Studententeam TU/ecomotive, onderdeel van de Technische Universiteit Eindhoven, heeft een nieuw concept uitgedacht voor de auto van de toekomst wat de levensduur aanzienlijk zou kunnen verlengen en daardoor de impact op het milieu sterk zou verminderen. Het team pleit voor een modulair ontwerp waarbij auto’s gedurende hun leven af en toe worden geüpdatet en veel langer kunnen doorrijden. Als proof of concept bouwde het team de Eterna, waarmee ze momenteel door Europa touren om het gesprek met autobouwers en bezoekers aan te gaan. Wij spraken met Hugo van Hees, derdejaarsstudent technische bedrijfskunde en businessmanager van het team.
Hugo, even kort over jou en het team. Wat voor studie doe je, hoe ziet het team eruit en hoe zat dit project in elkaar?
“Ik ben 23 jaar en studeer technische bedrijfskunde aan de Technische Universiteit Eindhoven. Het TU/ecomotive-team bestaat uit 30 studenten waarvan het merendeel fulltime met dit project bezig was en dus hun studie even op pauze heeft gezet. Dat laatste moet ook wel, want iets als dit kost veel tijd en je verliest dus een compleet studiejaar zonder dat er geld of studiepunten tegenover staan. Je krijgt dan wel gemotiveerde mensen die ergens hun tanden in zetten en meewerken aan iets waarin ze geloven. Dit levert waardevolle werkervaring op; je moet zowel als team onderling nauw samenwerken, maar ook contacten leggen met bedrijven.”
Hoe begint zo’n project?
“Ieder jaar start er een nieuw team van de TU/e. Je neemt daarbij wel de ervaring mee van eerdere projecten, samen met oud-teamleden, maar als nieuw team ga je steeds opnieuw kijken naar wat er speelt. Welke trends zien we en wat willen en kunnen we doen in een jaar tijd?”
Hoe lang gaat een auto mee?
Volgens cijfers uit 2019 gaat een auto in Nederland gemiddeld 19,2 jaar mee. De levensduur is recent toegenomen, want in 2015 was dit nog een jaar korter. Tegelijkertijd neemt het aantal jonge auto's dat naar de sloop gaat ook toe, vooral veroorzaakt door schadegevallen van auto's.
En waar kwamen jullie op uit?
“We zien dat het ontwerp van auto’s snel aan het veranderen is, vooral veroorzaakt door de opbouw van een elektrische auto. De accu en ook elektromotoren gaan veel langer mee dan aanvankelijk gedacht. Zo stelde Tesla dat de nieuwste iteraties van deze componenten wel een miljoen kilometers aan kunnen. De periode van gebruik wordt dus korter dan de technische levensduur van een auto en dat is zonde, want de productie van een auto vergt veel materiaal met een hoge CO2-footprint. Met een aantal veranderingen van het basisontwerp zou een auto twee keer zo lang mee kunnen gaan.”
Hoe ziet dat er in de praktijk dan uit? Wat willen jullie anders doen?
“Wij stellen voor om een auto op te delen in twee hoofdcomponenten: simpel gezegd de onderkant en de bovenkant. De onderkant bestaat uit het skateboard en bevat duurzame elementen waaraan lange tijd geen onderhoud nodig is, zoals het frame, de accu en de elektromotor. Het frame wordt van aluminium gemaakt, want in tegenstelling tot staal roest dat niet en dus gaat het langer mee, bovendien is het lichter waardoor de auto energiezuiniger wordt. De bovenkant, waarbij we ook de bumpers meerekenen, bevat onderdelen die gemakkelijker te vervangen zijn, zoals veiligheidsvoorzieningen, sensoren, maar ook het interieur. Dit modulaire ontwerp maakt het mogelijk om de auto gemakkelijk te upgraden en te onderhouden, waardoor de levensduur wordt verlengd.”
Maar hoe dan? Momenteel is het in het geval van oude auto’s vaak zo dat op een gegeven moment een reparatie duurder is dan de restwaarde, waardoor de auto richting de sloop gaat.
“Wij pleiten voor een abonnementssysteem in plaats van een eenmalige aankoop. Dit zorgt voor een continue inkomstenstroom voor fabrikanten en lagere kosten voor consumenten. Voor fabrikanten wordt het dan veel aantrekkelijker om oudere auto’s te upgraden, in tegenstelling tot de huidige situatie. En voor consumenten wordt het dan aantrekkelijker om in een oudere auto te blijven rijden, omdat deze na verloop van tijd wordt voorzien van moderne toevoegingen. Veel oude auto’s rijden nog prima, maar zijn minder interessant om te kopen omdat ze technisch achterlopen. Denk bijvoorbeeld aan een verouderd scherm, besturingssysteem en navigatie of aan het gebrek aan parkeersensoren of een achteruitrijcamera.”
:strip_exif()/i/2006077458.jpeg?f=imagearticlefull)
Dat zou best een flinke paradigmashift zijn voor de autowereld die over het algemeen bekendstaat als ‘conservatief’, oftewel waar men liever niet vertrouwde recepten op de schop gooit in ruil voor een compleet nieuw businessmodel.
“Ja, maar toch zie je die trend al duidelijk. Private lease maakt momenteel een enorme vlucht, waarbij consumenten dus geen auto kopen, maar leasen. Je hebt geen zorgen over onderhoud en afschrijving en rijdt in een splinternieuwe auto voor een vast bedrag per maand. Momenteel is die termijn vaak maximaal een jaar of vijf, net als zakelijke lease, waarna de auto tweedehands op de markt komt. Wij zouden die termijn willen verlengen, zodat consumenten tegen gunstige tarieven ook auto’s ouder dan vijf jaar zouden kunnen leasen. Dat sluit mooi aan op het feit dat auto’s vooral in het begin hard afgeschreven worden.”
Is het succes van private lease niet mede te danken aan het feit dat je juist een splinternieuwe auto kunt rijden? Denk je dat mensen te enthousiasmeren zijn om een oudere auto te leasen?
"De leasepartner waarmee we onze businesscase ontwikkeld hebben, was al bezig om auto's acht of zelfs tien jaar aan te bieden, dus ik denk dat er zeker een markt voor is. Zeker als deze oudere voertuigen voor een lagere prijs aangeboden kunnen worden en een nieuw marktsegment aansnijden dat eerder wellicht voor een koopauto was gegaan. Daarnaast is het doel van de upgrades en het uiteindelijk volledig vervangen van de bovenkant om de auto aantrekkelijk te houden voor de consument."
Wordt het leasebedrijf dan verantwoordelijk voor het onderhoud? Dat vinden zij wellicht een te groot risico omdat de onderhoudskosten van oudere auto’s minder voorspelbaar zijn.
“Er zou een soort participatiemodel moeten komen waarbij de autofabrikant en het leasebedrijf samen zorgen voor het onderhoud en de leaseconstructie. Je ziet nu al dat steeds meer autofabrikanten een aandeel kopen in leasemaatschappijen of zelf hun auto's leasen. Met een abonnementsmodel heeft de autofabrikant nog steeds een vaste inkomensstroom en daardoor ook een incentive om vooraf te zorgen dat onderdelen zo lang mogelijk meegaan en dat bepaalde onderdelen makkelijk te vervangen en upgraden zijn. Dat vereist dus wel dat hier al tijdens de productie rekening mee wordt gehouden.”
Auto’s belanden ook vaak op de sloop doordat ze na een aanrijding total loss verklaard worden, omdat het te complex en duur is om de auto nog te repareren. Houden jullie hier ook rekening mee bij het concept?
"De modulariteit van ons concept zou ervoor kunnen zorgen dat delen van de auto nog bruikbaar zijn na een ongeval. Dit is echter niet iets waar we uitgebreid onderzoek naar hebben gedaan."
Stel een auto is wat chassis en elektromotor betreft nog steeds helemaal in orde, maar het interieur is na vijftien of twintig jaar gedateerd, hoe zou een upgrade er dan uit kunnen zien?
“We kunnen natuurlijk niet in de toekomst kijken, maar als we kijken naar het recente verleden, zien we dat er allerlei sensoren, camera’s en natuurlijk multimediasystemen met grote schermen zijn toegevoegd. Dat valt in ons concept allemaal onder ‘de bovenkant’, waarvan al bij het ontwerp en de productie rekening wordt gehouden met onderhoud en upgrades. Bijvoorbeeld de installatie van een groot tabletscherm waarmee alles te bedienen is en waarmee je, ook in de toekomst, verbinding kan maken met andere apparaten.”
Hoe kijken jullie naar autofabrikanten en de traditionele manier van autobouw?
