Volg Bouwkroniek

Abonneer u
Aanmelden

Volg Bouwkroniek Bouwkroniek

Eerste zonnefietspad ligt in Nederland

Eerste zonnefietspad ligt in Nederland

Een uitgebreid met zonnecellen bedekt wegennet dat elektriciteit opwekt, is nog toekomstmuziek, maar naast het project van het Amerikaanse Solar Roadways wordt ook dichter bij huis gewerkt aan dergelijke toepassingen. In Krommenie in de provincie Noord-Holland werd een zonnefietspad aangelegd. Deze zogenaamde SolaRoad, een fietspad met een speciaal wegdek dat zonne-energie opwekt, is een testtraject over een afstand van bijna 100 m. De komende drie jaar wordt onderzocht hoeveel stroom het fietspad precies oplevert en wat de praktische gevolgen zijn om over een weg vol met zonnecollectoren te fietsen.

SolaRoad is een nieuw concept voor de opwekking van duurzame energie. Hierbij werkt het wegdek ook als een zonnepaneel. De opgewekte elektrische energie kan worden gebruikt voor uiteenlopende toepassingen Op termijn kan de zonnestroom uit de weg toegepast worden voor bv. wegverlichting, verkeersinstallaties, elektrische auto's (die er overheen rijden) en huishoudens. Indien het testproject positief wordt geëvalueerd, is het de bedoeling in de toekomst honderden kilometers van deze zonnewegen aan te leggen. Het idee voor SolaRoad is ontstaan bij de Nederlandse Organisatie voor toegepast-natuurwetenschappelijk onderzoek (TNO). De provincie Noord-Holland, Ooms Civiel en Imtech verenigden zich in een consortium om SolaRoad te ontwikkelen. Het gaat om een publiek-privaat-gefinancierd project. De provincie Noord-Holland investeert 1,5 miljoen ', de andere partners brengen een vergelijkbaar bedrag in.

Allemaal hebben zij de ultieme droom dat over een aantal jaren een aanzienlijk gedeelte van het wegoppervlak in Nederland fungeert als één groot zonnepaneel. Basisgedachte is dat het wegconcept uitgroeit tot een systeem waarmee de opgewekte elektriciteit wordt getransporteerd naar de voertuigen die over de weg rijden. De energie wordt dan opgewekt op de plaats waar deze nodig is, wat een doorbraak kan betekenen inzake duurzame energievoorziening en een grote stap voorwaarts is in de richting van een energieneutraal mobiliteitssysteem. Hoeveel stroom het pad oplevert, wordt nu getest.

Experimenten

Gedurende drie jaar gebeuren er metingen en worden experimenten uitgevoerd om SolaRoad voort te ontwikkelen. De testen moeten een antwoord geven op vragen als: hoe gedraagt het wegdek zich in de praktijk' Hoeveel energie levert het zonnefietspad op' En hoe is het om er overheen te fietsen' Vóór de aanleg is het pad reeds in het laboratorium getest zodat het voldoet aan alle (veiligheids)eisen zoals die ook gelden voor gewone wegdekken.

Op basis van berekeningen en metingen in laboratoria wordt gerekend op een opbrengst van 50 tot 70 kWh/m²/jaar. De praktijktest moet uitwijzen of dat klopt, al wordt wel verwacht dat de opbrengsten lager zullen uitvallen dan bij zonnepanelen op daken. Afhankelijk van de resultaten hopen de initiatiefnemers binnen drie tot vijf jaar een commercieel interessant product te kunnen leveren. De aanleg van een SolaRoad zal in ieder geval meer kosten dan een regulier fietspad, maar daar staan wel de inkomsten uit zonnestroom tegenover.

De onderzoekers verwachten de terugverdientijd naar 15 jaar of minder te brengen.

Schaduwvorming tijdens een file kan de oorzaak zijn dat er lokaal even geen energieopbrengst is. Voor de meeste wegen is het deel van de tijd dat er file staat echter zodanig klein dat er geen opbrengstverliezen van betekenis worden verwacht. Het nagaan van de precieze invloed van schaduwvorming door weggebruikers maakt deel uit van het onderzoek. De onderzoekers verwachten de terugverdientijd naar 15 jaar of minder te brengen.

