Met de auto van Amsterdam naar Griekenland en terug op één kilogram waterstof? Eco-Runner Team Delft laat zien dat het mogelijk is en wint de Eco-marathon met indrukwekkende efficiëntie. Van 1 t/m 3 juni streden ze op het TT Circuit Assen tegen teams uit heel Europa en Afrika om de titel van meest energiezuinige auto. Met een efficiëntie van 486 kilometer op 1m3 waterstof, wat neer komt op 5407 kilometer op één kilogram waterstof, hebben de 23 studenten van de TU Delft de Eco-marathon gewonnen en wisten ze de concurrentie ver achter zich te laten.
De Eco-Runner XII
Sinds begin augustus werkt het team aan de compleet nieuwe auto: de Eco-Runner XII. Tom Vreugdenhil, Chief Vehicle Dynamics: “Voor de ontwikkeling van de auto zijn we een samenwerking aangegaan met INDI. Zij helpen ons met een snelle levering van technische gebruiksproducten zodat wij onbezorgd aan ons project kunnen werken. Dit heeft een belangrijke bijdrage geleverd aan de Eco-Runner XII, onze meest efficiënte waterstofauto tot nu toe.”
“Het werkingsprincipe van onze waterstofauto, de Eco-Runner XII is eigenlijk erg te vergelijken met een hedendaagse elektrische auto. Alleen slaan wij onze energie niet op in een batterij maar in waterstof,” aldus Remko Saraber, Fuel Cell Engineer. “Deze waterstof vloeit in de auto vanuit de tanks naar de brandstofcel. In de brandstofcel vermengt de waterstof zich met zuurstof uit de omgeving. Hierbij komt elektrische energie vrij met als enig restproduct water, wat het een volledig groen proces maakt. Deze elektriciteit drijft vervolgens de elektromotoren aan.”
Tussen de brandstofcel en de elektromotoren heeft het team nog enkele componenten zitten. Zo hebben ze een DC/DC-converter geïmplementeerd die de output van de brandstofcel regelt. Remko: “De brandstofcel werkt het meest efficiënt op een bepaald optimaal vermogen. De DC/DC-converter zorgt ervoor dat de brandstofcel altijd op dit punt opereert. Daarnaast leidt deze de elektriciteit naar het volgende deel van onze aandrijflijn, de supercapacitors. Deze vormen een buffer om elektriciteit tijdelijk op te kunnen slaan. Op momenten dat de motor meer vermogen vraagt, bijvoorbeeld tijdens het accelereren, levert deze de elektriciteit zodat de brandstofcel te allen tijde op het optimale vermogen kan opereren.”
Innovaties
De nieuwste Eco-Runner auto zit vol innovaties. Zo heeft de aandrijving een verbeterde brandstofcel en in-wheel elektromotor. Ook verbruikt de elektronica in de auto 50% minder stroom en kan de racestrategie nu bijna 25 keer sneller berekend worden. Eveneens is er veel bespaard op het gewicht van de auto. Door de gehele carrosserie van de auto lastdragend te maken wist het team veel materiaal te besparen. Hiermee is de auto vergelijkbaar met het concept van een formule 1-auto. Veel aluminium onderdelen, van onder andere de ophanging en het stuursysteem zijn vervangen door lichter carbon fiber.
Uitdagingen tijdens de race
Met goede testresultaten op zak vertrokken de studenten met de auto naar Assen voor de Eco-marathon. Ethan Kloppenburg, Chief Engineer: “Voorafgaand aan de competitie ontbrak de waterstofsensor nog, deze was besteld maar helaas niet op tijd geleverd. We hebben de sensor last minute zelf geprogrammeerd om paraat aan de start van de wedstrijd te verschijnen. We gingen als team vol goede moed de wedstrijd in, maar onze aandacht ging ook uit naar de waterstofsensor. Toen we aan het begin van de tweede dag als een van de eerste door de technische inspectie kwamen, groeide het vertrouwen enorm.”
“We waren blij om ons eindelijk te concentreren op het rijden van enkele testronden op het circuit. Dit gaf waardevolle informatie die we in onze strategie konden implementeren, waardoor we aan het eind van de dag klaar waren voor de eerste officiële poging” aldus Ethan. “To finish first, you first have to finish”, was de insteek van de eerste poging. In de daaropvolgende pogingen stelde het team de strategie telkens een beetje bij. Zo is er energie bespaard door bepaalde elektronica uit te schakelen en werden er bovendien betere racelijnen gereden. Dit leverde uiteindelijk een fantastische laatste poging op.
Met de behaalde efficiëntie, 5407 kilometer op één kilogram waterstof, hebben ze hun vorige record van 3369 km/kg verpletterd. Axel Stroeve, Team Manager: “We zijn verbijsterd. We hebben zo hard gewerkt en droomden van een efficiëntie zo hoog, maar om het echt waar te maken is een geweldig gevoel!”
Toekomstplannen
Het jaar zit er nog niet op. Het team doet ook Bij het RDW testcentrum, naast Lelystad Airport, een wereldrecordpoging voor de langste afstand ooit te rijden op waterstof zonder te tanken.
Voordat het zover is zijn er nog wel een aantal aanpassingen aan de auto noodzakelijk. Tom Vreugdenhil: “Een optimale efficiëntie neerzetten en met de auto zo’n enorme afstand afleggen, vragen hele andere dingen van de auto. Maar het is juist interessant om nu te kijken hoe we alle onderdelen in de auto, zoals bijvoorbeeld de brandstofcel, kunnen afstellen voor langdurig gebruik. Dit vraagt andere dingen en vergaande betrouwbaarheid van alle onderdelen. Verder zijn er aanpassingen nodig in het energiecompartiment. Zo komt er ruimte voor een grotere waterstoftank, en ook de cockpit passen we aan zodat de coureurs veilig en comfortabel voor langere tijd kunnen rijden.”
Het wereldrecord is eerder in handen geweest van Eco-Runner Team Delft totdat Toyota het record verbrak. Graag pakken ze de titel nu weer terug. Door een recordafstand te rijden zonder bij te tanken willen ze het belang van efficiëntie benadrukken en de potentie van waterstof laten zien om zo een duurzamere mobiliteitssector te promoten.
Lees ook:
Eco-Runner Team Delft bouwt aan de meest efficiënte stadsauto op waterstof
“Om te winnen moet je toch de grenzen van de techniek opzoeken”
Heeft dit artikel je geholpen?
