06 20 46 06 85

WATERSTOF VOOR VERWARMING VAN DE BEBOUWDE OMGEVING?

Met de sterke wens om de Groningse gasvelden zo snel mogelijk buiten gebruik te stellen, is in Nederland de vraag urgent geworden hoe we de bebouwde omgeving “van aardgas los” maken. Voor velen is daarbij het beeld dat warmtepompen in onze toekomstige warmtevraag gaan voorzien, dan wel dat warmtenetwerken restwarmte (vanuit vuilverbranding of van de industrie) of geothermische warmte distribueren. De laatste opties vragen uiteraard de aanwezigheid van warmtebronnen op niet te grote afstand van de vraagzijde, en de beschikbaarheid/aanleg van warmtenetwerken. Gasleidingen zijn dan niet meer nodig.

Zwaar geïsoleerde nieuwbouwwoningen kunnen al prima met warmtepompen worden uitgerust. Maar een belangrijk deel van de bebouwde omgeving in 2050 staat er nu al – vaak wordt gerekend met 80%. Als we bestaande woningen en andere gebouwen van een warmtepomp willen voorzien, moeten we (zwaar) gaan isoleren, anders wordt de elektriciteitsrekening te hoog. Op dit moment is in het Stroomversnellingsprogramma het streefbedrag € 60.000 om een rijtjeshuis om te bouwen naar een “Nul Op de Meterwoning” (zonnepanelen leveren dan jaarrond de benodigde elektriciteit), al lagen in recente pilots de prijzen nog € 20.000 hoger [36]. Volgens Urgenda kunnen deze kosten naar zo’n € 35.000 zakken [37], maar het blijft een groot bedrag, bij een jaarlijkse energierekening voor een gemiddeld gezin van rond de € 2.000. Hoe gaan we dit soort investeringen financieren, met een opgave van 1.000 woningen per werkdag als we vandaag starten – tot 2050?

Daarbij zal de grootschalige introductie van warmtepompen om een verzwaring van het elektriciteitsnet vragen. Met name de ochtendvraag naar elektriciteit (voor douchewater) zal zeer groot worden (als de zon nog nauwelijks schijnt). Verder is voor de verwarming van de gebouwen in de winter veel energie nodig, zie figuur 3, waar zonnepanelen op het dak nauwelijks aan bij kunnen dragen. Dit vraagt dus om (seizoens)opslag van veel energie om voldoende winterse leveringszekerheid te bieden. Praktisch gesproken zal ook hier veel waterstof voor nodig zijn, die deels uit de overproductie van zonne-energie in de zomermaanden gemaakt zou kunnen worden.

Vanuit een beeld dat waterstof in grote hoeveelheden beschikbaar zal komen voor een duurzame energievoorziening, is een interessante vraag in hoeverre we ook de bebouwde omgeving van een duurzaam gas kunnen gaan voorzien, en we wellicht wat voorzichtig moeten zijn met het ontmantelen van onze gasinfrastructuur. Bij verduurzaming van het gasaanbod is het van belang dat op de kortere termijn bestaande apparatuur daarmee kan werken (Cv-installaties en gaskookplaten/-fornuizen). Op de langere termijn kunnen andere conversiesystemen hun intrede gaan doen, zoals in huis geplaatste brandstofcellen, die simultaan warmte en elektriciteit produceren, of hybride warmtepompen, die normaliter draaien op elektriciteit en (bijvoorbeeld) waterstof vragen voor de piekmomenten.

Logisch is dan bij dat gasaanbod aan duurzaam geproduceerd methaan (CH4) te denken– het hoofdbestanddeel van aardgas. Dat zou immers de kleinste consequenties hebben voor de aanpassing van infrastructuren en apparatuur achter de voordeur. Methaan is te maken uit waterstof, onder toevoeging van het C-atoom, maar – als bovenstaand al aangegeven – een belangrijk tegenargument is dat we niet te royaal om moeten springen met de toekomstige inzet van koolstof voor energievoorzieningen, waarbij dat atoom niet echt nodig is. Daarbij speelt dat eventuele methaanverliezen in de keten een broeikasgaseffect hebben. Zie ook voetnoot 1. Hoewel deze optie – al of niet in een overgangssituatie – niet uitgesloten moet worden, is het interessant na te gaan in hoeverre het mogelijk is met waterstof alleen in de warmtevraag van onze gebouwen te voorzien.

Het H21 project in Leeds

In Leeds draait in dat verband het interessante H21 project: men wil de hele stad (600.000 inwoners) in 2026 omgezet hebben op waterstof. Een belangrijke drijfveer is dat een omschakeling naar waterstof slechts kleine aanpassingen “achter de voordeur” vraagt – de branders van het kooktoestel en de verwarmingsketel moeten vervangen worden – eenzelfde soort omschakeling als die we in Nederland kennen uit de jaren ’60 van de vorige eeuw, toen we zijn omgeschakeld van stadsgas naar aardgas.

De hoofdconclusies uit de studie naar de overschakeling van aardgas naar waterstof in Leeds, waren de volgende: • Het gasnetwerk heeft de juiste capaciteit voor een conversie naar 100% waterstof. • Het gasnetwerk kan stap voor stap worden omgebouwd naar waterstof, met minimale impact voor bewoners. • De gemiddelde kosten voor aanpassingen achter de voordeur (arbeid en materialen) worden geraamd op € 3.500 per woning. • De totale omschakeling naar waterstof heeft een minimale impact op de gasrekening voor bewoners. • Er is maar zeer beperkt nieuwe infrastructuur nodig, in vergelijking met de alternatieven. • De bestaande warmtevraag kan worden gedekt door waterstof geproduceerd uit aardgas via stoom methaan omvorming, waarbij de CO2 wordt opgeslagen in lege gasvelden op de Noordzee. • Seizoensopslag kan worden gemanaged via waterstofopslag in de daar aanwezige ondergrondse zoutkoepels. • Alle benodigde technologie bestaat al en is bewezen en beproefd.

Het verdient zeker aanbeveling om voor Nederland ook te onderzoeken welke rol waterstof kan spelen in de overgang naar een duurzame energievoorziening voor de bebouwde omgeving. Niet alleen in de stad (zeker voor de oude binnensteden), maar ook voor het platteland en kleinere dorpen lijkt waterstof een aantrekkelijk en een relatief snel te realiseren alternatief voor en/of aanvulling op andere transitiemaatregelen.  

 

 

Bron | Waterstof – de sleutel voor de energietransitie

Publicatiedatum | 7 mei 2018 

http://file:///C:/Users/IQS/AppData/Local/Microsoft/Windows/INetCache/Content.Outlook/L3YK7VBF/Rapport%20Waterstof%20-%20de%20sleutel%20voor%20de%20energietransitie.pdf