Versnelling elektrificatie in de gebouwde omgevingSlim gebruik van bestaande OV-DCelektriciteitsnettenDroop rate controlled DC microgridsTramhalte wordt energiehalteLab simulaties HvA Energielab
Door verregaande elektrificatie van onze samenleving veranderen de ontwerpcriteria voor het elektriciteitsnet van de netwerkbeheerders. Door de netbelasting van “all-electric” (gasloze) woonwijken te meten en te modelleren bepalen we welke invloed verregaande elektrificatie in de toekomst zal hebben op het bestaande elektriciteitsnet en de rol van het gasnet.
Binnen dit werkpakket gaat het om de capaciteit van de netaansluiting. Bij bedrijven staan mensen vaak langer geconnecteerd aan een laadpaal dan de daadwerkelijke laadtijd. In die gevallen kan Smart Charging worden toegepast door het vermogen van auto’s terug te schroeven (langzamer laden), of door het laden van bepaalde auto’s uit te stellen tot een later moment op de dag (uitgesteld laden). Voor zeven locaties van Rijkswaterstaat is in beeld gebracht wat de mogelijkheden zijn.
De groeiende wereldbevolking zorgt voor noodzaak tot optimaler gebruik van landbouwgrond. De innovatie van de eerste elektrische tractor door Boessenkool B.V. zorgt voor minder rijsporen en daarmee een effectiever landbouw gebruik. Tevens creëert deze elektrificatie de mogelijkheid tot volcontinue automatische landbouw. De in ontwikkeling zijnde landbouw-drone van Drone4Agro B.V. laat geen enkel rijspoor achter en heeft de autonome landbouw tot doel! Saxion, als kennisontwikkelaar van systems engineering en modulaire robotica, en bovengenoemde partners hebben elkaar gevonden tijdens gesprekken over het drone test centrum. Saxion is ook aangesloten bij de SMART Industry agenda Boost van Oost Nederland en mede-oprichter van de netwerkorganisatie LEO Robotics. De centrale kennisvraagstelling luidt: “Is het mogelijk om een koppeling van een autonome drone met een oplaadstation te maken, waarbij de drone een autonome landingsprocedure gebruikt?” Tevens wordt gekeken naar welke kennisvragen opgelost moeten worden om te komen tot (vol‑)automatische landbouwbewerkingen. De autonome besturing en toekomstige volautomatische landbouwbewerkingen openen internationaal de mogelijkheden tot autonome landbouw op grote schaal en voor Saxion tot een duurzame investering in de kenniskring. De technische uitdaging zit hem in de overgang van de GPS gecontroleerde besturing naar de automatische landing/koppelingsprocedure, waarbij een besturingscontrol overdracht moet plaats vinden. Tevens is de technische uitdaging om de besturing zodanig generiek en modulair op te zetten dat het hardware (grond of luchtrobot) onafhankelijk is. De kennis van de besturingen zal gedeeld worden om te komen tot een technische doorontwikkeling van de autonome besturing. Middels de kennisontwikkeling op gebied van autonome besturing en demonstratiemodellen van de luchtrobot en eventueel grondrobot wordt het proof-of-concept aangetoond. Middels stages en afstudeeropdrachten zal geprobeerd worden de kennis te implementeren in de prototypes bij de bedrijven. Middels de bewezen systems engineeringsmethodiek “Het V-model” zullen de functionele klantenwensen t.a.v. de landbouwbewerkingen worden vertaald naar de kennisvragen, mogelijke technische oplossingen en eventuele vervolgprojecten.
