E-camper komt eraan


- Door Ton Visser en Harm van Gasteren (tekst) Ton Visser en leveranciers (foto's)

Het is al lang niet meer de vraag of we wel willen: we zullen wel moeten. Uiterlijk in 2050 is het afgelopen met de verbrandingsmotor, zo heeft de EU bepaald. Maar ver voor die tijd heeft de elektrische camper de showroom en camperplaats al bereikt, voorspelt professor Maarten Steinbuch, verbonden aan de TU Eindhoven.

Maarten Steinbuch en onderzoeker elektrisch rijden Auke Hoekstra zijn niet te beroerd om voor Kampeerauto hun licht te laten schijnen over de mogelijkheden en onmogelijkheden van elektrische aandrijving voor de camper. Vergeet die diesel maar, die genoeglijk knorrend honderden kilometers snelweg wegspoelt of ons enthousiast grommend de Alpenpassen opsleurt. De toekomst is elektrisch. De diesel wordt in toenemende mate de gebeten hond in binnen- en buitenland, waar het ene stadsbestuur na het andere milieuzones instelt.

E-camper komt eraan
E-goeroes Auke Hoekstra en Maarten Steinbuch.

Stedelijk gebruik

Bij de huidige stand van de techniek, zo stellen e-goeroes Hoekstra en Steinbuch, is een e-camper al haalbaar. En over pakweg drie jaar zijn de elektrische aandrijflijn en de laadinfrastructuur zo ver geperfectioneerd, dat een aantal van de huidige beperkingen wegvalt. Zoals de hoge kosten van de accu’s en hun beperkte capaciteit. Er rijden nu al lichte bestelwagens rond met elektrische aandrijving, vooralsnog voor stedelijk gebruik. Daar zijn een actieradius van 150 kilometer en een topsnelheid van 70 kilometer per uur geen bezwaar. Maar camperaars willen meer: sneller en verder kunnen rijden. Dit moet binnen vijf jaar absoluut kunnen, rekent het duo voor.

Toenemend bereik

De huidige zware dieselmotor wordt uit de camper gesloopt, inclusief de versnellingsbak en de aandrijfassen. De dieseltank en de uitlaat met katalysatoren gaan eronderuit. Afhankelijk van het type camper levert dit een gewichtsbesparing op van 700 tot 850 kilogram. De nieuwe borstelloze elektromotor, weegt maximaal 150 kilogram, inclusief aandrijving. Zo blijft er 550 tot 750 kilogram over voor de accu’s. Dat zijn dan de modernste batterijen, waarmee de Tesla 3 vanaf 2018 wordt geleverd. Aangezien een accu van het type lithium- ion rond de 4,5 kilogram per kWh weegt, is een capaciteit van 120 kWh haalbaar, zonder dat het gewicht van de camper toeneemt. Ondanks het hogere verbruik van de zware camper en de hogere luchtweerstand moet een redelijk bereik haalbaar zijn.

Camper aan de supercharger

Hoekstra zou liever een accu van 170 kWh in zijn ideale camper monteren, goed voor een bereik van 500 kilometer en met voldoende capaciteit om dagen vrij van stroom te kunnen staan. Alle overige stroomverbruikers zijn peanuts voor een dergelijke accu. Maar een toename van 250 kilogram, ten gevolge van de grotere accu, kan sommige campers over de kritische gewichtsgrens van 3,5 ton brengen. De nieuwe accu’s bestaan uit duizenden kleine cellen ter grootte van een AA-batterij, zodat een autobouwer vorm en vermogen vrij kan kiezen.

E-camper komt eraan
Accucel: 21 mm doorsnede en 70 mm lang.


Steinbuch kan heel goed leven met een accu van 120 kWh, die een actieradius van 350 camperkilometers oplevert. Want, zegt hij, er wordt in West-Europa momenteel hard gewerkt aan een netwerk van superchargers langs de grote wegen, ofwel zeer snelle laders. “Zo rond 2021 is die infrastructuur klaar. Dan kun je laden met 350 kilowatt en ben je met twintig minuten weer op weg, gesteld dat je batterij die snelle lading wel aankan.”

