Foto'sRoelsimons Visie Zoeken naar het juiste materiaal 5 Visie Wim van Helden Vanuit de helderblauwe lucht brandt de zon op de nog witte huid van de terrasbezoekers. "Ziedaar, de belangrijkste warmtebron die we kennen, de zon", zegt Wim van Helden ter introductie. "Die warmte moeten we opvan- gen. Daar bestaan al goede systemen voor, maar de ontwikkelingen op dat gebied gaan gewoon door. Beter en goedkoper is het devies. op die manier wordt zonne-energie voor iedereen haalbaar." De warmte die in de zomer wordt opgevangen, moet vervolgens worden opgeslagen voor ge- bruik in de winter. "en dan het liefste op een compacte manier, want op- slag in water vereist enorme tanks; voor de bestaande bouw zeker geen bruikbare variant. en die compacte warmteopslag, preciezer nog de zoek- tocht naar de juiste manier van opslag, dat is mijn werkgebied", legt de directeur van Renewable Heat uit. Kookbelletjes Van Helden is weer even terug in eindhoven, de stad waar hij zijn acade- mische vorming heeft genoten. "Aan de tU/e heb ik natuurkunde gestu- deerd, specialisatie windenergie. Bij mijn promotieonderzoek heb ik geko- zen voor energietechnologie. ik heb het proces bestudeerd van het loslaten van kookbelletjes van een wand om uiteindelijk het stoomproces te kun- nen optimaliseren." na zijn promoveren gaf Van Helden onderdelen van een inleidend college over blijvende energiebronnen. Bovendien deed hij onder andere onder- zoek naar PV-thermische panelen, wat hij voortzette bij zijn nieuwe werk- gever, energieonderzoek Centrum nederland (eCn). "ik werd program- maverantwoordelijke van een net opgerichte groep binnen eCn, Duurzame energie Gebouwde omgeving (DeGo). Het programma richtte zich op een langetermijnvisie; is het mogelijk om in 2050 volledig energieneutraal te wonen? Ja, zeggen wij. Dat kan door goed gebruik te maken van wind- energie in de wijken, en door zon op een goede manier op te vangen en de warmte goed op te slaan. Belangrijk daarbij is dat die opslag op een compacte manier gebeurt, zeker bij toepassing in de bestaande bouw." Materiaal sinds 2004 doet Van Helden onderzoek naar oplossingen voor compacte warmteopslag. eerst in dienst van eCn, maar sinds een jaar of drie na- mens zijn eigen adviesbureau, Renewable Heat. "ik had een andere omge- ving nodig, had behoefte aan andere werkstructuren", geeft hij als verkla- ring. nu geeft hij advies aan overheden en bedrijven op het gebied van duurzame warmte en specifiek over zonthermische oplossingen en com- pacte warmteopslag. Het onderzoek richt zich deels op het zoeken naar betere materialen, stelt hij. "We gebruiken hier nu een eenvoudig materiaal voor, een zouthydraat. Dat is in feite niets meer of minder dan het keukenzout dat we allemaal kennen. Vervolgens is het zaak om dat materiaal helemaal te leren kennen. Wat zijn de eigenschappen en welke daarvan zijn specifiek geschikt voor de opslag?" Het andere deel van het onderzoek heeft te maken met de praktische toepassing van het materiaal. "er moet namelijk een systeem worden ontwikkeld dat zorgt voor het proces van warmte vrijgeven." Opgeschaald eCn heeft een systeem ontwikkeld dat uitgaat van verliesvrije opslag in de winter, in combinatie met een opgeschaalde reactor met een inhoud van tien liter die de warmte weer kan vrijgeven. Volgens Van Helden duurt het nog drie ? vier jaar tot de eerste werkende systemen kunnen worden getest. "Dit heeft ook te maken met de levensduur van de systemen. Die moeten toch wel zo'n dertig jaar mee kunnen gaan. Het is een mix van verschillende technologie?n, die goed op elkaar afgestemd moeten worden. Pas dan kunnen ze concur- reren met huidige systemen die uitgaan van warmteopslag in water." Visie Wim van Helden Zoeken naar het juiste materiaal Wilbert LeistraDe focus ligt nog steeds op duurzame energie, terwijl duurzame warmte minstens even belangrijk is, vindt Wim van Helden, directeur van Renewable Heat. En dan specifiek warmteopslag. Hiervoor wordt onderzoek gedaan naar het juiste