Gevolgen sluiten drie extra kolencentrales – Amercentrale blijft open

Het politieke besluit
De Staat der Nederlanden heeft het door Urgenda aangespannen proefproces verloren. De rechter bepaalde (ook in hoger beroep) dat Nederland in 2020 een kwart minder broeikasgassen moet uitstoten dan in 1990 . Dat gaan de Staat niet halen. Het PBL heeft becijferd dat het percentage tussen de 17 en de 24% zal liggen. Er is een gat van 2 tot 17 Mton CO2, eq  (een Mton is 1 miljard kilo).

Op 12 februari 2019 heeft de Tweede Kamer een motie aangenomen, waarin staat dat

  • De kolencentrale Hemweg (Amsterdam) voor 31 december 2019 dicht moet
  • De kolencentrales van Uniper en Engie op de Maasvlakte, en van RWE aan de Eemshaven voor in 2020 dicht moeten
Overzicht van de effecten van het ‘binnenlandse scenario’

Het CE Delft – onderzoek
Op verzoek van Natuur en Milieu, Greenpeace en het Longfonds heeft CE Delft doorgerekend wat dat voor gevolgen zou hebben. CE Delft heeft drie scenario’s opgesteld:

  • Het referentiescenario (bestaand beleid, waar de sluiting van de Hemweg al in zit, en waarin genoemde drie andere centrales doorfunctioneren t/m 2029)
  • Het kolencentrale sluiten-scenario, waarin genoemde drie centrales op 1 jan 2020 dichtgaan, en er in het buitenland niets verandert (het ‘binnenlandse scenario’) . Dit resulteert in extra gasstook en extra import
  • Een gevoeligheidsscenario, waarin in dezelfde periode ook extra kolen- en bruinkoolcentrales in Duitsland dichtgaan

Gevolgen van alleen het binnenlandse scenario:

  • Drie extra centrales sluiten jaagt binnen de Nederlandse staatsgrenzen 8 – 10,5 Mton broeikasgas minder de lucht in. Aan het vonnis is voldaan.
  • Omdat in het buitenland de centrales harder moeten werken, bederft dat de pret voor ongeveer de helft. Binnen de EU-grenzen is de daling 4 – 6 Mton.
  • De groothandelsprijs van stroom gaat een paar tiende cent/kWh omhoog (in 2020 van 4,2 naar 4,5 cent/kWh. Voor een gemiddeld huishouden scheelt dat ca €15 per jaar
  • Er komt wat minder gif in de lucht. Vooral voor zwavel scheelt het.
  • De stroomvoorziening blijft gegarandeerd
  • De drie centrales stoken wat biomassa bij. Dat telt als duurzame energie. Nederland moet van de EU 14% halen. Als de drie centrales niet gesloten worden, zou dat in praktijk op 12,3% blijven steken. Worden ze wel gesloten, dan is het 11,7% (plus of min flink wat).
  • De exploitant lijdt overal, opgeteld over 10  jaar, netto 2 miljard of minder verlies. De staat bespaart zich 1,2 miljard euro aan SDE+ – subsidie

Gaat tegelijk Duitsland ook centrales sluiten, dan moeten bij ons de gasgestookte centrales wat harder werken, en dat bederft de voordelen binnen de landsgrenzen in lichte mate.

Het ETS
Er worden wel eens lelijke dingen gezegd over het Emission Trade System, de koolstofbeprijzing van de EU. Het is een soort bonus-malussysteem waarin boeven rechten moeten aankopen en helden kunnen verkopen. Daar staat een prijs voor. Dat leidt tot een waterbedeffect.
Het totaalbedrag van alle rechten (de ‘cap’) daalt langzaam.
Tot voor kort was dat een farce, want er waren zoveel rechten uitgegeven dat de prijs effectief nagenoeg nul was (een paar Euro).
Maar er is flink ingegrepen. De cap gaat sneller dalen en er is in 2019 een soort verdwijnput geïnstalleerd, waarin alle ongebruikte rechten vernietigd worden voor zover het surplus meer is dan één jaar veiling.
Als de Nederlandse kolencnetrales inderdaad dichtgaan en  wel voor 2022, verdwijnen hun koolstofrechten in de verdwijnput.

Het verloop van de ETS-prijs (Sandbag)

Inmiddels is de prijs gestegen tot ca €24/ton CO2 . CE Delft verwacht dat de prijs verder stijgt tot €31/ton in 2025 en tot €46 in 2029.
Het begint te werken, maar eigenlijk zou de prijs nog hoger moeten worden.

De Amer 9 – centrale in Geertruidenberg
De Brabantse centrale is expliciet uitgezonderd in de CE Delft-studie. Dit op basis van politieke besluitvorming. In 2020 draait de centrale op 80% biomassa en 20% kolen, en dat moet uiterlijk 2030 toe naar 100% biomassa. Daarmee wordt de centrale niet langer gezien als een kolencentrale.

De Amercentrale

De centrale kan 600MW elektrisch leveren en 350MW thermisch aan de stadsverwarming. Maar die neemt uiteraard wisselend af en daarom prikt CE Delft de Amercentrale gemiddeld op 700MW. Het klinkt als een redelijke schatting.
Staat het ding 8500 uur per jaar aan, dan levert hij in totaal ongeveer 21 PJ, waarvan (bij 80%) 17PJ duurzaam. Dat tikt aan voor het Brabantse duurzame energie-budget.

Voor wie bezwaar heeft tegen biomassabijstook in elektriciteitscentrales, zie GroenLinks-conferentie over biomassa .

GroenLinks – conferentie over biomassa

BMF-verzoek
Na de nodige interne perikelen is de Brabantse Milieu Federatie (BMF) zich bestuurlijk weer aan het oprichten. De BMF oriënteert zich op kennis van relevante onderwerpen, waaronder energiekwesties. Gezien de grote invloed van duurzame energie op het landschap, en de intensieve veehouderij is dat logisch.

De BMF heeft al eens avonden belegd voor de achterban, die ook gebukt gaat onder het enerzijds van de natuur en het anderzijds van de duurzame energie.
Binnenkort gaat het, na de jaarvergadering, over de Regionale Energie Strategieën.

Een traditioneel discussieonderwerp is het onderwerp biomassa. Ik sta daar anders in dan veel BMF-ers. Als je de standpunten tot karikaturale one liners zou verengen, zou ik bijvoorbeeld vinden dat professionele houtstook best wel een rol kan spelen in de energievoorziening en dat een bos een gewas is dat niet anders moet worden benaderd dan boerenkool, en zouden anderen vinden dat er veel meer bos moet komen, elk bos natuurgebied moet worden, met een sacrale uitstraling en associaties met het hondje Idefix. Het botst wel eens.

Aan de andere kant weet ik veel af van energie in Brabant en de BMF (nog) niet.
Zodoende stuurde de BMF mij een uitnodiging door, die ze van het Wetenschappelijk Bureau van Groen Links gekregen hadden voor de conferentie “Biomassa: voedsel, grondstof of brandstof?” op 24 mei 2019. Een zinnig onderwerp.
Bij deze een reflectie.

Ik schatte in dat mij als SP-er geen onmiddellijk levensgevaar bedreigde als ik op de uitnodiging in zou gaan. Dat bleek te kloppen.

Heleen de Coninck

De GroenLinks – conferentie
Die was best goed opgezet. Er zaten zo’n 150 mensen in de grote zaal van Villa Jongerius in Utrecht (zonder uitzondering spierwit, gemengd van leeftijd en m/v). Keynotespreekster was Heleen de Coninck ( www.ru.nl/english/people/coninck-h-de/ ), universitair hoofddocent aan de Radboud Universiteit in Nijmegen, en een van de mede-auteurs van het IPCC-rapport van 2018 (IPCC SR 1.5) dat waarschuwde voor het overschrijden van de 1,5°C.
Verder spraken kort GroenLinks Tweede Kamerlid Tom van der Lee en (in een panelconstructie met elk een pitch) Jelmer Vierstra (projectleider grondstoffen Natuur en Milieu); Martin Junginger (hoogleraar Biobased Economy aan de Universiteit van Utrecht, Bart Dehue (projectleider duurzame warmte van NUON/Vattenfall) en Jorrit Nuijens (wethouder GroenLinks in Diemen, waar een grote biomassacentrale moet komen).

