Tweet

´Energie winnen én je schikken naar de elementen' /reageer

Morgen begint in Leuven het tweede internationale congres over het winnen van energie op grote hoogte. Openingsspreker is Wubbo Ockels, die verslag zal doen van de geschiedenis van het onderzoek naar de zogenaamde High Altitude Wind Power. Ockels zal ongetwijfeld een pleidooi houden voor zijn eigen laddermolen concept. Wat dat ook alweer was, er is inmiddels een derde generatie tekentafelmodel, legde hij uit in een interview een aantal jaar terug.

Ruimtevaarder Wubbo Ockels is een veelzijdig man: astronaut, hoogleraar, uitvinder en ondernemer. De noemer in alle vakken is zijn ideeënrijkdom. Zo belooft de laddermolen, of Ockels-Mill, voor niet minder dan een revolutie in de energievoorziening te zorgen. Tegenwoordig hebben al zijn ideeën vooral aardse toepassingen. Want leven in gevaarlijke gebieden - de ruimte of op volle zee - weet hij uit ervaring, is niemand zomaar aan te raden.
Wubbo Ockels is de man die Nederland op de kaart zette van de Internationale zoektocht naar the final frontier: de ruimte. Ooit onderbrak hij dankbaar een academische bliksemcarriëre voor een droombaan: hij mocht als eerste Nederlandse astronaut de ruimte in.

Waarom ging hij wel en zoveel anderen niet? In een interview antwoordde hij eens bescheiden: ´omdat ik toevallig twee identieke evenwichtsorganen heb.’ Ongetwijfeld een onontbeerlijke eigenschap in gewichtloze toestand maar er zal meer aan zijn succesvolle selectie hebben bijgedragen dan alleen een speling van de natuur. Ockels is een ervaren piloot en voor hij ruimtevaarder werd, deed hij voortvarend natuurkundig onderzoek. Terug op aarde en uit de schijnwerpers van het Internationale ruimtevaartprogramma pakte hij zijn oude vak weer op en werd onder meer hoogleraar ruimtevaarttechniek in Delft.

Een lus met vleugels

Vanaf de negende verdieping van één van de faculteitsgebouwen van Lucht- en Ruimtevaarttechniek in Delft is er zicht op Schieland en de A13, tussen Den Haag en Rotterdam. Wie goed kijkt kan, tien kilometer verder, Zoetermeer zien liggen. De werkkamer Ockels lijkt op indrukwekkend niveau gelegen, maar is nog niet bij benadering de hoogte waarop zijn zogenaamde laddermolen volledig tot zijn recht zou komen. Ockels vertelt onder meer over de in zijn woorden revolutionaire ontwikkeling om met behulp van wind en vleugels grote hoeveelheden energie op te wekken.

‘De laddermolen beslaat uit een windgedragen systeem van een groot aantal vleugels die aan een sterk touw zijn gebonden en die een lus vormen. Een uiteinde van de lus is aan de grond verbonden met een dynamo. De vleugels zijn als schoepen zo ingesteld dat langs één kant de vleugels omhoog bewegen onder invloed van de wind en via een kantelpunt hoog in de lucht - daar waar windkracht en snelheid van het touw een optimum bereiken - langs de andere kant naar beneden komen,’ vat Ockels het principe van zijn idee samen. ‘Zo ontstaat een draaiende beweging waarbij aan één kant trekkracht wordt gegenereerd terwijl aan de neergaande kant geen energie wordt gebruikt om de vleugels te laten dalen.’ De laddermolen maakt gebruik van de windenergie die op grote hoogte heerst en trekt zichzelf de lucht in met vleugels, net als een vliegtuig. De lus kan afhankelijk van de windkracht in lengte variëren. Wil de lus omhoog dan kunnen er extra vleugels worden aangehangen. Is er veel wind dan kan de lus kleiner, is er weinig wind dan kan hij wat gevierd worden. Naar schatting duurt het opbouwen van de laddermolen tussen een half uur en een uur. Het apparaat is zo flexibel aan te passen aan de weersomstandigheden van het moment.

Radiografisch model

Ockels is enthousiast over zijn vindingen. ‘De natuurkunde klopt. Twintig jaar weerstatistiek hebben we erbij gehaald. Met de juiste materialen kan de laddermolen in Nederland tachtig procent van de tijd operationeel zijn, en potentieel concurreren met een normale elektriciteitscentrale. Die levert ongeveer 1 KWh voor ongeveer vijf cent,’ vertelt hij.

Met de techniek en operationele mogelijkheden zitten het volgens Ockels wel goed. Maar er is nog geen prototype. De ontwikkeling heeft alleen op papier plaatsgevonden. De volgende stap is demonstratiemodel bouwen. Ockels: ‘Dat is de fase waarin we nu zitten. Een demonstratiemodel wordt gebouwd met vliegers, om het publiek geloof in het idee te laten krijgen. Dat is niet voldoende voor de investeerders. Daarvoor worden opblaasbare vleugels gebouwd die op afstand radiografisch bestuurbaar zijn.’ De TU-Delft bouwt mee aan het prototype waarvan de vleugels worden uitgerust met rolroeren zodat ze stabiel te houden zijn. Op die manier is het prototype minder afhankelijk van windveranderingen en weerstypen. Ook is het makkelijker om demonstraties te geven. Het materiaal dat wordt gebruikt is licht omdat het opblaasbaar is maar ook sterk omdat het van moderne zeildoek kunststoffen wordt gemaakt. Een vleugel die op windkracht zelfstandig stabiel blijft op grote hoogte hebben we nog niet gevonden.

Ockels en zijn medeontwerpers hopen dat probleem op te lossen door gebruik te maken van computergestuurde elektronica. ‘Uit onze vliegerexperimenten (Ockels was betrokken bij een proef waarin Delftse studenten het wereldrecord vliegeren verbroken door 1248 vliegers tegelijk in de lucht te houden, MvK) weten we dat de bovenste vlieger of vleugel stabiel moet staan. Die geeft richting aan de rest.’ Net als moderne jachtvliegtuigen, die zijn wat vormgeving betreft niet meer stabiel, maar die worden met elektronica stabiel gehouden.

Een laddermolen is op alle schaalniveaus te bouwen. Om een stad te voorzien, maar ook om een boerderij op Terschelling elektriciteit te leveren. Is het een antwoord op de energievoorziening van een bijvoorbeeld woonkolonie op zee? ‘De laddermolen is in principe overal inzetbaar.’ Ockels ziet desgevraagd wel andere problemen voor het wonen op zee. ‘Maar die zijn niet anders dan voor mensen die aan de kust wonen. Want in feite creëer je met een eiland in zee een kust erbij. De scheiding tussen water en zee noemen we nu eenmaal kust. Kalm water is mooi, wild water is bedreigend.’ Ockels gelooft niet dat mensen graag bij wild water wonen. Het gaat er volgens hem om ervoor te zorgen dat het water minder bedreigend is. ‘De zee is een woest medium. Sterker dan de mens. Kijk maar hoe boorplatformen moeten worden uitgerust om ze staande te houden. Dan krijg je wel respect de zee.’