Waterstofketel

Dat er nog een lange weg te gaan is, daarover bestaat geen twijfel. Maar de eerste stappen op weg naar een waterstofeconomie worden al gezet. Onder andere in Hoogeveen en directe omgeving, waar het Waterstof Tiny House recentelijk de mogelijkheden toonde om de overstap te maken.

Het project was een gezamenlijk initiatief van gemeente Hoogeveen, Alfa-college en Vrienden van Techniek Hooge­veen en maakte onderdeel uit van de Regio Deal Zuid- en Oost-Drenthe.

Circulair bouwen
IZ bezocht begin november de demonstratiewoning, die 12 bij 3,5 m meet en op een stalen constructie staat. Voor de bouw zijn zoveel mogelijk circulaire materialen gebruikt (ongeveer 60%). Zo was de vloer ooit de lambrisering van een sporthal en komen de keuken en het sanitair uit oude huurwoningen. Tijdens de ‘oogstfase’ kwamen ook gelijk de obstakels aan het licht, waar je als circulair bouwer én installateur mee te maken krijgt. Zo waren niet alle bouwdelen een-op-een uitwisselbaar. De gewonnen kozijnen moesten opnieuw worden geprofileerd en de deuren worden verlengd. En geschikt meubilair bleek makkelijker op Marktplaats te vinden dan via traditionele aanvoerkanalen. Het onderstreept nog maar eens dat er veel zoekwerk en improvisatievermogen nodig is om in het huidige tijdsbestek circulair te willen bouwen en installeren.

Isolatie
De isolatie bestaat uit milieuvriendelijke cellulose. Met eco-verf is het woninkje voorzien van een kleurtje. De verschillende bouwdelen zijn aan elkaar geschroefd, zodat het Tiny House eenvoudig kan worden gedemonteerd en aan het einde van zijn levensfase geschikt is voor circulair hergebruik. Volgens de aanwezige deskundigen heeft het huisje een levensduur die vergelijkbaar is met een reguliere woning.

Nieuwbouwwijk
Tijdens ons bezoek aan het Tiny House in Hoogeveen was het een komen en gaan van nieuwsgierige buurtbewoners. Aan de overkant van de Noorddreef in de wijk Erflanden verrijst namelijk de nieuwbouwwijk Nijstad-Oost met in het totaal 100 woningen. Deze woningen worden níet op aardgas aangesloten, maar maken voor de verwarming van de woning en warm tapwater gebruik van waterstof.

Retrofitten
Van de 100 woningen krijgen 84 woningen een waterstof cv-ketel en een aansluiting op een waterstofdistributienet. Met deze demonstratiewijk wil men draagvlak creëren voor het uiteindelijke doel: het toepassen van groene waterstof in bestaande Nederlands aardgaswijken met hergebruik van het huidige aardgasnetwerk en het vervangen van de aardgasgestookte cv-ketel door een waterstofvariant.

Zelfvoorzienend
Naast deze ‘retrofitoplossing’ is er ook een zelfvoorzienend waterstofproject gepland van een ontwikkelaar voor 16 woningen. Met de zonnepanelen op de woningen wordt zelf waterstof gemaakt en opgeslagen in een gemeenschappelijke micropowerplant. Als er in de winter energie nodig is, wordt de waterstof omgezet met een brandstofcel naar warmte en elektriciteit. De warmte gaat via een warmtenet naar de 16 woningen en met de elektriciteit wordt de gezamenlijke batterij opgeladen. In de winter levert een kleine windmolen nog duurzame elektriciteit voor de productie van waterstof.

Beide systemen
Het Tiny House demonstreert beide systemen. Voor de zelfvoorzienende oplossing liggen 8 PV-panelen op het dak. Deze voeden een thuisbatterij van 7 kW. Met het overschot aan zonnestroom wordt waterstof gemaakt. Hiervoor is een elektrolyser aanwezig. De waterstof gaat in twee flessen waar, gecomprimeerd, 7000 l waterstof in kan. Deze flessen bevatten metaalhydride. Dat werkt als een spons die de waterstof absorbeert en vrijgeeft. Dankzij het metaalhydride zijn geen hoge drukken nodig om de waterstof op te slaan.