De presentaties zouden beschikbaar komen, maar ik heb ze nog niet kunnen vinden. De bij de conferentie horende webpagina is https://wetenschappelijkbureaugroenlinks.nl/agenda/conferentie-biomassa-voedsel-grondstof-of-brandstof .

’s Middags waren er vier workshops, alle interessant maar helaas tegelijk. Ik heb ‘Biobrandstoffen voor transport’ gekozen.
Na afloop discussie met de hele sprekersset.

Heleen de Coninck
Onder die limiet blijven heeft duidelijk voordelen (zo overleeft bijvoorbeeld een deel van het koraal op aarde); we zitten nu op 1,0°C; en onder de 1,5°C -limiet blijven vraagt om veranderingen op een schaal, zoals die nog nooit eerder vertoond is. Bij ongewijzigd beleid wordt de limiet ergens rond 2040 doorbroken.
Met opgeteld een verandering van alle persoonlijke levensstijlen haal je het niet. Er is een systeemverandering nodig.

Daarvoor moet alles uit de kast. Ook biomassa, mits mits een aantal zaken. Vooral een combinatie van BioEnergy met CarbonCapture and Storage (BECCS) heeft zin.
In augustus komt er een speciaal rapport van het IPCC over biomassa, landgebruik en BECCS.

In de discussie stelde De Coninck dat biomassa niet bij voorbaat moet worden afgeschreven. ‘DE BIOMASSA’ als categorie bestaat niet. Het is een zeer uiteenlopende groep technieken die niet met één categoraal oordeel beoordeeld kan worden.

Junginger
Het ene extreem, aldus Junginger, is een palmolieplantage bouwen op veengrond. Dat is om allerlei redenen een drama dat je niet moet willen.
Het andere extreem is als ik mijn heg knip, composteer en de brokstukken die dan nog niet kapot zijn opstook. Niets mis mee.
De meeste biomassa zit tussen die extremen in.

Je kunt het beste biomassa inzetten waar geen fossiel alternatief is, zoals in de scheepvaart, de luchtvaart of de chemie.

In de discussie ging Junginger tegen de veelgehoorde mythe in dat men zomaar hele bomen in de versnipperaar stopt (een door een misleidende uitzending van Zembla gevoed waanidee bg). Van volwassen bomen gaat alleen de top naar de versnipperaar en de stam gaat naar de zagerij. Hooguit zijn jonge bomen een twijfelgeval.

Tom van der Lee en de zaal.
Van der Lee functioneerde in het spanningsveld tussen wat sommige GroenLinksers graag willen horen en wat de realiteit dicteert.

De realiteit is, aldus Van der Lee, dat biomassa goed is voor 120PJ van de 3100PJ op de Nederlandse energiebegroting en dat kan meer worden. Als je daarvan af zou willen, zou dat heel wat vragen.
GroenLinks zegt dan ook niet ‘NEE’ tegen alles, probeert zich aan heldere criteria te houden, en wil  in elk geval een standstill. Het volgen van de cascaderingsladder is in elk geval een vereiste (overigens een breed aanvaard standpunt in de politiek bg). Biokerosine gaat voor bijstook in centrales.
Maar er zijn dilemma’s (zoals dat bijvoorbeeld geschetst werd door een GroenLinks-bestuurder uit Helmond). Moet je de stadsverwarming voeden met biomassa of met aardgas? Dan toch maar biomassa.
Het perfecte is bij voorbaat onhaalbaar.

Zodoende ontspon zich een discussie tussen Van der Lee en een aantal anti-biomassa-fundamentalisten in het publiek, alsmede een enkele anti-stadsverwarmingsfundamentalist. Ik vond dat Van der Lee won, maar ik kan niet in hoofden kijken.

De workshop “Biobrandstoffen voor transport”.
Daar spraken eerst Loes Knotter voor het Platform Duurzame biobrandstoffen (een initiatief van het ministerie van I&W) en Paul Peeters van de Hogeschool in Breda, kerosinekenner en geen onbekende bij luchtvaartactiegroepen en voor mij inmiddels een oude bekende. Hij heeft nog materiaal aangeleverd voor mijn afstudeerscriptie (zie https://www.bjmgerard.nl/?p=8829 ).
Zie verder ook https://platformduurzamebiobrandstoffen.nl/ en www.cstt.nl/Staff/Paul-Peeters/8 .

Knotter gaat over alle brandstoffen, ook over benzine en diesel. Alles bijeen een nog klein, maar groeiend marktaandeel. Vol trots liet ze een grafiekje zien dat het gemiddelde besparingspercentage van biobrandstof inmiddels boven de 80% zat.
In Nederlandse diesel zit geen palmolie.

Peeters betoogde dat biokerosine op korte termijn een gat kon dichten, maar nadelen had die electrofuels (Power to Liquid)  veel minder hadden . Maar die laten langer op zich wachten.
In beide gevallen kan de luchtvaart niet blijven doorgroeien. In het ene geval is het landgebruik voor gewassen de beperkende factor, in het andere geval dat voor windturbines etc.

Mijn positie en wat mij opviel
Wat mij opviel is dat het voedselaspect tijdens de conferentie nauwelijks aan de orde kwam. Daarover bestaat inmiddels min of meer een gunstige consensus, waardoor dit aspect een gepasseerd station begin te worden.
Verder viel me op dat biomassa vooral geïdentificeerd wordt met bomen. Maar rioolslib is ook biomassa en gemaaid bermgras ook, en ook varkensmest en een deel van het huishoudelijk afval. Er zit meer niet-boom dan wel-boom in het biomassa-aanbod (zie de CBS-cijfers).

Onderverdeling van biomassa naar categorieën (CBS)

Ik voel mij vooral thuis bij de ‘ja, mits’ – posities van De Coninck en Junginger. Voor mensen, die deze site bijhouden, kan dat geen verrassing zijn. Het is èn èn èn èn en de luxe van òf òf òf bestaat niet.

Ik constateer verder dat mijn positie, grosso modo beschouwd, niet wezenlijk afwijkt van die van de GroenLinksfractie. Ik sta er alleen wat vrijzinniger in.

Ik vind het overbodig principieel om biomassabijstook in elektriciteitscentrales te verbieden. Het is voor mij voldoende als die aan goede regels gebonden wordt. De Amercentrale, die in 2020 op 80% biomassa zit (en 20% kolen), en, als het goed is, in 2030 voor 100%, hoeft van mij niet perse dicht. Overigens gaat dat waarschijnlijk ook niet gebeuren, maar daar kom ik in een volgend artikel op deze site op terug.
Zie ook http://www.rwe.com/web/cms/nl/3792250/rwe-generation-se/brandstoffen/biomassa/waarom-biomassa/ en www.duurzaamgebouwd.nl/artikel/20180115-amercentrale-volledig-op-biomassa-in-2030 .

De Amercentrale

Je zou op dit moment erg kritisch moeten nadenken of je een nieuwe stadsverwarming op biomassa laat draaien. Er beginnen zich alternatieven af te tekenen die echter vooralsnog financieel onbereikbaar lijken ( www.bjmgerard.nl/?p=8645 ). Algemeen: ik ben het geheel eens met de uitspraak van Van der Lee dat het perfecte bij voorbaat onhaalbaar is.
Dit geldt echter niet alleen de inzet van biomassa, maar dat geldt de gehele duurzame energie. Er zijn altijd spanningsvelden te ontwaren (bos versus andere Natura 2000, productiebos versus natuurlijk bos, zonnepark versus landbouwgrond, wind versus woonwijken, wind versus vleermuizen, enz enz).
Het vraagt om een kritische analyse, maar wat mij betreft mag de duurzame energie vaak winnen.

Houtsnippers importeren loont energetisch de moeite

Vrachtschepen zijn ongelooflijk energie-efficiënt
Iemand die ik aan de Tafel Duurzame Brandstof van de Proefcasus ontmoette, en die intimus is in het wereldje van de synthetische kerosine, zei dat er momenteel één fabriek is in Los Angeles, die een momenteel beetje biokerosine verkoopt. “Als die biokerosine de haven uitvaart” zei hij “bespaart de biokerosine 85% CO2. Als die boot door de Pacific en het Panamakanaal vaart, en dan naar Zweden, bespaart dezelfde biokerosine bij aankomst nog steeds 75%”.  Met andere woorden, een tocht van 17.000km heeft maar een klein klimaateffect.

