artikel

Hoe Freedom (elektrische) rolstoelauto’s bouwt

Ondernemen 1209

Freedom past auto’s aan. Door de autobodem te verlagen kan iemand in een rolstoel comfortabel mee. En als je dat kunt, kan je de dieselmotor ook wel door een elektromotor vervangen. Hoe doet Freedom dat? En waarom?

Freedom maakt dus auto- en busaanpassingen voor individueel en groepsrolstoelvervoer. Auto’s dus waarin je een rolstoel of scootmobiel kunt meenemen, al dan niet met een rolstoellift of oprijplaat. Om dat een beetje comfortabel te doen, heb je eigenlijk een interieurhoogte van 1,40 meter nodig, zoals bij aangepaste taxi’s ook wettelijk geregeld is.

Freedom hanteert minimaal 1,50 meter voor alle auto’s, zodat iemand in een rolstoel niet met z’n hoofd tegen het dak zit en gewoon naar buiten kan kijken. Dat noemt het bedrijf de panoramagarantie. Freedom plaatst de rolstoel bij voorkeur direct achter de voorstoelen op de tweede zitrij en niet achter in de kofferruimte.

Een Freedom-auto is daardoor echt een familieauto. Directeur Pieter van Mullekom: “Er is op de tweede zitrij naast de rolstoel altijd ruimte voor een broertje of zusje. Vaak is er zelfs ruimte voor twee stoelen.”

030-INNOMAC-FREEDOM

Dit zijn de mannen van Freedom Autoaanpassingen. Links en midden ontwerpers Nico Katsburg en Bart van Baal. Rechts directeur/eigenaar Pieter van Mullekom.

Yoeri monteert op de tweede zitrij van deze Renault Kangoo nog twee stoelen. Dankzij de Freedom-verlaging met de vlakke vloer kan de rolstoel tussen beide stoelen staan.

Waar haal je de ruimte vandaan?

Het gat dat Freedom in de bodem maakt is zo breed als de constructie van de auto toelaat en varieert meestal van 75 tot 85 cm. Dat is breed genoeg voor een rolstoel en de meeste scootmobielen. De lengte van de bak begint direct achter de voorstoelen (vanaf de B-stijl) tot en met de achterbumper. Komt de rolstoel op de derde zitrij, dan is de bak aanzienlijk korter.

De ontwikkeling van de ombouw doet Freedom zelf, maar goedkoop of makkelijk is het niet. Pieter: “Voor ons laatste project hebben we alleen al aan het testen van de auto zestigduizend euro uitgegeven. Daar komen de ontwikkelingskosten nog bij.” Het valt niet mee om die kosten bij kleine aantallen terug te verdienen, en daarom heeft Pieter besloten om de bedrijfswinst terug in het bedrijf te investeren en de productie van de huidige honderd auto’s op jaarbasis op te schroeven. “Zodat we de ontwikkelingskosten over meer auto’s kunnen verspreiden. We willen de komende jaren van elke door onszelf ontwikkelde auto minimaal zo’n veertig of vijftig exemplaren maken.”

Concurrenten zijn ook klanten

Freedom levert de zelfontwikkelde ombouw ook als bouwpakket aan buitenlandse bedrijven. Zo’n bouwpakket bestaat uit een kist met onderdelen, een uitgebreide beschrijving van de bouw en medewerkers van dat buitenlandse bedrijf lopen een paar dagen in Vortum-Mullem mee om te kijken hoe zo’n ombouw in z’n werk gaat. Het voordeel voor Freedom is dat ze een belangrijk deel van de ontwikkelingskosten terugverdienen met deze bouwpakkettenverkoop.

“De bak wordt niet gelast, maar gekit en gepopnageld. Net zoals bij een vliegtuig”

Het voordeel voor de klanten is dat ze niet zelf tijd en geld hoeven te investeren in de ontwikkeling van een aanpassing, maar direct met de ombouw kunnen beginnen. Sommige van deze bedrijven maken zelf ook bouwpakketten van weer andere auto’s, die Freedom als Freedom API importeert. Concurrenten kunnen dus ook klanten zijn. Neem de Caddy Maxi, een auto met een starre as, die zo simpel is om te bouwen dat veel bedrijven dat in een paar dagen kunnen.

