Duratherm, WE Engineering en Conrad Stanen hebben de eerste volledig elektrisch aangedreven grondboorinstallatie ter wereld ontwikkeld en getest. De drie partijen hebben 30 maanden aan de 300-E, een volledig emissievrije installatie, gewerkt. Recente praktijktests laten goede resultaten zien.
Minister Hugo de Jonge van Volkshuisvesting en Ruimtelijke Ordening maakte vorige week provinciale bouwafspraken voor de bouw van 90.000 nieuwe woningen tot 2030. Nederland staat voor de uitdaging om dit zo emissievrij mogelijk te doen. Grondboorinstallaties die op fossiele brandstoffen werken voldoen niet meer aan de huidige milieunormen. In steden als Amsterdam zijn door fossiele brandstoffen aangedreven grondboorinstallaties voor de aanleg van bodemenergiesystemen per 2025 verboden. “Zowel de intrinsieke motivatie om steeds duurzamer en efficiënter te werken, als de steeds grotere invloed van nieuwe regelgeving zorgt voor urgentie,” aldus initiatiefnemer Bert Draaijer, eigenaar van bronspecialist Duratherm. “Elektrisch boren wordt simpelweg de standaard.”
De 300-E, de eerste volledig elektrisch aangedreven grondboorinstallatie, is sinds 2019 in ontwikkeling. Bert Draaijer rekende toen met interim projectleider John Habers van Duratherm uit hoe ze de transitie naar elektrische boorinstallaties konden realiseren. Het verduurzamen van het machinepark – Duratherm beschikt over zo’n tien grondboorinstallaties – zou veel tijd en geld in beslag nemen. Duratherm zocht opnieuw de samenwerking op met de ingenieurs van WE Engineers, en met Conrad, de enige producent van maatwerk grondboormachines in Nederland. De combinatie van kennis en kunde heeft geresulteerd in het relatief snel ontwikkelen van een elektrische grondboorinstallatie die voldoet aan de huidige eisen in de markt.
De nieuwe Combi 300-E doet qua gebruiksgemak en bediening niet onder voor de bestaande Combi 300 die inzetbaar is voor boorprincipes als spoelboringen, zuigboringen en luchtliftboringen. De trekkracht van de 300-E bedraagt 15.000 daNm met een boorkoppel van 1.200daNm; precies dezelfde waarden als die van de dieselmotor aangedreven Combi 300. Testen met de Combi 300-E laten zien dat de all-electric versie een aantal bijkomende voordelen heeft zoals minder geluidsoverlast, minder onderhoud en geen uitstoot van schadelijke stoffen.
“Door een oude grondboorinstallatie met zware dieselmotor te ‘elektrificeren’ maakten we een grondige analyse van de benodigde energie voor iedere component. Samen zochten we continu naar de balans tussen opbrengst, gewicht, maatvoering, kosten en gebruiksvriendelijkheid,” zegt Habers. “De boormeesters van Duratherm zijn vanaf de start nauw betrokken geweest. Vanuit hun expertise en uitgebreide praktijkervaring hebben ze belangrijke input geleverd om tot de optimale prestaties te komen.”
Accu’s laden
De 300-E is uitgerust met zes lithiumaccu’s van 192kW/hr per stuk met een spanning van 650 volt om de 4 compacte en krachtige watergekoelde permanentmagneetmotoren aan te drijven. De twee in de machine geïnstalleerde accu’s kunnen tijdens gebruik worden gewisseld. Twee andere accu’s worden door zonne-energie opgeladen en twee volle accu’s dienen om lege accu’s te vervangen. De 300-E kan tijdens het boren met een grip-aansluiting worden gevoed door bouwstroom. Tijdens het boren kan daar tot 50kW van worden gebruikt en ’s nachts mee worden geladen.
Het aantal draaiuren van de machine is afhankelijk van het type boring en de geologische samenstelling van de grond. “Tijdens proefboringen zagen we dat het accuverbruik relatief laag is,” aldus Bernt Barink van WE Engineers. “De machines gebruikten slechts 15 van de verwachte 25kWh. Nieuwe testen moeten aantonen hoe de Combi 300-E zich presteert onder verschillende omstandigheden en in andere grondsamenstellingen.”
Geen vermogensverlies
Om het rendement te maximaliseren is het systeem uitgerust met vier accu’s zodat alle grote energieverbruikers tijdens het boren direct elektrisch zijn aangedreven, zonder vermogensverliesde hydraulische componenten. “Met de bestaande oplossingen levert dat al snel zo’n 20 tot 25 procent rendementsvoordeel op, wat uiteraard een positief effect heeft op het batterijgebruik,” aldus Bram Muurlink, eigenaar en Head of Innovation van Conrad: “In het ontwerp van deze machine zit veel kennis vanuit het veld. Het is een technisch hoogstandje en heeft alles in zich om tegemoet te komen aan de toekomstige eisen op het gebied van uitstoot, geluidsoverlast en duurzaamheid.”
Guido van Tongeren, lid van het dagelijks bestuur van Bouwend Nederland, en directeur Water & Techniek Henk van Tongeren Water & Techniek vinden de elektrificatie die Conrad doorvoert in haar productlijn een prachtig voorbeeld van innovatie: “Ook op Europees niveau juichen we dit soort positieve ontwikkelingen enorm toe. Dit wordt de nieuwe standaard.”
De drie partners in dit project maakten bij de ontwikkeling gebruik van een subsidieprogramma van Operationeel Programma Oost (OP Oost) voor bedrijven en kennisinstellingen in de provincies Overijssel en Gelderland. De 300-E is per direct beschikbaar.
Over Duratherm
Duratherm uit Elburg is specialist in het ontwerpen en aanleggen van bronnen voor bodemenergie- en aardwarmtesystemen, (drink)water, beregeningsbronnen en brandbestrijding. Deze organisatie uit Elburg werkt vanuit de filosofie dat olie, kolen en aardgas hun beste tijd hebben gehad en de realisatie van aardwarmtesystemen een duurzame energieoplossing is. De wortels van het familiebedrijf gaan meer dan honderd jaar terug, tot de tijd waar het allemaal begon met het boren van bronnen.
Over Conrad
Conrad is een internationaal opererende organisatie uit Emmeloord met meer dan honderd jaar ervaring in het ontwerpen en produceren van klantspecifieke, verticale grondboorinstallaties en onderdelen. De organisatie ontwikkelt innovatieve oplossingen voor onder andere bronbemaling, bodemenergie en geothermie en bronboringen. Conrad maakte voorheen deel uit van het bekende Stork-concern en stond ook toen al bekend als zeer vooruitstrevend. Sinds 1990 werkt het zelfstandig, met een team van 70 medewerkers voor opdrachtgevers wereldwijd.
Over WE Engineering
WE Engineering BV uit Lichtenvoorde is een werktuigbouwkundig ingenieursbureau dat tussen de vraag van vernieuwende productie, concepten en de implementatie van een oplossing, de verbindende schakel is. WE Engineering is de intermediair die ideeën complementeert en uitwerkt in modellen en tekeningen, en ze onderbouwt met berekeningen. De organisatie is actief van outplacement en productoptimalisering tot en met cost engineering en werkvoorbereiding.
