Vrijwel alle festivals in Europa draaien op vervuilende dieselgeneratoren voor hun stroomtoevoer. Als duurzaam alternatief ontwikkelden onderzoekers van TU Eindhoven samen met 9 bedrijven een 21 meter hoge, uitklapbare toren met zonnecollectoren en een windturbine. Deze week werd de ‘GEM-tower’ voor het eerst volledig opgebouwd op de universiteitscampus, voordat volgende week tijdens Pukkelpop de eerste echte praktijktest plaatsvindt.

Hier meer over GEM-Tower: Muziekfestivals voorzien van duurzame energie

Het vervuilende karakter van festivals was al jaren een doorn in het oog van TU Eindhoven-bouwkundige Faas Moonen. Met 2,3 miljoen euro subsidie uit het Europese Interregfonds begon hij in 2017 aan een duurzaam alternatief, en stelde een postdoc en drie PDEng-onderzoekers aan om hem te helpen. Aan zijn droom werken vandaag de dag negen bedrijven mee, waaronder festivalorganisatoren van het Belgische Pukkelpop en Eurosonic Noorderslag, die volop mee hebben gedacht om aan de strenge veiligheidseisen te kunnen voldoen.

De resulterende festivaltoren is nu klaar voor de eerste uitgebreide tests. “Uiteindelijk moet een hele groep van torens rondreizen langs de Europese festivals, en hen voor honderd procent aan duurzame energie voorzien”, bezweert Moonen. “Ook hoop ik dat de opvallende gestalte de feestende bezoekers meer bewust maakt van duurzaamheid.”

Energiebron, eyecatcher en toch veilig

Vanuit TU/e werken drie PdEng’s mee aan het project: Floor van Schie (links), Marius Lazauskas (midden) en Patrick Lenaers (rechts). Foto: Bart van Overbeeke

Hoewel alle duurzame oplossingen al een tijdje bestaan, was het combineren een flinke uitdaging voor het onderzoeksteam. “We moesten constant een evenwicht zoeken tussen onze wens om zoveel mogelijk energie op te kunnen wekken, het ontwerpen van een mooie eyecatcher én het waarborgen van de veiligheid. Dat was flink puzzelen”, zegt Moonen.

De duurzaamheid zit hem niet alleen in het opwekken van energie, de toren zelf is van duurzame materialen gemaakt én er is nagedacht over het duurzaam transporteren van het gevaarte. De precieze opbrengst van de toren moet nog blijken uit de tests, hij zou maar liefst 261 dagen per jaar stroom moeten kunnen genereren. Daarnaast bestaat de basis van de toren uit een 3 meter hoog accupakket dat 90 kWh aan stroom kan opslaan. Op die manier moet de energiezekerheid gegarandeerd zijn.

Windturbine

De meeste energie wordt opgewekt met een 700 kilogram wegende verticale windturbine op 18 meter hoogte. Deze hoogte is gekozen vanwege de wind, die boven de 18 meter het hardst waait. Is de wind afwezig, dan zorgen zonnecellen voor een stabiele stroomopwekking. Maar liefst 144 kleine flexibele thin foil zonnecellen sieren de toren. Daarnaast levert het onderzoeksteam nog 72 grote, flexibele zonnecellen die festivalorganisatoren op de daken van hun etenskramen, toiletwagens of tenten leggen en kunnen koppelen aan het accupakket van de toren.

De eyecatcher zijn de veertig gekleurde zonnecollectoren. Deze zogenoemde LSC-panelen (Luminescent Solar Concentrator) zijn ontwikkeld aan de TU Eindhoven, in de onderzoeksgroep van prof. Michael Debije aan de faculteit Scheikundige Technologie. De panelen vangen inkomende lichtstralen in de plaat, en transporteren deze naar de randen. In de omlijsting van de panelen zitten zonnecellen die deze geconcentreerde lichtbundel omzetten naar elektriciteit. Moonen: “Omdat de LSC-panelen geen direct zonlicht nodig hebben, zijn ze breder toepasbaar dan zonnecellen. Zowel in de schaduw als in de zon leveren de LSC-panelen namelijk energie. Zelfs op een volledig bewolkte dag blijven ze dus elektriciteit produceren.”

Voor het uitklappen van de 14 meter hoge toren is nu nog een hijskraan nodig, maar bij de uiteindelijke versie zal het met een druk op de knop automatisch ontvouwen. Foto: Bart van Overbeeke

Om ook nog het transport te verduurzamen, is de toren uitklapbaar gemaakt. Daardoor neemt het opbouwen minder dan een dag in beslag. Het 3500 kilogram stalen gedeelte van de toren is ingeklapt circa één meter dik en kan uitklappen naar een hoogte van 14 meter. Het geheel is met 300 scharnieren en 542 bouten bevestigd. Voor het uitklappen van het huidige exemplaar is nog een hijskraan nodig, maar het volgende ontwerp moet met een druk op de knop automatisch ontvouwen.

Het komende jaar staat in het teken van het testen van deze toren. In 2020 moet dit exemplaar volledig werkzaam langs de festivals reizen. Maar met deze ene toren is het onderzoeksteam zeker niet klaar. “We starten daarna met de bouw van een nieuwe toren, die nóg meer stroom moet opwekken en dus óók automatisch uitklapbaar is”, vertelt Moonen ambitieus. “Naast de torens willen we ons vizier ook open houden voor andere vormen van duurzame energie-opwekkers. Mijn droom is om uiteindelijk allerlei grootschalige evenementen, in zomer én winter, van duurzame stroom te voorzien met een netwerk aan batterijen, torens, zonnecellen en andere duurzame innovaties.”