Er zijn daardoor meerdere fabrikanten die zo’n ombouw als bouwpakket aanbieden. Het nadeel van deze ombouw is echter de plaatsing van de rolstoel: helemaal achterin op de derde zitrij. Freedom koopt af en toe zo’n pakket als klanten dat willen, maar echt voldoening levert het niet op. Gelukkig voor het bedrijf vinden de meeste klanten het belangrijk om de rolstoelgebruiker tussen de andere passagiers op de tweede zitrij te hebben, en daarom kiezen ze voor een Freedom Van, zoals een Kangoo, Doblo of Combo.

Een gat van 2,5 meter

Standaard is de interieurhoogte van een Kangoo/Berlingo/Caddy-achtige auto niet meer dan ergens tussen de 1,10 en 1,20 meter. Dat is te weinig voor iemand in een rolstoel, dus of de vloer moet naar beneden of het dak moet omhoog. Bijna alle ombouwers kiezen voor het verlagen van de vloer. In een notendop lijk het een simpel proces: auto strippen, gat zagen, bak plaatsen en bekleden.

Freedom-ontwerper Bart van Baal lacht: “Ja, je vraagt je af waarom dat gemiddeld twee weken per auto moet duren! We beginnen aan de achterkant met het demonteren van de bumper, de binnenpanelen en de kokerbalken. Bijna alle auto’s hebben twee dikke lengtebalken in de bodemplaat, de langsdragers, die ruwweg van voor- naar achterwiel lopen. Tussen die langsdragers zagen we zoveel mogelijk weg. De bodem bestaat meestal uit een gewelfde en gestanste plaat, waar wij een U-vorm uitzagen die tot 2,50 meter lang kan zijn.

We laten een deel van de originele constructie zitten, zoals de crashbar, totdat we onze subframes hebben gemonteerd. Dat doen we om te voorkomen dat auto’s tijdens de ombouw inzakken of torderen.” In de Kangoo Freedom Van is het resultaat een binnenhoogte van 1,52 cm en bij de Fiat Doblo en Opel Combo is dat zelfs 1,60 cm. Dit zijn de auto’s met de panoramagarantie.

Twan monteert in een Peugeot Expert Traveller de rolstoelbevestigingspunten. De auto heeft een Freedom-verlaging gekregen voor een Belgische klant.

Wielophanging zit in de weg

Uiteraard wordt alles afgeplakt, zodat er niets vies kan worden of beschadigen. Alle randen plus de nieuwe en oude verbindingen krijgen een behandeling tegen roest voordat de nieuwe rvs-bak wordt geplaatst. “Die bak bekleden we met zwaar tapijt voor maximale geluidsisolatie en wordt niet gelast, maar gekit en gepopnageld. Net zoals bij een vliegtuig”, zegt Pieter. De rvs-bak wordt vastgezet met roestvrijstalen subframes onder de bak.

Tijdens het hele proces wordt de maatvoering van de auto goed bewaakt. Alles wat Freedom onderweg tegenkomt, zoals de brandstoftank, uitlaat, wielophanging, (handrem)bekabeling en kachelslangen, moet wijken voor de bodemverlaging. Afhankelijk van de auto kan de wielophanging behoorlijk in de weg zitten. Is het een auto met een starre achteras, dan is er weinig aan de hand. De as kan blijven zitten en boven de achteras is er voldoende ruimte voor de rvs-bak. Maar auto’s met een onafhankelijke wielophanging hebben diverse montage- en scharnierpunten midden onder de auto, precies op de plaatsen waar de bodemverlaging moet komen.

Het kan een hele uitdaging zijn om nieuwe ophangpunten aan of op de rvs-frames te bedenken en te maken. Bart: “Een onafhankelijke wielophanging is natuurlijk het mooist, maar voor de ontwikkeling is het een hele belasting. Aan de andere kant: hoe moeilijker het is, hoe minder snel de concurrentie er mee op de markt komt.” De rvs-bak brengt de bodem van de auto tot 30 cm naar beneden. Er moet natuurlijk wel voldoende bodemvrijheid overblijven, zodat de auto makkelijk drempels kan blijven nemen. Een mogelijkheid die Freedom een enkele keer toepast is het verhogen van de vering, want als je de wielen ten opzichte van de carrosserie iets naar beneden brengt, ontstaat er ook meer ruimte.

