ANNE-MARIE RAKHORST
NIEUWE ENERGIE
d n a l r Nede iele s s o f t e na h ijdperk t
SEARCH KNOWLEDGE
‘Binnen 25 jaar onafhankelijk van fossiele brandstoffen, laten we daar onze energie in stoppen!’ Anne-Marie Rakhorst, directeur Search
INHOUD
thema’s 9 KANSRIJKE OPLOSSINGEN 12 VOL GAS NAAR EEN POSITIEVE ENERGIEBALANS Nederland na het fossiele tijdperk
14 MAAK NEDERLAND ONUITPUTTELIJK 26 POWER TO THE PEOPLE Rondetafelgesprek over positieve energie
40 WEG MET HET SCHULDGEVOEL Schone energie kan geld opleveren
70 GRENZELOZE INSPIRATIE Wereldwijde succesvoorbeelden
96 WAAR VINDEN WE ONZE NIEUWE ENERGIE? Nederland als duurzame proeftuin
116 INTELLIGENTE WASMACHINES IN HOOGKERK 126 HET ENERGIEMENU Voorbeelden, uitdagingen en kansen
kaders
visies
38 Voorbeelden om van te leren. Feed-inwet: hard nodig 62 Hoe duurzaam is onze energie? Nederland en het buitenland 90 Slimme meters als 'waakhond'. De energieneutrale snelweg 120 Doe de windmolentest Een loket voor alle subsidies? 154 Energie uit afval Windenergie ver op zee 184 BREEAM en LEED Een duurzaam monument in de Maasstad
KOPSTUKKEN OVER DUURZAME ENERGIE
69 Hermann Scheer 95 Gunter Pauli 125 Wubbo Ockels 159 Michael Braungart 189 Andy van den Dobbelsteen 211 Jeremy Rifkin
Omslag: onderzoekers van de TU Delft ontwikkelen het duurzame ‘vliegtuig van de toekomst’. Zie ook pagina 209
160 DE STAD VAN MORGEN Kennis durven delen, vanaf het ontwerp
190 NEDERLAND IN 2035 Schone energie als toekomstvisioen
‘Duurzame energie maakt het leven zoveel leuker.’ Wubbo Ockels
212 Literatuur 214 Websites 217 Registers 228 Beeldverantwoording 232 Colofon
VOL GAS NAAR EEN POSITIEVE ENERGIEBALANS Inmiddels is het voor iedereen duidelijk: fossiele brandstoffen raken op en de vraag naar alternatieve oplossingen op het gebied van energie neemt snel toe. Tegelijkertijd zijn al diverse oplossingen voorhanden. Zo wekken steeds meer gebouwen hun eigen duurzame energie op door middel van onder meer zonne- en windenergie, is de feed-inwet in Duitsland een succes en volgen de ontwikkelingen op technisch gebied elkaar in een snel tempo op. Dit is ook de reden waarom ik dit boek heb geschreven. Een boek waarin niet het probleem centraal staat, maar de oplossingen. Een pleidooi voor een Nederland dat binnen 25 jaar onafhankelijk is van fossiele brandstoffen, waar energie decentraal wordt opgewekt en duurzame opwekking van energie wordt gestimuleerd en ondersteund door wet- en regelgeving. Mocht u een wetenschappelijke verhandeling verwachten, of een uitgebreide analyse van alle elkaar tegensprekende rapporten, dan moet ik u teleurstellen. Het boek is vooral bedoeld om te inspireren. Ik ben op zoek gegaan naar een reëel toekomstbeeld. Ik beschrijf concrete mogelijkheden, kansen en oplossingen die benut moeten worden en het vooral ook waard zijn om benut te worden. Geen onnodige problemen, kanttekeningen en nuanceringen dus.
12
Ik kan u verzekeren dat ik mijn uiterste best heb gedaan om onze bronnen en het cijfermateriaal te verifiëren. In het boek vindt u niet alleen een in mijn ogen heldere visie, maar dus vooral ook voorbeelden, oplossingen en best practices die laten zien dat het mogelijk is om samen een succesvolle energietransitie voor elkaar te krijgen. Waarbij zowel grote als kleine projecten worden behandeld. Ik hoop van harte dat deze voorbeelden u net zo inspireren als ze mij hebben gedaan. En dat u na het lezen van dit boek samen met mij concludeert dat het ‘fossiele tijdperk’ voorbij is. Dat het tijd is voor Nieuwe Energie. In alle opzichten. Dit betreft zowel de duurzame energiebronnen die de fossiele brandstoffen moeten gaan vervangen, als de wijze waarop we opnieuw onze energievoorziening (decentraal) zullen inrichten met innovaties als smart grids en nieuwe opslagsystemen. Het gaat ook over de impuls die het onze economie kan geven als we nu de kansen grijpen. Maar bovenal geeft het aan dat een nieuw tijdperk is aangebroken. En dat als we hierop inspelen dit ons meervoudige winst zal opleveren. Winst voor mens, milieu en economie. Er is geen tijd te verliezen. Aan de slag!
Anne-Marie Rakhorst
d n a l r e d e ‘N e l e i s s o f na het ijdperk’ t
Door ons als doel te stellen dat we over uiterlijk 25 jaar volledig draaien op herwinbare energie, creëren we een nieuw elan
VOORBEELDEN OM VAN TE LEREN
KADERS
De deelnemers aan het rondetafelgesprek selecteerden een aantal inspirerende voorbeeldprojecten in binnen- en buitenland. Een bloemlezing: • Zonnestroom voor fuel poverty. In Groot-Brittannië loopt een bijzonder initiatief op het gebied van schone energie in de sociale woningbouw. Steeds meer huishoudens kunnen hun energiekosten niet meer opbrengen (fuel poverty). Mensen die meer dan 10 procent van hun inkomen aan energie besteden, kunnen in aanmerking komen voor gratis zonnepanelen op het dak, inclusief montage. Dus worden op tienduizenden woningen in de sociale sector gratis zonnecellen op het dak geplaatst. De investeringskosten komen uit een fonds op basis van de Britse feed-inregeling. De bewoners profiteren dubbel: hun energierekening is lager en ze zijn minder afhankelijk van het stroomnet. De woningcorporaties stellen de daken ter beschikking en voldoen daarmee ook aan hun eigen doelstellingen op het gebied van duurzaamheid.
38
FEED-INWET: HARD NODIG Energievoorziening is van cruciaal belang voor de transitie naar een duurzame samenleving en onze toekomstige economische ontwikkeling. Decentrale opwekking van energie speelt in deze transitie een belangrijke rol. Om dit te stimuleren, zou Nederland een voorbeeld moeten nemen aan de Duitse energiewet en het feed-intarief zoals dat daar wordt gehanteerd. Volgens de gezaghebbende International Energy Agency (IEA) is dit de meest effectieve beleidsmaatregel om opwekking van hernieuwbare energie te stimuleren. De energiewet is sterk gepropageerd door de Duitse politicus Hermann Scheer en kent drie pijlers: • Alle vormen van schone energie krijgen voorrang boven ‘grijze’ energie op de distributienetwerken.
• Een Elfstedentocht voor zonneboten. Ooit nam Wubbo Ockels het initiatief voor deze Frisian Solar Challenge. Boten uit tientallen landen doen mee, met een snelheid tot dertig kilometer per uur. Die prestatie is nog indrukwekkender omdat er ook energie wordt geproduceerd. • Een weblog voor foute ideeën over duurzame energie. Zet met een forum van energiedeskundigen een weblog op dat beleidsvoornemens, uitspraken en voorstellen voor wet- en regelgeving in duurzaamheidsland volgt en waar nodig corrigeert. Daarmee voorkom je ontsporingen en heb je een stok achter de deur die het succes van www.GeenStijl.nl kan overtreffen. • Leg een energiepositieve snelweg aan. Naar het voorbeeld van Duitsland, waar de uitbreiding van de noordelijke snelweg A20 wordt benut voor herwinbare energiebronnen. Langs de route komen genoeg windmolens te staan om alle nabijgelegen bedrijventerreinen van voldoende elektriciteit te voorzien. Ook wordt geëxperimenteerd met trillingmembranen die de energie van het verkeer opslaan en doorgeven.
