Wie bij ons op kantoor aan de Pedro de Medinalaan in Amsterdam de trap naar de derde etage nam, hoorde het al voordat hij iets zag: het zoemen van een elektromotor en het klotsen van water. Er stond een waterbak, binnen, driehoog, met daarin een prototype van een buitenboordmotor, draaiend in de bak en aan een frame hangend, omringd door meetapparatuur. Aan water geen gebrek in Nederland, maar voor een motor die je elke dag wilt verbeteren, wil je niet elke dag naar de haven rijden.
Die bak vat de periode goed samen. Van eind 2021 tot begin 2024 was elektrisch varen mijn werk. Ik leidde Propel, de marinedivisie van de Britse motorenbouwer Saietta, als managing director en CTO. We lanceerden het merk in november 2021 op METSTRADE in Amsterdam, de grootste watersportvakbeurs ter wereld. We ontwikkelden drie producten: de Propel D1-binnenboordmotor, het modulaire Propel B1-accusysteem en de Propel S1-buitenboordmotor.
Deze blog gaat over het ombouwen van één tuindersvlet. Maar de keuzes aan boord van Cornelis komen ergens vandaan, en dat verhaal wil ik hier een keer vertellen.
De motor als vertrekpunt
Saietta ontwikkelde axial-flux-motoren: platte, schijfvormige elektromotoren die in de wandelgangen “pancake-motoren” worden genoemd. Waar een gewone elektromotor een liggende cilinder is, is een axial-flux-motor een dikke pannenkoek. Voor boten is die vorm een gelukkig toeval: hij levert veel koppel bij een laag toerental, zodat de schroef zonder vertraging of bak op het juiste toerental draait. Dat scheelt ruimte, maar ook onderdelen, en daarmee onderhoud en lawaai.
Bepalend was de keuze voor 48 volt. Hoog genoeg om serieus vermogen te leveren zonder dikke kabels, en laag genoeg om aanraakveilig te blijven. Wie weleens aan een installatie van een auto met honderden volt heeft gewerkt, weet wat dat scheelt: andere regelgeving, en vooral de vraag wie er nog aan mag sleutelen.
De motor was waanzinnig. Soms konden we niet geloven wat een verschil het koppel maakte. Iedere maand kregen we nieuwe updates van het team uit het VK, waar de motor werd ontwikkeld, en het was tof om samen te werken met het R&D-team. Propel werd gezien als een van de kansrijke applicaties van de motor, en dat was dan ook de reden voor de moedermaatschappij om Propel op te richten: om in huis kennis en ervaring op te doen met applicaties voordat de massafabricage werd opgestart voor een breder spectrum aan applicaties.
Eerst de D1: snel de markt op
De buitenboordmotor was van meet af aan het grote doel, maar zoiets ontwikkel je niet in één jaar. Extrusies, stuursoftware, CFD-analyses, kunststof spuitgietdelen, HMI-design: stuk voor stuk complexe trajecten. Daarom kwam eerst de Propel D1: een elektrische binnenboordmotor, opgebouwd rond diezelfde axial-flux-motor. Die volgorde was bewust: met de D1 konden we snel de markt op, leren en data ophalen, dealers vinden en een distributienetwerk opbouwen, terwijl het grotere ontwikkeltraject van de S1 doorliep.
De D1 was een “kratmotor”: een compleet pakket dat een dieselmotor één-op-één vervangt. Motor, controller en gesloten koeling zaten in één chassis, met een DC-DC-omzetter voor het 12-volt-boordnet erbij. Een installateur hoefde niets bij elkaar te zoeken: het pakket werkte zodra het was aangesloten. De eerste serie leverden we met een LiFePO4-accu van 6,5 of 13 kWh.
Amsterdam als aanjager
Dat er haast achter zat, kwam voor een groot deel uit Amsterdam. De stad had aangekondigd dat de grachten uitstootvrij moesten worden, en daarmee lag er ineens een concrete markt met een deadline. Voor ons was dat de bevestiging dat we het juiste aan het bouwen waren, en de grachten zelf waren een ideale proeftuin: veel vaaruren, weinig ruimte en strenge eisen. We zaten in die jaren geregeld met de gemeente om tafel over wat de omschakeling vroeg, van laadinfrastructuur tot regelgeving.
Uit die gesprekken groeide iets groters dan een bedrijf. Met een handvol gelijkgestemde bedrijven richtten we de Coalitie Duurzaam Varen op, om kennis over elektrisch varen te bundelen en met één stem met overheden te kunnen praten. De coalitie is inmiddels uitgegroeid tot tientallen leden en vaste gesprekspartner van de gemeente Amsterdam. Propel bestaat niet meer, de coalitie wel. Dat vind ik misschien wel de mooiste erfenis uit die tijd. Je vindt ze dit jaar op de Hiswa.
