De klimmende kraan van de Barneveldse windmolenfabrikant Lagerwey is uit de nood geboren: de molens worden te hoog. Door de druk om windenergie elk jaar weer goedkoper te maken, moeten de molens voortdurend hoger en groter worden. Hoe hoger de windmolen, hoe meer wind hij vangt en hoe meer energie hij opwekt; maar ook hoe hoger de kraan moet zijn om hem te bouwen.

„De maximale ashoogte van de windmolen bepaalt de werkhoogte van de grootste kraan. Dat is jaren zo gegaan”, legt directeur Henk Lagerweij uit. „Maar de kosten van de bouw van een windmolen met een ashoogte van 100 meter en hoger lopen inmiddels behoorlijk uit de hand. Voor zo’n molen moet alleen al de kraan met alle toebehoren worden aangevoerd door vijftig tot honderd vrachtwagens. Soms moet er zelfs een tweede betonnen fundering naast die van de molen worden gebouwd om zo’n grote kraan stabiel neer te kunnen zetten.”

Creatief

De kosten dwingen bouwers van windmolens tot creatieve oplossingen. Lagerweij had eerst het idee om een bestaande kraan tijdens de bouw te verankeren aan de paal van de windmolen. „De mast kan wel een orkaan weerstaan; die is sterk genoeg om dienst te doen als ruggensteun.” De besparing op de bouwkosten van de windmolen viel echter tegen.

Er moest een nieuw concept op tafel komen. Lagerweij ging de uitdaging aan en hield zowel de mast van de windmolen als de kraan tegen het licht. Een mast bestaat uit secties van 12 meter hoog. De grootste sectie –aan de voet van de mast– heeft gewoonlijk een doorsnede van maximaal 4,2 meter. Die kan nog als één geheel worden vervoerd en past onder viaducten.

„Maar de stabiliteit van een molen met een ashoogte van meer dan 100 meter maakt een mast met een grotere diameter aan de voet noodzakelijk. Dat maakt transport over de weg bijna onmogelijk, want je kunt niet meer onder viaducten door.”

Lagerweij ontwikkelde daarom het concept van de modulaire stalen toren (MST), een mast die in segmenten op gewone vrachtwagens kan worden vervoerd en op de bouwplaats in elkaar wordt geschroefd. „De MST is gemakkelijk te transporteren, maar ook af te breken, elders opnieuw te bouwen en uiteindelijk te recyclen. De maximale ashoogte die we met de nieuwe stalen mast kunnen bereiken, is 166 meter.”

De klimmende kraan wordt aangevoerd door drie vrachtauto’s en wordt eveneens op de bouwplaats in elkaar gezet.

Hoe gaat het bouwen van een windmolen met de klimmende kraan in zijn werk? Eerst plaatst een gewone kraan de eerste drie secties, elk van 12 meter hoog, op elkaar. Daarna bouwt de kraan naast de mast de Climbing Crane op, die aan de mast wordt vastgeklikt. „Terwijl de klimmende kraan nog op de grond staat, zet deze de vierde en de vijfde sectie op de mast. En dan werkt het heel simpel: de kraan klimt een sectie omhoog, en zet de volgende daar bovenop.”

Hydraulisch

Klimmen doet de kraan met uitschuifbare hydraulische cilinders waarvan hij er zes heeft. De cilinders haken zich aan de mast vast en trekken de kraan in stapjes van 4 meter omhoog. „In ruim 1 uur klimt hij zo van beneden naar boven in een mast van 130 meter hoog.”

Lagerweij presenteerde de kraan afgelopen jaar op een windmolenbeurs in Duitsland. „We hadden alle aandacht, omdat er verder niet zo veel te beleven viel op de beurs: alle molens daar hadden immers drie wieken. Maar de klimmende kraan sprak enorm tot de verbeelding.”

De windmolenfabrikant denkt met de investering in de Climbing Crane op de lange duur de kosten van de bouw fors omlaag te kunnen brengen. Hij is voorlopig de enige met een klimmende kraan; andere fabrikanten kijken de kat nog even uit de boom. Nuchter: „Er moet er één de eerste zijn.”

