Opnieuw restwarmte van datacenters

In een eerder artikel op deze site heb ik aandacht besteed aan het energieverbruik, eerst van de bitcoin en daarna, meer algemeen, aan de restwarmte van datacenters. Zie www.bjmgerard.nl/?p=5709 .

Sindsdien komt er regelmatig  nieuw nieuws voorbij, waarbij ik mijn waardering wil uitspreken voor de nieuwsbrief van Duurzaam Bedrijfsleven (in dit geval van 14 maart 2018, zie www.duurzaambedrijfsleven.nl/ict/27679/perfecte-combinatie-datacentra-en-restwarmte ). Ik heb het eerdere artikel al een paar keer ge-updated, maar daar kun je niet mee bezig blijven. Vandaar een apart artikel, dat men lezen kan als een vervolg op het eerdere artikel.

Eerst wat klein bier. Duurzaam Bedrijfsleven noemt ( www.duurzaambedrijfsleven.nl/ict/6343/hoe-een-datacentrum-en-viskwekerij-kunnen-samenwerken ) een herontwikkelingsproject in Cleveland (VS), waar de afvalwarmte van een datacenter gebruikt wordt voor een viskwekerij, waarvan de stront weer gebruikt wordt voor een boomgaard en een kassencomplex, waarvan de biomassa weer gebruikt wordt voor stroom voor het datacenter. Het lijkt wel alsof er over nagedacht is…. Het originele project heet het Foundry Project en dat is te vinden op www.projectfoundry.com/ .

Berenschot
Duurzaam bedrijfsleven besteedt ook aandacht aan een recente studie van Berenschot. Die is te vinden op www.rvo.nl/sites/default/files/2018/03/Restwarmte-uit-datacenters.pdf en die studie is redelijk leesbaar en uitermate de moeite waard. De studie is geschreven voor RVO en dus openbaar. Ik pik er wat bladzijden uit als illustratie van het belang voor het verwarmen van woningen die van het gas af zijn.

Finland heeft het beste beleid m.b.t. restwarmtegebruik. Daar is het hergebruik van restwarmte wettelijk verplicht, want het dumpen van warmte in de atmosfeer verboden. Zodoende wordt de nabijheid van een warmteafnemer een verplichte vestigingsvoorwaarde.
Bovendien is het gas er veel duurder, waardoor de business case sneller sluit. Er zijn Finse datacenters die meer verdienen aan de warmtelevering dan aan de ICT-diensten.

Het voert te ver om de hele studie hier af te drukken.
Er staat bijvoorbeeld een goede uitleg in van de APG-server die aan het Limburgse Mijnwaterproject gekoppeld is, over het Previder datacenter in Hengelo en over het lauwwaternet op de High Tech Campus in Eindhoven (dat bij vol vermogen goed zou zijn voor ca 0,08PJ per jaar).

Commentaar mijnerzijds
Er staat een schat aan aanbevelingen in de Berenschot-studie. Een kleine greep eruit.

Een belangrijke moraal is dat dit voorbeeld bewijst dat collectieve warmtelevering  in stedelijk gebied aan belang moet winnen als alternatief voor aardgas.
Dit ondanks, soms begrijpelijke, ressentimenten m.b.t. de ongunstige financiele afwikkeling en (een enkele keer) de technische staat van stadsverwarmingssystemen. Daarvoor moet een politieke oplossing komen.
Men zou zich kunnen voorstellen dat het aanbieden van warmte bij 25°C aan een woonwijk, in combinatie met een individuele warmtepomp met een relatief laag vermogen, en bij een redelijk financieel plaatje, een politiek denkbare optie zou kunnen zijn.

Een andere belangrijke les is dat overheidsbeleid nodig is, dat over lange tijd consequent wordt volgehouden. Je praat over lange terugverdientijden.

Berenschot schat in dat het totaal opgestelde vermogen in Nederland 1256MW is. Die dingen staan non stop aan, dus ze produceren ongeveer 40PJ warmte per jaar. Daarvan ongeveer 2/3 deel rond Amsterdam, blijft over voor de rest van Nederland 13PJ en als Brabant daarvan ruim 1/7 deel is, is dat in Brabant zo’n 2PJ. Redelijk in lijn met wat ik in mijn eerdere artikel schatte.

Fotonica
De SP-fractie in Provinciale Staten heeft n.a.v. mijn eerdere artikel bij de begrotingsbehandeling gevraagd of er voor Brabant kansen liggen in de restwarmte van datacentra. Warmtebeheer is een taak die typisch bij een provinciale overheid past en de provinciale warmtepolitiek is een van de meer succesvol uitgevoerde taken.
Gedeputeerde Spierings (D66) beantwoordde de vraag nogal bagatelliserend. De efficiencyverbetering en de opkomst van de fotonica zouden het probleem snel de wereld uit helpen. Fotonica-servers zouden veel minder stroom verbruiken en dus minder warmte leveren.

De door Guelbenzu ontwikkelde schakelaar, één van de meest compacte ter wereld

Aan de TU/e wordt dat onderzocht. Op hun site www.tue.nl/universiteit/nieuws-en-pers/nieuws/21-03-2018-opschakelen-naar-efficiente-datacenters-met-fotonica/ staat dat men verwacht dat fotonica het energieverbruik (en dus de warmtelevering) ongeveer kan halveren (proefschrift van Guelbenzu dd maart 2018).

Ook na een halvering van het energieverbruik is er nog steeds veel restwarmte over.
Het aantal datacenters groeit sterk (en soms zijn die heel groot), en de groei van het energieverbruik van bestaande datacenters is 4% per jaar. De fotonicahalvering is waarschijnlijk in minder dan een decennium weggecompenseerd.

Het blijft mijns inziens een interessante input voor duurzame warmte en het minste, dat de provincie zou kunnen doen, is bevorderen dat de Brabantse datacenters in de Warmteatlas worden opgenomen. De gemeente Amsterdam heeft dat al gedaan.

Warmte op de Energiebeurs

Elk jaar vindt in Den Bosch in oktober de driedaagse Vakbeurs Energie plaats. Ik ga daar altijd een dag naar toe.
Het is een ontzettend grote  beurs, dus je moet selecteren. Ik ga de laatste jaren meestal naar stands en workshops die over warmtelevering  en opslagtechniek gaan.
Nu een keuze uit de vele warmteprojecten.

Itho Daalderop
Arco Knoester gaf een beeld van 20 jaar ervaring met een grillige leercurve.

De Itho Energiewoning 1998
Ventilatie en comfort_Itho Daalderop

Het begon 20 jaar geleden met de Itho Energiewoning op “all electric” basis (boven). Van daaruit is doorontwikkeld tot de kennis van nu (onder).

De afnemers (ruim 10000) zitten in een dbase en daar is nauw contact mee. Over monitoring, onderhoud, over softwareupdates, gebruiksaanwijzingen van het type “zet de thermostaat ’s nachts niet lager, want een warmtepomp wil gelijkmatig draaien.”

Hortus en Hermitage
Technisch bureau Kuijpers vertelde over een bijzonder project, waarin de Hortus Botanicus met 425m lange buizen verbonden werd met de nieuwbouw van de Hermitage Amsterdam. Zie voor een langere
beschrijving https://praktijkvoorbeelden.cultureelerfgoed.nl/praktijkvoorbeelden/hermitage-brengt-hortus-tropische-sferen/hermitage-en-hortus-beeld .

Hermitage Amsterdam

De Amsterdamse Hermitage (een dependance van de Russische Hermitage) is sinds gevestigd in een bejaardenhuis uit de 17de eeuw. Er hangt het nodige van waarde en, zoals alle in musea, geldt er een strenge klimaatbewaking.
Daarbij bleek, zoals in wel meer musea, dat het probleem vooral was dat er teveel warmte was. Het pand moet vooral gekoeld worden en waar laat je die warmte? Die kun je natuurlijk weggooien met een koeltoren, maar dat is ook zonde. Vandaar dat directeur Facilitaire Zaken Lagendaal van de Hermitage op zoek ging naar een afnemer van warmte. Op een infrarood beeld sprong er een naburig complex uit en dat bleek de Hortus Botanicus bij Artis, ook uit de 17de eeuw en grotendeels Rijks-
monument. En glas, en niet isoleerbaar. Daar kwam de restwarmte van pas.

Het project bleek al gauw een oefening bureaucratie en fondsenwerving voor gevorderden, maar slaagde uiteindelijk toch. Sinds 2016 ligt er een dubbele pijp tussen Kunst en Kas, zoals het nu heet.

Gezien de lange afschrijftermijn van dit type investeringen, is er een samenwerkingscontract voor 25 jaar getekend. Die lange termijnen is een van de vaste problemen met warmte-infrastructuur.

Leiding van de Hermitage Amsterdam naar de Hortus Botanicus

De azijnfabriek en het warmtegrid in Heerhugowaard
Er was een meneer van Duratherm, die kwam vertellen over het smart warmtegrid in Heerhugowaard. Zie www.duratherm.nl/nieuws/smart-grid-van-start-in-heerhugowaard .

Een aantal bedrijven hadden samen 250TJ aan warmte per jaar over, waarvan 70TJ/y van de chemische fabriek van de Burg Groep, die in de volksmond De Azijnfabriek schijnt te heten. De warmte van Burg komt o.a. vrij bij de bacteriele processen waarmee men azijn maakt.

Azijnfabriek Burg in Heerhugowaard

250TJ/y is best veel. Als je die warmte all-electric zou willen leveren, had je daar een zonnepark op de grond voor nodig van ongeveer 80 hectare (afhankelijk van de inrichting). Het scheelt 18000 ton CO2/jaar.
De gedachte is juridisch ondergebracht in het Waerdse Energie Circuit .
De gedachte is technisch gerealiseerd door vier bronnen voor Warmte Koude Opslag (WKO) te boren tot 170m diep, die elk 185m3/uur omhoog of omlaag kunnen brengen. Duratherm mocht die bronnen boren en zodoende kwam de meneer op de Energiebeurs terecht.

Er hangen bedrijven, instellingen en 7500 woningen aan het project.
Ik vind het een goed voorbeeld van een zinvolle stadsverwarming.

De plattegrond van het Waerds Energie Circuit (Zie www.waerdse-energie.nl ).

Gaten boren onder je huis
Diezelfde meneer van Duratherm, en ook meneer van Bokhoven van KWA Bedrijfsadviseurs, gingen in op wat er wel en niet kon met Warmte Koude Opslag (WKO) onder bestaande woningen. Hun beweringen samengevat:

  • Ga uit van 1 meter diep boren per 1m2 verwarmd oppervlak, maar in praktijk gaat men meestal niet dieper dan 250 a 300m
  • Blijf 3 meter uit de fundering
  • Er kan onder de woning worden geboord
  • Glycol is overbodig geworden
  • Het kan zonder ventilator (die je anders zou horen)
  • Afgrouten moet verplicht worden gesteld
  • Afstand tussen twee putten minstens 8 m
  • Het kan op diverse schaalniveau’s van zeer klein (één kavel), via midden (bijv. een flat) tot heel groot (een wijk)
  • Een individuele installatie kost ca 10 tot 12 mille.
Warmte Koude Opslag (Mark Johnson op Wikipedia)

Een Comfortpaal
De IJB-groep (die vooral in funderingen zit) had bij zijn kraam een flyer waarvan ik me beperk tot een afbeelding van een heipaal met daarin over de volle lengte een warmtewisselaar in de vorm  van een dubbele lus. Leuk om een plaatje van te zien.

De IJB heipaal met ingebouwde warmtewisselaar

Zie tenslotte op deze site nog een eerder bericht Wat je wel en niet kunt met warmtepompen in woningen (2de update 21 nov 2015)

 

Het Nationaal Actieplan Energieopslag

De Energiebeurs 2017
Ik ga in oktober altijd naar de Energiebeurs in Den Bosch. Ik mag er voor Milieudefensie en de SP voor niets in en deze keer was Joost van Mill van de Eindhovense SP meegegaan.
Je kunt daar met gemak dagen doorbrengen, want het is een hele grote beurs en er gebeurt van alles. Je moet kiezen en de laatste jaren kies ik meestal voor warmteonderwerpen en opslagtechnieken.
Nu een verhaal over energieopslag.

