Al meer dan tien jaar experimenteren studententeams van de TU Delft met waterstofauto's. Doel is de efficiëntst mogelijke H₂-auto te maken. Ieder jaar levert dat bijzonder uitziende auto's op, die inderdaad heel ver kunnen rijden op een kilootje waterstof. De studentenauto's hadden echter ook iets onbevredigends, omdat het om auto's ging die niet bedoeld waren voor de openbare weg. Ze hoefden dan ook weinig tot geen rekening te houden met praktische zaken als comfort en verkeersveiligheid, waardoor het lastig was om een beeld te krijgen van hoe de innovaties en waterstoftechniek zich vertalen naar een auto die je voor je dagelijkse ritten kunt gebruiken.
Voor de veertiende Eco-Runner, zoals de waterstofauto's heten, gooide het studententeam van dit jaar het over een andere boeg. De Eco-Runner XIV is nog steeds een bijzonder efficiënte waterstofauto, maar ook een die je straks gewoon op de Nederlandse wegen mag gebruiken. Het gaat namelijk om de eerste Delftse studentenwaterstofauto die door de RDW wordt gekeurd en een geel kenteken moet krijgen. In mei introduceerde het team de XIV; deze zomer wil het team met de auto rondrijden in Friesland.
"Waterstofauto's zijn niet meer zo bijzonder als ze bij het begin van Eco-Runner waren", legt Xiao Scherpbier, teammanager van Eco-Runner XIV uit. "De techniek is er en de efficiëntie zat bij de XIII eigenlijk al goed. Daarom wilden we dit jaar kijken naar de volgende stap: hoe denken mensen over de Eco-Runner? Daarbij zagen we dat mensen zich vooral zorgen maakten over de veiligheid van de Eco-Runner." Om die veiligheid te bewijzen, wil het studententeam de auto laten keuren door de RDW, de Nederlandse overheidsorganisatie voor het goedkeuren van auto's. "Als die instantie onze auto goedkeurt, is hij veilig genoeg voor de Nederlandse wegen."
Geen aangepaste XIII, maar deelt er veel mee
De basis van de XIV ligt bij zijn voorganger. De XIII was immers al een bijzonder efficiënte waterstofauto, die 2488,5km op een kilogram waterstof kon rijden. De XIV is geen gemodificeerde XIII, maar gebruikt wel veel ideeën en concepten van zijn voorganger. Uiterlijk lijken de twee auto's bijvoorbeeld sterk op elkaar, met de ingepakte wielen en de koepelvormige ruimte voor de bestuurder. Ook technisch komen de twee auto's sterk overeen.
:strip_exif()/i/2006718210.jpeg?f=imagenormal)
De XIV lijkt echter meer op een 'gewone' auto, dankzij de voor- en achterlichten, maar ook de plattere voor- en achterkant om plaats te maken voor de nummerborden. Ook opvallend: de XIV heeft zijspiegels. De meeste auto's hebben dat, maar vrachtwagens en sommige personenauto's van bijvoorbeeld Audi en Hyundai hebben tegenwoordig camera's in plaats van spiegels. Voor de Eco-Runner zijn camera's overwogen, maar is alsnog gekozen voor 'traditionele' spiegels, zegt Scherpbier. "De cameraspiegels hebben natuurlijk energie nodig voor de camera's zelf en voor de schermen in de auto. Uiteindelijk bleek dat voor ons iets meer energie te kosten dan wat het aan aerodynamische winst zou opleveren. Daarnaast moet zo'n camerasysteem betrouwbaar zijn, iets waar we vraagtekens bij hadden."
Naast de zichtbare verschillen is bijvoorbeeld ook de ophanging van de waterstof-EV aangepast. Voorgaande Eco-Runners werden getest op gladde testbanen, waar je amper demping nodig hebt. De XIV gaat straks 'in het veld' rondrijden. Nederland staat bekend om zijn goede wegen, maar dan heb je nog steeds goede schokdempers en vering nodig om fatsoenlijk te kunnen rijden. Dergelijke ophanging is zwaarder, wat er mede toe heeft geleid dat de XIV aanzienlijk zwaarder is dan de XIII: 170 in plaats van 113kg.
Efficiënt, maar wel iets minder
Het extra gewicht en de verminderde stroomlijning door bijvoorbeeld de spiegels en de platte voorkant maken de XIV minder efficiënt dan zijn voorganger. Het team mikt op een afstand van 2056km met een volle tank van 1,45kg waterstof. Dat komt neer op 1418km per kilogram waterstof, ofwel ruim 43 procent minder efficiënt dan zijn voorganger.
Ter vergelijking: Toyota adverteert met 650km met 5,6kg H₂ bij de Mirai, ofwel 116km per kilogram H₂. De Mirai is echter een aanzienlijk grotere auto, zowel in meters als in kilogrammen, daarnaast is die 650km gebaseerd op de WLTP-norm. Daarbij wordt ook rekening gehouden met snelwegkilometers, iets wat Eco-Runner niet meeneemt. Toyota zegt bijvoorbeeld ook dat de auto 159km per kilogram waterstof kan rijden als je op een rustigere buitenweg rijdt. Iets beter dus dan die 116km, maar het geeft wel aan hoe zuinig de Eco-Runner is.
