Warmtepompen en warmtenet zouden er lastig zijn in te passen. Maar het gasnet van het dorp Stad aan ’t Haringvliet blijkt in ieder geval wel geschikt om stapsgewijs over te stappen van aardgas op groene waterstof. Een en ander blijkt uit onderzoek van Netbeheerder Stedin en onderzoeksinstituut Kiwa. Met waterstofgas door de aardgasleidingen kunnen 600 huizen van het dorp van warmte worden voorzien. Omdat het bestaande gasnet kan worden ingezet, hoeft er geen nieuw net te worden aangelegd.

Waterstof alternatief warmtepompen

De ombouw naar waterstof zou voordelen hebben ten opzichte van alternatieven zoals stadsverwarming en warmtepompen, zo schrijven beide partijen in het gezamenlijke rapport ‘Van-aardgas-naar-waterstof’. Het plaatsen van warmtepompen zou als gevolg van het ‘historische karakter’ van Stad aan ‘t Haringvliet lastig zijn. “Er is maar beperkte ruimte in de woningen en de noodzakelijke isolerende maatregelen zijn vrijwel onuitvoerbaar. Ook stadsverwarming is moeilijk, alleen al door het ontbreken van een warmtebron en grote gebouwen met een centrale warmtevoorziening die nodig zijn om stadsverwarming kosteneffectief in te zetten. Het idee om Stad aan ‘t Haringvliet van warmte te voorzien via cv-ketels op waterstof is aan de inwoners voorgelegd en vooralsnog staan de bewoners niet negatief ten aanzien van inzet van waterstof.”

Overstappen op waterstof

Bij een gemiddelde woning komt 80% van de energie via de gasleiding binnen. Veelal wordt het aardgas gebruikt voor de ruimteverwarming, warm tapwater en om mee te koken. Naar schatting wordt er jaarlijks ongeveer 2.000.000 m³ aardgas aan het dorp geleverd (20 GWh/jr, red.). Om het dorp helemaal over te laten stappen op waterstof, moeten er volgens de netbeheerder drie technische aspecten worden geregeld: de productie van waterstof, het transport van waterstof en het thuisgebruik van waterstof.

[intermezzo:1]

Aanpassingen aan het gasnet

Voor wat betreft het transport van het waterstofgas moet Stedin het 15 km lange gasnetwerk ‘spoelen’ met stikstof zodat al het aardgas eruit is. Verder moeten vier zogeheten gas-districtstations worden omgebouwd van aardgas naar waterstof. En tot slot krijgt een deel van de huishoudens een andere gasmeter in de meterkast. Al eerder bleek uit onderzoek van Enexis Netbeheer dat het transport van waterstof slechts een relatieve kleine aanpassing zou vergen van het aardgasnet.

Gasmeter en waterstof

Waterstof is een veel lichter gas dan aardgas (bijna 10x) en bevat per kubieke meter 3x minder energie dan aardgas. Deze eigenschappen van waterstof zorgen ervoor dat de capaciteit van het gasnet vrijwel hetzelfde blijft: binnen het beschikbare drukverlies wordt dezelfde hoeveelheid energie geleverd. “Het betekent wel dat de gasmeter drie keer zo snel draait bij een vergelijkbare energievraag. En hoewel de gasmeter vaak enige overcapaciteit heeft, is dat niet overal het geval.” Naar verwachting, gebaseerd op de bekende huidige verbruikscijfers, schat men in dat maar 10 à 15 procent van de meters te worden vervangen door een zwaarder exemplaar. “Uiteraard moet worden nagegaan of daar in de meterkast voldoende ruimte voor is.”

Veranderingen in huis

Maar er moet meer gebeuren. Voor elke woning schat men wat maatwerk in en daarom is per woning een inventarisatie nodig. Uiteraard is de bestaande cv-ketel bedoeld voor aardgas en zal moeten worden vervangen door een waterstofketel. “Die lijkt op de huidige cv-ketel, er zit alleen een andere verbrandingsinstallatie in. De meeste woningen zullen met één combi-toestel de centrale verwarming voeden en warm water leveren, maar sommige woningen hebben wellicht een aparte boiler nodig of misschien nog meer toestellen. Ook voor het gasfornuis is een oplossing nodig. De overstap naar elektrisch koken vergt soms ook een aanpassing in de meterkast. Tot slot moeten de gasleidingen in huis worden gecontroleerd.” Leveranciers zoals Remeha, Nefit en Intergas werken inmiddels aan de ontwikkeling van waterstofketels.

[intermezzo:2]

Overstap relatief goedkoop

Stedin kenmerkt de overstap naar waterstof als ‘relatief goedkoop’. “Er hoeft geen nieuw netwerk te worden aangelegd en bewoners hoeven hun huis ook niet extreem te isoleren. Het ombouwen van een woning kost grofweg een halve dag, een halfuur voor het vervangen van de gasmeter en drie uur voor het vervangen van de cv-ketel. Het hele dorp kan zo in een aantal weken omgebouwd worden.”

Veiligheid en waterstof

Opvallend is dat het rapport ook expliciet aandacht besteedt aan veiligheid. Net als aardgas is waterstof een brandbaar gas. “Het zijn energiedragers; veiligheid is daarom een belangrijk punt van aandacht. De eerste prioriteit is de leidingen gasdicht te houden. Wat dat betreft is waterstof iets kritischer: door de lagere dichtheid en lagere viscositeit lekt er qua volume, bij eenzelfde druk en grootte van het lek, anderhalf tot drie keer zoveel waterstof uit een opening als aardgas. Qua hoeveelheid energie is dat echter maar de helft tot ongeveer evenveel. De eventuele minimale lekkage langs afdichtingen en verbindingen is bij beide gassen ongevaarlijk en wordt vermeden door zorgvuldig te werken met goed gereedschap en goedgekeurd materiaal.”

Waterstof en koolstofmonoxide

Als er sprake is van een groot lek, zo stellen de opstellers van het rapport, dan is waterstof iets risicovoller dan aardgas. “Het ontsteekt makkelijker en verbrandt sneller. Anderzijds produceert het daarbij minder warmtestraling en daarom is de kans op brandoverslag geringer. Een groot voordeel van waterstof is dat er bij verbranding nooit het giftige CO wordt geproduceerd. Dit is een belangrijke oorzaak van gasongevallen ‘na de meter’ bij het gebruik van aardgas.”

[intermezzo:3]

Cv-ketel op waterstof

Stedin is in juli 2019 samen met Bekaert Heating, Gasterra en Remeha een project met cv-ketels op waterstof gestart in Rozenburg. Hier zijn de eerste ketels op groene waterstof inmiddels in bedrijf genomen. Het plan voor Stad aan ‘t Haringvliet komt voort uit het Convenant Groen Waterstofeconomie Zuid-Holland: proeftuin Energy Island Goeree-Overflakkee. Hierin onderzoeken verschillende partners de mogelijkheden voor waterstof in Zuid-Holland. Stedin is een van de partners en is daarom samen met Kiwa een onderzoek gestart naar het transport van waterstof in Stad aan ’t Haringvliet.

Waterstof geschikt alternatief?

Op dit moment worden er gesprekken gevoerd met bewoners, de gemeente en andere belanghebbenden om te kijken of waterstof een geschikt alternatief is voor aardgas in het dorp. “Of het dorp straks helemaal overgaat op waterstof is nog niet zeker. Dit onderzoek laat zien hoe het gasnet van een dorp vlot, veilig en met zo min mogelijk overlast voor de bewoners over kan op waterstof.”