Inleiding
WaterstofWijk Wagenborgen is het eerste waterstof woonproject van Nederland in een jaren 70 woonwijk. Met deze pilot in een oudere wijk doet Netbeheerder Enexis, samen met deelnemende bewoners en Groninger Huis, Energiewacht, Intergas, Essent, Baas bv en Eelshuis Energie ervaring op met de distributie van waterstof naar woningen door zoveel mogelijk gebruik te maken van de bestaande gasleidingen. Dit waterstofproject moet inzicht geven of waterstof in combinatie met beperkte isolatie en een hybride warmtepomp op waterstof de woning kan voorzien van verwarming en warm tapwater en daarmee een alternatief is (naast restwarmte, groen gas en all-electric) voor aardgasvrij wonen.
Invoedinstallatie
Invoedleiding
Wagenborgen
Geschiedenis
Volgens het klimaatakkoord moet Enexis in Groningen, Drenthe, Overijssel, Noord-Brabant en Limburg ruim 2 miljoen woningen met een gasaansluiting verduurzamen. Met andere regionale netbeheerders onderzocht Enexis in 2018 of de duurzame energiedrager waterstof in bestaande aardgasleidingen kan worden getransporteerd. Dat is mogelijk. Na eerste testen in de waterstofstraat van The Green Village (een proeflocatie voor onder andere de netbeheerders), ging Enexis op zoek naar een eigen pilotproject in de praktijk.
Verduurzamen oude woningen
Enexis vond in Groninger Huis een partner in de zoektocht naar moeilijk te verduurzamen woningen. Samen met Groninger Huis zijn veertig woningen uitgekozen, de bewoners persoonlijk uitleg gegeven over het project en wat het voor hen betekent en gevraagd of ze mee willen doen. 33 bewoners nemen deel.
Groninger Huis nam Energiewacht in de arm voor verduurzaming van de woningen naar Energielabel B door dak-, spouw- en vloerisolatie, zonnepanelen, inductiekookplaat en hybride warmtepomp. Intergas levert de waterstof cv-ketel.
Waterstofnetwerk
Om dit project mogelijk te maken is toestemming nodig van landelijke en lokale overheden. Daarbij is het veilig uitvoeren en realiseren van een waterstofnet heel belangrijk en staat het project onder toezicht van Staattoezicht op de Mijnen (SodM), Veiligheidsregio, omgevingsdienst en gemeenten. Tevens is leveringszekerheid en consumenten bescherming geregeld onder toezicht van de ACM.
Aangezien het in Wagenborgen om ‘echte’ bewoners gaat moest de leveringszekerheid gegarandeerd worden. Daardoor moest de productie- en invoedlocatie veel groter worden dan bij de waterstofstraat in Delft. Enexis heeft er voor gekozen de invoedlocatie zelf te ontwikkelen en vond hiervoor in Siddeburen een geschikte locatie bij melkveebedrijf Eelshuis 2,5 kilometer vanaf de woonwijk in Wagenborgen.
Diverse adviseurs, producenten en aannemer Baas BV haakten aan om samen de productie- en invoedlocatie te ontwikkelen en realiseren.
Waterstof levering
Essent is als energieleverancier verantwoordelijk voor de levering van waterstof en zorgt voor de verrekening met de klanten. Essent levert de groene waterstof nu via een tube trailer
In de 2e fase van het project wordt de waterstof lokaal geproduceerd op basis van duurzaam opgewekte stroom van zonnepanelen en kleine windmolens. Deze stroom wordt middels een electrolyser omgezet in duurzame waterstof.
Invoedinstallatie
Invoedinstallatie
Deze invoedinstallatie is het startpunt van het waterstofnetwerk dat 33 woningen in Wagenborgen verwarmt met groene waterstof in combinatie met een hybride warmtepomp.
Via de control room worden
alle meetgegevens van alle
sensoren in de installatie
verwerkt. De control room
staat in verbinding met het
bedrijfsvoeringscentrum
van Enexis en kan vanuit
daar ook bestuurd worden.
Het systeem is voorzien van
een batterij zodat bij
eventuele stroomuitval nog
voor 4 uur stroom is.
Drukreductie naar 8 bar en
odorisatie van waterstof.
Tube trailer lost hier waterstof op 200 bar.
