Projectplan voor de open oproep 'nieuwe energie voor het landschap' (vervolg aanvraag) van het stimuleringsfonds SCI
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.
Het dorp Buren op Ameland wil als eerste dorp van Ameland en de Wadden CO₂ neutraal te worden. Om te kijken hoe dat kan is Dorpsbelang Buren samen met de gemeente Ameland, de Hanzehogeschool Groningen en GasTerra in 2019 het project Buren geeft Energie gestart. Het project heeft subsidie gekregen van het Iepen Mienskip Fûns van de provincie Fryslân en is daarnaast een casestudie in het ESTRAC-project.
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.
