EW11 cover 600
Mei 2017

CO2-neutraal met een micro-wkk

Bestaande gasinfrastructuur en huisaccu als buffer

CO2-neutraal met wkkHet CO2-neutrale concept bestaat uit zonnepanelen, een op groene stroom werkende micro-wkk en een accu voor opslag.

Om in 2050 een energieneutrale woningvoorraad te hebben, moeten er stappen worden gezet. All-electric is hierbij de meest gehoorde oplossing, maar ketelfabrikant Remeha denkt een beter alternatief te hebben. Een micro-warmtekrachtkoppeling (micro-wkk) waarbij de bestaande gasinfrastructuur kan worden benut als opslag- en distributiekanaal. Bijkomend voordeel is dat de installatie flink goedkoper uitvalt.

De CO2 die vrijkomt om Nederland te verwarmen en koelen moet in 2050 volgens het Klimaatakkoord 82 tot 102 procent lager zijn dan de uitstoot in 1990. Dat heeft grote gevolgen voor de (bestaande) woningbouw. In de discussie rond het klimaatneutraal maken van de bestaande woningvoorraad wordt vaak de term all-electric op tafel gelegd. Remeha stelt dat deze oplossing niet het gewenste resultaat geeft. Met de ontwikkeling van een nieuw concept, gebaseerd op pv-panelen, groen gas, een micro-wkk en elektriciteit, bereikt het bedrijf naar eigen zeggen deze neutraliteit wel. Vorig jaar zomer startte een pilot die inmiddels in zeven woningen draait. Met succes, aldus Remeha. De bewoners besparen niet alleen veel energie, de woningen stoten bovendien heel weinig CO2 uit. Terwijl de kosten voor zo’n installatie in een nul-op-de-meterwoning grofweg een kwart zijn van een installatie die nodig is voor een all-electricwoning.

‘Nul-op-de-meter (Nom) is niet hetzelfde als nul CO2’, zegt Marco Bijkerk, Manager Innovative Technologies en New Business Development bij Remeha. ‘Een huis dat zwaar is geïsoleerd en wordt verwarmd met een warmtepomp in combinatie met zonnepanelen stoot niet automatisch weinig CO2 uit. Dat komt doordat vraag en aanbod van energie niet matchen. De vraag naar elektriciteit in zo’n woning wijkt af van wat de zonnepanelen leveren. De warmtepomp heeft in de winter elektriciteit nodig, terwijl de panelen in de zomer het meeste rendement leveren. Een groot deelvan de elektriciteit, zo’n tachtig procent, moet dan dus alsnog met steenkool worden opgewekt. En daarbij komt heel veel CO2 vrij’, aldus Bijkerk.

Groen gas
Het groene gas in het concept van Remeha wordt ook wel windgas, of power-to-gas genoemd. De energie moet komen van windmoleninstallaties die verder op zee worden ingericht, zodat de opbrengst nog hoger is doordat daar de hele dag wind is. In een elektrolyse-installatie wordt de beschikbare elektriciteit gebruikt om water te splitsen in zuurstof en waterstof. De waterstof wordt vervolgens gecombineerd met CO2 uit de atmosfeer wat CH4 oplevert: schoon gas. Dit schone gas kan worden bijgemengd en getransporteerd via de bestaande gasinfrastructuur. ’   

 

Continu naar nul 

‘Om een CO2-neutraal huis te realiseren moeten we kijken naar de bronnen én naar de techniek die we al in huis hebben om dit voor elkaar te krijgen’, stelt Bijkerk. ‘Daar stel je vervolgens de doelen op af. Nu ligt alle focus op all-electric. Om hiermee zo’n grote besparing te krijgen, moet de bestaande woningvoorraad (waar toch het leeuwendeel van de besparing vandaan moet komen) flink op de schop. Daar hangt een behoorlijk prijskaartje aan. Het gaat erom de juiste hoeveelheid energie op te wekken waar en wanneer die nodig is. Willen we een woning naar een CO2-uitstoot van nul brengen, dan moeten we die woning continu naar nul brengen. Er is dus naast de pv-panelen nog een techniek nodig die decentraal groene stroom opwekt, wanneer de gebruiker die écht nodig heeft.’ Het concept van Remeha is volgens Bijkerk honderd procent duurzaam, omdat er geen elektriciteit van het bestaande elektriciteitsnetwerk wordt afgenomen en de micro-wkk, die onderdeel uitmaakt van het concept, op groen gas werkt dat in bestaande gasleidingen wordt opgeslagen en getransporteerd. Door de micro-wkk te stoken op groen gas (bio) of schoon gas (zon, wind), wordt ook hiermee CO2-uitstoot vermeden. De bestaande gasinfrastructuur fungeert hierbij dus als buffer voor de opslag van het groene of schone gas. Dat is goedkoop, want die gasleidingen liggen toch al door heel Nederland. Laten we daar dan gebruik van maken, in plaats van geforceerd over te stappen op all-electric, terwijl je daarmee de jaarlijkse behoefte aan warmte en elektriciteit heel moeilijk kunt afdekken.’

bijkerkDe micro-wkk van Remeha leverde Marco Bijkerk een besparing van 710 euro op zijn energierekening op.

