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.
DOCUMENT
In veel onderzoeken naar en aanpakken in de energietransitie in Nederland, met name die waar bewonersinitiatieven een rol spelen, wordt vertrouwen als een belangrijke factor beschreven. In dit onderzoek wordt onderzocht welke bronnen van vertrouwen een rol spelen bij (de ontwikkeling) van lokale energie-initiatieven en hoe zich dat verhoudt tot de ontwikkeling van de technologie. Drie casussen (Terheijden (Traais Energie Collectief) en Den Haag, Vruchtenbuurt (Cooperatie Duurzame Vruchtenbuurt en Sterk op Stroom) zijn geanalyseerd op basis van de ANT-fasering: problematazation, interessement, enrollment en mobilization. Het is gebleken dat verschillende bronnen van vertrouwen en aspecten van techniek niet afhankelijk zijn van de fase in de netwerkontwikkeling maar als een constante in de drie geanalyseerde initiatieven zichtbaar zijn, het gaat om: • Mensen als bron van vertrouwen (Persoonlijke eigenschappen, Gedrag, Gedeelde normen en waarden/wereldbeeld) • Organisaties als bron van vertrouwen (Regels, Organisatie-Gedrag) • Het technische aspect learning to rethink: o Co-evolution o Discontinuous change o Multi-actor approach o Degree of organization o Long term view Bij de start van alle drie de initiatieven was er sprake van aansluiting zoeken bij bestaand vertrouwen in de lokale situatie. Dit is de basis van alle netwerkontwikkeling. Het succes van deze drie initiatieven zit juist in het verbinden van de bronnen van vertrouwen in mensen (hun persoonlijke eigenschappen, gedrag en wereldbeeld) en in de organisatie (organisatiegedrag) van het lokale energie-initiatief. Daarnaast is de vraag welke rol technologie speelt in relatie tot vertrouwen in de ontwikkeling van lokale energie initiatieven. Juist omdat het hierbij om de ontwikkeling van de energie initiatieven gaat en omdat hierbij sprake is van netwerkontwikkeling is gekozen voor ANT. Dit biedt de mogelijkheid om technologie als actor mee te nemen in de analyse van de ontwikkeling van het (energie initiatief) netwerk. Belangrijke vragen hierbij zijn; welke mogelijkheden van non human actoren worden toegepast en welke randvoorwaarden horen daarbij, bijvoorbeeld in de vorm van vereiste gedragsverandering van human actoren. Het uitgangspunt in deze studie is de transitie van fossiele naar hernieuwbare energie. Fossiele energie heeft een grote energie dichtheid en leent zich daarom goed voor actoren in de vorm van bulk technologieën, bijvoorbeeld in centraal opgestelde energiecentrales. Energieopwekking geconcentreerd en op afstand werkt vervreemdend en past niet meer goed in de huidige maatschappij (afnemend vertrouwen). Hernieuwbare energie kan ook in bulk-vorm worden toegepast, bijvoorbeeld in centraal opgestelde concentrated solar power plants op plaatsen met grote zonintensiteit. Hernieuwbare energie wordt echter vooral geassocieerd met decentrale opwekking. De decentrale energie opwekeenheden kunnen in modulaire systemen worden samengevoegd, en daar hangen specifieke voordelen aan voor end-users: de gemakkelijke toegankelijkheid en het beschikbare end-use potential. Dit vereist natuurlijk wel dat in het netwerk een geïntegreerd modulaire systeem wordt ontwikkeld. Dit kan alleen in een collectief, waardoor de human actors gedwongen worden samen te werken. Drie belangrijke processen hierbij zijn: formation of technical identity, configurational work en community building. Deze drie processen spelen een rol in de verschillende fasen van de netwerkontwikkeling. Daarnaast kunnen de genoemde technische learning to rethink aspecten over het geheel van de netwerkontwikkeling worden onderscheiden. In alle drie de bestudeerde casussen gaat het om decentrale modulaire energie systemen waarbij de toegankelijkheid is geborgd, maar waarbij het end-use potential alleen bij SoS centraal staat. Het geheel overziend leidt tot de conclusie dat technologie in collectieve vorm human actors dwingt tot samenwerking en dat daarbij vertrouwen tussen de actoren voorwaardelijk is. In alle drie de bestudeerde casussen wordt dit onderkend; het samenwerkingsproces wordt centraal gesteld en alle actoren worden betrokken (“iedereen doet mee”). Het feit dat het end-use potential bij Terheijden en Warm in de wijk nu niet centraal staat kan op termijn negatief uitpakken voor het vertrouwen, vooral als blijkt dat het achteraf niet gemakkelijk te realiseren is (lock in). In