Eco-Runner: waterstofauto voor op de weg

Teams studenten van de TU Delft experimenteren al ruim tien jaar met waterstofauto’s. Het doel is om een ​​zo efficiënt mogelijke H₂-auto te maken. Ieder jaar worden er bijzondere auto’s gemaakt die op een kilo waterstof zelfs grote afstanden kunnen afleggen. Er was echter ook iets onbevredigends aan studentenauto’s, omdat die niet bedoeld waren voor gebruik op de openbare weg. Ze moesten daardoor weinig tot geen rekening houden met praktische zaken als comfort en verkeersveiligheid, waardoor het lastig is om een ​​beeld te krijgen van hoe waterstofinnovaties en -technologie zich vertalen in een auto die je kunt gebruiken voor je dagelijkse woon-werkverkeer.

Voor de 14e Eco-Runner, zoals de waterstofauto’s heten, sloeg het studententeam dit jaar een andere weg in. De Eco-Runner XIV blijft een bijzonder zuinige waterstofauto, maar ook eentje die straks op de Nederlandse wegen ingezet kan worden. Dit is de eerste waterstofauto voor Delftse studenten die door de RDW wordt gekeurd en moet een geel kenteken krijgen. In mei presenteerde het team de XIV; Deze zomer wil het team met de auto door Fryslân rijden.

“Waterstofauto’s zijn niet meer zo bijzonder als aan het begin van de Eco-Runner”, legt Xiao Scherpbier, teamdirecteur van de Eco-Runner XIV, uit. “De technologie bestaat en de efficiëntie was al goed met de Eco Runner.” Om deze veiligheid aan te tonen wil het studententeam de auto laten keuren door de RDW, de Nederlandse overheidsinstantie voor autohomologatie. “Als die instantie onze auto goedkeurt, is deze veilig genoeg om op de Nederlandse wegen te rijden.”

Het is geen gemodificeerde XIII, maar hij deelt er veel mee.

De basis van de XIV ligt in zijn voorganger. De XIII was immers al een bijzonder zuinige waterstofauto, die op één kilogram waterstof 2.488,5 km kon afleggen. De XIV is geen aangepaste XIII, maar gebruikt wel veel ideeën en concepten van zijn voorganger. Uiterlijk lijken de twee auto’s bijvoorbeeld erg op elkaar, met de omwikkelde wielen en de koepelvormige ruimte voor de bestuurder. Ook technisch lijken de twee auto’s erg op elkaar.

De XIV lijkt echter meer op een ‘normale’ auto, dankzij de voor- en achterlichten, maar ook een vlakkere voor- en achterkant om ruimte te maken voor de kentekenplaten. Ook opvallend: de XIV beschikt over zijspiegels. De meeste auto’s hebben het, maar vrachtwagens en sommige personenauto’s van bijvoorbeeld Audi en Hyundai hebben inmiddels camera’s in plaats van spiegels. Voor de Eco-Runner werd gedacht aan camera’s, maar toch werd gekozen voor ‘traditionele’ spiegels, vertelt Scherpbier. “De cameraspiegels hebben uiteraard stroom nodig voor de camera’s zelf en voor de displays van de auto. Uiteindelijk heeft dit ons iets meer stroom gekost dan het aan aerodynamische winst zou opleveren. Bovendien moet zo’n camerasysteem betrouwbaar zijn, iets waar we aan twijfelden. over.”

Naast de zichtbare verschillen is ook de ophanging van de waterstof-EV aangepast. Eerdere Eco-Runners zijn getest op gladde banen, waar demping nauwelijks nodig is. De XIV zal binnenkort ‘door het platteland’ circuleren. Nederland staat bekend om zijn goede wegen, maar toch heb je goede schokdempers en vering nodig om goed te kunnen rijden. Deze vering is zwaarder, wat er mede voor zorgt dat de XIV aanzienlijk meer weegt dan de XIII: 170 kg in plaats van 113 kg.

Efficiënt, maar iets minder

Het extra gewicht en de minder styling door bijvoorbeeld de spiegels en platte voorkant maken de XIV minder efficiënt dan zijn voorganger. Het team streeft ernaar om een ​​afstand van 2.056 km af te leggen met een tank vol 1,45 kg waterstof. Dit komt overeen met 1.418 kilometer per kilogram waterstof, oftewel ruim 43 procent minder efficiënt dan zijn voorganger.

Ter vergelijking: Toyota adverteert voor de Mirai 650 km op 5,6 kg H₂, oftewel 116 km per kilogram H₂. De Mirai is echter een aanzienlijk grotere auto, zowel in meters als kilogrammen, en de actieradius van 650 kilometer is gebaseerd op de WLTP-norm. Er wordt ook rekening gehouden met snelwegkilometers, iets waar Eco-Runner geen rekening mee houdt. Zo zegt Toyota ook dat de auto 159 km per kilogram waterstof kan afleggen als hij over een rustigere landweg rijdt. Iets beter dan die 116 km, maar het geeft wel aan hoe zuinig de Eco-Runner is.

