Energieopwekken dankzij geïntegreerde zonnecellen

Het geluidsscherm van BAM lnfra krijgt  eind van dit jaar een plek langs de N470 om de geluidshinder voor  de wijk Keijzershof te beperken. Bijkomende functie: een opbrengst van 30 megawattuur aan zonne-energie per jaar.

Het 480 meter lange geluidsscherm steekt 2,5 meter boven het maaiveld uit en voorkomt overlast van het langsrij­ dende verkeer voor de nieuwe wijk in Pijnacker-Zuid. De laatste woningen worden na de zomer opgeleverd. De gemeente daagde de markt uit om met een innovatieve, duurzame  oplossing te komen, passend bij de klimaatneutrale doelstelling van de gemeente. BAM Infra ontwierp een geluidsscherm met ingebouwde zonnecellen onder de plafondprijs van € 880.000 en verwierf daarmee de opdracht volgens Best Value Procurement. De combinatie is wel vaker gemaakt, maar dan was er sprake van zonnepanelen óp de constructie. In Pijnacker-Nootdorp is sprake van een geïntegreerde oplossing. Dit principe is in Nederland bekend voor gevels en daken van gebouwen, maar nog niet voor geluidschermen die andere uitdagingen kennen.

Flexibele constructie

De geluiddemper  in Pijnacker-Nootdorp bestaat uit tachtig elementen  tussen stalen kolommen op een fundering van stalen buispalen. Elk element bestaat uit twee delen: een boven- en een onder­ paneel met elk drie glazen platen. Het bovenste glas is grotendeels voorzien van zonnecellen, aangevuld met imitatie­ prints om het aangezicht  rustig te maken. De onderste rij vangt onvol­ doende zonlicht en bestaat daarom uitsluitend uit prints. De plafondprijs laat niet toe dat er bovenin uitsluitend echte cellen worden toegepast. Het in het ontwerp opgenomen aantal is een balans tussen de vereiste hoeveelheid op te wekken energie, een marge en de kosten. De gekozen constructie moet gemiddeld 30 megawattuur aan zonne-energie per jaar opleveren, voldoende om tien huishoudens van stroom te voorzien. De bovenste imitatiepanelen geven de constructie een flexibele energiefunctie. Uitbreiding van het aantal  zonnecellen is in de toekomst zeker mogelijk als de gemeente een hogere energieopbrengst wil bereiken. Met het formaat geluidsscherm in Pijnacker is zelfs een verdub­ beling mogelijk. Ook BAM kan besluiten enkele neppanelen  te vervangen door varianten met zonnecellen, bijvoorbeeld als de contractuele  energieopbrengst niet zou worden gehaald. Dit is volgens de statistieken echter niet in lijn met de verwachting. De zonnepanelen  die BAM Infra op voorraad neemt, dienen daarom eerder ter vervanging van eventueel beschadigde delen.

Transparant

Aannemer BAM Infra, zonnepaneel­ leverancier SCX Solar en glasspecialist Metaglas ontwikkelden voor dit project een geïntegreerde oplossing met behoud van beeldkwaliteit. Op dit laatste criterium  hebben de gemeente, een stedenbouwkundige van de provincie Zuid-Holland en de aannemer extra gelet. De zonnecellen zelf zijn niet transparant, maar tussendoor is een goede doorkijk mogelijk door de kabels, optimizers  en andere elektronicaonderdelen onzicht­ baar te verwerken. Waar mogelijk komen ze aan de zijkanten van de panelen, zodat ze geen schaduw veroorzaken. De bekabeling komt voornamelijk  in het aluminium frame en de stalen kolom­ men rond de glaspanelen. Vandaar uit worden de kabels ondergronds aangeslo­ten op de omvormers die de opgewekte gelijkstroom omzetten  in de gangbare wisselspanning. De wisselstroom komt daarna in het openbare ondergrondse elektriciteitsnet van Stedin terecht die de opbrengst met de gemeente verrekent. 

De zonnecellen komen in een doorzichtig folie tussen twee glazen platen die op elkaar worden geperst. De folie smelt door de verhoogde temperaturen waaronder dit gebeurt en beschermt de cellen. Deze techniek van gelaagd glas is bekend voor bijvoorbeeld glazen dakplaten, maar is niet eerder toegepast voor geluidsschermen die extra dik glas nodig hebben. De constructie in Pijnacker bestaat uit twee lagen van acht mm om beschadiging van de zonnecellen door opspringende steentjes en andere oorzaken te voorkomen.

Bron: Civiele Techniek, nummer 5/6 2017