Er ligt een gemeenschappelijke uitdaging om de warmtevoorziening van de gebouwde omgeving CO2-neutraal te maken. In de meeste huishoudens is aardgas nu nog een vanzelfsprekende keuze voor verwarmen en koken. Daar komt de komende 30 jaar verandering in. Niet in één keer, maargeleidelijk en gefaseerd. In het Klimaatakkoord is afgesproken dat iedere gemeente voor eind 2021 een transitievisie warmte heeft. Waterstof kan hier als klimaatneutraal gas mogelijk een rol in spelen, maar er zijn ook nog veel vragen.Het WaterstofLab, gestart in 2020, beoogt door het organiseren van dialoog tussen een breed scala aan betrokkenen en belanghebbenden op zoek te gaan naar een meer eenduidig beeld omtrent de rol die waterstof kan spelen als onderdeel van de oplossing voor een CO2-neutrale gebouwde omgeving, dehuidige stand van zaken rond waterstof, en de termijn waarop een bijdrage verwacht zou kunnen worden.Dit document is het resultaat van de voorbeschouwing. Het geeft weer waar de regiegroep van het WaterstofLab het in grote lijnen over eens is en waar nog de grote vraagtekens zitten. Dit is nadrukkelijk geen eindconclusie, maar een tussenstand op basis van huidige inzichten in de groep.Het is bedoeld als start van een bredere dialoog.
De wereldwijde energievraag is enorm en blijft stijgen, maar fossiele energiebronnen, waarvan wij nog voor meer dan 80% afhankelijk zijn raken op, voorzieningszekerheid en onafhankelijkheid worden steeds moeilijker te garanderen, en de milieugevolgen van conventionele energieconversiesystemen zijn niet meer aanvaardbaar. Bijna 40% van de Nederlandse energieconsumptie komt voort uit energiegebruik om gebouwen en hun directe omgeving te voorzien van warmte, koude en elektriciteit1. De Europese Unie heeft aangegeven dat in 2020 nieuwbouw energieneutraal moet zijn. In 2050 zou de hele gebouwde omgeving energie neutraal moeten zijn en de CO2-uitstoot zou gereduceerd moeten zijn met 80-95% (t.o.v. 1990). Daarnaast heeft de Nederlandse overheid als doelstelling voor 2020 16% minder CO2-uitstoot, 20% energiebesparing en moet 14% van de energiebehoefte afkomstig zijn van hernieuwbare bronnen.
Saxion heeft in opdracht van de gemeente Enschede de duurzaamheid berekend van:- Het oorspronkelijke warmtenet, met warmte die voornamelijk uit de met aardgas gestookte - WKK afkomstig is, in combinatie met beperkte inzet van warmte uit AVI Twence (jaar 2011).- Het huidige situatie warmtenet, met een beperkte hoeveelheid warmte afkomstig uit de met aardgas gestookte WKC Enschede en een ten opzichte van 2011 uitgebreide inzet van warmte uit de AVI Twence (jaar 2012);- Het warmtenet na de voorziene uitbreidingen - inclusief de verder vergrote inzet van warmte uit de AVI Twence (toekomst)
MULTIFILE
In Nederland draaien 600.000 industriemotoren in transport, scheepvaart en z.g. Non Road Mobile Machinery (m.n. land- en bosbouw machines en stationaire motoren). Zij verbruiken jaarlijks ongeveer 5 miljard liter diesel, 20%% van het totale dieselverbruik. Ook deze sectoren dienen hun CO2 uitstoot en stikstofuitstoot te reduceren. Kijkend naar mogelijke oplossingen is elektrificatie niet geschikt vanwege het hoge specifiek gevraagde vermogen + kosten. Waterstof is te duur en voor mobiele toepassingen te bewerkelijk. Gesteund door technologie-neutraal klimaatbeleid vanuit de EU (32% hernieuwbare brandstoffen in 2030, waar elektrificatie niet mogelijk is), definieert de sector een voorkeur voor hernieuwbare methanol als marsroute richting emissiereductie. RAAK-MKB project Schoon Schip levert eind 2023 een werkend prototype methanol-conversiekit en manual voor een kleine industriemotor op. Mede door dit succes, groeide het consortium en ontstond een nieuwe vraag: Hoe kan de sector van industriemotoren lokale emissies van het huidige motorenpark van Stage III motoren naar Stage V niveau- en de Well-to-Wheel CO2-uitstoot verlagen met gebruik van hernieuwbare methanol als brandstof? De huidige stand van de techniek laat zien dat in grote (scheepvaart) motoren (<10.000Kw) dual-fuel en uitlaatgasnabehandeling vorm krijgt, voor kleinere industriemotoren is deze techniek nog nauwelijks beschikbaar. De HAN beantwoordt deze marktvraag in 4 werkpakketten om effectieve conversie van een stageIII motor naar StageV emissies te realiseren. Ze maakt hier een vertaalslag van de wetenschap en kennis bij grote zeevaartmotoren, naar (kleinere) industriemotoren. Dit gebeurt door te onderzoeken binnen welke kaders (economisch, emissies, prestaties en levensduur) een prototype motor te ontwikkelen klaar voor lange duurtesten. Brandt Schoon combineert opgedane motorenkennis met kennis uit de academische wereld om tot een betrouwbare toepassing van methanol in de binnenvaart te komen. Het gaat er om tot een werkende praktijkoplossing te komen voor het gebruik van hernieuwbare methanol in het bestaande park van 600.000 industriemotoren.
