Door Hidde Middelweerd

Rondom Rotterdam staat bijna dagelijks file en omdat automobilisten ze omzeilen via lokale wegen, slibben die ook langzaam dicht. Tijd voor een nieuwe snelweg dus, die in 2024 klaar moet zijn: de A16 Rotterdam, compleet met DC-tunnel.

Tunnel op gelijkstroom

Croonwolter&dros is onderdeel van De Groene Boog, een consortium dat in 2018 de tender voor de A16 Rotterdam won, en is daarmee medeverantwoordelijk voor het ontwerp, de bouw en het onderhoud van deze nieuwe snelweg. De bouw van een energieneutrale tunnel is een belangrijk onderdeel van het project. Pos: “Als je daarmee van start gaat, heb je een keuze. Voeren we dit project uit zoals we het altijd al gedaan hebben? Of kijken we er kritisch naar, om te bepalen wat er beter kan?”

Vijftig installaties in tunnel

Door voor optie twee te kiezen, kwam gelijkspanning bij Croonwolter&dros op de agenda te staan: “Een tunnel telt ruim vijftig installaties, van verlichting tot camerasystemen en van omroepinstallaties tot stilstanddetectie. We kwamen er achter dat ruim 90 procent van die installaties op gelijkstroom werkt. Dan is het eigenlijk heel raar om de tunnel van wisselstroom te voorzien. Zeker als je bedenkt dat het grootste deel van de energie die een tunnel gebruikt, opgewekt zal worden door een nabij gelegen zonnepark. En die levert ook gelijkstroom.”
“Bij het merendeel van de projecten wordt nog steeds ingezet op wisselspanning, omdat het nu eenmaal de norm en de gemakkelijkste optie is”, vervolgt Pos. “Maar het kan ook anders.”

Van AC naar DC

Dat het anders kan (en dat dit voordelen met zich meebrengt) wordt wel door steeds meer partijen erkent, merkt Pos. Een tunnel is namelijk niet de enige situatie waar het gros van de apparatuur en installaties op gelijkstroom werkt. “In een gemiddelde woning zie je tegenwoordig precies hetzelfde: tv, laptop, elektrische auto, zonnepanelen… het werkt allemaal op gelijkstroom”, aldus Pos. “We zitten daarmee middenin een installatietechnische transitie: brandde vroeger de gloeilamp op AC in huis, tegenwoordig is dat de ledlamp op DC.”

‘Nieuw en spannend’

Logisch dus dat het onderwerp bij steeds meer bedrijven en organisaties op de kaart staat, zegt hij: “Bij gemeentes bijvoorbeeld, waar het vervangen van de openbare verlichting op de planning staat. Dat is bij uitstek een gelegenheid om een lokaal gelijkstroomnet aan te leggen en dat wordt ook steeds vaker overwogen. Tegelijkertijd is het nieuw en spannend, dus de vraag is of je het aandurft. Bij het ontwerpen van de tunnel hebben wij gezegd: als er geen onoverbrugbare obstakels zijn, doen we het gewoon.”

Betrouwbaardere installaties en energiebesparing

Een project volledig op gelijkstroom inrichten, brengt namelijk voordelen met zich mee. Zo is het energieverlies dat door warmteontwikkeling in AC-DC omvormers plaatsvindt verleden tijd. Pos verwacht daarmee een energiebesparing van ongeveer twee procent te realiseren. Maar dat was niet de hoofdreden om voor gelijkstroom te kiezen, benadrukt hij: “Je wilt vooral goede en betrouwbare installaties neerzetten, dat is het belangrijkst.”

DC/DC omzetters

Gelijkstroom helpt daarbij, vervolgt hij: “Transport van energie naar de verschillende installaties in de tunnel gebeurt op 700VDC (Volt Direct Current), waarna het in onderverdelen omgezet wordt naar de gewenste spanning voor deelinstallaties. In een DC-installatie gebeurt dat door meerdere DC/DC omzetters, die parallel staan. Mocht één omzetter defect gaan, nemen de overige omzetters de functie gewoon over. Zo wordt de betrouwbaarheid van de voedingspanning verhoogd.”

