Nederlandse successen op de World Solar Challenge 2015

Ongemeen spannend was het. Meestal is na een aantal dagen al duidelijk wie de tweejaarlijkse Bridgestone World Solar Challenge gaat winnen. Dit jaar mondde de snelste categorie, de Challenger-klasse, uit in een tweestrijd tussen het Nuon Solar Team uit Delft en het Twente Solar Team uit Enschede. De Delftenaren hadden donderdag op de eindstreep (slechts) drie minuten voorsprong op de Twentenaren en mogen zich wederom winnaar van de World Solar Challenge noemen. Ze laten zo’n 30 studententeams van over de hele wereld achter zich.

Maar er is nog meer te juichen voor de Nederlandse toeschouwers. Het Solar Team Eindhoven streed mee in de zogenoemde Cruiser-klasse, waarin auto’s niet alleen worden afgerekend op snelheid, maar óók op comfort, veiligheid en het aantal personen dat meerijdt. De Eindhovense ploeg wist het Japanse team van de Kogakuin Universiteit op de weg net niet achter zich te houden, maar kregen meer punten van de jury die de auto op de praktische aspecten beoordeelt. Ze eindigen daarmee op de eerste plek, net als twee jaar geleden.

De World Solar Challenge wordt iedere twee jaar in Australië gereden en vertrekt in Darwin, in het noorden van het land. De deelnemende teams hebben zes dagen de tijd om Adelaide te bereiken, 3000 kilometer verderop aan de zuidkust. De voertuigen mogen voor de rit enkel gebruik maken van zonne-energie van maximaal 6 vierkante meter zonnepanelen. Kennislink maakt zoals eerdere jaren een rondje langs de Nederlandse teams die meedoen aan de Australische zonnerace.

Winnen op ervaring

Twee jaar geleden gebruikten de Delftenaren als enige team zogenoemde concentrators, een soort plaat met lensjes waarmee het zonlicht tijdens de verplichte stops kon worden geconcentreerd op de zonnepanelen van de auto. Dat bleek uiteindelijk de beslissende factor, want op de slotdag wist Nuna7 de race in haar voordeel te beslechten.

Dit jaar zijn de concentrators thuis gebleven. Niet omdat ze niet meer werken, maar omdat nieuwe reglementen het gebruik ervan ontmoedigen. “Waarschijnlijk vond de wedstrijdleiding dat dit toch niet helemaal de bedoeling was”, zegt Siebe Roefs, student Technische Natuurkunde die het woord voert voor het Nuon Solar Team. “Tijdens de controlestops moeten de coureur en de uitgeklapte wagen – met de zonnepanelen op de zon gericht – binnen een bepaald oppervlak blijven. Bovendien mag maar één iemand de zonnepanelen bewegen. Het opzetten van een hele constructie met concentrators wordt zo een stuk minder aantrekkelijk.”

Nuna8, de opvolger van Nuna7, rijdt dit jaar zonder zo’n ‘geheim wapen’, maar dat betekent zeker niet dat er niets veranderd is. Zo is de auto elf centimeter lager (vooral om binnen de maximumafmetingen tijdens de stops te vallen) en zo’n 30 tot 40 kilo lichter. Roefs wijdt dat laatste vooral aan ervaring met dit ontwerp. “Twee jaar geleden moesten we voor het eerste op vier in plaats van drie wielen rijden”, zegt hij. “Daardoor veranderde het ontwerp drastisch. Dit jaar hebben we dat nieuwe model sterk verbeterd en lichter gemaakt. Én aerodynamischer: het scheelt zo’n negen procent.”

Roefs had alle vertrouwen in de overwinning, zelfs op het moment dat Nuna8 nog een kleine achterstand had op het team uit Twente, dat enige tijd op kop reed. De volgens Roefs grootste concurrent van de Japanse Tokai Universiteit was toen al ingehaald. Maar hij beaamt dat het ontzettend spannend was, vooral tussen de Nederlandse teams. “Tijdens de verplichte controlestops van 20 minuten stonden we in het begin vaak naast het team van Twente te wachten tot we verder mochten. Je staat dan oog in oog met je concurrent.”

Misschien dat het verschil uiteindelijk wel is gemaakt met strategisch rijden, denkt Roefs. Ongeveer 100 kilometer voor Nuna8 rijdt een auto die weergegevens verzamelt. Daarmee wordt de rijstrategie bepaald. “Als je weet dat je bijvoorbeeld een uur lang bewolking krijgt maar daarna zon, dan wil je zo hard mogelijk door die schaduwzone rijden. Ik denk dat ons team goed is in dit onderdeel van de race.”