B1: de accu als koffer
Voor de accu’s kozen we een andere weg dan de meeste bouwers. Niet één groot blok, maar modules, ieder met een eigen BMS: de Propel B1, een 48-volt-pakket van 1,7 kWh in de vorm van een stevige koffer. Wie meer bereik wilde, stapelde er meer — vier, zes of acht in een behuizing, goed voor 6,8 tot 13,6 kWh, en bij de buitenboordmotor kon je doorstapelen tot zestien stuks.
Het idee erachter is simpel: elke boot is anders. Een open sloep heeft andere ruimte dan een kajuitboot, en gewicht wil je kwijt waar de trim goed werkt. Met modules van een tilbaar formaat verdeel je dat naar wens. Bovendien groeit het systeem mee: begin klein, koop er later modules bij.
S1: gebruikservaring voorop
En dan de S1, de buitenboordmotor uit de waterbak. Tien kilowatt, zo’n 47 kilo, en een verschijning die weinig weg had van wat er toen te koop was: een platte, ronde kop in plaats van de bekende druppelvorm, omdat de pancake-motor dat mogelijk maakte. Motor, controller en elektronica zaten allemaal boven de waterlijn. Dat beschermt ze beter en maakt onderhoud makkelijker, terwijl onder water alleen de slanke schroefas draait.
Onder water draaide een schroef die je op geen enkele andere buitenboordmotor van dit formaat zag: een vierblads exemplaar van ruim 32 centimeter, ontworpen voor een laag toerental. Omdat de pancake-motor zijn koppel al bij lage toeren levert, kon de schroef groot en langzaam zijn, en een grote, langzame schroef zet vermogen efficiënter om in stuwkracht dan een kleine, snelle schroef. Het ontwerp kwam voort uit CFD-stromingsanalyses van Peter Coysh, een aerodynamicus die ruim twintig jaar in de Formule 1 werkte, onder meer bij McLaren, Mercedes en Toro Rosso. De rekenmethodes waarmee hij voorvleugels optimaliseerde, bleken net zo goed te werken voor een scheepsschroef.
Een mooie anekdote: technisch gezien konden we veel verder optimaliseren; kijk maar naar de schroef van een onderzeeër. Het meest efficiënte model was zo groot dat we daarmee andere problemen introduceerden: de extrusie moest langer worden, waardoor je weer allerlei trillingen moest opvangen. Maar veel praktischer: we waren bang dat hij dieper zou steken dan de gemiddelde outboard en dat zo’n beetje alle fietsen en winkelwagentjes in de gracht een probleem zouden vormen.
Eén overtuiging stuurde het project: de ervaring van de gebruiker gaat vóór een extra procent rendement of een indrukwekkende specificatielijst. Een buitenboordmotor moet makkelijk zijn. Dus een magneetsleutel die je op zijn plek klikt om hem te starten en een display dat je met animaties en trilsignalen zo zuinig mogelijk leert varen. En een gashendel die aanvoelt alsof hij rechtstreeks aan de schroef zit.
Onder de eenvoud zat het meeste werk. Neem de koeling: motor en controller deelden één gesloten koelcircuit, waarvan een deel door de staart van de motor liep — het stuk dat al in het water hangt. Het buitenwater koelt het circuit, zonder dat er ooit een druppel het systeem in komt. Geen pomp die verstopt raakt met wier, geen impeller om te vervangen. Op die vinding hebben we patent aangevraagd; het werd in mei 2023 gepubliceerd, en ik ben er nog altijd trots op dat mijn naam bij de uitvinders staat.
We wilden ook weten waar we stonden. Dus kochten we de producten van onze concurrenten, zetten ze op de testbank en haalden ze tot de laatste schroef uit elkaar. Leerzaam, en gaandeweg vooral geruststellend. Binnen een jaar legden we twee identieke bootjes naast elkaar, één met onze motor en één met die van een concurrent, en voer het bootje met de onze er letterlijk rondjes omheen. Ons blok had merkbaar meer koppel en kon zijn warmte veel beter kwijt, en dat vertaalde zich in meer meters per kilowattuur.
Zo werkten we ook: een klein team met korte lijnen dat sneller een nieuw prototype bouwde dan een rapport schreef. Elke versie ging de bak in en de metingen bepaalden wat er in de volgende anders moest. In het voorjaar van 2023 startte de serieproductie op een eigen lijn in Apeldoorn.
Wat niemand ziet: testen en EMC
Het deel van productontwikkeling waar zelden iemand over schrijft, is het testen. Niet het varen, want dat is het leuke deel, maar het aantonen dat een product onder alle omstandigheden doet wat het belooft. Duurtesten op de testbank die weken achtereen doorlopen, en dan opnieuw maar dan achter een van onze sloepen.
