Elke keer is het weer de uitdaging voor Delftse studenten om er met de winst vandoor te gaan tijdens de vijfdaagse World Solar Challenge. Het is een race van 3022 kilometer van het noordelijke Darwin dwars door de Australische outback naar het zuidelijke Adelaide, puur op zonne-energie. „We hebben de race zeven van de elf keer gewonnen. Met de Nuna-12 zou dat de achtste keer kunnen worden.” Maar Hessels weet ook dat hij die winst nu nog niet binnen heeft.

„We hebben te maken met een dik boek vol reglementen, dat elk jaar verder aangroeit. De eisen worden steeds strenger; het grijze gebied steeds kleiner. De concurrentie komt steeds dichter bij elkaar te zitten. Winnen wordt een steeds grotere uitdaging. Dat maakt het dit jaar extra spannend.”

Het Delftse team heeft een compleet nieuwe auto ontworpen. Hij is kleiner, compacter en aerodynamischer dan z’n voorganger, vertelt Hessels op het kantoor van het Brunel Solar Team, op een achterafindustrieterrein in de universiteitsstad. „We hebben van de 32 teams als een van de weinige gekozen voor een smalle driewieler met een asymmetrische catamaranvorm.”

De reden daarvoor is eenvoudig: drie wielen leveren minder wrijving op dan vier. De catamaranvorm, met de wielen in gestroomlijnde kuipen, heeft een zeer lage luchtweerstand. Om dezelfde reden is de cockpit voor de ‘piloot’ boven de rechterkuip geplaatst. Bovendien is de cockpit korter dan voorheen.

Fractie efficiënter

De teamleider weet uit ervaring dat een gladde, gebogen vorm botst met een zo vlak mogelijk oppervlak voor de zonnepanelen. „Dat was enorm ingewikkeld. Het heeft ons tienduizenden computersimulaties en uren werk gekost om de optimale vorm te berekenen. Vlak voor de deadline zijn de studenten aerodynamica dag en nacht doorgegaan om de auto nog een fractie efficiënter te maken.” Dankbaar maakt het team gebruik van de ervaringen van afgestudeerde leden van eerdere Delftse zonneraceteams. „Deze alumni helpen ons gelukkig graag.”

Voor de Nuna-12 zijn de studenten gebonden aan een maximum van 4 vierkante meter aan zonnepanelen. De kunst is om met dat oppervlak zo veel mogelijk energie te oogsten. „We maken daarvoor gebruik van zonnecellen die half over elkaar heen liggen; we noemen die techniek shingelen”, vertelt Hessels. „Zo benutten we alle spectra van het licht maximaal. Uit onze testen blijkt dat we bij 100 kilometer per uur energieneutraal kunnen rijden. Het verbruik is dan gelijk aan dat van een waterkoker.”

Balanceren

Technisch balanceert de Nuna-12 op de grens van wat de studenten kunnen, beaamt Hessels. „Zo is de hele auto opgetrokken van koolstofvezel. Dat is sterk, stijf en licht. We kunnen exact berekenen waar de krachten op de constructie komen te staan. Daar plaatsen we dan een of meer laagjes carbon extra. De wielophanging is zo ook geoptimaliseerd, evenals de maximale stuuruitslag. De massa hebben we op 140 kilogram gekregen, toch weer 10 kilogram lichter dan de Nuna-7.”

De Nuna-12 is het resultaat van eindeloos computersimulaties draaien. „In de ruimte hiernaast, waar onze servers staan, is het dan ’s zomers niet te harden van de hitte. Maar de perfectie zal ook dit team niet halen, al komen we er wel steeds dichter bij in de buurt.”

Of de Delftenaren dit jaar oktober winnen, hangt niet alleen af van de auto, maar ook van de coureurs. „Het is helaas niet meer mogelijk om de lichtste mensen te selecteren”, weet de teamleider. „Onze coureurs moeten minimaal 80 kilogram zijn, en anders krijg je extra gewicht mee.”

De coureurs, twee eigen mensen en twee alumni, zijn zich al volop aan het voorbereiden. Ze maken kilometers op de testbaan van DAF in Eindhoven. Zo krijgen ze gevoel voor het rijden in de Nuna-12. Daarnaast moeten ze tegen temperaturen van 50 graden Celsius kunnen en tegen nachtjes van drie tot vier uur slapen in een tentje. „Tijdens de race drink je zoveel koffie en heb je zoveel adrenaline dat je het wel een paar dagen volhoudt”, verwacht Hessels.

El Niño

Een uitgekiende rijstrategie is net zo belangrijk als goede coureurs en een perfecte auto. De coureurs worden daarom tijdens de race continu gesteund door een konvooi. Dat houdt hen op hoogte van het weer en andere data. „Ze kunnen bijvoorbeeld beter iets langzamer achter een wolk aanrijden, dan in de schaduw terechtkomen. Ook obstakels, zoals verkeerslichten of een passerende trein bij een spoorwegovergang, worden tijdig gemeld. Optrekken en afremmen kosten onnodig tijd en energie.”

Hij realiseert zich dat het team in Australië te maken kan krijgen met extreem weer door de dreigende El Niño. „De auto is daarom gebouwd op extreme windstoten. Harde zijwind kunnen we gebruiken als zeil om extra snelheid te maken. Daarnaast beschikken we over satelliettelefoons en veiligheidsprotocollen, voor het geval de nood aan de man is.”

De race is niet alleen een spannende hobby voor Delftse studenten, maar draagt ook zeker „heel veel” bij aan het verduurzamen van de auto’s voor alledag. „We bouwen een auto op de rand van de innovaties van vandaag de dag. Het is supervet als je met elkaar zulke stappen kunt zetten”, vindt Hessels. „Veel Delftse alumni komen na hun studie terecht in de automobielindustrie waar ze de opgedane kennis in de praktijk kunnen brengen. Maar voor nu is het een kwestie van winnen of verliezen.”