‘NEN 1010 raadplegen kan nog niet’

Redenen genoeg dus om met gelijkstroom aan de slag te gaan. Maar dat kan wel uitdagend zijn, weet Pos uit ervaring. Zo worden de normen en richtlijnen op het gebied van DC nog volop op papier gezet. Dat maakt het lastig om je project er nu al op in te richten: “Welk spanningsniveau ga je bijvoorbeeld gebruiken? Wij kiezen voor 700 volt, maar ik weet ook van projecten die met 750 volt begonnen zijn. Even de NEN 1010 erop naslaan om te bepalen wat de juiste keuze is, kan natuurlijk nog niet. Je bent vooral op jezelf aangewezen en dat is lastig. Zo loop je namelijk het risico dat over vijf jaar, als de normen er wél zijn, blijkt dat sommige zaken misschien toch anders hadden gekund of gemoeten.”

Juiste componenten voor gelijkstroom

Een andere uitdaging waar Croonwolter&dros tegenaan loopt, is het vinden van de juiste componenten, van DC-DC omvormers tot bepaalde beveiligingsapparatuur. “Het is een markt in ontwikkeling. De vraag naar DC-componenten is nog niet zo groot, dus de beschikbaarheid ervan ook niet. Daar liepen we wel tegenaan: sommige zaken moesten even gepauzeerd worden omdat het benodigde component nog niet beschikbaar was. Inmiddels werken we samen met zowel nationale als internationale leveranciers om dat probleem zoveel mogelijk te voorkomen.”

DC is niet het hoofddoel

Hoewel het aanvankelijk het plan was om alle installaties in de energieneutrale tunnel op gelijkstroom te laten draaien, kwam Croonwolter&dros daar later op terug. In een enkel geval bleek wisselstroom namelijk toch de betere optie te zijn. “Bij pompen en ventilatoren bijvoorbeeld. Die worden nu eenmaal geleverd met AC-motoren. Om die op DC-motoren te laten draaien, zouden ze speciaal ontworpen en gebouwd moeten worden. En als ze in de toekomst aan vervanging toe zijn, zou dat wéér moeten gebeuren. Dat was dus geen slimme keuze.”

Zonnepark met DC- en AC aansluiting

[intermezzo:1]Voor het zonnepark dat de tunnel van energie zal voorzien, werd (naast een aansluiting op het DC-netwerk van de tunnel) ook gekozen voor een AC-aansluiting op het reguliere elektriciteitsnet. Via deze aansluiting zal het zonnepark energie terug leveren aan het net. “Als we dat ook via het lokale DC-netwerk zouden doen, hebben we héle dikke kabels nodig.”
Dat waren wijze lessen, stelt Pos. “We realiseerden ons dat gelijkstroom toepassen niet het hoofddoel is. Goede installaties neerzetten wel. We moeten DC dus niet als de nieuwe norm zien, maar ons bij elk project blijven afvragen: welke spanning is hier het meest geschikt voor?”

Voorbereid zijn

Met andere woorden: het is volledig situatie-afhankelijk of het zinvol is om op gelijkstroom over te gaan. Toch raadt Pos elke installateur aan om zich in het onderwerp te verdiepen. Hij verwacht namelijk dat de hoeveelheid situaties waar gelijkstroom zinvol is in de komende jaren fors toeneemt: “We worstelen in Nederland met het feit dat er op sommige plekken teveel energie beschikbaar is en op sommige plekken te weinig. De logische reactie (omdat we het altijd zo gedaan hebben) is extra investeren in hoogspanningsnetten, maar je kunt het ook lokaal oplossen.”

Zelfvoorzienend

Pos: “Neem onze tunnel: als we er in de toekomst voor kiezen om een stukje energiebuffering toe te passen, kan het nabij gelegen zonnepark alle energie leveren die de tunnel nodig heeft. Dan ben je in principe zelfvoorzienend. In woonwijken zie je ook dat het steeds beter mogelijk wordt om je energievoorziening lokaal te organiseren. Een DC-netwerk is bij uitstek geschikt om de elementen die daarvoor nodig zijn aan elkaar te knopen.”
“DC wordt dus steeds belangrijker, in veel verschillende vormen, en daar moet je als installateur op voorbereid zijn”, besluit Pos. “Verdiep je er dus in en denk proactief mee over de mogelijkheden die gelijkstroom biedt.”

Gerelateerde artikelen over gelijkstroom en gelijkstroomprojecten: