Wat doe je als je als gemeente stevig inzet op het gebruik van elektrische bouwmachines én je hebt een trolleybusnetwerk? Dan sla je twee vliegen in één klap. De gemeente Arnhem is een pilot gestart om de bovenleidingen van het trolleynetwerk te gebruiken als een soort mega-stekkerdoor om bijvoorbeeld bouwmachines op te laden. Makkelijk gezegd, iets moeilijker gedaan.
Technisch gezien komt er iets meer bij kijken dan twee draadjes met een stekker aan de kabel solderen. Veiligheid en het onder alle omstandigheden blijven rijden van de bussen staat voorop. Venema E-mobility Charge Systems B.V. uit Arnhem pakte die handschoen op en kwam met veilige en gebruiksvriendelijke oplossing die al een paar maanden draait als pilot. Melvin Venema, directeur van het Arnhemse techbedrijf legt uit dat het idee niet nieuw is. “In 2017 hebben we al van Connexxion opdracht gekregen om een testopstelling te ontwikkelen om elektrische voertuigen te kunnen laden. Er reden toen elektrische taxi’s in de stad. Het idee was om die taxi’s te laden vanuit het trolleynetwerk.”
De testopstelling werd geplaatst in Oosterbeek (gemeente Renkum). Dat was technisch gezien een uitdaging, maar de juridische uitdaging was misschien wel net zo groot, volgens Venema. “Hoe ga je om met je HBE’s (Hernieuwbare Brandstof Eenheid), hoe ga je om met de ruimte die je reserveert? Het idee bleef daarom een beetje sudderen.”
Vernieuwing Rijnkade
Totdat in 2022 de vernieuwing van de Rijnkade in Arnhem startte. Een prestigieus emissieloos project waar laadpunten voor elektrische machines een cruciale rol spelen. “Met in het achterhoofd het laadpunt dat we al gebouwd hadden zeiden we: dat kan, geen probleem” vervolgt Venema. “Doordat de techniek de afgelopen jaren verder is ontwikkeld, zoals een gecertificeerde MID DC-Meter, hebben we het idee van laden via het trolleynetwerk weer opgepakt. In eerste instantie was dat in samenwerking met Connexxion, later sloot de gemeente Arnhem aan. Wij hadden al jaren het idee: dit is het. Als je bij elke bouwmachine op de bouwplaats een batterij moet plaatsen is dat niet duurzaam en potentieel onveilig. Als je het vermogen in de lucht hebt hangen, waarom gebruik je dat dan niet?”
En het gaat om aanzienlijke vermogens. Op het trolleynetwerk staat een spanning van 750 Volt, het maximaal te leveren vermogen is afhankelijk van de onderstations. “Ik weet dat een onderstation zo’n 2 tot 2,5 MW kan leveren” zegt Venema. “Er zijn 22 onderstations” vult Niek van Onna aan. Van Onna spreekt hier als programmamanager van kennisnetwerk Connectr. “Er zijn grotere en kleinere stations, maar gemiddeld kunnen ze zo’n 2 MW per station leveren.”
Tweedelig systeem
Het systeem dat Venema heeft ontwikkeld bestaat uit twee delen. Er is een ‘safety-box’ die bovenin de paal van het trolleynetwerk wordt bevestigd. Die ‘safety-boxen’ kunnen in de toekomst op meerdere plaatsen gemonteerd worden in het netwerk. Uit elke box komt een kabel met een stekker (plus, min en aarde) en een aantal communicatiekabels. Het andere deel is een mobiele lader, die geplaatst wordt waar de stroom nodig is. Het systeem moet uiteraard veilig zijn, maar moet ook om kunnen gaan met de ‘vuile’ stroom en de spanningswisselingen die uit het trolleynetwerk komen.
“Een standaard DC-DC-omvormer kan daar niet mee omgaan, die gaat in rook op “ legt Venema uit. “En het systeem moet veilig zijn. Niet alleen in gebruik, maar ook als iemand bijvoorbeeld tegen het laadstation oprijdt, moet dat station meteen veilig afschakelen. Er mag nooit ergens spanning op komen te staan. Het systeem moet ook bestand zijn tegen bijvoorbeeld een blikseminslag. Dat hebben we allemaal ingebouwd in die safety-box.”