(Uit Sustainable Energy without the hot air, David MacKay)
(Uit Sustainable Energy without the hot air, David MacKay)

Mits met een modern vrachtschip. Moderne vrachtschepen zijn ongelooflijk energie-efficient.
Wijlen David MacKay ( zie www.bjmgerard.nl/?p=2863 ) geeft in zijn boek “Sustainable Energy without the hot air” (blz 92 en 95) als kengetal voor een moderne olietanker 0,017kWh per ton*kilometer. Als je daarmee vaart, rekende hij uit, heb je na 10.000 km met 29 km/uur varen virtueel 1% van je olievoorraad opgemaakt. Dat zit zelfs nog onder wat mijn kennis zei, maar die zal de bemanning wel meegeteld hebben.
Nog meer op blz 92 en 95: een dry cargo vrachtschip doet 0,08 kWh/ton*km, en een vrachttrein ongeveer 0,07kWh/ton*km .
Ter vergelijking: een vrachtauto doet ongeveer 1,0 kWh/ton*km en een vliegtuig ongeveer 1,7kWh/ton*km.

Het zijn kengetallen en ze zijn netto. Het zijn gemiddeldes in hun categorie dd 2010, en geven alleen wat ten laste van de nuttige lading geboekt wordt.

Import van houtsnippers
In de discussie over het verbranden van houtsnippers (bijv. in de Amercentrale) wordt veel onzin verkocht. Men voelt in milieukringen te veel en men rekent te weinig. “Moeten wij HELEMAAL vanuit Amerika houtsnippers gaan invoeren, dat kan toch nooit rendabel zijn!” De precieze betekenis van het woord rendabel wordt in dit verband meestal niet gedefinieerd.
Het argument slaat niet meer dan een gat in de lucht.

Het kan namelijk wel rendabel zijn als hiermee bedoeld wordt dat de in Rotterdam afgegeven energie beduidend meer is dan de bewerking en het transportmiddel onderweg hebben opgesoupeerd. En dat is het geval.
Blijkt bij het rekenen dat eigenlijk alleen het transport telt. De machines (bijv. de hijskraan en de  houtversnipperaar) hebben een groot vermogen, maar werken zo kort dat het niet aantikt.

Je kunt dus werken met de transportkengetallen van MacKay.

Ik heb in 2012 voor het toenmalige SP-Tweede Kamerlid Paulus Jansen uitgerekend wat het energetisch zou kosten, en zou opleveren, om 1 ton luchtdroog hout van Winnipeg in Midden-Canada 2600km op de vrachttrein te zetten naar Halifax, en het daar op de boot (dry cargo vessel) naar Rotterdam te laden (5000km verder). Komt op 0,07*2600 + 0,08*5000 kWh = 582 kWh = 2,1GJ.
Een ton luchtdroog hout levert 13,5GJ aan stookwarmte op. Ergo is het energetisch rendabel.

Ik zal niet zeggen dat dit energetisch ideaal is, maar andere vormen van duurzame energie zijn ook niet ideaal. Men vergelijkt niet wit met zwart, maar grijs met grijs. Het is niet anders.

De uitkomst is een orde van grootte en valt naar twee kanten op te rekken.

Je kunt zeggen dat een boot stoken met hout (virtueel) een lager motorrendement heeft dan stoken met olie, dus als je (virtueel) de boot laat varen op zijn eigen hout, je meer dan 2.1GJ kwijt bent (bijv. 3). Zo redenerend ben je 3GJ kwijt om 10,5GJ binnen te brengen. Een EROEI (Energy Return On Energy Investment) van 3,5. Dat is ongeveer teerzanden en zo, dus zeer matig.

Aan de andere kant kun je ook zeggen dat als er in Canada een bron staat van goedkope lage temperatuur-warmte en je je hout zonder extra energieopwekking ovendroog kunt krijgen, je op 20GJ/ton komt. Dan breng je met  virtueel 3GJ  17GJ binnen en dat is een heel wat beter plaatje.

(RVO; 1000 kuub zaaghout is 800 ton)

Maar in praktijk haalt de EU zijn houtsnippers ook uit het Zuidoosten van de VS of uit de Baltische landen. Hoe pakt dat per ton hout uit?
Van Savannah in Georgia naar Rotterdam is 7000km varen. Doe er nog eens 500km rail bij, daar landinwaarts en hier naar de Amercentrale, dan kom  je op 0,07*500 + 0,08*7000 = 595kWh = ook 2,1GJ.
Van Estland naar Rotterdam is 2600km varen. Met 300km rail komt het op dezelfde wijze 230kWh = 0,83GJ uit. Met 0,83GJ (eventueel wat meer) investering virtueel 12 a 13GJ stookwarmte binnenhalen is een alleszins aanvaardbare EROEI, zeker indien het hout gratis (in energetische zin) ovendroog gemaakt kan worden.

Is meestook van houtsnippers duurzaam?
Op basis van dit verhaal valt dat niet te zeggen. Dit verhaal zegt slechts dat transport van hout over de oceaan geen groot klimaateffect heeft. In de argumentatie kan het zee- en treintransport dus slechts een bescheiden rol spelen.

Mijns inziens kan het verstoken van hout (en meer algemeen van biomassa), bijvoorbeeld in de Amercentrale, duurzaam zijn als aan voorwaarden voldaan is. Bij de productie moet er sprake zijn van een goed bosbeheer, en bij de verbranding moet op efficiente wijze zowel elektriciteit geproduceerd worden als restwarmte gebruikt (zoals in de Amercentrale gebeurt).

Daar gaan op deze site andere artikelen over. Zie oa www.bjmgerard.nl/?p=8899 en www.bjmgerard.nl/?p=972 .

Gebruik van hout in het Zuidoosten van de VS. Slechts een heel klein deel wordt voor energetische doelen gebruikt (Nabuurs)

Duurzame verwarming van het zwembad van Wehl

Ik krijg af en toe vragen van lezers van mijn site. Dat vind ik leuk. De verspreiding van kennis, voor zover ik die heb, is een soort roeping.

Ik kreeg een vraag van meneer M. uit Wehl in Gelderland, die iets vraagt wat mogelijk ook voor anderen relevant is. Ik publiceer (met instemming) de vraag en mijn antwoord.

Op 17-5-2019 om 15:47 schreef M:

Dag Gerard,

Ik had een vraag: ik woon in Wehl in Gelderland, een dorp met 6500 inwoners.

Kun je bij piekmomenten bij hele zonnige dagen, de overtollige stroom van een groot aantal woningen, leveren aan een warmtebatterij, die op zijn beurt het plaatselijke openluchtzwembad, thans gasgestookt, mede verwarmen?

Vriendelijke groet M.

Zwembad De Byvoorde in Wehl

Mijn antwoord:

Geachte heer M., eigenlijk bestaat uw vraag uit drie vragen:

1)    kun je overtollige stroom omzetten in warmte?
2)    kun je die warmte opslaan? (wat u een warmtebatterij noemt)
3)    kun je daarmee een zwembad verwarmen?

Ik moet voorop stellen dat ik geen installatietechnicus ben en ik ken de omstandigheden in Wehl niet. Als u echt iets wilt, moet u er een vakman bijhalen. Ik kan u in algemene zin antwoord geven, maar dat is te weinig als u echt wilt gaan investeren.

Ad 1.
Ja, daar is geen kunst aan. De elektrische waterkoker is een voorbeeld.

Ad 2.
In algemene zin is het antwoord ja. Daartoe bestaan verschillende systemen. Ik zal u verwijzen naar artikelen op mijn site, die u als voorbeeld kunt zien. Er zijn echter ongetwijfeld meer mogelijkheden.
U kunt kijken op www.bjmgerard.nl/?p=5806 (het systeem van Ecovat) en www.bjmgerard.nl/?p=4680 (een TNO-systeem op basis van gehydrateerde zouten) en www.bjmgerard.nl/?p=6139 (systemen van bodemenergie) en www.bjmgerard.nl/?p=9371 (in grond- of afvalwater).
In praktisch-technische zin en in economische zin kan ik uw vraag niet beantwoorden, omdat ik daarvoor van alles zou moeten weten (en dan nog). Daarvoor moet u naar een gespecialiseerd bureau stappen.