In Nederland draaien 600.000 industriemotoren in transport, scheepvaart en z.g. Non Road Mobile Machinery (m.n. land- en bosbouw machines en stationaire motoren). Zij verbruiken jaarlijks ongeveer 5 miljard liter diesel, 20%% van het totale dieselverbruik. Ook deze sectoren dienen hun CO2 uitstoot en stikstofuitstoot te reduceren. Kijkend naar mogelijke oplossingen is elektrificatie niet geschikt vanwege het hoge specifiek gevraagde vermogen + kosten. Waterstof is te duur en voor mobiele toepassingen te bewerkelijk. Gesteund door technologie-neutraal klimaatbeleid vanuit de EU (32% hernieuwbare brandstoffen in 2030, waar elektrificatie niet mogelijk is), definieert de sector een voorkeur voor hernieuwbare methanol als marsroute richting emissiereductie. RAAK-MKB project Schoon Schip levert eind 2023 een werkend prototype methanol-conversiekit en manual voor een kleine industriemotor op. Mede door dit succes, groeide het consortium en ontstond een nieuwe vraag: Hoe kan de sector van industriemotoren lokale emissies van het huidige motorenpark van Stage III motoren naar Stage V niveau- en de Well-to-Wheel CO2-uitstoot verlagen met gebruik van hernieuwbare methanol als brandstof? De huidige stand van de techniek laat zien dat in grote (scheepvaart) motoren (<10.000Kw) dual-fuel en uitlaatgasnabehandeling vorm krijgt, voor kleinere industriemotoren is deze techniek nog nauwelijks beschikbaar. De HAN beantwoordt deze marktvraag in 4 werkpakketten om effectieve conversie van een stageIII motor naar StageV emissies te realiseren. Ze maakt hier een vertaalslag van de wetenschap en kennis bij grote zeevaartmotoren, naar (kleinere) industriemotoren. Dit gebeurt door te onderzoeken binnen welke kaders (economisch, emissies, prestaties en levensduur) een prototype motor te ontwikkelen klaar voor lange duurtesten. Brandt Schoon combineert opgedane motorenkennis met kennis uit de academische wereld om tot een betrouwbare toepassing van methanol in de binnenvaart te komen. Het gaat er om tot een werkende praktijkoplossing te komen voor het gebruik van hernieuwbare methanol in het bestaande park van 600.000 industriemotoren.
In dit KIEM-project verkennen we de haalbaarheid van een nieuw concept voor energietransitie en circulaire economie: EnTranCe-for-a-Community. Dit is een generiek concept voor draagvlak voor lokale waarde-creatie en groene energieproductie. Na discussies met ons werkveld implementeren we EnTranCe-for-a-Community hier als een publiekskas met technologie om lokale biomassa om te zetten in groene energie (gas) en biocompost. We onderzoeken of dit concept een aantrekkelijke uitbreiding is voor lokale energie-initiatieven en energiecoöperaties (doorgaans bezig met zon en/of wind) als alternatief voor aardgas of een warmtenet. We willen weten of en hoe het realiseren van een EnTranCe-for-a-Community-project op een concrete locatie kansrijk is. Dat kansrijk zijn wordt op drie niveaus onderzocht: (a) de bijdrage aan de lokale energietransitie (kosten/baten); (b) de bijdrage aan een lokale circulaire economie door verwaarding van lokale biomassa (kosten/baten) en (c) de bijdrage aan draagvlak en enthousiasme (en dus praktische haalbaarheid) voor deze ontwikkelingen, door het nauw betrekken van lokale stakeholders bij de studie en eventuele implementatie. EnTranCe-for-a-Community combineert eerder opgedane kennis en kunde op een innovatieve manier en beoogt lokale energietransitie te verbreden naar lokale biomassa. Deze haalbaarheidsstudie wordt uitgevoerd door een nieuw samenwerkingsverband van partners uit de coöperatieve en lokale energiesector, MKB en het expertisecentrum EnTranCe van de Hanzehogeschool Groningen. Allen dragen bij aan de haalbaarheidsstudie met kennis, kunde en netwerken die nodig zijn voor dit onderzoek en voor realisatie op langere termijn, indien voldoende kansrijk. We gebruiken de beproefde iteratieve Lean Startup-aanpak, die juist is ontwikkeld voor dit type complexe en multidimensionale projecten. We gaan komen tot een business en een mission model voor eventuele toekomstige implementatie ergens in Groningen op basis van de gedocumenteerde kansrijkheid van het concept. Op die manier zal dit KIEM-project de basis leggen voor een veel groter projectvoorstel voor verdere realisatie.