Bouwplaats én evenementen
Het systeem is niet alleen geschikt voor bouwplaatsen, maar ook voor bijvoorbeeld evenementen. Niek van Onna: “We zijn vanuit Connectr zero-emissie Koningsdag in Arnhem aan het aanjagen. We kijken nu of we – samen met de gemeente – op een aantal locaties een paal de grond in kunnen boren die we verbinden met het trolleynetwerk. Na het evenement kun je dan bepalen of je die paal laat staan of op een andere plek neerzet. “
“In de toekomst heb je meerdere laadlocaties met een meter erop” vult Venema aan. “Je kunt dan zien welke locatie voor welk project gebruikt werd en aan de hand daarvan je administratie bijwerken We werken nu samen met een aantal bedrijven om de MID meter met daaraan gekoppeld de uitlezingsmodule voor de (HBE) administratie en eventuele verrekening verder door te ontwikkelen.“
De gemeente Arnhem is eigenaar van de pilot-installatie safety-box en de mobiele lader. “Wij zijn de fabrikant, wij hebben het systeem ontwikkeld en gebouwd. De gemeente heeft de installatie voor de pilot aangeschaft” legt Venema uit. “Vanuit de pilot is de gemeente nu aan het kijken hoe ze het systeem kunnen uitrollen als de pilot positief uitpakt.“
Geslaagde pilot
En daar lijkt het tot nu toe wel op. “We zijn nu tweeëneenhalve maand verder en we kunnen terugkijken op een geslaagde pilot” vertelt Venema. “In het begin van de pilot ben je vooral bezig met veiligheid. Hoe kun je de lader veilig aan- en afkoppelen, wat kan de machinist zelf doen en wat moeten wij doen. Zo zorgen we ervoor dat de machinist zijn machine veilig en zelfstandig kan aankoppelen en laden, omdat het laadstation is ontworpen voor de dagelijkse praktijk op de bouw. De producten die wij in Arnhem produceren, leveren we voor 80 tot 90% aan de GWW-sector. Die jaren lange ervaring vormt samen de basis voor een robuust en betrouwbaar laadstation dat makkelijk in gebruik is.”
Het idee is niet perse gebonden aan Arnhem. In Nederland duikt het idee vaker op in steden die over een netwerk van trams en/of metro’s beschikken. Zo deed de gemeente Den Haag een oproep via LinkedIn om bedrijven te benaderen om een soortgelijk systeem te ontwikkelen voor de hofstad. Logischerwijze zou je verwachten dat ze meteen naar Venema zouden stappen, maar de praktijk is weerbarstiger volgens Venema.
“In 2017 waren we de eerste en enige. Arnhem was voorloper, andere steden volgen nu. Wij krijgen heel vaak de vraag om mee te denken in een nieuwe oplossing, net zoals nu in Den Haag. Vaak zie je, en dat is jammer, dat er heel veel over gesproken wordt. Maar uiteindelijk wordt het niet uitgevoerd. Er wordt vooral gekeken naar redenen om het niet te doen. Technisch gezien is het systeem makkelijk aan te passen. Het gaat vooral om het aansluiten op het netwerk. Dat is de expertise van de beheerder van dat netwerk.”
“Het grootste probleem dat ik terughoor is dat de juridische constructies overal verschillend zijn” voegt Van Onna toe. “Van wie is het net, wie heeft het energiecontract, van wie is de hardware? Het mooie van hier, van Arnhem, is dat we gewoon dingen doen. En daarmee laten we zien dat het mogelijk is. Gewoon doen, daar leer je het meeste van.“
Connectr
Connectr is een community die de energietransitie wil versnellen door innovatie te faciliteren. Het netwerk brengt innovatieve ondernemers samen om kennis te delen en een ecosysteem rondom de energietransitie te creëren. De community wil niet alleen landelijk maar ook internationaal impact maken. Venema E-mobility Charge Systems B.V. is lid van deze community en brengt kennis in, maar put ook kennis uit het netwerk.