De Nederlanders vinden een fietspad als test voor een energieopwekkend project praktischer dan een autoweg. Een fietspad wordt minder zwaar belast omdat de vervoersmiddelen die er gebruik van maken lichter zijn. Ook is het op een fietspad gemakkelijker om tussentijds eventuele aanpassingen te maken en verbeteringen door te voeren, waardoor het studie- en leerproces zich sneller kan ontwikkelen. In Krommenie gaat het om een vrijliggend fietspad met vrije ruimte aan beide zijden. Dit is belangrijk om makkelijk metingen naast en rondom het traject te kunnen verrichten en voor het uitvoeren van eventuele aanpassingen. Het oorspronkelijke asfaltwegdek was bovendien toch aan vervanging toe.

Onderhoudskosten

De test in Krommenie moet ook duidelijk maken hoeveel de onderhoudskosten van een SolaRoad bedragen. Bij de ontwikkeling werd uitgegaan van het standpunt dat het zonnefietspad aan dezelfde eisen moet voldoen als traditionele wegverhardingen. De kosten voor onderhoud kunnen vergelijkbaar zijn, maar evengoed hoger uitvallen omdat het wegdek vaker en grondiger moet worden schoongemaakt.

Anderzijds worden geprefabriceerde elementen van hoogwaardige materialen gebruikt, met een potentieel langere levensduur dan bv. asfaltverhardingen. Door de toplaag vuilafstotend te maken en de weg onder voldoende afschot te plaatsen, probeert men de effecten van vervuiling zo klein mogelijk te houden. Om de precieze mate van vervuiling te kennen, worden nog metingen uitgevoerd.

SolaRoad wordt ontwikkeld als elementverharding. Het bestaat uit betonnen modules van 2,5 bij 3,5 m met een geharde glazen en lichtdoorlatende toplaag van ongeveer 1 cm dikte. Onder het glas liggen kristallijn silicium zonnecellen. De toplaag toont meteen een belangrijk verschil met het traditionele wegdek. Deze moet namelijk zoveel mogelijk zonlicht doorlaten en vervuiling afstoten. Tegelijkertijd moet de toplaag stroef en sterk genoeg zijn om een veilig wegdek te realiseren.

Het wegdek van het SolaRoad-fietspad bestaat uit een laag veiligheidsglas met daarop een stroefmakende coating. De coating zorgt ervoor dat de weggebruikers voldoende grip hebben en er veilig over kunnen rijden en lopen. De stroefheid van het wegdek, die niet lager mag zijn dan van een gewoon fietspad, werd in het laboratorium getest. De zonnecellen bevinden zich tussen twee geharde glasplaten in een betonnen behuizing.

De resultaten van de mechanische en thermische tests van het prototype laten zien dat de elementen goed bestand zijn tegen dagelijks gebruik. Er moeten niet alleen fietsers over kunnen rijden, maar bv. ook dienstvoertuigen. Het glasoppervlak is bestand tegen grote stootbelastingen, maar schade als gevolg van vandalisme is nooit uit te sluiten. Er wordt gebruik gemaakt van veiligheidsglas dat bij een breuk uiteenvalt in heel vele kleine stukjes, zonder gevaarlijke scherven. Door de coating op het oppervlak en de omranding raakt het glas ook niet verspreid. Ook invloeden zoals warmte, kou en strooizout mogen geen problemen veroorzaken. Ook dit zal met verschillende mechanische en thermische tests in het laboratorium worden gecontroleerd.

Sterkte

De huidige versie van het SolaRoad-wegdek is in het laboratorium getest op constructieve sterkte. Een specifieke 'boomworteltest' was niet mogelijk, maar de betonnen elementen zijn zodanig ontworpen en gemaakt dat ze niet snel zullen breken. Om te voorkomen dat elementen ongelijkmatig uit het fietspad omhoog komen, wordt extra aandacht besteed aan de wijze waarop ze onderling verbonden worden.

Er werden ook extreme verkeersbelastingen gesimuleerd in een drukbank waarbij verschillende bandtypes met grote kracht op het oppervlak worden geperst. Ook liet men in het labo stalen kogels en zakken met knikkers van verschillende maten en gewichten vanaf bepaalde hoogtes op het SolaRoad-wegdek vallen om de weerstand tegen stootbelastingen te testen. Daarbij werd uitgegaan van internationaal erkende normen. Bij het SolaRoad-ontwerp mag niet meer hinder door reflecties optreden dan bij gewone wegdekken. Dit was een belangrijke factor bij de ontwikkeling van de toplaag. In het laboratorium werden uitgebreide optische onderzoeken uitgevoerd, waarbij ook de reflectie werd gemeten.