KADERS • Aanbieders van duurzame energie krijgen een garantie op een minimumopbrengst, zodat ze kunnen inschatten wat het hen oplevert en financiers kunnen aantrekken. • Een openeinderegeling: budgettaire tegenvallers hebben geen invloed op de toekomstige inkomsten van leveranciers van schone energie. Het feed-intarief is het bedrag dat leveranciers krijgen voor levering van duurzame energie. Zonder limiet en op basis van een vast tarief. De kosten van energie stijgen hierdoor wel, maar algemeen wordt dit in Duitsland beschouwd als een investering in de toekomst. Bovendien gaat het om een relatief gering bedrag, in 2009 was dit circa 35 euro per huishouden. In het huidige groeitempo is de grootste industriële natie van de EU in 2023 voor de elektriciteitvoorziening volledig onafhankelijk van fossiele energiebronnen. Daardoor geïnspireerd hebben diverse andere landen de regeling inmiddels ook ingevoerd. SMART GRID, GRONINGEN
Als een vaste opbrengst van decentraal geproduceerde energie zeker is, zal het aantal toepassingen hiervoor stijgen. Dat geldt bijvoorbeeld voor smart grids. Energiekennisbedrijf Kema ontwikkelde zo’n intelligent netwerk in de wijk Hoogkerk in Groningen. Vraag en aanbod worden voortdurend op elkaar afgestemd, waardoor bijvoorbeeld een wasmachine die draait op windenergie zichzelf inschakelt als het voldoende waait. Op de afbeelding worden twee opties aangegeven: levering aan het lokale net (rechtsonder) en aan het landelijke net (linksonder).
39
Solarpark Lieberose – energieopwekking en ecologisch verantwoorde gebiedsontwikkeling in één
In de Duitse deelstaat Brandenburg ligt een van de grootste zonne-energiecentrales ter wereld: het Lieberose Solar Park. Sinds december 2009 is deze centrale aangesloten op het stroom-
net. Lieberose Solar Park heeft een capaciteit van 53 megawatt, voldoende voor de elektriciteitsvoorziening van 15.000 huishoudens. Aan uitstoot bespaart de energiecentrale 35.000 ton CO2 per
jaar, vergelijkbaar met 8500 auto’s. De centrale is gebouwd op een voormalig militair oefenterrein op initiatief van het Duitse bedrijf Juwi Solar, ontwikkelaar van duurzame
energiecentrales. First Solar, een Noord-Amerikaanse producent van dunne-filmzonnemodules, levert de 700.000 pv-modules voor de centrale. Al eerder werkten beide bedrijven samen bij de bouw
van grote zonneparken in Duitsland, zoals in Waldpolenz bij Leipzig in de deelstaat Saksen (40 megawatt) en Köthen in Saksen-Anhalt (15 megawatt). Voor de financiering van Solarpark Lieberose, die meer dan 160 miljoen euro bedroeg, wist Juwi Solar als initiatiefnemer en ontwikkelaar van het project een consortium van banken te inte-
resseren. Mede daarom is Solarpark Lieberose een goed voorbeeld van innovatief ondernemerschap dat een positieve impuls kan betekenen voor de energietransitie, zonder een beroep te hoeven doen op staatssubsidie. Dat is echter niet het enige aspect waarin dit project zich onderscheidt. Op het voormalige militaire oefenterrein lagen nog tonnen munitie,
die eerst moesten worden opgeruimd voordat de centrale kon worden gebouwd. Daarvoor kregen de ontwikkelaars een eenmalige bijdrage van de deelstaat. Volgens de pachtovereenkomst mag het terrein nu twintig jaar lang worden gebruikt voor de opwekking van schone energie, waarna de centrale ontmanteld wordt en First Solar de modules in
de eigen fabriek zal recyclen. Het Amerikaanse bedrijf is het eerste dat hiervoor een geïntegreerd systeem heeft opgezet, waarmee een standaard is geïntroduceerd voor de industrie. Het terrein wordt na de ontmanteling van de centrale vrijgegeven als natuurgebied.
Lieberose Solar Park is gebouwd op een voormalig militair oefenterrein. 45
SLIMME METERS ALS ‘WAAKHOND’ Een schermpje waarop valt af te lezen of er nog licht brandt of ergens een televisie aan staat. Mooi van vorm, zoals de Wattson Energie Meter van het Britse bedrijf Diy Kyoto die 20 procent besparing op uw energieverbruik belooft. Het systeem bestaat uit een ontvanger en een sensor. De sensor komt vlakbij de elektriciteitsmeter aan een elektriciteitskabel te zitten en meet de hoeveelheid elektrische stroom die passeert. De ontvanger krijgt de informatie en laat aan de hand van een display zien hoe het met het elektriciteitsverbruik op dat moment gesteld is. De ontvanger is te koppelen aan een computer, zodat het elektriciteitsverbruik over langere periode te monitoren valt. Toekomstmuziek? Enkele energieleveranciers hebben al duizenden huishoudens van dit soort slimme meters voorzien. Zij komen hiermee tegemoet aan een Europese richtlijn uit 2006, die voorschrijft dat consumenten recht hebben op een meter die het actuele energieverbruik nauwkeurig weergeeft. In Italië zijn ze al overal beschikbaar, maar Nederland worstelt nog met de vraag of zo’n meter de privacy aantast. Het wetsvoorstel van het ministerie van Economische Zaken om slimme meters in ieder huishouden verplicht te stellen, heeft de Eerste Kamer niet gehaald. Waarom een slimme meter plaatsen? Deze kan de consument tot grotere energiebesparing aan-
FLOW HOUSE, NEW ORLEANS
Na de overstroming van de Noord-Amerikaanse stad New Orleans heeft William McDonough het FLOW House ontworpen. In het ontwerp van deze duplexwoning heeft hij de basisprincipes van Cradle to Cradle-bouwen toegepast. De modulaire units zijn in de fabriek gebouwd en snel te monteren. Regenwater wordt opgevangen en hergebruikt. De daken leveren energie en warm tapwater. De huizen worden op natuurlijke wijze geventileerd.
90
KADERS
zetten. Op het scherm is te zien hoeveel energie wordt verbruikt en dat is ook op internet te volgen. De meter stuurt de gegevens door naar het energiebedrijf – de reden voor de privacyangst. Wat zijn de grote voordelen van deze intelligente ‘waakhonden’? Ze zijn essentieel voor de duurzame energievoorziening van de toekomst. Want bij decentrale energieopwekking kan een slimme meter, via een intelligent netwerk, gegevens over stroomproductie uitwisselen met andere meters. Om vraag en aanbod te koppelen en onderling afrekenen mogelijk te maken, kan Nederland dus eigenlijk niet meer zonder.
