Fietsen met een waterstofcel, bussen op waterstof, waterstofonderzoekscentra en een ‘blauwe toren’, een biomassacentrale, die ondermeer waterstof produceert. De regio rond het Duitse Herten in het Ruhrgebied wil een voorloper zijn in de waterstofeconomie. Niet in de laatste plaats omdat men gebruik kan maken van een 230 kilometer lange industriële waterstofleiding.

Door Tijdo van der Zee

Het ontwikkelen van industrie is de inwoners van de bondsstaat Nordrhein Westfalen, waarin het Ruhrgebied ligt, niet vreemd. Wie kent niet de streek waar steden, snelwegen, industrie en hier en daar kleine plukjes groen zo dicht tegen elkaar aangebouwd zijn dat nauwelijks te onderscheiden is waar de ene stad ophoudt en de andere begint? Die drukke aanblik vindt zijn weerslag in de cijfers. Nordrhein Westfalen produceert een derde van alle elektriciteit in Duitsland, 83 procent van alle steenkool en 55 procent van de bruinkool wordt gedolven in deze streek. En qua consumptie is de bondstaat ook veruit de grootste van allemaal. Van het Duitse energieverbruik is 40 procent op het conto te schrijven van Nordrhein Westfalen.

Ruggengraat
Toch dreigen ook hier massa’s arbeiders op straat komen te staan door het wegvallen van werk. Net buiten Herten staan grote steenkolenmolens weg te roesten. Fabriekshallen zijn verlaten en de bergen steenkolenafval zijn overgroeid met weelderige planten. Tien jaar geleden sloten hier de mijnen. Sindsdien probeert Herten een nieuwe industrie te ontwikkelen. De stad zet daarbij zwaar in op waterstof en garandeerde de voormalige mijnwerkers zelfs een nieuwe baan. Of men allemaal in de waterstofeconomie emplooi zal vinden kan worden betwijfeld, maar de ambitie van Herten staat in ieder geval als een paal boven water. De stad afficheert zich zelfs als ‘H2 Herten’. “Wij willen de Silicon Valley van de waterstofeconomie worden”, zegt Frank Nosczyk van de Hertense ontwikkelingsmaatschappij in het Wasserstoff-Kompetenz-Zentrum, een nieuw waterstofonderzoekscentrum op de oude grond van de verlaten mijnen. “Herten Hydrogen City”, mijmert Nosczyk. De ambitieuze ambtenaar ziet de waterstofpijpleiding als ruggengraat in de plannen. “Een uitstekende basis om de waterstofinfrastructuur uit te bouwen.” Deze pijpleiding stamt uit 1928 en loopt van het noorden naar het zuiden van Nordrhein Westfalen. Door de leiding stroomt waterstof geproduceerd uit fossiele bronnen als gas, kolen en olie.

Duurzame waterstofproductie
Het gebruik van waterstof kent vele voordelen. Net als bij voertuigen op elektriciteit uit accu´s, maken de motoren nauwelijks lawaai. Daarnaast stoten ze slechts water uit, dus geen CO2 of fijn stoffen. Deze voordelen bestaan onafhankelijk van de productiewijze van waterstof. Echter, het gebruik van waterstof uit de huidige pijpleiding, stoot evenzogoed broeikasgassen uit. Het gas uit de pijpleiding moet dan ook vergroenen, zo stelt Nosczyk. Twee methoden komen in aanmerking. De eerste is elektrolyse van water in zuurstof en waterstof door gebruik te maken van duurzaam geproduceerde elektriciteit. Momenteel draait één eenzame windmolen op de naastgelegen steenkolenberg voor dit doel. Een andere methode is vergassing in biomassacentrales tot syngas, waarin waterstof een bestanddeel is. Waterstof uit elektrolyse is puur, waterstof uit biomassa is iets meer vervuild. “Ik verwacht dat tegen 2030 50 procent van de waterstof duurzaam geproduceerd is”, zegt Nosczyk.