Brandstofcel
Een brandstofcel zet de waterstof om in elektriciteit en warmte. In de technische ruimte van het Tiny House staat een warmtepompboiler met een inhoud van 200 l voor de productie van warm tapwater en ruimteverwarming. Samen met een balansventilatiesysteem van Brink wordt zo gezorgd voor luchtverwarming.

Bestaande woningen
Het Tiny House laat daarnaast een installatieconcept zien voor bestaande woningen, met de aanvoer van waterstof door een gasleiding. Een Xtreme H2-ketel van Intergas produceert warm tapwater en zorgt voor ruimteverwarming met radiatoren.

Makkelijk retrofitten
In het huisje zijn dus ook radiatoren aanwezig. Aangezien de aanvoertemperatuur van het water tussen de 60 – 75 graden ligt, is er geen LT-variant nodig. Dat maakt het retrofitten ook zo aantrekkelijk. In principe is het cv-ketel eruit en waterstofketel erin. Er zijn geen flankerende maatregelen nodig, zoals extra isolatie of de installatie van een nieuw afgiftesysteem.

Cursus
Ook hoeft de installateur geen uitgebreid omscholingstraject te doorlopen om aan de slag te gaan met waterstofketels. In principe zou een cursus van 1 of 2 dagen en uiteraard de nodige vlieguren al toereikend zijn, zeggen de aanwezige deskundigen. Het is daarbij wel belangrijk dat er op korte termijn erkende waterstofopleidingen komen.

Bekend
Een monteur is in principe evenveel tijd kwijt met de installatie van een waterstofketel als met een aardgasgestookte variant. Nemen we het Tiny House als voorbeeld, dan zijn zowel de dimensionering, omkasting en het vermogen (28 kW) min of meer hetzelfde als van een conventionele cv-ketel. Dat geldt ook voor de ophanging en de koppelingen aan de radiatorbuizen.

Verschillen
Waarin zitten dan de verschillen? Een woning met een waterstofketel heeft een grotere klasse gasmeter, een andere brander en vlambewaking nodig. Vindt de dichtheidsbeproeving plaats, dan moet er eerst stikstof op het leidingenwerk worden gezet om de lucht eruit te persen, daarna volgt pas de waterstof. Ook is er een LEL meter nodig. In algemene zin zijn de beheersmaatregelen erop gericht om te voorkomen dat waterstof zich ophoopt bij een lekkage. Dit kan bijvoorbeeld door extra ventilatie, automatische gaskleppen of een waterstofverklikker. Tot slot vereist de ‘zelfvoorzienende variant’ de nodige kennis van slimme systemen, aangezien er gewerkt wordt met controllers. Hier is dus enige verdieping noodzakelijk.

Gasnet
Uit het vooronderzoek bleek overigens dat bij het gebruik van het reguliere gasnet er geen ingrijpende veranderingen nodig zijn. Bovendien kan er met dezelfde drukken worden gewerkt.

Doorbraak
Hoe nu verder? Waterstof zal met name interessant zijn voor binnenstedelijke gebieden en het platteland. 95% van de Nederlandse huishoudens heeft nog een hr-ketel in huis. Daar liggen dan ook de kansen om te retrofitten en het aardgasnet te hergebruiken. Om zo met duurzaam gas naast all-electric oplossingen en warmtenetten tot een goeie energiemix te komen voor de bestaande wijken. Naast installatie en onderhoud, zal ook beheer grote kansen opleveren voor de installateur, zeggen de aanwezige deskundigen. Ze verwachten op termijn een grootscheepse doorbraak van de waterstofeconomie. Er zijn nog wel de nodige bottlenecks. Allereerst de prijs; de zelfvoorzienende variant kost nu tienduizenden euro’s. Ook is het de vraag hoe de waterstofprijs zich zal ontwikkelen en verhouden ten opzichte van aardgas. Hoe dan ook: subsidie is onontkoombaar, zeker in de beginfase.

Tiny House
Hoe gaat het nu verder met het Tiny House? Zijn rondreis is begin december ten einde gekomen. Waarschijnlijk zal het huisje een permanente plek krijgen als demowoning in Hoogeveen, om precies te zijn aan de overkant van de huidige locatie bij de nieuwbouwwijk Nijstad-Oost 