De overgang naar duurzame energiebronnen en energie-efficiëntie vereist een geïntegreerde aanpak voor innovatieve oplossingen, waarbij bedrijven, academische instellingen, burgers en overheden samenwerken. Het Thor Park, gelegen in Genk, België, is een opmerkelijke site die deze benadering omarmt en een essentiële rol speelt in het versnellen van de energietransitie. Ontdek in dit artikel hoe de site afscheid nam van zijn mijnbouwverleden, en evolueert tot een hedendaags knooppunt voor technologie, innovatie en duurzaamheid.
Innovatie is het nieuwe zwarte goud
Het Thor Park in Genk leeft. De site symboliseert Europa’s transitie van een industriële samenleving naar een groenere en kennisintensievere economie. Een goed voorbeeld is het Open Thor Living Lab, een samenwerking tussen EnergyVille, de stad Genk en Thor Park NV waar innovatieve oplossingen getest worden in een echte omgeving - in tegenstelling tot een gecontroleerde en beschermde laboratoriumruimte. Gerrit Jan Schaeffer, algemeen directeur van EnergyVille, legt uit waarom dergelijk onderzoek noodzakelijk is:
"Om de energietransitie te realiseren, volstaat het niet om innovatieve technologieën te bedenken, deze moeten ook als product succesvol op de markt gebracht worden. Daarom zetten we vanuit VITO/EnergyVille in op de uitbouw van een living lab, waar bedrijven hun producten en diensten kunnen ontwikkelen en testen in een reële setting. Zo co-creëren we o.a. nieuwe renovatietechnieken, optimaliseren we elektrisch laden en onderzoeken we zonnecel integratie in diverse materialen, in een grootschalige proeftuin."
Het ‘European Network of Living Labs’ (ENoLL) telt vandaag al meer dan 480 living labs. Sinds de jaren ’90 verschijnen namelijk steeds meer open-innovatie omgevingen, waar burgers, industrie, academische instellingen en de overheid samenwerken - binnen de zogenaamde ‘quadruple helix’. Dit niet enkel voor het testen van nieuwe energieoplossingen, maar ook voor innovaties in bijvoorbeeld de gezondheidszorg, agricultuur en media. Dankzij de real-world omgeving, gebruikersbetrokkenheid en snelle feedback, kunnen prototypes en innovatieve ideeën in een living lab namelijk beter en sneller worden ontwikkeld en geoptimaliseerd.
Daarbovenop heeft de site een sterke band met EnergyVille waarin KU Leuven, VITO, imec en UHasselt hun energieonderzoek hebben samengebracht. Hierdoor kan expertise uitgewisseld worden met bedrijven en overheden die actief in de energietransitie zijn. Tenslotte focust het Open Thor Living Lab sterk op het bouwen van permanente infrastructuur. In tegenstelling tot het opstellen en testen van pilootprojecten, beogen we met onze project-overschrijdende infrastructuur een duurzamere en reëlere omgeving waar innovatieve energieoplossingen kunnen worden getest en gedemonstreerd.
En de ruggengraat van dit alles? State-of-the-art technologie voor het vinden van energie-oplossingen op Europees topniveau, geïntegreerd in EnergyVille’s centrale dataplatform ‘SmarThor’.