Behalve dat de XIV meer waterstof kan meenemen, is ook de manier waarop die waterstof wordt opgeslagen aangepast. De XIII had nog vijf kleinere tanks, maar de XIV heeft één grote tank, achter de bestuurder. Daardoor is de achterzijde van de XIV iets groter dan die van zijn voorganger. Het team koos voor één tank vanwege de RDW. Die keurt namelijk ook of de waterstofinstallatie veilig genoeg is. "En het is makkelijker om dat te regelen met één tank dan met vijf verschillende tanks", legt Scherpbier uit.
Die tanks hebben overigens een druk van 350 bar, terwijl personenwagens normaliter een druk van 700 bar hebben. De 350-barsystemen zijn vooral bij vrachtwagens en bussen gebruikelijk. Eco-Runner koos voor een 350-barsysteem omdat de 700-barsystemen simpelweg niet te koop zijn voor een studententeam. "Dat betekent dat we minder waterstof kunnen opslaan in de tank", zegt electronics engineer Gido Baggerman. "Het voordeel is wel dat de tank zelf minder stevig hoeft te zijn en dat de auto daardoor minder zwaar is."
Elfstedentocht
Het doel van Eco-Runner XIV is om eind juni verspreid over vier dagen tien rondes van de Elfstedentocht-route te gaan rijden. Zo wil het team bewijzen dat de auto geschikt is voor de openbare weg en kan omgaan met verschillende soorten wegen. Eco-Runner wil zo ook aantonen dat het nog steeds een bijzonder efficiënte waterstofauto is. Tien rondes van de route komen namelijk neer op 2056km, wat het team met één tank hoopt te doen. Toyota zou met een volgetankte Mirai eens 1360km hebben gereden. Dat record hoopt het Delftse team dus te verbreken.
"Bij die Elfstedentocht-route komen we verschillende verkeerssituaties tegen en gaan we in verschillende omstandigheden rijden", legt Scherpbier uit. "We gaan zowel overdag als 's nachts rijden en komen natuurlijk bij rotondes en kruispunten. Daarbij winnen we wat energie terug door de regenererende remmen, maar het zal alsnog wat energie kosten." De route is niet zomaar gekozen. Met de route wil het team ook aandacht vragen voor de milieuaspecten van waterstofauto's. Ze zijn immers beter voor het milieu dan auto's op fossiele brandstof, terwijl de kans op een volgende tocht der tochten door klimaatverandering steeds kleiner wordt.
Met de rit wil het team bovendien bewijzen dat waterstofelektrische auto's nog steeds een prima alternatief vormen voor accuelektrische auto's. De studenten denken dat beide vormen naast elkaar kunnen bestaan en wijzen ook op de nadelen van accuelektrisch, zoals het volle elektriciteitsnet en het huidige gebrek aan duurzame energie op bepaalde momenten van de dag en het jaar.
Of de Eco-Runner XIV zelf een toekomst heeft? Het team is in ieder geval niet van plan om de auto zelf op de markt te zetten: het blijft dus bij dit ene exemplaar. Dat wil niet zeggen dat de auto niet verkocht zou kunnen worden. Er is immers een markt voor dergelijke kleine auto's; denk maar aan de Citroën Ami en zijn afgeleiden. De Eco-Runner zou in principe een waterstofversie van die accuelektrische auto's kunnen zijn. In theorie kun je er ook mee de snelweg op, al moet je daarvoor wel wat durf hebben. De XIV heeft namelijk een maximumsnelheid van slechts 65km/u.
Laatste stappen
Voordat je er de snelweg of welke openbare weg dan ook mee op kunt, moet de auto gekeurd worden. De RDW is hier nu mee bezig. De Dienst Wegverkeer test niet alleen de veiligheid van het waterstofsysteem, maar bijvoorbeeld ook of de elektrische systemen genoeg beveiligd zijn tegen storingen van buitenaf en geen andere elektrische systemen verstoren. Je wil immers niet dat je knipperlicht uitgaat omdat je een sms'je binnenkrijgt, om het heel simpel te zeggen. Tot slot wordt de auto ook gekeurd op de testbaan van de RDW, waar onder meer de remafstand, draaicirkel en maximumsnelheid worden getoetst.
"De eerste tests voor elektromagnetische compatibiliteit hebben we gehad", zegt Baggerman. "We moeten nog wat zaken aanpassen voordat we die halen. We moesten de remlichten bijvoorbeeld aanpassen zodat ze minder gevoelig zijn, want ze reageerden te snel op verstoring van buitenaf. We hebben binnenkort de volgende test. Ik denk dat we dan zullen slagen."
Als de auto een kenteken heeft en de Elfstedentocht heeft gedaan, is de veertiende editie van de Eco-Runner in principe klaar. Dan komt er weer een nieuw team, dat zich op een nieuw onderdeel van de auto kan storten. Wat die focus gaat worden? Dat is nog de vraag, maar wat Scherpbier betreft hoeft de Eco-Runner niet altijd een waterstofauto te zijn. "Je wil als studententeam altijd kijken naar what's next? Wat voor andere vormen van energieopslag zijn er mogelijk; wat zou je nog meer kunnen gebruiken om een auto voort te bewegen?" Waterstofpoeder of een warmtebatterij wellicht? Daar durft Scherpbier nog geen uitspraken over te doen. "Maar het duurt wel even om als studententeam over te stappen naar zo'n nieuwe energiebron. Deze keuze ligt helemaal bij het volgende team dat zich waagt aan het bouwen van de nieuwe Eco-Runner."