Wereldwijd groeit de consumptie van grondstoffen, zowel om te voorzien in onze energiebehoefte als in onze materiaalbehoefte. De gebouwde omgeving speelt hier een significante rol in, goed voor 40% van de energieconsumptie en 50% van de materiaalconsumptie. Deze vraag aan grondstoffen leidt tot schaarste, uitputting, en negatieve milieueffecten, zoals klimaatverandering. Om de consumptie van grondstoffen en gerelateerde negatieve effecten te verminderen heeft Nederland de doelstelling geformuleerd om tot 2050 de gebouwde omgeving geheel CO₂ neutraal te maken en de economie 100% circulair te maken. In een CO2 neutrale en circulair gebouwde omgeving is de gehele energiebehoefte gebaseerd op hernieuwbare energie, en worden alle materialen oneindig hergebruikt of zijn ze onderdeel van een biologisch proces. Dit impliceert dat bouwprocessen anders doorlopen moeten worden, er andere bouwproducten en -componenten beschikbaar moeten komen en er andere competenties gevraagd worden van onze aankomende bouwprofessionals. In de stadsregio Parkstad Limburg speelt een derde opgave; door krimp en vergrijzing moeten er 10.000 woningen en 100.000 m2 utiliteit/retail uit de markt onttrokken worden. De samenkomst van deze drie opgaves resulteert dan ook in de uitdaging hoe we de bestaande gebouwvoorraad CO2 en circulair kunnen verduurzamen met ten eerste regionaal vrijkomende materialen en ten tweede door het inzetten van zo lokaal mogelijke biobased materialen. In de faculteit BETA Sciences and Technology werken we in 2 lectoraten en 5 programmalijnen aan deze opgaves door alle schaalniveaus van de bouwproces. De doelstelling van het postdoconderzoek van Michiel Ritzen richt zich op het opzetten van een programmalijn circular building technology om hieraan mede bij te dragen. De programmalijn geeft invulling aan de kennisontwikkeling en disseminatie op een ontbrekend onderdeel in een real life lab omgeving, met het ontwikkelen en valideren van innovaties die nodig zijn om vrijkomende bouwmaterialen hoogwaardig her te gebruiken en/of te recyclen in CO2 neutrale en circulaire gebouwrenovaties.
De bouwwereld is op dit moment één van de grote uitstoters van CO2. Van het winnen van grondstoffen tot het fabriceren van bouwmaterialen en het uiteindelijke gebruik van gebouwen, elke fase van de bouwcyclus draagt bij aan de emissies van broeikasgassen. Er is daarom een grote noodzaak om de bouw meer klimaatneutraal te maken en dat kan bijvoorbeeld door het gebruik van biobased materialen. Met name het gebruik van biobased isolatiematerialen is veelbelovend: deze materialen dragen immers op twee manieren bij: opslag van koolstof in het materiaal, en minder energieverbruik in de gebruiksfase. Biobased isolatiematerialen zoals vlas, hennep, cellulose en riet worden echter nog niet op grote schaal toegepast, omdat er zorgen zijn omtrent hun vochtbestendigheid. De materialen kunnen makkelijk vocht (damp en vloeistof) opnemen door hun chemische eigenschappen en kunnen daardoor onder minder ideale omstandigheden, zoals slechte ventilatie (bijv. bij na-isolatie), gaan rotten of schimmelen. In dit project willen we de materialen vochtbestendiger maken door ze een behandeling te geven (‘veresteren’) waardoor ze meer waterafstotend worden, en daarmee beter bestand tegen vocht en rot/schimmel. Idealiter doen we dat op een manier waarop het biobased karakter van de materialen bewaard blijft. Op deze manier kunnen deze materialen geschikter gemaakt worden voor grootschalige toepassing.
