Hogeschool van Amsterdam

Vangrails voor opwekken van zonne-energie

HvA participeert in de eerste praktijkproef ter wereld met flexibele zonnefolie op vangrails

29 jun 2020 11:47 | Urban Technology

Vangrails op snelwegen inzetten om zonne-energie op te wekken? Met zo’n 7.500 kilometer vangrail is daar veel potentie voor in Nederland. De Hogeschool van Amsterdam (HvA) deed samen met partners onderzoek naar veilige en duurzame opwekking van energie via flexibele zonnefolie op vangrails. De resultaten zijn veelbelovend.

De proefopstelling met flexibele zonnefolie op 72 meter dubbele vangrail heeft een jaar lang gedraaid in Noord-Holland. Wereldwijd is het de eerste keer dat zo’n ontwerp wordt toegepast. De opstelling blijkt goed te functioneren onder verschillende weersomstandigheden. Er is niets kapot gegaan; ook regen leidde niet tot defecten. De proef leverde tot het eind van het project zonne-energie op. Wel blijkt de opbrengst minder dan verwacht. Ook blijkt dat de beschermende afdekkap op de zonnecellen meer invloed heeft op de opbrengst dan verwacht. Deze nieuwe inzichten helpen de technologie te verbeteren.

Rol onderzoekers en studenten

Onderzoekers van onderzoeksprogramma Urban Technology van de  HvA hebben aan de business case  en een simulatiemmodel voor een autonome barrier gewerkt. Samen met 2de jaars studenten van het  innovatielab van de specialisaties Mechanical Engineering en Sustainable Energy Systems van de opleiding engineering zijn er ontwerpconcepten voor de onderconctructie van de zonnepanelen en een autonome barrier gemaakt. Ook hebben ze metingen gedaan bij Solliance aan de opbrengst van zonnepanelen op een gekrimd oppervalk om een schatting te maken van de verwachte opbrengst van de installatie.

Zonne-energie slim integreren in onze leefomgeving

Zonne-energie opwekken door flexibele zonnefolies slim te gebruiken kan niet alleen op vangrails maar ook op geluidsschermen of andere infrastructurele werken. Dit draagt bij aan een duurzame leefomgeving. De verwachting is dat in de toekomst steeds meer infrastructuur voor verkeersmanagement toegepast wordt in het kader van de transitie naar ‘smart highways’.

Invloed weersomstandigheden

Voor de opstelling zijn flexibele dunne film zonnecellen gebruikt. Dit zijn cellen van geringe dikte, vergelijkbaar met de display van een rekenmachine. ’standaard’ zonnepanelen bevatten glas en zijn te stijf en gevaarlijk bij aanrijdingen. De onderzoekers zetten zonnecel types van verschillende producenten in om vast te stellen of ze goed blijven functioneren in uiteenlopende situaties. En dat is het geval. In een jaar tijd zijn de invloeden van alle seizoenen en weersomstandigheden gemeten. Het ontwerp is een zorgvuldige afweging tussen veiligheidseisen, energieopbrengst, kosten en esthetiek.

Doorontwikkeling zonnecellen op de vangrail

De opbrengst van de proefopstelling was ongeveer 1.200 kWh/ jaar. Verwacht was een opbrengst van ongeveer 1.800 kWh/jaar, het verbruik van een gemiddeld 1-persoonshuishouden. Voor de doorontwikkeling van dit soort toepassingen van geïntegreerde flexibele dunnefilmzonnecellen zijn verbeteringen nodig van componenten, met name de beschermende afdekkap op de zonnecellen. Ook het energietransport naar de netaansluiting is van belang vanwege de lengte van de opstelling. Om met een geïntegreerd systeem rendabel  duurzame energie op te wekken, moeten de kosten verder omlaag. Bij het herontwerp moeten daarom ook de installatiekosten, vaak de grootste kostenpost van een zonnesysteem, veel aandacht krijgen.

Meer info:

Dit project ’Modular E-cover for Smart Highways’ (MESH) is uitgevoerd TNO, Solliance Solar Research, Heijmans, HvA, Provincie Noord Holland en Femtogrid. Gezamenlijk hebben deze partners de E-cover met zonnefolie en het systeem erachter ontwikkeld.

MESH is gesubsidieerd door de iDEEGO (innovatie Duurzame Energie en Energiebesparing Gebouwde Omgeving) regeling van de topsector Energie, gefaciliteerd door de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO).


Bij de HvA is het project uitgevoerd vanuit het lectoraat Energie en Innovatie.