DE ENERGIENEUTRALE WEG Het is mogelijk: een toekomst vol energieneutrale snelwegen. Verlichting en bewegwijzering die de belastingbetaler niets kosten, want de wegen leveren zelf de benodigde energie. Afkomstig van bijvoorbeeld piëzo-elektriciteit van de druk van de autobanden. Of van zonnepanelen langs de weg. Wellicht is het een idee om meteen een smart grid in deze weg aan te leggen als het asfalt moet worden vernieuwd, met overal intelligente oplaadpunten. Dit naar een idee van energiedeskundige Shai Agassi. Bestuurders kunnen overal aankoppelen en afrekenen. Ook in de Verenigde Staten zijn experimenten gaande. Het bedrijf Solar Roadways ontving 100.000 dollar subsidie voor een prototype van glazen panelen met zonnecellen en ingebouwde ledverlichting die het traditionele asfalt kunnen vervangen. De verlichting markeert de lijnen van de rijbanen, en laat waarschuwende teksten oplichten in het wegdek als het verkeer snelheid moet minderen. Wat betreft de energieopwekking is het perspectief groot. In de Verenigde Staten is een oppervlakte van 64.000 vierkante kilometer bedekt met wegen, parkeerplaatsen, fietspaden en trottoirs. Als je daarop zonnepanelen van elk 1,4 vierkante meter met een vermogen van 200 watt plaatst, die met een rendement van 15 procent zonlicht omzetten in elektriciteit, en je gaat ervan uit dat de zon gemiddeld vier uur per dag schijnt, dan is de opbrengst 13.424 miljard MWh. Drie keer het verbruik in de Verenigde Staten, rekent de website van Solar Roadways voor. Overigens krijgt de zonneweg ook in ons land aandacht. Zo is TNO samen met
KADERS
Rijkswaterstaat op zoek naar een geschikte locatie voor een weg die met de ingebouwde zonnecellen elektriciteit levert. Luidt deze ontwikkeling het einde van het vertrouwde asfalt in? Dat is niet gezegd, want er is inmiddels ook een soort asfalt ontwikkeld dat trillingen in het wegdek, veroorzaakt door het verkeer, omzet in energie. Een ander idee is afkomstig van eigen bodem: Movares Nederland ziet met ‘Freeformglass’ overkapte snelwegen als een duurzame oplossing voor geluidsoverlast en fijnstof. In de overkapping kunnen zonnecellen worden aangebracht. Overtollige zomerwarmte wordt met behulp van warmte-/koudeopslag in het grondwater opgeslagen en ’s winters gebruikt om het wegdek boven het vriespunt te houden. Dat maakt strooizout overbodig en verlengt de levensduur van het wegdek. De N329 in Oss is uitverkoren als 'weg van de toekomst'. Ook voor deze weg worden tal van duurzame toepassingen gebruikt, zoals een brandstofbesparend wegdek.
91
DRIJVENDE STEDEN OVERAL TER WERELD
KADERS
Z WA A R T E K R AC H T E N P I Ë Z O - E L E KT R I C I T E I T
Denk niet dat drijvende steden uitsluitend thuishoren in de boeken van Jules Verne of de film Waterworld. De woonboten in de Amsterdamse grachten zijn een voorbeeld van een ecopolis (duurzame stad) op het water. Het waterwonen is ingegeven door ruimtegebrek. Wie het inmiddels verlaten eiland Oily Rocks in Azerbeidzjan kent, weet dat er uit economische noodzaak een complete stad met huizen, winkels, scholen en bibliotheken op het water kan ontstaan. De bewoners legden paden en woningen aan op platforms van gezonken schepen om de olie-industrie van dienst te zijn. Steeds meer architecten zien reële kansen voor bouwen op het water. De een zoekt het in ecowaterwoningen, zoals Dura Vermeer er 37 in Maasbommel heeft gebouwd. Een team van Nederlandse designers diende een ontwerp in van een complete drijvende stad op de Huangpurivier voor de wereldtentoonstelling in Sjanghai. Ook zijn afzonderlijke drijvende gebouwen denkbaar, zoals het duurzame expo- en kantoorpaviljoen Autarc van architectenbureau Paul de Ruiter. Spiral Island, een kunstmatig eiland in Mexico op 250.000 kunststof flessen, is helaas in 2005 vergaan tijdens een orkaan. Het eiland had drie stranden en er stond een huis van twee verdiepingen hoog dat was uitgerust met een zonne-oven en een zelfcomposterende wc. Eigenaar Richard Sowa heeft inmiddels een Spiral Island II gebouwd voor zijn nieuwe waterwoning.
Zwaartekracht speelt een belangrijke rol bij de doorbraak die zich aftekent op het gebied van piëzo-elektriciteit. De druk die de zwaartekracht op een mineraal als kwarts uitoefent, vormt een eindeloze bron van elektriciteit. Bij druk op een kwartskristal verplaatst de elektrische lading zich. Er ontstaat een spanningsverschil waardoor een stroompje gaat lopen. Omgekeerd werkt het ook: voeg een wisselstroompje toe aan een kwartskristal en het kristal gaat bewegen. Dat principe wordt bijvoorbeeld toegepast in sommige oortelefoons en luidsprekers. De mogelijkheden van piëzo-elektriciteit in de bebouwde omgeving zijn groot, want kwarts bevindt zich onder meer in zand, een grondstof van beton. De praktische uitwerking heeft naar verwachting nog wel even tijd nodig.
ROADMAP ZONNE-ENERGIE Het produceren van elektriciteit met behulp van zonnecellen kan een stuk aantrekkelijker verlopen bij gebruik van geconcentreerd zonlicht. Niet alleen is dan minder van het dure en schaarse silicium nodig, het rendement gaat ook omhoog. Een silicium zonnecel bij volle zon heeft bijvoorbeeld een rendement van 21 procent. Na een 500voudige concentratie is het rendement bij dezelfde zonnecel tot 26 procent toegenomen. Dit staat te lezen in de Roadmap zonne-energie 2009, die in kort bestek een goed leesbaar overzicht geeft van de ontwikkelingen rond zonnecellen. Er gebeurt veel op dat gebied, niet alleen rondom conventionele kristallijn silicium zonnecellen, maar ook wat betreft de ontwikkeling van dunne-filmtechnieken, zoals cadmiumtelluride zonnecellen, die ook commercieel gezien sterk in de lift zitten. De Roadmap is samengesteld in opdracht van onder andere de Brabantse Ontwikkelings Maatschappij (BOM).
KADERS
H E T G E H E I M VA N D E T E R M I E T E N H E U V E L
De termiet is een genie in temperatuurregeling. In het hart van een termietenheuvel, waar de koningin huist en de jonge insecten opgroeien op een schimmelkweek, heerst een constante temperatuur van 28 graden. Zelfs als de heuvel in de kokende hitte van de Australische Simpsonwoestijn staat. Hoe dat kan? Termieten bouwen een ingenieus stelsel van schoorstenen om warme lucht af te voeren en desgewenst koude lucht aan te voeren (of andersom). Instinctief weten ze hoe ze een natuurlijke airconditioning moeten bouwen, door gebruik te maken van het natuurkundige principe dat warme lucht opstijgt en een constante onderdruk creëert. De ontrafeling kan een doorbraak betekenen voor een energiearme temperatuurregeling in gebouwen over de hele wereld.
T H E R M O - E L E KT R I S C H E G E N E R ATO R
Temperatuurverschillen tussen het menselijk lichaam en de omgeving kunnen worden benut om een kleine hoeveelheid elektriciteit op te wekken. Hiervoor heeft het Duitse Fraunhofer ISS een zogeheten thermo-elektrische generator ontwikkeld. Deze kan bijvoorbeeld worden toegepast voor mobiele telefoons om hun eigen elektriciteit op te wekken.
‘We moeten het goed doen in plaats van minder slecht.’ Gunter Pauli
Konarka Power Plastic® op bushokje. Foto: Ryan Hughes, Lundberg Design
92
93
VISIES
‘DE BLAUWE ECONOMIE DRAAIT OM OVERVLOED’
Wat is uw visie op duurzame energie? ‘Als we de overvloed van de natuur leren benutten, dan kunnen we ongelimiteerd energie gebruiken. Zonder dat we bang hoeven te zijn dat dit ten koste gaat van onszelf of van de generaties na ons. We moeten niet meer in termen van schaarste denken, maar energierijk durven te zijn.’ Energie-innovator Gunter Pauli gelooft in een blauwe toekomst. In zijn boek ‘The Blue Economy’ presenteert hij honderd innovaties op het gebied van energie, maar ook voor andere levensbehoeften als water, voeding, huisvesting en gezondheid. Gunter Pauli zet zich af tegen doemdenkers die geloven dat duurzaamheid en winst niet samengaan. De Blauwe Economie levert volgens hem juist veel grotere winstkansen op dan het fossiele tijdperk.
