Buildings & Hydrogen

Waterstof als energiedrager in woningen

Hoe waterstof in te zetten in woningen als energiedrager om energie-technisch de winter door te komen? Hoe gek het misschien ook klinkt: Zo minimaal mogelijk! Waarom?

  • De infrastructuur is er niet klaar voor;
  • De regelgeving is er niet klaar voor;
  • De techniek is er nauwelijks klaar voor.
  • Het is relatief duur: voor nieuwbouwwoningen haalbaar, voor bestaande bouw nog lastig.

Een modulaire opzet van energie-systemen

Natuurlijk willen we CO2 neutraal wonen maar als dat nu toch vrij duur blijkt en de regelgeving nog niet afgerond door de overheid, mag dan ook bijvoorbeeld driekwart CO2 neutraal? ‘Nul op de meter’ elektrisch is geen enkele kunst. In de loop van de komende jaren komt e.e.a. zeker beschikbaar. Dit pleit voor een modulaire opzet van systemen (ook: koppeling van technieken).

Waarom een modulaire opzet?
  • Als er geen waterstof infrastructuur ligt, bijv. in voormalige aardgasleidingen, word je gedwongen op locatie waterstof te produceren en op te slaan en dat kost veel. Dit is niet of nauwelijks op te brengen door de bewoners. Trading in waterstof – ophalen van waterstof ’s zomers en brengen in de winter – ligt nog moeilijk bij de overheid. Zij wil (nog) niet dat er waterstoftrucks door een woonwijk rijden om te laden en te lossen (bestemmingsplannen en milieuvergunningen).
  • Bij bestaande woningen zijn er grofweg twee mogelijkheden. Ten eerste warmtepompen en daarmee de introductie van lage temperatuur verwarming. Dit is nu nog een kostbare aangelegenheid in een bestaande woning met klassieke radiatoren. Wij pleiten sowieso voor warmtepompen en hun rendement ligt nog vrij gunstig bij temperaturen tot maximaal ca. 38 graden C. De tweede optie, gemakkelijker en goedkoper te installeren, is een gemodificeerde combiketel die waterstof kan verbranden. Je bent dan wel afhankelijk van een toevoer van waterstof. Nadeel is dat er waterstof in de woning komt en dat het gas om veiligheidsredenen gearomatiseerd moet worden hetgeen niet aan te bevelen is voor waterstof die door een brandstofcel wordt geleid.
  • We moeten wachten op infra, overheid en techniek.
Belangrijkste oplossingen

Vooralsnog moeten we ons dus voor woningen richten op:

  • Maximaal isolatie.
  • Maximaal zonnepanelen (gewone 110 m2 woning: > 7 kWp aan panelen).
  • Indien mogelijk water/water warmtepompen.
  • Warmtepompboilers (staan of vallen bij temperatuur van de ingetrokken lucht).
  • Batterijen. Ca 10 kWh per woning om dag-nacht ritme op te vangen en te peak shaven tussen 17.00 en 20.00 uur wanneer bij de meeste gezinnen het grootste elektriciteitsverbruik aan de orde is.
  • Warmtevat in de woning om warm water te bufferen.
  • Daar waar mogelijk kleinschalige windmolens bouwen. Die brengen ’s winters behoorlijk wat op. ’s Zomers kunnen ze weg geklapt om de zichtvervuiling te verminderen. Ze zijn dan toch niet nodig.

Perspectieven voor waterstof

Doelgroepen 

Doelgroepen zijn VVE’s, woningbouwverenigingen, projectontwikkelaars, wellicht beleggers in vastgoed.

Voor individuele huiseigenaren lijkt een H2 installatie nog veel te duur. Bij bestaande bouw is het sowieso complexer. De ketel is simpel maar de rest van de infrastructuur vraagt aandacht.

WCL wil vooral begrip kweken voor een gefaseerde modulaire en schaalbare oplossing die na verloop van tijd een CO2 neutrale woning oplevert. Het beschikbare budget is meestal bepalend. 