Blauwe toren
Waterstof uit biomassa. Vorig jaar begon pal naast het Wasserstoff-Kompetenz-Zentrum de bouw van een dergelijke biomassacentrale, die eigenlijk beter een allesbrander genoemd kan worden, omdat hij straks net zo makkelijk gevoed kan worden met huishoudelijk afval ,dierlijk afval of snoeihout. “Dat was één van de vereisten: flexibiliteit qua grondstoffen”, zegt Heinz-Jürgen Mühlen, directeur van de toekomstige centrale. De centrale vergast de grondstoffen, waarbij syngas vrijkomt, met daarin ongeveer de helft waterstof. Het is een endotherm proces, dat op gang wordt gehouden door de verbranding van ongeveer 20 procent van de aangevoerde biomassa. “Dat heeft als voordeel dat het een heel gecontroleerd proces is en er geen gevaarlijke hotspots ontstaan”, aldus Mühlen. ‘Der blaue Turm’ of ‘Blue Tower’, gaat de centrale heten. “Syngas verbrandt met een blauwe kleur, vandaar”, verklaart Mühlen. De toren wordt zo’n 40 meter hoog. Die hoogte is nodig omdat de verschillende processen worden gestapeld, als in een raffinagetoren. Vanaf de snelweg A2 is de centrale straks goed zichtbaar en de gemeente Herten ziet het gebouw dan ook al als een toekomstige ‘landmark’. Het vermogen zal straks zo’n 15 MW aan warmte zijn en 3 tot 45 MW elektriciteit. Dit vermogen is bescheiden te noemen en valt dan ook in de categorie ‘decentrale opwekking’. Straks zal er jaarlijks 30.000 ton biomassa in verstookt worden, waarvoor vermoedelijk een gebied van 60 vierkante kilometer nodig is voor snoeihout. Mühlen vermoedt dat de centrale een rendement haalt van 30 tot 36 procent en ‘vrij goed’ gas oplevert van 12 MJ per kubieke meter. Eenmaal in bedrijf zal ‘Der blaue Turm’ weinig werkgelegenheid opleveren, want er zullen slechts enkele werknemers nodig zijn om alles in de gaten te houden. Volgens Mühlen is de kans erg groot dat de centrale zichzelf straks moet kunnen bedruipen en geen feed-in subsidie nodig heeft.

Glaasje water
Langzaam krijgt de waterstofinfrastructuur in Herten vorm. Een voorbeeld zijn de kleine waterstofbussen voor het openbaar vervoer, die proefdraaien in Herten en buurgemeente Bottrop. Het project profiteert van de Duitse pot van 200 miljoen euro voor 40 van dergelijke innovatieve projecten en ontving ook een Europese subsidie van 40 miljoen euro. In dit project participeren overigens ook in Nederland het Helmondse busconstructiebedrijf APTS en de Amsterdamse vervoerder GVB. Een testritje bewijst dat rijden op waterstof aangenaam is. Alleen de elektrische koelmotoren geven een zoemend geluid. “Onze burgemeester wilde de Hertense inwoners laten zien hoe schoon de verbranding is en dronk een glaasje verbrandingsproduct: zuiver water”, zegt Frank Nosczyk. Toch blijft de bus halverwege de rit even staan. “Een klein defect in het elektrische circuit”, verzekert Nosczyk, “de waterstoftechnologie is volledig in orde.” De waterstofbussen kunnen vlak naast het Wasserstoff-Kompetenz-Zentrum gebruik maken van een kleine pompinstallatie. Voor verdere uitrol van deze vorm van openbaar vervoer zijn echter ook nog wel enkele extra laadpunten noodzakelijk.

Fietsen met een beetje hulp
Op iets kleinere schaal hoopt het bedrijfje Masterflex met de Cargobike een gat in de markt te hebben ontdekt. Dit is een vrachtfiets, een driewieler eigenlijk, met een laadbak, waarin een klein gedeelte wordt ingenomen door een waterstoftank op 300 bar, een brandstofcelmotor en twee additionele elektrische accu’s. De fiets is een echte hybride, want je kunt er gewoon mee fietsen, maar wanneer je aan het rechterhandvat draait, levert de brandstofcel extra vermogen. Naar verluidt heeft de fiets een bereik van 80 tot 150 kilometer. De brandstofcel heeft een vermogen van 200 W en het laadvermogen is ongeveer 150 kilo. Postbezorgers en andere transporteurs zullen het technische snufje zeker waarderen, zeker in heuvelachtig terrein. Het hangt echter wel van de gebruiker af hoe lang de waterstoftank mee gaat. Want niet iedereen is even sportief en het is dan ook verleidelijk om de benen in het geheel stil te houden en al het werk te laten verrichten door de motor. Leidinggevenden doen er dan ook goed aan per medewerker bij te houden hoe vaak de tank vervangen moet worden en hen wellicht een cursus ‘het nieuwe fietsen’ mee te geven.
Het zijn interessante ontwikkelingen in Herten. En nu maar afwachten of het bedrijfsleven de waterstofeconomie enthousiast omarmt en deze technologie, zoals ze in Duitsland zo mooi zeggen, wederom van een Wissenschaft tot Wirtschaft weet te ontwikkelen en zo aan het Ruhrgebied een nieuwe Schwung geeft.

Bron: Energiek Europa sept 2010