Acting fast on electric vehicles

Anders Holm Foosnæs is a lucky man. He is a member of the Danish Edison Project management team – Edison is short for ‘Electric vehicles in a Distributed and Integrated market using Sustainable energy and Open Networks’ – and one part of the Edison Project involves testing electric vehicles (EVs) in a unique living laboratory: the island of Bornholm.
At the second edition of the International Electric Car Conference, held on Monday and Tuesday in Groningen, Foosnæs told an audience of international EV specialists about his project. His message: if we want to meet the European Union’s goals for reducing CO2 and making a successful transition to renewable energy sources, we must act now – with EVs.

EVs can store peak volumes of wind and solar energy and function as a big, fragmented battery. But many issues need to be solved first. How for example can batteries best be charged (with standard, medium or high power) and what rules are best to regulate the charging in a way that the ‘big fragmented battery’ functions best? Those and many more questions are posed by Foosnæs at a dazzling speed.

The answers to those questions are now being tested on the island of Bornholm, a real, live laboratory island just south of Sweden, where the power supply can be operated isolated in an ‘island mode’. This is necessary, because ships’ anchors sometimes cut the cables supplying power from the Swedish mainland, all of which makes the island the ideal testing ground for smart solutions to thus far unsolved EV problems, Foosnæs says.

Without such a laboratory, but nevertheless with plenty of positive energy, TU Delft’s Cees de Bont presents the research agenda of D-Incert. De Bont is chairman of this Dutch Innovation Centre for Electric Road Transport and he is determined to define the areas where the Dutch should focus their efforts. “Many others are also working on this issue: What should we do in the Netherlands? We should not put ourselves in rat races we cannot win,” De Bont says. “With our knowledge we want to stimulate the development of EV-use in the Netherlands, but we can also transport our knowledge.”
D-Incert made an analysis of the barriers that must be overcome before EVs can be successfully implemented. Then, together with their 80 Dutch partners, D-Incert selected the main Dutch innovation opportunities. The low priority the new Dutch government has given to green energy slightly worries De Bont, he admits. “But they do talk about air pollution in cities.” And that is one problem EVs can solve.  

www.edison-net.dk
www.powerlab.dk
www.d-incert.nl

Naam: Kees Sloff (43)
Woonplaats: Barendrecht
Verliefd/verloofd/getrouwd: Getrouwd
Studie: Civiele techniek
Afstudeerrichting: Waterbouwkunde
Afstudeerjaar: 1990
Loopbaan: Van 1990 tot en met 1995 was Kees Sloff promovendus op de faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen aan de TU Delft. In 1995 ging hij als onderzoeker en adviseur aan de slag bij WL/Deltares. Sinds 2007 werkt hij daar als specialist. In 2002 kreeg hij ook een aanstelling als universiteitsdocent/onderzoeker aan de TU Delft.

Als klein kind was Kees Sloff al fanatiek aan het geultjes graven en bergbeken afdammen. Na de middelbare school hoefde Sloff niet lang te twijfelen over zijn studiekeuze: het werd civiele techniek. Over zijn afstudeerrichting was hij minder zeker, maar dat veranderde toen zijn professor met een project over vulkaanrivieren kwam. “Ik was meteen verkocht”, zegt Sloff. “Een uitbarstende vulkaan is op zich al een ramp, maar de rivieren op een vulkaan zijn minstens zo verwoestend. Het kan heel hard regenen op een vulkaan. De as die op de berg ligt, zorgt dan voor enorme modderstromen die erg heet kunnen zijn. Je kunt mensenlevens redden als je goed voorspelt hoe die rivieren zich gaan gedragen.”

Sloff loerde niet over de krater van een uitbarstende vulkaan tijdens zijn onderzoek. Toen hij bezig was met zijn afstudeerproject in Indonesië, was er geen activiteit in de krater van de Javaanse Kelud. “Ik ben er twee maanden geweest voor mijn case study en het was er prachtig weer.” Een jaar daarna barstte de Kelud uit. “Op foto’s zag ik hoe heftig dat was”, zegt Sloff. “Het maakte grote indruk op me.”

Mysterieus
De waterbouwer wist vanaf dat moment dat hij verder wilde in de riviermorfologie. Tijdens zijn promotieonderzoek in Delft maakte hij rekenmodellen voor het sediment. Hij bekeek onder andere de vorm van de rivier, hoe de bodemligging is en op welke wijze los materiaal door de rivier heen stroomt. “Ik vind het zo fascinerend omdat het mysterieus is. Je ziet niet wat er onder water plaats vindt, maar toch gebeurt er van alles. Als je het niet in de gaten houdt, loopt de scheepvaart vast en krijg je last van afkalvende oevers, waar wegen en huizen ook problemen door krijgen. De stroming en het bewegen van het sediment maken het tot een heel complex vakgebied.”
Sloff hield zich tijdens zijn promotieonderzoek ook bezig met de aanzanding van stuwmeren. “Dat is vrij exotisch voor Nederland, want we hebben hier geen grote dammen en bergen”, zegt hij.

De keuze voor het onderwerp kenmerkt hem. Sloff dompelt zichzelf graag onder in onderzoek en hij wil niet alleen de Nederlandse rivieren goed leren begrijpen. Hij is gefascineerd door rivieren over de hele wereld. En het liefste combineert hij onderzoek met praktijk. Sinds hij bij WL/Deltares werkt, lukt dat perfect, zegt hij. “Elk onderzoek is een avontuur. Je weet niet wat er aan de hand is en dat probeer je te ontdekken.”
Maar niet alleen de diagnoses die hij op het kantoor van WL/Deltares maakt zijn een ontdekkingstocht. Vaak staat Sloff ook zelf met zijn voeten in de modder om op de meest spectaculaire plekken onderzoek te doen. Zijn eerste grote project was in Turkije, in 2000. Het gebied waar hij onderzoek deed, was geteisterd door een aardbeving. “In de winter ontstonden heel veel riviertjes in dat gebied en er waren ook veel overstromingen. Ik heb gekeken hoeveel sediment er in de rivieren aanwezig was, vlak voor het moment van de overstroming.”