Maar hoe bereiken we dat? ‘Door de moed te hebben om ons bedrijfsmodel en onze hele manier van denken om te gooien. We moeten het niet minder slecht willen doen, maar we moeten het goed doen. Als we samen afspreken dat er geen afval meer bestaat, dat we geen energie meer winnen uit verbranding en dat mijnbouw tot het verleden behoort, dan komen de nieuwe oplossingen vanzelf. En krijgen ze ook de schaal en vorm die we nodig hebben.’ Daar is een revolutie voor nodig. ‘Dat klopt. Maar nooit eerder in de evolutie van de mens en deze planeet is een revolutie harder nodig geweest. We moeten dus ook met oplossingen komen die niet eerder zijn bedacht. Daarom daag ik iedereen uit om met nieuwe plannen te komen. We hebben iedereen nodig’ U wilt een verbod op verbranding. Dat lijkt erg drastisch. ‘Iedereen die zich wel eens met fysica heeft beziggehouden kan je uitleggen dat verbranding slechts volumeverkleining is en niets met energieopwekking te maken heeft. Neem het silicium dat je nodig hebt in de huidige generaties zonnecellen. Silicium wordt onder temperaturen tot wel 3000 graden verwerkt. Dus om de energie van de zon te kunnen oogsten, verduisteren we diezelfde zon eerst met broeikasgassen en andere schadelijke verbrandingsproducten. Door verbranden te verbieden, dwing je slimme geesten om een andere weg te kiezen. We moeten terug naar de natuurlijke oerprocessen en op basis daarvan innoveren. Dan zullen we weer ervaren hoe overvloedig onze natuur is. Daar zit de grote winst van de Blauwe Economie.’
Het Eastgate Centre in Harare (Zimbabwe) heeft een passief koelingssysteem. Overdag absorbeert het gebouw de warmte. ’s Avonds wordt de opstijgende warmte afgevoerd, terwijl onder in het gebouw koelere lucht wordt aangevoerd. 94
95
Nederland Waterland: energie uit waterkracht
Waar vindt Nederland bronnen voor herwinbare energie? Welke kansen bieden die voor de energietransitie? En welke mogelijkheden zijn er voor waterkracht? Veel hoogteverschil is er niet in Nederland, dus is er onvoldoende verval zoals in bergachtige streken. Maar als land met grote rivie-
ren en gelegen aan de Noordzee, beschikken we wel over een groot potentieel aan waterkracht in de Zeeuwse en Zuid-Hollandse delta. Vergeet daarbij onze ‘binnenzee’ niet: als het voorstel van de commissie-Veerman wordt opgevolgd en het waterpeil van het IJsselmeer
een halve meter hoger komt te staan, dan ontstaat er ook bij de Afsluitdijk voldoende verval voor de opwekking van energie. Windenergie is belangrijk voor Nederland, maar het waait niet altijd, terwijl het getij eindeloos doorgaat. Maar om water- en getijdenkracht te
kunnen benutten, zullen we nieuwe voorzieningen moeten treffen. Nederlandse bedrijven hebben technieken ontwikkeld voor energieopwekking die genoeg hebben aan een halve meter verval, in combinatie met grote hoeveelheden stromend water. Overigens is dat een interes-
Impressies van de nieuw aan te leggen getijdencentrale in de Brouwersdam. De centrale kan energie opwekken uit waterkracht dankzij turbines in een 250 meter brede nieuwe waterdoorlaat.
98
99
sante optie voor export van deze technieken, omdat er overal ter wereld delta’s zijn. De TU Delft en Rijkswaterstaat achten de Brouwersdam tussen Goeree en Schouwen bij uitstek geschikt om als getijdencentrale dienst te doen door gebruik te maken van de eindeloos voortgaande beweging van eb en vloed. Er zijn al vergaande plannen om deze dam gedeeltelijk te openen om de kwaliteit van het water in het Grevelingenmeer te herstellen. Door de afsluiting met de dam stagneerde de doorstroming, waardoor de kwaliteit van het water achteruit is gegaan en er onvoldoende zuurstof in het water is voor een gezonde visstand. Door turbines te plaatsen in een 250 meter brede nieuwe waterdoorlaat kan de centrale de waterkracht benutten van de 100 miljoen kubieke meter water
die meerdere malen per etmaal door de Brouwersdam wordt geperst. Die turbines komen bovendien goed van pas om water naar zee te pompen als de waterstand in de Maas en de Rijn extreem hoog oploopt. De getijdencentrale in de Brouwersdam kan naar verwachting elektriciteit voor ten minste 50.000 huishoudens opwekken. Duurzaam, zonder afval of CO2-uitstoot. En zonder de horizon te vervuilen, want de turbines komen onder de waterspiegel in de dam te liggen. Zo zijn er ook andere geschikte locaties om getijdencentrales te bouwen: in de Ooster- en Westerschelde, bij IJmuiden en in de Afsluitdijk. De betrokken gemeenten, provincies, Rijkswaterstaat en een aantal bedrijven onderzoeken hoe de realisatie van de Brouwersdam als eerste getijdencentrale van Nederland rendabel is uit te voeren.
De Brouwersdam tussen Goeree en Schouwen, Zeeland. 100
WAAR VINDEN WE NIEUWE ENERGIE? TenneT, schakelstation Wateringen In een vlak land waar de wind vrij spel heeft is de vraag waar we nieuwe energie kunnen vinden eenvoudig te beantwoorden. Vooral langs de Noordzeekust en in de noordelijke provincies staat er meestal
102
voldoende wind voor een rendabele exploitatie van windenergie. In sommige gevallen stuit het plaatsen van windmolens op verzet van de plaatselijke bevolking die bezwaar maakt tegen horizonvervuiling en lawaai-
overlast, maar de grote voordelen van schone energieopwekking wegen daar ruimschoots tegen op. Daarom gaan steeds meer gemeenten en energiebedrijven ertoe over om kleine of grotere windparken aan
te leggen en biedt de regering in het kader van de Crisis- en herstelwet verruiming van de mogelijkheden om de procedures hiervoor sneller en eenvoudiger te laten verlopen.
NEDERLAND ALS DUURZAME PROEFTUIN
Na het overzicht van trends, ontwikkelingen en innovaties is het tijd om Nederland onder de loep te nemen. Welke ontwikkelingen vinden hier plaats? Van welke renewables maken wij gebruik? En, uiteraard: wat zijn de kansen en obstakels om Nederland volledig te laten draaien op duurzame energie? De inspirerende voorbeelden zijn talrijk. De brug tussen Kampen en Emmeloord is straks bijvoorbeeld volledig energieneutraal. Zonnecellen zorgen voor de stroom om de brug te openen, en tijdens het sluiten wordt de remenergie hergebruikt door de inzet van dynamo’s. De
103
Van oudsher hebben we een kennisinfrastructuur die de rest van de wereld als innovatief beschouwt
PROEFTUIN NEDERLAND
provincie Utrecht is bezig om de exploitatiemogelijkheden van de aardwarmtebronnen onder het eigen oppervlak in kaart te brengen. De eerste resultaten zijn hoopgevend. Er zijn voldoende warmwaterhoudende zandlagen om een rendabele exploitatie mogelijk te maken. Een proefproject moet duidelijk maken of we woningen en bedrijfspanden kunnen verwarmen met deze ondergrondse energie. Een ander initiatief is De Zonvogel, een coöperatieve vereniging voor zonne-energie. Omdat niet iedereen de ruimte en het geld heeft voor eigen zonnecellen, biedt deze stichting de kans om een aandeel te nemen in een zonnepanelenproject. Daarmee worden gemeenschappelijke projecten gefinancierd: grootschalige zonneparken of panelen op het dak van een appartementencomplex. De aandeelhouders worden uitbetaald in zonnestroom en eventuele winsten investeert De Zonvogel in verdere uitbreiding.
