Een windturbine met een gat in het midden, zo zou je het ontwerp dat Ton Bos, CEO van de startup Mega Windforce vandaag presenteerde kunnen noemen. Zijn eigen uitleg maakt veel duidelijk.

Bij de klassieke windturbine komen alle krachten samen op de as, en daar is ook de generator aan gekoppeld al dan niet met de versnellingsbak. Bos: ‘Dat betekent dat je zware constructies nodig hebt, en bovendien heb je veel koeling nodig. En dat vertaalt zich naar het gewicht van het bovenstuk van de turbine, de sterkte van de mast en de noodzakelijke fundering.’

Bij een ring zijn de krachten minder groot dan met een as.

Nadenkend over de vraag of dat niet slimmer kon kwam het idee: waarom zetten we de bladen niet op een ring? ‘Je hebt dan een veel groter oppervlak beschikbaar om de krachten op te vangen, waardoor je de constructie lichter kunt uitvoeren.’ Voor een testturbine van 250 kW heeft zo’n ring een diameter van 5 m, en is hij 1 m diep.

Van het een kwam het ander. Die ring blijkt ook geschikt om de generator in onder te brengen. ‘De binnenkant staat vast aan de mast en draagt de spoelen, de buitenkant draait rond. En vanwege de grote diameter draaien we direct drive, dus zonder versnellingsbak. Er zijn gezien het grote oppervlak ook minder koelingsproblemen.’ Dat gebeurt met de wind die langs de open ring waait. ‘We hebben de meeste koeling nodig als het hard waait, dat gaat mooi samen.’ In de ring zit ook het lager waaromheen de ring met de bladen draait. ‘Dat lager is magnetisch, dus met minimale weerstand.’

Opschakelen

Met het gat in het midden zal de turbine minder produceren dan een turbine die met een as werkt. Bos: ‘Het effect daarvan is gering. Rond de as is er veel turbulentie, de bladen oogsten daar ook niet de meeste energie.’ Belangrijker is dat de openring turbine een veel grotere range aan windsnelheden aankan. ‘De onze begint al bij windkracht 2 te draaien vanwege de lichtere constructie. We kunnen tot aan windkracht 11 doordraaien en leveren dan ook meer vermogen.’ Dat laatste heeft te maken met het ontwerp van de generator: die schakelt op naar een hoger vermogen naarmate de turbinebladen met meer kracht ronddraaien.

De opbouw van de openring turbine.

Bewezen dat zijn turbine het in de praktijk doet heeft Bos nog niet, laat staan dat hij zijn claim kan waarmaken dat hij elektriciteit produceert voor dezelfde prijs als met aardgas. Maar het is een vernieuwend idee, de moeite waard om uit te proberen.

Bewonersacceptatie

Bos: ‘In eerste instantie wilden we met ons model een heel grote turbine bouwen, maar het blijkt dat de meeste gemeenten daar niet op zitten te wachten. Bewoners vinden windenergie meestal wel best, als er maar niet zo’n groot joekel in hun achtertuin komt te staan. Daarom gaan we ons nu eerst op kleinere turbines richten. De acceptatie daarvan is waarschijnlijk groter.’ Hij heeft een testturbine voor ogen van 250 kW met een masthoogte van 23 m en bladen van 5 m.

Bos gaat met zijn nieuwe turbine daarom niet naar het testveld in de Wieringermeer, ‘daar woont niemand in de buurt’, hij wil er juist een in stedelijke omgeving neerzetten. In zijn woonplaats Zaanstad vond hij het gemeentebestuur bereid zo’n plek te zoeken. ‘We willen dit innovatieve concept een kans geven’, aldus D66-wethouder Dick Emmer bij de ondertekening van de overeenkomst met Mega Windforce, symbolisch bij het Zaanse Schansmuseum waar de klassieke molens jaarlijks 1,5 miljoen toeristen trekken.

Naast een plek heeft Bos ook nog financiering van enkele miljoenen nodig. ‘We zijn met partijen in gesprek.’ Zijn beide rond, dan begint hij eerst met een proefmodel van 4 m hoog, en vervolgens de testturbine. ‘Als we nu beginnen, dan hebben we de turbine over drie jaar volledig gecertificeerd’, zo staat hem voor ogen.