Residentiële innovatie voor duurzame woonwijken
Een illustratie van zo’n overkoepelende samenwerking vinden we in de woonwijken naast het Thor Park. Eind 2021 werd het Europese project oPEN Lab opgestart, waarin Genk het startschot gaf. Meer dan dertig gezinswoningen in de sociale woonwijk ‘Nieuw Texas’ en de voormalige mijnwerkerswijk ‘Waterschei’ ondergaan een collectief renovatieconcept, met de allernieuwste technieken op het vlak van verwarming, ventilatie en energieopslag. Bovendien zorgen (geïntegreerde) zonnepanelen voor collectieve energieproductie, die ook kan opgeslagen worden in de wijkbatterij. Finaal beoogt het project zo ‘positieve energiewijken’ (Positive Energy Neighborhoods of PEN's) te creëren: stedelijke gebieden die netto nul broeikasgasemissies uitstoten en jaarlijks netto leveranciers van energie zijn – met andere woorden in staat zijn om meer energie te produceren dan ze verbruiken. Het testen van dergelijke positieve energiewijken is momenteel van groot belang voor zowel bedrijven als overheden, om zo de optimale balans te vinden tussen renovaties op gebouw- of wijkniveau. Maarten De Groote, VITO/EnergyVille projectcoördinator van oPEN Lab:
"Hier bouwen we de wijk van de toekomst. Het individueel benaderen van woningrenovaties, elektrische wagens, warmtepomp als warmtebron of waar zonnepanelen te plaatsen, is weinig efficiënt, heeft een hogere kost en gaat ten nadele van het lokaal elektriciteitsnet. Bovendien kunnen individuele technologieën al zeer nauwkeurig bij de fabrikant zelf getest worden. We moeten daarom afstappen van een dergelijke aanpak en evolueren naar een maatschappelijk optimum waarbij die innovatieve technologieën en technieken geïntegreerd worden aangeboden. Het zijn net die interacties met gebruikersprofielen en andere technologieën zoals batterijen, zonne-energie, elektrische wagens, ... waar EnergyVille de expertise voor kan aanbieden aan commerciële actoren. Vanuit het oPEN Lab project passen we deze geïntegreerde aanpak in de realiteit toe en onderzoeken we hoe we dit in zijn geheel optimaal kunnen sturen."
Aan de basis van het project ligt het real-time monitoren van de woningen voor en na de renovaties; zoals het energieverbruik, het klimaat binnen en buiten, alsook het menselijk gedrag. Op deze manier kan de interactie tussen technologieën onderzocht, geëvalueerd en eventueel bijgestuurd worden. Om bovendien het ontwerp- en bouwproces te versnellen, wordt er ook een ‘digitale tweeling’ van de wijk gebouwd. Deze virtuele representatie laat toe om het effect van interventies eerst te bekijken in een digitale simulatie, alvorens deze toe te passen in de woningen zelf. Later kan diezelfde digitale simulatie dan ook weer afgetoetst worden met de real-life effecten, om de representatie te optimaliseren. Zo convergeer je uiteindelijk tot bruikbare tools, zoals bijvoorbeeld de Vlaamse digitale wijkrenovatietool, waarmee renovatienoden van hele wijken in één keer digitaal in kaart zullen kunnen worden gebracht.
Dit ‘PEN concept’ wordt niet alleen in Genk, maar ook in Pamplona (Spanje) en Tartu (Estland) gerealiseerd. Naast de woonwijken in het Open Thor Living Lab, wordt er zo ook naar renovatieoptimalisatie van tertiaire- en appartementsgebouwen gekeken.
Wat dit project bovendien uniek maakt, is de nadruk op sociale cohesie: buurtbewoners worden actief betrokken bij het vormgeven van hun woonwijk, bijvoorbeeld via informatiesessies, vergaderingen en sociale activiteiten. Op een co-creatieve manier werd zo het ontwerp van de renovatie gerealiseerd en worden de betrokken bedrijven uitgedaagd tot het verbeteren van hun oplossingen. Zo wordt een essentieel aspect van een living lab heel bewust meegenomen: het succes van een technologie is meer dan de technologie alleen, je hebt een draagvlak en dus ook sociale innovatie nodig.
Het oPEN lab project loopt nog tot 2026, maar het residentiële living lab blijft een vaste waarde op het Open Thor park, o.a. dankzij de structurele samenwerkingen met de stad Genk en woonmaatschappij Wonen in Limburg.
Industriële baanbrekende oplossingen
Naast renovaties in individuele woningen of hele wijken, zal de manier waarop we onze wijken, steden en landen van energie voorzien, gebruiken en verdelen, ingrijpend veranderen. Ook daarvoor zal de huidige infrastructuur wellicht moeten veranderen. Daarnaast zal het noodzakelijk zijn om ook toekomstige producten en technieken op een milieuvriendelijke en betaalbare manier te fabriceren. Hier volgen enkele voorbeelden van hoe het Open Thor Living Lab baanbrekende oplossingen integreert op het gebied van infrastructuur voor elektrisch laden, thermische energie en zonne-energie, alsook de maakindustrie.
