Energietransitie
Met de energietransitie willen we zorgen voor een groener, schoner en duurzamer Brabant, met minder CO2-uitstoot en meer duurzame energie. Daarbij zetten we in op sociale en technische innovaties, wind- en zonne-energie en maken het energiesysteem klaar voor de toekomst.
Warmteopslag - Een wereld te winnen
In 2050 moeten alle 1,1 miljoen Brabantse woningen van het aardgas af zijn. Dat is de ambitie van de provincie Noord-Brabant. Om dat doel te kunnen bereiken zal warmte op een duurzame manier moeten worden geproduceerd. Dat kan onder meer met zonne- en windenergie. Maar ook met behulp van warmte-opslag. Brabant Magazine bekeek twee Brabantse voorbeelden; het Spaceframe uit Zundert en de warmtebatterij uit Best.
Zoals gesteld: warmte op een duurzame manier produceren kan met zonne- en windenergie. Maar dit komt altijd met pieken of dalen vrij. Het is dus nodig deze energie in buffers op te slaan, bijvoorbeeld in de vorm van warmte. Jarenlang stond deze techniek in de kinderschoenen. Inmiddels veroveren diverse buffersystemen echter hun plek op de duurzame energiemarkt.
Het mes snijdt in feite aan twee kanten. Warmte uit een buffer wordt gebruikt om een woning te voorzien van warm water voor de CV en uit de kraan. Doordat zo’n opslag de warmte op een hoge temperatuur kan leveren aan de warmtepomp of booster, is er minder elektriciteit nodig om het water op de juiste temperatuur te krijgen. Juist in de koudste periodes tikt dat aan.
Gerda Geerts van HoCoSto
Efficiënt ruimtegebruik
Het bedrijf HoCoSto in Zundert maakt gebruik van een ondergrondse buffer, gevuld met water. Die gaat maximaal 5,5 meter de bodem in. Meest in het oog springend hierbij is het aluminium spaceframe. “Maar dat is puur constructief”, zegt Gerda Geerts, met haar man mede-eigenaar van HoCoSto (hot-cold storage, warmte en koude opslag). “Het zorgt ervoor dat het terrein na aanleg van de buffer weer kan worden gebruikt, bijvoorbeeld als speeltuin of parkeerplaats. Dat meervoudig ruimtegebruik is met name binnenstedelijk fijn.”
Maandenlange opslag
Het systeem van de onderneming verscheen in 2016 op de markt. Het levert zowel warm water voor de verwarming en kraan, als koud water voor de topkoeling (koelen via de vloerverwarming). Het water - met name via zonnecollectoren verwarmd - kan maandenlang in de buffer worden opgeslagen. “Het verschilt wel of je bij bestaande bouw warmte moet leveren of bij nieuwbouw”, weet Geerts. “De laatste categorie is beter geïsoleerd. Daarbij hoeft het water maar met minder hogere temperaturen een woning binnen te komen.” Bij bestaande huizen kunnen volgens haar in de ideale situatie de radiatoren blijven hangen. “Dat is met name voor woningcorporaties interessant. Die hoeven dan bij renovatie niet de hele technische installatie aan te passen en ook alleen maar de basisisolatie aan te brengen." Een voordeel ten opzichte van de traditionele installaties voor warmte-koude-opslag is dat dit systeem lang niet zo diep de grond in gaat, stelt Geerts. Het bedrijf heeft daarom niet te maken met regulering vanuit de Wet bodembescherming. Bovendien gebruikt het systeem veel minder (pomp)energie dan een warmte-koude-opslag.
Doorbraak
Nadat de Zundertse onderneming in de beginjaren een tiental stand alone-projecten realiseerde bij particulieren, bedrijven, scholen en campings, volgde in 2018 de doorbraak. In dat jaar kwam vanuit het ministerie van Binnenlandse Zaken de vraag om proeftuinen binnen het Programma Aardgasvrije Wijken. Samen met een aantal energiecoöperaties ontwikkelde het bedrijf hiervoor een plan. Daardoor is het ondertussen in woonwijken actief. Ook hielp het bedrijf de Zundertse voetbalvereniging VV Wernhout om van het gas af te gaan.