Ad 3.
Ja, dat is normale techniek. In het opslagmedium ligt een warmtewisselaar en in de machinerie van het zwembad eveneens en die zijn verbonden met buizen. Overigens kan zoiets in beginsel twee kanten op werken, mocht u het water van het zwembad te warm vinden.
Het hangt van de omstandigheden af of u geheel of gedeeltelijk van het gas af kunt. Als het warmteaanbod niet groot is, kunt u water bijvoorbeeld verwarmen van 15 naar 17 graad C. Dan heeft u nog steeds gas nodig, maar van 15 naar 20 vraagt meer gas dan van 17 naar 20 graad C.

Een project zoals u dat schetst, kan interessant zijn voor een gemeente of voor de provincie. U zou eens kunnen vragen of er bij die overheidsinstellingen een ambtenaar rondloopt die zich specifiek met dit soort vragen bezighoudt, en die weet waar je in uw omgeving voor advies of een ontwerp terecht kunt. Het klinkt alsof het project in beginsel subsidieerbaar is.

Met vriendelijke groeten

Bernard Gerard
Eindhoven
bjmgerard@gmail.com

Aquathermie – mogelijkheden

Wat is aquathermie en wat zijn de voorwaarden?
Er is een Green Deal Aquathermie gesloten. Dat is een beleidsdocument, dat gebaseerd is op een technisch document van CE Delft en Deltares. Dat is te vinden op www.ce.nl/publicaties/2171/nationaal-potentieel-van-aquathermie .
Hierna wordt in het kort de techniek beschreven op basis van CE Delft/Deltares (ook de afbeeldingen). De opdrachtgever van deze studie was STOWA, zoiets als het wetenschappelijk bureau van de waterleidingbedrijven.

Men kan warmte aan water onttrekken om elders te verwarmen.
Als dat water oppervlaktewater is, heet dat TEO (Thermische Energie Oppervlaktewater). Als het afvalwater is TEA. Daarnaast kan warmte onttrokken worden aan drinkwater of rioolwater, maar dat levert veel minder op en blijft hier buiten beschouwing.

Schematische weergave van een Thermische Energie uitOppervlaktewater – installatie

TEO haalt ’s zomers warmte uit het water en stopt dat in een warmte-koudeopslag (WKO) in een watervoerende laag in de grond. Dat kan met open vormen van WKO, een bestaande techniek waarvoor de provincie bevoegd gezag is.
’s Winters wordt het water opgepompt en of centraal met een warmtepomp verwarmd tot 70°C, waarna het geschikt is voor bestaande woningen. Het alternatief is dat het onder 25°C verwarmd wordt, waarna individuele warmtepompen het per woning op de gewenste temperatuur brengen – wat kan in nieuwbouw met aangepaste verwarmingssystemen.
Je kunt met TEO ook koelen, maar daar is veel minder vraag naar.

Voor afvalwater (TEA) bestaan vergelijkbare schema’s op woningniveau (maar dat laat CE Delft on-onderzocht) en bij persleidingen, rioolgemalen en uitstroomkanalen van rioolwaterzuiveringsinstallaties (RWZI). Omdat hier minder een seizoensinvloed is, is geen tussentijdse opslag nodig.

Schema hoe in de zomer de temperatuur afgeroomd wordt

Voor aquathermie is een stadsverwarmingsinstallatie een vereiste.
De exploitatiemogelijkheden van een warmtenet zijn dan ook de eerste beperkende factor op de inzet van TEO. De warmtevraag in een buurt moet > 2000GJ/jaar zijn en de dichtheid > 600 GJ/ha*jaar (RVO, Afwegingskader Locaties 2013).
Verder beperkt CE Delft zich tot een transportafstand van 5km tussen bron en wijk.
Die watergangen zijn meegenomen, die in het Nationaal Watermodel zitten ( www.helpdeskwater.nl/onderwerpen/applicaties-modellen/applicaties-per/watermanagement/watermanagement/nationaal-water/ , zie onder ‘Zoetwaterverdeling). Dit is een voorbeeldplaatje van wat er in dat model meegenomen wordt:

Schematisatie van het Dommel-watersysteem zoals gebruikt in het LSM-model

Uiteraard kan een oppervlaktewater maar eindig leveren en binnen 5 km kunnen meer buurten liggen. Daarvoor moet gerekend worden.

De opbrengst
TEO kan verrassend veel opbrengen.
Op dit moment is de landelijke warmtevraag van de gehele gebouwde omgeving (woningen, scholen, utiliteit etc) ongeveer 500PJ, waarvan 334PJ bediend zou kunnen worden met een warmtenet. Van die 334PJ kan ongeveer 200PJ geleverd worden met TEO.
In 2050 is de geschatte landelijke warmtevraag van idem 350PJ, waarvan 234PJ geschikt voor warmtenetten. Daarvan kan ca 152PJ geleverd worden door TEO.

Met TEA zou ongeveer momenteel technisch ongeveer 70PJ mogelijk zijn, en economisch 56PJ.

Brabant



Geografische weergave van het potentieel van TEO: warmteleverende waterlichamen en waterontvangende stadsdelen (in % van de vraag)

Er is alleen een geografische onderverdeling beschikbaar voor TEO. Voor TEA bestaat er alleen nog een landelijk totaal.

Toch wel merkwaardige uitkomsten.
Een waterrijke stad als Den Bosch zou dus voor meer dan de warmtebehoefte van de gebouwde omgeving verwarmd kunnen worden met warmte uit het oppervlaktewater (mits WKO en mits een stadsverwarming enz).
En ook in Helmond zou veel mogelijk moeten zijn. Hieraan heeft stadsverwarmingsexploitant Ennatuurlijk zelfs gerekend bij het verkennen van de toekomst van de Helmondse stadsverwarming (met de Zuid-Willemsvaart als bron – je ziet hem op de tekening liggen). Zie https://www.bjmgerard.nl/?p=8645  .Men vond het toch te duur en wil nu een van de twee ketels met hout gaan stoken.

Kosten
Het financiele bureau Rebel Group heeft van negen projecten de kasstromen doorgerekend om een indruk te krijgen van de economische mogelijkheden. Ze bevatten allemaal een WKO (de TEO + WKO in Houten bestaat al). Krijg je dit plaatje, met twee Brabantse projecten:

(IRR = Internal Rate of Return, het netto rendement van de investeringen)

Kritische kanttekeningen

  • De studie van CE Delft bevat geen milieuparagraaf. Het verlagen van de oppervlaktewatertemperatuur in de zomer zou gevolgen kunnen hebben, ook al zou je als leek inschatten dat het een verbetering is.
  • Al die TEO-installaties en WKO-inrichtingen vormen samen een giga-programma
  • Er zullen ook nog heel wat politieke stappen gezet moeten worden om de verplichte aansluiting van hele wijken op de stadsverwarming aanvaardbaar te maken
  • De totale warmtevraag van de hele gebouwde omgeving zit op dit moment ergens rond de 500PJ, waarvan TEO er ca 200PJ leveren kan, maar de totale primaire energievraag in Nederland was in 2018 3147PJ (zie www.ebn.nl/wp-content/uploads/2018/01/EBN-Infographic-2018-pdf.pdf ). Het nut is groot, maar lang niet groot genoeg.

De Green Deal
Op de bevindingen van CE Delft en Deltares is de Green Deal Aquathermie gebaseerd (C-229). Zie www.greendeals.nl/green-deals/green-deal-aquathermie .De tekst is een soort maatschappelijk contract tussen twintig partijen, enerzijds drie ministers, anderzijds een groot aantal lagere overheden, de Erasmusuniversiteit en enkele ondernemingen. Uit Brabant doen mee Brabant Water en Waterschap Brabantse Delta en Aa en Maas.
De twintig Partijen specificeren in de overeenkomst wat hun inbreng is.
Op een wat grotere afstand hebben zich daarnaast ook twintig Partners aangemeld, een heel divers gezelschap waaronder niemand herkenbaar uit Brabant.
Het budget is 1,25 miljoen, waarvan een miljoen van het Rijk.

De Green Deal loopt t/m 2021.

Geothermie in Brabant

Inleiding
De verduurzaming van Noord-Brabant heeft ook een belangrijke warmteparagraaf (zie www.bjmgerard.nl/?p=5553 ).  In dit provinciale warmteplan is 1,3PJ/y ingeruimd voor geothermie. Om een indrukte krijgen hoeveel dat is: het totale Brabantse energiebudget zit ergens rond de 290PJ en de opbrengst van alle Brabantse windturbines samen, indien gerealiseerd, en het is ruwweg evenveel als de windturbines langs de A16 op gaan brengen ( zie www.bjmgerard.nl/?p=6463 ).