“Vanuit de historie gezien is het logisch wat ze doen. De hele focus ligt op een beperkte technische levensduur. Fabrikanten zijn erbij gebaat dat er onderdelen kapotgaan en vervangen moeten worden, want dat levert geld op. Vervolgens willen ze natuurlijk dat klanten na enige tijd weer een nieuwe auto kopen, zodat ze geld blijven verdienen. Maar wat ze nu doen, is helemaal niet handig voor de lange termijn, zeker niet vanuit het oogpunt van duurzaamheid. Nu duidelijk is dat er in deze sector de komende jaren veel gaat veranderen, is dit het moment om hier op een andere manier naar te kijken. Gewoon stoïcijns door blijven gaan met wat ze al decennia doen, is een serieus gevaar, want je ziet dat de concurrentie snel toeneemt. Zo heeft de Europese auto-industrie moeite met het bijbenen van nieuwkomers als Tesla en Chinese autofabrikanten. Die hoeven geen twee compleet verschillende platformen in de lucht te houden en kunnen dus veel sneller schakelen en tegen lagere kosten produceren. Lomp gezegd denk ik dat het marktaandeel van traditionele fabrikanten serieus bedreigd wordt als ze niet snel anticiperen.”
Hebben jullie ook gesprekken met andere partijen hierover?
“Ja, gedurende de ontwikkeling kregen we contact met een bedrijf in het Duitse Aken, e.volution, en we kwamen erachter dat zij op veel vlakken dezelfde conclusies trokken. Zij zijn bezig met het ontwikkelen van circulaire voertuigen, zoals auto’s en shuttles, die maar liefst vijftig jaar mee moeten gaan dankzij een modulair ontwerp en regelmatige updates. Het is niet helemaal hetzelfde als ons idee, maar we delen wel dezelfde filosofie.”
Samenvatting belangrijkste punten
- Modulair ontwerp
De auto is opgedeeld in twee hoofdcomponenten, waardoor upgrades en onderhoud eenvoudiger zijn. - Abonnementssysteem
In plaats van een eenmalige aankoop, stelt het team een lease- of abonnementssysteem voor, wat zorgt voor een continue inkomstenstroom voor fabrikanten en lagere kosten voor consumenten. - Verlengde levensduur
Door het modulaire ontwerp en goed onderhoud kan de levensduur van de auto aanzienlijk worden verlengd, wat in strijd is met de huidige gemiddelde levensduur van 12 tot 18 jaar. - CO2-besparing
Een auto zou vanwege de modulaire opbouw tijdens 40 jaar 20 tot 30 ton CO2 kunnen besparen, wat gelijkstaat aan het planten van ongeveer 800 bomen. - Flexibiliteit
Het concept maakt het mogelijk om technologische upgrades gemakkelijk te implementeren, waardoor auto's langer meekunnen. - Standaardisatie
Het concept pleit voor meer uniformiteit in auto-onderdelen, wat de productie en het onderhoud efficiënter maakt.
Als voorbeeld hebben jullie de Eterna gemaakt. Wat was het idee hierachter?
“De Eterna is een proof of concept, een minimum viable product. De auto kan rijden, want het onderstel werkt, maar is niet bedoeld om de weg op te gaan. We wilden er vooral het modulaire ontwerp mee demonstreren, waarbij de onder- en bovenkant onafhankelijk van elkaar een rol vervullen. In de onderkant zitten de onderdelen met een lange levensduur, zoals het ladderframe, de accu en de motor. De bovenkant heeft een kortere levensduur, met onderdelen als het interieur, de userinterface en alle bodypanelen. Je kunt die onderdelen binnen vijf minuten van elkaar scheiden en weer opbouwen, wat aangeeft dat onderdelen eenvoudig te vervangen zijn. Alle bodypanelen zijn gemaakt van 3d-geprint thermoplast dat ook goed gerecycled kan worden.”
Waarom kozen jullie voor zo’n aerodynamisch ontwerp? Heeft dat een link met Lightyear, dat ook ooit voortkwam uit projecten van de TU Eindhoven?
“Nee, dat is vooral een strategische keuze. Onze designer is meer fan van supercars, dus de inspiratie ligt vooral bij andere voertuigen. Op basis van eerdere projecten wisten we dat mensen eerder afstappen op een aantrekkelijke sportauto dan een minder esthetisch aantrekkelijk ontwerp. Het doel was natuurlijk om in contact te komen met zoveel mogelijk mensen om te praten over ons concept. Dan helpt het als de auto de aandacht trekt.”
Als hij binnen 5 minuten zo snel in elkaar kan worden gezet, levert dat vast ook technische uitdagingen op?
“Zeker. De verbinding tussen boven- en onderkant werkt, maar in een traditionele auto is er een fysieke verbinding tussen het stuur en de wielen. Omdat wij de auto uit elkaar halen, kon dat niet. In plaats van een metalen stang gebruiken we daarom een steer-by-wiresysteem. Achter het stuur is een motor geplaatst, die uitleest welke beweging er met het stuur gemaakt wordt. Die signalen gaan naar een andere motor aan de onderkant die de as aanstuurt, waardoor we dus zonder fysieke verbinding kunnen sturen. Dit concept is nog vrij nieuw en zou bijvoorbeeld ook handig zijn voor mensen met een handicap omdat je dan met een joystick kunt sturen.”
