Energie 2024

David Smeulders 5 februari 2022

David Smeulders studeerde natuurkunde aan de TU Eindhoven en lucht-en ruimtevaarttechniek aan de TU Delft. Hij is hoogleraar energietechnologie aan de Eindhovense universiteit en doet onder meer onderzoek naar energieopslag en warmte­systemen. Smeulders is bestuurslid van GroenLinks in Nuenen.

Het verhaal gaat dat toenmalig minister Eric Wiebes op een ochtend in 2018 tijdens het scheren bedacht hoe hij twee enorme problemen in één klap kon oplossen: de klimaatverandering en de aardbevingen in Groningen. Grootschalige afkoppeling van woningen van het aardgasnet zou ervoor zorgen dat er geen Gronings aardgas meer nodig was. Zo kon de gaskraan dicht en zouden Nederlandse woningen bovendien geen CO2 meer uitstoten.

Er kwam een ambitieus plan. In 2030 moeten maar liefst 1,5 miljoen van de 8 miljoen Nederlandse huizen van het gas af zijn. En op termijn álle huizen. We liggen niet echt op koers. In aangewezen proefwijken zijn slechts 206 woningen echt van het gas af, telde de Volkskrant vorig jaar nog. Bovendien moest de Groningse gasproductie in januari juist weer worden opgevoerd om aan de vraag uit Duitsland te kunnen voldoen. Het plan van Wiebes is faliekant mislukt.

Nee, we gaan zo snel niet van het gas af. En dat moeten we ook niet willen. Voor de productie van elektriciteit is Nederland nu voor 60 procent afhankelijk van aardgas en voor de productie van warmte voor maar liefst 75 procent.

Omschakeling naar schonere alternatieven zal dat gasverbruik omlaag brengen, maar zo’n omslag kost veel geld en veel tijd. In de tussentijd hebben we aardgas, dat niet uit Groningen hoeft te komen, keihard nodig.

Voorkomen van energiearmoede

Eerst dat geld. Een belangrijk onderdeel van een rechtvaardige energietransitie is het voorkomen van energiearmoede. Daarvan spreken we als huishoudens meer dan 10 procent van hun besteedbaar inkomen kwijt zijn aan energielasten. Het gevaar bestaat dat op zich gewenste investeringen in duurzame energie – zoals zonnepanelen, isolatie en warmtepompen – die energiearmoede juist bevorderen. Want ook armere huis­houdens betalen de opslagen waarmee elektrische auto’s en zonnepanelen worden gesubsidieerd. Het drijft hun energierekening op. En omdat ze die auto’s en panelen zelf niet kunnen aanschaffen, dreigt de transitie ook de ongelijkheid tussen arm en rijk vergroten.

En dat terwijl Nederland een zeer verfijnd netwerk van gasleidingen heeft, dat rijk en arm bedient. Waarom zou je dat afbreken? De komende jaren kan er aardgas door blijven stromen, zodat de overgang naar een duurzaam energiesysteem geleidelijker en dus goedkoper kan. En op termijn is dat netwerk geschikt voor groene alternatieven, waarover later meer.

Dan de tijd. Zon en wind wekken nu nog maar 20 procent van onze elektriciteit op. Dat het niet meer is, komt onder andere omdat de landschappelijke inpassing van windparken en zonneweides op land zo makkelijk niet is en op veel verzet stuit.

Meer draagvlak is er voor zon op daken, maar voor een goede balancering van het stroomnet moet het aanbod van zon en wind ongeveer in evenwicht zijn. Als ’s nachts de zon niet schijnt, heb je immers nog wel kans op wind. En in de winter waait het statistisch gezien harder dan in de zomer, terwijl de zonnepanelen het juist in de winter veel slechter doen. Het aandeel wind zal dus ook omhoog moeten en hoe snel dat gebeurt, is afwachten.