Geothermiekansen, uit Geothermische energie uit Trias aquifers in de ondergrond van Noord-Brabant

Het geothermie-getal is uiterst indicatief. Het berust op een inschatting op basis van algemene geologische overwegingen van wat de ondergrond mogelijkerwijs zou kunnen leveren. De afbeelding geeft het macro-plaatje, terwijl je pas echt iets weet met een heleboel micro-plaatjes.
Daarvoor is detailonderzoek nodig, maar dat loopt nog en kent tegenslagen.

Geothermie kent namelijk risico’s. Het Staatstoezicht Op De Mijnen (SODM) publiceerde in juli 2017 het rapport ‘De Staat van de Geothermie’, waaruit naar voren kwam dat bij zorgvuldig werken geothermie mogelijkheden biedt, maar dat er niet altijd zorgvuldig gewerkt werd. Zie www.sodm.nl/documenten/rapporten/2017/07/13/staat-van-de-sector-geothermie . Boren bij breuken in de ondergrond (en die zijn er nogal wat in Brabant) kan tot aardbevinkjes leiden (zoals gebeurde in mei 2018 bij de put van een paprikateler in Venlo, waar het project stil gelegd is). En kan per ongeluk olie of gas aanboren en het grondwater kan langs een boorgat vervuilen. Overigens zit Brabant Water, via de dochteronderneming Hydreco, zelf in de geothermie.
Het grootste probleem, zegt SODM vrij vertaald, is dat er teveel enthousiaste amateurs bezig zijn.

Aanleiding
Daarom hebben een aantal partijen, waaronder de provincie, Geothermie Brabant BV, DAGO (de brancheorganisatie), een aantal gemeenten en Brabant Water een pakker veiligheidsrichtlijnen ontwikkeld. Dat werd op 31 januari 2019 gepresenteerd.
Er gaat met dubbele buizen gewerkt worden (zodat het opgepompte water niet in het grondwater kan komen), de boorput wordt gecementeerd en er komt permanente monitoring. Zie www.brabant.nl/actueel/nieuws/2019/januari/richtlijn-voor-veilige-aardwarmte , waar ook onderstaande afbeelding vandaan komt.

Infographic bij de veiligheidsrichtlijn Geothermie van 31 jan 2019

De Green Deal Geothermie Brabant en voorafgaande onderzoeken
De veiligheidsrichtlijn is een episode in een langlopend traject, namelijk de Green Deal Geothermie Brabant uit 2016. Men wil vijf projecten ontwikkelen, die 20.000 woningen, drie productiebedrijven en meerdere glastuinders van warmte voorzien. Te weten warmtelevering aan:

  • de industrie in Tilburg-Noord
  • Bavaria in Lieshout
  • de Helmondse stadsverwarming
  • glas- en tuinbouw in Asten/Someren
  • het Amernet in Tilburg en Breda en omstreken (dat aan de Amer 9- centrale hangt, die kolen en biomassa stookt

De volledige tekst van de Green Deal is te vinden op www.greendeals.nl/green-deals/geothermie-brabant .

Overigens denkt Ennatuurlijk erover om de eerste gasgestookte ketel in de Helmondse stadsverwarming door een houtgestookte ketel te vervangen. Geothermie wordt nu gezien als een optie voor de toekomst, mogelijk voor de tweede ketel. Zie www.bjmgerard.nl/?p=8645 .

Men verwacht dat de vijf projecten samen 135.000 ton CO2 besparen wat, als dit anders met aardgas geleverd zou zijn, goed zou zijn voor 2,4PJ. Maar het is niet alleen maar aardgas, maar ook kolen en biomassa die meer CO2 per energie-eenheid in de lucht brengen, dus het zou best kunnen dat de 1,3PJ, die in de provinciale tabel staat voor deze vijf projecten, klopt.

Naar de vorm is het initiatief in een BV-vorm gegoten ‘Geothermie Brabant B.B.’ . Die heeft de website http://www.geothermiebrabant.nl/ .

In onderstaande afbeelding (getoond bij de Energy Days op de TU/e) gaat het bij de vijf projecten om de categorie Mid-deep.

Zonneparken, natuur en landbouw

Zonnepark Bockelwitz-Polditz aan de Mulde (Dld) (foto bgerard) (Dit park telt 14000 panelen, samen goed voor 3,15MW piek, en was daarmee in 2010 het 130ste park van Duitsland).

Inleiding

Veel mensen zijn abstract voor duurzame energie, maar concreet tegen als de voorgestelde invulling iets heeft wat hen niet uitkomt. Wind en mestvergisting zijn bekende voorbeelden. “Doe eerst maar wat anders” is de boodschap.
Bij zonneparken op de grond is het niet anders. “Leg eerst de daken maar vol”, klinkt het. Maar er is helemaal geen sprake van een keuze, het is en en en.

Een leidinggevende studie als die van Bureau POSAD tbv de provincie Noord-Brabant gaat uit van een uit zonne-energie winbare hoeveelheid van 9,1PJ (op basis van 18km2 geschikt dak), 4,4PJ op oude storten (horend bij 11km2), en van 57,3PJ uit zonneparken in gemengd landelijk gebied (horend bij 143km2 zonnepark). Nu kan men nogal wat kritiek leveren op de rekenzuiverheid en de aannames van de studie, maar qua orde van grootte kloppen deze cijfers, als men van de aanname uitgaat dat Brabant zichzelf volledig energieneutraal zou willen maken op strikt duurzame basis. De gedachte dat je met daken kunt volstaan is dus quatsch – wie dat zegt, stelt eigenlijk voor om het grootste deel van het potentieel aan zonne-energie bij voorbaat af te schrijven.

Nu moet men POSAD ook anderszins relativeren. Brabant is ruim 5000km2, waarvan 2350km2 cultuurgrond. Tegen dat laatste cijfer moet die 143km2 worden afgezet.

Een andere tegenwerpingsargument is dat zonneparken de bodem en de natuur aantasten  en gebied voor de landbouw onbruikbaar maken. Er gaan veel niet onderbouwde beweringen rond, die bevestigd noch ontkend kunnen worden. Een verzachtende factor is dat er überhaupt niet veel toegankelijke onderbouwing bestond. Aan dat laatste gebrek heeft Wageningen wat gedaan (volgende tussenkopje).

Maar ook hier weer enkele relativeringen van algemene aard.
Nederland is de tweede agrarisch exporteur ter wereld (bruto; netto de derde). De landbouw is te groot voor Nederland en men kan zich perfect voorstellen Nederland (bruto) de vijfde of de zesde agrarisch exporteur zou zijn.
Vele honderden km2 van Brabant zijn al bedekt met wegen, huizen en bedrijventerreinen (zie www.clo.nl/indicatoren/nl0061-bodemgebruikskaart-voor-nederland ), als regel allemaal vroegere landbouwgrond. Nogal wat boeren zijn rijk geworden aan de overdracht. Ook hier klinkt een toevoeging van bijvoorbeeld 143km2 zonnepark op Brabantse landbouwgrond niet meteen als het einde der tijden. Je hoort het argument ook niet als de A67 verbreed zou moeten worden of het voortbestaan van vliegveld Seppe gerekt moet worden, of als Bolcom in Waalwijk van 5 naar 10  hectare gaat.

Bodem, landbouw en biodiversiteit rond zonneparken

Wageningen University & Research (WUR, afdeling Environmental Research) heeft een kennisbasis gelegd (op basis van literatuuronderzoek) met de publicatie “Zonneparken, natuur en landbouw” dd april 2019 (http://edepot.wur.nl/475349 ). Veel literatuur bestaat er overigens nog niet.

De basale conclusie is dat er spanningsvelden zijn tussen bodem en landbouw enerzijds en zonneparken anderzijds, maar dat die niet absoluut zijn en niet altijd negatief uitpakken. En dat wat slecht is voor de landbouw, soms goed is voor de biodiversiteit.

De bodem
Verder is de boodschap, dat de landbouw soms slecht is voor de bodem, en dat geen landbouw in die situaties tot natuurlijk herstel kan leiden (bijv. niet ploegen en geen mest uitrijden).

