November/December 2022
Kitesurfen inspiratiebron voor duurzame opwek energie
Opvallend werk
Vliegers kunnen heel goed worden ingezet voor het opwekken van energie, zo heeft startup Kitepower met enkele pilots overtuigend aangetoond. Met de huidige energiecrisis zou de technologie weleens de wind in de rug kunnen hebben. Een succesvolle crowdfundingsactie om de installaties commercieel uit te rollen bewijst dat velen in het concept geloven.
Johannes Peschel, een van de oprichters van Kitepower is een gepassioneerd kitesurfer. Toen hij erachter kwam dat de TU Delft onderzoek deed naar een concept dat ook bij hem leefde - vliegers gebruiken om elektriciteit op te wekken – stond Peschel meteen op de stoep. Het duurde nog een aantal jaren voordat hij Kitepower zou oprichten, maar inmiddels is de Delftse startup koploper op het gebied van ‘airborne wind energy systems’ (AWES) zoals de technologie heet.
Het systeem bestaat uit een generator op de grond, een vlieger van 60 vierkante meter die tot 400 meter hoogte reikt en een besturing. De elektriciteit wordt opgewekt door de vlieger achtjes te laten draaien in de wind. Daarbij trekt de vlieger aan een zeer lichte, maar oersterke kunststof lijn. Die is verbonden aan een liertrommel die 100 kW stroom opwekt, genoeg om zo’n 150 huishoudens van elektriciteit voorzien. Een controle-unit regelt de bewegingen van de vlieger en zorgt voor communicatie tussen de sensor op de vlieger en het grondstation.
Opblaasbaar
Het ontwerp van de vlieger bestaat uit een opblaasbaar deel, ondersteund door een glasvezelskelet. Dat biedt een combinatie van stevigheid en weinig gewicht, waarmee de vlieger in staat is tot 5 ton aan trekkracht te ontwikkelen. ‘Als de maximale lijnlengte is bereikt, wordt de lijn met grote snelheid binnengehaald,’ vertelt Joep Breuer, CTO van Kitepower. ‘Tijdens de opwekfase trekken we heel hard aan de lijn, die is verbonden aan een grote lier. Via een draaiende trommel wordt de bewegingsenergie omgezet in elektriciteit.’
De installatie levert vrijwel continu elektriciteit. Mocht er heel weinig wind staan, wat op grote hoogte een zeldzaamheid is, dan wordt er energie toegevoegd door de lijn steeds een stukje binnen te halen, vergelijkbaar met de bewegingen van een vliegeraar om de vlieger in de lucht te houden. Ook tegen een zeer sterke windkracht is de vlieger van Kitepower bestand. Breuer: ‘Alleen bij orkaankracht halen we hem naar binnen om schade te voorkomen.’
Het afgelopen jaar is de vlieger op Aruba succesvol getest door het leger, dat de Kitepower inzette als mobiele stroombron. Vanuit Nederland werd de installatie gemonitord.
‘Met het concept biedt Kitepower een goede en duurzame optie voor windenergie’, zegt Breuer. ‘Samen met Defensie hebben we bewezen met onze unit stroom te kunnen leveren in moeilijk bereikbare en onherbergzame gebieden, bijvoorbeeld bij natuurrampen of militaire missies. Of bij events – waarbij de vliegers ook nog als reclameobject kunnen dienen.’
Het systeem bestaat volgens Breuer uit 90 tot 95 procent minder materiaal dan windmolens. De levensduur is langer en reparaties zijn goedkoper. De installatie levert momenteel nog een factor 3 minder stroom dan een gemiddelde windmolen, maar Kitepower gaat op termijn het systeem opschalen.
Het systeem past in een container op een vrachtwagen. Het grondstation is eenvoudigweg met ankers te fixeren en het systeem is binnen een dag volledig operationeel. Breurer: ‘Lier en generator gaan 25 tot 30 jaar mee. Het vliegerdoek zal wel elk half jaar vervangen moeten worden. Maar bij een test in de Marnewaard konden militairen dit na onze instructies al zelf doen.’
Vervanging windmolens
Het door Kitepower ontwikkelde systeem vraagt relatief weinig ruimte en benut de grotere en meer constante windsnelheden op grote hoogten. Dit resulteert in een kosteneffectieve vorm van energieopwekking waarvoor de aanleg van een fundering niet nodig is. Breuer: ‘We willen uiteindelijk doorgroeien tot een groen alternatief voor windmolens, die deze eeuw een grote vlucht hebben genomen. Elk jaar nam de capaciteit met 14 procent toe. Windmolens gaan zo’n 30 tot 40 jaar mee. Dat betekent dat er de komende decennia heel veel moeten worden vervangen. Als het aan ons ligt, deels ook door onze Kitepower. Daarvoor hebben we wel een investering van 7 ton nodig. Dat lijkt met de onlangs opgezette crowdfundingsactie zeker te lukken. We hebben nu al meer dan vijf ton binnen.’
Tekst: Mari van Lieshout
Fotografie: Kitepower