Categorie: Innovatie

Rijden zonder bestuurder heeft een prijskaartje (5/8)

Ooit bekende verschijning op de wegen in de VS: autonome testauto van Google

In een autonome auto vanaf SAE-niveau 4 neemt waarnemingsapparatuur de ogen en oren en software de hersenfunctie van de mens over. Daarvoor zijn behalve nauwkeurige kaarten laser, radar, lidar en camera’s nodig[1]. De lidar, wat betekent ‘light detecting and ranging’ zijn samen met de camera’s de ‘ogen’ van de auto. Dit systeem pulseert lasergolven om dag en nacht de afstand tot objecten in kaart te brengen, van een afstand van wel 100 m tot op enkele centimeters nauwkeurig. De prijs van al deze apparatuur ligt tussen de €150.000 en €200.000. Vooral de lidar is een hoge kostenpost, al wordt dit systeem door grootschalige productie steeds goedkoper. Deze hulpmiddelen samen bouwen een vierdimensioneel beeld op van de omgeving en met behulp van de opgeslagen software en door communicatie in de cloud worden alle functies van de rijdende auto gestuurd. 

Google/Waymo

Google’s X-lab is in 2009 begonnen met de ontwikkeling van een autonome auto. In 2016 had het bedrijf er al meer dan 1 ½ miljoen testkilometers opzitten en al $ 1,1 miljard in de ontwikkeling van een autonome auto geïnvesteerd. Eerder gebruikte het bedrijf een zelf-ontwikkeld model (‘het vuurvliegje’, zie foto). Later rijdt het met omgebouwde Chryslers Pacifica Hybrids en deze worden opgevolgd door full-electric Jaguar I-Pace auto’s. 

In 2016 bracht Google’s moederbedrijf Alphabet de verdere ontwikkeling van een autonome auto onder in een nieuwe onderneming genaamd Waymo (afgeleid van ‘a new way in mobility’.

General Moters/Cruise

Cruise is in 2013 opgericht, eveneens met de bedoeling een auto zonder bestuurder te ontwikkelen.  In 2016 nam General Moters het bedrijf over voor een bedrag van. $ 500 miljoen. Tot nu toe heeft het bedrijf 700.000 testkilometers gereden in de stedelijke omgeving van San Francisco, zonder fatale ongevallen.

Uber

Uber is in 2016 begonnen om samen met Volvo een autonome auto voor gebruik als taxi te ontwikkelen. Het bedrijf had toen net voor $ 600 miljoen softwarefabrikant Otto overgenomen. Het bedrijf kondigde aan in 2019 75.000 auto’s zonder bestuurder op de weg te hebben. Dat werden er nul. In de testfase kreeg het bedrijf te maken met enkele ernstige ongelukken, waaronder een met dodelijke afloop. Bovendien beschuldigde Waymo het bedrijf van diefstal van gegevens, een zaak die in de rechtszaal ten gunste van Waymo werd beslist. Uber moest daarom een schadevergoeding van €250 miljoen (in aandelen) betalen.  Dit leidde tot het vertrek van Uber oprichter Travis Kalanick.  Zijn opvolger, Dara Khosrowshahi, heeft de ontwikkeling van een autonome auto op een laag pitje gezet. Zeer onlangs werd bekend dat Uber een contract heeft gesloten met Waymo om in de toekomst van de autonome auto’s van dit bedrijf gebruik te gaan maken.

Tesla

Voor de autofabrikanten die inzetten op accreditatie op SAE-niveau 3 kwam tot voor kort het gebruik van lidar niet in aanmerking vanwege de hoge kosten. Tesla heeft daarom van begin af aan ingezet op radar, camera’s en computervisie. Dat laatste houdt in dat alle rijdende Tesla’s camerabeelden van het verkeer en de manier waarop bestuurders reageren doorgeven aan ‘de cloud’. Het bedrijf heeft al jaren deze beelden met kunstmatige intelligente geanalyseerd. Het gaat er daarom prat op dat er voor elke denkbare verkeerssituatie gedragsregels aanwezig zijn.

Ook de ontwikkeling van de Tesla ging gepaard met grootse beloften over geautomatiseerd rijden, maar ook Tesla kreeg te maken met tientallen ongevallen, waarvan enkele met dodelijke afloop. Zeer recent stelde Teslahet softwarepakket FSD (‘Full Self Driving’ beschikbaar als bètaversie voor een bedrag van $15.000. Het bedrijf moest op gezag van de Traffic Safety Administration maar liefst 362.000 auto’s terugroepen omdat het bedrijf met zijn autopilot onwettig rijgedrag in de hand werkte. Inmiddels zouden deze problemen verholpen zijn en anno maart 2019 beweerden sommige deskundigen dat Tesla rijden op een SEA-niveau 3 – 4 niveau mogelijk maakt en in aanmerking komt voor accreditatie op minstens op SEA-niveau 3 binnen een à twee jaar. Dat is tot dusver nog niet gebeurd.

