Een KB-systeem is een actief systeem: het beschermt zolang het aan staat. Maar veel objecten die bescherming nodig hebben, liggen precies daar waar geen stopcontact zit. Een viaduct in het buitengebied, een brug over een vaart, een kunstwerk langs een provinciale weg.
Dat is oplosbaar, en het is minder ingewikkeld dan het lijkt. Dat komt doordat een KB-systeem opvallend weinig vraagt.
Waarom dit überhaupt kan
De beschermstroom zelf is minimaal: 2 tot 10 mA/m² bij een paar volt, dus een vermogen in de orde van milliwatts per vierkante meter beschermd oppervlak. Een zonevoeding levert maximaal 20 W nuttig uitgangsvermogen, en dat is ruim bemeten. Zie hoeveel stroom vraagt een KB-systeem.
Met die orde van grootte wordt een zonnepaneel met accu een reële route, en niet een noodgreep.
Route 1: zonnepaneel met accu
De standaardopstelling is een zonnepaneelpaal met straatkast: paneel op een flenspaal met fundatie, en in de kast de voeding, de laadregelaar en de accu’s.
| Zonnepaneel | 440 Wp |
|---|---|
| Accu’s | twee stuks, 12 V / 90 Ah |
| Kast | bovengrondse straatkast met fundatie |
| Bevat verder | KB-voeding, laadregelaar, meet- en communicatie-unit |
De accucapaciteit is bewust ruim ten opzichte van het verbruik. Dat is niet om de dagelijkse cyclus te overbruggen maar om de donkerste weken van het jaar door te komen, waarin een paneel in Nederland een fractie levert van wat het in juni doet.
Route 2: openbare verlichting, dus alleen ’s nachts stroom
Dit is de route die het vaakst over het hoofd wordt gezien, en bij kunstwerken langs de weg vaak de eenvoudigste.
Op veel objecten ligt al een aansluiting op de openbare verlichting. Die staat alleen ’s nachts onder spanning, en dat is precies het omgekeerde van wat een zonnepaneel doet. Voor een verlichtingsarmatuur is dat prima; voor een KB-systeem dat continu aan moet staan, lijkt het onbruikbaar.
Dat is het niet. Met accu’s en een laadstroomregelaar buffer je de nachtelijke laadperiode en draait het KB-systeem overdag gewoon door op de accu. Het systeem staat dan 24 uur per dag aan, terwijl de aansluiting dat niet doet.
Het principe is hetzelfde als bij zonne-energie: er is een periode waarin je laadt en een periode waarin je teert, en de accu overbrugt het verschil. Alleen is de laadperiode hier voorspelbaar in plaats van afhankelijk van het weer, en dat maakt het dimensioneren eenvoudiger.
De les die je niet wilt herhalen
Bij het liggerkoppenproject van Rijkswaterstaat werd het KB-systeem op veel afgelegen viaducten gevoed met zonnecollectoren. In de winter bleken die aanvankelijk te weinig capaciteit te hebben.
De oorzaak zat niet in de anodes. Er waren per liggerkop relatief veel meetcellen aangebracht, en daarmee relatief veel meet- en regelunits. Het totale verbruik lag daardoor hoger dan waar het paneel op was gerekend.
Maar leid daar niet de verkeerde regel uit af
Liggerkoppen zijn in dit opzicht een bijzonder geval, en het is de moeite waard om te snappen waarom.
Daar gaat het om weinig vierkante meters beschermd oppervlak met veel meet- en regeltechniek: een meetcel per liggerkop, en dus een meet- en regelunit per liggerkop. De anodes vragen dan zo weinig dat de elektronica het formaat van je voeding bepaalt.
Bij grotere objecten ligt het gewoon andersom. Een tunnelwand of een dek van duizenden vierkante meters vraagt zoveel beschermstroom dat die de capaciteit bepaalt, en dan valt het verbruik van de meetkring daarbij in het niet.
De echte ontwerpregel is dus geen vuistregel maar een verhouding: hoeveel beschermd oppervlak heb je per meetpunt?
- Veel oppervlak, weinig zones: de anodestroom is leidend.
- Weinig oppervlak, veel zones: de elektronica is leidend.
Reken ze allebei door en kijk welke wint. Dat kost tien minuten en het voorkomt een paneel dat in januari tekortschiet.
Wat je dus meerekent
- De anodestroom, en dan de opstartfase en niet het bedrijfsniveau. Een KB-systeem start typisch rond 10 mA/m², ongeveer de helft van de ontwerpcapaciteit, en zakt in het eerste jaar met een factor vier tot vijf. Bij een groot oppervlak is dit de post die je voeding bepaalt.
- De meet- en regelunits, per stuk en per aantal. Meer meetcellen betekent meer units en meer permanent verbruik. Bij veel kleine zones is dít de post die je voeding bepaalt.
- De dataverbinding. Een object zonder netaansluiting heeft meestal ook geen bekabelde datalijn, dus loopt de communicatie via LTE-M. Dat kost energie, en dat is precies wat je bij een afgelegen object wél wilt, want ter plaatse uitlezen is daar het duurst. Zie monitoring op afstand.
- Marge voor de donkerste maanden. Reken op december en januari, niet op een jaargemiddelde.
Wat je verder vaststelt
- Oriëntatie en beschaduwing. Een paneel onder een viaduct of in de schaduw van een geluidsscherm levert niet wat de specificatie belooft.
- Waar de kast mag staan. Bereikbaar voor onderhoud, maar niet in de weg en niet in de obstakelvrije zone.
- Vandalisme en diefstal. Panelen en accu’s op een afgelegen locatie vragen aandacht voor bevestiging en afsluiting.
- Bestaande aansluitingen. Ligt er al iets van de openbare verlichting, of een aansluiting van een ander object? Dat is bijna altijd goedkoper dan een nieuwe aansluiting laten aanleggen.
- Onderhoud aan de accu’s. Dit is het onderdeel met de kortste levensduur van het hele systeem. Neem vervanging op in het onderhoudsplan.
Waar het op neerkomt
Geen aansluiting is zelden een reden om af te zien van kathodische bescherming. Het vermogen is er klein genoeg voor, en zowel zonne-energie als een nachtelijke voeding is met accu’s en een laadregelaar tot een continu werkend systeem te maken.
Wat het wel vraagt, is dat je de energiebalans compleet maakt: anodestroom én elektronica, en dan kijken welke van de twee bij jouw object de doorslag geeft.
Plan een technische intake met het CPS-team. Vertel wat er aan aansluiting beschikbaar is, ook als dat alleen openbare verlichting is, dan rekenen we de voeding met je door.
Meer over de units zelf? Bekijk stroombronnen.