ESP Lab icoon van energietransitie

Geplaatst op 03 november 2020 door Redactie

Commissioning onvermijdelijk bij installatie

Dwars door de verschillende crises heen gaat het bouwen op de TU Delft Campus stug door. Het HV Lab, hoogspanningslaboratorium, wordt radicaal getransformeerd tot Electrical Sustainable Power Lab. Tussen 1970 en 1972 verrees een nu jongmonumentaal bouwwerk, ‘een indrukwekkend en bizar gebouw, zo groot als een kathedraal’ volgens de website van HP Architecten. Bolbliksems, nanostroompjes en supercomputers, allemaal samen op één unieke experimenteerplek, alle mogelijke vormen van energie die elkaar gaan ontmoeten in netwerken. Als we willen dat de smartgrid en de integratie van energiebronnen op het net gaat en blijft werken, dan moet eerst in het nieuwe ESPLab worden uitgevonden hoe dat kan en moet. En als ‘we’ daarna eventuele storingen ook kunnen simuleren en onderzoeken, dan komt tegelijk continue verbetering in zicht.

De realisatie van het nieuwe ESPLab vormt qua installatiewerk een uitdaging van academische orde. Begrip van hoe de wetenschap werkt is een voorwaarde en vanwege de complexiteit beland je hier zonder adequate commissioning, traceerbaarheid van de hele projectgang, in drijfzand, of, toepasselijker, ontstaat kortsluiting.

Enorm leereffect gaat uit van dit project, voor de hele keten van betrokken bedrijven en voor de universiteit zelf, vergelijkbaar met een missie naar Mars of met de bestrijding van een onbekende virusziekte.

“Het is een uniek, uitdagend project.” “Technisch complex, omdat er zo veel verschillende specialisten bij zijn betrokken.” “Bij de TU Delft hebben we niet eerder zo’n complex project gedaan. Elk boutje en moertje moet worden gespecificeerd, anders werkt het niet.” “Het bewaken van de functionaliteit is lastig en alles hangt aan elkaar. De integraliteit is enorm.” Het superlatieven van de verschillende betrokkenen, die ze gebruiken wanneer je hen vraagt het project te karakteriseren.

“Wat is er dan zo ingewikkeld?” vragen we aan de partijen die samen het ESP Lab ontwikkelen en realiseren. Peter Govers is ‘projectbaas’ namens ‘technisch dienstverlener’ Kuijpers, opmerkelijk genoeg de hoofdaannemer in het project. Constructif werd als bouwbedrijf partner van Kuijpers bij de uitvoering. Jan Lakerveld zit aan tafel als projectmanager namens Constructif. Bert Wielders ontvangt ons in Delft in zijn hoedanigheid als senior projectmanager bouw van de TU Delft. Zijn rol is die van opdrachtgever. Ingenieursbureau Aronsohn realiseerde namens TU Delft de aanbesteding en voert het bouwmanagement. Petran Kuijpers is de Aronsohn-projectmanager die hier meepraat.

“installatiewerk op academisch niveau”

TU Delft en Aronsohn vroegen onafhankelijk kwaliteitsmanager Arthur van Ree de kwaliteit in het proces te bewaken. De verantwoordelijk voor het ontwerp van de gebouwgebonden installaties, inclusief de experimenteerinstallaties, is ingenieursbureau Deerns. Gyta Rozenblad studeerde zelf vermogenselektronica aan de TU Delft en was daarmee de aangewezen Deerns-projectmanager voor dit team. Bouwfysica en brandveiligheid zijn haar aandachtspunten. Pelle Poiesz doet mee als architect van het Rotterdamse bureau HP Architecten. Professor Miro Zeman vertegenwoordigt de gebruikers, de verschillende wetenschappelijke vakgroepen. Zeman is hoogleraar Photovoltaic Materials and Devices en hoofd van de afdeling Electrical Sustainable Power, waarin drie vakgroepen deelnemen.

Wat er zo ingewikkeld is aan het ESP Lab ?
“Alles met elektriciteit komt hier samen” legt professor Miro Zeman uit. “We ontwikkelen in het lab straks nieuwe vermogenselektronicacomponenten, op chip-niveau. Tegelijk doen we er onderzoek aan PV (photovoltaïsche technologie, zonnecellen, populair gezegd, KG). Dat vraagt om gelijkstroom. Maar er wordt ook gewerkt met hoogspanning, soms tot vier miljoen volt. En de hardware in het lab wordt ‘in the loop’ gekoppeld aan supercomputers om de relatie componenten / netwerk te kunnen simuleren. Nergens in de wereld gebeurt dit tot nu toe op deze schaal.” Bert Wielders heeft een fraaie karakterisering voor de complexiteit: “De verschillende onderzoeksgebieden leveren naar hun aard storing op. Maar in de energietransitie moeten ze wel in relatie met elkaar worden gebracht. Dat is de uitdaging in dit lab.” De energietransitie kan alleen lukken als de verschillende naar hun aard botsende technieken samen kunnen komen op het energienet. Dat is de uitdaging van het ESPLab.

Hoe complex is de ‘traditionele’ gebouwgebonden installatie, is een vraag voor Gyta Rozenblad. “De uitdaging is dat er voor deze situatie geen normen of wettelijke eisen bestaan. Je moet samen met de gebruikers, de wetenschappers het hoe en wat uitvinden. We hebben te maken met experimenteerinstallaties die toekomstbestendig, ‘fit for future’, moeten zijn. Als sommige delen van de installaties gewoon niet bestaan, worden die speciaal ontwikkeld met bedrijven zoals bijvoorbeeld ABB en Applitech.”

Ok, complex dus. Duidelijk dat het hier aankomt op commissioning, waterdichte controle op ontwerp en uitvoering. Hoe is dat geregeld in het proces?
Het woord wordt ‘commissioning’ wordt in dit gezelschap weinig gebruikt. Het heet hier meestal ‘kwaliteitsborging’. “In de aanbesteding heeft het geen rol gespeeld bij de beoordeling van de inschrijvingen” bekent Petran Kuijpers van Aronsohn. “De kwaliteitsborging was zodanig gespecificeerd door de opdrachtgever dat het geen wegingsfactor hoefde te zijn. Wij werken zelf met gedefinieerde fases in het proces, de AB-methode. Dat betekent dat er, na het eerste ontwerp en de aanbesteding in fase A, gewerkt wordt aan ontwerpoptimalisatie richting engineeringsdossier, een bestek.” “De focus op kwaliteitsborging kwam primair van de TU Delft” claimt Bert Wielders. Kuijpers vertaalde dat blijkbaar naar commissioning Peter Govers: “Wij werken met een eigen intern commissioningsdossier.”

“App-gestuurde commissioningscontrole”

“De externe partners laten we daar in meekijken.” De firma Kuijpers werkt hiertoe met Snagstream, een digitaal app-gestuurd controle systeem waarin alles kan worden vastgelegd en gecommuniceerd tussen de partijen. Maar werken de mensen in het proces daar ook adequaat mee, wordt wel alles ingevoerd in het systeem? Bert Wielders ervaart als opdrachtgever dat dat goed gaat. “We checken het af en toe en dan blijkt alles er inderdaad in te staan. We hoeven er niet om te leuren dat men het invult. Er is in het project kwaiteitszin ontstaan, ook vanwege de trots om mee te kunnen werken aan zo’n complex project”. Deerns is er inderdaad blij mee. “We kunnen hiermee alles goed volgen en krijgen zicht op de functionaliteit die gerealiseerd moet worden” zegt Gyta Rozenblad. Jan Lakerveld heeft ook de leereffecten ervaren bij bouwbedrijf Constructif. “We hadden het voordeel dat een aantal uitvoerders van ons al meeliep in fase A, de engineeringsfase. Die weten daardoor waarom dit nodig is en hoe het helpt om de complexiteit onder controle te houden.”
Architect Pelle Poiesz onthult dat hij zich in de engineeringsfase wel eens heeft afgevraagd “waar dit allemaal voor nodig was. In onze beleving waren Aronsohn, Kuijpers en de gebruikers eindeloos aan het delibereren. Maar in fase B begon het te lopen, toen de TU op de gaspedaal trapte. Directe betrokkenheid van de opdrachtgever is volgens mij cruciaal in zo’n project.”

“Wij zijn er blij mee dat de TU zelf een onafhankelijke kwaliteitsmanager heeft aangesteld”, reageert Peter Govers vanuit de firma Kuijpers. Arthur van Ree is die specialist. Hij legt uit hoe hij opereert.
“We hebben het hele proces vanaf het eerste idee continu in stappen opgeknipt. Elke stap wordt gecontroleerd en dan kijken we iedere keer terug naar de uitgangspunten. We stellen steeds weer de vraag ‘voldoet wat is gemaakt aan wat bedoeld was?’”
Prima, dat is dus de aanpak, maar wat is nou precies de rol van Arthur als onafhankelijk kwaliteitsmanager?

“Ik bewaak wat er gebeurt en hoe het gebeurt. Dat loopt via afgesproken protocollen. De protocollen en tekeningen worden beheerd in ‘Docstream’ en de uitvoering en inspecties op de bouwplaats worden ter plekke ingevoerd in ‘Snagstream’. Die twee digitale systemen leggen samen alles vast en zorgen voor volledige traceerbaarheid. De visuele inspectie leg je dus vast in Snagstream en je kunt zien en verifiëren in Docstream of je de geëngineerde bedoeling hebt gerealiseerd.”

“Inzicht geven, dat helpt”

Als het steeds maar vastleggen en invoeren van al die gegevens wordt ervaren als vervelend en bureaucratisch, hoe ga je daar dan mee om?
Arthur van Ree bevestigt dat er in de bouw soms weerstand is tegen commissioning. “Ik probeer in elk geval mensen ‘mee te nemen’ en uit te leggen waarom het nodig en goed is voor iedereen. Af en toe sturen en regelmatig overleggen hoort er bij. Het markeren van een duidelijk startpunt is heel belangrijk. Vanaf de start moet duidelijk zijn wat je aan het doen bent. De weerstand is overigens in elk bouwproject min of meer hetzelfde. Als iemand met van alles bezig is, maar de samenhang, het overzicht mist, dan ziet hij ook het nut van het vastleggen niet. Als je dan inzicht geeft in de plattegronden waarin alles staat aangegeven, dan helpt dat.”

Het complexe geheel is sinds 11 september 2020 in de fase dat de vakgroepen aan de gang kunnen gaan. Het ziet er ook naar uit dat in het voorjaar van 2021 inderdaad de ingebruikname compleet is. En het lijkt er op dat alles binnen budget blijft. Dat moet dan toch het resultaat zijn van de methodische aanpak van enerzijds Aronsohn en anderzijds de systematiek van Kuijpers plus de adequate projectbetrokkenheid van de TU Delft zelf.
Als de leereffecten bij de realisatie van het ESPLab voorboden zijn van wat het lab in de gebruiksfase gaat opleveren, dan zit het wel goed met qua bijdrage aan de energietransitie.

Tekst: Kees Groeneveld