Hoe duurzaamheidsraces al 40 jaar lang de energiezuinige auto van de toekomst brengen

Ook winnaars kampen weleens met tegenslag.

Henk Heijnen lacht als de anekdotes deze middag in het Atlasgebouw over tafel rollen. Hij haalt die bewuste zaterdag in juni 1979 voor de geest. Heijnen doet dan met een twaalfkoppig team mee aan een door Shell geïnitieerde ontwerpwedstrijd voor zuinige voertuigen. Universiteiten uit het hele land hebben zich die ochtend verzameld op de campus van de Technische Hogeschool Twente in Drienerloo. Tot een paar uur voor de start heeft Heijnen geen enkel benul van het feit dat hij uiteindelijk achter het stuur van hun lichtgewicht driewieler zal eindigen.

“Na een laatste oefenrondje zei onze chauffeur Jac Riemens dat de motor niet goed werkte”, herinnert Heijnen, die destijds studeerde aan de faculteit Werktuigbouwkunde. Wat blijkt? Riemens heeft moeite met gedoseerd gas geven. Dat komt nogal precies omdat het team heeft berekend dat de chauffeur voor een optimaal rendement 4 seconden gas moet geven en vervolgens het voertuig veertig seconden uit moet laten rollen. De carburateur staat scherp afgesteld, bij een te grote scheut gas hapert de motor.

Heijnen kende de motor van binnen en van buiten. “De combinatie van die kennis en ongetwijfeld mijn licht dominante karakter zorgden er voor dat ik vlak voor de start als chauffeur werd aangewezen, hoewel ik niet echt de lichtste van de groep was. Het was God zegene de greep. Ik heb professor Wim Koumans nog nooit zo nerveus gezien.”

Kist voor bommen

“Ook bij ons liep niet alles van een leien dakje”, verduidelijkt Martijn Lammers. Hij maakt in 2015 deel uit van Solar Team Eindhoven dat met de Stella Lux – de zonneauto die in het Atlasgebouw staat uitgestald – de World Solar Challenge in Australië wint. Hij weet nog hoe zijn team twee jaar daarvoor, vlak voor de wedstrijdstart, een telefoontje krijgt van de vliegmaatschappij die de zonneauto naar de andere kant van de wereld moet gaan vervoeren. De piloot weigert de lithiumbatterij van de auto aan boord te nemen. Er waren eerder problemen geweest met lithiumbatterijen in telefoons die tijdens een vlucht spontaan in brand vlogen.

Lammers: “Tja, wat doe je dan? We hebben van alles overwogen.” De oplossing? Een kwestie van logisch nadenken, knikt Lammers. “Er moeten immers wel vaker gevaarlijke voorwerpen per vliegtuig vervoerd worden.” Dus neemt het Solar Team contact op met defensie. Geen onbekende voor het studententeam, want het defensieterrein in Oirschot wordt regelmatig als testlocatie voor de zonneauto gebruikt. “We hebben toen een kist geregeld waar normaal gesproken bommen in worden vervoerd.” Zo komt de batterij toch nog op tijd op de plaats van bestemming.

Grote overmacht

De prestaties van beide heren en hun teams lijden niet onder deze perikelen. Heijnen en zijn team winnen de wedstrijd in Twente met grote overmacht; er wordt zelfs een wereldzuinigheidsrecord gebroken. De wagen – door Heijnen gekscherend ‘een rijdende kano op fietswielen’ genoemd – rijdt omgerekend ruim 731 kilometer op één liter benzine. Heijnen: “Niet dat we die afstand echt afgelegd hebben. We reden ongeveer twee uur en bleken toen 18 cc benzine gebruikt te hebben. Op grond daarvan werd het sommetje gemaakt.”

De TU Delft komt met een ingenieuze wagen aanzetten, maar haalt de finish niet omdat de motor stilvalt nadat de voorraad benzine vroegtijdig is verbruikt. Heijnen: “Dat vonden we natuurlijk hilarisch, er was toen al een gezonde rivaliteit tussen Eindhoven en Delft.”

Dik 35 jaar later komen Lammers en zijn Team Solar weliswaar als tweede over de eindstreep tijdens de World Solar Challenge, maar in de Cruiser-klasse spelen ook energieverbruik, het aantal vervoerde passagiers en praktische eigenschappen een belangrijker rol. Daarom kroont de jury de Stella Lux tot winnaar. Lammers: “We hadden niet de meest aerodynamische auto, niet de lichtste en niet de meest optimale voor zonnepanelen. Maar juist de manier waarop we die factoren hadden gecombineerd, maakte van onze auto een winnaar. Niet te zwaar leunen op snelheid, efficiëntie of de praktische kant, maar juist leren om compromissen te sluiten.” Dan, lachend: “Polderen dus. Daar zijn wij Nederlanders goed in.”

Pragmatisch werken

Wat de kracht van het team van Heijnen was? De pragmatische manier van werken. Het team is immers opgesplitst in een voertuig- en een motorploeg. Voor de motor wordt in het laboratorium een speciale simulatoropstelling gebouwd waardoor de twee teams tegelijkertijd aan de slag kunnen en niet afhankelijk zijn van de ander. De samenwerking met de hoogleraren en medewerkers op de TU/e verloopt daarnaast heel prettig: “We hadden als studenten echt het gevoel dat we het zelf aan het doen waren.”

Lammers: “Dat herken ik wel. Wij zaten als studententeam zelfs in een eigen gebouw. Veel betrokken hoogleraren wisten niet zeker of we gingen slagen, maar we konden altijd om advies vragen en kregen de ruimte. En iedereen was na afloop natuurlijk supertrots. Er komt toch veel bij zo’n project kijken. Het is niet alleen de bouw van de auto, maar bijvoorbeeld ook projectmanagement, communicatie, logistiek en planning. Dat hadden we allemaal nog nooit gedaan. En het is echt heel erg leuk om met studenten van verschillende faculteiten samen te werken.”

Heijnen: “Het was de leukste tijd uit mijn studentenleven. Ik heb er vrienden voor het leven aan overgehouden.”

Lammers: “Daar ben ik het zeker mee eens. En ik durf te stellen dat ik in die periode meer heb geleerd dan tijdens mijn jaren in de collegebanken.”

Olie- en klimaatcrisis

De aanleiding voor de ontwerpwedstrijd van Shell, inmiddels dik veertig jaar geleden, is de oliecrisis van 1973. Heijnen: “De productie van olie werd in die tijd drastisch teruggeschroefd, waardoor de prijzen omhoog schoten. Toen schrok iedereen wakker. Dit moet anders, dachten we met z’n allen. Zuiniger vooral.”

Lammers: “Was de maatschappelijke urgentie de reden dat je hebt meegedaan aan de wedstrijd?”

Heijnen: “Er speelden meerdere factoren. Maatschappelijke urgentie speelde een rol, maar om eerlijk te zijn vond ik het vooral heel erg leuk om met een club jonge mensen aan zo’n wedstrijd mee te doen. Ik ben geen hardcore milieufreak, heb benzine in mijn bloed. Het waren bovendien andere tijden. Een mooi voorbeeld van verandering is de CO2 problematiek: dat CO2 een rol speelt in de opwarming van de aarde, was toen nog niet zo duidelijk.”

Lammers: “Dat begrijp ik. Ik ben in een ander tijdsgewricht opgegroeid, midden in de klimaatcrisis. Onze deelname aan de World Solar Challenge was mede ingegeven door ideologie. Het verduurzamen van de mobiliteitssector gaat langzaam. Steeds een beetje zuiniger, een beetje beter, maar niet snel genoeg, vonden wij. Dat kon anders. En natuurlijk was het een grote uitdaging om iets te ontwikkelen dat op een echte, toepasbare auto lijkt.”

Heijnen: “Toch heeft de oliecrisis wel degelijk bijgedragen aan de ontwikkeling van energiezuinigere auto’s. Wereldwijd kwamen er daarna snel strengere eisen aan de motoren.”

Lammers: “Met vijf leden van het Solar-team hebben we in 2016 Lightyear opgericht. De Lightyear One is meer dan een auto, het is een statement. Hiermee laten we iedereen zien dat het kan: een auto op zonnecellen die niet afhankelijk is van laadpalen en zichzelf via zonnecellen kan opladen. Na de World Solar Challenge werden we geprezen voor onze innovatieve ideeën. We hadden wel verwacht dat de auto-industrie het zou oppakken, maar dat gebeurde niet. Toen zijn wij het zelf gaan doen. De auto-industrie zit soms nog vast in geijkte denkkaders, al zijn ze wel geïnteresseerd in de beslissingen die wij maken.”

Heijnen: “Hier moet ik het toch opnemen voor de bestaande automobielindustrie. We zijn met z’n allen gewend aan auto’s die uiterst betrouwbaar zijn. Ga maar na: als je 100.000 auto’s bouwt en eentje vertoont grove mankementen, dan doe je het als autobouwer niet goed. 1 op 100.000, dat is niet veel. Een auto moet dus zo betrouwbaar zijn, dat je je als bouwer niet veel kunt permitteren. Dan moet je wel heel zeker van je zaak zijn als je aan iets nieuws begint.”

