Race

Shell Eco-marathon in Lausitz Duitsland

Shell daagt deelnemers aan de Shell Eco-marathon uit om voertuigen te ontwerpen die met een gemiddelde snelheid van 25 of 30 km per uur zo ver mogelijk kunnen rijden op één liter brandstof. Dat mag op benzine, diesel, Gas-to-Liquid (GTL), biobrandstof, waterstof, zonne-energie of fatty acid methyl ester(FAME). Het doel van de competitie is niet om snelheidsrecords te breken, maar om zo zuinig mogelijk te rijden. De Shell Eco-marathon verwelkomt elk jaar talentvolle jongeren van universiteiten en instellingen voor technisch en wetenschappelijk onderwijs uit heel Europa. Op het EuroSpeedway circuit van Lausitz in Duitsland zullen de teams op van 26 tot 28 mei tegen elkaar strijden om een podiumplek.

Diverse klassen voertuigen

De competitie definieert twee klassen voertuigen: Urban Concepts en Prototypes.

Urban Concept: In de klasse UrbanConcept rijden vierwielers die meer op de auto's van nu lijken. In principe kunnen deze concepten met kleine ingrepen zo de weg op. De Haagse Hogeschool heeft de afgelopen vier jaar een podiumplaats veroverd. In 2010 behaalden The Hydro Cruisers met 747 kilometer op 1 liter een Europees record in hun klasse. De UrbanConcept-wagens rijden zeven rondes met een gemiddelde snelheid van 25 kilometer per uur. Elke ronde is 3,2 kilometer, in totaal leggen de voertuigen 18,9 kilometer af.

Prototypes: De voertuigen in Prototypes zijn futuristisch en gestroomlijnd, zij bepalen al jaren het beeld van de Eco-marathon. Het absolute record staat op 4.896 kilometer op - omgerekend - 1 liter benzine. Dit record is in handen van een Frans team. Het beste Nederlandse resultaat is van het Eco-Runner Team Delft (TU Delft). In 2008 reden zij 2.282 kilometer met hun voertuig op waterstof. De Prototypes rijden acht rondes met een gemiddelde snelheid van 30 kilometer per uur. In totaal leggen zij 25,5 kilometer af. Om de situatie van een ‘stadsauto’ na te bootsen is er in iedere ronde een 'stop&go-moment' ingebouwd. Elk team mag vier pogingen wagen.

Veiligheidskeuring

Voorafgaand aan de zuinigheidswedstrijd ondergaan de voertuigen een veiligheidskeuring. Er wordt gekeken naar de robuustheid van het voertuig, de remmen, het zicht van de bestuurder, de sterkte van de veiligheidsgordels, ontsnappingsmogelijkheden uit het voertuig en de aanwezigheid van een brandblusser. Na goedkeuring kan het team de baan op.

Meten is weten: Wie rijdt er het zuinigst?

De zogenaamde 'Fuel marshalls', meestal Shell-vrijwilligers, meten het brandstofverbruik. Bij vloeibare brandstoffen worden hele kleine tanks gebruikt variërend van 30 tot 350 cm³. Na afloop van de race worden de tankjes afgevuld om te bepalen hoeveel brandstof het team tijdens de rit heeft verbruikt. Het is dus geen kwestie van zoveel mogelijk rondjes rijden tot de brandstof op is. Het gaat steeds om het brandstofverbruik in een aantal rondes binnen een vastgestelde tijd. Hierna wordt het verbruik gemeten en omgerekend naar een equivalent van 1 liter benzine.

Bij de voertuigen die rijden op waterstof, gebruik maken van zonne-energie of batterijen wordt het verbruik uitgedrukt in km per kWh. Het verbruik aan waterstof wordt bepaald met behulp van een mass flow-meter. Het energieverbruik van de zonnecelauto’s en de elektrische voertuigen worden bepaald met behulp van joule-meters. 

De Uitdaging: Op 1 liter brandstof van Amsterdam naar Moskou en terug

Op 1 liter brandstof van Amsterdam naar Moskou en terug dat is de uitdaging waar de deelnemers voor staan die meedoen aan de Shell Eco-marathon. Hoe doen ze dat? De wagens waar de teams mee rijden kunnen niet zomaar de openbare weg op. Ze zijn klein van stuk, bieden ruimte aan slechts 1 bestuurder en gaan niet veel harder dan de minimaal gestelde 30 kilometer per uur. Om energie te kunnen besparen wordt er bij de ontwikkeling van het voertuig aandacht besteed aan aërodynamica, energie efficiëntie, gewicht en een zuinige rijstijl. Aandacht voor al deze elementen levert in de testomgeving van de Shell Eco-marathon verbazingwekkende resultaten op. Menig automobilist zou met een fractie van de resultaten meer dan tevreden zijn. Wellicht is dit dichterbij dan we denken. De ontwikkelingen en innovaties zullen in de toekomst mogelijk hun weg vinden in onze voertuigen. Gerenommeerde universiteiten en hogescholen zijn tenslotte bij de competitie betrokken. Daarnaast leren de deelnemende studenten en scholieren op een bijzonder positieve manier nadenken over duurzame mobiliteit. Wie weet welke oplossingen we in de toekomst van hen kunnen verwachten?

