Nuna 3 - Nederlandse Vereniging voor Ergonomie

Bijzonder facet PRS Ergonomie Prijs 2006
Nummer PRS06.14
Titel inzending Ergonomie in een zonnewagen
Contactpersoon Dhr J. van de Kieft (Job)
Postadres en e-mail Dhr J. van de Kieft
Balthasar van der Polweg 430
2628 BT Delft
jobvdkieft@hotmail.com
06 25384277

De cockpit van Nuna 3
De omstandigheden van de coureur in een zonnewagen zijn anders dan die van het
gemiddelde vervoer. Dat is wel voor te stellen. Maar wat houden die omstandigheden dan
precies in?
De ruimte is zeer beperkt. Je rijdt blootsvoets omdat je met schoenen aan je voeten niet rechtop
kunt zetten. Met je hoofd zit je strak in de canopy gedrukt. Op je hoofd heb je dan ook nog eens
een behoorlijke koptelefoon om geen last te hebben van de klankkast waarin je zit. Als je
uitademt komt je buik tegen de bovenkant van de wagen. Ruimte voor een stuurwiel is er dan
ook niet dus gebruiken we zogenaamde sliders met daarin ook verschillende controls verwerkt.
De temperatuur in de cockpit kan oplopen tot 50 graden. De etappes zijn maximaal 5 uur en
worden aaneengesloten gereden. Een toiletbezoek is daar niet bij.
De omstandigheden liegen er dus niet om en zijn niet direct te vergelijken met enig ander
vervoermiddel. De combinatie van beperkte ruimte, de lange rijtijden, de hoge temperatuur,
maar bijvoorbeeld ook een behoefte aan gevoel van veiligheid. maken de ergonomie een zeer
belangrijk maar ook complex onderdeel van Nuna 3. Een onderdeel die de coureur in staat
moet stellen in deze omgeving te kunnen functioneren. Een onderdeel waar ik dan ook veel tijd
aan besteed heb.
Naast de omstandigheden heb je natuurlijk te maken met de coureur zelf. In ons team hebben
we vier coureurs. De lengte van deze personen varieert van 1.80 tot 1,96m. Verschillende zitjes
is echter niet wenselijk in geval van een onverwachte coureurs wisseling.
Wat het dichtst bij in de buurt komt is de zitting van een ligfiets. Daar zit echter geen hoofdsteun
aan en ook geen goede ondersteuning van de benen omdat die benen bij een fiets
vanzelfsprekend in beweging zijn. Gewicht en materiaal spelen ook nog eens een grote rol want
iedere kilo teveel is verspilde energie en veiligheid moet ook worden meegenomen.
Dan is er nog het stress element. Er moet gewonnen worden. Sponsoren kijken mee, de
internationale pers kijkt mee. De druk van eerdere overwinningen en het besef dat je in een
auto van meer dan een miljoen euro rijdt. De bediening moet voor de coureur dan ook een open
boek zijn
Dit alles vormde een uitdaging die ik ben aangegaan. Het resultaat is een cockpit inrichting
waarmee de vier coureurs met Nuna 3 in een recordtijd 3000 km hebben afgelegd met een
gemiddelde snelheid van 102,75 km/h! Alle records van de World Solar Challenge zijn
daarmee verbroken. Dit kan alleen maar als alle omstandigheden, en dus ook de ergonomie, zo
optimaal mogelijk zijn.
De stoel
Met de cockpit omstandigheden en de verschillende lengtes van de coureurs kwam ik tot een
stevig programma van eisen waaraan de zitting moest voldoen. Hieronder staat beschreven
welke stappen ik heb doorlopen voor het uiteindelijke resultaat.
Omdat de ruimte beperkt is en je armen naast het zitting moeten kunnen liggen om te sturen is
hij daar de breedte van je rug. Bij de bovenbenen is hij iets breder. omdat grote stukken op
cruise control gereden worden moeten de benen ook goed kunnen steunen op dat gedeelte als
je ze niet gebruikt. In het ruggedeelte zit een soort goot langs de ruggengraat. Deze heeft drie
functies. Je steunt niet op je ruggengraat omdat die in die uitsparing valt, Ook dient het als extra
verstijvingrib voor de stoel. En als laatste dient het als aanvoer en afvoer van lucht.
Met de gegevens van de cockpit en ook de ervaringen van Nuna 2 heb ik een basis gemaakt
van MDF. Op deze basis heb ik schuim geplakt en bewerkt tot het goed zat. Om een idee te
krijgen naar welke vorm het toe moest heb ik ook gekeken naar de stoel van een ligfiets. De
coureurs hebben in dat stoeltje gezeten en de maat voor de rug bleek voor iedereen
comfortabel. Nadat de vorm in grote lijnen goed was heb ik het met plamuur afgewerkt om een
glad oppervlak te krijgen. De vorm heb ik gebruikt om een negatieve mal te maken waarmee de
stoel gemaakt kon worden. Zo is de bovenkant ook de gladde kant. Ik heb ervoor gekozen niet
te ontwerpen met computer maar op een bijna beeldhouwkundige manier omdat ik ter plekke
wilde kunnen voelen hoe veranderingen uitpakten.
Het materiaal in deze stoel is zowel koolstof als Aramide. Het Aramide heb ik vooral gebruikt
omdat bij een eventuele crash de stoel niet snel zou barsten en bescherming zou bieden aan
de coureur. Aramide wordt ook gebruikt in kogelvrije vesten. Het koolstof zit erin voor de
stijfheid. De bovenste laag is een hybride weefsel, koolstof met Aramide verweven. In de stoel
zijn verschillende uitsparingen gemaakt voor het stuursysteem waarvan de spoorstang onder de