Accupakket

Vanuit dit perspectief ontwikkelde Remeha de eVita micro-wkk, met Stirlingmotor. Dat is een toestel dat op groen gas wordt gestookt en dat tegelijkertijd met het leveren van warmte elektriciteit opwekt. Het elektrisch vermogen is 1kW en het thermisch vermogen is vergelijkbaar met een gewone hr-ketel. In het concept dat wordt getest in de pilotwoningen worden de zonnepanelen en de micro-wkk, die dus beiden elektriciteit opwekken, gekoppeld aan een accupakket (4,8 of 8,2 kWh). De opgeslagen elektrische energie vangt de pieken en dalen gedurende de dag op. De accu wordt ingezet om capaciteit op het elektriciteitsnet vrij te maken en/of stroom te genereren voor elektrisch vervoer.

'Het concept is een unicum in de markt', aldus Bijkerk. 'Een belangrijke drempel naar grootschalige invoering, is echter dat er nogal wat weerstand in de markt is. Vrijwel iedereen heeft de focus op all-electric.
Heeft een bestuurder eenmaal zo’n besluit genomen, dan is het lastig daar weer vanaf te wijken. Gelukkig zien we steeds vaker dat wethouders open staan voor een ander geluid.

Zeven pilotwoningen
Marco Bijkerk van Remeha woont zelf in een van de zeven woningen waar sinds vorige zomer pilots draaien om het concept van Remeha te testen in de praktijk. ‘De zeven woningen zijn representatief voor de Nederlandse huizen. Een gemiddeld huis gebruikt 1.600 m3 gas en 3.500 kWh stroom per jaar. Wij proberen met deze woningen de grenzen van het verbruik op te zoeken om de installatie zo goed mogelijk te kunnen testen. We kijken naar het verbruik, afstemming van vraag en aanbod en uiteraard ook welke drempels wij ervaren. Via een app is het verbruik ook voor de bewoner inzichtelijk. Dus we testen ook de gebruikerservaring. De zeven huizen blijven ook in de toekomst voor Remeha als proeftuin voor innovatie fungeren.’ Het huis van Bijkerk is een vrijstaande woning in een rustige straat. Op het dak liggen tien zonnepanelen met een piekvermogen van 2.600 Wp. De eVita 28C micro-wkk is voorzien van een Stirling motor die op groen gas draait en naast warmte ook elektriciteit produceert. De warmte die vrijkomt bij het opwekken van elektriciteit gebruikt de eVita voor de verwarming en het warme water. Per jaar levert de eVita in dit huis 2.500 kWh. De familie Bijkerk heeft de installatie nu ruim een jaar in huis. Het leverde volgens Bijkerk een behoorlijke energiebesparing op. ‘We kregen 710 euro terug van onze energieleverancier.’ De micro-wkk hangt in het huis van Bijkerk op zolder. De elektriciteit is via het stopcontact direct voor eigen gebruik beschikbaar. Daarnaast zit in de micro-wkk nog een tweede brander met warmtewisselaar, die extra warmte kan leveren. Deze tweede brander verzorgt bij Bijkerk ook het warme tapwater.'

 

Opschaling pilots

Bijkerk verwacht dat de pilot die Remeha nu uitvoert in de zeven woningen (zie kader) zal worden gevolgd door een grotere pilot waarin het concept verder wordt opgeschaald. 'We denken eraan om in een volgende fase 250 woningen in te richten met dit concept. De potentie van het concept is groot. De kosten van een installatie in deze woning bedragen een kwart van de kosten voor de renovatie van Nom-woningen zoals die momenteel worden gerealiseerd. De kosten kunnen volgens ons zelfs nog dalen. Verder kijken we ook naar toepassingsmogelijkheden van dit concept op industriële- en appartementencomplexen. Het verduurzamen van deze woningvoorraad is tot nu toe lastig, doordat er meerdere eigenaren binnen één gebouw zijn. We zijn nu een pilot aan het ontwikkelen met een centrale wkk, gekoppeld aan een persoonlijk afrekensysteem. Dat maakt het bijvoorbeeld voor een Vereniging van Eigenaren (VvE) veel goedkoper over te stappen op een duurzaam systeem.’ 

Tekst: Yvonne Keijzers
Fotografie: Hans Franz