Inhaalslag Het zijn allemaal betrekkelijk willekeurige voorbeelden uit een bijna eindeloze lijst. Nederland is bezig met een inhaalslag op het gebied van duurzaamheid. Iedereen die ik spreek, is het met me eens dat energietransitie onvermijdelijk is en dat we alle zeilen bij moeten zetten om de achterstand zo snel mogelijk goed te maken. Vergelijk onze prestaties met Duitsland, Finland en Denemarken, en je ziet dat we haast hebben. Het jarenlang vrijwel ongewijzigde Nederlandse energielandschap wordt gelukkig in hoog tempo opgeschud. Dat is ook hard nodig. Als we in 2035 volledig onafhankelijk willen zijn van fossiele energiebronnen, dan moeten er reuzenstappen worden gezet. Een eenvoudige rekensom leert dat we jaarlijks 4 procent van ons energieverbruik moeten besparen en tegelijkertijd het aandeel herwinbare energie in de energiemix moeten verdubbelen. Een
ambitieuze doelstelling, maar haalbaar. Zeker nu er ook politieke overeenstemming lijkt te bestaan. Laten we eerst eens kijken hoe onze huidige productie van duurzame energie ervoor staat. In 2009 was ongeveer 4 procent van ons totale verbruik afkomstig van schone energie. Twee derde daarvan komt voor rekening van biomassa, onder meer door het meestoken van biomassa in elektriciteitscentrales en het gebruik van biobrandstoffen in het verkeer. Windmolens zijn verantwoordelijk voor vrijwel de gehele rest. De bijdragen van zonne-energie en andere vormen van duurzame energie zijn nog maar marginaal. In vergelijking met andere landen, zoals Duitsland en Denemarken, is deze prestatie mager. Het goede nieuws is dat de productiecapaciteit van duurzame energie in Nederland procentueel sneller stijgt dan in veel andere landen. Vorig jaar noteerden we een groei van 25 procent. Dankzij stimuleringsmaatregelen van de
overheid en commerciële investeringsplannen (samen goed voor zo’n zes miljard euro per jaar) zullen we dat groeitempo de komende jaren wel kunnen volhouden. Gezien het enorme belang voor onze toekomstige welvaart en ons toekomstig welzijn is het nog te weinig, maar het is in ieder geval een stap in de goede richting. Enkele jaren geleden was er immers nog maar een paar honderd miljoen beschikbaar.
Koppositie Maar hoe groot is de kans dat we ooit ook een koppositie veroveren bij de overschakeling op duurzame energie? Die kans is er zeker en die is ook best groot. Er werkt namelijk veel in ons voordeel, nu en in de komende jaren. Van oudsher hebben we een kennisinfrastructuur die de rest van de wereld beschouwt als innovatief en wetenschappelijk vooraanstaand. Niet voor niets winnen stu-
Ramspolbrug tussen Emmeloord en Kampen In een nieuw deel van de N50 tussen Emmeloord en Kampen wordt een energieneutrale brug aangelegd. Alle benodigde energie voor de beweegbare brug wordt opgewekt met zonnecellen; het overschot wordt terug-
104
geleverd aan het net. Accu’s zorgen voor de opslag van energie om de brug te laten functioneren bij een tijdelijke onderbreking van de stroomvoorzieningen. De brug wordt naar verwachting in 2012 opgeleverd.
105
Het ontwikkelen van beter renderende windmolens die minder ruimte innemen, moet prioriteit krijgen
PROEFTUIN NEDERLAND
Productie microwieren, Flevoland denten van de TU Delft regelmatig de Solar Challenge in Australië, en ook staat het wetenschappelijke onderzoek naar duurzaamheidsvraagstukken op een hoog peil. Een ander punt in ons voordeel is onze kennis van bioprocessen en hoe deze kunnen bijdragen aan een energieneutrale economie. Zo loopt in Zeewolde een uniek proefproject met algenkweek, waarbij gekeken wordt of zulke micro-organismen de basis kunnen vormen van de volgende generatie biobrandstoffen. Maar ook de geografische ligging en natuurlijke gesteldheid maken Nederland kansrijk. Ons gebrek aan zonuren wordt bijvoorbeeld ruimschoots gecompenseerd door de tamelijk constante westenwind. In 2008 leverden windmolens per jaar 4,3 miljard kilowattuur, en in de toekomst zal het aandeel van windenergie nog drastisch stijgen. Er zijn concrete plannen voor een uitbreiding met een capaciteit van 950 megawatt, en berekend is dat windenergie uiteindelijk goed is voor zeker de helft van onze schoneenergiebehoefte in 2035. Daarvoor zijn overigens wel zo’n 13.000 nieuwe windmolens nodig, met wieken van 90 meter. Het ontwikkelen van beter renderende windmolens die minder ruimte
innemen, moet dan ook prioriteit krijgen. Gelukkig is er al een eerste doorbraak. De Green Challenge, een aanmoedigingsprijs voor innovaties in duurzame technologie, ging in 2010 naar de RidgeBlade, een kleine windturbine voor kleinschalige toepassing. De molen is geluidsarm en geeft nauwelijks horizonvervuiling, maar de geclaimde hoge opbrengsten moeten nog wel worden waargemaakt.
Kassen Typisch Nederlands zijn ook de kassen, in het Westland en steeds vaker ook elders. Naar mijn oordeel kan niemand de voordelen van kassen als alternatieve energiebron beter uitleggen dan Meiny Prins. Zij is Zakenvrouw van het jaar 2009 en directeur van Priva Nederland, een familiebedrijf dat al vijftig jaar systemen levert voor klimaatbeheersing en procesautomatisering in de glastuinbouw. Het hoofdkantoor van het bedrijf in De Lier is een volledig CO2neutraal gebouw en een ‘etalage’ van duurzaamheid, met alle moderne snufjes van energieopwekking en klimaatbeheersing, waarvoor geen kubieke meter gas nodig is. Dit is mogelijk door onder meer de toepassing van 6000 m2 glasoppervlak, met superisolerend drielaags glas, mos- en
Ook algen kunnen een bijdrage leveren aan de ontwikkeling van duurzame energie. Een bedrijf uit Zeewolde is bezig met onderzoek naar grootschalige algenkweek als basis voor biobrandstoffen. Algen
kunnen overigens ook worden gebruikt voor vele andere doeleinden, waaronder de productie van diervoeders. Een van de milieuvoordelen van algen is dat ze maar heel weinig meststoffen nodig hebben.
Priva 106
107
PROEFTUIN NEDERLAND
Ook kassen kunnen als alternatieve energiebron worden toegepast. Het bedrijf Priva Nederland ontwikkelt allerlei toepassingen op dit gebied. Het platform Kas als Energiebron wil dat er in 2020 in alle nieuwe kassen klimaatneutraal en economisch rendabel wordt geteeld, en dat de kassen duurzame warmte en elektriciteit leveren. Om dat te realiseren hebben het Productschap Tuinbouw, LTO Glaskracht Nederland en het ministerie van LNV hun krachten gebundeld en werken met ondernemers samen aan onderzoek, technische innovaties en praktijkprojecten. Daarbij verlenen de initiatiefnemers ook financiële en organisatorische ondersteuning. Doel is dat de glastuinbouw in Nederland niet langer alleen groenten, fruit en bloemen levert, maar ook duurzame energie, die voor warmte en stroom kan worden gebruikt. Bovendien is het mogelijk om visteelt en kastuinbouw te combineren.
108
Een duurzaam specialisme waarbij we internationaal vooroplopen, is het intensieve gebruik van warmtekrachtkoppeling sedumbeplanting op het dak die ’s zomers voor koeling zorgt en ‘s winters de warmte vasthoudt en de opslag van energie in de bodem met een warmte-/koudebron. Meiny Prins zit in het bestuur van Kas als Energiebron, een platform met grote ambities voor een duurzame glastuinbouw. Haar plannen voor 2020 zijn dat er in nieuwe kassen klimaatneutraal en economisch rendabel wordt geteeld, en dat de kassen duurzame warmte en elektriciteit leveren. De sector heeft samen met de overheid een aantal meetbare streefdoelen afgesproken die deel uitmaken van het programma Kas als Energiebron. In tien jaar tijd moeten deze doelen worden bereikt. Haalbare doelen? Volgens Meiny Prins is dat beslist het geval, op voorwaarde dat kwekers anders gaan telen. Daar ligt volgens haar de grote uitdaging voor de glastuinbouw. Een ander concurrentievoordeel van Nederland is de aardgasbel van Slochteren. Dat is weliswaar een fossiele bron, maar de verbranding van aardgas is in vergelijking met olie relatief schoon. Juist dat maakt het geschikt als ‘transitiebrandstof’. Zeker voor industriële verbrandingsprocessen (nog altijd goed voor bijna een kwart van het energieverbruik) zal het jaren duren voordat er ook in de piekuren
Duurzame kassen
voldoende duurzame energie beschikbaar is. Er is dan ook een geleidelijk overgangsregime gewenst, waarbij aardgas steeds meer wordt gebruikt in combinatie met biogas.