De SolaRoad bestaat uit geprefabriceerde elementen, die achter elkaar worden geplaatst om samen een fietspad te vormen. Voor een goed rijcomfort voor de fietsers worden de elementen onderling aan elkaar gekoppeld. Daardoor kunnen geen hoogteverschillen ontstaan op de overgangen tussen de elementen. De uitvoering gebeurt op een manier dat geen schade kan ontstaan door zettingen in de grond eronder of door uitzetting en krimp als gevolg van temperatuurwisselingen.

Toch kwamen amper een maand na de installatie op een paar plaatsen stukken van de toplaag los. Als gevolg van een productiefout was op een zwakke plek in één van de elementen vocht tussen de coating en de glasplaat gekomen. ­Door de vorst werd de plek groter en liet de toplaag plaatselijk los. De coating werd gerepareerd, waarna het fietspad snel weer beschikbaar was voor het verkeer.

De ontwikkelaars beschouwen deze ervaring met de toplaag als waardevol voor de ontwikkeling van SolaRoad. Ze geeft inzicht in het gedrag van het pad tijdens winterse omstandigheden, in aanvulling op de vorst-dooiproeven die reeds gebeurden in het laboratorium. Het productieproces voor de coating werd aangepast. De ontwikkeling van een verbeterde toplaag bevindt zich inmiddels in het eindstadium.

Tijdens de testperiode wordt de elektrische energie die het fietspad opwekt, geleverd aan het elektriciteitsnet, net zoals dat gebeurt bij de meeste zonnepanelen op daken. Naar verwachting zal het 100 m lange fietspad jaarlijks voldoende elektriciteit opwekken om drie tot vier gemiddelde gezinnen van stroom te voorzien.

Bij een grootschalige toepassing van SolaRoad is een rechtstreekse teruglevering aan het elektriciteitsnet echter geen optimale oplossing meer. Er zullen ict-oplossingen worden ontwikkeld om de energie van SolaRoad optimaal te verdelen tussen allerlei toepassingen, bv. aan de wegkant (verlichting, het opladen van elektrische fietsen, ') of aan het energienet. Tevens is een ict-systeem nodig dat helpt om de energieproductie in piekmomenten (bij veel zon) en dalen (tijdens de nacht) zo efficiënt mogelijk te verdelen.

Als volgende stappen in de ontwikkeling en opschaling van SolaRoad worden testtoepassingen voorzien in kleinere autowegen en specifieke toepassingen zoals busbanen. Of het gebruik op snelwegen in de toekomst mogelijk is, kan nu nog niet worden beoordeeld. Dat is overigens niet noodzakelijk: de 140.000 km wegen in Nederland bestaan voor ongeveer 90% uit gemeentelijke wegen. Snelwegen omvatten slechts 5% van het wegoppervlak.

Eerste resultaten

Het zonnefietspad blijkt volgens de eerste testen een succes. Het heeft op zes maanden tijd bijna 3.000 kWh zonne-energie opgebracht. Dat is boven verwachting. De initiatiefnemers stellen dat die stroom een eenpersoonshuishouden gedurende een jaar van elektriciteit kan voorzien of een elektrische scooter 2,5 keer de wereld kan laten rondrijden. Vertaald naar een jaaropbrengst, brengt het fietspad ruim 70 kWh per m² per jaar op. Dat is de bovengrens die in de laboratoriumfase werd voorspeld. Er zijn al meer dan 150.000 fietsers over het zonne-energie opwekkende fietspad gereden.

OVERHEIDSOPDRACHTEN
Alle overheidsopdrachten

Meest aanbevolen artikels

Vereenvoudiging Vlaamse beroepsprocedures goedgekeurd

Vereenvoudiging Vlaamse beroepsprocedures goedgekeurd

Om eender welke reden een beroep indienen tegen de omgevingsvergunning van je concurrent om jezelf een concurrentieel voordeel op te leveren, zal in de toekomst niet meer mogelijk zijn. Vlaams minister van Justitie Zuhal Demir is definitief[…]

Nieuwe prijsindex I-2021 bouwmaterialen

Nieuwe prijsindex I-2021 bouwmaterialen

15 miljoen € voor verbouwing Museum Het Valkenhof in Nijmegen

15 miljoen € voor verbouwing Museum Het Valkenhof in Nijmegen

Spoorvrachtcorridor tussen Noordzee en Baltische Zee houdt halt in Gent

Spoorvrachtcorridor tussen Noordzee en Baltische Zee houdt halt in Gent