stoel loopt. Om de stoel nog stijver te maken is er in de randen gebruik gemaakt van
sandwichmateriaal.
foto: Nuon Solar Team
Een goeie zitting is erg belangrijk als bijdrage aan het comfort. Na veel speuren op het internet
kwam ik uit bij het materiaal Ventisit. Dit is een zeer open gewerkt materiaal wat het beste te
omschrijven is als 3 dimensionaal kunststof kippengaas. Wasbaar, slijtvast, niet absorberend
en vooral zeer open en ademend. Het bedrijf heeft een mat op maat gemaakt die gemakkelijk
met dubbelzijdig tape kon worden bevestigd.
Om de coureur toch te beschermen tegen de warmte in de cockpit zijn er drie 0,5 watt
ventilatoren ingebouwd in de stoel. De ventilatoren zijn met siliconenkit aan de stoel bevestigd.
Dit is gedaan omdat de stoel iets doorbuigt bij belasting. Als de ventilatoren vast zouden zitten
en meebuigen kunnen ze gaan aanlopen. De ventilatoren kunnen aan de rechterkant van de
stoel met een wipschakelaar aan en uit gezet worden. Hoe klein ze ook zijn, je merkt duidelijk
verschil.
Dit is ook beter dan dat je een ventilator recht op je gezicht hebt. Daardoor krijg je last van
droge ogen. En met je rug heb je ook een enorm koeloppervlak waarmee je je lichaam
evenredig kunt koelen. Om te testen of het goed zat hebben alle coureurs er uiteraard van te
voren in gezeten. Door verschil in hoofdgroottes is er in de hoofdsteun nog een kleine
verdikking aangebracht. Dit bleek tegelijk ook een adequate demping voor trillingen die vanaf
de achterwielophanging kwamen. De stoel is opgehangen aan vier punten. Bij de hoofdsteun
zijn twee sleuven gefreesd waardoor aluminium strips steken. Deze zitten aan de hoofdsteun en
aan de rolbeugel vast gebout. Verder zit hij bij het zitvlak aan de onderkant gebout aan twee
aluminium hoekprofielen die aan de bodem van Nuna 3 gelijmd zijn. Met deze vier
ophangpunten kan de stoel ook makkelijk eruit gehaald worden om bijvoorbeeld kabels te
(ver)leggen en de stangen van het stuursysteem af te stellen.
De ergonomische kwaliteit
De kwaliteit van de ergonomie zit m vooral in de beperkte ruimte en hoe je hier zo optimaal
mogelijk in kunt liggen. Veel maten liggen vast en hierbinnen dient een zo comfortabel
mogelijke houding binnen gevonden te worden. En dat voor vier coureurs met zeer
verschillende lengten. Wat dat betreft is aan die eis wel voldaan. Het ontwerp van de zitting is
ook iets wat nauw verbonden is met de rest van de cockpit. Je hebt te maken met een
stuursysteem wat onder de stoel doorloopt. Ook moeten de armen naast de stoel vrij kunnen
bewegen voor zover mogelijk, om te kunnen sturen. Alleen een goede ondersteuning van het
lichaam is dus slechts een deel van het geheel. Het stoeltje moet je dan ook zeker in de context
zien van de rest van de cockpit. Alles moet zo sober en functioneel mogelijk. Gewicht speelt
een grote rol bij het materiaal gebruik. De vorm moet zoveel mogelijk goeie ergonomische
eigenschappen combineren met een zo efficiënt mogelijk gebruik van materiaal. De kwaliteit
van het stoeltje heb ik zelf afgemeten aan de reacties van de andere coureurs. Alle vier moeten
we onder dezelfde omstandigheden kunnen functioneren. Alle vier moesten we ons dus
kunnen vinden in het eindresultaat. De ergonomische kwaliteit van dit stoeltje is dat het voor
vier coureurs mogelijk gemaakt heeft om vele uren achtereen in deze omstandigheden toch
comfortabel te kunnen liggen en te doen wat ze moesten doen.
Ik ben zelf tijdens de race een van de vier coureurs geweest en heb de start, het langste stuk
van 5 uur achter elkaar (tussen tennant creek en Alice Springs) en ook de finish gereden tijdens
de World Solar Challenge. Tijdens de race alleen al ruim 1100 km. En dan nog uren tijdens het

