Tussen Dirksland en Melissant op Goeree-Overflakkee staat een blauwe container van Kitepower. De Delftse start-up test er een innovatief systeem om energie op te wekken.

Hoe dat werkt? Als een volautomatische tweetrapsraket. In de eerste trap trekt de vlieger terwijl hij al achtjes draaiend opstijgt, een kabel van het onbreekbare kunststof dyneema mee omhoog. De kabel drijft via een trommel een generator aan die energie opwekt. Na 80 seconden bevindt de vlieger zich op 350 tot 400 meter hoogte.

De tweede trap werkt andersom. De generator fungeert dan 20 seconden als elektromotor, die de kabel om een trommel windt en de vlieger weer omlaag trekt. De vlieger daalt daardoor als een zweefvliegtuig naar 78 meter. Een ingebouwde accu helpt om de 20 seconden dat er geen energie wordt geleverd, te overbruggen.

Wubbo Ockels

Kitepower is begonnen als project van de onderzoeksgroep van Wubbo Ockels, de eerste Nederlandse ruimtevaarder. De huidige directeur, Johannes Peschel, kwam er in 2012 binnen als Duitse masterstudent. Zijn opdracht was de haalbaarheid van het project te onderzoeken. „Sinds 2016 zijn we uit de universiteit weggegaan en inmiddels het studenten- en hobbystadium ontgroeid”, zegt de directeur met een lach. „We werken nu toe naar het eerste commerciële Kitepowersysteem.”

Op deze grijze dag, waarop de druilerige motregen niet van de lucht is, ligt de vlieger echter in een loods op een industrieterrein in Delft. Peschel opent een deur naar de hal. Daar staat de reusachtige vlieger met een oppervlak van 60 vierkante meter. „Hij is maar 50 kilogram zwaar. Als ik hem opvouw, past hij in een golfkarretje. Deze vlieger wekt genoeg energie op voor 150 huishoudens.”

De vlieger functioneert volledig autonoom, zonder menselijk ingrijpen. Momenteel, tijdens de testen, zijn er wel altijd mensen bij aanwezig om het gedrag van de vlieger te monitoren en metingen uit te voeren. Als het systeem operationeel is, hoeft dat niet meer.

De onderneming heeft al een hele serie testen achter de rug. „We hebben met Rijkswaterstaat succesvolle proeven uitgevoerd op de Afsluitdijk. Ons project op Aruba was wel het meest succesvolle. De vlieger werkte op het eiland uitstekend als mobiele energiecentrale.”

Hoewel Nederland dichtbevolkt is, is het een uitstekende plek om de vlieger te testen, vindt Peschel. „Er is wind genoeg. Kom daar maar eens om in Baden-Württemberg, waar ik ben geboren. En de mensen op de TU verstaan hun vak.”

Eigenlijk is de maximale vlieghoogte van 400 meter in Nederland niet optimaal voor Kitepower. „Hoe hoger, hoe efficiënter. In september starten we een project in Ierland waarbij de vlieger de 800 meter mag bereiken. Dan kan de vlieger in de lucht langer achtjes draaien voordat de kabel weer wordt ingetrokken.”

Drones

Kitepower lift mee op de wetgeving voor grote commerciële drones. „We hebben een speciale vergunning gekregen van de Nederlandse luchtvaartautoriteit ILT. We moeten voldoen aan de eisen van internationale luchtvaartorganisatie EASA. De checklist die een vliegtuigbemanning moet doorlopen voor het opstijgen en landen, moeten wij ook volgen.”

De vlieger beschikt dan ook over een transponder. Dit kastje vangt signalen van andere vliegtuigen op en zendt signalen uit, die alle andere vliegtuigen kunnen herkennen.

De kite is niet gevaarlijk, verzekert Peschel. „Een intelligent, robuust vluchtcontrolesysteem houdt de vlieger in zijn baan. Het mechanisme werkt veilig omdat er een aantal back-ups is ingebouwd. De wind trekt de vlieger met een kracht van 5 ton omhoog. En als hij onverhoopt neerstort, daalt hij geleidelijk, net als een parachute. Op de grond zal het systeem geen schade veroorzaken.”

Windturbines

Het systeem van Kitepower is niet bedoeld om windmolens te vervangen, maar is een aanvulling op de bestaande energieopwekkingsystemen. „Het is een nicheproduct”, verklaart Peschel. „Ons systeem is mobiel. Alles past in een 20 voets zeecontainer, die we met een vrachtwagen kunnen verplaatsen. Dat maakt Kitepower behalve voor boeren ook geschikt om eilanden, festivals en bouwplaatsen van energie te voorzien.”

De windsnelheden waarbij Kitepower al werkt, liggen een stuk lager dan die van de traditionele windturbines. „Wij maken daarnaast gebruik van wind op grotere hoogte. We optimaliseren het systeem voor de locatie. Als er harde wind staat, kunnen we bijvoorbeeld een kleinere vlieger inzetten.”

Bij een windturbine staat de hele constructie ten dienste van 20 procent van het turbinebladoppervlak waar de energie wordt opgewekt. Kitepower pakt qua ecologische voetafdruk een stuk voordeliger uit dan een windturbine. „Er is 85 tot 95 procent minder materiaal nodig.” Er hoeft geen betonnen voet te worden gestort en een stalen of betonnen mast is niet nodig. Een Kitepowerinstallatie staat er in minder dan een dag.

Nadelen van windmolens, zoals geluidsoverlast, slagschaduw, trillingen en horizonvervuiling, kent Kitepower niet. „Je ziet niet veel van de vlieger; vanaf de grond gezien is hij ook maar klein. En doordat hij voortdurend achtjes draait, komt die beweging natuurlijker over dan het steeds herhaalde woesj-woesj van de turbinebladen.”

Voordelig

De directeur refereert ook aan een onderzoek waaruit blijkt dat het gebruik van Kitepowersystemen in windparken voordelig uitpakt. „Dat levert een win-winsituatie op. Onze vliegers kunnen op allerlei hoogten boven het windpark vliegen. Door de vliegers erboven krijgen de windmolens ook 1 procent meer windenergie door een neerwaartse luchtstroom onder de vlieger. En Kitepower kan gebruikmaken van bestaande elektriciteitsaansluitingen.”

Voor de gebruikers pakt de Kitepower per saldo voordeliger uit dan een vergelijkbare windmolen, rekent Peschel voor. „De startkosten liggen veel lager, de onderhoudskosten iets hoger, doordat de lijn van het kunststof dyneema elk jaar preventief wordt vervangen en gerecycled. Uiteindelijk produceert de Kitepowerinstallatie 1 kilowattuur voor 3 tot 4 cent en een windturbine voor 5 tot 6 cent.”

Kitepower heeft ruimte nodig, maar die is er op het Nederlandse platteland in overvloed. „We doen veel samen met boeren. Zij telen hun gewas, en onze vlieger draait daarboven zijn achtjes en wekt energie op. We leggen nauwelijks beslag op zijn land. Het is een vorm van ”dual land use”, dubbel gebruik van het land. Een boer kan ook zonnepanelen op zijn akker leggen, maar dan kan hij er geen aardappels van oogsten. Met Kitepower kan hij het allebei.”