Frank Aarns heeft zijn studie civiele techniek aan de UT tijdelijk opzij geschoven, om mee te doen aan het Solar Team Twente. Als technisch manager stuurt hij het technisch team aan.

Solar Team Twente

Op 16 oktober 2011 gaat de World Solar Challenge in Australië van start. Dit is het wereldkampioenschap voor auto’s op zonne-energie, waar teams van over de hele wereld aan deelnemen. De race vond voor het eerst plaats in 1987. Het betreft een rit van ruim 3000 kilometer van Darwin in het noorden naar Adelaide in het zuiden. De deelnemende teams doorkruisen de outback op enkel zonne-energie.

Als technisch manager maak ik deel uit van Solar Team Twente, een multidisciplinair team van 18 studenten van Saxion en Universiteit Twente. Sinds september 2010 doen wij er alles aan om met onze zonneauto – de 21Connect – de prestigieuze World Solar Challenge te winnen.

Bij het ontwerpen en bouwen van een zonneauto draait alles om het maximaliseren van de energie-inkomsten en het minimaliseren van de energieverliezen, dit in combinatie met betrouwbaarheid. De energie van onze zonneauto wordt opgewekt door middel van zonnecellen van silicium. Met dit zonnepaneel wordt de accu – bestaande uit lithium-ion accucellen – gedurende de race bijgeladen. De accu dient als energiebron voor de aandrijving. De ultieme strategie is dat de accu precies bij de finish leeg is. De aandrijving van onze zonneauto bestaat uit een elektromotor in het voorwiel van onze zonneauto. Deze motor heeft een hoge efficiëntie van 98 procent.

Bekijk een presentatie van de 21Connect, de zonneauto van Solar Team Twente.

Als we kijken naar het verbruik van een zonneauto, dan zijn de belangrijkste factoren de luchtweerstand (70 procent) en de rolweerstand (30 procent). Bij het ontwerp van de zonneauto gaat dus veel aandacht uit naar de aerodynamica van het ontwerp. Aan de basis van het aerodynamisch ontwerp liggen vleugelprofielen (de vorm van de vleugel). We hebben er bij de 21Connect voor gekozen om de coureur in de vleugel te plaatsen, met als gevolg dat het vleugelprofiel relatief dik is. Hierdoor is het niet meer nodig om een extra ‘badkuip’ onder de auto te maken, die de luchtstromen aanzienlijk zou verstoren.

Het complete team van Solar Team Twente achter de door hen ontworpen auto. Pakken ze de winst in Australië?

Gijs Versteeg

Maar het is niet alleen belangrijk dat de luchtstromen mooi langs de zonneauto worden geleid; ook van belang is dat de lucht geen verstoringen tegenkomt. Het oppervlak moet daarom zo glad mogelijk zijn. Om daarvoor te zorgen maken we gebruik van een nano-coating. Dit is een speciaal ontwikkelde folie die oneffenheden in het oppervlak opvult, die met het blote oog niet te zien zijn. Tot nu toe wordt dit alleen gebruikt op vliegtuigen, waarbij al bewezen is dat het de luchtweerstand met 39 procent verminderd. Op 19 juli stonden we met de 21Connect in de windtunnel van DNW – de grootste van Europa – om te zien of de simulaties overeenkwamen met de praktijk. Mede op basis van deze gegevens bepalen we de strategie van de race.

Om de rolweerstand zoveel mogelijk te beperken, maken we gebruik van banden die speciaal zijn ontwikkeld voor zonneauto’s. Naast een lage rolweerstand hebben deze banden minder kans om lek te gaan, zodat we kostbare tijd kunnen besparen.

Gijs Versteeg

Een laatste belangrijke factor is de betrouwbaarheid van de zonneauto. Om er tijdens de race zeker van te zijn dat er niet onnodig hoeft te worden gestopt, wordt de 21Connect uitgebreid getest. Zo is de zonneauto de klimaatkamer in geweest om de Australische omstandigheden na te bootsen, maar bovenal worden er vele testkilometers gereden. In eerste instantie testen wij onze zonneauto op vliegveld Twente. Hier onderwerpen we de 21Connect aan slalomtests, remtests en stellen we onze vering af met behulp van een nagebouwd veerooster. Eind juli hebben we nog een duurtest op het circuit van Automotive Testen Papenburg (ATP) gedaan. Begin september zijn we in Australië, waar we nog de laatste tests zullen doen. Dit alles om op 16 oktober de competitie aan te kunnen gaan!

Zie ook:

• Het Nuon Solar Team, de Delftse deelname aan de World Solar Challenge
• Nuna5 racet eerste openbare rondje (2009)
• Op weg naar de Solar Challenge 2009 (2009)
• Twente presenteert ontwerp zonneauto (2009)

Lees ook eerdere gastcolumns over nanotechnologie:

• Politiek op de vierkante nanometer (Bart Walhout)
• Koolstofnanobuisjes hot topic in Barcelona (Paul Borm)
• Nanotechnologie om van te smullen (Frans Kampers)