Warmtekrachtkoppeling Een duurzaam specialisme waarbij we internationaal vooroplopen, is het intensieve gebruik van warmtekrachtkoppeling (WKK). Het aantal installaties waarin tijdens de opwekking van elektriciteit ook de warmte een nuttige bestemming krijgt, is in een paar jaar tijd vertienvoudigd. Vooral tuinders maken hier veel gebruik van. Ze reduceren daarmee hun energierekening, versterken hun marktpositie en slagen er steeds vaker in om er ook netto aan te verdienen. Ook restwarmte valt goed te gebruiken. Een bekend voorbeeld is dat de restwarmte van de olieraffinaderijen in Pernis gebruikt wordt om de kassen in het Westland te verwarmen. Overigens wordt op die manier ook CO2 van de Botlek naar het Westland getransporteerd. Het verlies aan restwarmte bij elektriciteitscentrales is eveneens aanzienlijk. Het gaat hierbij om ongeveer 200 PJ (petajoule) per jaar, meer dan we aan schone energie produceren.
Onder Nederland is zoveel aardwarmte beschikbaar dat de aardgasbel van Slochteren erbij verbleekt
PROEFTUIN NEDERLAND
Door stroombedrijven te verplichten hun restwarmte beschikbaar te stellen voor bijvoorbeeld stadsverwarming, wordt onze energiebalans dus een stuk gunstiger. Zeker als we wettelijk vastleggen dat de stroomopwekking na 2020 alleen nog op basis van schone energie mag plaatsvinden. Maar ik vrees dat dit nog even toekomstmuziek blijft.
Nieuwe toepassingen Gelukkig zijn er in Nederland veel interessante toepassingen in ontwikkeling. Een mooi voorbeeld is de geplande osmosecentrale op de Afsluitdijk. Deze installatie gaat uit van het principe dat het verschil tussen zoet en zout water spanningsverschillen oplevert, die met behulp van een membraan in elektriciteit kunnen worden omgezet. In een delta als Nederland is dit een interessante optie. Elk jaar lozen de grote rivieren 90.000 miljard liter zoet water in de Noordzee en het IJsselmeer. Door bij de uitstroom-
punten membraanparken te plaatsen, kan tot 7000 megawatt aan stroom worden opgewekt, heeft Rijkswaterstaat berekend. Genoeg dus voor onze jaarlijks benodigde groei van het aandeel schone energie. Bovendien is het goedkope stroom. De productiekosten liggen rond de 8 eurocent per kilowattuur. Ongeveer net zo duur als windenergie, maar veel goedkoper dan zonne-energie die enkele dubbeltjes (subsidie) meer kost. Ook onder onze voeten broeit het. Letterlijk, welteverstaan. Onder Nederland is zoveel aardwarmte beschikbaar dat de aardgasbel van Slochteren erbij verbleekt. Eerste berekeningen geven aan dat het om 90.000 PJ kan gaan. Dat is meer dan veertigmaal de hoeveelheid energie die Nederland per jaar verbruikt. Een aanzienlijk deel is op den duur rendabel te exploiteren, aldus onderzoeksbureau TNO. Zij het dat de technologie nog verbeterd moet worden en dat er een aparte infrastructuur nodig is. Maar de komende
decennia is dit een geweldig energiealternatief voor het verwarmen van onze huizen en overige gebouwen.
Politiek Wetten, regels en de politiek zijn bij dit alles van groot belang. Een doorbraak is dat de milieuspecialisten van de grootste politieke partijen elkaar hebben gevonden in een goed onderbouwde visie. In grote lijnen komen de aanbevelingen van hun Deltaplan duurzame energie (verwoord in het rapport ‘Nederland krijgt nieuwe energie’) overeen met mijn eigen ideeën. We moeten zo snel mogelijk een dubbelslag maken (energie besparen en de ontwikkeling van duurzame energie bevorderen) om niet door schaarste te worden verrast. Ook zijn maatregelen nodig om kleinschalige energieproducenten van morgen vrije toegang te bieden tot de distributienetwerken. Voorts moeten we garanties bieden dat zij hun investeringen
binnen een redelijke termijn kunnen terugverdienen. Daarvoor is een gegarandeerde prijs noodzakelijk, die direct aan producenten wordt uitgekeerd en waarvoor de meerkosten worden betaald uit een opslag op uw energierekening. Daarnaast moeten we ons verouderde stelsel van stroomnetwerken verbeteren of vervangen, en zijn betere opslagvoorzieningen gewenst. In zojuist genoemd rapport worden ook andere harde noten gekraakt. Zo is er een voorstel om energieleveranciers wettelijk te verplichten hun aandeel hernieuwbare energie volgens een vast jaarlijks percentage op te bouwen. Slagen ze daar niet in, dan wacht hun een forse boete en mogelijk zelfs uitsluiting. Tankstationhouders moeten met ingang van 2020 een combinatie aanbieden van oplaadpunten voor accu’s, waterstof en biobrandstoffen. Ook staan er voorstellen in het plan voor het vergroenen van ons belastingstelsel. Dit is gebaseerd op het uit-
Duurzame energie, Afsluitdijk Nederland Waterbouwland beschikt over voldoende kennis en ervaring om ons laaggelegen land voor overstromingen te behoeden. De Deltawerken in Zeeland en de Afsluitdijk tussen Noord-Holland en Friesland zijn daar de meest spraakmakende voorbeelden van die ons ook internationaal groot aanzien hebben gegeven als waterbouwers. Waarom zouden
110
we geen gebruik maken van de al aangelegde infrastructuur, zoals de Afsluitdijk, om schone energie op te wekken? Hier een impressie van de mogelijkheden die te realiseren zijn en zeker rendabel te exploiteren naarmate fossiele brandstoffen schaarser worden en de overstap naar duurzaam opgewekte energie het enige zinnige alternatief is.
111
PROEFTUIN NEDERLAND
gangspunt dat duurzame energieopwekking fiscaal wordt beloond en fossiele energievoorziening extra wordt belast.
Fiscaal beloond Een andere suggestie die ik van harte ondersteun, is geïnspireerd door een succesvoorbeeld in Japan. Daar geldt een product met de beste energieprestatie als norm voor concurrerende producten. Andere producenten krijgen een bepaalde periode om aan de duurzame energiestandaard te voldoen. Producenten die slagen, worden fiscaal beloond. De achterblijvers worden gestraft met hogere tarieven. Uiteindelijk kunnen niet-energievriendelijke producten zelfs van de markt worden geweerd. Dat deze aanpak werkt, blijkt uit de hogere score van het gemiddelde Japanse product op het gebied van energieefficiency. Minstens zo belangrijk is dat het de internationale concurrentiepositie van de Japanse industrie versterkt. En vooral dat aspect blijft in Nederland nog onderbelicht bij de discussies over de noodzaak van duurzame energie. Ten onrechte, want ook voor ons bedrijfsleven liggen hier geweldige kansen en uitdagingen. Allereerst is het ook voor ons vestigingsklimaat van
Topell Energy uit Duiven produceert hoogwaardige biobrandstoffen uit hout en andere organische restmaterialen. Het gaat hierbij om verhitting van biomassa, waardoor de verbrandings-
belang dat de energievoorziening snel klimaatneutraal wordt en dat ons bedrijfsleven kan voldoen aan de steeds hogere eisen van afnemers op dit vlak. Een voorbeeld om dat te illustreren: in Duitsland is de duurzaamheid van een product of leverancier een vast onderdeel van de leveringsvoorwaarden. Voldoe je daar niet aan, dan word je eenvoudig van de shortlist geschrapt. Hetzelfde geldt voor de mogelijke vestigingsplaats. Gezien het feit dat we in Duitsland een derde van onze export afzetten en dat Duitsland onze grootste buitenlandse investeerder is, kunnen we ons dat niet veroorloven.