De Big Four bij de beheersing van het elektriciteitsnet

Waarom energieopslag en hoe gaat dat?
Het verhaal gaat eerst over stroom.

Er wordt meer duurzame energie opgewekt en daarvan wisselt het gedrag veel sterker over de dag dan in het vroegere systeem. Ook de vraag van afnemers wisselt over de dag, maar dat gaat vooral nog ouderwets.
Naast de door iedereen altijd aangehaalde problemen als er te weinig wind en zon is, zijn er ook periodes dat er daarvan te veel is. Soms zoveel te veel, dat er duurzame energie wordt weggegooid omdat er geen vraag naar is of omdat het stroomnet het niet aankan. Nederland heeft een goed elektriciteitsnet en tot op zekere hoogte heeft ons dat een remmende voorsprong bezorgd, maar die tijden veranderen. Het stroomnet kan er uit knallen, en niet alleen omdat er een Apache tegen aan vliegt.
Je kunt drie kanten op (al dan niet in combinatie):

  • je kunt de vraag meer aanpassen aan het aanbod (de wasmachine aanzetten als de zon schijnt). Daartoe loopt er in woonwijken een proef in Hoogkerk (Groningen) en Amsterdam-west, en een klein proefje in Breda, en verder nog niet.
  • Je kunt het stroomnet flink verzwaren, maar dat kost een hoop geld
  • Je kunt opslagsystemen ontwikkelen. Mondiaal zijn die tussen 2014 en 2016 vervijfvoudigd. In Nederland niet.
    De mondiale groei van de energie-opslagcapaciteit

    Ecofys heeft uitgerekend (april 2016) wat het aan een gemiddeld huishouden jaarlijks extra kost (extra betekent dat de kosten van het bestaande net er niet in zitten) als je de pieken van de toekomst op gaat vangen met flexibiliteitsopties (waaronder vraagverschuiving en opslag), en als je die gaat opvangen met zwaardere netten. (te vinden via www.ecofys.com/nl/publications/waarde-van-congestiemanagement/ )

Dit voor drie scenario’s in 2050:

  • Die waarbij massaal aanwezige Elektrische Voertuigen (EV) de dominante factor zijn (94% van de huishoudens heeft zo’n ding)
  • Die waarbij warmtepompen dominant zijn (69% heeft zo’n machine)
  • Die waarbij PV-panelen dominant zijn (3,3kWp per huishouden)

Je krijgt dan onderstaand plaatje. Lees: als 94% een Elektrisch Voertuig heeft, kost het €320 extra om het net te verzwaren, en €170 extra om de pieken op een  meer intelligente wijze te ondervangen.

Overigens kan ook Ecofys de toekomst niet voorspellen, en de club houdt slagen om de arm.

Een balanceeract met financiele technieken
Ons stroomnet kent een natuurkundige hierarchie: het hoogspanningsnet (ook wel transmissienet), het middenspanningsnet (van uw kant uit achter het transformatorhuisje), en het laagspanningsnet (van uw kant gezien aan deze kant van het trafohuisje).
In heel Nederland is de overheidsonderneming Tennet de baas over het hoogspanningsnet. Tennet moet de spanning en de frekwentie met  grote precisie constant houden en slaagt daar tot nu toe goed in.
In Brabant gaat Enexis over het midden- en laagspanningsnet.
Sinds de scheiding van netbeheer en opwekking mogen netbeheerders zelf geen energie opwekken of er in handelen.

De diverse elektriciteitsmarkten

Omdat Nederland nog maar weinig opslag heeft en Tennet zelf niet mag opwekken, moet Tennet voortdurend goochelen met bij anderen uitstaande reservecapaciteit, bijvoorbeeld een windpark, een centrale of een grote fabriek. Die krijgen geld als ze onder precies geformuleerde condities leveren of standby staan. Tennet mag niet meer en niet  minder dan voor het hoogspanningsnet nodig is. In bovenstaand plaatje is dat de zwarte rechthoek “Onbalansmarkt”. Tennet was in 2016 een kleine 6cent/kWh kwijt.

OTC (de donkerblauwe rechthoek) betekent dat een producent rechtstreeks aan een afnemer levert (Over The Counter), bijvoorbeeld het zonnepark bij Delfzijl aan Google. Dit blijft buiten het financiele systeem en de rest van de wereld staat daar financieel buiten.

Voor het publiek is de lichtblauwe pijl van belang, want daar kopen Greenchoice en NUON energie en verkoopt uw windmolen. Hier bestaat een hierarchie in de tijd: lang van tevoren via de ENDEX; tot 12.00 uur een dag van tevoren via de APX (Day Ahead); en na 12.00 uur (op de dag zelf, tot vijf minuten van tevoren, de Intra Day). De Day Ahead handelt met blokken van een uur en de Intraday in Nederland ook, maar in Duitsland met al blokken van een kwartier.
De APX zit momenteel ergens rond de 3 tot 5 cent/kWh en de Intraday kan wildwest zijn (op 31 juli 2016 tussen de -8 en +35 cent/kWh).
En als men nou denkt “maar ik betaal veel meer”: dat klopt. Daar leeft uw stroomboer van en nog veel meer de Staat der Nederlanden.

Als  huishouden of groep huishoudens besparen of verdienen met flexibele technieken
Ik zeg hier bewust één keer, maar niet de hele tijd “in principe”. Anders blijf ik bezig.

Als je als huishouden je stroom per uur of zelfs per kwartier zou kunnen betalen, zou je je wasmachine aan kunnen zetten als de stroom weinig kost en in principe zelfs (sorry) als de prijs negatief is. Idem de koelkast, want een goede koelkast staat meestal niet aan en kan zijn momenten kiezen. Het is alleen een beetje lastig als je er de hele tijd met je mobiel naast moet staan voor de elektriciteitsprijzen, dus dat moet automatisch.
Over dat soort dingen gaan de proeven in Amsterdam-West en Hoogkerk.

Het grijze blok is de behuizing van de wijkaccu De Keen in Etten-Leur

Verder kun je als huishouden (realistischer is als groep huishoudens of als energiecoöperatie) kunnen gaan inkopen als de stroom goedkoop is, en verkopen als hij duur is. Jullie verdienen daarmee en Enexis en Tennet zijn er een klein beetje beter mee. Er moet het een en ander gecoördineerd worden en daar zit werkgelegenheid.
Het gemiddelde verschil tussen inkoop en verkoop was in 2015 2,2 cent/kWh.
Dit is de experimenteeropslag van Enexis in De Keen in Etten-Leur. In opgeladen toestand zit daar 232kWh in. Het is dan ook vooral een technische proef. Zie Stroomopslagexperimenten Enexis worden uitgebreid .

De sociale aspecten zitten soms op andere plaatsen dan de politiek vermoedt.

Boer De Jong uit Odoorn bijvoorbeeld heeft fors zonnepanelen en slaat de elektriciteit op in een zeecontainer. Men moet daar maar eens aan denken inhet flankerend beleid voor de Brabantse landbouw.

Steen en been
De branche (bestaande uit bedrijven in de elektrotechnische hoek) is in deze verenigd in Energy Storage NL, met ex-VVD Kamerlid Ineke Dezentjé als baas. Ze hebben het Nationaal Actieplan Energieopslag uitgebracht (okt. 2016) en dat werd op de beurs in Den Bosch uitgedeeld. Het duurde even, maar ik ben er nu dan toch aan toe gekomen.

Men kan het hier vinden: www.energystoragenl.nl/wp-content/uploads/2016/10/ESNL_Nationaal-Actieplan-Energieopslag_20161019.pdf .

De branche klaagt steen en been. Er zijn ruim 30 knelpunten en daar moet wat aan gedaan worden. Het zijn allemaal kapitalisten, maar soms hebben ze een punt (en soms niet). Ik zal de kritiek in Italic weergeven.

  • Je betaalt zowel bij het opladen als bij het ontladen belasting, en bij het inkopen meer. Verder is er ander juridisch, fiscaal en betaaltechnisch gedoe.
    Hebben ze op zich een punt, maar de VVD (en anderen) hebben het zelf zo ingewikkeld gemaakt door netbeheer en energielevering te scheiden. Het huisje in Etten-Leur is van Enexis, maar Enexis mag niet zelf in- en verkopen.
  • Kleinverbruikers hebben steeds dezelfde stroomprijs en hebben er daarom geen belang bij om de wasmachine op een gunstig moment aan te zetten.
    Klopt op zich en dat moet er van gaan komen. Maar ik zou als consument wel even naar de kleine lettertjes kijken.
  • Weg met de salderingsregeling want die is zo goed dat de mensen hun overtollige stroom gratis op het net dumpen! Kunnen wij naar fluiten.
    Zit iets in, maar nog niet nu. De regeling is overzichtelijk en geeft heel hard nodige stimulansen in den breedte. De meeste mensen houden toch niet heel veel over en dat betekent, dat je allerlei collectieve toestanden uit moet halen om al die kleine beetjes bij elkaar te schrapen. Daar is de tijd niet rijp voor.
    Maar in Duitsland staan al >25000 home storage systems van gemiddeld 7kWh per stuk (ca 18 uur in een gemiddeld Nederlands huishouden). Met een beetje mazzel overbrug je daar een etmaal mee, maar niet met genoeg zekerheid om je te laten  afsluiten. (Is trouwens sowieso een romantisch anarchistisch idee dat nergens op slaat.)
    Maar elke subsidie moet ooit beëindigd worden.
  • Gebrek aan kennis bij installateurs en netbeheerders; schrik bij investeerders; veel te veel kleinschalig gepeuter waardoor geen schaal- en leereffecten; geen grootste visie; standaardisatie.

Klopt op zich, maar dat is precies waarom de overheid, die zo nodig van de VVD en CDA en PvdA en D66 moest terugtreden, nu faalt. Dat moet de markt doen en die verrekt het uit schijterigheid. De overheid is de grootste uitvinder en laat die dan uitvinden.
Ik ben dus voor een krachtige industriepolitiek zijdens de overheid, maar dan ook de baas!

Andere soorten energieopslag
Die komen in het Nationaal Actieplan Energieopslag wel aan de orde, maar de aanpak van het elektriciteitsnetwerk krijgt de meeste aandacht (bij mij ook, trouwens).
Dat is niet onlogisch, want daar is het probleem het grootste en het meest acuut. Elektriciteit is zonder aparte voorzieningen niet op te slaan en bijvoorbeeld warmte veel makkelijker. En over de opslag van warmte heb ik in deze kolommen al vaker geschreven, dus deze keer kan dat wel minder (zie Warmte in Brabant en het Mijnwaterproject en Energy Day TU/e bespreekt Ecovat-systeem en TNO ontwikkelt warmtebatterij op basis van het hydrateren van zouten  of voor alles Inhoudsopgave van alle warmteartikelen .

Maar voor de volledigheid hieronder het volledige overzicht van alle soorten opslag uit de Actieagenda.

Warme bits – opnieuw geüpdate versie

De Bitcoin een ecologische ramp?
Mijn interesse begon met een kop boven een artikel in een Belgische krant De Standaard van 19 oktober 2017 “De bitcoin is een ecologische ramp”.  Er werd betoogd dat voor de winning van bitcoins ontzettend veel rekenkracht nodig was, dat dat inherent in competitie plaatsvond, dat je er goed mee kon verdienen en dat daarom computers in zeer korte tijd werden afgeschreven (en nieuwe aangeschaft). Het klonk een beetje als de goudwinning in Klondike en het proces heet van ook niet voor
niets “mining”.
De journalist zei een beetje slordig dat het stroomverbruik voor de bitcoin de helft was van het totale stroomverbruik van Vlaanderen, waardoor het net leek (voor mensen die gewend zijn om gelijksoortige grootheden te vergelijken) alsof half Vlaanderen niks anders deed als bitcoins mijnen, maar de bedoeling was dat het mondiale stroomverbruik van de bitcoin de helft was van dat van Vlaanderen.
Vervolgens zette de journalist er de verkeerde website bij zodat je het niet kon controleren, en mijn scepsis was groot.

