Gelijkspanning in tunnels het overwegen waard
Artikel in GWW-Bouw
Soms is het verstandig om een bestaand concept opnieuw tegen het licht te houden. Klopt het nog met de laatste stand der techniek? Een mooi voorbeeld daarvan is de voeding van de Rottemerentunnel in de A16 Rotterdam. Er is bewust gekozen voor gelijkspanning (DC) in combinatie met railkokers. Dat is volgens zijn makers niet alleen efficiënter, maar leidt ook tot aanzienlijke kostenbesparingen. Het concept biedt mogelijk ook potentie bij toekomstige tunnelrenovatieprojecten.
Als je bedenkt dat 90 tot 95% van de installaties in een tunnel op gelijkspanning draait is het raar dat je als voeding wisselspanning gebruikt, zegt Hans Pos, ontwerpleider bij Croonwolter&dros. “Waarom? Omdat we het toevallig honderd jaar geleden zo hebben bedacht? Maar is dat nog steeds een logische oplossing? Nee, niet bepaald. Zodoende hebben we in de Rottemerentunnel de grootste gelijkspanningsinstallatie ter wereld gebouwd. En het grappige was, Rijkswaterstaat had er ook al direct vertrouwen in. Ze konden vanuit de Landelijke Tunnel Standaard (LTS) geen bezwaren vinden om het niet te doen.”
Hans Pos, ontwerpleider (fotograaf: Wiebke Wilting)
11 kilometer DC-netwerk
Het besluit nemen om op gelijkspanning te gaan werken, is één, het daadwerkelijk tot uitvoering brengen is een andere uitdaging, weet Hans inmiddels uit ervaring. “Het was onontgonnen terrein”, zegt hij. “We hadden wel een bepaald beeld van hoe de installatie eruit moest komen te zien, maar het was toch een hele puzzel. Al doende kwamen we bijvoorbeeld tot de ontdekking dat het koppelen van het zonnepanelenveld problemen gaf om een goed en stabiel netwerk te creëren, hoewel het in theorie wel zou moeten kunnen. Ook de leveranciers waren nog niet altijd mee. We hadden verwacht meer ondersteuning te krijgen van leveranciers uit de DC-wereld, maar dat viel tegen. We hebben het als team allemaal zelf moeten onderzoeken, ontwerpen en uitdenken. Al hebben we daar vanzelfsprekend wel veel van geleerd, en zijn we trots op het feit dat we een 11 kilometer lang en stabiel DC-netwerk hebben gebouwd met complete tunnelinstallaties op gelijkspanning. Alleen de pompen en ventilatoren draaien op wisselspanning.”
Railkokers
Het leuke van zo’n traject is dat je vooraf niet weet hoe het exact gaat uitpakken, zegt Hans. “Door gelijkspanning te combineren met railkokers bleek dat we veel minder kabels en dus koper nodig hadden. Ook konden we met veel dunnere kabels uit de voeten. Een ander groot voordeel is dat we op één centraal punt de omzetting doen van wisselspanning naar gelijkspanning op een spanningsniveau van 700 Volt. Op de plek waar we het nodig hebben, wordt het spanningsniveau gereduceerd tot 350 Volt, voor bijvoorbeeld de verlichting. Doordat je de omzetting centraal doet, ontstaat er maar op één punt een warmteverlies. Die warmte laat zich veel makkelijker hergebruiken. Theoretisch zou gelijkspanning ook nog een energiebesparing opleveren, maar dat is slechts minimaal. De grootste besparingen zitten in een hele andere opbouw van de bekabeling met veel minder en dunnere kabels. Het heeft ons en daarmee ook de opdrachtgever Rijkswaterstaat vele honderdduizenden euro’s bespaard.”
Zoek de verschillen
foto links: een middentunnelkanaal op wisselspanning met veel kabels
Foto rechts: Het middentunnelkanaal van de Rottemerentunnel op gelijkspanning dus minder kabels
Slimmer bouwen én renoveren met nieuwe technieken
De combinatie van gelijkspanning met railkokers biedt volgens Hans ook potentie voor tunnelrenovatieprojecten. “Het vervangen van installaties en bekabeling in bestaande tunnels is vaak een hels karwei. Kabelgoten liggen overvol. Terwijl als je een railkoker maakt op DC hoef je alleen de railkoker te monteren, kastjes op te hangen en het netwerk uit te rollen. Op het moment dat je (in een later stadium) een willekeurige installatie wil vervangen, heb je al DC-spanning liggen waarvan je vrij eenvoudig kan aftakken.” Volgens Hans moeten we slimmer bouwen en renoveren door gebruik te maken van nieuwe technieken. Ook pleit hij voor een aanpassing in de LTS. “Momenteel wordt er een complete railkoker op AC aangelegd, vanwege de wandcontactdozen voor de hulpdiensten, terwijl ze nooit worden gebruikt. Hulpdiensten brengen hun eigen voeding mee. We zouden ook daarover graag de discussie aangaan met Rijkswaterstaat.”
Het is belangrijk dat we een totaalinstallatie bouwen die klopt, en niet met de insteek om per definitie iets nieuws te willen introduceren, erkent Hans. “Gelijkspanning is uitermate interessant en de betrouwbaarheid gaat ook nog eens omhoog omdat je veel makkelijker voedingen aan elkaar kan ‘knopen’. Mocht een omvormer het begeven, neemt de andere het over. En met een railkoker in het middentunnelkanaal kun je energie ook nog eens veel makkelijker transporteren, zonder veel en dikke kabels te moeten toepassen. Kortom, een frisse blik op een (tunnel)installatie biedt kansen ook, of misschien wel juist, voor renovatieprojecten.”