Open economie Maar ook voor onze toekomstige marktpositie is duurzame energie van groot belang. De ontwikkeling en productie van schone technologie is de groeimarkt van morgen. Alleen al aan de aanleg van slimme netwerken wordt de komende jaren volgens een schatting van IBM twintig miljard euro per jaar uitgegeven. Daarop moeten we als dienstverlenende en open economie natuurlijk inspelen. Nu zijn er al meer dan driehonderd Nederlandse bedrijven die zich direct of indirect met
eigenschappen van het materiaal verbeteren. De producten van Topell Energy zijn qua prijs en opbrengst efficiënter dan onbehandelde biomassa bij de productie van energie.
Biobrandstoffen uit hout 112
113
Nu zijn er al meer dan driehonderd Nederlandse bedrijven die zich direct of indirect met schone technologie bezighouden
PROEFTUIN NEDERLAND
schone technologie bezighouden. Samen zetten ze al een kleine twee miljard euro om. Maar om echt succesvol te zijn en over voldoende schaalgrootte te beschikken voor grote opdrachten, zijn er veel meer start-ups nodig en moeten bestaande bedrijven sneller doorgroeien. Gelukkig dienen zich interessante en kansrijke initiatieven aan. Zo is in Duiven een van de grootste en modernste fabrieken ter wereld van start gegaan voor de productie van hoogwaardige biobrandstoffen uit hout en andere organische restmaterialen. Topell Energy ontwikkelde een gepatenteerde techniek die straks wereldwijd zal worden toegepast. Het gaat hierbij om torrefactie (verhitting van biomassa) waardoor de verbrandingseigenschappen van het materiaal verbeteren. De behandelde biomassa valt vervolgens op grotere schaal en tegen lagere kosten te gebruiken dan onbehandelde biomassa bij de productie van warmte en elektriciteit. Het Economisch Instituut voor de Bouwnijverheid berekende dat het isoleren en energie-efficiënter maken van bestaande huizen en gebouwen (een labelsprong van E naar C ongeveer) per jaar 1,2 miljard euro extra omzet oplevert voor de noodlijdende bouwsector en nog eens 22.000 nieuwe arbeidsplaatsen. Misschien een ideetje voor de politici in Den Haag? En dit alles is nog maar een betrekkelijk willekeurige greep uit het rijke innovatieve aanbod. Een sterke groei van deze sector van ons bedrijfsleven biedt ons meerdere voordelen. In de eerste plaats is het een nuttige investering in onze welvaart en werkgelegenheid. Maar daarnaast is een goed florerende en renderende cleantechindustrie ook een voorwaarde om Nederland sneller schoon te krijgen en volledig te laten draaien op duurzame energie.
Geothermie of aardwarmte is een belangrijke energiebron van de toekomst. Het warme water uit de bodem wordt opgepompt en gebruikt voor de productie van energie, waarna het water weer wordt teruggepompt. In vulkanische landen als IJsland is geothermische energie eenvoudig te winnen, maar ook in Nederland en België is deze techniek in opkomst. Neem bijvoorbeeld Aardwarmte Den Haag, een samenwerkingsverband tussen de gemeente Den Haag, de energiebedrijven E.ON Benelux en Eneco en de woningcorporaties Vestia, Staedion en Haag Wonen. Aardwarmte Den Haag is opgericht om in de komende jaren zo’n 4000 woningen en een aantal bedrijven in Den Haag-Zuidwest van warmte te voorzien, afkomstig uit diepe aardwarmte. Ook de TU Delft onderzoekt de mogelijkheden van aardwarmte. (Foto de studenten mijnbouwkunde Chris den Boer en Douglas Gilding)
IN HET KORT Het aantal kansrijke initiatieven en inspirerende voorbeelden op het gebied van duurzame energieproductie neemt in hoog tempo toe. Dat neemt niet weg dat Nederland een flinke inhaalslag moet maken als we een koppositie willen veroveren bij de omschakeling naar duurzame energie. We moeten daarvoor nog wel een aantal problemen oplossen. Hoe regelen we de energieopslag, hoe stemmen we vraag en aanbod op elkaar af, hoe regelen we de positie van overheid, bedrijfsleven en consument? En uiteraard moeten we kiezen voor specifieke renewables. Omdat de technologische ontwikkelingen zo snel gaan, is het verstandig op dit vlak zo breed mogelijk in te zetten. Dus niet kiezen voor een of twee renewables, maar zoveel mogelijk opties openhouden. Het bedrijfsleven en de consument spelen hierbij een rol, maar het belang van de overheid kan hierin niet worden onderschat. Goed, richtinggevend en consistent beleid is een van belangrijkste succesfactoren. Dat betekent onder meer goede wet- en regelgeving, effectieve voorlichting en een doordacht subsidiebeleid.
Onderzoek aardwarmte 114
115
Voor het eerst worden op deze schaal technologieën gecombineerd om decentraal energie te winnen
PROEFTUIN NEDERLAND
INTELLIGENTE WASMACHINES IN HOOGKERK
Het lokaal, duurzaam en kleinschalig opwekken van electriciteit gebeurt nu al op verschillende plaatsen in ons land, maar het totale aandeel in onze elektriciteitsvoorziening is nog klein. Om in de toekomst mogelijk te maken dat een aanzienlijk deel van de elektriciteit zonder problemen decentraal
116
kan worden opgewekt, moeten we daar nu al over nadenken. Doel van het project Power Matching City is een methode ontwikkelen om duurzame decentrale energieopwekking optimaal in te zetten en drempels voor inpassen in de huidige energie-infrastructuur weg te nemen.
De wasmachine die aan de zonnecellen op het dak vraagt hoe duur de stroom is, en of het een goed moment is om zichzelf aan te zetten. Sciencefiction? In het Groningse Hoogkerk is dit tot 2012 de dagelijkse werkelijkheid voor 25 huishoudens die deel uitmaken van PowerMatching City. In dit project wordt geëxperimenteerd met een van de meest geavanceerde smart grids (slimme netwerken) ter wereld. In Hoogkerk gaat het anders dan in de rest van Nederland. Duurzame energie die decentraal is opgewekt, wordt meestal op kleine schaal en los van andere bronnen ingezet om huizen en kantoren van stroom en warmte te voorzien. Wat overblijft, wordt rechtstreeks teruggeleverd aan het net, waar het opgaat in de grote massa. De verwachting is echter dat decentrale opwekking niet alleen in Nederland, maar ook internationaal sterk zal toenemen. Om in de toekomst volledig te kunnen afstappen van fossiele brandstoffen en om bijvoorbeeld grootschalige implementatie van elektrisch vervoer mogelijk te maken, zijn slimme energienetwerken noodzakelijk. Zij zorgen er immers voor dat alle schone stroom en warmte die decentraal worden opgewekt, kunnen worden benut. Bedrijven en huishoudens moeten gemakkelijk energie kunnen afnemen, maar ook kunnen leveren wat ze zelf hebben opgewekt en niet nodig hebben. In Hoogkerk wordt bij 25 huizen geëxperimenteerd met dit toekomstscenario. Er wordt onder meer gebruikgemaakt van een zogeheten PowerMatcher, waardoor elektrische apparatuur rechtstreeks in verbinding staat met de verschillende energiebronnen en met het distributienet. De intelligente apparaten kunnen hierdoor registreren op welk moment van de dag stroom het goedkoopst is. Waait het bijvoorbeeld rond het middaguur heel hard,
dan kan de wasmachine zonder menselijk ingrijpen ‘besluiten’ zichzelf aan te zetten en de voorgeprogrammeerde was te draaien met goedkope windenergie.