Komende zomer gaat Lagerweij de klimmende kraan testen. „We laten hem klimmen en gewichtheffen. Kijken of onze ideeën kloppen. En in het najaar hopen we de eerste molen ermee te gaan bouwen.”

Op weg naar een duurzame energievoorziening

Veel mensen hebben het nog amper door, maar de maatschappij bevindt zich midden in de energietransitie: de overgang van fossiele brandstoffen naar duurzamere vormen van energieopwekking. Tegelijk schakelt de Europese energiehuishouding over van brandstoffen op elektriciteit.

„In Europa zijn wind- en zonne-energie de belangrijkste pijlers waarop de toekomstige energievoorziening zal rusten”, verwacht Henk Lagerweij, directeur van windmolenfabrikant Lagerwey. „De turbines zullen niet meer uit ons landschap verdwijnen.”

Als zonnepanelen en windmolens het grootste deel van de energie opwekken, dreigt het elektriciteitsnet echter instabiel te worden. Lagerweij ziet de opkomst van de elektrische auto als de oplossing om het net weer stabiel te krijgen. „Elektrische auto’s zullen binnen vijf jaar beschikken over goedkope accu’s die een bereik toestaan van 500 kilometer of meer. Als deze op het net worden aangesloten kunnen ze opladen met de overschotten aan elektriciteit; als er tekort dreigt kunnen ze elektriciteit leveren.”

Hij is ervan overtuigd dat Europa zonder fossiele brandstoffen kan. „Maar voor het zover is, hebben we nog een hele weg te gaan.”

Innovatieve windmolen zonder tandwielkast

Om wind optimaal om te zetten in elektrische stroom gebruiken veel windmolens een tandwielkast. Die werkt als een versnellingsbak. Afhankelijk van de windkracht laat deze de generator –die elektriciteit opwekt– sneller of langzamer draaien. „De tandwielkasten zijn echter nogal onderhoudsgevoelig”, zegt Henk Lagerweij, directeur van windmolenfabrikant Lagerwey. „Hoe groter de molens, hoe vaker de tandwielkasten kapotgaan.”

Daarom ontwikkelde fabrikant Lagerwey in 1995 samen met de TU Delft de zogeheten directdrivewindmolen. Deze drijft een generator aan zonder tandwielkast, net zoals de dynamo van een fiets. „De grootste uitdaging was om de prijs van de directdrivewindmolen vergelijkbaar te houden met die van een molen met een tandwielkast. Dat is gelukt. Sindsdien zijn wij niet alleen windturbinefabrikant, maar bouwen we ook onze eigen generator.”

Andere windmolenfabrikanten, zoals Siemens en Alstom, zijn de laatste jaren gevolgd. Alleen de Deense fabrikant Vestas maakt ze nog met tandwielkasten.

De innovaties leggen Lagerwey geen windeieren. In 2015 draaide de kleine Barneveldse fabrikant een kleine 600 procent meer omzet dan het jaar ervoor.

Bewuste keuze voor Lagerwey

De jonge Coöperatie WindpowerNijmegen heeft vorig jaar een bewuste keuze gemaakt voor windmolens van Lagerwey. Wat de verwachte opbrengsten in kilowattuur per jaar en de betrouwbaarheid betreft sprong Lagerwey er positief uit, laat secretaris Ineke de Jong weten.

Speelde de directdrivetechniek nog een rol in de keuze voor Lagerwey?

„Nee, we hebben gekozen voor Lagerwey omdat hij scoorde op het gebied van opbrengsten en betrouwbaarheid en op secundaire criteria, zoals het passen bij de coöperatie, innovatie en lokale werkgelegenheid.”

Wat maakte de windmolens van Lagerwey aantrekkelijk voor de coöperatie?

„Het heeft voor ons zeker meegespeeld dat Lagerwey een Nederlandse fabrikant is. We konden daardoor 100 procent met bedrijven uit dezelfde provincie aan een project bouwen.”

Lagerwey is een kleine speler in de windenergiemarkt. Heeft dat nog een rol gespeeld in de overwegingen?

„Nee niet echt. We wisten al dat het product technisch goed in elkaar zit en ook dat Lagerwey een project goed kan onderhouden.”