De HAN Solarboat van de HAN University of Applied Sciences en Qconcepts Design & Engineering  nam onlangs deel aan de prestigieuze Monaco Energy Boat Challange en behaalde, ondanks aanzienlijke tegenslagen, de vierde plaats. Solar365 sprak met Leonie Dijkhof, teamleider van de HAN Solarboat, over de prestatie van het team en de technologie achter hun innovatieve solarboat.

Een solarboat is een boot die wordt voortgestuwd met behulp van zonne-energie. Voor de aandrijving worden een elektromotor en een batterij van maximaal 1.500 wattuur gebruikt. De batterij mag alleen door de zonnepanelen worden opgeladen en moet volledig opgeladen zijn voor de start van de race. Het ontwerp van de boot is grotendeels aan het team om in te vullen, waardoor veel ruimte is voor innovatie.

Zonnepanelen van de HAN Solarboat
De zonnecellen van de HAN Solarboat zijn afkomstig van het Google Loon-project, waarin ballonnen de stratosfeer in werden gestuurd om een netwerk te creëren dat mensen voorziet van een internetverbinding. De zonnecellen, ontworpen door Maxeon, zijn gemaakt om zo licht mogelijk te zijn en lang mee te gaan. Deze eigenschappen maken de zonnecellen ook uiterst geschikt voor gebruik in de Solarboat.

Het project van Google-Loon is inmiddels uit de lucht. De zonnepanelen zijn in 2019 in handen gekomen van het team van de HAN Solarboat. Het is cruciaal dat de zonnecellen op een boot beschermd zijn tegen water. Meestal worden zonnecellen beschermd door een glaslaag en een folielaag of twee glaslagen. Dit verhoogt echter het gewicht, wat de weerstand van de boot in het water vergroot.

De zonnepanelen van de HAN Solarboat zijn verwerkt aan de bovenkant van de romp en bedekken het grootste deel van de oppervlakte. De zonnecellen zelf verschillen niet van die op de meeste daken, het zijn namelijk siliciumcellen. De siliciumcellen produceren een vermogen “ongeveer gelijk aan dat van een koffiezetapparaat”, aldus Dijkhof.

“Tijdens de race in Monaco liep het vermogen van de zonnepanelen op naar 1.000 watt. Tijdens een sprint kan de boot wel 6.000 watt trekken. Dan wordt ook de accu ingeschakeld en dan zie je deze leeggetrokken worden”, licht Dijkhof toe.

Innovatief ontwerp van de boot
Wat de HAN Solarboat bijzonder maakt, is dat hij kan 'foilen'. Dijkhof legt uit: “Als de boot op snelheid komt, wordt hij door de vinnen als het ware boven het wateroppervlak getild. Hierdoor ondervindt de boot minder weerstand van het water en kunnen we dus harder varen. Dit voordeel wordt nog groter op golvend water, zoals in Monaco. Onze boot kan over de golven heen varen en wordt minder beïnvloed door schommelingen.”

Het lage gewicht van de boot is cruciaal voor deze prestatie. Met meer gewicht zou de boot niet uit het water getild kunnen worden en dus minder hoge snelheden behalen. Dankzij de lichte zonnepanelen, en het werken met lichtgewicht constructies zoals carbon en 3D-prints weegt de hele boot slechts 180 kilogram, inclusief de schipper.

De race in Monaco
Om de wedstrijd in Monaco te winnen, moeten alle onderdelen goed op elkaar aansluiten. De wedstrijd bestaat uit vier onderdelen: kwalificatierace, een slalom, een sprint en een endurance race. Elk onderdeel wordt gejureerd en er worden punten toegekend per onderdeel.

Elke discipline vereist een eigen strategie. Bij de sprint moet de accu volgeladen zijn voor maximale snelheid, terwijl de endurance race vraagt om een nauw samenspel tussen de schipper, de snelheid van de boot, de accu's en de zon om zo ver mogelijk te komen. “Het is belangrijk dat tijdens de race zonne-energie wordt benut. Je kunt de boot niet gewoon vol laden en op een accu racen”, aldus Dijkhof.

Volgens Dijkhof maakte de HAN Solarboat dit jaar een goede kans om te winnen. De omstandigheden waren gunstig voor de foilende boot en de techniek was beter dan ooit tevoren. De eerste onderdelen, de kwalificatierace en de sprint, gingen erg goed. Bij de endurance race kwamen er echter problemen aan het licht. Het elektronische systeem werkte tegen, waardoor de boot niet zijn maximale snelheid kon behalen. Door een snelle pitstop probeerde het team het probleem te verhelpen.

Dijkhof licht toe: “We hebben een software-update uitgevoerd, maar het mocht helaas niet baten. We werden ingehaald door de boten op de tweede en derde plaats. Ondanks dat zijn we alsnog vierde geworden met een niet optimaal functionerende boot. Als deze problemen zich niet hadden voorgedaan, hadden we zeker een goede kans gehad op de tweede en misschien zelfs de eerste plaats.”

De solarboat race was voor het team ondanks het teleurstellende resultaat een mooie prestatie. Dijkhof: "Wij gingen echt naar Monaco voor goud en niets minder. Ondanks de tegenslagen van de afgelopen weken hebben we ons steeds weer herpakt en het laatste onderdeel, de slalom, gewonnen, wat een enorme kick geeft. Ons zonnepaneelproject laat zien hoe gaaf techniek en duurzaamheid zijn en wat je met weinig energie kunt bereiken."

De volgende race voor de HAN Solarboat is eind augustus op het Balatonmeer in Hongarije. Dijkhof: "Het Balatonmeer is zoet water en vlak water, wat eigenlijk niet te vergelijken is met de omstandigheden in Monaco. Het is leuk en uitdagend dat elke race andere omstandigheden heeft. Dat maakt het gaaf dat je een boot hebt die in verschillende omstandigheden moet presteren. Dat vind ik zelf leuk en uitdagend."