Het gebruik van aardgas voor het verwarmen van woningen is ‘hotter’ dan ooit.

De energietransitie focust al langer op elektrificatie en ‘gasloos’ wonen, maar met de oorlog in Oekraïne is de aandacht voor alternatieven alleen maar gegroeid. Naast elektrisch verwarmen is het in de toekomst eventueel ook mogelijk om over te stappen op ketels die branden op waterstof. Diverse pilots lopen, de meningen over een grootschalige toepassing van waterstof in de gebouwde omgeving blijven verdeeld.

Waterstof is een lichtgewicht gas dat bij verbranding wordt omgezet in warmte en uitsluitend water. Dit maakt het gas een geliefd alternatief voor de verbranding van aardgas, waarbij onder meer het ongewenste CO2 vrijkomt. Toch wordt waterstof nog (lang) niet algemeen toegepast. Dit heeft verschillende redenen.

Technisch, politiek, juridisch

Ten eerste vraagt de productie van waterstof relatief veel energie. Dit probleem wordt nu deels getackeld door de toename van de productie van hernieuwbare elektrische energie (op basis van bijvoorbeeld zon of wind). Omdat vraag en aanbod niet makkelijk op elkaar zijn af te stemmen ontstaan overschotten die prima zijn te gebruiken voor de productie van waterstof.

Andere bottlenecks hangen samen met de verwarmingsketels die nodig zijn om waterstof te verbranden. Waterstof heeft namelijk een lagere energiedichtheid wat gevolgen heeft voor onder meer de vereiste verbrandingstemperatuur en de snelheid waarmee het gas door de leidingen moet lopen. Maar ook de wet- en regelgeving, de politiek en iets praktisch als een leidingenstelsel voor het transport van waterstof hebben aandacht nodig voordat waterstof mogelijk grootschalig is toe te passen.

Een heersende visie is dat waterstof vooral geschikt zou zijn voor de industrie of de mobiliteit. Onder andere TNO meent: ‘De toepassing van waterstof in bijvoorbeeld woonhuizen zal nog lang op zich laten wachten; áls dit al gebeurt. Voor het merendeel van de woningen biedt een collectief warmtenet of een elektrische warmtepomp een betere oplossing. In het verkeer zal het aantal waterstof auto’s en het aantal waterstof tankstations wel langzaam toenemen. Hetzelfde geldt voor de industrie.’

Verschillende pilots met waterstof

Toch lopen er ook binnen de gebouwde omgeving verschillende pilots. Netbeheerder Stedin is bijvoorbeeld actief in Rozenburg en zet hier groene elektriciteit om in waterstof. ‘Tussen 2018 en 2023 demonstreren we de inzet van waterstof voor de verwarming van bestaande gebouwde omgeving. In Rozenburg zijn hiervoor in een bestaand appartementencomplex twee waterstofketels geïnstalleerd en gedemonstreerd. We verwachten als netbeheerder niet dat waterstof voor 2030 een belangrijke rol zal spelen in de bebouwde omgeving. Toch blijft experimenteren van groot belang omdat we ons hiermee kunnen voorbereiden op de toekomst wanneer waterstof mogelijk wél een reëel alternatief voor aardgas is.’

Tevens verwarmde Stedin in 2020 veertien sloopwoningen in Uithoorn met waterstof om aan te tonen dat het bestaande gasnet geschikt is voor waterstof. Een vervolg op dit project is het Inspiratiehuis die midden in een woonwijk in het Zuid-Hollandse ‘Stad aan ’t Haringvliet’ staat. Sinds eind februari van dit jaar stroomt waterstofgas naar dit huis voor verwarmingsdoeleinden. In het project Stad Aardgasvrij werkt Stedin samen met onder meer de gemeente Goeree-Overflakkee en inwoners van Stad aan ‘t Haringvliet om in 2025 volledig aardgasvrij te zijn. Later dit jaar volgt een draagvlakmeting onder de inwoners en ondernemers in het dorp.

Toepassing waterstof in monumentale panden

Een andere pilot loopt bij LochemEnergie die samen met Alliander, Remeha en het Lochemse bedrijf Kimenai de mogelijkheden van waterstof in de wijk Berkeloord onderzoekt. In het derde kwartaal van 2022 zal hier waterstofgas via bestaande aardgasleidingen naar negen monumentale woningen worden gevoerd. Er is specifiek voor deze oudere woningen gekozen omdat deze ongeschikt zijn voor laagtemperatuur systemen zoals warmtepompen of aansluiting op een warmtenet. De woningen zijn bijvoorbeeld moeilijk te isoleren en vragen dus om een hoog temperatuur systeem.

Proefwoning H2@Home

Tot slot de bestaande woning in Delft die afgelopen november is aangesloten op een lokaal, ondergronds waterstofnet en hiermee het tapwater volledig met waterstof verwarmt. In de proefwoning onderzoekt consortium H2@Home ‘live’ hoe waterstof zo optimaal en veilig mogelijk in een woonomgeving is toe te passen. De woning is onderdeel van een replica jaren-70 woonblok van het DreamHûs dat op het terrein van fieldlab The Green Village (TGV) van de TU Delft Campus staat.

H2@Home: ‘Vanuit kosteneffectief oogpunt ligt een retrofit van de bestaande infrastructuur het meest voor de hand. Bestaande gasdrukregelaars, gasmeters en cv-ketels zijn namelijk niet zonder meer direct geschikt voor toepassing van waterstof. De gasdrukregelaar kan naar verwachting op kosteneffectieve wijze ge-retrofit worden. Verder wordt de ontwikkeling van een slimme gastoevoerafsluiting onderzocht voor de vereiste veiligheids- en beheersbaarheidsmaatregelen. Ook de vereiste aanpassingen van de gasmeter en het leidingwerk zullen in het project worden meegenomen. Bovendien zal een communicatiemodule worden ontwikkeld waarmee netbeheerders kunnen beheren en eindgebruikers (bewoners) kunnen monitoren wat hen een versterkt gevoel van veiligheid zal geven.’

Eerste waterstofketels ontwikkeld

De eerste fabrikanten hebben inmiddels een (hybride) waterstofketel ontwikkeld. Zowel in het project van Rozenburg als Lochem en Uithoorn zijn bijvoorbeeld waterstofketels van Remeha toegepast. De H2 Ready ketel van Nefit Bosch is door een installateur binnen een uur om te bouwen naar een 100 procent waterstoftoestel. Dit is onder meer mogelijk door de speciale brander, het gasblok, de ventilator en de elektronica. De ketel kan ook nog steeds op aardgas branden.