Dit alles op basis van deskundige natte vingers, die meestal naar de veronderstelde afname van het organisch materiaal wijzen en de bijbehorende afname van het bodemleven.  Er groeien immers minder planten. Dit alles verondersteld, want er is nog nauwelijks experimenteel materiaal.
Vooral als men na 20 of 30 jaar weer landbouw in het gebied wil ondernemen, zou dat om een langdurige hersteloperatie vragen. Als het zonnepark zonnepark blijft, zoals Woensel Woensel blijft en de A67 de A67, speelt dit probleem niet.

Er zijn echter knoppen waaraan gedraaid kan worden:

  • hoe groot de (combi)panelen zijn;
  • de netto-bruto verhouding van het park (het hoeveelste deel overdekt wordt door paneel);
  • de minimum- en maximumhoogte van de (combi)panelen boven de grond;
  • de oriëntatie (Oost-West of Zuidelijk);
  • of de combipanelen afwateringsspleten hebben (die bepalen of het water meer geconcentreerd of meer diffuus op de grond valt.
  • in welke omgeving je de panelen neerzet

De landbouw
Draaien aan de knoppen kan de agrarische gevolgen voor de landbouw beperken. Combi-gebruik (agrarisch en zonnepark) is mogelijk, maar beide functies werken dan suboptimaal. Dat kan een goede afweging zijn.
Men kan spreiden: er bestaan verrijdbare of opvouwbare panelen.
Men kan ook panelen neerzetten als een vertikaal hek, liefst bifaciaal.

En er zijn gewassen die het in de schaduw niet veel slechts of zelfs beter doen, zoals aardappels.

En een niet te missen overweging is dat een hectare zonnepark momenteel beduidend meer geld opbrengt dan een hectare gewas.

De biodiversiteit
De belangrijkste factor is wat er onder de panelen kan groeien. Als dat een grasland met kruiden is dat dekking geeft, of als er een  bloemenmengsel ingezaaid is, kan het positief uitpakken.

Voor zoogdieren is een zonnepark gewoon een stuk leefgebied. Als de omstandigheden gunstig zijn, maken ze er graag gebruik van. Hazen houden van zonneparken.

Bij vogels hangt het van de soort af en van de begroeiing onder de panelen. Er is geen systematisch effect, behalve dat een min of meer verwilderd zonnepark meer biodiversiteit biedt dan idem op intensieve landbouwgrond. PV-panelen leiden niet of nauwelijks tot vogelsterfte.

Als de bodem onder het zonnepark kruidenrijk en bloemrijk gehouden wordt, kan het park gunstig zijn voor insecten (bijv. vlinders en hommels).
Waterinsecten zien een paneel soms voor een wateroppervlak aan. Streepjes op de panelen schilderen helpt soms al, evenals niet te dicht bij de waterkant gaan zitten.

Ecologisch beheer tijdens, maar ook na de aanleg van het park is van groot belang. Dan kan een zonnepark een verbetering zijn t.o.v. het intensieve bouwland, dat het vervangt.

De LTO

De Land- en Tuinbouw Organisatie gaat flink te keer tegen zonneparken. Dit ongetwijfeld ook omdat zonneparken per hectare fors meer opbrengen dan gewassen (zie ook Grootschalige zonneparken als flankerend beleid in de veeteelt-transitie ). De uitlatingen zijn mogelijk ook voor de eigen achterban bedoeld.

Zie www.boerderij.nl/Home/Nieuws/2019/5/LTO-zonnecentrales-volstrekt-onacceptabel-423878E/?cmpid=NLC|boerderij_vandaag|2019-05-03|LTO:_zonnecentrales_volstrekt_onacceptabel .

De LTO vindt zonneparken een industriele bestemming. Dat kun je inderdaad vinden – wat niet anders zegt dan dat het zoveelste stuk landbouwgrond in bedrijventerrein veranderd is. Dat is niet voor het eerst.
In plaats daarvan wil de LTO panelen op de grote daken van schuren en stallen. Daar is op zich niets mis mee, maar het levert veel te weinig op, zoals eerder gezegd.
De LTO wil niet op de hoeveelheid landbouwgrond inleveren en is bang voor stijgende grondprijzen, wat vanuit hun standpunt logisch is. Maar nergens staat dat Nederland zijn absurd hoge landbouw-exporterende functie op dit niveau in stand moet houden. Misschien moeten we wel gewoon naar minder landbouw en minder landbouwgrond toe.

Tenslotte mist de LTO regie. En daar hebben ze gelijk in.

Superkritisch vergassen van natte biomassa (update dd 06 mei 2019)

Er is een nieuwe techniek, het superkritisch vergassen van natte biomassa. Dat kan van alles zijn, van zuiveringsslib tot drijfmest. Deze techniek verdient aandacht in de milieuhoek, Hij biedt zowel grote kansen als bedreigingen.

De oplossing kan het probleem worden.

Update: op 24 april 2019 stond het initiatief groot in de krant . Het nieuwe nieuws was dat pensioenbelegger PGGM (van het Pensioenfonds Zorg en Welzijn) met geld in dit initiatief gaat zitten. Op www.pggm.nl/wie-zijn-we/pers/Paginas/PFZW-investeert-in-revolutionaire-groene-energietechnologie.aspx staat een heel verhaal. Er staat alleen niet bij hoeveel geld PGGM erin stopt.

Wat is superkritisch vergassen?
Bij superkritisch vergassen wordt natte biomassa verhit tot boven het kritische punt van water. Dat ligt bij 374°C en 221Bar (1 bar is ongeveer 1 atmosfeer).

Superkritisch diagram

Boven het kritisch punt gedraagt water zich geheel anders. Er is geen onderscheid meer tussen vloeibaar en gasvormig water. Het water verliest zijn polair karakter, waardoor organische stoffen ineens goed oplossen en zouten ineens slecht.
Normaliter gaan chemische reacties dubbel zo snel als ze plaatsvinden bij 10°C meer. Bij 374°C of hoger gaan chemische reacties dus heel snel, zo snel dat bijna alle organische molekulen worden afgebroken. Alle zouten slaan neer en komen in een soort pekelslurrie terecht, die kan worden afgescheiden.

De afbraak leidt tot een menggas dat heeft ruwweg de verbrandingswaarde van biogas heeft en ook waterstof kan bevatten. De netto energiebalans van het systeem kan positief zijn en die energie komt voor een deel in bruikbare, want chemische, vorm vrij.
Om het systeem te laten werken moet je eerst een heleboel water op minstens 374°C brengen. Dan gebeurt er van alles en uiteindelijk moet de temperatuur weer omlaag tot de oude waarde. De meeste afkoelende warmte kan worden gebruikt om het inkomende water voor te verwarmen, maar er blijft altijd een hoop water over van bijv. 50°C of zo. Je moet zo’n inrichting dus eigenlijk al bij voorbaat inpassen in een warmtenetwerk.

Het is heel erg nieuwe techniek. Eigenlijk een techniek die de universiteiten verlaten heeft maar daarbuiten nog niet tot grootschalige wasdom gekomen is. De techniek zit dus in de Valley of Death en zoals bekend, wordt die bevolkt door vele duivels die in vele details wonen. Je kunt er dus nog niet alles van zeggen.

Zuiveringsslib
Stowa, het wetenschappelijk bureau van de waterleidingbedrijven, heeft in Karlsruhe een eerste verkennend onderzoek laten doen naar de mogelijkheden om zuiveringsslib superkritisch te vergassen. Het tekent de situatie dat Stowa naar Karlsruhe moest, omdat de daar 50 tot 100 liter natte biomassa per uur kunnen doorvoeren, terwijl die capaciteit in Nederland in de milliliter/uur ligt.

Het eerste onderzoek is in 2016 gepubliceerd (zie www.stowa.nl/sites/default/files/assets/PUBLICATIES/Publicaties%202016/STOWA%202016-16.pdf ). Het is eigenlijk een goede tekst om enig inzicht te krijgen van wat de methode voorstelt.
Daar staat onder andere dat ongeveer 95% van de organisch gebonden koolstof afgebroken wordt. Interessant is dan wat er in die overblijvende paar procent zit. Het onderzoek vermeldt niet wat er specifiek met bijv. bestrijdingsmiddelen gebeurt. De koolstof-fluorbinding (zoals bijv. in fipronil) is sterk.

Mogelijke samenstelling van het menggas na superkritische vergassing

In de specifieke toepassing ‘zuiveringsslib” heeft het menggas ongeveer bovenstaande samenstelling.