Nieuwbouw 

Voorlopig alleen gaan bouwen met waterstof als uit de berekeningen blijkt dat de benodigde hoeveelheid waterstof per huis per winter onder de 25 kg blijft en de Gemeente deze oplossing toejuicht of juist wil verkennen. 

In clusters bouwen van 15 of meer woningen is sterk aan te bevelen omdat er dan sprake is van massa, verevening en daarmee kostenreductie per huis. Is er meer waterstof nodig dan afstemmen of de bewoners niet heel goed kunnen leven met een niet-volledig CO2 neutrale oplossing. In de loop van de tijd schrijdt de techniek voort en komen er nieuwe adequate oplossingen beschikbaar.

Bestaande bouw

Waar ligt hier de grens voor hoeveelheid waterstof per huis per winter? (voor de Wonen Limburg case komen we uit op ruim 30 kg per huis per winter).

In de bestaande bouw is een ‘tailor-made’ oplossing aan te bevelen. In ieder geval isolatie en zonnepanelen, als het kan een warmtebuffervat en een huisinstallatie voor de batterij met een slimme besturing.

Elektrolyse 

Elektrolyse (productie van waterstofgas) zo groot mogelijk uitvoeren en met een zo lang mogelijke bedrijfstijd, vanzelfsprekend gevoed met groene stroom. Een belangrijke kostenfactor is de opslag., Vandaar de wens dit bij de energieleverancier te leggen, grootschalig in bijv. zoutkoepels (dit betekent dat kleinschalige toepassingen óf zelf waterstofopslag moeten hebben, óf aanvoer van buiten). Essentieel voor een economisch verantwoorde exploitatie is ook dat de warmte die vrijkomt bij de brandstofcel als de H2 wordt omgezet naar water, waarbij elektriciteit en warmte vrijkomt nuttig wordt ingezet – bijv. in een warmwatervoorziening. Dat geldt ook voor de warmte die vrijkomt bij elektrolyse.

Infrastructuur 

Voor kantoren en overige bedrijfsgebouwen is het wederom een zaak van infrastructuur. Meestal betreft het minder goed geïsoleerde gebouwen en is lage temperatuurverwarming niet gemakkelijk mogelijk. Dan zul je moeten wachten op H2 door het voormalige aardgasnet.

Batterijen zijn aanvullend nodig, voor het dag/nacht ritme maar vooral ook om piekbelasting aan te kunnen. Dat gaat niet met een brandstofcel.

Waterstof voor verwarming

Kijk dus primair naar nieuwbouwprojecten voor de inzet van waterstof bij verwarming. Laat de mate van CO2 neutraliteit bepaald worden door het beschikbare budget incl. subsidie. Door een modulaire opbouw van de systemen is de inzet van waterstof op een later tijdstip altijd nog mogelijk.

Bij gebouwen waar isolatie of een verbouwing moeilijk is, en aansluiting op een extern warmtenet niet haalbaar, bijv. vanwege een monumentenstatus of gebouwen in een oude binnenstad is de toepassing van waterstof CV ketels vaak haalbaar.


Rol van de Waterstof Coalitie

Aanjagend en faciliterend

Waterstof Coalitie Limburg acteert op het gebied van waterstof en gebouwde omgeving als een aanjagende en faciliterende organisatie. Door haar netwerk is WCL in staat om de nodige stakeholders bijeen te brengen en te verbinden, gezamenlijk toekomstadvies op te stellen en initiatieven en projecten te ontwikkelen. 

WCL stimuleert de mogelijkheden om met subsidies projecten sneller haalbaar te maken.

Loketfunctie

Door bundeling van expertise kan WCL de diverse vragen die bij eenieder leven goed adresseren. Met haar loketfunctie kan WCL deze vragen efficiënt beantwoorden en mogelijk geschikte partners aandragen voor perspectiefvolle projecten! 

Living lab

Waterstof voor verwarming van gebouwen is een uitstekend studieonderwerp voor een living lab omgeving, bijvoorbeeld in Weert. 

Contact

Peter Ramaekers
info@waterstofcoalitielimburg.nl
06 8004 1083 (secretariaat WCL)