Op 24 oktober deed de NRC een fact check op “Eén bitcointransactie voorziet een huis een maand lang van energie” en beoordeelde dat als ‘grotendeels waar’. Daar stond ING-onderzoeker Teunis Brosens genoemd bij een artikel op de ING-site ( zie ING-Think-why-bitcoin-transactions-are-more-expensive-than-you-think_13okt2017 ) , waarin doorverwijzingen naar de juiste website https://digiconomist.net/bitcoin-energy-consumption ). En zo was het toch nog te controleren.

Energievraag bitcoin versus Visa

Een bitcoin vreet stroom en andere betaalwijzen zeer veel minder. Het mondiale vermogen, dat het bitcoinsysteem vraagt, is genoeg om iets meer dan 2 miljoen huishoudens in de VS van stroom te voorzien. Het mondiale VISA-systeem wikkelt zeer veel meer transacties af en vraagt daarvoor 40* minder vermogen.

In absolute getallen kost één bitcointransactie (volgens Brosens) 200kWh.

Maar. Het bitcoinsysteem groeit als een idioot.

Groei van het stroomverbruik van de bitcoin

De verticale eenheid TWh/jaar is een beetje moeizaam bij een dergelijk groeitempo. Maar een jaar is 8760 uur dus de omrekening is gauw gemaakt: 18,0TWh/y = 2050MW en 22,0TWh=2510MW. Ter vergelijking: de kolencentrale op de Maasvlakte is 1070MW . Nogmaals voor de duidelijkheid: de 2510MW is mondiaal en de 1070MW is één Nederlandse centrale.
2510MW zit al een eindje boven het totale energieverbruik van bijv. Azerbeidzjan .

Onrustbarender is het groeitempo. Over de looptijd van bovenstaande grafiek stijgt het benodigde bitcoinvermogen lineair met 0,86% per dag. Gaat dit een jaar door, dan staat er in de linkerkolom in plaats van 18 nu ca 60TWh/jaar. Mogelijk zelfs iets meer, want het gaat in de afgebeelde maand iets harder dan lineair.

Nu vraagt de bitcoin 0,11% van de mondiale stroomproductie. Volgend jaar is het percentage (lineair redenerend) ongeveer 3* zo hoog, enz.

Ik vind het nog geen ecologische ramp, als je naar het stroomverbruik kijkt, maar dat kan het over bijvoorbeeld een decennium wel worden. Gemeten aan het materiaal hangt het er van af hoe men na het afdanken met de computers omgaat.

Men zou kunnen zeggen dat daar waar de ecologische nadelen van de bitcoin aantoonbaar zijn, en de voordelen van de bitcoin voor niet-criminelen en niet-speculanten afwezig, de kosten-baten analyse van het systeem per definitie negatief is.

Je leest in de krant soms reacties, waarin mensen uitspreken dat kritiek op de bitcoin ingegeven is door banken, die hun monopoliepositie bedreigd zien.
Zonder sympathie te willen uitspreken voor de banken, moet ik toch zeggen dat het bericht waarschijnlijk op complotdenken neerkomt. Ook onafhankelijke onderzoekers komen op vergelijkbare getallen uit.
Harald Vranken, universitair hoofddocent informatica bij de Faculteit Management, Science & Technology van de Open Universiteit, haalde met het onderwerp bitcoin mining en duurzaamheid de laatste weken een aantal malen de internationale pers. Het laatste artikel is te vinden op de website van de Open Universiteit op www.ou.nl/-/bitcoin-mining-en-duurzaamheid-ou-wetenschapper-internationaal-in-de-belangstelling .

Vranken zegt daarin dat hij in een eerder artikel dd mei 2017 (wat achter de betaalmuur zit) nog opgeschreven had dat het mondiale gemiddelde vermogen, dat aan bitcoins besteed werd, op 100 tot 500MW inschatte. Dat vond hij toen nog wel meevallen. Goud smelten en bewerken vraagt ook heel wat energie, voegde hij als voorbeeld toe.
In bovenstaand persbericht dd december 2017 zegt hij, dat tussen zijn eerste artikel en dit persbericht (dus tussen begin en eind 2017) het stroomverbruik van de bitcoin ruim vervijfvoudigd is. In het recente artikel spreekt hij nu van “een serieus probleem”.
De wereld verbruikt gemiddeld aan stroom ca 2,5 a 3 TW, de bitcoin ongeveer 0,1% daarvan (dat is al een klein land).

In het december-artikel van Vranken wordt doorgelinkt naar enkele andere publicaties. Deze zijn vanuit het artikel op de OU-site vrij toegankelijk. In een artikel op spectrum.ieee.org (de IEEE is een soort mondiale organisatie van elektrotechnisch ingenieurs) wordt beschreven hoe een gezelschap van 11000 Venezolanen samen bitcoins aan het mijnen was (ongetwijfeld aangemoedigd door de wanhopige positie van hun land), tot de politie er een eind aan maakte. Door de illegale stroomaftap ontstonden er problemen op het net.

Datacentra en hun afvalwarmte in Nederland

(Ik heb de schatting van het winbare aantal PJ in Brabant bijgesteld van 3,5PJ naar 2,0PJ. In 3,5PJ zitten ook activiteiten waarvan de restwarmte moeilijk te oogsten lijkt, bijv. omdat ze decentraal zijn. De 2,0PJ zijn een wat betrouwbaarder schatting van de grote, centrale machines waarvan de restwarmte in praktijk mogelijk te oogsten valt.)

Toen het toch over computers en energie ging, het ik eens zitten kijken naar de energetische aspecten van de reguliere ICT-sector, waar ze ook nog wel eens dingen uitrekenen die voor de gewone mens wel nut hebben, bijvoorbeeld mijn pensioen. Die sector als geheel groeit ook sterk wat betreft de verwerkte bits (datacentra met zo’n 17,5% per jaar), maar omdat daar veel energiebesparende maatregelen genomen zijn, is het energiegebruik veel minder hard gegroeid en soms gedaald. De vraag is hoe het na, zeg maar, 2020 verder gaat. Het laaghangend fruit raakt gaandeweg geplukt.

Je hebt vier categorieën die voor de levering van restwarmte van belang zijn:

  • I)    de commerciele datacenters, voor wie dataopslag en -beheer de hoofdactiviteit vormen
  • II)   Telecommunicatiebedrijven
  • III)  (Semi)publieke rekencentra (bijv. van de universiteiten)
  • IV)  Commerciele ondernemingen met een groot datacentrum dat dienstig is aan een ander hoofddoel van de onderneming (bijv. de Rabobank)
(Uit het MJA-sectorrapport 2014)

De 37 grootste bedrijven uit categorie I en II vallen onder de industriele MJA-regeling en moeten 2% per jaar energiebesparen (en dat deden ze over de rapportageperiode, zo blijkt uit een controlestudie MJA3-Sectorrapport ICT-sector 2014 waaruit bovenstaande tabel). Vanaf 2011 tot 2014 kon je (alle bedrijven opgeteld) de volumegroei ongeveer wegstrepen tegen de besparingen. Zo zit deze groep ondernemingen al enkele jaren op 16,2PJ/jaar over al hun activiteiten. Een deel van deze activiteiten is van belang voor hun restwarmte.

De hele categorie I (alle datacenters samen, dus ook de niet-MJA) is goed voor 1247MW. Die dingen draaien non -stop en als dat op vollast zou zijn, zou dat 39PJ/jaar opleveren. In praktijk draaien ze geen vollast, maar grofweg 45% (zegt CE Delft). Zie Energiegebruik Nederlandse commerciële datacenters 2014-2017_CE Delft .
CE Delft kent aan de commerciele datacentra in 2017 ca 5,8PJ toe, welk aantal na 2014 weer is gaan groeien (met 23% per jaar).

(CE Delft Energiegebruik Nederlandse commerciele datacenters 2014-2017)

Van categorie III en IV afzonderlijk heb ik geen expliciete totaal-statistiek kunnen vinden.
Wel is er een studie, ook van CE Delft, Trends ICT en Energie 2013-2030 (dd feb 2016), die deze categorieën in ander verband onderbrengt en kwantificeert. Te vinden op www.ce.nl/publicatie/trends_ict_en_energie_2013-2030 .

Het blijft natte vingerwerk, maar om de gedachten te bepalen: in 2020 is er in Nederland grofweg 15PJ stroom-input waarvan men in theorie de restwarmte zou kunnen oogsten. Als die gelijkmatig over het land verdeeld zou zijn, zou 1/7de  daarvan, dus ca 2,0PJ, in Brabant te vinden zijn.

Energetisch gezien is een datacentrum/telecommunicatie/enz bedrijf iets waar stroom ingaat en ongeveer evenveel afvalwarmte uitkomt. Het in de sector veelvuldig gebruikte begrip “groen” kan dan ook drie dingen betekenen: dat er niet meer stroom ingaat dan nodig, dat die stroom groen is, en dat de afvalwarmte zinvol gebruikt wordt.
Het eerste gebeurt standaard (want dat bespaart geld), het tweede soms (niet te achterhalen valt wat precies ‘soms’ en ‘groen’ is), en het derde heel af en toe. Binnen de sector zelf is warmtelevering aan de buren regelmatig in discussie.
KPN levert bijvoorbeeld afvalwarmte aan de warmtering op de Eindhovense Hightech-campus (zie voor een artikel www.emerce.nl/nieuws/kpn-opent-eerste-tier-iv-datacenter-nederland ) en de TU/e heeft een befaamde Warmte-Koude opslag (WKO) (zie TU/e: Hoofdgebouw wordt uitzonderlijk duurzaam gerenoveerd en het lange termijn-duurzaamheidsbeleid )

Het datacenter van de Rabobank in Boxtel
Datacenter KPN Hightech campus Eindhoven

Het datacenter van de Rabobank in Boxtel
Een case study is het datacenter van de Rabobank in Boxtel.
Dat trekt bij vol vermogen ongeveer 20MW stroom naar de computers, en ongeveer 25MW naar het complex als geheel – welke 25MW er dus ook weer uitkomt als warmte. Dat volgt uit de publiek bekende ontwerpspecificaties. Het belastingspercentage is onbekend.

25MW een jaar lang zou betekenen 0,79PJ aan afvalwarmte. Als je de 45% van CE Delft zou gebruiken, produceert het complex ongeveer 0,35PJ aan warmte. Dat zou op papier genoeg zijn om alle woningen in Boxtel te verwarmen als die goed geïsoleerd waren.
Binnen de gemeente Boxtel is hier al eens over gesproken.
In de projectbeschrijving (zie Datacenter Rabobank art TVVL 2011-1 ) wordt zelfs met zoveel woorden gewag gemaakt van de mogelijkheid om het nabij gelegen bedrijventerrein te verwarmen.

In praktijk vraagt dit om buizen, organisatie, en geld, dus er is op dit vlak nog niets gerealiseerd.
De Boxtelse SP liet mij weten, dat de gemeente Boxtel in zijn woningbouwopgave probeert de restwarmte van bovenstaand datacenter, en van de RWZI, mee te nemen. Daarbij wordt samengewerkt met oa engie, Enexis, Alliander, Heijmans, Brabant Water en het Waterschap. Het benodigde warmtenet wordt in eerste instantie ingezet om een nieuwbouwwijk van 600 woningen van warmte te voorzien. Men wil later een groter deel van Boxtel gaan verzorgen.
Ik heb de Boxtelse SP aangeraden wel goed de rechtspositie van de nieuwe bewoners in de gaten te houden. In het verleden is daar nog wel eens wat fout gegaan (zie bijv. De Warmtewet moet anders!
of de verhalen op deze site over de stadsverwarming in Meerhoven.

Na het schrijven van dit artikel heb ik een ander artikel geschreven over Ecovat en het integreren van elektrische en warmtenetwerken. Dat kan in dit verband ook nuttige kennis zijn. Zie Energy Day TU/e bespreekt Ecovat-systeem .