Een recent vervolgonderzoek aan de Supersludge (waarin Stowa, de waterschappen De Dommel en Aa en Maas, en Slibverwerkinng NBrabant deelnemen) is gepubliceerd in juli 2018. Zie www.stowa.nl/publicaties/supersludge-demonstratie-van-zuiveringsslib-superkritisch-water .

Proefcontainer voor superkritische vergassing van twee Brabantse waterschappen

Bewerking van biomassa en mest en de proeffabriek
Waar toepassing van deze techniek op zuiveringsslib vooral voordelen biedt, bestaan er bij het bewerken van biomassa zowel voor- als nadelen. Ook mest is natte biomassa.

De discussie is niet hypothetisch, want er is onlangs in Alkmaar een proeffabriek geopend van SCW-systems (zie www.scwsystems.com/index.html ). Deze wordt gesteund door RVO, de provincie Noord-Holland en de Gasunie.

De proeffabriek van SCW in Alkmaar

Stroomschema van de proeffabriek

De techniek heeft zeker voordelen. De inrichting levert warmte en groen gas op en vernietigt op efficiente wijze het overgrote deel (zo niet alle) micro-organismen, virussen, sommige bestrijdingsmiddelen, de meeste of alle medicijnresten en hormonen. Er is nu eenmaal weinig dat 374°C of meer overleeft.
Verder worden nitraat en fosfaat-zouten in een geconcentreerde vorm afgescheiden. Ze kunnen dus gemakkelijker uit het grond- en oppervlaktewater gehouden worden.
Waarschijnlijk stinkt het eindproduct niet meer.
De website van de fabriek geeft geen informatie wat er met chloor- en fluorhoudende organische verbindingen gebeurt. Het is mij dus niet duidelijk in hoeverre dit aspect van het milieu gebaat is bij deze natte vergassing.

De mogelijke nadelen zitten in de context. De paradox daarbij is dat de kracht van het systeem tevens de zwakte is.

Ten eerste het aantal dieren.
Dat wordt gereguleerd via de hoeveelheid mest die op het land mag worden uitgereden, en die hoeveelheid wordt op zijn beurt uitgedrukt in een aantal kg fosfaat per hectare.
De gangbare vergisting van mest heeft geen invloed op het aantal dieren (of een zwak remmende invloed bij covergisting), omdat digestaat, het eindproduct van de vergisting, juridisch nog steeds mest is en scheikundig nog steeds evenveel fosfaat bevat.
Het eindproduct van superkritische vergassing is zeker in juridische zin geen mest meer. Het is groen gas, schoon water en een slurrie aan anorganische zouten. Er vervalt dus een beschermingsconstructie tegen een groter aantal dieren. Maar  de veeteelt veroorzaakt meer problemen dan alleen het mestprobleem. Omwonenden zullen een groter aantal dieren nog steeds niet leuk vinden.

Het organisch stofgehalte van de bodem door de jaren heen, gemiddeld over een groot aantal meetpunten

Ten tweede de bodem.
Het gehalte aan organische stof in de bodem is het resultaat van een ingewikkelde balans tussen continue aanvoer en continue aanvoer. Gemiddeld over heel Nederland is die balans momenteel in evenwicht. Maar de balans kan per grondsoort, en in hetzelfde gebied van perceel tot perceel verschillen en hangt mede af van de agrarische bedrijfsvoering.
Die organische stof levert belangrijke ecodiensten: waterberging, koolstofopslag, biodiversiteit, gewasopbrengsten.
Ik denk dat er wel wat rek zit in de mest en bodem – romantiek van de biologische landbouw. Maar zeker niet zoveel dat je zonder enige vorm van aanvoer van organische stof kunt. De vraag is de superkritische vergister indirect de koolstof in de bodem op gaat stoken.
Bij gangbare vergisting speelt dit probleem veel minder, omdat grofweg tweederde van de inkomende biomassa niet vergist wordt, waaronder het moeilijkst afbreekbare deel.

het belang van de bodem voor ecosysteemdiensten

Ten derde het verband met de afvalverwerking.
Sommige soorten afval kun je zien als natte biomassa. Mogelijk kan superkritische vergassing nieuwe impulsen geven aan de afvalverwerking. Maar aan de andere kant is een dergelijk systeem, behalve superkritisch, ook super fraudegevoelig. Wat gebeurt er als iemand er een zak drugsafval in mikt of een lading fipronileieren?

Een van de twee ruimtelijke vormen van fipronil. Wat gebeurt er met die fluoratomen?

De website van SCW Systems kijkt slechts met dollartekens in de ogen naar de energetische opbrengst. Op zich is daar niets mis mee, zolang de gevolgen in de hand gehouden worden. Dat betekent andere politiek die het nieuwe systeem inkadert in een groter geheel.

Als men niet meer met de fosfaatwetgeving het aantal dieren in de hand zou kunnen houden, moet dat op andere manieren gebeuren.
Nu is het organische stof – gehalte een kwestie van de individuele boer. Men zou dat moeten veranderen in die zin, dat er een richtinggevende bodempolitiek ontwikkeld zou moeten worden.
Ik kan niet goed beoordelen of de bestaande afvalverwerking ingesteld is op deze nieuwe techniek. Mogelijk wel – en dan de handhaving nog.

Milieumensen doen er goed aan om zich in deze techniek in te lezen.

Nieuwe PV- techniek bereikt efficiencyrecord

De instituten
ECN en Solliance hebben een nieuwe zonnecel ontwikkelt, die onder de juiste condities een record-rendement heeft van 30,2% . ECN is een belangrijk nationaal onderzoeksinstituut en Solliance is een in Eindhoven gevestigd instituut dat fundamentele kennis omzet in praktisch bruikbare dunne film – PV-panelen.
Verder hebben aan het onderzoek meegedaan Choshu Industry Co., Forschungszentrum Jülich, en de TU/e.

De techniek
In zonnepanelen is nog veel technische vooruitgang mogelijk (www.bjmgerard.nl/?p=4869 ).
Toen er in 2014 een paar zonnepanelen op mijn dak gelegd zijn, bedroeg het rendement 16% (d.w.z., van het opvallend zonlicht werd 16% in elektrische energie omgezet). Een standaard commercieel paneel nu, op dezelfde eenzijdige siliciumbasis, haalt ergens rond de 20 a 22%.

In de nieuwe techniek komen drie aparte ontwikkelingen bij elkaar.

De eerste is dat panelen ‘bi-facial’ geworden zijn (het licht valt aan twee kanten binnen). Die panelen bestaan al commercieel en worden bijvoorbeeld in geluidsschermen toegepast, zoals langs de A50 bij Uden (zie www.bjmgerard.nl/?p=2817 ).
Als de bedoeling is dat het paneel aan de voorkant direct licht opvangt, en aan de achterkant diffuus teruggekaatst licht, telt men bij afspraak daar 20% van de voorkant voor. Een tweezijdige silicium cel komt daarmee op dit moment op ca 26% .

De tweede is dat er een nieuw mineraal, perovskiet, in zonecellen wordt toegepast. Perovskiet als gesteente heeft de basisformule CaTiO3 en is genoemd naar een Russische mineralenkenner (het gesteente is voor het eerst in de Oeral gevonden). Maar men kan allerlei varianten op de oervorm maken, zodat perovskiet nu meestal voor een familie aan mineralen staat met een verwante structuur. Hieraan is veel onderzoek gedaan. Wie zich erop uit wil leven, zie https://en.wikipedia.org/wiki/Perovskite_solar_cell .
Het record voor een enkelzijdige perovskiet-cel staat op 27,3% (zegt bovenstaand Wikipedia)


Perovskiet-variant CH3NH3PbX3 (Wikipedia)

De derde ontwikkeling is dat er in één cel twee lagen materiaal gebruikt worden (bijvoorbeeld perovskiet en silicium). Dat heet het tandem-beginsel. De gedachte is dat elk materiaal geoptimaliseerd is voor een ander deel van het spectrum.

In de nieuwste cel worden alle drie de ontwikkelingen gecombineerd en dat leidt tot genoemde 30,2%. Men hoopt dat binnen drie tot vijf jaar op te hogen naar 35%.

Mitsen en maren
Een paar mitsen en maren.