Boerenverstand
Met zijn model onderzocht Sloff hoe dit soort overstromingen in de toekomst voorkomen kunnen worden. “Bijvoorbeeld door sediment bovenstrooms af te vangen. Als je die verwoesting ziet, ben je blij dat je echt iets kunt doen”, zegt hij. “Al weet je nooit voor de volle honderd procent zeker dat zo’n regering je advies doorvoert.”

Hij kwam overal ter wereld. “Als student leer je de basiskennis, maar je moet zelf met je voeten in de blubber staan om mee te praten. Als je dit vaak gedaan hebt, weet je op een gegeven moment wel waar je moet meten en welk rekenmodel je bij een bepaalde rivier nodig hebt. Het is boerenverstand. Rivieren lijken op elkaar, of ze nu in Japan of Afrika liggen.”
Soms komt Sloff op plekken waar hij al jaren over droomde. Hij mocht mee het Amerikaanse bedrijf US Geological Survey om onderzoek te doen naar de zandbanken in de Colorado-rivier in de Grand Canyon. Eind jaren zestig is een grote dam gebouwd, die al het sediment tegenhoudt. De rivierzandbanken verdwijnen daardoor langzaam. Wandelaars en rafters kamperen er, en vissen rusten uit tussen de eilandjes in de rivier. Ook liggen er indianenbotten in oude graven. “De Amerikanen willen daarom niet dat de eilandjes verdwijnen, maar dat er nieuw zand op de strandjes komt.” Om dat voor elkaar te krijgen, laten ze water via grote pijpen uit de dam stromen. “Maar het is moeilijk om te voorspellen hoe je de juiste zandafzetting creëert. We balanceren daarmee op het randje van onze kennis.”

Geweldig
In maart 2008 creeërden de onderzoekers een hogere waterstand, door water via grote pijpen uit de dam  te  laten stromen. Zo wilden ze erachter komen hoeveel zand er tijdens hoog water op de eilandjes in de rivier wordt afgezet. Twee weken lang zat hij in de Grand Canyon. Drie boten, afgeladen met meetapparatuur, wetenschappers en kampeerspullen voeren vijf dagen door de Canyon voordat ze op de juiste meetplek waren. “Het was geweldig. Je vergeet de dag, de tijd en je bent in een buitengewoon mooi, ruig landschap.” Wel moest er hard worden gewerkt. Sloff klauterde over de steile rotsen om te meten. De bodemligging werd bestudeerd, net als de stroomsnelheden en het stroompatroon. Het zat de wetenschappers niet altijd mee. “Sommige meetapparatuur is heel delicaat. We gingen door wilde stroomversnellingen en dan loop je de kans dat er dingen kapot gaan.” Dat was bij een van de apparaten het geval. Ook liet een landmeetgroep het apparaat in het water vallen. “Daardoor zijn alle gegevens van voor het hoogwater, gemeten op het land, verloren gegaan”, zegt de waterbouwer. “Niet leuk.”
De gegevens in het water gingen niet verloren. Sloff en zijn collega’s groeven een ketting in een zandbank. De ketting stak net boven het zand uit. Nadat de sluizen open werden gezet, verdween de ketting en moesten ze graven om hem weer te vinden. “We konden precies zien hoeveel zand er was weggespoeld voor en tijdens het hoogwater en daarna hoeveel zand er op was gekomen.”

Alle gegevens worden nu in Amerika verwerkt. Sloff ondersteunt de Amerikanen bij de berekeningen. “Ik hoop dat er nog eens een hoogwatersituatie komt waar ik bij mag zijn. “Ik heb er veel geleerd en het is er geweldig. Sommige mensen betalen drieduizend dollar om erheen te gaan en ik mocht er voor mijn werk heen.”

Dokter
De Amerikanen delen hun informatie over hun rivieren met Sloff, maar niet elk land is scheutig met informatie over rivieren. In Vietnam moest de waterbouwkundige alles op alles zetten om de oorzaken van de rivierbodemdaling van Hanoi Red River boven tafel te krijgen. “Ik mocht er niet meten, maar wel in de data wroeten. Ik kwam erachter dat de waterspiegel zo dramatisch daalt omdat mensen het zand met bakken tegelijk uit de rivier halen. Door de economische groei en enorme bouwwoede zakt de rivierbodem en de regering heeft er geen enkele controle op.”

Sloff is als een dokter die erachter probeert te komen waarom de patiënt ziek is. “Soms willen regeringen niet weten wat er mis is, maar met behulp van forensische morfologie schud ik ze toch wakker. Als je het goed onderbouwt, luisteren ze uiteindelijk wel. Dat zijn mijn kleine persoonlijke succesjes.”
Zijn studenten aan de TU Delft laat hij tijdens zijn lessen ook aan zijn avonturen proeven. “Riviermorfologie is een lastig vak. Studenten moeten veel weten en de theorie is moeilijk. Mijn professor liet tijdens het laatste kwartier altijd zien aan welke projecten hij werkte en dat doe ik nu ook. Ik wil de theorie graag levendig maken met mijn foto’s en verhalen, zodat de studenten enthousiast worden. Als dat lukt, ben ik geslaagd.”