En dan EMC: elektromagnetische compatibiliteit. Een motorcontroller schakelt tienduizenden keren per seconde grote stromen, en dat mag geen marifoon, GPS of ander apparaat aan boord storen — en andersom. Vrij vroeg in het ontwikkeltraject zagen we al de gevolgen van statische elektriciteit op een analoge controller (van de concurrent); de motor begon te draaien. Niet iets waar je als eindverantwoordelijke graag je handtekening onder zet.
Alles telt mee, van de kabels en behuizingen tot het ontwerp van de printplaten. We kwamen erdoorheen, na een aantal iteraties, maar ik heb sinds die tijd diep respect voor iedereen die een elektrisch product door de certificering krijgt. Het is onzichtbaar werk: als het goed is gedaan, merkt niemand er iets van.
Die ervaring is ook de reden dat ik niet geloof in zelfbouwoplossingen met analoge controllers. Een gashendel die via een variabele spanning met de controller praat, pikt onderweg van alles op, en wat er dan bij de motor aankomt is maar de vraag. Bij Propel stond daarom vanaf de start vast dat de motor over een CAN-bus aangestuurd moest worden: een digitale verbinding waarover hendel, display en controller berichten uitwisselen die óf heel aankomen, óf worden weggegooid. Storing kan een bericht tegenhouden, maar niet stiekem veranderen. Het is dezelfde gedachte die op Cornelis terugkomt in de NMEA 2000-bus waar de hele boot op praat.
Design en erkenning
Vormgeving was bij Propel geen sluitpost. Voor het industriële ontwerp van de S1 werkten we samen met Ko:Work, voor het merk met Dentsu Creative Amsterdam. Mijn hart ligt bij het bouwen van merken (mijn master ging over merkmanagement) en met het team van Dentsu bouwden we de identiteit op rond een rimpeling in het water, het enige spoor dat een stille motor achterlaat.
Ik weet nog hoe obsessief we bezig waren om de kop van de motor platter te laten lijken dan hij was. Dat moest van het tweekleurige ontwerp komen: de kap was altijd wit, zodat het oog vooral de donkere band eronder zag. Bij een verbrandingsbuitenboordmotor had een witte kap nooit gekund, die maakt zichzelf vies. Een elektromotor blijft schoon, en dat gaf ons een vrijheid in het ontwerp die de gevestigde merken niet hadden.
Het lastigste ontwerpvraagstuk kwam uit de stilte zelf voort: hoe communiceer je verbruik als de motor niet meer te horen is? Bij een benzinemotor hoor je wat je doet, meer gas is meer herrie. Die terugkoppeling valt bij een elektromotor weg, terwijl een klein beetje extra gas je flink wat bereik kost; het verbruik stijgt veel harder dan de snelheid. Het display moest dat gat vullen en in één oogopslag laten zien wat die extra centimeter gashendel kost. De oplossing zat al in het merk: op het scherm bewoog diezelfde rimpeling, en die veranderde van vorm en snelheid met het verbruik. Gaf je meer gas, dan zag je dat meteen, nog voordat je een getal had gelezen. Wie op Cornelis meevaart, herkent het: het verbruik per kilometer is het getal waar je naar moet kijken.
Die aanpak leverde de S1 een Red Dot Design Award op, een van de bekendste designprijzen ter wereld. Het ontwerp won daarnaast een D&AD Pencil, en de website sleepte meerdere prijzen binnen, waaronder een Site of the Day op Awwwards. Voor een klein Nederlands team in een markt vol gevestigde namen mocht dat er zijn.
Hoe het eindigde
Bij een eerlijk verhaal hoort ook het einde. Zelf was ik al vertrokken voordat het misging: ik had een lange vakantie genomen en een nieuwe baan gevonden, opnieuw in de botenwereld. Moederbedrijf Saietta Group werd op 4 maart 2024 onder Brits bewind (administration) geplaatst, en de activa zijn later die maand verkocht. Over het hoe en waarom kan ik weinig zeggen. Wat ik wel kan zeggen: het heeft niet gelegen aan het team of aan de producten, en de periode heeft me meer geleerd over elektrisch varen dan welke studie ook had kunnen.
Wie deze blog leest, herkent inmiddels de rode draad. Cornelis kreeg een 48-voltsysteem omdat dat veilig en werkbaar is, en een installatie die als één geheel is doordacht, met het gewicht laag in de boot. Ik meet alles, omdat data laat zien wat er werkelijk gebeurt. En net als bij Propel gaat het uiteindelijk om hoe het varen voelt: sleutel om, stil weg.
Bij Propel ontwikkelden we motoren voor de markt. Met Cornelis vaar ik op eigen kiel. Wie zelf over ombouwen nadenkt: de serie begint bij Deel 1, en vragen zijn altijd welkom.