  • Het materiaal bestaat alleen nog in het laboratorium. Er is nog geen massaproductie.
  • Er zit lood in, althans in het voorbeeld uit het plaatje
  • Er staat niet bij wat het gaat kosten.
  • Perovskiet was aanvankelijk een nogal fragiel materiaal. Het moet nog blijken hoe een paneel zich op de lange termijn houdt
  • De bifaciele meeropbrengst hangt van de omgeving af, bijvoorbeeld hoe reflecterend de ondergrond is. Niet voor niets gebruikt men graag de bifaciele techniek graag voor panelen die in water drijven.
    Je zou ze ook op platte daken kunnen leggen en die dan wit schilderen (is meteen een koeling).

Toepassingen
De toepassing is rechtlijnig: je hebt minder oppervlak nodig voor hetzelfde vermogen. In gelijkblijvende overige omstandigheden kunnen de zonneparken kleiner worden – maar niet zoveel kleiner dat Brabant zonder kan.

Kosten en baten van verduurzaming van de woningvoorraad per label

Baudet
Het begon met een fact check in de NRC (14 febr 2019) op de bewering van Baudet in de Tweede Kamer dat het “klimaatneutraal maken ruimschoots 1000 miljard Euro kostte”.
Baudet gebruikte de studie “Klimaatbeleid en de gebouwde omgeving” (mei 2018) van het Economisch Instituut voor de Bouw (EIB) (waaraan kort erna nog een aanvullende studie toegevoegd is) om zijn bewering te staven. Het verduurzamen van de bestaande woningvoorraad zou €235 miljard kosten. Vervolgens liet Baudet de baten weg en flanste hij er nog een stel andere kosten achteraan die ik hier niet noem, omdat het me om de woningvoorraad gaat.
Het PBL is wat serieuzer en komt all-in, inclusief de baten, op €300 miljard cumulatief tot 2050. Nog steeds een hoop geld, maar een stuk minder dan wat Baudet zei. Het eindresultaat is dat de NRC-checker Baudet niet geloofde.
Die 300 miljard is opgeteld over 30 jaar. Per jaar is het bedrag niet onaanzienlijk, maar ook niet onoverkomelijk. De Nederlandse staatsbegroting is over 2019 ca 300 miljard en 10 miljard is het huidige overschot. Voor paniek lijkt niet meteen reden.

Het EIB-rapport
Ik moet Baudet in zoverre dankbaar zijn, dat ik zonder hem het EIB-rapport gemist had. Dat zou een gemis geweest zijn, want het is heel leerzaam.
De documenten (hoofd- en hulp-) zijn te vinden op www.eib.nl/publicaties/beleidsanalyses/klimaatbeleid-en-de-gebouwde-omgeving/ .

Eerst even wat definities.
Elke woning heeft een energielabel, startend vanaf het slechtste label G tot het goede label A. De labeltoekenning is niet erg precies en kan de werkelijke situatie onderschatten. Een woning waarvan weinig bekend is, wordt automatisch ingeschaald als G, maar kan in praktijk beter zijn.
Bovenop label A kan de woning “BENG” zijn: Bijna Energie Neutraal Gebouwd. Dit is een kwalificatie van alleen de woning. Je telt dan de TV en de computer en de stofzuiger en de koelkast niet mee.
Bovenop BENG komt “Nul Op de Meter”. Dan tel je dit soort apparaten wel mee. De woning is dan energieneutraal inclusief de apparaten.
De EIB-studie beperkt zich tot BENG en laat Nul Op de Meter buiten beschouwing.

Nederland heeft 7,58 miljoen woningen, naar label en eigendomsvorm gerangschikt als in fig.1 .

De Nederlandse woningvoorraad naar label en eigendomsvorm
Investeringskosten bij labelsprongenn, voor drie eigendomstypes
Besparingsbedragen bij labelsprongen, voor drie eigendomstypes

De laatste twee schema’s moeten als volgt gelezen worden:
De onderste horizontale streep stelt label G voor, de een na onderste horizontale streep label F, enz. De labelletters horen dus bij de streep waar ze onder staan (de letter G is niet ingevuld).
De afstand tussen twee strepen is wat het kost om de woning van het onderste op het bovenste van beide labels te krijgen (middelste figuur), resp. wat door die stap per jaar bespaard wordt. Een sociale huurwoning van G op E brengen kost ca €5000 aan investeringen en levert een energiebesparing van ca €450 per jaar op.
Bedenk dat het hier om gemiddeldes gaat met een ruime spreiding en op basis van vele aannames.

Het schema toont een treffende illustratie van de wet van de afnemende meeropbrengst. De laatste verbeteringsstappen kosten onevenredig meer, en leveren onevenredig minder op.

Kosten-batenanalyse bij opwaardering tot verschillende woninglabels

Dit weerspiegelt zich in bovenstaande ‘winstgevendheid-grafiek’. In het gekozen rekenvoorbeeld zijn investeringen in woningen op papier rendabel t/m label B, en je legt er niet heel veel op toe tot label A. De praktijk, waarschuwt het EIB, is weerbarstiger.

Eigenlijk is de hoofdboodschap van het EIB dat het misschien verstandiger is om niet het onderste uit de kan te willen. Het EIB analyseert ook tussenscenario’s die  veel minder kosten en maar weinig minder opbrengen.

Het grote financiële gat zit tussen label B en BENG. Als men bovenstaand microplaatje macro maakt, kost het ca €50 miljard om de totale Nederlandse woningvoorraad op B te brengen (dus ongeveer kostendekkend), en kost het ruim €190 miljard om diezelfde voorraad in zijn geheel van B op BENG te brengen (wat jaarlijks ongeveer €50 miljard aan besparingen retourneert).

(Baudet zit hier dus selectief te winkelen: het ergste worst case-kostenscenario bij een inkomstenscenario = 0. Als hij al een eenvoudig getal had willen noemen, had hij €140 miljard moeten zeggen (190 miljard B –> BENG – €50 miljard bijbehorende extra revenuen). Misschien moet de Uil van Minerva hem eens leren rekenen…. )

Investeringen, zegt het EIB, zijn over het algemeen ‘stapelbaar’. Als het van F naar B voor een sociale huurwoning €10.000 kost en van B naar BENG €23.000 , kost  in één keer van F naar BENG €33.000 . Andersom uitgedrukt zijn investeringen dus faseerbaar: het eindresultaat kan desgewenst in etappes bereikt worden.

Bovenstaand individueel voorbeeld kan veralgemeniseerd worden naar alle labels.

Kosten en besparingen bij elk label voor de gehele woningvoorraad

Lees dit als: het verduurzamen van de gehele Nederlandse woningvoorraad tot BENG kost €240 miljard, maar het verduurzamen tot label A kost maar €80 miljard. Enz.
BENG bespaart over heel Nederland 260 PJ (ca 8% van het gehele bruto Nederlandse energieverbruik), alles A maken bespaart ongeveer 170PJ.

Sloop en vervangende nieuwbouw
De economische insteek maakt dat het EIB zakelijk met de vraag “sloop of renovatie?” omgaat. In een trendmatig scenario gaan er 16.000 huurwoningen per jaar plat en 6000 koopwoningen. Van 2020 tot 2050 dus opgeteld zo’n 500.000 huurwoningen en 180.000 koopwoningen – met vervangende nieuwbouw.
Die, als het goed is, zo betaalbaar is dat de weggesloopte bewoners hun nieuwe onderkomen kunnen betalen.

De zwakke plek
Ik ben vertrouwd met fysische modellen (bijv. geluidsberekeningen). Anders dan veel mensen denken, zijn die modellen als regel goed. Als er iets fout gaat, zit dat meestal niet in het  model zelf, maar in de input van het model. Garbage in, garbage out.
Ik ben niet vertrouwd met bouw-economische modellen, maar naar analogie ga ik er van uit dat het model goed is. Blijft de vraag over of de input goed is.

Het hoofdprobleem is dat de systeemgrens strak om de woning en zijn bewoners en eigenaar (indien huur) getrokken is. Er wordt geen geld ingeboekt van buiten het systeem (bijv. subsidie), en ook geen voordelen buiten het systeem (bijvoorbeeld energieonafhankelijkheid, werkgelegenheid, belastingopbrengst, etc).
Men kan dit het EIB in alle redelijkheid moeilijk kwalijk nemen. Maar ondertussen zit een belangrijk deel van de kosten en de baten buiten de systeemgrens.

Misschien iets voor een vervolgonderzoek.