Naast dat de XIV meer waterstof kan vervoeren, is ook de manier waarop waterstof wordt opgeslagen aangepast. De XIII had vijf kleinere tanks, maar de XIV heeft één grote tank, achter de bestuurder. Hierdoor is de achterkant van de XIV iets groter dan die van zijn voorganger. Vanwege de RDW heeft het team gekozen voor een tank. Hiermee wordt ook gecontroleerd of de waterstofinstallatie veilig genoeg is. “En het is makkelijker om het met één tank te doen dan met vijf verschillende tanks”, legt Scherpbier uit.

Deze tanks hebben een druk van 350 bar, terwijl personenauto’s normaliter een druk van 700 bar hebben. 350 bar-systemen komen vooral veel voor op vrachtwagens en bussen. Eco-Runner heeft gekozen voor een 350 bar systeem omdat 700 bar systemen simpelweg niet te koop zijn voor een studententeam. “Hierdoor kunnen we minder waterstof in de tank opslaan”, zegt hij Elektronisch ingenieur Gido Baggerman. “Het voordeel is dat de tank zelf niet zo sterk hoeft te zijn en de auto daardoor minder weegt.”

Elfstedentocht

Het doel van de Eco-Runner XIV is om eind juni in vier dagen tijd tien ronden van het Elfstedentochtparcours af te leggen. Het team wil aantonen dat de auto geschikt is om op de openbare weg te rijden en op verschillende soorten wegen kan rijden. Ook wil de Eco-Runner aantonen dat hij een bijzonder efficiënte waterstofauto blijft. Tien ronden van het parcours zijn in totaal 2.056 kilometer, die het team met één tank hoopt af te leggen. Er wordt gezegd dat Toyota 1.360 km heeft afgelegd met een complete Mirai. Het Delftse team hoopt dat record te verbeteren.

“Op de Elfstedentochtroute komen we verschillende verkeerssituaties tegen en rijden we in verschillende omstandigheden”, legt Scherpbier uit. “We zullen zowel dag als nacht rijden en uiteraard rotondes en kruispunten bezoeken. Via remregeneratie gaan we wat energie terugwinnen, maar het kost ons toch wat energie.” De route is niet willekeurig gekozen. Met de route wil het team ook de milieuaspecten van waterstofauto’s onder de aandacht brengen. Ze zijn immers beter voor het milieu dan auto’s die op fossiele brandstoffen rijden, terwijl de kansen op een volgende reis door klimaatverandering steeds kleiner worden.

Met de reis wil het team ook aantonen dat waterstof-elektrische auto’s een uitstekend alternatief blijven voor batterij-elektrische auto’s. De studenten denken dat beide vormen naast elkaar kunnen bestaan ​​en wijzen ook op de nadelen van batterijstroom, zoals het volledige elektriciteitsnet en het huidige gebrek aan duurzame energie op bepaalde tijdstippen van de dag en het jaar.

Heeft de Eco-Runner XIV een toekomst? Het team is in ieder geval niet van plan de auto op eigen kracht op de markt te brengen: daarom blijft het bij dit ene exemplaar. Dat betekent niet dat de auto niet verkocht kan worden. Er is immers een markt voor zulke kleine auto’s; Denk maar aan de Citroën Ami en zijn afgeleiden. De Eco-Runner zou in principe een waterstofversie kunnen zijn van die batterij-elektrische auto’s. In theorie kun je hem ook over de weg afleggen, al moet je daar wel wat lef voor hebben. De XIV heeft een maximumsnelheid van slechts 65 km/u.

Laatste stappen

Voordat u ermee de snelweg of enige openbare weg op kunt, moet de auto gekeurd worden. De RDW is hier nu mee bezig. De Verkeersdienst controleert niet alleen de veiligheid van het waterstofsysteem, maar bijvoorbeeld ook of de elektrische systemen voldoende beschermd zijn tegen storingen van buitenaf en andere elektrische systemen niet verstoren. Je wilt immers niet dat het knipperlicht uitgaat omdat je een sms hebt ontvangen, simpel gezegd. Tenslotte wordt de auto ook gekeurd op de RDW-testbaan, waar onder meer de remweg, draaicirkel en topsnelheid worden getest.

“We hebben de eerste elektromagnetische compatibiliteitstests uitgevoerd”, zegt Baggerman. “We moeten nog het een en ander aanpassen voordat we dit bereiken. Zo moesten we de remlichten minder gevoelig maken, omdat ze te snel reageerden op verstoringen van buitenaf. Binnenkort hebben we de volgende test. Ik denk dat we die gaan doen .” goedkeuren.”

Als de auto een kenteken heeft en de Elfstedentocht heeft volbracht, staat de veertiende editie van de Eco-Runner in principe klaar. Dan verschijnt er een nieuw team, dat zich kan richten op een nieuw onderdeel van de auto. Wat zal die aanpak zijn? Dat blijft de vraag, maar voor Scherpbier hoeft de Eco-Runner niet altijd een waterstofauto te zijn. “Als studententeam wil je altijd kijken Wat is het volgende? Welke andere vormen van energieopslag zijn mogelijk? Waar kan een auto nog meer mee worden aangedreven?” Waterstofpoeder of misschien een thermische batterij? Scherpbier durft daar nog geen uitspraken over te doen. “Maar het zal nog wel even duren voordat een team studenten overschakelt op zo’n energiebron. . nieuw. . “Deze keuze ligt volledig bij het volgende team dat zich gaat inzetten voor de bouw van de nieuwe Eco-Runner.”