Voert elektrolyse uit op water
met door windmolens
opgewekte stroom.
Eindproducten zijn
zuurstof en waterstof.
Ter gebruik voor de koppeling
van de tubetrailer en om de
leidingen te spoelen.
De waterstofbuffer is genoeg
voor 62 uur verwarming op
een strenge winterdag als
het invoedpunt van de trailer
buiten dienst is of de trailer te
laat is (in geval van
bijvoorbeeld ijzel).
Drukreductie naar 11 bar.
Aanvoer kan wisselen tussen
leverende en reserve straat.
Via de control room worden
alle meetgegevens van alle
sensoren in de installatie
verwerkt. De control room
staat in verbinding met het
bedrijfsvoeringscentrum
van Enexis en kan vanuit
daar ook bestuurd worden.
Het systeem is voorzien van
een batterij zodat bij
eventuele stroomuitval nog
voor 4 uur stroom is.
In het Waterstof Ontvangst
Station (WOS) vind
drukreductie naar 8 bar en
odorisatie van waterstof
plaats.
Tube trailer lost hier
waterstof op 200 bar.
De electrolyser voert
elektrolyse uit op water
met door windmolens
opgewekte stroom.
Eindproducten zijn
zuurstof en waterstof.
Ter gebruik voor de koppeling
van de tubetrailer en om de
leidingen te spoelen.
De waterstofbuffer is genoeg
voor 62 uur verwarming op
een strenge winterdag als
het invoedpunt van de trailer
buiten dienst is of de trailer te
laat is (in geval van
bijvoorbeeld ijzel).
In het control panel wordt de
druk gereduceerd naar 11 bar.
Aanvoer kan wisselen tussen
leverende en reserve straat.
1. Aanvoer van waterstof
1A - Fase 1: Waterstof lossen door tube trailer.
Essent is als energieleverancier verantwoordelijk voor de levering van waterstof. Air Liquide levert namens Essent de groene waterstof via een tube trailer.
1B - Fase 2: Duurzame waterstofproductie op locatie.
Productie op basis van duurzaam opgewekte stroom van zonnepanelen en kleine windmolens. Deze stroom wordt middels een electrolyser omgezet in duurzame waterstof.
2. Drukreductie
De Control Panel reduceert de druk van 200 naar 11 bar. Daarnaast verdeelt het de waterstof naar het WOS (leverende straat) en de waterstofbuffer (reservestraat).
Stikstof dient voor het aankoppelen van de trailer en het ontgassen/spoelen van de leidingen.
3. Meten, drukreductie & odoriseren
In het Waterstofontvangststation (WOS) meten we de toevoer van waterstof in kubieke meters en voorzien we de waterstof van het odorant THT, dezelfde geurstof als bij aardgas. Ook wordt de druk van 11 bar naar 8 bar gereduceerd.
4. Invoeding in 8 bar net
In het WOS reduceren we de druk van 11 naar 8 bar. Deze druk is gebruikelijk voor industriële netten en dient hier om daar ervaring mee op te doen. Dit is voor Enexis ook een standaard druk die in de hoge druk netten gehanteerd worden, bijvoorbeeld op industrieterreinen.
Distributienet in woonwijk
De leiding van het invoedstation naar het districtstation is nieuw aangelegd op 8 bar met dezelfde soort leiding als voor aardgas. Vanaf het districtstation naar de wijk gebruiken we voor de distributie van waterstof de bestaande gasleiding.
5. Drukreductie in districtstation
Het districtstation verlaagt de druk van 8 bar naar 100 mbar. Vanaf hier stroomt de waterstof in de bestaande aardgasleidingen. Hiervoor is een standaard gasstation gebruikt.
6. Distributie naar woning
Vanaf de hoofdleidingen in de straat stroomt de waterstof via een aansluitleiding naar de woning. De aansluitleiding is voorzien van een gasstopper die automatisch sluit bij een te grote gas uitstroom.
De woningen die op aardgas aangesloten blijven zijn aangesloten op een nieuwe gasleiding.
Binneninstallatie
Binneninstallatie
De meeste materialen die we nu gebruiken voor een aardgas installatie passen ook in een waterstofnet (zoals de gasdrukregelaar en aansluitleidingen).