Heel dorp
“We doen nu een pilot in Nagele (Noordoostpolder, red.) voor 20 woningen. Maar uiteindelijk is de opdracht om daar het hele dorp met een kleine 500 woningen te verduurzamen met ons systeem. We gaan dan in de wijk meerdere buffers aanleggen. Maar die worden dus onder de grond weggewerkt.” Het bedrijf heeft volgens Gerda Geerts behalve in Nagele ook in andere plaatsen genoeg ‘werk in uitvoering’: “Door te focussen op wijken en gemeentelijk vastgoed kun je uiteindelijk ook veel meer CO2 besparen.”
Cees van Nimwegen bij de CESAR-warmtebatterij
Warmtebatterij
De CESAR-warmtebatterij, bedacht door Cees van Nimwegen uit Best, wordt door zijn bedrijf Nice developments al toegepast bij woningen in het Ecodorp Boekel. Via zonnepanelen opgewekte energie wordt in de vorm van elektriciteit door een buizenstelsel geleid in bijvoorbeeld een silo. De warmte die hierbij vrijkomt, kan langdurig worden opgeslagen in het bed van basaltstenen (stenen van gestolde lava) of edelstaalslakken (bijproduct bij productie van staal) waarin de buizen liggen. De temperatuur kan hierbij oplopen tot 500 graden. De verwarmde lucht uit de buizen brengt op aanvraag water in een buffertank op temperatuur. De naastgelegen woningen worden hiermee in de winter verwarmd; met energie dus die in de zomer is opgewekt en zonder gebruik van fossiele brandstoffen.
Powerkoppel
Van Nimwegen is uitvinder en is samen met zijn partner Gonnie een absoluut powerkoppel, dat samen de strijd aangaat om deze uitvinding groot te maken. “Nadat ik jaren voor Philips gewerkt heb, ben ik voor mezelf begonnen en ontwikkelde ik apparatuur om CD’s en DVD’s te masteren. Dit werd een groot succes, tot in 2002 mijn bedrijf werd overgenomen door een Duits beursgenoteerd bedrijf. Sindsdien had ik tijd over en begon ik me te verdiepen in duurzame energie. Ik zocht naar een manier om deze energie op te slaan en kwam er al snel achter dat mijn eerste idee, namelijk het opslaan in water, niet ging werken. Water kookt namelijk al bij 100 graden, dus je kan nooit hoger gaan dan dat. Daarom zijn we overgestapt op basalt, waardoor een veel hogere temperatuur kan worden bereikt. De opslagcapaciteit per m3 is hiermee 4x zo groot.
Edelstaalslakken als warmtebatterij
“Wanneer je duurzame energie overhoudt, kan je de warmte opslaan in basalt of in edelstaalslakken. In de basalt is een buizensysteem geplaatst dat gebruikt wordt voor opwarming, herverdeling en afgifte van de opgeslagen warmte. Door de elektriciteit op de buizen te zetten ontstaat door de weerstand warmte, zoals de gloeispiralen van een welbekend straalkacheltje met spiralen. Door lucht door de buizen te blazen kan de opgewarmde lucht in een warmtewisselaar de warmte afgeven aan het water. Dit water wordt via een warmtenet gebruikt voor bijvoorbeeld vloerverwarming, maar werkt ook bij een traditionele verwarming met radiatoren. Zo dienen de edelstaalslakken als een warmtebatterij".
Hele woonwijken
Met deze warmte opslag kan je hele woonwijken voorzien van warmte. "Wat wel een belangrijk punt is, is dat dit alleen op rendabele manier werkt bij een minimale warmtebehoefte van 10.000 m3 gas. Wanneer de warmtebatterij te klein is, verliest het te snel zijn warmte en heb je dus een heel laag rendement. Daarom werkt het bij uitstek goed bij nieuwbouwwijken. Deze kunnen dan volledig verwarmd worden door dit systeem en volledig uitstootvrij zijn. En het handige hieraan is dat het een eenmalige investering vraagt, het systeem vraagt verder geen onderhoud, kent weinig operationele kosten en kan niet kapot."
"In 2021 is de warmtebatterij (met edelstaalslakken) geplaatst in Ecodorp Boekel, de eerste plek die op deze uitvinding draait. We zijn daarnaast ook bezig met het ontwikkelen van een modulair systeem, waarbij je 3000 kWh opslagcapaciteit hebt bij een module van 10 m3. Daarbij kunnen de systemen op elkaar gestapeld worden. Hierdoor kan je het elders produceren en vervolgens naar locatie transporteren, waardoor het een stuk goedkoper wordt."