Toen de media onlangs nieuws over de Eterna publiceerden, werd onder andere gesteld dat hij tijdens de productie twintig tot dertig ton CO2 zou besparen, grofweg een derde minder dan andere auto’s. Dat lijkt niet helemaal te kloppen, want volgens TNO kost de productie van een gemiddelde auto tussen de vijf en tien ton CO2.
“Inderdaad, dit is verkeerd geïnterpreteerd. Het gaat om de totale emissie van een voertuig gedurende de levensduur, dus inclusief de productie en het rijden. Als een auto langer meegaat en tijdens het rijden geen CO2 uitstoot, gaat de footprint per kilometer omlaag. Uitgaande van een periode van veertig jaar kwamen wij uit op een dertig procent lagere footprint ten opzichte van andere elektrische auto’s. Onderhoud en het vervangen van de bovenkant is meegenomen in deze berekening. Stel dat de hele automarkt van de Europese Unie dit zou doen, dan scheelt dit jaarlijks emissies gelijk aan heel België.
Zijn jullie de Fairphone van autoland?
“Haha, die vergelijking wordt wel vaker getrokken. Wat concept en focus op duurzaamheid betreft lijken we wel op elkaar. Het grote verschil is dat je een telefoon niet leaset, maar koopt. Bovendien gaat Fairphone uit van een ondersteuning van acht jaar en upgrades na enkele jaren. Dat is logisch voor een telefoon, maar een auto gaat natuurlijk een stuk langer mee. Bovendien zetten wij juist niet in op regelmatige upgrades, want iedere vervanging betekent ook weer dat een oude component wordt weggegooid en iets nieuws moet worden geproduceerd. Wij willen een auto aantrekkelijk houden met een langere technische levensduur, maar zonder dat de eindgebruiker continu dingen moet aanpassen aan het voertuig.”
Oudere EV’s lopen technisch behoorlijk achter op de huidige normen: ze hebben bijvoorbeeld geen ondersteuning voor een CCS-stekker, geen driefaselader en een beperkt laadvermogen. Je ziet nu dat hierop door derde partijen wordt ingespeeld door upgrades aan te bieden, onder andere door tweaker Mux, maar dat is geen sinecure omdat iedere auto anders is wat componenten en de softwarematige aansturing betreft. Zou standaardisatie geen voorwaarde zijn om jullie concept uit te rollen?
“In een ideale wereld zouden componenten uniform moeten zijn, want dat maakt het inderdaad veel makkelijker om ze te onderhouden en upgraden, evenals complete systemen te vervangen. Je ziet nu wel steeds meer dat autofabrikanten kiezen voor één platform waarvan de onderliggende techniek voor alle auto’s hetzelfde is. Denk bijvoorbeeld aan de Volkswagen Groep, waarbij de verschillende modellen en de merken onderling hetzelfde MEB-platform gebruiken. Dat maakt het ook een stuk makkelijker om in de toekomst upgrades aan te bieden. Idealiter zou daar nu al over moeten worden nagedacht en daarbij zal verder moeten worden gekeken dan de gemiddelde levensduur van een auto nu.”
Jullie zijn aan het touren. Wat is de belangrijkste boodschap? En hoe zijn de reacties?
“Over het algemeen zijn de reacties heel positief. Er is veel interesse. We willen vooral autofabrikanten en toeleveranciers bereiken en inspireren met ons concept. De focus ligt vooral op het technische deel.”
Jullie waren deze week op de IAA in München, een van de grootste autobeurzen ter wereld. Heeft dat nog wat opgeleverd?
"De IAA was tot dusver een van de hoogtepunten van onze tour. We hebben kunnen spreken met meerdere autofabrikanten en toeleveranciers. Vooral vanuit de autofabrikanten hebben we veel lovende reacties gehad en nieuwe contacten kunnen leggen. Het is altijd prettig om op deze manier bevestiging vanuit de sector te krijgen."
Zijn er ook mensen die zeggen: goed idee, maar dat gaat nooit werken?
“Tot nu toe hebben we dat nog niet gehoord. Als ze dat goed kunnen onderbouwen, dan luister ik graag. Uiteraard krijgen we wel kritische vragen en dat is ook logisch. Het is een relatief complex concept. Ons doel is vooral bewustzijn creëren en meer halen uit de technische levensduur van materialen in plaats van hoe auto’s nu in de markt worden gezet. Als autofabrikanten er linksom of rechtsom iets mee doen, is ons doel bereikt.”