ICT-bedrijven en Warmte in Brabant
De 2,0PJ warmte, waarvan hierboven sprake is, is in Brabantse verhoudingen een niet onaanzienlijk getal.
Ter vergelijking: in het Brabants Warmteplan, dat kort voor de zomervakantie in PS besproken is, (zie Het Brabantse warmteplan nader geanalyseerd ), staat bijvoorbeeld dat men gebruik wil maken van de 2 tot 5PJ afvalwarmte van het industrieterrein Moerdijk. De gezamenlijke warmteproductie door de Brabantse ICT-bedrijven ligt aan de onderkant van deze range.
Of: de totale geothermieverwachting ligt rond de 1,3PJ.
De Moerdijk en de geothermie staan wel in het Brabantse Warmteplan.
Zo men een andere vergelijking wil: 2,0PJ is genoeg om ca 100000 goed-geisoleerde huizen te verwarmen, zijnde ongeveer 1/10de deel van de Brabantse woningvoorraad.
Of: het is de helft van de opbrengst van het totaal Brabantse windenergieprogramma na voltooiing.
Maar in het Brabants Warmteplan zie je de ICT-bedrijven als potentiele bron van afvalwarmte niet terug. Dat is een gemis.

Nu zitten er tussen droom en daad in warmtezaken nogal wat wetten in de weg en praktische bezwaren. Er zouden buizen gelegd moeten worden en contracten getekend met een looptijd van decennia, en subsidies verstrekt. Die problemen zijn niet gering.

Toch zou het interessant kunnen zijn om op zijn minst in Brabant op korte termijn een inventarisatie van de warmte-leverende mogelijkheden van de ICT-sector in kaart te brengen.

Uit de Statenmededeling Warmte 2017

 

Minnesma noemt NOM-prijzen die ze niet waar kan maken

Brabant in 2030 energieneutraal als je het alleen maar wilt?
Op 28 september 2017 zette Marjan Minnesma van Urgenda een enthousiasmerend opinieartikel in het Eindhovens Dagblad “Brabant kan snel energieneutraal zijn”.
Dat was de verbijzondering van het missiedocument van Urgenda “Nederland op 100% duurzame energie in 2030. Het kan als je het wil!”. In elk geval deze verbijzondering blijkt teveel te berusten op zichzelf overschreeuwende bluf. Naar het missiedocument zelf kijk ik een andere keer wel.

Minnesma stelt dat de Brabantse steden de massale overstap naar elektrisch rijden makkelijk te verwezenlijken is door diesel- en benzineauto’s vanaf 2025 de toegang tot de stad te verbieden “net als Utrecht doet”.
Nu doet Utrecht dat niet. Utrecht (zie www.utrecht.nl/wonen-en-leven/milieu/luchtkwaliteit/milieuzone-utrecht/ ) verbiedt momenteel aan diesels van voor 2001 de toegang tot een deel van de stad. Minnesma is hier veel te slordig.

Minnesma stelt ook dat je een woning standaard voor €35000 Nul Op de Meter kunt maken, en voert daartoe een klein aannemertje Thuisbaas in Amsterdam op die dat nu voor elkaar zou krijgen. Je hoefde dit alleen maar een beetje op te schalen.
Ik  ga nu verder op dit woning-verhaal in.

Thuisbaas
Ik naar de website van Thuisbaas ( www.thuisbaas.nl ). Het bedoelde project (dat €35800 blijkt te kosten, dus afgerond 36 mille) springt meteen in het oog als het ‘huis van Rik en Milda’. De website toont acht ervaringen van individuele huizen. Tot schaalgrootte is Thuisbaas niet in staat.

Wat documentatie van de website.
——————

Meer zonnepanelen
Het huis van Rik en Milda is uitgebreid met een dakkapel en een aanbouw en ook voorzien van isolatie. In 2013 zijn de eerste 12 zonnepanelen geplaatst, waar 4 zonnepanelen aan zijn toegevoegd en 10 speciale panelen die voor elektriciteit en warmte zorgen.

In het boilervat in de schuur wordt warm water opgeslagen dat na verwarmd wordt met een instant heater. De HR-gasketel is vervangen door een lucht/water warmtepomp en de woonkamer wordt verwarmd via een lage temperatuur radiator.

‘Oude huizen zijn juist geschikt.’

“Bij het isoleren van ons huis kwamen we erachter dat de investeringskosten wel meevielen, ons wooncomfort verhoogd zou worden en de energiekosten direct terugliepen. Met de eerste set zonnepanelen zagen we ook dat we meer energie opwekten dan we gebruikten en dus geld terug aan het verdienen waren. We kookten al op inductie, maar gebruikten nog wel gas voor de verwarming en het warme water. Als je dan de berichten over de aardbevingen in Groningen hoort, dan heb je wel plaatsvervangende schaamte en denk je: als ik langer douche, dan staat hun huis langer te schudden.”
——————

In het getoonde prijsoverzicht (en uit een hier niet afgebeeld deel van de website) valt op

  • Thuisbaas werkt alleen voor koopwoningen
  • In dit geval is er sprake van een vrijstaande woning
  • Isolatie ontbreekt (klopt, die zat er al in, de kwaliteit is niet benoemd)
  • De 12 panelen ontbreken die al vóór het proces aanwezig waren
  • De inductieplaat was al aanwezig
  • Er zit één lage T-radiator in, dus blijkbaar wordt alleen de benedenverdieping structureel verwarmd

Thuisbaas doet alleen aan installatietechniek (althans, in het modelvoorbeeld en ook in de andere voorbeelden).

Het bestaat dus niet dat deze situatie maatstafgevend kan zijn voor een gemiddelde stadswoning in een Brabantse stad. Momenteel kost het Nul Op de Meter maken van een gemiddelde woning veel meer dan de €35000, die Minnesma noemt.
Een actiegroep mag van mij een beetje overdrijven en simplificeren. Maar deze  financiele overdrijving gaat zo ver, dat ze de grenzen van de geloofwaardigheid ruim overschrijdt. De calculatieafdeling van een woningbouwvereniging gaat er niet serieus naar kijken.

Bovendien zegt Minnesma met zoveel woorden “Een stad als Tilburg of Eindhoven heeft vele miljoenen m2 die geschikt zijn om zonnepanelen op te plaatsen. Bij dit project worden woningen niet voorzien van een extra, en daardoor kostbaarder, schil zoals die bij de tot nu toe ontwikkelde NOM-woningen.”
Om precies te zijn heeft volgens de Zonatlas in Eindhoven 9,4 miljoen m2 geschikt dak op woningen, publieke gebouwen en bedrijven (zie Zonatlas_persbericht_5juni2015 en deel evenredig naar het aantal woningen af), waarvan in praktijk een deel gebruikt kan worden. Dit kan als theoretische bovengrens opleveren zo’n 3PetaJoule, maar in praktijk minder.

Labels in Nederland (totaal aantal huizen is ca 7,1 miljoen)

Het maatstafgevend maken van een bedrijfsmodel dat geen aandacht besteedt aan isolatie betekent dat Minnesma genoegen neemt met het bestaande isolatieniveau van woningen (80% is label C of slechter). Dit nu is een uitermate schadelijk standpunt en het is te hopen dat de stadsplanners deze aanbeveling van Minnesma niet opvolgen.
Een gemiddelde woning op dit moment vraagt ongeveer 12GJ stroom en 48GJ gas. In de aanpak van Minnesma en Thuisbaas wordt dezelfde, soms tochtige woning omgebouwd tot all electric en zal dan rond de 25GJ stroom per jaar vragen. Er zijn ruim 106700 woningen in Eindhoven, ergo gaat dan bovenstaande 3PJ bijna helemaal op aan de energievoorziening van de dan nog steeds slecht geïsoleerde woningvoorraad.
Daarnaast heeft Eindhoven ook elektrische auto’s, scholen, fabrieken, ziekenhuizen enzovoort, en die krijgen dan geen stroom. Althans niet van Eindhovense zonnepanelen.

Het NOM-beginsel is in essentie een aftreksom: de energievraag – de energieopwekking. Zelfs een labelG – doortochtwoning krijg je wel Nul Op de Meter als je er honderd zonnepanelen op gooit. Maar het  NOM maken van een woning is geen doel in zich, maar onderdeel van een groter geheel. Als er honderd panelen op een woning  zouden kunnen, zouden die bij een label A-woning een fors overschot leveren dat aan de maatschappelijke omgeving ten goede zou komen.

Wat kost een NOM-woning in de praktijk wel?
Ik heb wat zitten zoeken op Internet. Dat vervangt niet dat er een grondiger onderzoek nodig is, maar als eerste indicatie geeft het wel een beeld.

Het loopt uiteen, maar het deskundigenstandpunt dat een Nul Op de Meter-renovatie in standaardsituaties op rond de €65000 uitkomt (incl. BTW), lijkt een goede keuze.

NOM-gemaakte jaren ’70 tussenwoning in de Bilt

De Stroomversnellingsbrochure (zie hieronder) meldt dat woningbouwverenigingen voorzichtig zijn en graag een tussenstap zetten, bijvoorbeeld eerst een Label B – overgang. Dat kost in standaardsituaties rond de €40000 (zegt de brochure). De auteur is daarna van mening dat dit niet veel minder geld is dan een NOM-renovatie voor wel veel minder resultaat, en dat de woningbouwvereniging beter af is met in één keer de stap te zetten naar Nul Op de Meter.
Van deze bewering kan ik op dit moment de waarde niet inschatten.
Kijk op http://stroomversnelling.nl/publicatie/ en kies “Business Case an financiering …”.

Deskundigen menen dat voor een woningbouwvereniging de business case voor een NOM-renovatie sluit als een bus. Het kost wat, maar de woning kan weer 40 jaar mee en is beter dan hij ooit was.
En de huurders gaan er netto in de voorbeelden tot nu toe niet op achteruit of soms vooruit.

Afgezet tegen beide strategieën is de strategie van Minnesma en haar organisatie Urgenda stom en bovendien minstens in veel gevallen overbodig stom.
Ik deel haar inzet op een spoedige verduurzaming van de bestaande woningbouw in Brabant, maar de gekozen koers om daar te komen is prutswerk.

De situatie schreeuwt om een langdurig volgehouden, systematische voorfinanciering zijdens het Rijk. Stel dat je aan €65k per woning uitgeeft aan de 4,5 miljoen woningen, die in de Stroomversnellingsbrochure genoemd worden, dan ben je een kleine 300 miljard kwijt. Spreid dat over 2018 – 2050, schiet het Rijk een dikke 9 miljard per jaar voor die het op termijn  weer terugkrijgt. Valt mee. Pensioenfondsen zouden ook interesse kunnen hebben.

 

Over Jacobsons duurzame energie-modellen en zijn rechtszaak

Inleiding
Mark Z. Jacobson is een hoogleraar aan Stanford University. Hij is verbonden aan een onderzoeksgroep op energiegebied die zich al jaren bezig houdt met het ontwikkelen van modellen, die moeten bewijzen dat het mogelijk is de hele aarde in of kort na 2050 op duurzame energie te laten draaien. Jacobson heeft zelf vooral verstand van modellering op de computer en verschijnt in publicaties vaak als lead author.

Jacobson (en zijn groep, maar kortheidshalve laat ik dat hierna weg) hanteren daarbij een nauwe definitie van “schone energie”.
De primaire winning moet plaatsvinden uit wind, waterkracht of zon, een beetje geothermie en golf- en getijdenenergie (WindWaterSolar afgekort tot WWS).
Het wisselende karakter van het aanbod wordt beheerst met Warmte-Koude Opslag (WKO), Phase Change Materials (PCM) in combinatie met Concentrated Solar Power (CSP), de productie van waterstof, en het openzetten van de kraan bij stuwdammen, al dan niet in combinatie  met oppompen. Verder kan het gunstig zijn (in die zin dat het minder kost) om de vraag naar stroom af te stemmen op het aanbod (zet de wasmachine aan als de zon schijnt).

Het schema van Jacobson

Jacobsons ambities gaan verder dan alleen energieneutraliteit. Hij ziet zijn project als iets dat ook schade en doden door luchtverontreiniging tegengaat, netto banen oplevert, en op termijn minder kost. Hij levert dus een soort totaalpakket.
Dat is gepubliceerd in de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) van december 2015. Zie www.pnas.org/content/112/49/15060 .

Jacobson presenteert dit pakket voor de wereld als geheel, en ook voor 139 landen in het bijzonder. (Ik heb hierover eerder op deze site geschreven onder Hoe 139 landen in 2050 volledig van duurzame energie kunnen leven ).
In het hierna volgende zal ik het voorstel van Jacobson voor Nederland bespreken. Eerst echter de VS.

Jacobson in de VS en het proces.
De VS-versie van Jacobson leidde in de sterk gepolitiseerde VS tot heftige debatten.

