Grote Torenkranen, klein stopcontactje

Nu netbeheerders veel aanvragen binnenkrijgen en met personeelstekorten kampen, kan het zomaar weken of maanden duren voordat een zware bouwaansluiting gereed is. Een batterijsysteem kan dan uitkomst bieden. Het Vlaamse Neargrid bouwt ze specifiek voor toepassing in combinatie met torenkranen. Een complete bouw met torenkraan van stroom voorzien op een 32A huis-tuin-en-keuken-krachtstroomaansluiting? We zien in Rotterdam dat het kan.

Elektrische torenkranen zijn praktisch onmisbaar op een grotere bouw. Ze hebben één nadeel; tijdens een zware hijscyclus is er kortstondig een behoorlijke piekafname van stroom. Dat vereist meteen een relatief zware netaansluiting van bijvoorbeeld 250 ampère, met alle wachttijden van dien voordat deze is aangelegd. Als er sprake is van netcongestie, kan het zijn dat zo’n aansluiting op een bepaalde plek überhaupt niet mogelijk is. En dat terwijl het gemiddelde stroomverbruik van een torenkraan over de dag gezien best wel meevalt. Precies hier bieden batterijsystemen uitkomst. Zij kunnen zich rustig de hele dag opladen en zijn in staat de afnamepieken van een torenkraan op te vangen. Dit fenomeen wordt ook wel peakshaving genoemd.

Force-bufferaccu

Zoals gezegd zijn er diverse soorten accusystemen op de markt die dit kunnen. De Belgische start-up Neargrid onderscheidt zich door zich volledig op de torenkranenmarkt en de bouwplaats eromheen te richten. Dankzij hun Force-bufferaccu kun je op één 32 ampère driefasenaansluiting, een simpel krachtstroomstopcontactje dus, één tot zelfs drie torenkranen van stroom voorzien. Voor de beeldvorming; 32 ampère is een kleinverbruikaansluiting. Een huis-tuin-en-keukenaansluiting dus. Want om een beeld te schetsen, wanneer je thuis in je woonhuis een krachtstroomaansluiting hebt, dan is dat vaak al 3 x 25 Ampère.

Ook technisch gezien maakt het systeem, een manshoge 4.100 kg wegende stalen container, een doordachte indruk. Hoe dat precies werkt, zien we in Rotterdam, waar aannemer De Vries en Verburg zo’n batterijsysteem van het type Force inzet in combinatie met een gehuurde Liebherr-630 EC-H torenkraan met een 110 kW hijsmotor. Op de bouwlocatie is een zware stroomaansluiting aangevraagd, maar deze was nog niet beschikbaar bij de start van de bouw. Dankzij de plaatsing van het accupack kon de bouw toch starten, gebruikmakend van de bestaande kleinverbruikaansluiting.

Ontworpen voor de bouw

Neargrid is twee jaar geleden opgericht en heeft inmiddels een dertigtal systemen draaien in met name België, maar ook Frankrijk en nu Nederland. Het bedrijf is opgericht door twee ingenieurs, met beiden een achtergrond in elektrotechniek en hoogspanningsbeheer. Het bedrijf bouwt de systemen in eigen huis op, door de containerbox te voorzien van een accu en de nodige PLC-aansturingen. Doordat het bedrijf zich specifiek richt op de bouw, zijn de systemen daar ook volledig op ontworpen. Zo lijkt de kast inderdaad degelijk gebouwd en zijn er geen speciale eisen aan de ondergrond; als deze een beetje vlak staat, volstaat het al. 

De drie zware 250A-torenkraanaansluitingen zijn standaard voorzien van de verplichte Type B zekeringen met lekstroomdetectie. Daarnaast zijn er nog vier 63A-aansluitingen. Van hieruit kunnen de verschillende stroompunten op de bouw worden aangesloten. De Neargrid-kast voorziet dus daadwerkelijk de hele bouwplaats van stroom. Bijzonder om te zien is dat de accu dus geladen wordt via een dunne krachtstroomkabel en de 32A-netaansluiting, terwijl een vuistdikke uitgaande kabel de torenkraan voedt en dat tegelijk nog de hele bouw van stroom te voorzien is.

Bufferen

Het geheim schuilt ‘m in het bufferen van stroom. Hiervoor is een grote loodzuuraccu ingebouwd met een capaciteit van 80 kWh. Omdat je loodzuuraccu’s niet diep mag ontladen, is de netto capaciteit 40 kWh. Het systeem voedt de bouwplaats vanuit de accu, die continu langzaam wordt bijgeladen. Dankzij een inverter kan de accu toch 200 kVa maximaal vermogen leveren, ondanks dat er geen directe koppeling meer met het net is. De accu dient zogezegd als buffer en dat heeft een tweede bijkomstigheid; wanneer de netspanning wegvalt, draait de bouw gewoon door op de accu. Hoe lang hangt af van het aantal verbruikers, maar enkele uren is zeker haalbaar, legt Gil De Backer van Neargrid uit.

Pieken opvangen

De leverancier kiest bewust voor een relatief eenvoudige en goedkope loodzuuraccu, in plaats van veel duurdere lithium-accupakketten die wel meer capaciteit hebben. De Backer: ‘Het enige dat dit accupack doet, is de pieken opvangen die de torenkraan vraagt. De accu daalt dan even naar 96 procent of 97 procent en wordt direct daarna weer bijgeladen tot 99 of 100 procent. De state of charge is dus continu redelijk hoog. Alleen wanneer de netspanning wegvalt, wordt de accu ontladen. Op een bouw met twee torenkranen kun je nog vier uur doorwerken zonder netspanning.’ 

Voor dit werk is een loodzuuraccu juist heel geschikt. Dit batterijsysteem is dan ook niet gebouwd om een elektrische machine te snelladen. Daarvoor is een lithiumpakket met hogere opslagcapaciteit meer geschikt. ‘Dat is een heel andere toepassing, waar we momenteel wel naar kijken’, zegt De Backer, die wel relativeert. ‘Wij kunnen geen stroom produceren. Wanneer er echt elektrische graafmachines op de bouw draaien die geladen moeten worden, dan ontstaat er een extra stroombehoefte die geleverd zal moeten worden.

Hoeveelheid spanning wordt gemonitord

Neargrid ontwerpt de systemen altijd op basis van wat nodig is op een bepaalde bouwplaats, en gezien de ervaring die het bedrijf heeft, kan het hierin ook prima adviseren. Bovendien is elk systeem via telemetrie verbonden met het hoofdkantoor en worden de spanningen zowel ingaand als uitgaand gemonitord. Valt de ingaande spanning weg, wat kan duiden op een gesprongen zekering of netuitval, dan krijgt de uitvoerder direct een bericht.

Een accusysteem is dus een manier om snel aan de slag te kunnen zonder verzwaarde aansluiting, en tevens een manier om het net beter uit te balanceren. Twee punten die juist actueel zijn, en hoe voller het net straks is, des te belangrijker deze factoren worden. Dat we zulke systemen vaker gaan zien op de bouw lijkt dus vast te staan. Netbeheerders juichen het bovendien toe, omdat het de balancering van het net ten goede komt. Voor Nederland is torenkraanverhuurder Van der Spek in Vianen inmiddels de importeur van de Neargrid-systemen.

Tekst en foto's: Matthijs Verhagen