Batterijen zijn te klein

Een ander probleem dat nog om een oplossing vraagt: batterijen zijn te klein voor directe opslag van grote hoeveelheden groene stroom uit zon en wind. Opslag kan nu nog alleen in de vorm van waterkracht. Een tijdelijk overschot aan groene stroom drijft pompen aan die water van laag naar hoog pompen, naar een hooggelegen stuwmeer. Waait het niet of is het bewolkt, dan laat je het water weer naar beneden stromen, langs turbines en generatoren die er groene stroom van maken. Helaas is deze optie voor Nederland niet goed mogelijk; hier zijn geen hooggelegen stuwmeren.

Wat we wel kunnen doen, is die groene stroom omzetten in waterstofgas. Dat gas kunnen we wél opslaan en gebruiken voor de tijden dat er onvoldoende zon of wind is.

En daarmee zijn waterstofgas, en synthetische gassen meer in het algemeen, op termijn een potentiële oplossing voor ons probleem. Ze komen niet uit de (Groningse) bodem, ze worden geproduceerd met (groene) stroom, ze kunnen door de bestaande gasleidingen en helpen zo het toch al krappe elektriciteitsnetwerk te ontlasten.

Waterstofgas produceren is niet moeilijk: iedereen kan dat thuis zelf doen. Sluit een stroomdraad aan op een batterij en houd het andere uiteinde van de draad in een glas water. Aan de ene ader van de stroomdraad zullen zuurstofbelletjes opborrelen, aan de andere ader het waterstofgas. Dat gas kan worden opgevangen, opgeslagen en getransporteerd. Bij de verbranding ervan komt warmte vrij en water. Geen CO2, en dat is de crux van de hele operatie. Waterstofgas is dus een groene brandstof, mits gemaakt uit groene stroom natuurlijk.

Maar daar zit nu net weer een ander groot probleem. De productie van groene waterstof moet concurreren met datacenters, elektrische auto’s en warmtepompen, die ook allemaal om groene stroom zitten te springen.

Een interessante optie: kernenergie

Om dat tekort op te lossen, is er een interessante optie: kernenergie. Kerncentrales stoten geen CO2 uit en produceren slechts beperkte hoeveelheden radioactief afval. Atoomstroom als groen karakteriseren, levert een belangrijke bijdrage aan de beperking van de CO2-uitstoot en aan de productie van groene waterstof.

Ondanks al zijn mooie eigenschappen en toepassingen is het gebruik van waterstofgas geen uitgemaakte zaak. Het is ongeveer veertien keer lichter dan lucht en negen keer lichter dan aardgas. Wil je er een auto op laten rijden dan moet je het waterstofgas, voor een beetje actieradius, met een druk van maar liefst 700 bar in de tank persen, ongeveer 300 keer meer dan de luchtdruk in een autoband.

Er bestaan zogenoemde hyperbare opslagtanks die deze druk aankunnen. Maar die moeten speciaal worden geconstrueerd, versterkt en beproefd. En ze zijn dus te duur om de enorme hoeveelheid waterstofgas in op te slaan die nodig is om aardgas te vervangen. Wellicht zijn ondergrondse zoutcavernes op land en lege gasvelden op zee beter geschikt, maar eerst moet worden onderzocht of het waterstofgas daar veilig opgesloten blijft en niet langzaam weglekt naar de oppervlakte.

Waterstofgas is dus niet van vandaag op morgen grootschalig beschikbaar. En misschien wordt het wel verslagen door groen gas. Dat heeft dezelfde eigenschappen als aardgas, maar wordt duurzaam geproduceerd uit mest, slib en gft-afval.

Om die gassen in de toekomst grootschalig te kunnen transporteren is het essentieel dat energiebedrijven, netwerkbeheerders en gemeenten niet te voortvarend zijn met hun van-het-gas-af-operaties. De huidige gasleidingen naar de huizen moeten blijven liggen, want de bestaande regionale en hoofdtransportleidingen zijn prima te gebruiken om waterstofgas te vervoeren.

Waterstofgas heeft grote voordelen. Bestaande verwarmingsketels kunnen eenvoudig worden omgekat en woningen hoeven niet extra te worden geïsoleerd om ze goed te kunnen verwarmen, zoals dat wel nodig is voor volledig elektrische warmtepompen. Die krijgen slecht geïsoleerde huizen niet op temperatuur.