Het bestaande aardgasleidingwerk kan (her)gebruikt worden voor waterstof.
De waterstofketel verwarmt tapwater
voor de kraan en douche en helpt
indien nodig de binnenunit van de
warmtepomp met de verwarming
van radiatoren.
De binnenunit van de warmtepomp
verzorgt de verwarming van radiatoren.
De waterstofmeter houdt
het verbruik bij. Deze slimme
meter wordt ieder kwartier
uitgelezen.
De buitenunit van de warmtepomp onttrekt
buitenlucht om de woning te verwarmen.
Compenseert voor het verbruik van
de hybride warmtepomp en biedt
stroom voor elektrisch koken.
De waterstofketel verwarmt
tapwater voor de kraan en
douche en helpt indien
nodig de binnenunit van de
warmtepomp met de
verwarming van radiatoren.
De binnenunit van de
warmtepomp verzorgt
de verwarming van
radiatoren.
De waterstofmeter houdt
het verbruik bij. Deze slimme
meter wordt ieder kwartier
uitgelezen.
De buitenunit van de
warmtepomp onttrekt
buitenlucht om de woning
te verwarmen.
Compenseert voor het
verbruik van de hybride
warmtepomp en biedt
stroom voor elektrisch
koken.
7. De meterkast
In de woning hangt een nieuwe gasmeter geschikt voor zowel waterstof als aardgas en wordt ieder kwartier uitgelezen. Er wordt ook een nieuwe meterbeugel geplaatst die is voorzien van een gasdrukregelaar die de druk reduceert naar ca. 25 mbar.
De meterbeugel is verder voorzien van extra spoelpunten om met stikstof te spoelen. De HanzeBox geeft realtime inzicht in stroomverbruik, teruglevering en gasverbruik.
8. Hybride warmtepomp
Een hybride warmtepomp is de combinatie van een warmtepomp (binnen- en buitenunit) op elektriciteit voor woningverwarming en de waterstofketel voor warm tapwater en piekverwarming (bij een buitentemperatuur lager dan 7 °C). De hybride warmtepomp op waterstof is geleverd door Intergas.
Veelgestelde vragen
Waterstof is een energiedrager en moet geproduceerd worden. Duurzame (groene) waterstof wordt geproduceerd met duurzame stroom. Waterstof is ook een brandbaar gas, bij verbranding komt waterdamp vrij.
Ja, zoals waterstof hier wordt toegepast is de veiligheid gegarandeerd onder toezicht van Sodm, veiligheidsregio, omgevingsdienst en gemeenten. Waterstof is een brandbaar gas in combinatie met lucht. Er zijn daarom zowel op de invoedlocatie, als in de woningen sensoren geplaatst die waterstof bij zeer kleine hoeveelheden opsporen. Vergelijkbaar met de bekende rookmelders.
De looptijd van de pilot is 10 jaar vanaf de eerste levering in November 2023. In deze 10 jaar verzamelen we technische gegevens, ervaringen van de bewoners en inzichten die nodig zijn om antwoord te geven op de vraag of waterstof een geschikt alternatief is voor het aardgasvrij wonen.
Ja, dat kan. Je kunt je aanvraag mailen naar info@waterstofwijkwagenborgen.nl en daarbij aangeven welke doelgroep het betreft en om hoeveel personen het gaat.
Enexis ziet groene waterstof als een essentiële energiedrager voor de energietransitie. Waterstof heeft hierbij de meeste toegevoegde waarde als grondstof en hoge temperatuur warmte in de industrie, seizoensopslag en lange afstand mobiliteit. Vooral in combinatie met een hybride warmtepomp, kan waterstof ook worden toegepast voor het invullen van de piekvraag naar warmte in de gebouwde omgeving.
Enexis verwacht nog geen rol voor waterstof in de gebouwde omgeving in de komende 10 jaar. De toepassing van waterstof voor de verwarming van en tapwater in gebouwen en woningen is nieuw en staat wereldwijd nog in de kinderschoenen. We doen in deze pilot daarom eerst uitgebreide ervaring op met de nieuwe installatie en het gebruik ervan door de bewoners.
Contact
Neem voor vragen contact op via info@waterstofwijkwagenborgen.nl
Wij werken samen aan dit project:
