UT-tweeling verbetert onderwijs en bedrijfsleven

Zelden zag UT-docent Arne van Garrel zo’n perfecte samenwerking tussen studenten, technici, docenten en betrokkenen. Arne doseert het vierdejaars vak ‘Wind Energy’ aan de UTwente waarvan het practicum een onderdeel is. Jaarlijks doen gemiddeld zo’n 100 studenten windtunnel metingen aan een stilstaand windturbineblad en vergelijken de testresultaten met computersimulaties. “Het was tot noch toe meer een vliegtuigbouwpracticum. Voor de toekomst niet geheel wenselijk. De vakgroep Engineering Fluid Dynamics had al langer de wens een windturbine op schaal te gebruiken in het onderwijs. Het idee was de pure theorie in praktijk te brengen, dat maakt de theorie concreter voor de studenten. De kleine windturbine zou worden uitgerust met krachtopnemers, een koppelmeter en een toerentalmeter. De experimentele gegevens die daaruit voort zouden komen, zouden ons inzicht geven in hoe de windturbine zou opereren en hoe zich dat verhoudt tot de theorie die in het vak wordt gegeven. De windturbine op schaal moest een didactisch hulpmiddel zijn.”

Rowan en Cedric wilden samen afstuderen en bleken zo uitermate geschikt voor het grote project dat Arne van Garrel voor ogen had. Door hun vooropleiding lag de voorkeur van de broers bij een werktuigbouwkundige-opdracht en niet zozeer bij een puur theoretische of wiskundige opgave. “Om een kleine windturbine te maken, moet je nauw samenwerken. Omdat de tweeling samenwoont ging dat heel goed. Ze wilden ook specifiek iets samen doen in het afstuderen. Dat kan niet altijd, maar de één heeft het rotor-ontwerp gedaan en de ander het mechanisch- en elektrisch deel.”

De studenten begonnen in 2019 aan de uitdaging. Arne: “Er werd met niets gestart: er was geen eerder opgeleverd resultaat, ze hadden geen ontwerp voor zich. Ze hadden enkel de theorie uit het vak, er was geen hardware beschikbaar. Deze twee jongens hebben ‘from scratch’ een windturbine gebouwd.”

Vanwege de intreding van het coronavirus liep de testfase wat vertraging op. Dus de auto van vaders en de keukentafel diende als lab-en testomgeving. Gelukkig konden Rowan en Cedric tijdens de versoepelingen de Campus op om hun vinding officieel te testen in de windtunnel van de Universiteit Twente.

"De metingen in de windtunnel bleken de kers op de taart. Met 3D-printen hebben de studenten veel zelf gemaakt, maar ook met hulp. Er was betrokkenheid vanuit de docenten, technici en de vakgroep. We werkten als een hecht team samen. De tweeling heeft negen maanden aan de windturbine gewerkt. Inmiddels zijn ze samen op dezelfde dag afgestudeerd met als eindcijfer een 9. De commissies waren onder de indruk van het feit dat ze vanuit het niets een werkend systeem aan de praat hebben gekregen. Een welverdiend eindcijfer dus”, zegt Arne.

Binnenkort komt er een promovendus uit China die de resultaten van de tweeling gaat gebruiken in zijn PhD-onderzoek. De windturbine van de tweeling kan daar gebruikt worden bij onderzoek naar verbeteringen op het gebied van geluidproductie en energieopbrengst. “Zo’n windturbine is eigenlijk een soort trillingsmachine die 20 jaar zo betrouwbaar en efficiënt mogelijk moet draaien. De promovendus gaat daar onderzoek naar doen.”

De turbine was niet alleen aanleiding tot wetenschappelijk onderzoek, met name het onderwijs wordt ook verbeterd. Arne: ”Het doel was er metingen aan te kunnen doen die de fysica achter de windturbine inzichtelijker maken. Dat doel is bereikt. Een meerwaarde voor ons onderwijs én voor het bedrijfsleven waar onze studenten natuurlijk in terecht komen.”

Studenten ‘Sustainable Energy Technology’ en ‘Engineering Technology’ komen bij windturbine fabrikanten terecht. Zoals bijvoorbeeld bij 2-B Energy in Hengelo, waar onlangs een afstudeerder van de UT aan het werk is gegaan. Doordat deze studenten ook praktijkervaring hebben opgedaan is hun kennis en kunde sterk vergroot. Ze kunnen daardoor in hun werk betere beslissingen maken, en ook betere ontwerpen maken. “De nieuwe generatie maakt de wereld een stukje beter, dat is de ambitie.”