Ford en Volkswagen gooiden in 2022 de handdoek in de ring en stopten de ontwikkeling van Argo, een bedrijf dat eveneens een autonome auto zou ontwikkelen om taxidiensten aan te bieden op SAE-niveau 4.  In plaats daarvan richtten beide bedrijven hun pijlen in navolging van de meeste autofabrikanten op SAE-niveaus 2 en 3.

Volgens de analisten van AlixPartners heeft de industrie gezamenlijk tot 2023 $100 miljard geïnvesteerd in de ontwikkeling van automatisering van auto’s naast de $ 250 miljard die in de ontwikkeling van elektrische auto’s is geïnvesteerd. Over de rentabiliteit van deze investeringen kom ik nog te spreken.

Kijk ook eens op mijn nieuwe blog. Elke veertien dagen publiceer ik een artikel over over uiteenlopende facetten van populaire muziek: hermanvandenbosch.online

[1] https://medium.com/swlh/a-beginners-guide-to-self-driving-cars-5bbc2bb798d4

De automatisering van het rijden: twee visies (4/8)

Deze post beschrijft de twee wezenlijk verschillende visies van waaruit technologiebedrijven en de automotive-industrie werken aan de automatisering van het rijden.

Verkeerd gebruik van Tesla’s autopilot heeft geleid tot crashes met dodelijke afloop 

Momenteel werkt elke autofabrikant plus honderden startups aan de ontwikkeling van kunstmatige intelligentie ten behoeve van automatisering van het autorijden. Hiermee moet communicatie met hun passagiers, waarnemen van en anticiperen op het gedrag van andere voertuigen en verkeersdeelnemers, communiceren met de cloud en het plannen van een veilige en snelle reis mogelijk worden. Over de investeringen die men zich getroost om dit doel te bereiken kom ik nog te spreken.

De ontwikkeling van de automatisering van de auto werd voor het eerst zichtbaar toen Google hiervoor als eerste in 2009 een project startte. De activiteiten die technologiebedrijven en de automotive-industrie verrichten vertrekken vanuit twee verschillende visies op het gewenste resultaat.

Het bestaande verkeerssysteem handhaven                                                          

De eerste visie gaat ervan uit dat automatisering een geleidelijk proces is dat ertoe zal leiden dat bestuurders de controle over het voertuig op een veilige manier kunnen overdragen. Er wordt voorlopig uitgegaan dat een bestuurder altijd aanwezig is. Daarom is het geen probleem dat deze onder specifieke condities, zoals slecht weer en overvolle straten de besturing overneemt. Tesla, een uitgesproken aanhanger van deze visie spreekt daarom al jaren over een automatische piloot. Dat kwam overigens op veel kritiek te staan omdat het aantal functies dat geautomatiseerd was beperkt was. Mede daardoor mocht de zogenaamde automatische piloot slechts op een beperkt aantal wegen en onder gunstige omstandigheden worden gebruikt. 

De meeste gevestigde automobielfabrikanten hebben in de eerste plaats het hogere segment van automobielen voor ogen en zeggen pas in een latere fase naar verhouding goedkopere modellen voor dit doel geschikt te maken. Handhaven van het huidige verkeerssysteem staat voorop.

De auto-industrie wil koste wat kost vermijden dat mensen op den duur geen auto meer zullen kopen en zich beperken tot ride-hailing in autonome voertuigen. 

Naar een ander verkeerssysteem

Dit laatste is precies het doel van de bedrijven die de tweede visie aanhangen.  Hiertoe behoren in de eerste plaats niet-traditionele automotive bedrijven met Google (later Alphabet) voorop. Wat zij van meer af aan voor ogen hadden is bereiken van SAE-niveau 4 en op lange termijn SAE 5 niveau, auto’s die in staat zijn zonder de aanwezigheid van een bestuurder veilig de straat op te gaan. Bedrijven die tot deze groep behoren pleiten voor een geheel nieuw transportsysteem. Huns inziens is veilig rijden op SAE-niveau 3 onmogelijk als de chauffeur niet permanent oplet. Als de chauffeur niet oplet zal deze bij een ‘disengagement signaal’ veel te laat de controle over de rijdende auto overnemen zodra zich een gevaarlijke situatie voordoet. Naast Google behoorde ook Uber (in samenwerking met Volvo) tot deze groep, maar lijkt nu te zijn afgehaakt.  Dat geldt ook voor Ford en Volkswagen. General motors wedt op twee paarden, en stelt zich ten doel een wereldwijd netwerk van taxi’s uit te rollen. Alphabet’s dochteronderneming Waymo wil dat ook en heeft voor dit doel de beste kaarten.

De zes SAE-niveaus van automatisering van auto’s (3/8)

De zes SAE-niveaus van automatisering van auto’s: het verschil tussen geautomatiseerde en autonome auto’s is van levensbelang

De term ‘zelfrijdende auto’ wordt gebruikt voor een groot aantal verschillende vormen van technische ondersteuning voor bestuurders van voertuigen. De Society of Automotive Engeneers (SAE) onderscheidt daarbij zes typen. Deze indeling wordt wereldwijd erkent.

