Zon in je huis. Dat kan heerlijk warm en licht zijn, maar het kan ook veel te heet en fel zijn. Dit probleem kun je oplossen met lamellen. Maar wat nou als je de zon die door de lamellen wordt tegengehouden meteen omzet in energie?

Dat is het vraagstuk waar Leon Bunthof, onderzoeker bij het Lectoraat Duurzame Energie van de Hogeschool Arnhem en Nijmegen (HAN), zich samen met collega-onderzoekers, docenten en studenten mee bezighoudt.

Woonbehoeftes

Bunthof zag het voordeel van energie opwekken op plekken waar dat ook gebruikt wordt, maar zag tegelijkertijd dat zon op dak niet altijd voldoende, of overal mogelijk is. Dat probleem wilde hij tackelen. Hij zocht daarom naar andere onderdelen van een gebouw die gebruikt kunnen worden voor zonne-energie. En dat wilde hij als het even kon combineren met basale woonbehoeftes als zonwering, warmtewering, passieve koeling, opwekking van duurzame stroom en bruikbare warmte én het binnenlaten van natuurlijk daglicht.

Hij legt uit: “Er wordt natuurlijk veel met glas gebouwd. Steeds meer zelfs. Dat is ook goed voor de mentale gezondheid. Maar het nadeel is dat je op die plekken geen zonnepanelen meer kunt plaatsen.” Als voorbeeld noemt hij Winkelcentrum Presikhaaf in Arnhem. “Dat is transparant overkapt. Heel mooi. Maar je kunt er dus geen panelen leggen én het zorgt helaas vaak voor te veel opwarming. De chocolatier zal daar bijvoorbeeld niet zo blij mee zijn.”

“De lamellen zijn ideaal voor al bestaande appartementencomplexen.”

Laser

Het leek Bunthof daarom een goed idee om in dit soort gevallen het directe licht op te vangen voor zonne-energie, en alleen het zachte natuurlijke daglicht door te laten voor verlichting. “Direct zonlicht is een soort laser, dat heeft enorm veel kracht. Voordeel is, dat je door gebruik te maken van een grote lens of spiegel, er heel veel van op een klein oppervlak kunt samenbundelen. Je kunt dat zien als het zonlicht dat je gebruikt om met een loepje een papiertje in de brand te steken.” Het overige ‘diffuse’ licht, wordt door zo’n lens niet samengebracht en kan dus gewoon nog de ruimte verlichten.

Tot zover het idee. Maar hoe kon deze kennis worden toegepast? De onderzoeker legde het dilemma voor aan een groep studenten die ermee aan de slag gingen. Dat mondde uit in twee zeer bruikbare ideeën. Voor beide plannen is inmiddels subsidie aangevraagd om het verder uit te kunnen werken.

Automatische lamellen

Het eerste idee klinkt zo logisch dat het bijna gek is dat het nog niet bestaat: verticale, spiegelende lamellen, of lenslamellen, die automatisch richting de zon bewegen. Die verduisteren dus niet alleen heel efficiënt, maar ze wekken tegelijkertijd ook energie op. De collector zit in de lamellen zelf verwerkt. Hier wordt nu een verkennende studie naar gedaan voor wat betreft de maat, de efficiëntie en de kosten. “Ze werken als een soort schotelantenne. Een reflector vangt de golven op en bundelt ze samen. Bij een antenne gaan die golven richting de ontvanger, bij de lamellen gaan de stralen naar de zonnecel. Door handig gebruik van buigingen en een tweestaps-reflectie, zal dit een heel slank systeem worden dat gemakkelijk ingepast kan worden in bestaande bouw.”

Het tweede idee is in een verder gevorderd stadium. Hier is zelfs al een tafelmodel voor gemaakt, die je op de foto hierboven ziet. In dit geval gaat het om horizontale, reflecterende lamellen aan de buitenkant van de ramen. De lamellen draaien ook nu weer mee met de zon. De centrale zonnecollector zit hierbij op een afdakje, zoals die kunt zien op de artist impression hier links. “Dit is ideaal voor al bestaande appartementencomplexen, want bij dit soort gebouwen is verduurzamen een behoorlijke uitdaging”, meent Bunthof.

Samenwerking

“Een aantal toekomstige werkbouwkundigen en productontwerpers zijn hier een jaar mee bezig geweest. Daarna haakte iemand aan die op elektrotechniek ging afstuderen. Die heeft ervoor gezorgd dat de aansturing van het systeem werkt. En nu worden de metingen en de opbrengstanalyses nog gedaan door een student die een master doet in engineering systems.”

Bunthof verwacht dat de eerste demo van deze zogenaamde Solar Energy Blinds over twee jaar klaar is en dat het zo’n zes jaar duurt voor het product op de markt verschijnt. “Gaandeweg is het idee dat de ontwikkeling steeds meer door bedrijven wordt opgepakt.” De bevlogen onderzoeker is er immers van overtuigd dat al het werk van zijn studenten uit zal draaien op een mooi, bruikbaar en duurzaam product, dat misschien zelfs nog ingezet kan worden om je water te verwarmen ook… Maar dat is weer een volgend vraagstuk.