De zonneauto’s worden elke twee jaar flink verbeterd en Roefs denkt dat er voorlopig nog geen eind zit aan de vooruitgang. “Ik weet zeker dat iedereen straks bomvol zit met nieuwe ideeën. Er valt elk jaar wel iets te optimaliseren en natuurlijk gaan de techniek en de reglementen ook steeds vooruit. Aan alleen al dat laatste zijn we steeds veel energie kwijt.”

Zonnecellen balanceren als geheim wapen

Justine Wolters, student communicatiewetenschappen van de Universiteit Twente en woordvoerder voor het Solar Team Twente, lijkt aan de telefoon nog maar net bekomen van de spanning van de race. “Het is nog nooit zo spannend geweest, echt tot op de laatste uren, nee minuten, reden we in de buurt van de nummer één”, zegt ze. “Het is een geweldige prestatie, we hebben in totaal zo’n vier uur sneller gereden dan onze auto van twee jaar geleden. De auto’s van Delft en Twente waren in deze race echt even goed. De uitslag had zo andersom kunnen zijn.”

Wolters laat weten dat der met de Twentse Red One (een creatie van studenten van de Universiteit Twente en Hogeschool Saxion) onderweg nauwelijks problemen waren. En dat terwijl het model van de auto behoorlijk op de schop is gegaan. Waar de bestuurder in 2013 nog in het midden van de wagen zat, is deze nu verhuisd naar de zijkant. Een keuze die veel teams dit jaar maakten. Niet alleen is de zonneauto daardoor aerodynamischer (de bestuurder zit tussen de wielkasten), maar de boven het vlak uitstekende ‘cockpit’ slaat gedurende de dag ook minder schaduw over de zonnepanelen daaromheen.

De studenten uit Enschede ontwikkelden dit jaar naar eigen zeggen een geheim wapen dat ze SABINE (Solar Array Balancing Interface Not Expected) noemen. Het is een elektrisch systeem dat de prestaties van aan elkaar gekoppelde zonnecellen als het ware balanceert zodat ze in totaal meer energie opleveren. Dat heeft vooral nut op het moment dat een deel van de zonnecellen in de schaduw (van bijvoorbeeld de cockpit) terechtkomt. Die zonnecellen genereren op dat moment een lager voltage en trekken daarmee de prestaties van de gekoppelde zonnecellen omlaag. SABINE balanceert het voltage in dat geval over de zonnecellen zodat het geheel beter presteert.

Stella Lux is de opvolger van Stella die twee jaar geleden de winst pakte in de Cruiser-klasse. De wagen lijkt ten opzichte van de bolides uit de Challenger-klasse iets meer op een normale personenauto. Stella Lux heeft vier zitplaatsen, verlichting, automatische vergrendeling en een navigatiesysteem dat (onder andere op basis van de weersvoorspelling) de beste route uitstippelt. Ook beschikt hij als een van de weinige zonneauto’s over een Nederlandse kentekenplaat, Stella Lux mag dus zo de weg op.

Niet alleen het interieur is dit jaar aangepakt, ook de aerodynamica is verbeterd, mede door een soort ‘windtunnel’ die onder de auto doorloopt. Ook heeft de auto twee strips aan de zijkant waardoor er meer zonnecellen op het dak passen. Tommie Perenboom, woordvoerder van het Solar Team Eindhoven, vindt het bijzonder dat Stella Lux energiepositief is. “Gedurende het jaar genereert de auto meer energie dan hij verbruikt, zelfs bij een gemiddeld Nederlands gebruik”, zegt hij. “Je kunt die stroom weer teruggeven aan het elektriciteitsnet.”

Of we allemaal snel een Stella Lux voor de deur hebben? Perenboom betwijfelt het. Hij denkt dat de techniek momenteel nog te duur is voor echte personenauto’s. “Wij maken eigenlijk prototypes van auto’s die de grondleggers zijn voor de zonneauto’s van de toekomst.”

De race is voor het Eindhovense team vrij soepel verlopen, op misschien een uitgevallen elektromotor in het begin van de race na. Al tijdens die eerste racedagen werd het duidelijk dat de eindstrijd tussen Eindhoven en de Kogakuin Universiteit zou gaan. Kogakuin heeft steeds voorop gereden, maar het Nederlandse team kan daar tegenover zetten dat ze een passagier hadden. Naast ‘praktische aspecten’ van de auto leveren namelijk ook het aantal passagiers in de auto punten voor de eindstrijd op. Uiteindelijk leverde dat én een positief juryrapport de winst op voor Stella Lux. Dat betekent dat de Nederlandse teams dit jaar qua eindresultaat niet beter hadden kunnen presteren op de World Solar Challenge.