Lammers: “Dat is inderdaad een voordeel voor ons. Als jong bedrijf kun je met lage volumes beginnen en eerst alle kinderziektes uit je voertuig halen. Zo kun je stapje voor stapje de industrie ingroeien.”

Heijnen: “Ik had overigens vroeger nooit verwacht dat elektrische mobiliteit nu zo’n vlucht zou nemen.”

Lammers: “Ging het vroeger niet over elektrisch rijden?”

Heijnen: “Zeker wel. Het grappige is dat een hoogleraar, van wie ik de naam kwijt ben, vroeger beweerde: ‘elektrische mobiliteit is de toekomst, blijft de toekomst en zal altijd de toekomst blijven’. Kortom, de teneur was dat een elektrische doorbraak uit zou blijven. In dat beeld kon ik me met de kennis van toen wel vinden.”

Lammers: “Het gaat de laatste jaren snel.”

Heijnen: “De hybride auto was de perfecte tussenstap en heeft als springplank gediend. Toen ik afstudeerde waren ze in het TU/e-lab voor vervoerstechniek al bezig met het ombouwen van conventionele auto’s naar elektrische voertuigen. Accu’s waren in de jaren tachtig groot en opladen duurde lang. Daarom dacht men aan pakketwissels; accupakketten die je bij een tankstation kon vervangen op het moment dat de batterij leeg was.”

Lammers: “Dat is opmerkelijk, want pas rond 2010 is er een bedrijf genaamd Better Place geweest dat in verwisselbare accu’s een werkend businessmodel zag. Dat bedrijf heeft het niet gered, maar toch opvallend dat hier al in de jaren tachtig onderzoek naar is gedaan. Mensen verkijken zich op die lange aanlooptijd.”

Heijnen: “Het is een evolutieproces, waarbij niet alleen nieuwe oplossingen in de mobiliteitssector van belang zijn, maar ook in andere sectoren. Het feit dat accu’s nu lichter zijn en sneller op te laden, heeft vooral te maken met innovatie in de elektronica-, en energiesector.”

Brandstofmotoren volledig vervangen

Beiden zijn eensgezind over de nabije toekomst, waarin elektrisch vervoer de huidige brandstofmotoren volledig zal vervangen. Lammers: “Ik mik op voertuigen die niet afhankelijk zijn van het elektriciteitsnet, zoals de auto van Lightyear. Je hoort nu immers al dat het elektriciteitsnet overbelast dreigt te raken. We gaan de auto in de toekomst bovendien veel meer delen, zeker in de stad zul je steeds minder auto’s tegenkomen.”

Heijnen: “Mijn gevoel zegt dat die ontwikkelingen sneller zullen gaan dan je denkt. Mijn jongste zoon, 30 jaar oud, woont in Londen, in zijn vriendenkring heeft niemand een auto. Wat moet je met een auto in Londen? Bovendien denk ik dat we ons nog geen voorstelling kunnen maken van de systemen die we over vijftig jaar gebruiken.”

Lammers: “In Eindhoven wordt onderzoek naar kernfusie verricht. Als dat zich doorontwikkeld, wordt alles op het vlak van energie compleet anders.”

Aansprekende uitdagingen

Na bijna twee uur zit het gesprek erop. Ook andere mobiliteitswedstrijden zijn de revue gepasseerd, zoals de Shell Eco-marathon waaraan Heijnen deelnam, onder meer op het bekende circuit van Hockenheim. Daar viel een Zwitsers team lelijk door de mand, weet hij nog. “Ze waren de boel aan het belazeren door via een constructie brandstof uit de vlotterkamer te gebruiken in plaats van uit hun tankje. Ze waren alleen iets te fanatiek geweest, want ze kwamen met meer brandstof terug dan toen ze vertrokken”, lacht Heijnen. De Zwitsers werden logischerwijs gediskwalificeerd.

Het enthousiasme waarmee zowel Lammers als Heijnen verhaalt over hun deelname aan bovengenoemde wedstrijden, werpt de vraag op of dit soort initiatieven niet vaker georganiseerd moeten worden. Beiden knikken instemmend.

Heijnen: “Er zouden inderdaad meer van dit soort challenges georganiseerd moeten worden, waarbij de jeugd de mouwen kan opstropen en aan aansprekende uitdagingen kan werken, liefst in wedstrijdverband.”

Lammers: “Dan worden de toepassingen van techniek ook een stuk concreter. Mensen kunnen zich dan een beeld vormen bij wat je leert op een technische universiteit. Techniek wordt er aantrekkelijker door.”

Heijnen: “En dat leidt weer tot een grotere toestroom van studenten op de TU/e.” Met een knipoog: “Dus misschien dat de TU/e zelf dit soort challenges of wedstrijden kan organiseren? Ik heb er destijds in ieder geval enorm van genoten!”