Als de Rotterdamse tram remt, wordt de overtollige energie opgeslagen in de ‘powerbank’

Tring, tring, tring. Iedere minuut scheert er wel een tram langs de hoge, moderne kantoorpanden op de Laan op Zuid in Rotterdam. Eenmaal de hoek om trekken ze energie uit de bovenleidingen om de Erasmusbrug op te klimmen, over de Nieuwe Maas heen, richting de binnenstad.

„Kijk… zie je dat zwarte, hoekige ding op het dak van de tram, gekoppeld aan de bovenleiding?”, vraagt Leo Vliegenthart, technisch systeembeheerder bij het Rotterdamse ov-bedrijf RET, terwijl weer een tram langsrijdt. „Dat is de pantograaf, waarmee de tram elektriciteit van de bovenleiding haalt. Een tram heeft energie nodig wanneer hij optrekt of een beetje meer snelheid nodig heeft voor bijvoorbeeld een brug.” Normaal krijgen bovenleidingen hun elektriciteit, 600 volt gelijkspanning, van een gelijkrichterstation via kabels onder de grond. Dat station, een gebouw van zo’n zeventig vierkante meter, is aangesloten op het stroomnet. Dat is het gangbare systeem.

Maar de tram die net voorbijkwam, krijgt op dit gedeelte van de Kop van Zuid zijn energie van een ‘powerbank’ in plaats van direct uit het stroomnet. De ov-energiebank staat om de hoek, vlak bij metrostation Wilhelminaplein. Hij slaat overtollige energie op die ontstaat wanneer trams remmen of buiten de spits rijden, en geeft deze terug aan trams die optrekken of een brug op gaan in een straal van zevenhonderd meter. De RET heeft er sinds afgelopen december één in gebruik, het systeem van Vliegenthart zit nog in een pilotfase.

Uiteindelijk hoopt hij dat ze voor het Rotterdamse ov-bedrijf, en ook voor ov-bedrijven in de rest van Europa, een oplossing zullen bieden voor de krapte op het elektriciteitsnet, oftewel netcongestie.

Om de klimaatdoelen te halen moet Nederland, net als omringende landen, af van olie en gas en overstappen op groene elektriciteit van bijvoorbeeld zon en wind. Alleen, er is nu lang niet genoeg infrastructuur om alle nodige elektriciteit van bron naar gebruiker te krijgen. Netbeheerders doen verwoede pogingen om die opstopping, zogenoemde netcongestie, te verhelpen door bijvoorbeeld meer kabels aan te leggen. Maar dat is een megaklus en gaat langzaam.

De RET heeft de komende jaren meer elektriciteit nodig: de trams en metro’s moeten frequenter rijden, er moeten nieuwe stations bij en de bussen moeten ook elektrisch worden. Maar als de RET daarvoor een nieuwe aansluiting wil op het net van de netbeheerder, komt het bedrijf door netcongestie, net als duizenden andere bedrijven in Nederland die ook moeten elektrificeren, op een ellenlange wachtlijst. Ov-bedrijven die niet willen of kunnen afwachten, moeten daarom zelf met creatieve oplossingen komen.

De nieuwe powerbank van RET.
Foto Hedayatullah Amid

Op de Kop van Zuid loopt Vliegenthart naar zijn oplossing. De powerbank van ongeveer een megawatt is een grijsgroen gebouw van veertien vierkante meter. Hij is grotendeels gebouwd uit kunststof, alleen de platen aan de buitenkant zijn van metaal om hem qua kleur en stijl makkelijk te kunnen aanpassen aan de omgeving. „En voor als iemand er een steen tegenaan gooit”, zegt Vliegenthart. „Het blijft een stad.”

Warmte-energie

Binnenin laden batterijen op met warmte-energie wanneer trams remmen. Remenergie wordt al gebruikt in elektrische auto’s, en trams geven elkaar soms op die manier stroom: als toevallig een tram remt waar een andere tram moet optrekken, krijgt de optrekkende tram stroom van de remmende tram. Maar door de remenergie terug te laten stromen via de bovenleiding naar de powerbank, gaat remenergie niet verloren wanneer er niet toevallig een optrekkende tram in de buurt is.

De batterijen laden ook op vanuit de bovenleiding wanneer er minder of geen trams rijden. Ov-bedrijven kampen met dezelfde pieken en dalen in hun energieverbruik als de meeste huishoudens. In de ochtendspits, wanneer veel mensen in de tram of metro stappen om naar het werk te gaan, en aan het einde van de middag. Continu stroomt er een hoeveelheid elektriciteit over de bovenleidingen die is afgestemd om de pieken te kunnen opvangen, waardoor de RET met behoorlijk veel overtollig stroom zit buiten de spits. Hier op de Kop van Zuid gaat die overtollige stroom nu via een ondergrondse kabel van ruim driehonderd meter naar de powerbank. Tijdens piekuren stroomt hij via die kabel weer terug naar de bovenleiding, en uiteindelijk via de pantograaf de trams in.

„Op die manier scheren we de pieken er van af”, zegt Vliegenthart in het RET-kantoor vlak bij de powerbank. Achter hem hangt een enorme kaart van Rotterdam aan de muur, in het kantoor liggen hier en daar minitrams en minimetro’s. Oude modellen: de Rotterdamse geel-wit-zwarte vierasser, de paardentram en ook een moderne metro. „Door het opvoeren van de frequentie of voor het bouwen van nieuwe haltes gaat de totale piek in energievraag omhoog. Normaal zijn daarvoor extra aansluitingen nodig op het net. Maar als je op sommige plekken een powerbank inzet, kan de piek hierdoor worden gevoed en is er geen nieuwe aansluiting nodig bij de netbeheerder.”

Mooi meegenomen is dat de powerbanks veel kleiner zijn dan de gelijkrichterstations. Dat maakt het makkelijker om er plek voor te krijgen in een stad waar al veel competitie is om ruimte. De powerbank is ook verplaatsbaar.

Foto Hedayatullah Amid

Feyenoord City

De oorsprong van Vliegentharts idee ligt niet in het netcongestieprobleem. Zo’n acht jaar geleden werd bedacht dat het voetbalstadion van Feyenoord de Kuip moest verhuizen naar een ander gebied in Zuid. Feyenoord City: een mega-operatie. Het zou een levendig gebied worden met scholen, kantoren, winkels, en dus ook ov-haltes.

De RET had niet genoeg aansluitingen op het energienet voor die nieuwe verbinding. Dus moesten er nieuwe aansluitingen gekocht worden op het net, met acht grote gelijkrichterstations tussen de Erasmusbrug en station Beverwaard. Dat zou zo’n 29 miljoen euro kosten.

„Veel te gek voor die veertig evenementen in het stadion per jaar”, zegt Vliegenthart. Kon het niet goedkoper en efficiënter? Met die vraag ontstond zo’n vijf jaar geleden het idee voor de powerbank. „Volgens modelsimulaties was dit op te lossen met acht powerbanks, in plaats van acht gelijkrichterstations. De kosten van het nieuwe plan: 9 miljoen euro.”

Uiteindelijk kwam Feyenoord City er niet. Wel besefte Vliegenthart dat de powerbanks de toenemende netcongestie kunnen verlichten. Dus pitchte hij het idee alsnog bij zijn collega’s van de RET en andere Europese ov-bedrijven.

Steeds vaker proberen bedrijven zelf oplossingen te vinden voor hun netcongestieprobleem. In Amsterdam experimenteert ov-bedrijf GVB met het opvangen van remenergie van metro’s en het koppelen hiervan aan busladers. In Den Haag denkt ov-bedrijf HTM ook na over slimmer stroomgebruik. Nieuwe trams krijgen accus op hun daken die remenergie opslaan die trams vervolgens kunnen gebruiken om op te trekken. Andere soorten bedrijven beginnen energiehubs om hun stroomverbruik op elkaar af te stemmen en zo hun gezamelijke totale piek te verminderen. Op een bedrijventerrein in Utrecht, bijvoorbeeld, is afgesproken dat wanneer Picnic zijn witte elektrische busjes wil laden, de buurman, een gigantische vriesloods waarin diepvriesvoedsel klaarligt om naar de supermarkten te gaan, even wat minder hard koelt. En andersom.

Toen ik het idee pitchte, zeiden veel ov-collega’s: ‘Nee, dit kan niet.’ Het was te nieuw

Leo Vliegenthart
technisch systeembeheerder RET

Maar dat het huidige energielandschap lang niet altijd klaar is voor eigen energie-initiatieven, is duidelijk. „Toen ik het idee pitchte, zeiden veel ov-collega’s: ‘Nee, dit kan niet.’ Het was te nieuw. Maar uit de simulatie bleek dat het wel kon. En toen kwam de volgende stap: samenwerkingen aangaan met bedrijven waar wij als ov-bedrijf normaal niet mee werken.” Bijvoorbeeld bedrijven die zich bezighouden met batterijsystemen. „We moesten eerst allemaal deuren openen.”

Dit doet een beetje denken aan twee jaar geleden, toen de RET overtollige energie wilde doorverkopen aan buurbedrijven die door netcongestie geen nieuwe aansluiting konden krijgen op het net. „We liepen tegen de wet aan. Want we zijn een ov-bedrijf, geen energieleverancier. En dan mag je geen energie verkopen.”

Dat is inmiddels opgelost. Maandag was in het nieuws dat de RET sinds deze week overtollige stroom van buiten de spits doorverkoopt aan onder meer de gemeente Rotterdam. Bij Rotterdam Alexander wordt gewerkt aan een laadplein waar elektrische voertuigen zoals veegwagens kunnen laden met ongebruikte energie voor metro’s. De RET als een soort verlengsnoer.

Foto Hedayatullah Amid

Derde rail

Zoef. Op de Kop van Zuid stopt Vliegenthart bij het hek waar metro’s met een hoop kabaal de grond uit schieten – uit station Wilheminaplein, verder Zuid in. De metro’s hebben een derde rail, roept hij extra hard om boven het gerammel uit te komen. Waar de elektriciteit bij de trams uit de bovenleiding komt, krijgt een metro dat uit zo’n derde rail.

Over een paar jaar hoopt Vliegenthart meer powerbanks te realiseren, voor trams én metro’s. Eerst zal hij meer testen uitvoeren. Hij onderzoekt bijvoorbeeld wat er met de powerbank gebeurt als hij hem zwaarder belast.

Hoogleraar duurzame energie Pavol Bauer aan de Technische Universiteit Delft en betrokken bij het Amsterdamse GVB-experiment, ziet potentie in het systeem van de RET om netcongestie tegen te gaan. Hij ziet wel nog een aantal uitdagingen, waaronder de grote puzzel op welke plekken die batterijen het beste kunnen staan.

Af en toe vergaderen ov-bedrijven uit heel Europa online, met Vliegenthart als voorzitter, over onder meer netcongestie en de powerbank. „Spanje, Finland, Duitsland en Italië hebben al interesse in het systeem”, zegt Vliegenthart. Technici van een Fins ov-bedrijf zijn al op bezoek geweest in Rotterdam.

„De powerbank werd deels gefinancierd door de Europese Unie en dan is de afspraak dat je het project binnen twee jaar realiseert. Dat lukt bijna nooit.” Maar Rotterdam kon dat wel.