De eigen rvs-brandstoftank vervangt het exemplaar van kunststof. Nico: “We houden er rekening mee dat de brandstofmeter zich ook baseert op de hoeveelheid brandstof die volgens de ECU verbruikt is.”

Eigen typegoedkeuring scheelt tijd

Als de auto klaar is, keurt de RDW het resultaat. Heeft de ombouw een serie- of typegoedkeuring, dan is het vooral een kwestie van papierwerk. Freedom beschikt over vier typegoedkeuringen voor de eigen Freedom Vans, maar de fabrikanten van de bouwpakketten kunnen ook typegoedkeuringen hebben, waarvan Freedom gebruik mag maken.

De RDW voert een visuele controle uit, waarbij onder andere de plaats van de rolstoel, de uitlaat en de bevestigingspunten van de gordels worden gecontroleerd en vergeleken met de tekeningen, de voorgeschreven maten en de eisen. Bart: “Als straks de nieuwe Opel Vivaro ook gebaseerd wordt op de andere auto’s van de Peugeot-familie, dan zullen wij de homologatiedocumenten opvragen, zodat we onze testrapporten van Peugeot en Citroën kunnen uitbreiden met die van Opel.”

Voor een typegoedkeuring is veel werk verzet. Crashtests, al dan niet met statische G-kracht-simulaties, zijn daar een onderdeel van. De crashtests zelf laat Freedom door een ander bedrijf doen, maar de testcarrosserie hebben ze zelf gebouwd. Bart: “Vroeger zette je een gordelbevestiging of stoel vast door een flinke plaat onder een balk te zetten en dan was het wel zo’n beetje goed.

Maar nu is de eis dat je het gewicht met een factor twintig moet vermenigvuldigen; met een stoel van 50 kg en een passagier van 75 kg heb je het dan ineens over 2,5 ton. We kunnen echter niet oneindig materiaal toevoegen, want we moeten ook binnen de maximale aslasten blijven.”

Tussen de nagelnieuwe machines staan ook een paar oude draai- en zaagbanken uit de jaren vijftig. Hier zaagt Twan een stoelframe op maat.

Dit is echt ontwikkelingswerk

Eigenlijk zitten de Freedom-ontwerpers Bart van Baal en Nico Katsburg klem tussen de minimum- en maximumgewichten. Ze begonnen al met een auto waarvan het minimumgewicht niet klopte. Als op papier een auto 1.500 kg weegt, dan is dat in de praktijk vaak al 1.850 kg, omdat airco, radio, navigatie en andere accessoires niet meegeteld hoefden te worden. Bart: “Die kilo’s bestaan officieel dus niet, maar komen wel op ons bord.

Inmiddels zijn de verschillen tussen het feitelijke en het papieren gewicht kleiner geworden, maar er is nog steeds een verschil in ons nadeel.” De enige oplossing is om de aanpassing zo licht mogelijk te maken. Sommige ombouwers doen dat met goedkope constructies en metalen, die in kunststof worden ingepakt. Bart: “Die auto’s zijn al na tien jaar weggeroest; sommigen zelfs al na drie jaar. Niemand kijkt onder een omgebouwde auto of trekt ergens een tapijt weg, maar als je dat zou doen, dan schrik je bij sommige auto’s van de roest. Goedkope materialen verpesten de hele auto.

Een Freedom Van is iets duurder, maar onze auto’s hebben ook na tien jaar nog geen spatje roest. De brandstoftank, uitlaat en bumperkappen maken wij van rvs en de oprijplaat en de beschermingsplaat voor de brandstoftank van aluminium. Wij streven naar een goed, duurzaam en comfortabel product.” Freedom experimenteert met plaatdiktes om de verbindingen zo licht en sterk mogelijk te maken. Bart: “De tijd dat we zomaar 120 kg aan gewicht toevoegden om het lekker stevig te maken, is voorbij. We letten nu heel erg op gewichten en op de eisen van de klant en de overheid; het is echt ontwikkelen.”