Het pakket viel in de smaak bij mensen als Bernie Sanders, diverse filmische grootheden en andere naamsbekende personen, en allerlei milieugroepen. In hoeverre hun mening gedeeld wordt door de samenleving in de VS als geheel, kan ik niet beoordelen. Dat kon wel eens een flink deel zijn.

Het riep ook veel verzet op, ook onder deskundigen en andersgelovige politici, waarvan vooral de meningen van deskundigen in de vakpers terecht kwamen (voor zover ik die gelezen heb).
Dat leidde tot een artikel dd 27 juni 2017, ook in PNAS, “Evaluation of a proposal for reliable low-cost grid power with 100% wind, water, and solar” met als lead author Christopher T.M. Clack (en daarna 20 andere namen, waaronder, naar men zegt, nogal wat beroemdheden). Het is te vinden op www.pnas.org/content/114/26/6722.full . Dit tweede artikel (uitvoerig peer reviewed) hakte in stevige, maar binnen de grenzen van de wetenschappelijke betamelijkheid blijvende, bewoordingen in op het eerste artikel.


De beer was los. Beer Jacobson stapte naar de rechter en eiste ruim 10 miljoen dollar schadevergoeding voor reputatieschade, te betalen door PNAS en door de lead author Clack (de andere 20 werden niet voor de rechter gedaagd). Met name de passage over “modeling errors” bij een professor die daar nu juist zijn brood mee verdiende stampte op de zere teen. Het proces loopt.

Je hebt wetenschappelijke vragen, politieke vragen en juridische vragen.
Zowel het eerste stuk van Jacobson als het tweede van Clack vallen in het wetenschappelijke domein. Ze gaan er over wat er natuurkundig kan, onder welke voorwaarden, en met welke economische kosten en baten. Binnen het wetenschappelijke domein gelden, ook voor linkse professoren die het beste met de wereld voor hebben, de wetenschappelijke regels en dat is in dit geval gewoon een verder doorgevoerde discussie in PNAS.
Vragen over wat wenselijk is, en welk doel hoeveel mag kosten, en wat de prioriteiten horen te zijn horen in het politieke domein thuis. Helaas is het politieke klimaat sterk verziekt en zit er een president (met aanhangende kliek) aan wie dit soort subtiliteiten ook niet besteed is.
Juridische vragen gaan pas spelen als er concrete mensen of rechtspersonen concreet geschaad worden door acties in het politieke domein.
Ik vind het een idiote actie van Jacobson.

Header van het proces van Jakobson

Ik ken de situatie in de VS te slecht om diep op de VS-versie van Jacobson en zijn critici in te gaan. Een minieme steekproef uit de Amerikaanse pers lijkt op te leveren:

  • de Trumpisten hebben er geen zin in en gebruiken bijvoorbeeld het elektriciteitsnet als argument (dat in de VS een stuk beroerder is dan in Europa)
  • op papier vindt de wetenschap het scenario van Jacobson uitvoerbaar
  • de zeer smalle focus van Jacobson op WWS is schadelijk en overbodig, welke bewering vanuit uiteenlopende belangen uitgesproken wordt ‘kernenergie’ ‘CCS’ ‘biomassa’
  • Jacobson veronderstelt technieken die er nog niet of nauwelijks zijn en/of trekt deze technieken veel verder door dan gerechtvaardigd is
  • Sommige dingen kunnen  gewoon niet (een vertienvoudiging van de stuwdamcapaciteit)
  • Het kost teveel
  • Het is veel realistischer om in 2050 80% van de dan nodige energie uit hernieuwbare bronnen te halen, aldus een door velen aangehaalde NREL-studie

Ik kom er op terug in de paragraaf over Nederland.

Jacobson in de geanalyseerde 139 landen samen

Jacobsons energietransitieschema

Wat uitleg bij deze figuur, die dus over de 139 landen samen gaat.

De ‘TW’ die er staan zijn jaargemiddelde Terawatten (Tera = 1012  = 1000miljard). Dus als je dit *8760 uur per jaar doet en *3600 sec/uur, geeft het de geproduceerde energie in een jaar.

Voor Jacobson is 2012 het basisjaar. In dat jaar verbruikten de geanalyseerde 139 landen samen 11953TW vermogen (jaargemiddeld).

Dat is ‘bruto’ omdat er fossiele brandstof deel van uitmaakt.
De binnenkomende (deels fossiele) energie gaat richting drie bestemmingen:

  • Een deel wordt kracht of beweging of bedoelde warmte
  • Een deel gaat in materie zitten (bijv. in plastic of kunstmest). Hiervan telt Jacobson 10% mee.
  • Een deel wordt ongebruikte afvalwarmte.

Als je uit de fossiele brandstof stapt, wordt er geen afvalwarmte meer gemaakt. Dat scheelt uiteraard en die besparing staat in bovenstaand plaatje als bovenste (lichtstgrijze) driehoek.
Verder hoef je geen kolen en olie meer uit de grond te halen en rond te sjouwen en dat scheelt ook (de onderste grijze driehoek).
Tenslotte bespaart Jacobson een beetje als gevolg van menselijk beleid en gedrag. Mondiaal is dat 6,9% in 38 jaar.

In de grafiek betekent ‘BAU’ ‘Business As Usual’. Met andere woorden: men blijft op basis van ongewijzigd beleid fossiele brandstof gebruiken. De BAU-term is dus bruto (dus inclusief de drie grijze driehoeken).
De WWS-term is als alle energie rechtstreeks als elektriciteit wordt opgewekt of rechtstreeks als bedoelde warmte. De omweg via fossiele brandstof vervalt en de WWS-term is dus netto. Dat is het gekleurde deel van de grafiek. In 2050 is dus bruto = netto  geworden.

Al met al komt het mondiaal op neer dat Jacobson de groei, die anders plaatsgevonden zou hebben, wegvangt door het fossiele deel eruit te
snijden. Per saldo is bij hem het energiegebruik in 2012 (bruto) nagenoeg gelijk aan dat in 2050 (bruto = netto).

Jacobson in Nederland
(Eerst even een punt van aandacht. Let wel dat in Nederland bij zon en wind andere ‘Watt-en’ in omloop zijn.
Bij zon in Nederland geeft men de kiloWatt-piek en het aantal kWpiek * 950 heeft het aantal kWh , en dat * 3,6 miljoen het aantal Joule.
Bij wind in Nederland geeft men het nominale vermogen (dat boven een bepaalde windsnelheid niet meer toeneemt) en doet dat * ca 2200 uur op het land en * ca 4000 uur op zee, waarna verder als boven.
Dit systeem komt bij Jacobson ook voor en het kan tot verwarring leiden, dus let er even op.)

De mondiale cijfers (grafiek boven) worden door Jacobson omgezet in nationale cijfers (tabel onder). Hierin die voor Nederland en voor enkele andere landen ter vergelijking.

Vermogenstabel van enkele landen

Je moet dit dus lezen als:
In Nederland zou het BAU-scenario in 2050 leiden tot een jaargemiddeld vermogen van 114,7GW, en het WWS-scenario tot 63,3GW. Het laatste cijfer is 44,84% lager dan het eerste cijfer (laatste kolom).

Het probleem met deze tabel is dat het vermogen in het basisjaar 2012 niet vermeld wordt. Met andere woorden: als Jacobson apart voor Nederland een gekleurde grafiek getekend had als boven, had je wel het rechtereindpunt van de rode en de stippellijn geweten, maar niet het linkereindpunt van beide samen.

Nu hebben wij een CBS en dat zegt dat Nederland in 2012 een jaargemiddeld vermogen had van 103,3GW (bruto), waarvan 61,4GW netto. Het systeem echter van het CBS is niet precies hetzelfde als dat van Jacobson, maar voor de grote lijn van de redenering maakt dat niet heel veel uit. In een gekleurde grafiek voor Nederland apart zou de rode lijn fors omlaag lopen: zo’n 40% in 38 jaar, dus een besparing van 1% per jaar. De huidige praktijk is dat de stippellijn de laatste jaren grofweg om een horizontale lijn wappert. Misschien dat je een beetje daling ziet als je goed kijkt en een beetje optimistisch doet.

Hoe dan ook, als Jacobson zijn zin krijgt, hebben wij in 2050 te verdelen 63,3GW, geheel in de vorm van emissieloze technieken.
De wereld wordt er trouwens een stuk schoner door. Jacobson denkt dat er in Nederland per jaar 6600 mensen minder vervroegd sterven aan Fijn stof (PM2.5) en ozon.

Jacobson stelt voor om de 63,3GW volgens de onderstaande percentages te verdelen (maar verschuivingen binnen dezelfde totaalsom zijn mogelijk). De percentages tellen op tot 100% en dat is die 63,3GW vermogen (over een jaar ca 2000PJ aan energie).

percentages vormen van duurzame energie (Jacobson)

Een voorbeeld.
Wind op het land zou goed zijn voor 5,73% van 63,3GW = 3,63GW.
Let wel: dat is jaargemiddeld. Jacobson voorziet dus 3,63GW * 8760 * 3600 = 114,5PJ.
Het Nederlandse beleid voor wind op het land wil naar 6,00GW, maar dat is nominaal.
Het  Nederlandse beleid voorziet 6,00 * 2200 *3600= 47,5PJ.

Op basis van onderlinge afstand tussen de turbines komt Jacobson tot een energiedichtheid van 7,1W/m2 voor windenergie, te land en ter zee.
Jacobson hanteert voor zonnepanelen op het dak 201W/m2 en op de grond 0,30PJ/km2 .

Het is mij een raadsel hoe je in Nederland CSP wil doen, want die installaties staan tot nu toe alleen maar in hete woestijnen, maar laat ik eens aannamen dat Jacobson weet wat hij zegt. Hij gebruikt deze techniek ook als energieopslag.
Ik neem dan de gegevens van Gemasolar bij Sevilla.

Gemasolar bij Sevilla (0,40PJ op 185 hectare) (recente CSP-inrichting)

Dit alles geeft de volgende overzichtstabel:


Van de 2000PJ moet dus ca 1170PJ op het land opgewekt worden (rest wind op zee).
Deze site focust op Brabant, en dat is indicatief ca 1/7de deel van Nederland, dus een kleine 170PJ voor Brabant.

Mijn mening
Dit is heftig en de vraag is hoe je dat er politiek doorheen krijgt. Ik ga dit in een aantal statements afwerken.

  • Het doel is dat Nederland zijn bijdrage levert aan het Akkoord van Parijs. Daartoe moet de CO2 – concentratie (en die van andere broeikasgassen) niet veel meer stijgen. Dit doel moet bereikt worden.
    Overgaan op duurzame energie is voor het klimaat een middel. Als je van Poetin en meneer Saoedi af wil, is het een doel.
  • Men zou kunnen proberen meer te besparen, zodat we in 2050 nog lager dan 63GW uitkomen.
  • Het WWS-puritanisme van Jacobson leidt in een dichtbevolkt land als Nederland tot grote spanningen, gaat te ver en hoeft niet zo extreem doorgevoerd te worden. Sommige milieugroepen in Nederland hanteren een vergelijkbaar puritanisme: wind en zon zijn halal en de rest is haram. Die dichotomie geeft een lekker gevoel van politieke zuiverheid, maar richt in de praktijk schade aan.
    Men moet niets op principiele gronden bij voorbaat verbieden en altijd eerst te analyseren hoe dingen in elkaar zitten en of een potentiele energiebron, al dan niet na het oplossen van praktische problemen, niet toch een bijdrage aan een oplossing kan bieden.
    Er is weinig op tegen om het pakket te verbreden met een portie biomassa, een portie CO2-opslag onder de grond, een portie restwarmte van de industrie, een portie zoet-zoutwateropbrengst, en mogelijk een portie kernenergie in een nieuw technisch concept dat de huidige problemen sterk vermindert.
  • Ik ben steeds minder iemand van het grote, zuivere gebaar, maar ik word steeds meer een sprokkelaar. Op  deze site staan artikelen over de potentiële opbrengst van mestvergisting, over de potentiele opbrengst van bossen, over restwarmte van datacenters, enz. Geen van deze posten lost op zichzelf alleen het probleem op. Silver bullets bestaan niet.
    Ik voel bijvoorbeeld voor een kritiek in de VS van Dodge (New York, The Energy Collective, zie Critique of the 100 Percent Renewable Energy for New York Plan_nov2013_Dodge ) dat New York (welke stad plus ommelanden best wel te vergelijken zijn met Nederland als geheel) zich lang niet in die mate leent voor zonneenergie als Jacobson zegt, maar ondertussen wel over grote hoeveelheden vergistbaar afval beschikt waar Jacobson niets mee wenst te doen.
  • Als Jacobsons logica breed ingang zou vinden (het doel van zijn werk), zullen er dunbevolkte landen zijn met veel zon, die meer elektriciteit kunnen opwekken dan ze zelf nodig hebben. Met andere woorden: ze kunnen exporteren, waaronder naar Nederland. Nederland importeert nu ook netto energie en ook zonder verduurzaming zal dat steeds meer worden. Waarom geen duurzame stroom importeren over HVDCkabels uit Griekenland of Marokko?
    Wie weet verbetert dat de financiele onevenwichtigheid tussen Noord- en Zuid-Europa.
  • Jacobsons aannames over de mogelijkheden van zon op daken lijken een lichte onderschatting.
  • Maar hoe men het ook wendt of keert, er is nu al behoefte aan forse oppervlakten zonnepark op de grond.
    Men zou er in Brabant goed aan doen om een beleid te ontwikkelen, dat er op gericht is meerdere voordelen tegelijk te bewerken: naast de energieopbrengst ook een rol als flankerend beleid in de landbouwtransitie, en voor de ontwikkeling van extensief grasland dat een natuurwaarde zou kunnen hebben voor weidevogels en insecten.
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).