Op SAE-niveau 0 kan een auto zijn toegerust met verschillende waarschuwingssystemen, zoals, afwijken van de koers, verkeer in de dode hoek maar ook een noodstop maken. Bij SEA-niveau 1 en 2 kunnen auto’s zelfstandig sturen of/en de snelheid aanpassen in specifieke omstandigheden op autowegen. Of bestuurders het stuur mogen loslaten, hangt af van de nationale wetgeving. In Europa is dat beslist niet het geval.  Zodra de omgeving sturen en accelereren complexer maakt, bijvoorbeeld na het inslaan van een drukke straat, moet de chauffeur direct de besturing overnemen.

Een goed werkend SAE-niveau 3-systeem stelt bestuurders in staat hun ogen van de weg te houden en zich bezig te houden met andere activiteiten. Zij moeten plaatsnemen achter het stuur en stand-by zijn en ze zijn te allen tijde verantwoordelijk voor het rijden van de auto.

Zij moeten de bediening van de auto onmiddellijk overnemen zodra ‘het systeem’ een (‘disengagement’) signaal geeft, wat betekent dat het de situatie niet langer aankan. Op dit moment is er wereldwijd nog geen enkele auto die op SEA-3 niveau is geaccrediteerd.

Voor taxidiensten zonder bestuurder is dit beheersingsniveau niet voldoende. Auto- en technologiebedrijven zoals Lyft, Uber en Google zijn drukdoende om te voldoen aan de eisen van de hogere niveaus (SAE 4). Hun dure auto’s (tot $ 250.000) hebben geautomatiseerde back-ups, wat betekent dat ze elke situatie onder gespecificeerde omstandigheden, zoals goed ontworpen wegen, overdag en met een bepaalde snelheid aankunnen. Onder deze omstandigheden hoeft er geen bestuurder aanwezig te zijn.

SAE-niveau 5 automatisering kan onder alle omstandigheden zonder bestuurder rijden. Er bestaat nog geen voertuig dat aan deze eis voldoet.

Het gebruik van deze classificatie verklaart waarom de term ‘zelfrijdende auto’ beter niet gebruikt kan worden. Auto’s die worden geclassificeerd op SAE-niveau 1 en 2 kunnen ‘geautomatiseerde auto’s’ worden genoemd en auto’s vanaf SAE-niveau 3 autonome auto’s. 

De staat Californië heeft in 2019 nieuwe regels in gebruik gesteld waarmee auto’s op het niveau SAE 4 aan het verkeer mogen deelnemen. Hiervoor gelden zeer stringente omstandigheden. Als gevolg hiervan hebben Alphabet (Waymo) en General Motors (Cruise) toestemming gekregen taxidiensten zonder bestuurder te lanceren. Alle ritten worden met camera’s in de gaten gehouden om roekeloos gedrag of vandalisme te voorkomen.

Wat vinden kinderen van hun woonomgeving?

Hoe weten we wat kinderen van hun omgeving vinden? Deze post gaat over onderzoek naar de voorkeuren van kinderen.  

In 1989 geeft een groep onderzoekers de verkenning van de belevingswereld van kinderen een boost.  Ze maken gebruik van gesprekken met kinderen in de klas of tijdens wandelingen en van tekeningen en foto’s waarop deze hun waardering kenbaar maken. Dat doen ze bijvoorbeeld met een rood of groen kader of het op- of naar beneden steken van hun duim (zie foto’s hierboven). Deze studies geven informatie over een veelheid van aspecten van de belevingswereld van kinderen, zoals natuur, milieu, directe woonomgeving, mogelijkheden om te spelen, voorzieningen, zich verplaatsen. I

Ik vat hieronder samen wat ik in een vijftal van deze studies gevonden heb.

Natuur

Bij alle kinderen staat ‘groen’ hoog aangeschreven. Ze verblijven graag in een parkachtige omgeving. Ze zien daarin eindeloos veel mogelijkheden om te spelen: Water, omgevallen bomen, materiaal om hutten te bouwen, struiken om zich achter te verstoppen. Ze zouden in het park graag wc’s hebben en een overdekte ruimte om bij regen in te schuilen.

Vrijwel unaniem waarderen ze spelen in de natuur hoger dan het gebruik van speeltoestellen. 

Maar ze waarderen de natuur ook om te wandelen, te fietsen en te kijken naar dieren. Ze betreuren het als een park slecht bereikbaar is vanuit hun huis. Hierdoor mogen ze er alleen onder begeleiding naar toe.  Kleine parken in de directe woonomgeving zouden een oplossing zijn, vinden ze.

Milieu

Kinderen willen dat het op straat netjes uitziet. Uitgesproken negatief zijn ze over zwerfafval, lampen die kapot zijn en vandalisme. Dit geldt voor de straat, maar ook voor semipublieke ruimten (gangen, galerijen en trappen) in flatgebouwen. Ze hebben een hekel aan verkeersdrukte en -lawaai en fietsen liever niet op straten waar ook auto’s rijden. Ze weten al op jonge leeftijd dat auto’s CO2 uitstoten (‘niet goed voor het milieu en voor onze gezondheid’). 

Ze waarderen kunst op straat en zijn geboeid door graffiti, maar alleen als het mag, anders noemen ze het vandalisme!

