Ruim twintig jaar geleden ging ik als jonge journalist van de universiteitskrant voor het eerst langs bij Wubbo Ockels, die toen net benoemd was tot hoogleraar aan de TU Delft. Ik kwam er niet aan te pas. Ockels vertelde wat hij kwijt wilde en mij restte niets anders dan netjes op te schrijven wat hij zei.

Heel wat jaren ervaring later sprak ik hem nogmaals, dit keer over de superbus. Dat mondde uit in een relletje, dat we nooit hebben uitgesproken, omdat onze paden nooit meer kruisten. Ik weet wel dat hij aanvankelijk onderstaand stuk over de superbus, dat ik in 2010 op verzoek schreef voor een toekomstspecial van Natuurwetenschap & Techniek, niet wilde lezen. Of hij het na aandringen van een bevriende redacteur alsnog gedaan heeft, weet ik niet.

Volgens mij staat in de laatste alinea’s van het stuk precies waar het bij Ockels om draaide: een heilig geloof in eigen kunnen, ook als dat enigszins overdreven was, waar anderen graag in meegingen omdat het te mooi was om niet waar te zijn.

De superbus blijft fascineren

Na een slepende juridische procedure werd de superbus, het geesteskind van prof.dr. Wubbo Ockels, deze maand eindelijk door de TU Delft overgedragen aan het Nationaal Techniek Museum. Het voertuig straalde een en al hitech uit, maar liep uiteindelijk net als de magneetzweeftrein vast op risicomodellen.

Op 30 april 2017 maakte de superbus zijn zoveelste testrit op de speciaal ervoor aangelegde snelweg tussen Guangzhou en Wuzhou in China. De dag erna zou president Xi Jinping het traject officieel openen, in gezelschap van Wubbo Ockels. Tot dan toe waren alle tests perfect gelopen, maar deze keer ging het mis. Vlak na een plotselinge remmanoeuvre vloog het voertuig in brand. De chauffeur verloor de macht over het stuur en de bus stuiterde enkele keren tegen de vangrail voor hij tot stilstand kwam. Er vielen geen gewonden, maar de feestelijkheden werden door de autoriteiten afgelast.

Uit het onderzoek dat volgde, bleek de crash het resultaat van een softwarebug in combinatie met een productiefout in de batterijen. Aan het technische ontwerp lag het niet. Toch bleek het incident de doodsteek voor de superbus. De snelweg werd voor gewoon autoverkeer in bedrijf genomen. Ockels bleef stug doorontwerpen, maar vond geen land meer bereid de infrastructurele voorzieningen te treffen die de superbus nodig had. Het afbreukrisico werd te hoog bevonden.

Veiligheid

Twijfels over de infrastructuur achtervolgden de superbus sinds haar conceptie in 2004. Omdat de bus tussen stedelijke knooppunten met 250 kilometer per uur moest gaan rijden, had ze eigen wegen nodig, zonder langzame medeweggebruikers en met flauwere bochten. De baan zou ook nog eens in zijn geheel verwarmd moeten zijn, om in de winter problemen met gladheid te voorkomen.

Technisch waren dat allemaal geen onoverkomelijkheden, maar vanuit het oogpunt van infrastructurele planning was het idee razend ingewikkeld en vooral: kostbaar. Vandaar dat Ockels, nadat hij in het najaar van 2010 het prototype van zijn bus getest had op een proefbaan van de Rijksdienst voor het Wegverkeer in Lelystad, uitweek naar China. Dat land had in zijn zucht naar infrastructurele vernieuwing tenslotte ook de investering gepleegd voor een traject van de magneetzweeftrein in Shanghai.

Met die proefritten in Lelystad had Ockels al een lange neus getrokken naar zijn critici, die op allerlei vlakken twijfelden aan de haalbaarheid van het ontwerp. Veiligheid van de constructie, banden, navigatie, batterijen – overal zouden onoverkomelijk bezwaren liggen, maar dat bleek dus mee te vallen. De superbus was technisch haalbaar.

