Uitwisselbare accu’smaken generator overbodig

Duurzaam, schoon en emissieloos bouwen. Dat is de ambitie waar Dura Vermeer al enkele jaren hoog op inzet. “Voor een toekomstbestendige bouwsector is verduurzaming van materiaal en materieel noodzakelijk”, vertelt Gino van Gemert, projectcoördinator bij Dura Vermeer Materieel BV. “Hierin pionieren wij graag, in samenwerking met innovatieve partners zoals Top Systems B.V.”

“De afgelopen jaren hebben we een aanzienlijk deel van ons klein materieel, zoals trilplaten en stampers, geëlektrificeerd”, vertelt Van Gemert. “Datzelfde geldt voor onze grotere materieelstukken, zoals lichtmasten, schaftpakwagens en walsen. Bovendien hebben we in 2017 onze eerste hybride schaftwagens in gebruik genomen. Met deze schaftwagens konden we circa 75% van het jaar emissieloos draaien. In de koude en donkere maanden was ondersteuning van een generator echter onvermijdelijk. Ondersteuning die in onze emissieloze schaftwagens efficiënt wordt ondervangen. In 2021 hebben we de eerste tien emissieloze schaftwagens in gebruik genomen, waarin slim gebruik wordt gemaakt van uitwisselbare lithiumaccu’s. Een techniek die de afgelopen maanden flink is doorontwikkeld. Eind augustus is ons schaftwagenpark verrijkt met nog eens tien emissieloze schaftwagens, waarin de nieuwste innovatie van Top Systems is geïntegreerd: het Li-Swap accusysteem. Dankzij dit systeem worden gebruiksvriendelijkheid, functionaliteit en betrouwbaarheid naar een nog hoger niveau getild.”

De ontwikkeling van de Li-Swap accu’s is het gevolg van bevindingen en vragen uit de markt, vertelt Andre de Kok, Technical Product Specialist (R&D) bij Top Systems. “In de afgelopen periode hebben wij vele accusystemen van Victron Energy en MG Energy Systems geleverd, voor toepassing in o.a. hybride en 100% elektrische schaftwagens en generatoroplossingen. Ook aan Dura Vermeer. De accu’s werden in combinatie met een omvormer en MPPT-regelaar in de schaftwagen ingebouwd. Vervolgens werd het dak vol gelegd met zonnepanelen, die in een energieneutrale stroomvoorziening moesten voorzien. Hierbij kwamen we voor een aantal uitdagingen te staan. Zo is de ruimte op het dak beperkt, terwijl de energievraag in de schaftwagen vrij hoog is. Om het koffiezetapparaat en de verlichting, verwarming/airconditioning, laptops en smartphones van voldoende stroom te voorzien, is flink wat stroom nodig. Stroom dat het beperkte aantal zonnepanelen op winterse en bewolkte dagen niet altijd kan leveren. Omdat een walstroomaansluiting vaak ontbreekt, kan aansluiten op de generator uitkomst bieden, maar dit is op de duurzame bouwplaatsen niet meer toegestaan. Konden we hier geen oplossing voor engineeren, waardoor een 100% emissieloos, betrouwbaar en veilig systeem ontstaat?”

Het demonteren en elders opladen van de accu’s lijkt dan een simpele uitweg, maar is het volgens De Kok allerminst. Immers heb je te maken met allerlei beveiligingen. “Bovendien zijn de standaard lithiumaccu’s voor deze vermogens veel te zwaar. Ons nieuwe en innovatieve Li-Swap accusysteem biedt hier een oplossing voor. Wij hebben een oplossing uitgewerkt waarbij het accusysteem wordt onderverdeeld in meerdere handzame Li-on accu’s (48V/45,5Ah) van circa 2,3 kWh en 10 kg per stuk, inclusief een handvat en Anderson connector. De accu’s kunnen eenvoudig en per drie of vier stuks in een rek worden geplaatst, waardoor een maximale capaciteit van 9 kWh ontstaat. Daarnaast hebben wij in eigen beheer een Li-Swap battery precharge kast ontworpen, waarop de accu’s, een Victron MultiPlus-II 48/5000 omvormer/lader, een Victron SmartSolar MPPT 250/60 laadregelaar en een Victron Cerbo GX met touchpanel zijn aangesloten.” 

Dankzij de Li-Swap precharge kast wordt vonkvorming bij het uitwisselen van de accu’s voorkomen, vertelt Ronald van den Berg, sectorspecialist Bouw, Installatie en Infrastructuur bij Top Systems. “Een belangrijk veiligheidsaspect, dat tevens geldt voor de Anderson connectoren. 

Deze connectoren zijn namelijk zo ontworpen, dat de aansluitingen (metalen pinnen) nooit onderling contact kunnen maken. Ook niet wanneer zij los op de grond liggen. Zo worden kortsluiting en verbranding van de connectoren voorkomen.” Wanneer het energiesysteem gedurende een vooraf bepaalde tijd niet wordt gebruikt, dan schakelt het systeem zichzelf uit. Hierdoor wordt ook energieverspilling slim ondervangen. De Kok: “Een CAN-bus communicatieprotocol en Bluetooth verbinding garanderen een optimale connectiviteit. Een Victron Cerbo GX communicatiemodule regelt de besturing en monitoring, terwijl een display boven de kast realtime inzicht geeft in de status van de accu’s. Ook is deze status op elk moment en vanaf elke locatie uit te lezen via onze geavanceerde Top Systems app.”    

Op het moment dat de accu’s leeg zijn, kunnen zij eenvoudig uitgewisseld worden met een volle accu, vertelt De Kok. “Vervolgens kunnen de lege accu’s eenvoudig en met behulp van een acculader in de werkplaats, thuis of op elke andere locatie worden opgeladen. Hierdoor blijft de schaftwagen onder alle (weers)omstandigheden over voldoende stroom beschikken. Laden op de bouwplaats is niet meer nodig.” Van den Berg: “Het gewicht van de Li-Swap accu’s valt ruim binnen de Arbonormen. Bovendien zijn de accu’s zeer compact. Hierdoor kunnen zij eenvoudig worden opgepakt en meegenomen.”

Eind augustus zijn de Li-Swap energiesystemen voor Dura Vermeer geleverd. “Alvorens de systemen in de schaftwagens zijn ingebouwd, zijn ze uitvoerig getest”, vertelt Van den Berg. “Zowel in eigen beheer als in een pilotproject.” Voor de pilotfase werd een bestaande schaftwagen omgebouwd, vertelt Van Gemert. “Vervolgens is het systeem gedurende enkele maanden getest. Bijvoorbeeld tijdens de aanleg van de Uithoornlijn. Omdat het zomer was en de zon volop scheen, werden de accu’s slechts minimaal belast. Daarom hebben we na enkele weken besloten om de wagen terug te halen naar onze werf. Hier hebben we de accu’s flink geladen en ontladen, om eventuele kinderziektes te ontdekken en verhelpen. Uit de tests kwamen slecht minimale aandachtspuntjes naar voren. Eind augustus hebben we de nieuwe accusystemen in gebruik genomen.” De emissieloze schaftwagens zijn inmiddels dé standaard op bouwprojecten, vertelt hij. “Bij beschikbaarheid worden altijd de schoonste systemen geleverd. Zo dragen wij bij aan een schone bouwsector en een gezonde toekomst. Zowel voor onze medewerkers als de omgeving.”

Het Li-Swap accusysteem werd in eerste instantie ontwikkeld voor Dura Vermeer, maar is inmiddels voor iedereen verkrijgbaar. “Naast schaftwagens zijn de Li-Swap Li-on accu’s bij uitstek geschikt voor elektrische boten, tiny houses, bedrijfs- en servicewagens en overige mobiele oplossingen”, benadrukt De Kok. “Kortom: de mogelijkheden zijn eindeloos. Wij denken graag met de bouw-, installatie-, infra- en andere sectoren mee voor een oplossing op hun maat.”