Bij ENTRANCE ontstaan mooie ideeën. ENTRANCE – Centre of Expertise Energy, is een innovatief kenniscentrum dat zich richt op het versnellen van de energietransitie. Hier werken bedrijven, onderzoekers, studenten en overheden samen aan duurzame oplossingen.
Jelle Kemperman heeft voor zijn derdejaars stage aan de Hanzehogeschool (Industrieel Product Ontwerper) onderzoek gedaan bij ENTRANCE naar ondergrondse oplossingen voor grijs wateropslag: ‘Het project waar ik aan mocht meewerken heet Floating Future. Dit is een groot langdurig project dat zich richt op wonen op het water. Door klimaatverandering en de stijgende zeespiegel wordt dat steeds belangrijker. Binnen het Floating Future project zijn er allerlei deelvragen, bijvoorbeeld: Hoe houd je een drijvend huis stabiel, hoe regel je energievoorziening, en hoe ga je om met wateropslag en afval? Mijn onderzoek richt zich op het ontwerp van een ondergrondse opslagtank voor grijswater in een terp.’
Jelle ziet mogelijkheden voor intensiever gebruik van terpen. ‘Hevige regenbuien komen steeds vaker voor. Uit gegevens van het KNMI blijkt dat het aantal dagen met meer dan 50 mm regen in Nederland de afgelopen 50 jaar bijna verdubbeld is.’ Terpen werden vroeger aangelegd om overstromingen tegen te gaan, maar tegenwoordig wordt de ruimte in en rond de terpen niet optimaal gebruikt. Dat is jammer, want je zou hier water kunnen opslaan voor tijden van droogte.
De ondergrondse grijs water opslag, die Jelle ontwerpt, moet duurzaam zijn en efficiënt omgaan met ruimte, zodat mensen boven op de terp kunnen blijven wonen. Jelle zegt: ‘De terp beschermt niet alleen tegen overstromingen, maar slaat ook water op voor droge periodes, dat is duurzaam.’ De onderzoeker formuleerde een aantal belangrijke eisen: ‘De opslag moet ongeveer 10.000 liter kunnen vasthouden. Het product mag niet opdrijven, ook niet bij hoog grondwater. De tank moet bestand zijn tegen de gronddruk en worden uitgevoerd in een geschikt en duurzaam materiaal.’
Tijdens zijn onderzoek verdiepte Jelle zich eerst in de kennis, die er al is over terpen en wateropslagen: ‘Ik heb gestudeerd op de historie van wateropslagen en terpen. Bijvoorbeeld waterkelders in terpen, en hoe moderne technieken zoals slimme sensoren, foliebassins en regenwaterputten bijdragen aan efficiënt waterbeheer vandaag de dag.’
Daarnaast heeft hij onderzoek gedaan naar bestaande oplossingen: ‘Ik heb zowel bovengrondse- als ondergrondse oplossingen voor wateropslag en infiltratie onderzocht, zoals wadi’s, watertanks, infiltratiekratten, regenwaterputten, en waterkelders.’
De Hanzestudent moest voldoen aan een flink eisenpakket: De capaciteitsbehoefte is berekend voor een huishouden met 4 personen. De constructieve sterkte moet voldoen aan toepassing onder de grond, de grijs wateropslag moet waterdicht zijn en isolatie moeten voldoende zijn om bevriezing in de winter te voorkomen. ‘Wat opviel tijdens het onderzoek is dat vooral kunststof tanks vaak gebruikt worden voor grijswateropslag. Ze zijn relatief goedkoop, licht in gewicht en goed bestand tegen chemische invloeden. Beton heeft als voordeel dat het erg stevig is en niet snel opdrijft, maar beton is wel zwaar en duurder in transport en plaatsing. Glasvezel is lichter dan beton en erg sterk, maar ook de duurste optie.’
Afbeelding: Remco Kleine, Jorn de Ruiter, Jack Koppe, Tim Boijengamodule, drive systems van de opleiding Engineering’
Na het afwegen van alle eigenschappen kwam HDPE (High-Density Polyethyleen) als beste optie naar voren. ‘HDPE is sterk, goed bestand tegen vocht, goed te verwerken met rotatiegieten, relatief licht in gewicht en daarnaast ook nog eens duurzaam. Deze combinatie maakt het materiaal goed geschikt voor gebruik in ondergrondse toepassingen zoals deze grijswateropslag.’
Na de keuze van het materiaal en het vaststellen van alle andere ontwerp-eisen ontwikkelde Jelle een eerste concept van zijn tank: ‘Na het kiezen van het beste concept heb ik nog een aantal aanpassingen gedaan om het ontwerp verder te verbeteren, vooral met het oog op de gronddruk. Zo zijn de wanden dikker gemaakt, is de vorm van de ribben aangepast en zijn er kleinere verbeteringen gedaan, zodat het geheel er netter en strakker uitziet.’
Het eindresultaat is een langwerpige tank waarbij de cilindervormige bovenkant aansluit op een trapeziumvormige basis: ‘Een fysiek model kon helaas niet worden gemaakt. Wel is het ontwerp nu op zo’n manier uitgewerkt dat het klaar is om naar een leverancier te sturen. Die zou het product in principe kunnen produceren.’
Als extra waardering voor het onderzoeksproces is gevraagd of het ontwerp gepresenteerd kan worden tijdens het grote event “The New Energy Forum”, waar innovatieve projecten en duurzame oplossingen centraal staan.
Afbeeldingen: Jelle Kemperman. De afbeelding in de kop is AI gegenereerd.
Geef een reactie