Inzicht in gewicht

Onze huidige auto's zijn zwaar. Dit is het gevolg van de steeds hogere veiligheidseisen die gelden voor personenvoertuigen. In de afgelopen 20 jaar is het gemiddelde gewicht van een auto verdubbeld. De Shell Eco-marathon voertuigen zijn licht. De 'body' is veelal van kunststof, hars of carbonfiber, gemaakt. Er zijn teams die alles, tot aan de wielen toe, van composieten (een vederlicht maar ijzersterk materiaal) maken.

Aerodynamica

Een lage luchtweerstand heeft een enorm positief effect op het energieverbruik. Daarom zijn veel voertuigen in de prototype klasse gebaseerd op de ideale vorm van een vallende waterdruppel. De ombouw van de wagens wordt ontworpen door te experimenteren met schaalmodellen en testsessies in de windtunnel. Glad materiaal doet de rest. Tenslotte is veel winst te behalen door de wielen te integreren in de ombouw van de wagen.

Energie efficiëntie

De gebruikte motoren zijn over het algemeen erg klein. Voor de vloeibare brandstoffen zijn er brommermotoren die voldoende vermogen hebben voor dergelijke lichte voertuigen en lage snelheden. Een wrijvingloze overbrenging van de beweging van de motor naar de wielen levert ook besparing op. De brandstofcel van de waterstof aangedreven voertuigen moet een zo hoog mogelijk rendement hebben. Bij sommige ontwerpen wordt een deel van de waterstof niet omgezet in elektriciteit. Winst wordt hier behaald door in het ontwerp een recycling van de waterstof naar de brandstofcel op te nemen.

Zuinige rijstijl

Naast de eigenschappen van de auto zelf halen de teams veel voordeel uit een uitgekiend rijgedrag. Door in het rijgedrag rekening te houden met de lokale omstandigheden op het circuit kan er veel voordeel behaald worden. Het circuit is heuvelachtig en heeft veel bochten. Een goede rijstrategie vraagt op het juiste moment bij een bocht gas te geven, het voertuig uit te laten rollen en zodoende gebruik te maken van de middelpuntsvliegende kracht. Op de baan hoor je bij de heuvels dan ook regelmatig motoren aan- en afslaan. Vooraf gemaakte wiskundige berekeningen leveren de bestuurder een optimale handleiding voor het gehele circuit.

De geschiedenis van de Shell Eco-marathon

De oorsprong van het concept ‘zo ver mogelijk rijden met zo weinig mogelijk brandstof’ gaat ver terug in de tijd. In 1930 lanceerde het Shell-laboratorium in het Amerikaanse Illinois het idee van een 'fuel economy'-competitie. Pas in 1977 werd het idee concreet uitgewerkt in de vorm van een wedstrijd. In dat jaar werd in Groot-Brittannië namelijk de voorloper van de Eco-marathon, de Shell Mileage Marathon georganiseerd. Op Nederlandse bodem is tussen 1978 en 1981 de Shell Zuinigheids Marathon georganiseerd. Het Nederlandse record uit deze periode is 783 kilometer op 1 liter benzine, behaald door de TH Twente. De eerste Europese Shell Eco-marathon in de huidige opzet, vond in 1985 plaats op het Paul Ricard-circuit in Le Castellet in Frankrijk. Twintig teams verschenen aan de start. De winnaars uit Zwitserland wisten omgerekend 680 kilometer op één liter benzine te rijden. In 2010 vestigden Franse deelnemers het huidige record van 4.896 kilometer. Sinds de 25ste editie in 2009 vindt de duurzaamheidscompetitie plaats in het meer centraal gelegen Duitse Lausitz. Het spektakel groeit jaarlijks in omvang. In de afgelopen 26 jaar heeft het evenement meer dan 40.000 jongeren tussen de 13 en 26 jaar bij elkaar gebracht: een groep van (toekomstige) duurzame denkers en ontwikkelaars. Inmiddels is de zoektocht naar duurzame mobiliteit ook naar andere continenten uitgebreid. In 2008 werd de eerst Amerikaanse Shell Eco-marathon gelanceerd. In 2010 vond in juli de eerste Aziatische editie plaats.

Meer dan 25 jaar Eco-marathon

Het technische karakter van de marathon doet vermoeden dat deelname vooral aan jongens is voorbehouden. De afgelopen jaren is het aantal deelnemende meiden echter flink toegenomen. In 2008 leverde Griekenland het eerste team dat volledig uit vrouwen bestaat. Binnen de Nederlandse teams is de laatste jaren een duidelijke stijging te zien in het aantal deelnemende meiden.