Snelladende elektrocamperaar

Steinbuch rijdt alweer vier jaar in een Tesla S, die hem ook in Zuid-Frankrijk brengt. “Om de 250 kilometer gaat hij aan de snellader. Hooguit een halfuur, want helemaal vol laden duurt langer en 80 procent is vaak voldoende”, legt hij uit. Eindeloos wachten tot je verder kan, is volgens hem dus ook voor de elektrocamperaar niet aan de orde. “Meer dan bij de huidige dieselmotoren, moet je alleen wel plannen waar je gaat laden.” Soms adviseert de computer minder te laden en op een volgend laadstation meer te laden. “Geen probleem. Ik moet af toe ook wat eten en plassen.” En het is een misverstand om te denken dat je een batterij voor 100 procent moet volladen. “De laatste 20 procent kost verreweg de meeste tijd. Je kunt dus beter snel tot 80 procent laden en iets eerder stoppen om opnieuw te laden.”

E-camper komt eraan
De NKC-camper is niet elektrisch. Nog niet.

Tien keer zo goedkoop

Technisch kan het dus allemaal. Maar, een terechte Hollandse vraag: is dat hele accuverhaal niet onbetaalbaar? “Ja, het is duur, hoewel de prijzen een sterk dalende tendens vertonen”, zegt Hoekstra. “De huidig norm is 300 euro per kWh, maar dat zal over vijf tot tien jaar ongeveer 100 euro bedragen. Ga voor de camper van Steinbuch maar uit van zo’n 12.000 euro aan accu’s”, becijfert hij. “En die gaan inmiddels wel een miljoen kilometer mee. Tegen de tijd dat je die afstand hebt afgelegd, is je camper allang uit elkaar gevallen.” De laatste tien jaar is de accu twintig keer beter geworden: tien keer zo goedkoop en hij gaat dubbel zo lang mee, stelt het tweetal.

Duurzame e-motor

De extra investering kan zelfs lager uitvallen, want de vermogenselektronica en elektromotor zijn goedkoper en vooral makkelijker te assembleren dan een dieselmotor. Daar komt ook een jaarlijkse besparing bij. Bij tienduizend kilometer per jaar verstook je voor een slordige 1.200 euro aan diesel en de prijs van die brandstof zal na dieselgate richting die van benzine gaan, voorspelt Hoekstra. Aan elektriciteit ben je voor dezelfde afstand 700 euro kwijt, rekent hij voor. Dat scheelt 500 euro. Eenzelfde bedrag komt op z’n minst terug aan besparing op onderhoud, want dat is bij een elektromotor nauwelijks nodig. “De plofmotor heeft honderd slijtageonderdelen, de e-motor slechts twee”, zegt Steinbuch. De remmen worden veel minder belast door de motorrem van de elektromotor. Kortom: in een goede tien jaar is de extra investering terugverdiend. “En de gemiddelde camper gaat natuurlijk veel langer mee”, voert Hoekstra aan. “Als je ook nog van een automatische versnellingsbak houdt, meerprijs gemiddeld 2.400 euro, krijg je deze er in feite door het gebruik van de elektromotor gratis bij.”

Droomcamper

Hoekstra ziet nog meer mogelijkheden om te besparen en komt uit bij zijn droomcamper: “Een camperdak heeft een oppervlak van acht tot tien vierkante meter. Als je dat vol legt met zonnepanelen, bespaar je op je stroomkosten en kun je langer doorrijden.” Scheelt tot 6.000 kilometer aan stroom, berekent Steinbuch. Pas in 2050 is het volgens EU-besluit definitief afgelopen met de verbrandingsmotor. “Maar ver voor die tijd houdt het voor campers al op”, voorspelt Steinbuch. “Een camper gaat algauw 20 tot 25 jaar mee. Je koopt geen nieuwe camper met dieselmotor als je weet dat je hem op termijn niet meer kunt inruilen of verkopen. Ik denk dat je dat effect al vanaf 2025 gaat zien. Dat is dus al binnen acht jaar.”

Ruimtewinst in de camper

En laten we niet rouwig zijn over het afscheid van de vertrouwde diesel, stelt Steinbuch. “Elektromotoren kun je in de wielen van een camper monteren. Moet je eens zien wat dat aan ruimtewinst oplevert in je camper. Het accupakket komt in de bodem. Geen probleem. Je hebt aan een hoogte van zeven centimeter genoeg.

E-camper komt eraan
Plat accupakket in een Tesla-bodemplaat.


Door de juiste verdeling en een laag zwaartepunt blijft veel meer ruimte voor de opbouw over. Zelfs de oude motorruimte stamp je vol met van alles. Desnoods met de watertank. Je bent als fabrikant veel vrijer in je ontwerp en dat geeft kansen voor de stroomlijn en de veiligheid. En de camperfabrikant hoeft niet meer om allerlei obstakels heen te bouwen, zoals een brandstoftank of een uitlaat. Als ik de firma Hymer was, zou ik heel blij worden van een elektrisch onderstel. En misschien kan de fabrikant dat dan zelf wel bouwen. Is hij niet meer zo sterk afhankelijk van de chassis van Fiat, Ford of Mercedes-Benz.”

