ENGINEERINGNET.BE - Digitalisering en automatisering zijn oud nieuws maar liepen als een trein terwijl artificiële intelligentie en humanoïde robots steevast de aandacht naar zich zogen. We merkten ook een onderstroom naar openheid -geen technologische insluiting- en een streven naar autonomie. Ook in energie.
imec GmbH
Sinds vorig jaar legt imec actief in het Duitse Heilbronn een brug tussen de research in Leuven en de industrie in Duitsland en Europa. Een eerste project loopt er onder de naam Chassis waar imec samenwerkt met Bosch, BMW en een 20-tal anderen bij het ontwikkelen van performante chiplets voor de automobielindustrie. “Alle functies in één verpakking”, zegt een enthousiaste Uwe Schumacher (foto), R&D Manager Systems Engineering. Dat vergt o.a. standaardisatie in connectoren.
“Waar imec in Leuven een technologie optrekt naar TRL 5 wil imec in Heilbronn die verderdragen naar TRL 7, m.a.w. naar een prototype dat in een auto gezet kan worden.” Chassis kent verschillende use cases: een achteruitkijk camera, interoperabiliteit, plug & play interconnectie van de chiplets,… “Wij werken samen met universiteiten als de universiteit van München en de Bildungscampus (Heilbronn). Gedacht wordt aan het promoten van bepaalde studierichtingen als chipdesigners. Maar ook met Fraunhofer, bijvoorbeeld. Schumacher benadrukt het belang van de samenwerking binnen Europa, het bundelen van de krachten. “Imec had experten in automotive nodig. Later volgen wellicht ook robotica en AI, denk aan autonoom rijden en veilige interactie met robots.” Vandaag telt imec GmbH 12 medewerkers. Dat worden er 20 tegen eind dit jaar. Over vijf jaar wordt op een 70-tal gemikt.
Windthermie
“De helft van de verbruikte energie in Europa wordt gebruikt om warmte op te wekken. Wij kunnen de prijs voor ‘schone’ warmte naar beneden halen”, stelde Christoph Greiner-Petter, oprichter van Windfire.energy (Leipzig) dat klassieke windturbines wil ombouwen tot windthermische turbines die ter plekke ‘warm water’ produceren om dat warmtenetten in te sturen. Men behoudt de toren, de wieken en nog wat maar gooit een hoop dure elektrische componenten uit de turbine en installeert in de plaats een soort hydraulische rem. Tussen een vaste wervelwaaier en de door de wind aangedreven draaiende wervelwaaier wordt water geroerd of gewalst en zo op temperatuur gebracht. Gekende technologie met bestaande componenten: omwentelingen per meter kwadraat en diameter tot de vijfde macht. “Je moet niet zomaar warm water hebben. Je wilt het op de ‘juiste’ temperatuur. Daar zorgt een controller voor.
Die stuurt het ‘rwalsen’ aan, draait de hoek van de wieken,…”, zegt oprichter Christoph Greiner-Petter. Het jonge bedrijf rekent dat zijn warmteoplossing 30% minder capex vergt en 9% minder opex dan wanneer je dezelfde warmte moet opwekken met een elektrische turbine. De totale kosten van de energieopwekking -de genivelleerde of gemiddelde kosten over de levensduur van dit soort installatie, die net als elektrische windturbines een levensverwachting van 20 jaar moet hebben, berekent het op een kwart minder (24%). “We hoeven geen zeldzame aardmetalen, onze ‘remwaaier’, die een diameter van 1,5 m heeft, is evenmin gemaakt uit een exotisch staal.” Vooralsnog is er gesleuteld aan een 24 m hoge turbine van 30 kW. Vanuit deze 'proof of concept’ wil men opschalen naar een 3 MW installatie tegen 2028. Die stap vergt wel een 3 à 4 miljoen euro, schat Greiner-Petter, die een pilootklant zoekt. De uitdaging: “Niemand wil vooralsnog de eerste klant zijn.”
Windfire.energy is een spin-off van beventum, en ging in 2024 van start. Het telt nu vier medewerkers waarvan drie ingenieurs. Beventum is zelf een dochterbedrijf (2020) van SPRIND -het Federaal Agentschap voor Doorbraak Innovatie (Leipzig) -en mikt op het vangen van meer en constanter windenergie op hogere hoogtes (tiphoogte van 350 m). Dat is even hoog als een wolkenkrabber met 100 verdiepingen. Zo’n onderneming vergt engineering, innovatieve materialen,… De eerste proefturbine wordt nu trouwens gebouwd in Schipkau, tussen Dresden en Cottbus, om, als alles goed gaat, tegen eind dit jaar op het net aangesloten te worden. Hoger bouwen kost ook meer. Misschien zo’n 50% meer. De hoop is wel om 60 tot 70% meer windenergie te produceren.
Warmtepomp maar anders
“We verbeteren nog links en rechts. Volgend jaar plannen we met het Spaanse Ecoforest op de markt te komen”, zegt Roel Koetzier, business developer bij het Nederlandse BlueHaert Energy (Heemskerk) dat thermo-akoestische motoren voor warmtepompen bouwt die 6 tot 8 kW warmte (-20°C tot +80°C) en 3 tot 4 kW koeling leveren. Maar schaalbaar tot 600 kW ! Er is een decennium aan de technologie gesleuteld, o.a. met de hulp van TNO. Het bedrijf heeft onderhand 8 units lopen en wil tegen eind het jaar zo’n 30 stuks in het veld testen. Een unit ziet er wat uit als een warmtepomp maar is kleiner.
“En veiliger, want geen koelmiddelgassen noch compressor.” Er wordt gebruik gemaakt van geluidsgolven om helium bij 60 bar samen te persen en te laten uitzetten. Helium blijft altijd een gas. Hier geen faseverandering zoals bij klassieke warmtepompen. De prestaties van het systeem hangen niet af van een condensatietemperatuur. Het blijft efficiënt bij elke input -en outputtemperatuur. Het werkingsprincipe gelijkt op dat van een Stirlingmotor. Het toestel loopt met lineaire drivers op een vaste frequentie van 60 Hz en maakt evenveel lawaai als een koelkast (<40 db).
“De bedoeling is te leveren aan grotere OEM’s, merken van airco, warmtepompen,… Het bedrijf telt 60 medewerkers waarvan een derde in O&O engineering. Naast business angels heeft het financiering van het Amerikaanse Copeland en het Europese Innovatiefonds. We werken aan een Serie A fondsenwerving van zo’n 25 miljoen euro voor tegen het eind van dit jaar om onze productielijn op te zetten. De grote uitdaging: “Het is nieuwe technologie en onbekend. Dampcompressiesystemen bestaan al meer dan een eeuw. Wij moeten evenwaardig of beter presteren tegen een competitieve prijs.”
Volgend jaar loopt de Hannover Messe van 5 tot 8 april 2027 -vier in de plaats van vijf dagen- met partnerland Spanje.