testen daar en ook in Nederland. Ik kan dus uit eigen ervaring zeggen dat de stoel zijn functie
meer dan goed heeft uitgevoerd. Ook de andere coureurs delen deze mening.
Positieve impact op de betrokkenen
Koeling in zulke omstandigheden is belangrijk. Op bovenstaande foto is het koelpack op het
hoofd wel wat overdreven maar zeker als er langer stilgestaan moet worden schiet de
temperatuur omhoog. De auto is zo luchtdicht mogelijk gemaakt. Naden worden afgetaped om
aërodynamische verliezen te minimaliseren. Alleen via de wielkappen komt tijdens het rijden
wat lucht binnen bij hogere snelheden. Vooral bij het testen hebben we veel bij lagere
snelheden gereden waardoor het aanzienlijk warmer werd in de wagen. Door de ventilatoren in
de stoel konden we in deze situaties de gevoelstemperatuur aardig omlaag halen.
Nuna 3 was tijdens de race de enige zonnewagen met actieve stoelkoeling. Door een weinig
energieverbruik(1,5 watt) kon het comfort toch aanzienlijk worden verhoogd. Alle coureurs
hebben aangegeven dat de koeling een zeer positief effect had op de concentratie en op het
algemene rijgevoel. Verder hebben de vier coureurs geen enkel probleem gehad met nek en
rug terwijl ze toch zo enorm verschillen van lengte. Zelfs na een rit van 5 uur had de coureur
behalve vermoeidheid geen klachten over de lighouding en de vorm van de zitting. De koeling
bleek ook van belang in de testfase. Er moet dan wel eens gestopt worden voor aanpassingen.
verse lucht stroomt niet meer door de wagen waardoor de temperatuur zeer snel oploopt in de
cockpit. De ventilatoren zorgen dan voor de nodige luchtverplaatsing. Deze manier van koelen
is zeer efficiënt omdat het direct op het lichaam gebeurt over een groot oppervlak met relatief
weinig energieverlies.
Originaliteit
Door de koeling te integreren in de zitting is er een goeie oplossing ontstaan voor de hoge
temperaturen in de cockpit. Zo kan de coureur gekoeld worden zonder daar hinder van te
vinden. Door gebruik van de juiste materialen zoals het ventisit in combinatie met hele simpele
fans is een groot koeloppervlak verkregen. De oplossing is eigenlijk vrij simpel en toch
doeltreffend. Dit zijn tegelijk ook twee kernwoorden die zoveel mogelijk worden toegepast op
Nuna 3. Het moet zo simpel mogelijk zodat tijdens de race ook makkelijk dingen kunnen worden
aangepast of vervangen.
Deze oplossing is voor zover bekend niet eerder gebruikt in de zonnewagen race. En eigenlijk
is deze toepassing ook makkelijk te gebruiken voor andere vervoermiddelen. Bij de ligfiets
bijvoorbeeld is. een natte rug een veel voorkomend probleem waar op deze manier een
makkelijke oplossing voor is.
Terwijl de gevonden oplossing vrij simpel is waren toch veel mensen ook tijdens de World Solar
Challenge geïnteresseerd in de ventilatoren. Wat de stoel verder ook bijzonder maakt is dat het
geheel aansluit op de rest van de cockpit. Zoals eerder genoemd moet je de zitting ook in de
context van de rest van Nuna 3 zien. Een sobere zitting die optimaal gebruik maakt van de
weinige ruimte en ook om het stuursysteem gebouwd is. Deze combinatie maakt het een uniek
ergonomisch product waarmee de race niet alleen gereden kon worden maar ook nog eens met
een overtuigende tijd kon worden gewonnen.
Publicitaire waarde
Dat het Nuon Solar Team in het nieuws is geweest staat wel vast. Na het winnen van de
World Solar Challenge voor de derde keer achter elkaar heeft ieder journaal dit wel verslagen
en was het in alle landelijke dagbladen te lezen. Ook buitenlandse media deed uitgebreid
verslag van de Nederlandse overwinning.
Naast al die publiciteit is ook het ergonomische aspect uitgebreid belicht. En dat is ook niet gek
want een van de eerste dingen wat mensen zich afvragen is: Hoe zou het zijn om zo lang in
zo’n kleine ruimte te moeten zitten bij die temperaturen en dan ook nog met die druk. Het ziet er
van buiten zo plat uit en toch moet er een persoon in kunnen om te sturen. Ook op beurzen en
presentaties zijn mensen altijd zeer nieuwsgierig naar de binnenkant. Hierdoor is het project
naar buiten toe zeer nauw verbonden met ergonomie.
De zitting zelf is meerdere malen eruit gelicht. Nadat F1 Coureur Chrisitijan Albers Nuna 3 had
getest vertelde hij aan de pers dat de auto goed reed en zei daarbij specifiek dat hij het stoeltje
lekker vond zitten. Die quote was de volgende dag voorpagina nieuws, Ook in het tijdschrift

Autoweek is de zitting apart genoemd. Verder vond Minister-president Balkenende het ook
“eigenlijk best comfortabel” toen hij plaatsnam in Nuna 3 tijdens de innovatiebeurs in Maarssen.
testdag
finish
Fotomateriaal is van Hans Peter van Velthoven (tenzij anders vermeld.)