het algemeen kan over techniek nog het volgende worden gezegd. De geschiedenis heeft geleerd hoe human actors effectief om kunnen gaan met de actor techniek. Een belangrijke activiteit daarbij is ordening/structuur aanbrengen, en dit kan in verband worden gezien met organisaties als bron van vertrouwen (regels en organisatie-gedrag). In systeemkundige termen gaat het om; grenzen stellen, afbakenen, denken in materie-, energie- en informatiestromen, onderscheiden van functionaliteiten, input, output, opslag, omzetten, verbinden en regelen/besturen. In alle drie de bestudeerde casussen wordt deze ordening zorgvuldig toegepast, wordt informatie hierover gedeeld met alle actoren en worden alle actoren voldoende betrokken bij de besluitvorming. Dit draagt het bij aan vertrouwen bij alle actoren. Nog één keer terug naar het begrip “ontwikkeling”: De drie bestudeerde casussen hebben een unieke dynamiek en horizon, dit wordt vooral door de aard van de techniek beïnvloed. Sos loopt ver vooruit op de huidige stand van de techniek (en regelgeving) en is vooral een ICT-technische uitdaging, Terheijden en Warm in de wijk lopen in de pas met de techniek, maar moeten met de schop in de grond in een bestaande situatie. De manier waarop de drie organisaties bijbehorende problemen onderkennen en hiermee omgaan is een voorbeeld van organisaties als bronnen van vertrouwen. In de conclusie zijn de drie casussen als praktijkvoorbeelden beschreven. In Terheijden gaat het over de ontwikkeling van een warmtenetwerk voor het gehele dorp. Het wordt gebaseerd op hernieuwbare bronnen in de directe omgeving. Voor de initiatiefnemers en de bewoners is het belangrijk om “het zelf te gaan doen”. In Warm in de wijk gaat het ook over de ontwikkeling van een warmtenet, maar in dit geval in een woonwijk in Den Haag. Leidend hier is het uitgangspunt van een “open warmtenet”. Er moet een scheiding worden aangebracht tussen netwerk en warmtebronnen. Bij SoS gaat het over de toekomst van ons elektriciteit systeem. Er is nog een lange weg te gaan, maar uiteindelijk moet dit resulteren in een “goed werkend democratisch energisysteem”. Deze drie voorbeelden kunnen andere energie initiatieven inspiratie bieden omdat het beschrijvingen zijn van de ontwikkeling gericht op vertrouwen in relatie tot de gekozen technologie.
DOCUMENT
Klimaatverandering en het opraken van eindige voorraden materialen worden gezien als de grote maatschappelijke uitdagingen van onze tijd. Eén van de manieren om deze uitdagingen het hoofd te bieden is het gebruiken van biobased materialen - materialen die door de natuur worden voortgebracht, en die na gebruik weer terug kunnen worden gebracht in de natuur. Zo worden er ook in de bouw steeds vaker biobased materialen toegepast. Producenten van biobased isolatiematerialen zoeken kwantitatieve kennis over de waarde van hun materialen in termen van energieverbruik, duurzaamheid en comfort. Kunnen hun materialen bijdragen aan een verdere verlaging van de energievraag van woningen? Aan het verduurzamen van gebouwen? Kunnen de materialen zorgen voor een beter comfort in de woning? En hoe moeten hun materialen dan gebruikt worden? Internationale onderzoeken laten zien dat biobased isolatiematerialen toegevoegde waarde kunnen hebben, doordat zij beschikken over ‘thermohygrische’ eigenschappen. De materialen kunnen vocht vasthouden én weer vrij laten komen. Maar hoe zit dat als ze zijn toegepast in een hele gevel, in de Nederlandse bouwwijze? Hoe verhouden deze eigenschappen zich tot dampopen of dampdicht bouwen? Hierover is nauwelijks gevalideerde kennis beschikbaar. De reguliere normen en voorschriften voor het ontwerpen en realiseren van woningen houden hier geen rekening mee. Bio-Iso wil deze kennis ontwikkelen. Centraal staat het ontwerpen en bouwen van een testopstelling bij HZ, waarmee een vijftal verschillende biobased geveldelen worden getest en beoordeeld. Hiermee krijgen de mkb’ers gevalideerde prestaties van hun materialen, en de juiste opbouw van de gevel waarin de toegevoegde waarde het beste tot zijn recht komt. Het project wordt uitgevoerd door een mix van kennisinstellingen die ervaring hebben met het testen en beoordelen van (biobased) bouwmaterialen, samen met producenten en gebruikers, ondersteund door o.a. Bouwend Nederland en een vertegenwoordiging van de relevante normcommissie, die de projectresultaten verder zullen kunnen brengen naar de reguliere bouwsector.