Je staat er versteld van hoeveel onderdelen op maat gemaakt moeten worden. Uiteraard allemaal van rvs of aluminium.

Taximarkt steeds interessanter

In veel stadscentra zijn dieseltaxi’s al verboden, maar aangepaste elektrische taxi’s zijn er nauwelijks. London Cabs en Tesla’s vallen af, omdat de binnenhoogte minimaal 1,40 m moet zijn. Bovendien kun je in deze auto’s geen verlaagde vloer maken omdat de accupakketten in de weg zitten. Toch is die taximarkt heel interessant voor Freedom. Wat te doen? Freedom zou een Sprinter-achtige bus kunnen ombouwen.

Er zijn hier en daar een paar elektrische bussen gemaakt, maar die bussen kunnen niet meer dan 100 km elektrisch rijden, en het laden op een enkelfasige 32-ampère aansluiting gaat uren duren. Dat is niet interessant voor taxibedrijven. Bovendien wegen dit soort bussen meer dan 3.500 kg en taxibedrijven willen dat al hun auto’s door chauffeurs met een B-rijbewijs zijn te rijden. Eigenlijk blijft alleen de elektrische Nissan Evalia over, maar die willen de taxibedrijven ook al niet. In de Evalia is rolstoelvervoer namelijk niet te combineren met valide vervoer voor vijf personen, waardoor de inzet van de Evalia te beperkt is.

Het eisenpakket op de taximarkt ziet er dus als volgt uit: 1: elektromotor, 2: aangepast voor rolstoelvervoer, dus met een minimum interieurhoogte van 1,40 m, 3: rijden met een B-rijbewijs, dus onder de 3.500 kg én 4: er moeten vijf plaatsen voor valide mensen overblijven, ongeacht of het vervoer gecombineerd wordt met rolstoelvervoer. Met andere woorden: er mogen geen zitplaatsen verloren gaan.

Zo’n auto bestaat niet. Freedom besloot die auto daarom dan maar zelf te ontwikkelen. Als basis werd een Peugeot Traveller gekozen (gelijk aan de Citroën Spacetourer en Toyota Proace).

De eerste elektrische Freedom Van is gebouwd op basis van een Peugeot Traveller. “Hier schreeuwt de taximarkt om!”

Gevecht om gewicht

Om vijf stoelen in de Traveller te behouden, begint de verlaagde rvs-bak achter de tweede zitrij. Op die manier is er onder de tweede rij stoelen ruimte voor het 60 kW accupakket. Het is onder het midden van de auto, op de plaats waar de brandstof- en AdBlue-tank en de uitlaat zaten.

De keuze voor die plaats is niet toevallig: er is rekening gehouden met de ontluchting van de accu’s, met de toegankelijkheid ervan en met de gladde onderkant. Alle accu’s zitten bij elkaar en dicht bij de elektromotor, zodat de kabels zo kort mogelijk blijven. Theoretisch zouden de accu’s ook naast de verlaagde rvs-bak kunnen worden ingebouwd (links en rechts ervan), maar dan drukt er te veel gewicht op de achteras en zijn er meer en langere accukabels nodig.

Het accupakket weegt inclusief behuizing en kabels zo’n 450 kg. Er verdwijnt natuurlijk ook gewicht uit de auto, zoals de dieselmotor (180 kg), de brandstoftank (80 kg) en AdBlue-tank (20 kg). De auto heeft voor en achter een aslast van 1.500 kg en mag dus 3.000 kg wegen. Het maximale toegestane gewicht op het kenteken is 2.850 kg, al mag dat van de RDW waarschijnlijk wel iets omhoog.

Nico: “We blijven met een 60 kW accupakket op 2.950 kg. Dat is binnen de grenzen van de autofabrikant, inclusief de vijf zitplaatsen en de rolstoelplaats. Met een accupakket van 30 kW zitten we zelfs op het gewicht van een normale dieseluitvoering.”

Nico: “We demonteren voor een deel de oude uitlaat, en vanaf dat punt maken we een eigen rvs-uitlaat. De fabriekskatalysator blijft zitten.”