Veiligheid was het onderwerp bovenaan het lijstje, want een bus met formule-1 snelheden moest in het geval van een botsing zijn passagiers minstens zo goed beschermen als een gewone bus. De bottleneck daarbij waren de veertien vleugeldeuren, want die onderbraken zoals bij iedere auto de stijfheid van de constructie. Niet voor niets stap je bij een formule-1 wagen van boven in. Dankzij een hexagonale constructie van koolstofvezels kreeg de superbus toch de gewenste crashbestendigheid.

Limousine

Het materiaal had ook nog eens gewicht als voordeel, zodat de superbus minder dan de helft woog van een conventionele bus. Hij was ook maar half zo hoog, wat een groot aërodynamisch voordeel opleverde. De spitse neus drukte hem net als een formule-1 wagen op het wegdek. Een diffusor, een soort omgekeerde trechter, maakte dat de lucht onder de bus aan de achterkant meer ruimte kreeg dan aan de voorkant. De daardoor veroorzaakte onderdruk zoog de bus verder tegen het wegdek.

Ook vering en banden vroegen de ontwerpers een stapje verder te denken dat op het moment zelf usance was. Niemand had immers eerder een voertuig bedacht met de snelheid van een sportwagen (Ockels zelf prefereerde de vergelijking met een Mercedes op de autobahn boven die met een formule-1 op een racecircuit) maar de aslast en formaat van een verlengde limousine. Het superbusteam wist gerenommeerde fabrikanten van vering en banden uit te dagen al hun kennis uit de kast te trekken om het optimum te vinden.

Naast de fysieke constructie moest ook elektronica bijdragen aan de veiligheid. In de bus waren radar en optische sensoren ingebouwd om de chauffeur te assisteren. Met name bij topsnelheid in bochten moest die immers in een fractie van een seconde besluiten tot bijsturen of remmen als een obstakel zich aftekende. Ook een extreem nauwkeurig GPS-systeem droeg daaraan bij. Alle signalen moesten uiteraard real time verwerkt worden door de elektronica.

Ondanks alle hitech voldeed de superbus niet aan de geldende veiligheidsnormen. Dat was niet zo gek, gegeven het uitzonderlijke concept. Er waren simpelweg geen normen voor razendsnelle bussen op een eigen baan. Het zat tussen weg- en spoorverkeer in, maar toepassing van de bijbehorende normen liep mank. Ockels indertijd: ‘Wij werken op basis van veiligheid aan een volledig nieuw concept. Daar moet de regelgeving vervolgens aan worden aangepast, ook op Europees niveau.’

Tot aanpassing van de Europese normen zou het nooit komen. Daarvoor waren concrete plannen voor aanleg van een superbusbaan nodig. In China werden dat soort formele hobbels met gemak genomen, toen de wil om hem te realiseren er eenmaal was. De superbusbaan lag er binnen een jaar nadat het besluit genomen was. In diezelfde tijd werden ook drie bussen gebouwd, waarvan er dus eentje crashte, een achterbleef in China en eentje naar Delft kwam voor verder onderzoek.

Batterijen

Critici dachten vooraf dat de batterijen, die uiteindelijk de Nemesis van de superbus zouden worden, überhaupt nooit goed genoeg zouden zijn om lange tijd op topsnelheid te rijden. Bij de introductie van de superbus werden auto’s uitgerust met nikkel-metaalhydride accu’s, omdat batterijen op basis van lithium te gevaarlijk geacht werden. Lithium is immers zeer ontvlambaar, zoals spontaan ontbrandende mobieltjes en laptops lieten zien. Ockels was in 2007 optimistisch: ‘Batterijtechnologie verandert razendsnel. We gaan nu aan de slag met lithium-polymeer batterijen.’

De superbus profiteerde van een groot Europees onderzoeksprogramma naar accu’s voor auto’s. Dat leverde steeds betere batterijen op. In oktober 2010 reed een Audi A2 in zeven uur de 600 kilometer van München naar Berlijn op lithium-polymeerbatterijen zonder tussendoor op te laden. Drie jaar later lanceerden Volkswagen en BMW hun eerste elektrische auto’s. De superbus had enkele jaren meer nodig, voordat de batterijen krachtig genoeg waren om haar met ruim 200 kilometer per uur over het asfalt te jagen.