Als gevolg van de energietransitie wordt het steeds moeilijker om energieaanbod en -vraag op elkaar af te stemmen en ontstaan problemen op het elektriciteitsnet. Energieopslag biedt een oplossing: duurzame energie wordt opgeslagen op momenten dat er aanbod en weinig energievraag is en beschikbaar gesteld wanneer er weinig aanbod en veel vraag is. Lokale opslag biedt een kans om lokale uitval van het elektriciteitsnet te voorkomen en geeft meerwaarde aan duurzame energie. Opslag in waterstof is uitermate geschikt voor zowel toepassingen op MW-schaal (windparken), voor seizoensopslag en voor toepassingen waar distributie relevant is. De wens van bedrijventerreinen om te verduurzamen biedt een kans om gericht aan oplossingen voor lokale energieopslag in waterstof en bijbehorende toepassingen te werken. In dit project werkt de HAN samen met MKB-bedrijven, Saxion, TU Delft, lokale overheden en een aantal overige partners aan het ontwikkelen en optimaliseren van een energieopslagsysteem gebaseerd op waterstof en bijbehorende waterstoftoepassingen op en voor bedrijventerrein IPKW in Arnhem. Beschikbare windenergie van in aanbouw zijnde turbines langs de Rijn bij IPKW vormen de aanleiding voor het ontwerpen, modelleren, construeren en testen van een (geschaald) energieopslagsysteem gebaseerd op de productie, en opslag van waterstof. Specifieke toepassingen op het industriepark worden geïnventariseerd, en waar mogelijk gerealiseerd en gemonitord, voor met name lokaal bedrijfstransport en elektriciteitslevering. Scenario’s voor ontwikkeling en toepassing van de technologie ontwikkeld en haalbaarheidsstudies uitgevoerd. Kennis en expertise worden ontwikkeld om het proces van optimale implementatie van waterstof voor energieopslag in een energieketen met specifieke toepassingen op een bedrijventerrein te ondersteunen. Met dit project bouwen wij voort op de vele eerdere waterstofprojecten die bij de HAN zijn uitgevoerd en maken we gebruik van ons recent gerealiseerde shared facility HAN Waterstoflab op IPKW.
Fabrikanten van mobiele machines als rioolreinigers, graafmachines en aggregaten, hebben moeite om hun producten te verduurzamen. Relatief grote vermogens en lange bedrijfstijden, in combinatie met een beperkte toegang tot elektrische infrastructuur op de plek van inzet, maken batterij elektrische oplossingen minder geschikt. Nederlandse fabrikanten van mobiele machines laten hun oog daarom op waterstof vallen. Energiedrager waterstof, geproduceerd uit een duurzame bron, biedt via een brandstofcelsysteem op de machine en elektrificatie van de aandrijflijn de mogelijkheid grotere vermogens gedurende langere tijd zero-emission te realiseren. Grote fabrikanten van bijvoorbeeld personenauto’s of vrachtwagens zijn prima in staat de daarvoor benodigde kennis zelf in huis te halen en een dergelijke brandstofcelhybride aandrijflijn in enkele generaties door te ontwikkelen tot een commercieel product, volledig geoptimaliseerd voor de eigen toepassing. Mobiele machines kennen echter kleinere oplagen en dus ook kleinere fabrikanten, veelal MKB bedrijven, met bescheiden mogelijkheden. Zij kunnen ontwikkelingskracht halen uit samenwerking met vergelijkbare bedrijven met andere toepassingen. Een resultaat van zo’n samenwerking is bijvoorbeeld software om brandstofcelhybride aandrijflijnen te dimensioneren op basis van energievraagpatronen van de specifieke toepassing. Hoewel de toepassing anders is, kan de generieke dimensioneringssoftware prima worden gedeeld. Ook kunnen op module niveau hardware ontwerpen worden gedeeld om zo te versnellen met de realisatie van een eerste eigen brandstofcelhybride aandrijflijn. Het consortium van 25 partners met daaronder 16 MKB bedrijven streeft er dan ook naar dergelijke kennis en tools beschikbaar te krijgen voor de deelnemende partijen. Daarbij gewerkt op de volgende thema’s: dimensionering, verkrijgbaarheid componenten, besturing en energie management, veiligheid en vergunningen, de logistiek om waterstof bij de eigen toepassing te krijgen en de uiteindelijke kosten. Doelstelling van het consortium is om binnen het tweejarige project tot prototypen te komen, zodat projectresultaten kunnen worden gevalideerd en er al binnen de looptijd van het project een eerste kwantificeerbare emissie-reductie wordt behaald.