Klimaat, koolstof, bos en veen, en energie uit hout

Koolstofopname door ecotypes
Het CBS en Wageningen hebben onderzocht hoeveel koolstof C (uitgedrukt als element) vastgelegd wordt in verschillende ecotypes, en hoeveel koolstof (C) er ontwijkt uit veen. Daarover is een populariserend artikel uitgebracht en dat is te vinden op www.cbs.nl/nl-nl/nieuws/2017/45/bossen-en-bodems-stoten-meer-co2-uit-dan-ze-vastleggen . Vandaar kan doorgelinkt worden naar het achterliggende wetenschappe-
lijke werk.
Dit wetenschappelijke werk is nog experimenteel en de resultaten zijn vers van de pers.

Koolstofvastlegging per ecosysteemtype, afgezet tegen het areaal van dit ecosysteemtype, en de koolstofvastlegging per hectare (2013). De grootte van de bollen is recht evenredig met het aandeel in de totale vastlegging in Nederland.

Dit resultaat is het vertrekpunt voor geografische verdelingen.
Men moet deze figuur als volgt lezen:
In bos wordt jaarlijks ongeveer 1,9 ton elementaire koolstof (C) vastgelegd per hectare (de vertikale as). Bos beslaat ca 9% (horizontale as) van de Nederlandse landoppervlakte (in totaal is er 356000 hectare bos). De combinatie leidt tot een uitkomst van 0,68Mton (M = miljoen en een ton = 1000kg) koolstofopslag in het verzamelde Nederlandse bos en dat getal is goed voor 60% van alle in bodems en gewassen vastliggende koolstof. Die 60% wordt weergegeven door de grootte van de cirkel. De 100% bij de 60% is dus 1,13Mton.
De cijfers zijn wat jaarlijks, min of meer blijvend, wordt vastgelegd (deze getallen zijn uit 2013) (dus een ‘flow’ in het vakjargon).
De landbouw haalt veel meer koolstof uit de lucht, maar het grootste deel daarvan keert binnen korte termijn ook weer terug in de atmosfeer. Dit kortlevende deel telt niet mee. Het langlevende deel zit vooral onder oud grasland.

De details kan men vinden in www.cbs.nl/nl-nl/achtergrond/2017/45/the-seea-eea-carbon-account-for-the-netherlands en dan de download aan-
klikken.
Om van het element C naar de verbinding CO2 te komen, moet je * 44/12 doen (dus *3,67). Dus de weergegeven Nederlandse ecosystemen haalden in 2013 4,1Mton CO2 uit de lucht.
Na correctie voor houtkap en overige biomassa-onttrekking blijft de 3,6Mton CO2 over, die hierna genoemd wordt.

De koolstofopnamekaart van Nederland volgt dus grofweg de bosverdeling over Nederland.

Koolstofvastlegging in planten waaronder bos_per jaar_over 2013

Men zou hier een beetje blij van worden, ware het niet dat er een ander proces is dat dubbel zo sterk precies het omgekeerde doet, namelijk de oxidatie van veen. ‘Veen’ is afgestorven plantenmateriaal dat onder water niet wegrot. Als het maar lang genoeg samengeperst wordt en uitdroogt, wordt het turf en dat kan branden.
Als de bodem ontwaterd wordt (bijvoorbeeld omdat boeren met machines hun land op willen), komt het veen boven de grondwaterspiegel te liggen. Het oxideert (meestal niet onder vuurverschijnselen, maar het resultaat is hetzelfde): de koolstof vliegt als CO2 de atmosfeer in.
Overigens vliegt zonder ontwatering ook een deel de lucht in als methaan (CH4, moerasgas).

Het koolstofverlies uit veen blijkt ongeveer het dubbele te zijn (ongeveer 7Mton CO2). Per saldo is het Nederlandse plantenwezen dus een bron van CO2.

Koolstofemissie uit veen per jaar (2013)

Bosstrategieën
Nu vast staat dat de Nederlandse bossen jaarlijks ergens rond de 0,7Mton koolstof op elementbasis vastleggen in de vorm van pakweg 1,5 a 2Mton jaarlijks gevormd nieuw hout, doet zich de vraag voor in hoe-
verre dit oogstbaar is voor diverse doeleinden onder inachtname van klimaatoverwegingen.

Een goed werkstuk hierover is het Actieplan Bos en Hout van Staatsbosbeheer (okt. 2016). Dat is te downloaden op www.staatsbosbeheer.nl/Over-Staatsbosbeheer/Nieuws/2016/10/plan-bos-en-houtsector-levert-bijdrage-aan-klimaatdoelen . In dit werk probeert Staatsbosbeheer (SBB) in kaart te brengen wat de organisatie zou kunnen bijdragen aan de energie- en klimaatdoelen, terwijl de uitkomst daarvan ook anderszins nuttig is. Het is een interessant werkstuk.
Staatsbosbeheer (SBB) neemt de bossen van andere terreinbeherende instanties mee in de beschouwingen.
Het werkstuk kwam vooral in de krant omdat SBB er voor pleitte om 100.000 hectare extra bos aan te leggen – dit plan geheel inhoudelijk en financieel onderbouwd. Plan zag er leuk uit, maar is bij mijn weten nog niet in beleid omgezet.

SBB heeft het werkstuk opgesteld in nauw overleg met een flink aantal belanghebbende, private organisaties, maar bijv. ook in samenwerking met Natuur en Milieu.

De praktijkorganisatie SBB zit met zijn cijfers meestal wat hoger dan de theorietechneuten uit Wageningen. Wageningen laat de Nederlandse bossen ongeveer 2,4Mton CO2 uit de lucht halen en SBB ongeveer 2,9Mton. Waar die verschillen vandaan komen, heb ik niet met zekerheid kunnen achterhalen. Waarschijnlijk verspringen de definities af en toe en  SBB is een beetje rommelig met zijn cijfers.
Voor de basale lijn van de redenering maakt het nauwelijks verschil.

Er is dus ruimte om te oogsten. Ik deel de mening van de fanatieke biologische dynamici niet dat alle koolstof perse terug de grond in moet. Tot op zekere hoogte is bos gewoon een gewas. Je oogst bloemkool en stukken dennenboom.

Hout

“Wij” (dus alle boseigenaren) oogsten nu landsbreed, zegt SBB, 2,25 miljoen m3 hout, goed voor ongeveer 1,8Mton hout. 1,2 miljoen m3 komt uit het bos, de rest uit het landschap en de gebouwde omgeving.
Van die 2,25 miljoen m3 wordt ongeveer 1,3 miljoen m3 (afvalhout) direct weer afgebroken door compostering of in haarden en kachels ( dus 1,1 Mton afvalhout). Ongeveer 1,0 miljoen m3 hout krijgt dus een langer durende bestemming.
Omdat het Nederlandse bos, naar de maatstaven van de houtopbrengst, niet optimaal beheerd wordt zou de opbrengst hoger kunnen zijn, zegt SBB. Bij bossen wordt nu ongeveer de helft van de jaarlijkse bijgroei gebruikt (er staat niet bij hoe het met hout uit het landschap en de gebouwde omgeving zit).
SBB schat in dat de opbrengst uit alleen bos van 1,2 op 1,8 miljoen m3 gebracht kan worden (dus van zowat 1 op zowat 1,5Mton hout). Er wordt geen schatting gemaakt van wat de post landschap en gebouwde omgeving eventueel meer zou kunnen opbrengen, want daar gaat SBB cum suis niet over.
Als je dat ongeveer gelijk houdt, gaat de Nederlandse houtoogst van ongeveer 2,25 miljoen naar 2,85 miljoen m3 (dus van 1,8 naar 2,3Mton hout).
Als SBB zijn zin zou krijgen, stond er op het einde van het traject een kwart meer bos in Nederland. Het houtmanagement zou dus een netto positieve klimaatscore hebben.

SBB houdt zich op de vlakte over hoe de oogst getalsmatig verdeeld moet worden over de bestemmingen. SBB hanteert het cascaderingsbeginsel, dat inhoudt dat hoogwaardige bestemmingen (timmerhout en groene chemie en zo) vóór laagwaardige gaan als verbranden, en het langdurigheidsbeginsel, inhoudend dat zolang het hout hout blijft, de koolstof erin niet in de atmosfeer terugkeert. SBB pleit dus bijvoorbeeld voor houtskeletbouw.
Zie ook Nogmaals over wolkenkrabbers van hout – update

Een van de concrete actiepunten is dat hierover een ‘dialoogvoering bio-energie’ moet komen, een ander actiepunt om 10 regionale biomassa hubs op te richten die samen 0,31 miljoen m3 hout (0,25Mton hout) mogen opmaken.

Wat betekent dit voor Brabant?
De nieuwe Wageningse onderzoekstechniek kan voor Brabant grote betekenis hebben.

De situatie in Brabant schreeuwt om een betrouwbare koolstofbalans. Vanwege de mest, vanwege de biobased economy, wegens mogelijk scheuren van grasland of juist niet, vanwege de bodemkwaliteit waarover steeds meer boeren zich (eindelijk) zorgen maken, vanwege het klimaat.
Ik heb een degelijk academisch onderzoek laten opnemen in het provinciale verkiezingsprogram van de SP. Nu blijkt dus dat een dergelijk onderzoek mogelijk is. De belangrijkste kengetallen zijn al gepubliceerd.
Gedeputeerde Staten zouden Wageningen moeten vragen om Brabant op te delen in logische percelen en daar een dergelijk koolstofonderzoek te doen. Zal ongetwijfeld leiden tot nuttige inzichten en prestigieuze wetenschappelijke publicaties.
Als de Chinezen zoiets in heel China kunnen, moet Wageningen het ook in heel Brabant kunnen (zie Chinese geleerden berekenen koolstofbalans in en op de bodem )

De klimaatafspraken in Brabant zijn geformuleerd in termen van energie (dus Tera- en PetaJoules) en niet in termen van CO2. Men kan daar van alles van vinden, maar dat doe ik nu niet. Ik ga de MTon-nen hout of CO2 in Joules omzetten zodat de uitkomst in de Brabantse Energie alliantie of in de POSAD-studie kan worden ingepast.
Volgens de RVO-lijst levert hout een energieopbrengst van 15,1MJ/kg (=15.1PJ/Mton), en hoort bij 1GJ 109,6 kg CO2.

SBB geeft expliciet of impliciet extremen aan in een continuum.

De ondergrens is de 0,25Mton hout voor de 10 kleinschalige biomassahubs. Dat is landsbreed goed voor 3,8PJ.
De tussenpositie (de 1,1Mton afvalhout die nu ook verstookt wordt) zou leveren 16PJ.
De bovengrens is alles (2,3Mton hout) in warmte omzetten (waarvan eventueel een deel in stroom). Dat zou leveren 34PJ.
Zeg het maar.