En hybride warmtepompen? Die draaien even goed op aard- als op waterstofgas. En er kan zonder problemen op worden gekookt. Alleen de rubberslang naar het fornuis moeten worden vervangen; die is niet waterstofdicht.

Dus nee, voor een soepele overgang naar een nieuw energiesysteem moeten we niet helemaal van het gas af. Tussen de regels staat dat ook in het regeerakkoord. De nieuwe regering wil het gebruik van hybride warmtepompen stimuleren, staat er. Zo’n pomp blijft gebruikmaken van een gasgestookte cv-ketel om water in je douche op te warmen of te zorgen voor extra warmte op zeer koude dagen. De rest van de warmte wordt elektrisch opgewekt. Dat betekent weliswaar een grote besparing op het gasverbruik, maar het betekent ook dat de grootschalige afkoppeling van het aardgas niet langer prioriteit heeft. Al zul je dat niet letterlijk terugvinden in het regeerakkoord.

Nieuwe uitdagingen

Beter ten halve gekeerd, dan ten hele gedwaald, zou je zeggen. Maar nu staan we wel voor nieuwe uitdagingen, want de herkomst van het aardgas verandert wel. Waar dit voor 2018 steeds uit Nederlandse bodem kwam, dus uit Groningen of uit een van onze ongeveer tweehonderd kleinere gasvelden, zijn we nu afhankelijk van de import. Afhankelijk van pijpleidingen uit Rusland en Noorwegen en van aanvoer via Amerikaanse schepen.

Nederland is gewoon een van de vele afnemers op de Europese gasmarkt geworden, waar we moeten concurreren met andere verbruikers. Het lijkt er sterk op alsof we daar nog niet aan gewend zijn. De Nederlandse aardgasreserves zijn slechts gedeeltelijk gevuld en de plotseling stijgende gasprijzen zorgen voor haastige compensatiemaatregelen en stijgende inflatie, die eens te meer onze afhankelijkheid van aardgas illustreren. Dit jaar ging de gasprijs tot acht keer over de kop en reikte tot 1,80 euro per kubieke meter gas.

Energiebedrijven gaan failliet, omdat ze niet langer aan hun leverantieverplichtingen kunnen voldoen. Voor de consument zijn de risico’s vooralsnog beperkt. In Nederland bestaat het Bescherm- en Herstelplan Gas met een serie maatregelen die de consument beschermt in geval van acute aardgastekorten. In uiterste nood kan het ministerie van economische zaken zelfs de industrie (deels) afsluiten, om de leverantie aan huishoudens veilig te stellen.

Het is dus zaak dat Nederland orde op zaken stelt en zorgt dat het te allen tijde voldoende gas kan importeren. Om dat buitenlandse gas geschikt te maken voor Nederlandse huishoudens, wordt er voor 500 miljoen euro een stikstoffabriek gebouwd in het Groningse Zuidbroek. Buitenlands aardgas heeft vaak een andere samenstelling dan aardgas uit de Groningse bodem; er moet stikstof aan worden toegevoegd om dezelfde gaskwaliteit te kunnen leveren.

Nederland lijkt soms een papieren werkelijkheid te willen scheppen

Die fabriek in Zuidbroek is hard nodig, want we kunnen voorlopig niet van het gas af, hoe graag we dat ook zouden willen.

Nederland lijkt soms een papieren werkelijkheid te willen scheppen. Vorig jaar nog betaalde ons land 200 miljoen euro aan de Denen, zodat wij een deel van de groene stroom die in Denemarken werd opgewekt mochten meetellen alsof die uit Nederland kwam. Zo hebben we op papier voldoende groene stroom opgewekt om te kunnen voldoen aan de Europese doelstellingen voor de productie van duurzame energie, terwijl we in werkelijkheid schromelijk zijn tekortgeschoten.

Voor een echt duurzaam energiesysteem heeft Nederland nog heel wat werk te verzetten. Maar een betrouwbaar en goedkoop aardgasnet, dat zowel rijk en arm bedient, dat hebben we al. Dat hoeft niet tegen hoge kosten te worden aangelegd, is geschikt voor een groene toekomst en is een essentieel wapen tegen energiearmoede.

Dus nee, laten we voorlopig nog even niet van het gas af gaan.