Maarten Steinbuch (1960)

Maarten Steinbuch is professor in systems and control technology op de TU Eindhoven. Als werktuigbouwkundige gepromoveerd in Delft. Hij richtte in 2012 de bachelorsopleiding automotive aan de TUE op. Aanvankelijk hield hij zich bezig met aandrijftechnieken, waaronder de transmissie van DAF/ Van Doorne. Steinbuch is behalve onderzoeker en hoogleraar een veelgevraagd spreker op het gebied van robots en elektrisch aangedreven voertuigen. Hij is lid van diverse adviesraden, waaronder het Nederlandse Formule E-Team, dat zich met de toekomst van elektrisch rijden bezighoudt. Onlangs ontving hij voor zijn technisch wetenschappelijk onderzoek de grote Simon Stevin Meester- prijs. Lees meer op zijn website.

Auke Hoekstra (1966)

Auke Hoekstra studeerde bestuurskunde aan de Universiteit Twente. Hij specialiseerde zich in systemen die de duurzaamheid verbeteren. Sinds 2012 is hij senior adviseur elektrische mobiliteit op de TUE en werkt hij op dit gebied nauw samen met Steinbuch. Hoekstra is specialist op het gebied van laadsystemen en adviseert onder andere de netwerkbeheerder Alliander. Recent informeerde hij de Tweede Kamer over de toekomst van elektrisch rijden. Voor het ministerie van Economische Zaken werkt hij aan concepten voor de aanleg van een infrastructuur voor elektrisch laden.

Rekensommetje

Een waterkoker van 1.000 watt gebruikt als we deze theoretisch één uur laten aanstaan 1 kWh, tegen gemiddeld 21 eurocent. Onze voorbeelddiesel met een verbruik van 1 op 10 verbruikt per kilometer 1 kWh. Bij een dieselprijs van 1,20 euro is dit 12 cent. Een vergelijkbare elektromotor is echter drie keer zo efficiënt en haalt met een camper dus ongeveer drie kilometer uit 1 kWh. De kosten per kilometer zijn bij een stroomtarief van 21 cent dus 7 cent. Met een accucapaciteit van 120 kWh heeft men een bereik van 120 maal 3 is 360 kilometer.

Dit artikel verscheen in een andere vorm in Kampeerauto nr. 8 2017

Dit bericht is geplaatst in de categorie Camper bekeken met de tags: Accu, e-camper, dieselmotor, elektrische camper.