Dit was landelijk. Hoe vertaal je dit naar Brabant?

De gemeente Boxtel (weet ik uit een vroeger werkbezoek) zou erg graag zo’n kleinschalige biomassahub zijn. Bij evenredige afdeling dus goed voor 0,38PJ.
Stel dat Boxtel een van de tien zou zijn.
De totale duurzame energie in Boxtel was in 2014 0,13PJ en de totale energie in dat jaar 3,3PJ (zegt de Klimaatmonitor), dus 0,38PJ zou een niet te verwaarlozen bedrag zijn. Dit allemaal op papier!
Zie Boxtel, BMF, biomassa of Energieneutraal Boxtel: goede intenties, onzekere plannen

Vanwege de hoeveelheid bos kan Brabant hier het beste op 1/6 deel van Nederland geschat worden. De tussenpositie zou dan bijvoorbeeld 2,5PJ warmte zijn. Dat is meer dan de opbrengst van het 100MW-windproject langs de A16 of de gasopbrengst van 4 ton mest vergisten, afhankelijk van hoe je telt. In elk geval zou het niet verwaarloosbaar zijn.

Dus toch maar de bosbouw als een serieuze economische tak van sport gaan bekijken en niet ideologisch alle hout de grond in wensen.

Energy Day TU/e bespreekt Ecovat-systeem

De Energy Day van 26 oktober op de TU/e ging over de gebouwde omgeving.
De hoofdsprekers waren de TU/e-professoren Elphi Nelissen, Jan Hensen en Wiet Mazairac, met David Smeulders als dagvoorzitter.
De presentaties zijn te groot voor mijn website. Men kan ze zelf downloaden op www.tue.nl/onderzoek/strategic-area-energy/over-energy/energy-events/energydays/series-5-2017-2019/day-1-brainport-smart-district/ .

vlnr Elphi Nelissen-David Smeulders_Wiet Mazairac_Jan Hensen

De noodzaak van opslag
David Smeulders stelde dat het grootste probleem met duurzame energie de opslag is. Periodes waar zon en wind goed hun best doen worden afgewisseld met periodes waarin dat niet zo is, en daartoe moeten er forse opslagtechnieken komen om het tekort met het overschot te vullen.

De van oorsprong Udense onderneming Ecovat (kantoor nu in Veghel) biedt een van de mogelijke oplossingen.

Een van de sprekers tijdens genoemde Energy Day, Wiet Mazairac, is zowel onderzoeker aan de TUE als ingenieur bij Ecovat. Uiteraard sprak hij met het belang van het bedrijf in het achterhoofd, maar daar is in dit geval niets mis mee.

Ecovat
Als je het zo eenvoudig mogelijk uitlegt, is een Ecovat een grote thermosfles die in de grond wordt ingegraven, en die door een slimme aan- en afvoer van warmte met weinig verlies opgeslagen warmte over de winter heen kan tillen.
Dit doet echter het systeem tekort. Het is een hele geavanceerde thermosfles en die geavanceerdheid wordt met patenten beschermd. Ecovat geeft op zijn website www.ecovat.eu een goede uitleg.

Wat daar ontbreekt is informatie over omvang van de thermosflessen (die kan in beginsel allerlei groottes hebben) en de prijs van het systeem. Het meest logisch lijkt om het systeem op wijkniveau uit te voeren (dus met een collectief verwarmingssysteem). Zo legde Mazairac het uit.
Over de prijs zei hij, dat die zodanig van de concrete omstandigheden afhing, dat men niet met standaardprijzen naar buiten kwam.

Temperatuurverdeling in een Ecovat

De truc van het vat zelf is vooral dat men de natuurlijke gelaagdheid van warm en koud water in stand houdt. Er gaat geen water in en uit het vat, maar alleen (door de binnenwand heen) warmte. Dat gaat een stuk efficienter.

De volgende truc is dat dergelijke vaten in een groter systeem ingebouwd kunnen worden, dat uit aan elkaar gekoppelde warmte- en stroomnetwerken bestaat. De vaten zorgen voor de opslag, warmtepompen gebruiken stroom om warmte uit het vat naar de woningen te brengen of andersom, en elektrische elementen kunnen het water verhitten als er teveel stroom is (dat heet Power to Heat). Ook restwarmte van bedrijven kan toegevoegd worden.

Men bedenke zich dat bijna de helft van de Nederlandse energievraag uit warmte bestaat.

Schema van een kleine wijk rond een Ecovat

Meer schematisch weergegeven ziet het er zo uit:

En

Waarbij in roze punten stroom in warmte kan worden omgezet (dus Power to Heat), in blauwe punten stroom opgeslagen wordt en in rode punten warmte.

De systeemintegratie, bediend met gespecialiseerde software, is gunstig voor het beheer van het elektriciteitsnet en dat kan gunstige effecten hebben voor de consument (maar bij gebrek aan overige gegevens valt geen financieel totaalplaatje te tekenen).

Als er veel wind en zon op het net zit, kan het aanbod zo groot worden dat de netbeheerder niet meer weet waar hij met de stroom naar toe moet. Dat gebeurt nu al af en toe. Het uit- en weer aanzetten van een centrale kost ook geld, en het kan goedkoper zijn om de stroom voor niets weg te geven of zelfs geld toe. Dit was bijvoorbeeld het verloop van de stroomprijs op 8 mei 2016 in Duitsland:

Capaciteiten en stroomprijs in Duitsland op 08 mei 2016

(Merk op dat de rechtse as in €/MWh is. Dus 25€/Mwh = 2,5 cent per kWh. De groothandelsprijs voor stroom is waanzinnig laag, zelfs zonder wind en zon).

In zo’n geïntegreerd warmte-elektriciteitssysteem gaan alle verwarmingselementen als een gek werken bij de piek omlaag, en dan krijgt de exploitant dus geld toe. In bovenstaand plaatje schuift de rode lijn (die de vraag weergeeft) in no time omhoog, waardoor de bestaansoorzaak voor de negatieve piek verzwakt of opgeheven wordt.
Met andere woorden, het systeem stabiliseert het elektriciteitsnet.

En dat alles onder de grond – je ziet er niets van.
Natuur- en milieumensen in Brabant zouden zich veel meer met energieopslag bezig moeten houden.

Zie verder ook Warmte in Brabant en het Mijnwaterproject .

 

 

Inbreng Milieudefensie Eindhoven over houtrook in GR-programma’s

Ik heb voor Milieudefensie Eindhoven aan de politieke partijen in Eindhoven een bericht gestuurd, waarin het verzoek uitgesproken wordt dat ze in het programma voor de komende gemeenteraadsverkiezingen een passage opnemen over kleinschalige houtstook door particulieren. De rook daarvan verziekt soms de omgeving en schaadt met name longpatienten en andere mensen met een zwakke gezondheid.
Iets afdwingen is moeilijk, omdat de landelijke wetgeving zich daar als regel niet voor leent. Het zal voorlopig vooral een voorlichting- en beïnvloedingstraject worden.

Hieronder de brief.
In de brief is een eerder verzoek van het Longfonds en de Stichting Houtrookvrij als bijlage bijgevoegd.

Voor eerdere berichten op deze site zie ook Longfonds tegen houtrook

Houtpellets

Aan de leden van de gemeenteraad en B&W van Eindhoven
Aan de programmacommissies van Eindhovense politieke partijen

 

Betreft: opstellen programma voor de gemeenteraadsverkiezing 2018

in concreto de toevoeging van een passage ter regulering of ontmoediging van het stoken van hout door particulieren

 

Geachte mevrouw, meneer

            De Vereniging Milieudefensie spant zich al jaren in voor een schonere atmosfeer. Dit agendapunt is hierdoor hoger op de politieke agenda gekomen.

In de stad Eindhoven geldt hetzelfde. In Eindhoven gelden dezelfde wettelijke verplichtingen, en worden er initiatieven genomen om de feitelijke situatie te meten en de gewenste situatie steeds dichter te benaderen. Dit is een goede zaak.

De initiatieven tot nu toe richten zich vooral op het verkeer als oorzaak. Dat is uitstekend, want in het rijtje van binnen de gemeente Eindhoven gelegen oorzaken speelt het verkeer een belangrijke rol.

Het verkeer is echter niet de enige, binnen de gemeente Eindhoven gelegen, oorzaak. Ook het stoken van hout door particulieren in open haarden, allesbranders en dergelijke veroorzaakt nogal wat luchtvervuiling waardoor vooral de omgeving geschaad wordt. De orde van grootte van de luchtvervuiling door al deze kleinschalige houtstook samen is zelfs te vergelijken met die van het verkeer.

Aandeel roet (=EC) door houtstook in Eindhoven

Een en ander kan tot schrijnende situaties aanleiding geven bij bijvoorbeeld longpatienten. Niet voor niets voert dit Longfonds op dit punt actie, en niet voor niets heeft ook de Vereniging van Nederlandse Gemeenten zich met dit probleem bezig gehouden. En er ligt ook een GGD-onderzoek uit de drie noordelijke provincies.

Aandeel PM10 dat van houtstook afkomstig is

De landelijke regelgeving (met name het Bouwbesluit 2012) biedt in praktijk op dit moment als regel onvoldoende juridische aanknopingspunten (uitzonderingen daargelaten). Dat komt omdat de uitspraken in het Bouwbesluit vaak onvoldoende kwantificeerbaar zijn , en omdat het Bouwbesluit vooral de eigen woning beschermt en niet die van de buren.
De Algemene Plaatselijke Verordening (APV) kan geen regels opleggen die het Bouwbesluit overtreffen.
Om andere redenen lenen de luchtkwaliteitseisen, zoals vastgelegd in de milieuwetgeving, zich in deze situatie ook niet voor handhaving.

Hoe betreurenswaardig ook, in praktijk zijn gemeenten momenteel vooral aangewezen op communicatie en beïnvloeding. Hiertoe bestaan instrumenten, zoals de onlangs in Nijmegen ontwikkelde app www.stookwijzer.nu en de in opdracht van het Ministerie van I&M ontwikkelde Toolkit “ Houtstook door particulieren, hoe voorkom je overlast?” uit 2014 (zie De 10 stooktips uit de Toolkit 2014 in opdracht van Ministerie van I&M ).

Dit alles overwegende, verzoekt Milieudefensie Eindhoven uw partij om in uw programma voor de gemeenteraadsverkiezing 2018 een passage op te nemen over kleinschalige houtstook door particulieren. Wij verzoeken u om daarin (uiteraard in uw eigen woorden) op te nemen:

  • De gemeente Eindhoven steunt pogingen om de landelijke regelgeving inzake het stoken van hout door particulieren aan te scherpen
  • De gemeente ontwikkelt een actief voorlichtingsbeleid, gericht op het grote publiek, waarin primair het kleinschalig stoken van hout door particulieren afgeraden wordt. Secundair, daar waar er toch gestookt wordt, richt het voorlichtingsbeleid zich op verstandig stoken op verstandige momenten.
  • De gemeente treedt in overleg met de vakhandel opdat deze, waar dat nog niet gebeurt, meewerkt aan deze communicatie
  • Daar waar het mogelijk is om regelgevend en handhavend op te treden, krijgt dit prioriteit
  • De gemeente neemt de kleinschalige houtstook door particulieren niet op in haar beleid om op termijn energieneutraal te worden.

Als bijlage sluit Milieudefensie een eerder beroep bij, dat het Longfonds en de Stichting Houtrookvrij op de opstellers van lokale verkiezingsprogramma’s gedaan hebben.

Met vriendelijke groeten, en tot nadere informatie bereid,

Namens Milieudefensie Eindhoven

 

Bernard Gerard, secretaris
040-2454879
bjmgerard@gmail.com
www.bjmgerard.nl

(Bijlage)

 

 Input Longfonds en Stichting Houtrookvrij voor lokale verkiezingsprogramma’s

Pak houtstook door particulieren aan

Amersfoort, 19 juni 2017

Nederland telt een miljoen mensen met een longziekte. Houtrook verergert vaak hun gezondheidsklachten. De rook van houtkachels, open haarden, barbecues en vuurkorven is echter voor niemand gezond. Lokaal kunnen de risico’s hoog oplopen. Het Longfonds en de Stichting Houtrookvrij adviseren mensen om geen hout te stoken. Neemt u in uw verkiezingsprogramma maatregelen op die nodig zijn voor gezonde lucht?