Met de elektrificatie van personenwagens groeit de kans op piekbelasting voor het elektriciteitsnetwerk wanneer veel voertuigen gelijktijdig opladen. De huidige elektriciteitsnetwerken en de infrastructuur bij bedrijven of particulieren zijn hier echter niet op voorbereid. Ofwel moet de netwerkinfrastructuur drastisch aangepast worden, ofwel moet de belasting van het net gebalanceerd worden, bijvoorbeeld door voertuigen flexibel of 'slim' te laden. Op het Open Thor Living Lab worden de mogelijkheden en beperkingen van die tweede strategie verkend met slim aansturen van elektrische laadpalen. Via een identificatiesysteem bij de laadpalen kan er rekening gehouden worden met het profiel van een gebruiker en het elektrisch laden flexibel aangestuurd worden. Op basis van weersvoorspellingen (en hun invloed op de eigen opwekking van zonne-energie) en marktprijzen (van EPEX BE, het Belgische deel van de Europese elektriciteitsbeurs), kunnen dan slimme laadstrategieën in de praktijk getest worden. Zo is er bijvoorbeeld het ConnectSME-project, waarin kleine en middelgrote ondernemingen (KMO's) in Vlaanderen en Nederland werden ondersteund bij het testen van hun slimme laadoplossingen. In Genk werd bijvoorbeeld onderzocht hoe de kostprijs van een laadsessie - in functie van de beschikbare (hernieuwbare) elektriciteit - flexibel laden kan stimuleren, en hoe het gebruik van elektrische voertuigen als batterijen via een 'vehicle-to-grid'-laadpaal het elektriciteitsnet kan ontlasten.
Alvorens elektriciteit op een slimme manier kan worden verdeeld, moet ze natuurlijk eerst worden opgewekt. De vraag naar duurzame elektriciteit zal naar verwachting blijven groeien, omdat de overgang naar een koolstofneutrale toekomst aanzienlijke elektrificatie van ons energiesysteem vereist. Een elegante stap in deze richting is het integreren van zonnepanelen op verschillende ongebruikte oppervlakken. Daarom wordt door EnergyVille onderzoek gedaan naar o.a. geluidsschermen met geïntegreerde zonnecellen, die langs autowegen en fietspaden kunnen worden geplaatst. De haalbaarheid van dergelijke wanden via traditionele productieprocessen wordt getest, samen met de optimalisatie van gebruikte materialen en de voorspelbaarheid van de energieproductie. Tegelijkertijd verhuisde SOLTECH, een spin-off van imec/EnergyVille dat zich toelegt op zonnecel-integratie in allerlei oppervlakten, van Tienen naar Genk. Dankzij de investering in een hypermoderne fabriek en kantoren, hoopt SOLTECH hun leuze ‘turn anything into a solar panel’, te kunnen verwezenlijken in de duurzame en innovatieve omgeving van het Open Thor Park Living Lab. Bas van de Kreeke, CEO van SOLTECH:
"De nabijheid van EnergyVille is een absolute troef voor onze R&D afdeling. We werken nauw samen in diverse onderzoeksprojecten, waarbij SOLTECH de laatste schakel vormt in het commercialiseren van nieuwe PV-producten. De woonwijken van het oPEN Lab project, op een steenworp afstand van onze productielocatie, bieden ons dan weer een unieke omgeving om onze marktrijpe producten voor het eerst op grotere schaal én onder real-life omstandigheden te testen. Ten slotte creëert het Thor Park een uitstekende werkomgeving, omringd door groen en met tal van bedrijven en onderzoeksinstellingen die allemaal dezelfde missie delen: bijdragen aan een betere wereld!"
