Het festivalseizoen staat voor de deur! Grote festivals bieden mensen de gelegenheid om te ontspannen, te genieten van de muziek, zich te bevrijden van hun dagelijkse routine en te ervaren hoe het is om deel uit te maken van een gemeenschap van gelijkgestemden. Maar festivals hebben ook een grote impact op het milieu, niet alleen in de vorm van afval dat op het festivalterrein achterblijft, maar ook in de vorm van CO2-uitstoot, waarvan een groot deel afkomstig is van de productie van elektriciteit voor het evenement. Dit is het gevolg van het feit dat festivals off-grid worden opgezet en de energie voor deze festivals meestal wordt geproduceerd door dieselgeneratoren. Als de Nederlandse zomerfestivals hun dieselverbruik met 10% verminderen, wordt jaarlijks meer dan 1 miljoen liter diesel en meer dan drieduizend ton CO2 bespaard. Met de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van duurzame energietechnologieën is deze doelstelling haalbaar geworden. Een internationaal project van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) is nu bezig met de ontwikkeling van een oplossing om de festivals van schone energie te voorzien – GEM Tower.
GEM Tower – een hybride duurzaam energiesysteem
“Ik ben de afgelopen jaren naar vele festivals geweest en toen ik backstage ging, zag ik altijd dieselgeneratoren die elektriciteit voor het evenement produceerden”, zegt Faas Moonen – universitair hoofddocent Innovative Structural Design aan de TU/e. “Dieselgeneratoren op de festivals werken op een zeer inefficiënte manier, stoten veel CO2 uit, produceren geluidsoverlast en stankoverlast. Als je tijdens het festival backstage gaat, weet je waarom je iets aan de energie moet doen,” zegt Moonen.
Daarom zijn Moonen en negen andere partners gestart met de ontwikkeling van GEM Tower – een hybride eenheid die duurzame energie produceert voor de festivals. “We werken samen met verschillende festivaldirecteuren aan het GEM Tower-project om te voldoen aan de concrete behoeften van een festival,” zegt Moonen.
De door het GEM-team ontwikkelde hybride unit ziet eruit als een metalen toren van 22 meter hoog, bedekt met kleurrijke zonnepanelen en bovenop een windturbine van partner IBIS Power. Het unieke aan GEM Tower is de combinatie van verschillende energiebronnen. “Toen ik de organisatoren van het festival vroeg waarom ze alleen dieselgeneratoren gebruiken, zeiden ze dat ze graag een groener alternatief zouden willen hebben, maar dat alleen dieselgeneratoren op een betrouwbare manier aan de veiligheidseisen kunnen voldoen,” zegt Moonen. “Zonnecellen zouden niet genoeg energie kunnen produceren tijdens een bewolkt weekend en hebben dus een volwaardige back-up nodig. Daarom combineren we in de GEM Tower zonne- en windenergie, want statistisch gezien is er meestal wind op de dagen dat er geen zon is, en als er nauwelijks wind is, is er veel zon. Een aantal dagen per jaar zijn mistige winterdagen – zonder zon of wind – maar op die dagen zijn er bijna nooit festivals. Daarnaast heeft GEM Tower een krachtige batterij van de partner Off Grid uit Groot-Brittannië om energie te leveren in de periode tussen wind en zon. Als er geen zonne-energie of windenergie is en als de accu niet toereikend is, heeft GEM Tower een generator die werkt op biobrandstof – gebruikte bakolie. Deze generator heeft nog steeds enkele duurzaamheidsproblemen, maar de toren is zo ontworpen dat deze energiebron zo min mogelijk wordt gebruikt. De toren is ingebouwd in de GEM Tower omdat de festivals om veiligheidsredenen 100% elektriciteitszekerheid moeten hebben – er zijn heel veel mensen aanwezig, dus een plotselinge stroomstoring is iets dat moet worden voorkomen.”
De energiebronnen
De GEM Tower is 22 meter hoog omdat de windturbine op een hoogte van minstens 20 meter moet worden geplaatst voor het opwekken van windenergie. Faas Moonen legt uit dat wanneer de toren lager staat, de windsnelheid afneemt door obstakels aan de grond, waardoor er niet genoeg energie opgewekt kan worden. GEM Tower heeft een verticale windmolen aan de bovenkant – deze maakt minder geluid dan een horizontale.
GEM Tower is gemaakt van staal. De makers van de toren hebben voor dat materiaal gekozen omdat dat voor het gewicht zorgt om de hele constructie op zijn plaats te houden. De toren kan niet met iets als een anker aan de grond worden bevestigd, want als hij in een stadscentrum moet worden geïnstalleerd, zijn er kabels en rioleringen onder de grond die gemakkelijk kunnen worden beschadigd. In zo’n geval zal het forse gewicht van de eenheid ervoor zorgen dat hij stabiel blijft staan. De toren is tegelijkertijd wel gemakkelijk te demonteren door het opvouwbare ontwerp.
Het oppervlak van de hybride unit is bedekt met zonnecellen – evenals de omgeving van de toren. Zonnepanelen op de GEM Tower bevatten lichtgevende zonneconcentrators – deze technologie is gebaseerd op het onderzoek van de chemische afdeling van de TU/e. “Onze zonnepanelen werken als volgt: als je een transparant paneel hebt met daaronder een niet-transparant oppervlak, dan schijnt het licht door de transparante laag en raakt het het ondoorzichtige oppervlak.
Hierna verandert de golflengte van het licht en kan het niet meer door het transparante oppervlak heen komen, zodat het in het paneel wordt opgevangen en naar de zijkanten naar de collectoren wordt geleid (een soortgelijke technologie wordt ook gebruikt door de start-up Lusoco van de TU/e). Door deze technologie zijn kleurrijke panelen mogelijk – de zogenaamde “luminescent solar concentrators” of LSC’s zijn verkrijgbaar in vier verschillende kleuren. Al deze kleuren gebruiken we in onze GEM Tower”, zegt Faas Moonen.
“Wat zo mooi is aan LSC’s is dat ze niet werken op zonlicht – ze werken op licht in het algemeen, dus zelfs als de panelen in de schaduw staan, kunnen ze het licht toch naar de zijkanten van de panelen geleiden. Het rendement van LSC-panelen is momenteel niet erg hoog, maar we hebben een groot oppervlak met panelen op onze toren. De zonnepanelen zijn er niet alleen voor het rendement, maar ook ten behoeve van design en architectuur – de festivals horen levendig en kleurrijk te zijn! Naast zijn belangrijkste taak – energievoorziening van het festival – zal de GEM Tower vanwege zijn hoogte een herkenningspunt van het festivalterrein zijn, dus hij dient er mooi uit te zien. We combineren architectuur met energieopwekking en met de behoeften van de festivals – en ik denk dat dat de kracht van GEM Tower is”, concludeert Moonen.
De GEM Tower wordt naar verwachting getest op festivals in augustus-september 2019.
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