CAN-bus engineering

De elektromotor vervangt de dieselmotor en dan werkt het injectiesysteem dus ook niet meer. Nico: “Dat hoeft natuurlijk ook niet, maar je krijgt wel een foutmelding. De ECU kan er dus ook wel uit, maar die ECU stuurt ook weer een heleboel andere zaken aan waar je wel gebruik van wilt blijven maken, zoals verlichting, claxon, verwarming, airco, ruitenwissers en raambediening. Dat moet allemaal uitgezocht worden.”

Bart en Nico hebben een andere Peugeot-diesel uitgelezen om te zien wat allemaal wordt aangestuurd. Neem de airco-eenheid. Die wordt normaliter aangestuurd via een powermodule, maar zonder ECU werkt dat niet meer. Als je het aircoknopje wilt hergebruiken voor de elektrische airco, dan moeten er CAN-bussignalen doorgestuurd worden naar de controle-eenheid van de elektromotor, zodat de aircopomp aangaat en de originele ventilatoren gaan draaien. Bart: “We willen niets onnodig weggooien en Peugeot heeft een mooie radiateur met twee ventilatoren gemonteerd, dus die worden hergebruikt.”

De CAN-bussignalen moeten werken op verschillende temperaturen, tijdseenheden en snelheden, en dat moet allemaal omgekeerd ontworpen worden. Nico: “Dat is het meest bewerkelijke van het elektrificeren van auto’s. We moeten zelf een kastje ontwikkelen dat alle foutmeldingen omzeilt en waarin nieuw geschreven software alles aanstuurt wat we inbouwen.” De mannen van Freedom vinden het jammer dat zo weinig bedrijven de uitdaging aangaan om de bestaande airco te gebruiken.

Nico: “Het is behoorlijk gecompliceerd. Daarom zie je ook dat de meeste geëlektrificeerde auto’s vooral eenvoudige bestelauto’s of klassiekers zijn. Jammer, want CAN-bus-engineering is heel interessant.”

Bart laat zien dat je deze Citroën Berlingo Freedom API niet alleen voor rolstoelvervoer hoeft te gebruiken. Je kunt de zitbank gebruiken door een steun op te klappen.

Hier schreeuwt de taximarkt om

Alles wordt vastgelegd, zodat elke stap gecontroleerd kan worden, want ook van deze ombouw wil Freedom een typegoedkeuring. Bart: “Als we het goed doen, kunnen we straks honderd taxi’s achter elkaar bouwen. Daar gaat het ons om.” De eerstvolgende stap is een keuring op de RDW-baan in Lelystad. “We hebben een andere vacuümpomp gemonteerd en de RDW wil het regeneratief remmen testen. Dat mag niet interveniëren met het ABS en andere veiligheidssystemen.”

Elektrisch taxi-vervoer op maat biedt kansen

De Freedom Peugeot is de enige elektrische taxi die tweehonderd kilometer met één lading kan rijden en in drie uur geladen kan worden. Taxibedrijven kunnen ‘s ochtends twee uur rijden en ‘s middags of ‘s avonds weer twee uur. Via AC (wisselstroom) kan het niet sneller, maar Freedom zou een CCS-protocol (Combined Charging System, dus zowel wisselstroom als gelijkstroom) kunnen implementeren. Maar met snelladen via DC (gelijkstroom) met 50 à 60 kW loopthet bedrijf volgens Bart en Nico wel tegen de grenzen van de accu’s aan, zoals warm worden, een kortere levensduur en een maximale vulling van tachtig procent.

Nico: “We hebben nu een optie van 11 kW AC of 22 kW AC, dus drie fasen 16 ampère of drie fasen 32 ampère. De meeste taxi’s buiten de Randstad rijden zo’n 150 tot 200 km per dag. Wij bieden nu al tweehonderd kilometer in één lading aan en dat is voldoende.” Freedom verwacht de komende jaren veel vraag naar hun aangepaste elektrische taxi. Pieter: “We noemen het ‘plug & play’, want we kunnen ook heel makkelijk andere niet-elektrische auto’s alsnog elektrisch maken.”

Reageer op dit artikel