In veel gemeenten leidt het stoken van hout door particulieren tot problemen. Het is een bron van luchtvervuiling, lokaal tot wel 40 procent van de totale luchtvervuiling, overlast, ziekte en burenruzies. In 2016 vroeg de Vereniging Nederlandse Gemeenten in een enquête aan haar leden of er lokaal overlast werd ervaren. Ongeveer een derde (124) van de Nederlandse gemeenten hebben de enquête ingevuld. Meer dan de helft van hen geeft aan dat zij inwoners hebben die houtrook van particulieren als overlast ervaren.

Nederland telde in 2011 bijna een miljoen kachels en open haarden (i) en dit aantal neemt toe vanwege het onterecht duurzame en goedkope imago van houtstook. Het CBS berekende in 2009 dat in Nederland 10 procent van de bevolking hinder ondervindt door houtrook (ii). Sommige gemeenten noteren inmiddels hogere overlastcijfers, zoals Amersfoort waar 28 procent van de mensen regelmatig last heeft van houtrook (iii). Hoe is dat in uw gemeente?

Iedereen loopt een gezondheidsrisico

Luchtvervuiling kan mensen ziek maken. De stoffen die vrijkomen bij het stoken van hout dragen bij aan luchtvervuiling. In de directe omgeving veroorzaakt houtrook gezondheidsklachten door fijn stof. Het RIVMiv neemt aan dat fijnstof uit houtrook en verkeer even schadelijk zijn voor de gezondheid. Ook kankerverwekkende (PAK’s)-en giftige stoffen als VOS en koolmonoxide komen vrij bij de verbranding van hout.

Mensen met een longziekte zijn gevoeliger voor houtrook dan mensen met gezonde longen. Ook ouderen, mensen met een hart- en vaatziekte en gezonde kinderen krijgen eerder gezondheids-klachten door houtrook. Deze ‘gevoelige groepen’ kunnen benauwd worden, moeten veel hoesten of hun longfunctie wordt slechter. Bij hoge blootstellingen kunnen de klachten lang aanhouden, ook als het vuur al uit is. Dit belemmert mensen in hun dagelijkse leven. De gevolgen zijn snel merkbaar. Iedereen loopt een gezondheidsrisico, ook de stoker zelf.

Niemand meer zieke longen door houtrook

Longpatiënten die in de buurt wonen van bijvoorbeeld een houtkachel kunnen zich niet beschermen tegen houtrook. Het is onmogelijk om de eigen woning zo af te sluiten dat de rook niet meer binnendringt. Bovendien is het juist nodig om steeds te ventileren om de luchtkwaliteit binnenshuis gezond te houden.

Het Longfonds wil dat niemand meer zieke longen krijgt door het inademen van lucht. Het Longfonds en de Stichting Houtrookvrij willen de gezondheidsschade van houtrook voorkómen, met name bij gevoelige groepen zoals mensen met een longziekte, kinderen en ouderen. Daarom pleiten wij er voor om niet op hout te stoken. Wij roepen mensen op om te kiezen voor gezondheid en voor (sfeer)verwarming zonder uitstoot van schadelijke stoffen.

Wat kunt u doen

Een eerste stap in de goede richting is een stookverbod bij mist en windstil weer. Vlaanderen geeft het goede voorbeeld: www.vmm.be/lucht/luchtkwaliteit/stookadvies/wanneer-geven-we-stookadvies . U kunt dit ook lokaal toepassen.

Daarnaast is goede voorlichting over de gezondheidsrisico’s van houtstook nodig. Veel mensen zien een houtvuur als gezellig en zijn zich niet bewust van de schadelijkheid voor de gezondheid van henzelf en hun omgeving. Start bijvoorbeeld een lokale voorlichtingscampagne zoals de gemeente Den Haag heeft gedaan of geef informatie bij het gemeentenieuws in lokale media.

Neem mensen die aangeven ziek te worden van de houtrook van hun buren serieus. Onderzoek de klacht, handhaaf waar nodig en stel bemiddeling tussen gehinderde en stoker beschikbaar.

Pak houtstook door particulieren aan. Wij rekenen op u.

 

Voor vragen aan het Longfonds kunt u contact opnemen met Christine Strous, christinestrous@longfonds.nl  of 06 51 49 21 74. Voor vragen aan de Stichting Houtrookvrij kunt u contact opnemen met Vincent van der Heiden, info@houtrookvrij.nl .

 

M.R. Rutgers MSc                 Directeur Longfonds (voorheen Astma Fonds)

Vincent van der Heiden         Bestuurslid Stichting Houtrookvrij

 

i TNO-rapport ‘Emissiemodel Houtkachels’ van 16 februari 2011

ii www.cbs.nl/nl-NL/menu/themas/natuur-milieu/publicaties/artikelen/archief/2009/2009-2714-wm.htm

iii www.amersfoort.nl/nieuws/28-ervaart-overlast-door-gebruik-open-haard.htm  

iv Gezondheidseffecten van houtrook, een literatuurstudie, RIVM, 2011

Gesprek bij Isover over nieuwbouw en renovatie, industriepolitiek en Saint Gobain

Inleiding
De fractie van de SP in Provinciale Staten van Noord-Brabant is op 13 okt 2017 op werkbezoek geweest bij Isover in Etten-Leur. Het gesprek ging over Saint-Gobain, het moederconcern waarvan Isover in Etten-Leur de isolatietak is, en over industriepolitiek. Verder ging het ook over de rol die Isover cq Saint-Gobain kan spelen bij de bouw en renovatie van woningen, mede in het licht van de noodzaak tot vergaande verduurzaming. Het was een prettig en leerzaam gesprek. Ik zat er ook bij.

(voor Isover, staand links, Ivo van Rooy, solution manager en Frank te Poel, staand midden, algemeen directeur). Zittend leden van de SP-fractie met ondersteuners.

Isover en Saint-Gobain
Saint-Gobain is in 1665 door Lodewijk XIV opgericht om spiegelglas te maken. Sindsdien is de onderneming uitgegroeid tot een multinational met  meer dan 170000 werknemers in 67 landen. Het bedrijf is actief in zaken als bouwmaterialen, isolatiematerialen, gewoon en speciaal glas, en speciale hoogwaardige materialen. Daarnaast denkt Saint-Gobain ook mee over oplossingen.

Saint-Gobain wil een duurzame onderneming zijn, beschouwt zichzelf als Maatschappelijk Verantwoorde Onderneming en steunt het klimaatverdrag van Parijs.

Saint-Gobain voert een aantal merken, waarvan Isover (van ISOlation VERre) er een is. Isover maakt onder andere glaswol. Adfors is een ander Saint Gobain-merk en maakt glasvlies.

De Nederlandse productielocatie van Isover en Adfors staat in Etten-Leur.

De productielocatie van Isover en Adfors in Etten-Leur (13 okt 2017)

Industriepolitiek
Wat Isover vooral stoort is de grilligheid van het Nederlandse beleid (en daar staat Isover niet alleen in). Zo ongeveer elk kabinet begint met zijn eigen dingetje op energiegebied. In het nieuwe regeerakkoord wordt de salderingsregeling omgevormd tot iets wat nog niet duidelijk is, en de postcoderoosregeling wordt niet genoemd.
Op die manier kun je geen lange termijn-planning maken.

Ook uit deze grafiek komt hetzelfde probleem naar voren.

Hollen of stilstaan in de bouw, en daardoor onder het hollen gebrek aan personeel en materiaal

Het is hollen of stilstaan in de bouw. In de crisisjaren is het personeel de bouw uitgejaagd en die bouwvakkers komen niet meer terug. Ruim 30% van de ondernemingen wordt in 2017 geremd door een tekort aan personeel en materiaal.
Het zou een zegen zijn als er een langjarig beleid zou zijn geweest (dus met anti-cyclische investeringen) zodat de bouw en de renovatie planmatig en ongestoord door had kunnen gaan. In Denemarken heeft men een dergelijk beleid.

Labels in Nederland (totaal aantal huizen is ca 7,1 miljoen)

Nieuwbouw en Renovatie
Er is alle reden om voor de bestaande woningvoorraad een dergelijk lange termijn-beleid door te voeren. Slechts 20% van de 7,1 miljoen huishoudens woont in  een huis met label A of B. Woningbouw-
verenigingen zouden label B moeten halen, maar dat gaat niet lukken. De laatste stap tot label B zou ruim een half miljard aan na-isolatie vragen.

Bestaande woningen tot Nul op de Meter renoveren kan op zichzelf wel. De muren moeten dan hetzij aan de binnenkant, hetzij aan de buitenkant (dus met een nieuwe schil erom heen) geïsoleerd worden. De rekenmodellen, die Isover gebruikt, gaan voor een standaard naoorlogs rijtjeshuis uit van zo’n €60.000 per woning. Een gasverbruik per woning van 2300m3 per jaar (wat erg veel is bg) zou met een goede warmtepomp (COP 5, wat erg gunstig is  bg) omgebouwd kunnen worden tot een elektraverbruik van 4500kWh/jaar, alleen voor die warmtepomp, en daar heb je (in ideale omstandigheden bg) zo’n 20 zonnepanelen voor nodig. Je hebt dan niet geïsoleerd.
Op de keper beschouwd is dus Nul op de Meter een verschil-berekening. Het kan als het ware (weinig – weinig) zijn, maar ook (matig – matig) of (veel – veel).

Er is tijdens het werkbezoek ook veel gezegd over nieuwbouweisen. Nieuwbouw duurzaam maken is zeer veel makkelijker dan renovatiebouw duurzaam maken.
Een voorbeeld daarvan is hoe straks de eisen eruit gaan zien voor Bijna Energie Neutrale Gebouwen (BENG). Dat is een vertaling van de Europese richtlijn Near Zero Energy Building (NZEB), die op zichzelf tot weinig verplicht. Omdat de verschillende EU-landen zeer uiteenlopende huizen in een zeer divers klimaat hebben, wordt die vertaling aan de nationale overheden overgelaten. In Nederland is een voorlopige keuze gemaakt, die voor woningen neerkomt op (1) een energiebehoefte van 25kwh per jaar per m2 verwarmd vloeroppervlak, (2) hooguit 25kWh/y*m2 primair fossiel verbruik, en (3) een aandeel hernieuwbare energie daarin van 50% of meer. Dit zou vanaf 2021 moeten gelden.
Eigenlijk is dus BENG een betere eis dan Nul op de Meter, want BENG = weinig.
(Het officiele verhaal is te vinden op www.rvo.nl/onderwerpen/duurzaam-ondernemen/gebouwen/wetten-en-regels-gebouwen/nieuwbouw/energieprestatie-beng/wettelijke-eisen-beng ).

Voorbeeldberekening tav BENG als energie-gebruikseis versoepeld wordt

Isover vindt die eisen nodeloos streng en denkt dat, als je de energiebehoefte van 25 naar 50kWh/y*m2 zou versoepelen (de eerste eis), en als je dat met de tweede en derde eis zou opvangen, een woning €10.000 goedkoper zou worden. Dat kan schelen in de verkoopkansen.

Het is een klassiek voorbeeld van de wet van de afnemende meeropbrengst versus de toenemende meerkosten. De PS-fractie mist de expertise om uit te maken wat hier wijsheid is, maar wil het Isover-standpunt in elk geval vermelden. Eigenlijk zou je over dit soort verhalen rustiger moeten kunnen praten dan in een snel werkbezoek.

Micro en macro
Isover heeft vanuit zijn professie te maken met afzonderlijke woningen of groepen van afzonderlijke woningen. Die wil het bedrijf graag helpen verbeteren.

Maar de som van alle micro-processen is een macroproces dat ingrij-
pende gevolgen kan hebben voor de ruimtelijke ordening van Brabant. Waar moeten al die windturbines en PV-perken staan?
Dat is een typisch provinciale insteek.

Dit is even aan de orde geweest tijdens het werkbezoek en werd erkend, maar de gelegenheid was er niet naar om dit uit te spitten.