Power Lab zet vervormde stroom op de onderzoeksagenda

De nieuwe onderzoekslocatie op het Cleantech Park Arnhem gaat duidelijk maken welke impact elektrische apparaten hebben op de spanningskwaliteit: een fenomeen dat meer onderzoek nodig heeft. 

De inductieplaat die start te zoemen zodra de elektrische auto oplaadt. Lampen in huis die op het eerste oog spontaan beginnen te flikkeren. Of de omvormer van de zonnepanelen die ineens uitvalt. Het zijn een paar voorbeelden van ongewenst gedrag van elektrische apparaten die te maken hebben met de spanningskwaliteit ofwel Power Quality. 

“De vraag is wat er gebeurt als we in de toekomst nog veel meer grote elektrische apparaten gebruiken”, zegt Jan Geurts van Kessel, onderzoeker bij de HAN en clustermanager bij SEECE. “Daar hebben we geen antwoord op. Wat we wél weten, is dat er steeds meer en heftigere verstoringen zijn, die impact hebben op de kwaliteit van de stroom en dit vervelende gevolgen kan hebben.”
 

Deze relatief nieuwe, onverklaarde fenomenen in het elektriciteitsnet vormden de aanleiding voor de opening van het Power Lab in HAN@Connectr op het Cleantech Park Arnhem. Daar zijn de benodigde testapparatuur en kennis aanwezig om te achterhalen wat de impact is van elektrische apparaten op de spanningskwaliteit in het elektriciteitsnet. Geurts van Kessel is in samenwerking met innovatie- en kenniscentrum ElaadNL onlangs gestart met het onderzoek, dat onderdeel is van zijn doctoraatstraject. 

“Bij netcongestie gaat het altijd over de capaciteit van het elektriciteitsnet”, licht Geurts van Kessel toe. “Maar naast capaciteit speelt ook de spanningskwaliteit een rol. Alleen is daar nog maar beperkt onderzoek naar gedaan. Daarom duiken we dieper de techniek in en gaan we kijken wat er precies gebeurt in die kabels. Daarmee versterkt het Power Lab de frontlinie van de energietransitie. Het is uniek in Nederland en wereldwijd gezien wordt er weinig onderzoek gedaan naar de impact van apparaten op de kwaliteit van de stroom.”

De realisatie van het Power Lab is het resultaat van een samenwerking tussen het lectoraat Balanced Energy Systems van de HAN, innovatie- en kenniscentrum ElaadNL en SEECE, het expertisecentrum waarin partijen samenwerken aan een duurzaam en betrouwbaar energiesysteem. Geurts van Kessel is naast onderzoeker binnen het lectoraat BES van de HAN als clustermanager van SEECE verantwoordelijk voor de ‘transitie in technologie’, één van de drie focusgebieden van het Centre of Expertise. 

Waarom hij zich juist nu druk maakt om de spanningskwaliteit? “In een ideaal wisselstroomsysteem is de stroom (en spanning) sinusvormig: het ‘beweegt’ in een vloeiende golvende vorm tussen een positieve en negatieve topwaarde. Dan werkt alles optimaal. Maar die golvende vorm kan verstoord worden, waardoor je ‘vervormde stroom’ krijgt. En vervormde stroom heeft negatieve impact op de capaciteit van het elektriciteitsnet en thuis krijg je dan ook vervormde stroom aangeboden, waardoor apparaten sneller kunnen slijten, vreemd gedrag kunnen vertonen of in het ergste geval kunnen uitvallen.” 
 

Die verstoringen nemen dus toe en worden heftiger in alle lagen van het elektriciteitsnet. “Netbeheerders zien dat het een wijdverspreid fenomeen is, dat op een aantal specifieke momenten nu vooral voorkomt. Bijvoorbeeld op hele zonnige dagen en bij zonsopkomst en zonsondergang. Maar wat er precies gebeurt en waardoor het ontstaat, begrijpen we nog niet. Dat leidt tot vragen als: wat kunnen we verwachten als er straks drie keer zo veel omvormers voor zonnepanelen, elektrische auto’s, warmtepompen en thuisbatterijen aan het net verbonden zijn? En wat kunnen we nu al doen om toekomstige problemen te voorkomen?”

Vanwege die onverklaarde fenomenen in het elektriciteitsnet en de onduidelijkheid van de consequenties, klopten netbeheerders de afgelopen tijd aan bij ElaadNL. Het innovatie- en kenniscentrum heeft de voorbije vijftien jaar veel betekend voor de integratie van elektrisch vervoer in de netten. Sinds kort heeft ElaadNL haar werkveld verbreed en wordt er ook onderzoek gedaan naar andere ‘netintensieve apparaten’, zoals omvormers van zonnepanelen, warmtepompen en thuisbatterijen. 

“In het Power Lab komen onze behoeften en kwaliteiten en die van de HAN heel mooi samen”, zegt Arjan Wargers, Manager Research and Innovation bij ElaadNL. “De focus komt nu eerst te liggen op die netintensieve apparaten, omdat die een groot vermogen opnemen of leveren en veel uren aanstaan.”
 

Omdat de verstoringen vooral veel voorkomen op zonnige dagen en bij zonsondergang en zonsopkomst, worden eerst omvormers in het Power Lab onder de loep genomen. Vervolgens kunnen aanbevelingen worden gedaan. “Dan kun je denken aan aanpassingen van normen”, zegt Wargers. “Want over het algemeen geldt: als de kwaliteit van apparaten verbetert, veroorzaken die minder verstoringen. Maar de vraag is dan natuurlijk wel meteen: welke aanpassingen moeten fabrikanten precies doen?” Geurts van Kessel: “Het betekent ook niet per se dat strengere normen nodig zijn. We voelen de maatschappelijke noodzaak om een goede balans te vinden tussen betaalbaarheid en ingewikkeldere elektronica, die altijd duurder is.”

ElaadNL heeft wat dat betreft binnen de laadinfrastructuur al laten zien wat het oplevert als je voortdurend met R&D-afdelingen van fabrikanten in gesprek bent. “Door deze samenwerking met fabrikanten zijn de producten in de laadinfrastructuur, ook zonder normering, van hoge kwaliteit.”, zegt Geurts van Kessel. “Dat willen we nu graag kopiëren voor andere apparaten. Daarvoor gaan we eerst inzicht vergaren. Daarna kunnen we fabrikanten en netbeheerders adviseren, zónder waardeoordeel. We stellen alleen feitelijk vast: welke impact heeft het apparaat op de stroomkwaliteit en wat zijn de gevolgen?”

9 maart 2026