Naast elektriciteitsopwekking en -verdeling, kan warmtedistributie ook op stadsniveau (of hoger) geoptimaliseerd worden via grootschalige warmtenetwerken. In 2024-2025 zal CollecThor (VITO/EnergyVille) hiervoor worden uitgerold; een innovatief laagtemperatuur netwerk dat warmte- en koude- uitwisselingen tussen nabijgelegen gebouwen op het Thor wetenschapspark optimaliseert, op een milieuvriendelijke manier. Dit netwerk zal zowel verwarming als koeling aanbieden aan gebouwen en thermische energie opslag in de ondergrond, op een diepte van 65 meter of meer via ‘aquifers’. Bovendien is het netwerk modulair, wat betekent dat het gemakkelijk kan worden uitgebreid en aangepast aan groeiende behoeften. Met een slim controlesysteem creëert het ook unieke mogelijkheden voor onderzoek en de optie voor bedrijven om ‘energy-as-a-service’ aan te bieden.
Ook naar optimalisatie van milieuvriendelijkere en betaalbare productieprocessen, wordt in het Open Thor Living Lab gekeken. Vorig jaar startte hiervoor de bouw van FacThory, een multifunctioneel gebouw voor slimme maakbedrijven. Start-ups, scale-ups, maar ook mature bedrijven kunnen er terecht om processen voor automatisatie, digitalisering en robotisering uit te werken en te testen. Daarnaast lopen twee initiatieven om de bouwsector specifiek te verbeteren en te innoveren; de tweeling testomgeving THOREAQ (VITO/EnergyVille) bewoond door virtuele inwoners waar woningrenovaties en luchtkwaliteit langs elkaar getest kunnen worden, en ConstrucThor (EnergyVille/KU Leuven), een onderzoeksgebouw voor klimaatneutraal bouwen. Op deze manier beogen ze alle drie, met de steun van Vlaamse subsidies, innovaties in duurzame technologieën te versnellen. Minister Jo Brouns kadert hun belang:
"De FacThory biedt mogelijkheden aan kleinere bedrijven om ideeën of ontwikkelingen te testen op een grotere schaal, zodat dit nadien sneller kan doorgroeien naar een nieuwe toepassing in de industrie. Met ConstrucThor ontwikkelen we de bouwtechnieken van morgen, zodat dit door efficiënter te werken ook betaalbaar wordt voor de Vlaming, en zetten we Thor Park en EnergyVille in Genk verder op de kaart als expert in de duurzame en circulaire technologieën."
Recreatieve samenwerking voor energie
Naast de optimalisatie van het energieverbruik tijdens en na de werkuren, onderzoekt het Open Thor Living Lab ook een andere soort energiestroom: korte pieken in energienoden en hoe deze te faciliteren. Neem bijvoorbeeld de specifieke vereisten van een voetbalstadion; veldverwarming in de winter, bierkoeling in de zomer en een hoog elektriciteitsverbruik tijdens voetbalwedstrijden. In september ondertekenden daarvoor KRC Genk, EnergyVille, Stad Genk en Thor Park NV een Letter of Intent, waarbij KRC Genk officieel toetrad tot het Open Thor Living Lab als een cruciale infrastructuurpartner. Op deze manier werd een extra profiel en unieke uitdagingen toegevoegd. Zodoende kan het living lab verder energie-noden en -overschotten optimaliseren met die van de omliggende woonwijken en het wetenschaps-en bedrijvenpark.
Dankzij de gebundelde innovaties neemt Vlaanderen via het Open Thor Living Lab een sterke positionering in op de Europese innovatie kaart. De huidige testomgevingen zullen binnenkort niet langer testomgevingen zijn, maar een plek waar mensen zoals u en ik samen in leven en werken.
Heb je interesse om mee de technologieën van morgen vorm te geven, door je dienst of product te ontwikkelen binnen dit ecosysteem? Bezoek de Open Thor Living Lab website of neem contact via openthor@energyville.be.
Of neem deel aan onze enquête! Hiermee willen we de noden en verwachtingen van jouw bedrijf beter leren kennen zodat we de strategie en investeringen in het Open Thor Living Lab beter kunnen afstemmen op jouw ambities.
