Delftse techniek leidt tot oplaadtegel voor elektrische fietsen

Elektrische fiets Draadloos opladen is ook handig voor elektrische fietsen. Maar dan moet het magnetisch veld ook werken als je scheef parkeert.

De 'laadtegel' moet middels inductie de fietsaccu opladen. Daarvoor moet het eerst via bluetooth met de fiets communiceren.
De 'laadtegel' moet middels inductie de fietsaccu opladen. Daarvoor moet het eerst via bluetooth met de fiets communiceren. Foto David van Dam

Hij is niet te missen. De felgele stoeptegel met groene lamp ligt voor de deur van het start-upgebouw van de Technische Universiteit Delft. Deze tegel van start-up TILER dient als draadloze oplader voor elektrische fietsen. „Dan hoeft de accu niet steeds van de fiets af om op te laden en gaan stekkers niet meer zo vaak kapot”, zegt ondernemer bij TILER Olivier Coops. Hij staat naast de tegel, niet zonder trots. „Dat is beter voor de accu, het is veiliger én het scheelt een hoop gedoe.”

Dat is ook de kern van het idee: gebruiksvriendelijkere elektrische fietsen. En dat is belangrijk voor de verduurzaming van Nederland volgens de collega van Coops, ondernemer Christiaan van Nispen. „Elektrische fietsen kunnen veel van de Nederlandse autoritten vervangen”, zegt Van Nispen.

Lees ook Lucratieve handel: dure elektrische bakfiets massaal gejat en online verkocht

In de fietsenstalling van het start-upgebouw laat Coops zien hoe de draadloze oplaadtegel werkt. Hij parkeert een fiets met een fietsenlaadstandaard op de tegel. Het groene lampje kleurt blauw, wat betekent dat de accu meer dan 85 procent efficiënt oplaadt. De tegel is gekoppeld aan het stroomnet. Coops: „Via bluetooth communiceert de fiets naar de tegel dat de accu geladen moet worden.” Een spoel in de tegel wekt dan een magnetisch veld op. In de standaard van de fiets zit ook een spoel en die neemt de energie over van het magnetisch veld van de tegel. Daarna geeft de standaard, via bedrading, de energie door aan de accu van de fiets. Van Nispen: „Ons systeem laadt efficiënter dan een stekker, omdat een magnetisch veld geen energie verliest via warmte.” Na een uur laden kan de fiets twintig kilometer vooruit.

Magnetisch veld met groot bereik

Nieuw aan deze manier van draadloos laden (inductie) is dat de twee spoelen niet heel nauwkeurig op elkaar hoeven te liggen. Inductieladen bestaat al langer, bijvoorbeeld voor telefoons en elektrische tandenborstels. Coops: „Maar daarbij kan de telefoon niet ver afliggen van de plaat die het magnetisch veld opwekt. Met iets kleins als een telefoon maakt dat niet uit, maar heel nauwkeurig een fiets parkeren, is totáál niet praktisch.” Het magnetisch veld in de tegel is daarom breder gemaakt dan de fietsenstandaard en het veld heeft een groot bereik. Coops tilt de fiets op en stopt zijn hand tussen de standaard en de tegel. Het lampje blijft blauw. „Zie je, zelfs wanneer de fiets vier centimeter boven de tegel hangt, laadt hij nog op.”

Vorig jaar reed een stadsbus een van TILER’s kunststof tegels in stukken. Daar was het team niet op voorbereid

De oorsprong van de technologie van TILER schuilt in een project van hoogleraar duurzame energie Pavol Bauer aan de Technische Universiteit Delft en zijn studenten. Bauer, telefonisch vanuit zijn werkkamer in Delft: „We onderzochten jarenlang verschillende combinaties van technieken. Toen de technologie klaar was, wilden we de tegels op de markt brengen. Maar commercieel denken is niet per se ons sterkste punt als wetenschappers. Daarom zochten wij een ondernemer die het stokje wilde overnemen.”

Die ondernemer werd dus Van Nispen. „We maken veel korte ritten: 50 procent van alle autoritten in Nederland zijn onder de zeven en een halve kilometer. Die zijn vaak net iets te lang voor gewone fietsen, maar kunnen makkelijk worden vervangen door elektrische fietsen. Om dat aantrekkelijker te maken, moet het opladen wel makkelijker én veiliger dan nu met de losse accu’s.” In 2019 kocht hij het patent. Een jaar later lag het eerste werkende prototype voor de ingang van Ahoy in Rotterdam waarmee de werknemers hun elektrische fiets konden laden.

Toekomstmuziek

In het testlab, ook in het start-upgebouw, kijkt een technicus met korte krullen en een kleine ronde bril geconcentreerd door een microscoop naar een warboel aan koperen draden. Om hem heen staan een stuk of vijftien elektrische fietsen in allerlei kleuren en modellen en de geur van een technieklokaal vermengt zich er met die van rubber. Inmiddels hebben technici van TILER hier veel meer prototypes ontworpen. „De onderdelen worden steeds kleiner”, zegt Van Nispen terwijl hij de ruimte tussen zijn handen steeds kleiner maakt.

Even verderop in het testlab monteert een andere technicus allerlei draden en geel-grijze meetinstrumenten aan een accu. Coops: „ Vooraf, in het lab, zijn lang niet alle bugs te voorzien. Zo bleek pas in de praktijk dat hoge buitentemperaturen problemen opleveren. Coops: „Toen het in Nederland 42 graden was, ging de tegel in Ahoy stuk.” Erwin van Veen, een jonge ingenieur bij TILER, knikt bevestigend. „We zijn ook overgegaan op betonnen tegels in plaats van kunststof, want beton is heel sterk.” Vorig jaar reed een stadsbus een van TILER’s kunststof tegels in stukken. „Op een stadsbus waren we niet voorbereid.” Terwijl de technici weer verder gaan met sleutelen, waarschuwt een van hen niet te dicht bij zijn draden te komen. „Anders word je geëlektrocuteerd.”

In het ‘TILER-museum’, zoals ze hier een bureau vol tegel- en standaardprototypes noemen, laat Van Nispen het nieuwste prototype zien dat ze eind dit jaar op de mark willen brengen. Ligt Nederland straks vol met deze tegels? „Néé, dat is echt nog toekomstmuziek”, zegt Van Nispen. „Er zijn drie stappen. Nu focussen we ons op oplaadtegels voor leenfietsen van bijvoorbeeld hotels. Dan kunnen gasten gebruikmaken van de fietsen en ze staan altijd bij het hotel geparkeerd. De energiekosten zijn dan voor het hotel. Zo’n pilot hebben we ook gedaan met bijvoorbeeld de fietsbezorgers van New York Pizza. De tweede stap is het uitwisselen van deelfietsen tussen bijvoorbeeld hotels. Dan kom je alweer in een heel ander energiemodel. De laatste stap is pas op individuele schaal. Als iemand dan een elektrische fiets koopt, is onze fietsenlaadstandaard optioneel en de fiets kan dan ergens met een abonnement op een laadhub opladen. Maar voor individueel gebruik zijn de onderdelen nu nog te duur.”

Lees ook dit artikel: Lucratieve handel: dure elektrische bakfiets massaal gejat en online verkocht