Dat uiteindelijk toch een incident met batterijen de superbus nekte, mag pech heten. Omdat lithium-polymeer batterijen brandbaar zijn, moet het opladen zeer nauwkeurig gebeuren. Een enkele batterij bestaat uit een groot aantal cellen. Elektronica zorgt ervoor dat geen van die cellen tijdens het laden overbelast raakt. Van iedere cel wordt continu gemeten hoe ver ze is opgeladen en de spanning erop wordt daaraan aangepast.

Dat werkt goed, wanneer het opladen via het elektriciteitsnet gebeurt, omdat de laadspanning dan constant is. Dat lag anders wanneer de superbus remde. De remenergie werd aangewend om de accu te laden en een combinatie van elektronica met software moest ervoor zorgen dat de cellen van de accu’s niettemin gelijkmatig werden opgeladen. Bij de rit van 30 april 2017, zo bleek achteraf, zat een productiefout in de accu’s, waardoor een aantal cellen van slechte kwaliteit was. De elektronica schakelde die netjes af, maar de software bleek niet berekend op de combinatie van vlak na elkaar uitvallende cellen in combinatie met fluctuerende spanning als gevolg van het remmen. Enkele overblijvende cellen raakten daardoor overbelast. Toen als gevolg daarvan nog meer cellen uitvielen, ontstond een kettingreactie die er uiteindelijk toe leidde dat een deel van de accu voorin de bus zo oververhit raakte dat ze in brand vloog.

Had het incident zich tijdens een gewone testrit voorgedaan, dan zou het met de superbus misschien anders zijn afgelopen. Maar het afblazen van een presidentiële rit ter gelegenheid van de dag van de arbeid werd door de Chinezen als zo’n gezichtsverlies ervaren, dat ze niet meer aan het project herinnerd leken te willen worden.

Museum

Desondanks zag Ockels kans zijn universiteit en diverse bedrijven te interesseren in de verdere ontwikkeling van de bus. Zij hadden het project altijd gezien als een technologische uitdaging, die vooral bedoeld was om state-of-the-art concepten te testen aan de hand van een concrete probleemstelling. De opgedane kennis kon altijd nog elders van pas komen. In hoeverre Ockels zelf er ook zo tegenaan keek, was onduidelijk. Naar buiten toe straalde hij immer onvoorwaardelijk geloof uit in de haalbaarheid van de superbus, maar dat kon ook een manier zijn om zijn studenten, onderzoekers en financiers te motiveren.

Na Ockels’ vertrek van de TU Delft werden zijn enthousiasme en overredingskracht node gemist. Het onderzoeksteam viel uit elkaar, geldschieters zochten andere projecten. Pas toen de TU Delft de superbus afschreef, bleek hoe serieus het de inmiddels 84-jarige Ockels al die tijd geweest was. Hij stapte naar de rechter om de universiteit te dwingen de superbus als onderzoeksproject te handhaven en niet als een curiositeit af te staan aan het museum. Twee keer ging hij in beroep tegen een uitspraak, maar uiteindelijk kon hij de overdracht niet tegenhouden. Vanaf nu maakt de superbus deel uit van de permanente tentoonstelling, niet als curiositeit, maar als fascinerende herinnering aan een grootse ambitie.

Disclaimer: De beschrijving van de superbus is gebaseerd op in het verleden afgenomen interviews met een tiental betrokkenen, inclusief Ockels. Het toekomstige incident is uiteraard gefingeerd, maar zorgen over de toenemende risico’s van software in auto’s zijn reëel. De Chinese connectie is ook verzonnen, maar er werd druk over gespeculeerd ten tijde van Ockels’ oorspronkelijke voornemen om de superbus bij de Olympische Spelen van 2008 te introduceren. Van Xi Jinping wordt verwacht dat hij in 2017 werkelijk de president van China is.