Slim softwaresysteem Energiekennisbedrijf Kema is verantwoordelijk voor het project. ‘Voor het eerst worden op deze schaal technologieën gecombineerd om decentraal energie te winnen,’ aldus bestuursvoorzitter Pier Nabuurs. ‘Bovendien wordt de vraag zo optimaal mogelijk op het aanbod afgestemd via een slim softwaresysteem. Het waait niet altijd en ’s nachts schijnt de zon niet, dus we zoeken naar manieren om een consistente stroomvoorziening in de toekomst zoveel mogelijk te kunnen waarborgen. Alle huishoudens die meedoen, zijn aangesloten op een speciale portal. Zo zien ze precies wat ze aan energie opwekken, wat ze gebruiken en wat ze terugleveren aan het net. Ze weten of ze een nettogebruiker of een netto-leverancier zijn, en ook hoe ze geld besparen door op de goedkoopste momenten van de dag extra stroom in te kopen voor zaken die relatief veel energie gebruiken, zoals de wasmachine.’ Energietransitie betekent geen terugkeer naar het tijdperk van de holenmens, meent Pier Nabuurs. ‘Maar het gebruikscomfort kan wel wat afnemen. We proberen dat zoveel mogelijk te voorkomen. Dat lukt eerder als je mensen de middelen geeft om hun gedrag te kiezen, en ze te wijzen op de financiële consequenties van onnadenkend gedrag. Zo kun je zien dat de wasmachine stukken duurder is op een moment dat het net zwaarder is belast en er bijvoorbeeld geen wind staat.’ Alle betrokken huishoudens in Hoogkerk zijn aangesloten op een windpark, en beschikken over een microwarmtekrachtketel of een warmtepomp. Sommige woningen
117
PROEFTUIN NEDERLAND
The PowerRouter hebben daarnaast zonnepanelen op het dak. In de meterkast van alle huizen staat een ‘slimme meter’ en een pc die vraag en aanbod van energie regelt. De deelnemers reageren positief. ‘Al snel zei een bewoner verbetering te merken, omdat hij nu meteen warm water heeft onder de douche, in plaats van dat er eerst een halve emmer koud water uit de douchekop komt. Dit komt door de warmtebuffer van de microwarmtekrachtketel. Los daarvan: iedereen vindt dit project interessant. Het is een kleine, maar belangrijke stap in de verduurzaming en decentrale opwekking van ons energiegebruik. Als Nederland alles uit de kast trekt, dan denk ik dat we over een halve eeuw in staat zullen zijn om 80 tot 90 procent van onze energievoorziening op duurzame wijze in te vullen.’
Kostprijs De investering per huis ligt tussen de 20.000 en 30.000 euro. ‘Een microwarmtekrachtketel alleen al kost
118
momenteel zo’n 10.000 euro. We hebben dus sponsors – een aantal energiebedrijven en een ICT-bedrijf – en we krijgen cofinanciering van de Europese Unie en Gasunie. Als Nederland de energietransitie en het toepassen van slimme netwerken wil versnellen, dan moeten we hard aan de slag. Het heeft twintig jaar geduurd om de HRketel in 80 procent van alle huishoudens ingevoerd te krijgen, terwijl dit toch echt een grotere opgave is. Net zoals met alle nieuwe technologieën zal de decentrale opwekking van energie eerst zijn vaste plek moeten veroveren op de markt. Dat gaat niet zonder slag of stoot. ‘Toch geloof ik dat een energietransitie mogelijk is. Als je met z’n allen wilt dat er iets gebeurt, dan kan het ook. Bij Kema gaan we wel uit van een termijn van vijftig jaar. De technologische en psychologische omschakeling gaat veel geld kosten. Die kosten zullen moeten worden opgebracht uit de algemene middelen, dus we moeten nu echt keuzes gaan maken. We verwachten dat zonne-energie tussen 2025 of 2030 break-even is met opwekking van elektriciteit uit fossiele brandstoffen, en dan pas kun je naar grootschalige toepassingen toe. Tot die tijd zal een vorm van stimulering moeten blijven bestaan. ‘Of ik denk dat Nederlanders de slimme netwerken zullen omarmen? Ik denk het wel. Er is natuurlijk cynisme, maar twintig jaar geleden konden we niet vermoeden wat voor mogelijkheden mobiele telefonie ons zou bieden. Zie wat er is gebeurd. Waarom zou dat ook niet met energie kunnen? Geef mensen gewoon de juiste middelen in handen. Bovendien is het echt niet zo dat bewoners en bedrijven in de toekomst de hele dag bezig zullen zijn met het regelen van hun energiebehoefte. Vijf minuten energiemanagement is straks genoeg.’
Het PowerMatching Cityproject Hoogkerk in Groningen maakt deel uit van het Europese innovatieprogramma Integral. In het Hoogkerk-project wordt bij 25 huizen geëxperimenteerd met een van de meest geavanceerde smart grids (slimme netwerken) ter wereld. Er wordt onder meer gebruik gemaakt van een zogeheten PowerMatcher, die elektrische apparatuur rechtstreeks verbindt met de verschillende energiebronnen en met het distributienet. Energievraag en
–aanbod worden zo optimaal mogelijk op elkaar afgestemd met behulp van een slim softwaresysteem dat registreert op welk moment van de dag stroom het goedkoopst is. Waait het bijvoorbeeld hard rond het middaguur, dan kan de wasmachine zonder menselijk ingrijpen ‘besluiten’ zichzelf aan te zetten en de voorgeprogrammeerde was te draaien met goedkope windenergie. Energiekennisbedrijf KEMA is verantwoordelijk voor dit project, en het is voor het eerst dat op deze
schaal geavanceerde technologieën worden gecombineerd om decentraal energie te winnen. Met behulp van handzame apparatuur,
kunnen de bewoners precies zien hoeveel energie ze opwekken, hoeveel ze gebruiken, en hoeveel ze terugleveren aan het net.
119
VISIES
‘DE BLAUWE ECONOMIE DRAAIT OM OVERVLOED’
Wat is uw visie op duurzame energie? ‘Als we de overvloed van de natuur leren benutten, dan kunnen we ongelimiteerd energie gebruiken. Zonder dat we bang hoeven te zijn dat dit ten koste gaat van onszelf of van de generaties na ons. We moeten niet meer in termen van schaarste denken, maar energierijk durven te zijn.’ Energie-innovator Gunter Pauli gelooft in een blauwe toekomst. In zijn boek ‘The Blue Economy’ presenteert hij honderd innovaties op het gebied van energie, maar ook voor andere levensbehoeften als water, voeding, huisvesting en gezondheid. Gunter Pauli zet zich af tegen doemdenkers die geloven dat duurzaamheid en winst niet samengaan. De Blauwe Economie levert volgens hem juist veel grotere winstkansen op dan het fossiele tijdperk.
Maar hoe bereiken we dat? ‘Door de moed te hebben om ons bedrijfsmodel en onze hele manier van denken om te gooien. We moeten het niet minder slecht willen doen, maar we moeten het goed doen. Als we samen afspreken dat er geen afval meer bestaat, dat we geen energie meer winnen uit verbranding en dat mijnbouw tot het verleden behoort, dan komen de nieuwe oplossingen vanzelf. En krijgen ze ook de schaal en vorm die we nodig hebben.’ Daar is een revolutie voor nodig. ‘Dat klopt. Maar nooit eerder in de evolutie van de mens en deze planeet is een revolutie harder nodig geweest. We moeten dus ook met oplossingen komen die niet eerder zijn bedacht. Daarom daag ik iedereen uit om met nieuwe plannen te komen. We hebben iedereen nodig’ U wilt een verbod op verbranding. Dat lijkt erg drastisch. ‘Iedereen die zich wel eens met fysica heeft beziggehouden kan je uitleggen dat verbranding slechts volumeverkleining is en niets met energieopwekking te maken heeft. Neem het silicium dat je nodig hebt in de huidige generaties zonnecellen. Silicium wordt onder temperaturen tot wel 3000 graden verwerkt. Dus om de energie van de zon te kunnen oogsten, verduisteren we diezelfde zon eerst met broeikasgassen en andere schadelijke verbrandingsproducten. Door verbranden te verbieden, dwing je slimme geesten om een andere weg te kiezen. We moeten terug naar de natuurlijke oerprocessen en op basis daarvan innoveren. Dan zullen we weer ervaren hoe overvloedig onze natuur is. Daar zit de grote winst van de Blauwe Economie.’
Het Eastgate Centre in Harare (Zimbabwe) heeft een passief koelingssysteem. Overdag absorbeert het gebouw de warmte. ’s Avonds wordt de opstijgende warmte afgevoerd, terwijl onder in het gebouw koelere lucht wordt aangevoerd. 94
95