Directe woonomgeving

Kinderen én volwassenen willen allemaal wat Talja Blokland publieke familiariteit noemt. Deze begint met thuisgevoel op de stoep.  De kleintjes kunnen daar stoepkrijten, er staan wat banken en de ouders onderhouden het speelveldje in de straat. Idealiter kennen de meeste buurtbewoners elkaar van naam of van gezicht. Samen letten ze dan ook een beetje op de kinderen van anderen.

Spelen

Kinderen willen brede stoepen en een plek (minstens 10 x 10 m) dicht bij huis die zich leent voor (fantasie)spellen en waar eventueel ook aantrekkelijke speeltoestellen staan. Ook ruimte om te voetballen en andere sporten te beoefenen staat hoog aangeschreven. 

Een groter speelplein (minstens 50 x 50 m) trekt veel kinderen aan uit de omliggende straten en leidt ertoe dat de kinderen in wisselende combinaties met elkaar spelen. Met veilige loop- en fietspaden neemt hun actieradius aanzienlijk toe en daarmee ook de keus van speelplekken. Naarmate dat er minder zijn, blijven kinderen vaker thuis en spreken daar af met vriendjes. Computerspelletjes zijn dan favoriet. 

Voorzieningen

Veel kinderen zeggen een wijk- of buurtcentrum te waarderen, als de activiteiten maar afgestemd zijn op de eigen leeftijdsgroep en er ook een bibliotheekvoorziening is. Ze zoeken plezierige ‘reuring’ op: Samen dansen, een toneelvoorstelling maken, een (zaal)voetbaltoernooi, een spellenmarathon, mogelijkheden om iets te kopen en te snoepen en soms mogen de ouders meedoen. De tieners willen wat rondhangen – socialiseren en chillen – maar ook zij zoeken een plezierige atmosfeer en geen gore keet die volwassenen neerzetten op een afgelegen stuk grond.

Iedereen vindt het plezierig als er in de buurt of wijk activiteiten worden georganiseerd. Het onderscheid in leeftijden wordt dan ineens een stuk minder belangrijk.

Zich verplaatsen

Vrijwel alle kinderen willen alleen of bij voorkeur in groepjes naar school gaan en zich veilig door de buurt kunnen verplaatsen.  Slechts een kleine minderheid van de kinderen onder de 10 jaar mag dat. De meeste kinderen doen dit niet omdat hun ouders de schoolweg – vaak terecht – te onveilig vinden. Oudere kinderen gaan met de fiets of met de bus; degenen die met de bus gaan vinden het wachten vaak vervelend en zouden veel frequentere verbindingen willen zien. Wie niet trouwens! Een groep ouders is ook bang dat kinderen met ‘vreemden’ in contact komen. Deze angst slaat over op de kinderen. 

Vergelijkbaar onderzoek onder jongere kinderen en oudere jeugd voegt interessante gegevens toe over de ontwikkeling van voorkeuren. De jongste kinderen spelen het liefste thuis of op de stoep, in de tuin of op het balkon. Vanaf een jaar of acht neemt de behoefte aan uitbreiding van de actieradius snel toe. Een groene omgeving blijft onverkort aantrekkelijk. Vooral jongens – maar ook steeds meer meisjes – willen voetballen of andere sporten doen, meisjes hebben op jongere leeftijd dan jongens behoefte aan ‘chillen’ Naarmate ze ouder worden neemt bij allen de behoefte daaraan toe 

Volgende week lees je hier de laatste post in de reeks ‘Leefbaar wonen’.  Daarna begint een nieuwe reeks van enkele tientallen wekelijkse blogposts onder het motto ‘leven mét de natuur’

Beviel deze post? In het e-boek Dossier Leefbaar wonen tref je veel vergelijkbare informatie aan op het gebied van wonen en de woonomgeving. Je kunt het e-boek hier downloaden.

Zonnepanelen in vensterglas

Als vensters tevens zonnepaneel konden zijn losten we in een keer een groot deel van het zoeken naar duurzame energiebronnen op. Deze blogpost laat zien dat het streven naar doorzichtige zonnepanelen lijkt te lukken.

Uitzicht door een raam/zonnepaneel van ClearView

Het plaatsen van vensterglas in huizen en gebouwen kan in de toekomst een vast onderdeel worden van het werk van leveranciers van zonnepanelen. Het vervangen van gebruikelijk vensterglas in de miljarden ramen van appartementen en kantoren door glas voorzien van fotovoltaïsche cellen (building integrated photovoltaic) is een steeds realistischer optie.

 Huizen en gebouwen vertegenwoordigen 40% van het wereldwijde energieverbruik. Om hierin te voorzien zijn zonnepanelen op het dak bij lange na niet voldoende, vandaar dat opwekken van energie door middel van vensterglas een jarenlang gekoesterde wens is, zeker in het geval van hoogbouw die bijna geheel uit glas lijkt te bestaan.

Glas voorzien van fotovoltaïsche cellen gebeurt al lang – kijk maar naar de perronoverkapping van het centraal station in Utrecht – maar gaat tot dusver altijd ten koste van de transparantie en verbetering van de transparantie gaat op zijn beurt ten koste van het energetisch rendement. Op het eerste gezicht lijken het opwekken van energie en het behoud van volledige transparantie daarom onverenigbaar. Fotovoltaïsche cellen gebruiken immers licht van dezelfde frequenties die het menselijk oog kan zien. 

Een groep onderzoekers van de Michigan State University vond voor een manier om dit dilemma te vermijden. Net als andere onderzoekers gebruikten zij een volledig doorzichtige coating, dunner dan 1/1000ste millimeter. Het bijzondere daarvan is dat deze coating uitsluitend ultraviolet en infrarood licht omzet in elektriciteit. De resterende straling, het zichtbare deel van het spectrum, wordt doorgelaten. 

De startup Ubiquitous Energy werkt vanaf 2012 aan de toepassing van dit idee bij de productie van vensterglas. Bovenstaande foto laat zien hoe het is om naar buiten te kijken door een raam van ClearView. Niemand ziet dat het – ook – om een zonnepaneel gaat met een rendement van de helft van een gewoon zonnepaneel.

De voornaamste beperking van ClearView is de omvang van het paneel, maximaal 60 x 60 cm. Daarmee voorzie je geen ‘glazen’ wolkenkrabber van nieuw glas! Vergroting van de paneelomvang heeft dan ook de grootste prioriteit voor het bedrijf. Ook de slijtvastheid van de coating moet nog blijken. De meerprijs bij grootschalige toepassing bedraagt ongeveer 20% ten opzichte van gebruik van glas zonder filter.

Al met al, mogelijk een doorbraak in de opwekking van zonne-energie, die menigeen op de voet zal volgen. 

Beviel deze blogpost? De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden. 

Dit is de laatste blogpost rond het thema energie. Volgende week begin ik een nieuwe reeks korte posts over huisvesting.

Waterstof gaat het verschil maken

Waterstof is de ontbrekende schakel in de energietransitie. Van overtollige duurzame energie kan waterstof worden gemaakt. Deze kan makkelijk worden bewaard en als er een tekort is aan elektriciteit, fungeert waterstof als grondstof.

Waterstof heeft veel toepassingsmogelijkheden. Maar de belangrijkste is de rol van opslagmedium.

Het enige probleem is dat waterstof (H2) eerst nog gemaakt moet gemaakt door elektrolyse van water en veel elektriciteit. Als groene stroom wordt gebruikt speken we van ‘groene waterstof’. 

Nederland boft, het land kan op grote schaal waterstof produceren met behulp van groene elektriciteit uit wind-op-zee.  

In de toekomst is waterstof importeren uit warme landen waarschijnlijk de verstandigste optie. 10% van de Sahara bedekken met zonnepanelen of gebruik maken van concentrated sun power (volstaat om de hele wereld te voorzien van energie (560.000 petajoule). In principe kan in de Sahara, het Midden-Oosten en Australië ook ’s-nachts waterstof worden geproduceerd met behulp van batterij-opvang, waardoor minder elektrolyseapparatuur nodig is. 

In principe kan waterstof over grote afstanden in tankschepen (in vloeibare vorm) of door pijpleidingen (in gasvorm) worden vervoerd. Het is makkelijker om waterstof te vervoeren na er eerst ammoniak van te hebben gemaakt, al leidt dit tot energieverlies. Nederland heeft uitermate goede mogelijkheden om waterstof(gas) je transporteren via het aardgasnet dat zonder veel aanpassingen ook voor waterstofgas kan worden gebruikt.

De haven van Rotterdam wil zich ontwikkelen tot Europese overslaghaven voor waterstof en is samen met de Gasunie een van de stuwende krachten zijn achter de uitbouw van een Europees ondergronds netwerk voor waterstofgas.

Voor seizoensopslag van elektriciteit gooit waterstof hoge ogen. Waterstof kan worden opgeslagen in zoutca­vernes, waarvan er in Nederland zo’n 100 tot 120 zijn. Als waterstofgas wordt omgezet naar vloeibare waterstof, ammoniak of liquid organic hydrogen carriers (in ontwikkeling) wordt het mogelijk om met enkele tientallen tanks het equivalent van de hoeveelheid waterstofgas in een forse zoutcaverne te bewaren

Zonnecollectoren

De productiekosten van zonne-energie in woestijngebieden, in het bijzonder in gebieden waaruit we nu onze olie betrekken, zijn aanzienlijk lager dan die bij ons. Dit komt vooral door de aanzienlijk grotere lichtintensiteit, waardoor de opbrengt van zonnepanelen en -collectoren tweemaal zo groot is. Dubai bouwt aan een zonnepark van 200 km2 met behulp van concentrated solar power (CSP)-techniek. De opgewekte energie is grotendeels bedoeld voor de export na omzetting van zonne-energie in waterstof en met name ammoniak. 

Dit filmpje geeft een goed beeld van de beoogde omvang van deze centrale en ook van de wijze waarop het land dit soort projecten presenteert. 

Beviel deze blogpost? 

De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden als e-boek (optimaal voor beeldschermgebruik) of hier om te printen (A4).

Lichtgewicht zonnepanelen: Een baanbrekende innovatie

Wat als zonnepanelen gewoon te zwaar zijn om daken van gebouwen te bedekken. Ze lichter maken kon tot voor kort niet. Nu wel en in deze post lees je hoe dat voor een doorbraak gaat zorgen.

Plaatsen van zonnepanelen op daken van fabrieken, distributiecentra en andere gebouwen geldt als de meest aanvaardbare en relatief goedkope manier voor het opwekken van zonne-energie. Naar schatting 30 – 40% van deze daken heeft daarvoor een te lichte constructie en dakversterking is kostbaar. Met lichtgewicht zonnepanelen is dit probleem op te lossen en kan er 100 km2 aan zonnepanelen extra op bedrijfsgebouwen bijkomen. Bovendien hebben de betrokken bedrijven er dan een eigen energiebron en kan het net enigszins worden ontlast.

Vanaf 2022 gaat Solarge zonnepanelen op de markt brengen die 50% minder wegen, omdat glas en aluminium frames wordt vervangen door kunststof. Het gebruik van kunststof in zonnepanelen werd lange tijd uitgesloten omdat dit materiaal niet hard genoeg en onvoldoende doorzichtig is. Het Nederlandse deel van Sabic heeft een vezelversterkend thermoplastisch polymeer ontwikkeld dat het mogelijk maakt om zonnepanelen zonder glas en zonder aluminium te produceren met een vergelijkbare stevigheid en duurzaamheid. Daarmee onderscheidt dit nieuwe paneel zich van alle bestaande lichtgewicht panelen. Bovendien bevatten sommige daarvan PFAS. De panelen van Solarge zijn op hun performance getest door TNO en de TU Eindhoven.

Van minstens zo groot belang als het gewicht, is het feit dat het materiaal volledig en hoogwaardig te recyclenis en opnieuw kan worden gebruikt om zonnepanelen te maken. De zonnecellen, die nu nog uit China komen, worden vervangen door ‘low carbon’ cellen uit Noorwegen. Dit gebeurt zodra de nieuwe EU-regels de invoer van (te) goedkope zonnecellen uit China aan banden hebben gelegd.

Het gecombineerde effect van de toepassing van polymeren en low carbon zonnecellen is dat het niet meer vier jaar zal duren voordat de milieu-impact van een zonnepaneel is terugverdiend, maar 4 maanden.

Bekijk hier een korte film over de productie van deze nieuwe generatie zonnepanelen.

Beviel deze blogpost? De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden. 

Dit is de inhoud:

  1. Feiten om te onthouden
  2. Bronnen van duurzame energie in Nederland
  3. Openstaande keuzen
  4. Hoeveel zonnepanelen passen in Nederland?
  5. Energietransitie mogelijk dankzij de zonnecel
  6. Van zonnepaneel naar zonnedak en zonnepan
  7. Zonnepanelen kunnen (bijna) overal liggen
  8. Recycling zonnepanelen: naar de maan en terug
  9. Manieren om netverzwaring te voorkomen
  10. Smart grids: waar techniek, digitale en sociale innovatie samenkomen
  11. Samenwerken in een energiecoöperatie
  12. Duurzaam maken van je woning. Voor jezelf en de aarde
  13. Naar een rechtvaardige energietransitie
  14. Zonder energieopslag geen energietransitie
  15. Aardwarmte
  16. Biomassa
  17. Verwijderen, opvangen en opslaan van CO2
  18. Kernsplitsing en kernfusie
  19. Waterstof
  20. Onze toekomstige energievoorziening

‘Smart grids’ verminderen de noodzaak van netuitbreiding

Hoe beperken we de dure verzwaring van het elektriciteitsnet? Helemaal zal zeker niet lukken, maar verstandig beheer van het huidige net helpt, neem de aanleg ‘smart grids’. Hierover gaat deze blogpost.

De aanleg van een ‘smart grid’ heeft meer met digitalisering te maken dan met extra kabels. Een ‘smart grid’ is een energiesysteem meestal binnen een buurt waarbij PV-panelen, elektrische auto’s, warmtepompen, huishoudelijke apparaten en vormen van energieopslag met elkaar zijn verbonden en communiceren. Dat betekent dat als een overschot van energie op het net dreigt, boilers worden aangezet, auto-accu’s en andere batterijen worden geladen en de levering van elektriciteit van zonnepanelen even wordt stopgezet. De idee is dat zo veel mogelijk elektriciteit binnen de buurt blijft en zo weinig mogelijk van of neer het ‘grote net’ wordt getransporteerd.

De uitwisseling van gegevens tussen huishoudens en netwerk heeft dus veel privacyaspecten; de netbeheerder krijgt invloed op wat zich ‘achter de meter’ afspeelt. Niet iedereen wil dat. Een tussenlaag tussen huishoudens en netwerk biedt dan uitkomst. We spreken dan van een microgrid. Een aantal huishoudens wordt daarbij aangesloten op een afzonderlijk deel van het elektriciteitsnet. Tussen hoofdnet en micronet zit een soort schakelaar, waarmee het microgrid bij een storing zelfs tijdelijk autonoom kan functioneren, dankzij de zonnepanelen en de opgeslagen stroom.

In een microgrid kunnen huishoudens hun overschotten en tekorten aan stroom onderling uitwisselen zonder directe tussenkomst van de netbeheerder of de elektriciteits-producenten. Deze hebben alleen te maken met de overschotten en tekorten van het hele microgrid, waarmee de noodzaak om te interfereren in de mini-netten van individuele huishoudens vervalt. Dankzij het feit dat stroomproductie en -consumptie real-time wordt gevolgd, kan de prijs van de elektriciteit van minuut tot minuut worden vastgesteld. De huishoudens die onderdeel zijn van het microgrid kunnen bijvoorbeeld afspreken om zo veel mogelijk stroom in te kopen als de prijs laag is, omdat het hoofdnet tegen overcapaciteit aanloopt. Op zulke momenten kunnen thuisbatterijen, elektrische auto’s, de eventuele buurtbatterij en boilers en warmwatervaten worden opgeladen en opgewarmd. Dit kan volledig geautomatiseerd worden uitgevoerd. Bijvoorbeeld door de Powermatcher, een door TNO ontwikkelde open source toepassing, waarmee inmiddels 1000 mensen in Nederland werken. Deze videoillustreert dit.

Beviel deze blogpost? De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden. 

Dit is de inhoud:

  1. Feiten om te onthouden
  2. Bronnen van duurzame energie in Nederland
  3. Openstaande keuzen
  4. Hoeveel zonnepanelen passen in Nederland?
  5. Energietransitie mogelijk dankzij de zonnecel
  6. Van zonnepaneel naar zonnedak en zonnepan
  7. Zonnepanelen kunnen (bijna) overal liggen
  8. Recycling zonnepanelen: naar de maan en terug
  9. Manieren om netverzwaring te voorkomen
  10. Smart grids: waar techniek, digitale en sociale innovatie samenkomen
  11. Samenwerken in een energiecoöperatie
  12. Duurzaam maken van je woning. Voor jezelf en de aarde
  13. Naar een rechtvaardige energietransitie
  14. Zonder energieopslag geen energietransitie
  15. Aardwarmte
  16. Biomassa
  17. Verwijderen, opvangen en opslaan van CO2
  18. Kernsplitsing en kernfusie
  19. Waterstof
  20. Onze toekomstige energievoorziening

Hoe mooi zijn zonnepanelen?

Veel huiseigenaren vinden zonnepanelen niet mooi. Deze blogpost gaat alternatieven die beslist wel mooi worden gevonden en in het geval van nieuwbouw amper duurder zijn.

De meeste daken met zonnepanelen zijn inderdaad niet mooi, zeker als ze lukraak de schaarse ruimte opvullen tussen dakkapellen, schoorstenen en andere afvoerpijpen. Bij nieuw- of vernieuwbouw zijn er inmiddels fraaie voorbeelden van integratie van zonnepanelen in het dak als geheel (‘in-daksystemen’). Bovenstaande foto’s zijn daar een voorbeeld van. 

Deze animatie laat zien hoe een bestaand dak wordt vervangen door een dak met geïntegreerde zonnepanelen. Als zonnepanelen een onderdeel worden van het dak, ontstaat een egaal geheel, dat bovendien goedkoper is dan het leggen van een nieuw dak met daarop een laag zonnepanelen.  

Voor daken van karakteristieke en monumentale panden zijn de bovenstaande ‘strakke’ oplossingen ook niet ideaal.

Dakpannen zijn een onderdeel van de uitstraling van zulke panden. In dat geval kan worden gedacht aan zonnecellen die geïntegreerd zijn in dakpannen – zonnepannen of zonnedakpannen – zijn in deze gevallen de gedroomde oplossing. Er zijn inmiddels verschillende typenzonnepannen. De onderstaande foto toont een voorbeeld. 

De grootte van deze zonnepannen is vergelijkbaar met die van gangbare dakpannen. Het is duidelijk dat ze uit enkele zonnecellen bestaan, maar op afstand valt dat minder op[1].  Zonnepannen leiden op een onregelmatig schuin dak met dakramen en schoorstenen tot een aanzienlijk eenvormiger geheel dan het geval zou zijn geweest bij plaatsing van zonnepanelen op het dak. 

Een kritisch punt was het verhoogde risico op brand bij in-dak systemen. In 2018 waren er in Nederland 17 branden in woonhuizen waarvan zonnepanelen de oorzaak waren. Een jaar later waren dat er 12. In beide jaren ging het om relatief veel in-dak systemen.  Die kans wordt steeds kleiner omdat geleerd is fouten werden gemaakt bij de montage en het in-dak system te dicht op de isolerende laag werd gelegd. 

Beviel deze blogpost? De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden. 