Reacties


Het enige wat mankeert aan de visie van deze heren, is de laad-infrastructuur. Elektrisch rijden is de toekomst, alleen het tussentijds laden is de bottleneck. De heer Steinbuch rijdt naar Zuid-Frankrijk en moet om de 250 km een half uur bij een supercharger staan. Dat is met een supergestroomlijnde Tesla. Een camper met de stroomlijn van een baksteen heeft over die afstand heel wat meer stroom nodig. Een Tesla supercharger levert 145 kW, wat door de auto vanwege de warmte-ontwikkeling naar beneden gebracht wordt naar een max laadsterkte van 120 kW. Een laadsterkte van 350 kW, die de heren voorzien, levert zoveel warmte-problemen op, dat dat niet haalbaar is (voel maar eens aan het snoer van je 1,6 kW stofzuiger na een half uurtje stofzuigen).
De oplossing is daarom, naar mijn idee, een electromotor en een klein batterij-pakket plus een Range Extender, eigen opgewekte stroom, hetzij op basis van waterstof (moeilijke infrastructuur, angstgevoel bij veel gebruikers), hetzij op basis van een schone verbranding van een normalere brandstof, bijvoorbeeld door de eerder door mij aangegeven microturbine.
In reactie op de heer of mevrouw M.T., ik denk niet, dat het mij aan visie ontbreekt, omdat ik verwacht dat we voorlopig brandstof blijven verbranden. Ik denk echter dat mijn visie anders is, maar toch nog ten dele overeenkomt met de heren.
Wat is er mis met mensen die een visie hebben? Dit laatste ontbreekt in ieder geval bij alle voorgaande reacties. Vroeger waren veel mensen bang om in de eerste stoomtrein tussen Haarlem en Amsterdam te stappen; een dergelijke snelheid van pakweg 35 km. per uur zou het menselijk lichaam niet aankunnen.......
Er zullen vast wel een aantal aannames zijn die wellicht over een paar jaar bijgesteld zullen worden, so what?
Ikzelf bezit een camper uit 2002 met een vuile motor. Ik rijd hem op, wetende dat ik in steeds minder steden mag komen. Ik zal daar nauwelijks last van hebben; e-bikes aan boord. En hulde voor mevr. Jelgersma; jammer alleen dat ze de onnozele deelname van de NKC aan het wereldrecord camper file rijden in vervuilende diesels niet heeft kunnen tegenhouden
Ik voorzie hierin wel een toekomst voor de microturbine in combinatie met electromotoren en een relatief klein batterij-pakket (zo'n 100 km).
Een microturbine kan werken op een veelvoud aan brandstoffen. De vervuiling door een microturbine ligt door de veel hogere verbrandingstemperatuur op een veel lager niveau bij gebruik van de standaard brandstoffen (diesel, benzine) en zal nog veel lager liggen bij de van nature al schonere brandstoffen (CNG, methaan), Als directe aandrijving is de turbinemotor niet effectief, maar als generator wel. De turbine hoeft alleen te functioneren als range-extender (om batterij weer bij te vullen, naast natuurlijk de normale laad-mogelijkheid).
Er zijn intussen al wat Proof-of-Concepts (zoek op 'MiTRE' en op 'Hybrid Kinetics').
Ik ben het geheel met de vorige spreker eens. Het is nergens op gebaseerd. Er wordt door de heren vergeleken met een (lage) personen of bestelauto maar een Hymer van ruim 3 meter hoog heeft een enorme luchtweerstand vergeleken met de eerder genoemde voertuigen. Dit kost enorm veel vermogen.Rijdt u maar eens 70 km/h en kijk naar het brandstofverbruik en daarna bij 100 km/h, u zult schrikken van het verschil. Dit geldt dan ook voor elektrisch rijden. De voorraad kWh zal dan aanmerkelijk hoger moeten zijn om nog enige acciradius te kunnen bereiken nog afgezien van de toename van de massa van zo'n voertuig, of je moet geen bezwaar hebben om altijd niet harder dan 70 km/h te rijden.
Ik zeg niet dat het nooit zover zal komen maar het is veel te vroeg om nu al deze beweringen te uitten.
De heren Steinbruch en Hoekstra weten het mooi te vertellen; zij verdienen er natuurlijk ook hun brood mee! Maar het grootste deel van hun betoog berust op aannames. Net zoiets als de milieubeweging die roept dat vliegen een onacceptabele druk op het milieu legt en dus verbieden die hap. Dan ga je maar met de trein of fiets. De ongetwijfeld goed betaalde heren wetenschappers worden in hun veronderstellingen niet gehinderd door een aan de praktijk gestoeld verstandig en onderbouwd tegengeluid. Terwijl dat er natuurlijk best wel is.
Wat verstaan zij onder "camper"? Zo'n op zich leuk uitgebouwd VW-busje of praten we over een geïntegreerde Hymer of Frankia of ...? Of moeten we daar dan ook maar van af zien? En hoe stellen zij zich voor welke binnensteden camperaars in zouden willen rijden? De meeste camperaars zoeken nou juist de gebieden op waar totaal geen luchtvervuilingsproblemen spelen. Zij gebruiken Tesla als voorbeeld. Interessant hoe de ontwikkeling van dat bijna failliete merk aantoont dat het allemaal niet zo eenvoudig is zoals de heren voorstellen. Vorige week was Tennet nog in paniek omdat de stroomvoorziening ernstig in gevaar was. En daar sta je dan met je camper, ergens in ... en kunt niet verder. Ik ben tegen geen enkele ontwikkeling in deze die een verbetering van ons leefklimaat e.d. brengt maar ben beducht voor de sterk eenzijdige benadering van hiervoor genoemde wetenschappers. Eigenlijk verwachtte ik eerder een excuus van mevrouw Jelmersma voor haar domme opmerking over die camperaars met een oudere camper die vanwege hun nabije uitsluiting dan maar even moeten "slikken". Zo'n opvatting verwacht je op een congres van b.v. Groen Links of D66, maar van de NKC? Het is hoog tijd dat het bestuur het belang van al die honderdduizenden camperaars, die niet de financiële mogelijkheid hebben om zo maar wat anders te kopen, herkenbaar gaat vertegenwoordigen. Maar liefst wel in balans.