Dit is de inhoud:

  1. Feiten om te onthouden
  2. Bronnen van duurzame energie in Nederland
  3. Openstaande keuzen
  4. Hoeveel zonnepanelen passen in Nederland?
  5. Energietransitie mogelijk dankzij de zonnecel
  6. Van zonnepaneel naar zonnedak en zonnepan
  7. Zonnepanelen kunnen (bijna) overal liggen
  8. Recycling zonnepanelen: naar de maan en terug
  9. Manieren om netverzwaring te voorkomen
  10. Smart grids: waar techniek, digitale en sociale innovatie samenkomen
  11. Samenwerken in een energiecoöperatie
  12. Duurzaam maken van je woning. Voor jezelf en de aarde
  13. Naar een rechtvaardige energietransitie
  14. Zonder energieopslag geen energietransitie
  15. Aardwarmte
  16. Biomassa
  17. Verwijderen, opvangen en opslaan van CO2
  18. Kernsplitsing en kernfusie
  19. Waterstof
  20. Onze toekomstige energievoorziening

[1] De website van de fabrikant van deze zonnepannen bevat een aantal fraaie referenties van oude en nieuwe panden die met deze pannen zijn bedekt: https://www.zepbv.nl/nl/

Duurzame energie: In Nederland is meer dan voldoende ruimte

Er is in Nederland, de zee inbegrepen, voldoende plaats voor windmolens en zonnepanelen om te voorzien in onze toekomstige behoefte aan elektriciteit.

Nederland heeft in 2021 25 procent meer zonne-energie geproduceerd. Wind op zee neemt met 30 procent de grootste groei voor zijn rekening. Biomassa was in2021 goed voor een groei van 17 procent. Het aandeel duurzame stroom in de productie van elektriciteit is daarmee gegroeid van 26,3 naar 33,4 procent. De verdeling over verschillende energiebronnen was: zonnepanelen 9,6%, biomassa 9,4%, wind op land 7,6%, wind op zee 6,7% en waterkracht 0,1%. 

Wind op zee en land en zon zijn de snelgroeiende leveranciers van duurzame energie in Nederland, maar het aandeel van biomassa is vooralsnog groot en het is maar goed dat dit meetelt. Anders bengelde Nederland helemaal onderaan de lijst van producenten van duurzame energie met nog geen 13%. 

Er wordt vaak gezegd dat om op 100% energie uit duurzame bronnen uit te komen heel Nederland volgebouwd moet worden met windturbines en zonnepanelen. Niets is minder waar, ondanks het feit dat de vraag naar elektriciteit een steeds groter aandeel zal krijgen in de vraag naar energie. Er zijn verschillende scenario’s ontwikkeld waar die elektriciteit vandaan zal komen. De belangrijkste vraag daarbij is zelf produceren of importeren. In dat laatste geval zal het vooral om biomassa en waterstof gaan. Maar laten we even uitgaan van het scenario van zo veel mogelijk zelf produceren. Het duurste scenario, zeker als kernenergie daarin nog een rol gaat spelen.

Het potentiële aanbod van wind- en zonne-energie is groot. Windmolens op zee hebben een potentieel, dat veel groter dan de vraag naar elektriciteit in de verschillende scenario’s. Windmolens op land sluiten vaak op bezwaren bij omwonenden; er zijn echter voldoende plaatsen waar de overlast beperkt is. 

Er is eveneens een enorm potentieel aan zonne-energie; ook dat is aanzienlijk groter dan de vraag in de verschillende scenario’s. Ook daaraan is ook een hoofdstuk in het Dossier duurzame energie gewijd. Met maximaal benutten van de capaciteit van daken, muren en ramen van woningen en bedrijfsgebouwen, wateroppervlak en langs snelwegen komen we heel ver en kan het areaal grondgebonden panelen beperkt blijven.

Wat vooral aandacht vraagt, is de ongelijke verdeling van het aanbod van zon- en windenergie over de seizoenen. Om die verschillen te beperken moet er sowieso tweemaal zo veel windenergie worden opgewekt dan zonne-energie en moeten we een flinke voorraad aanleggen van biomassa en waterstof.

Beviel deze blogpost? De inhoud is gebaseerd op het dossier Duurzame energie, dat een veelheid van feiten en zienswijzen bevat over de energietransitie. Je kunt dit e-boek (145 p.) hier gratis downloaden. Dit is de inhoud:

  1. Feiten om te onthouden
  2. Bronnen van duurzame energie in Nederland
  3. Openstaande keuzen
  4. Hoeveel zonnepanelen passen in Nederland?
  5. Energietransitie mogelijk dankzij de zonnecel
  6. Van zonnepaneel naar zonnedak en zonnepan
  7. Zonnepanelen kunnen (bijna) overal liggen
  8. Recycling zonnepanelen: naar de maan en terug
  9. Manieren om netverzwaring te voorkomen
  10. Smart grids: waar techniek, digitale en sociale innovatie samenkomen
  11. Samenwerken in een energiecoöperatie
  12. Duurzaam maken van je woning. Voor jezelf en de aarde
  13. Naar een rechtvaardige energietransitie
  14. Zonder energieopslag geen energietransitie
  15. Aardwarmte
  16. Biomassa
  17. Verwijderen, opvangen en opslaan van CO2
  18. Kernsplitsing en kernfusie
  19. Waterstof
  20. Onze toekomstige energievoorzienin