materiaal en het juiste systeem om de warmte op te slaan en weer vrij te krijgen. "Een dergelijk onderzoek kan een land niet alleen uitvoeren, dat moet absoluut in Europees verband worden gedaan." Zoeken naar het juiste materiaal 6 Visie Wim van Helden in het Brabantse Bavel is een proefproject van zes woningen gebouwd, waarbij de opslagtank voor de warmte de basis vormt. De woning is erom- heen gebouwd. Hiermee is volgens Van Helden direct het grote nadeel van warmteopslag in water beschreven. "Het is een kwestie van volume. een watertank heeft al snel een inhoud van zo'n honderd kuub. Bij nieuwbouw kun je daar bij het ontwerp rekening mee houden door er een ruimte voor te reserveren, maar bij bestaande bouw kom je al snel knel te zitten door- dat je het met de ruimte moet doen die voorhanden is." toch ziet Van Helden mogelijkheden voor opslag in water. "Dan denk ik aan collectieve opslag per rij woningen. Bijvoorbeeld door per rij ??n wo- ning ervoor vrij te maken. of door silo's in de buurt te plaatsen, zoals nu al met biomassa wordt gedaan." Gasverslaving nederland is redelijk vooruitstrevend geweest in het onderzoek naar com- pacte warmteopslag, aldus Van Helden. toch heeft volgens hem ons land de afgelopen jaren wat achterstand opgelopen. De reden daarvoor is twee?rlei: bezuinigingen vanuit Den Haag en het feit dat nederland aan een gasverslaving lijdt. "Wij hebben als land een enorme gasvoorraad, de hele infrastructuur is erop ingericht en je kunt spreken van een sterke gaslobby. We zijn weliswaar door de helft van onze voorraad heen, maar men voelt nog steeds niet de urgentie om voor een alternatief voor over zo'n twintig jaar te zorgen." Van Helden maakt een vergelijking met onze oosterburen. "in Duitsland voelen ze het opraken van de fossiele brandstofbronnen veel sterker. Zij hebben geen gas en bruinkool was een te dure oplossing. in Duitsland staan bovendien nog ongeveer vijf miljoen olieketels en olie is erg gevoelig voor conjunctuurschommelingen en onrust in het midden-oosten. Daar- om voelen de Duitsers veel meer de noodzaak om een alternatief te vin- den. en daar doen ze veel onderzoek voor, onder andere ook naar com- pacte warmteopslag." Voor nederland pleit de adviseur voor een langetermijnondersteuning van- uit de overheid door middel van wetgeving. "Het is bij de overheid nog niet helemaal goed doorgedrongen dat de markt best wel met alternatieven kan komen, maar de bedrijven moeten weten waar ze aan toe zijn. Als ze weten waar ze over pakweg vijf jaar mee te maken hebben, kunnen ze daar hun strategie op afstemmen. nu is het beleid van de overheid veel te ad hoc om er als markt goed op te kunnen anticiperen. Het inzicht komt langzaam dat warmte het grootste punt is waarop in de gebouwde omge- ving kan worden bespaard. ik vind dat de overheid per wet moet afdwin- gen dat we langzaam toegaan naar een vastgestelde minimum eis op het gebied van het gebruik van duurzame energie. en koppel dat bijvoorbeeld aan een keuring na de bouw of renovatie waarmee de daadwerkelijke kwaliteit wordt gemeten. Dan weet je namelijk of een prestatie is gehaald, en die kan als verkoopargument gaan dienen. De keten kan zich daar vervolgens moeiteloos aan aanpassen, dat voorspel ik je. Dat is immers ook mogelijk bij de productie van laptops en auto's. Waarom zou het dan bij een kapitaalproduct als een woning niet kunnen lukken? Zeker als je bedenkt dat de auto-industrie met veel strengere kwaliteitsvoorschriften te maken heeft", betoogt Van Helden. Zoeken naar het juiste materiaal 7 Visie Wim van Helden Internationaal ook internationaal ligt de focus te veel op elektriciteitsdoelstellingen, vindt Van Helden. "Het is zaak om nu ook aan warmte en brandstof te werken, anders cre?er je een te grote achterstand", waarschuwt hij. Via de interna- tional energy Agency (ieA) werkt Van Helden mee aan een internationale aanpak van het probleem. samen met een Duitse collega is hij projectlei- der van task 42. "Dit programma richt zich op het bundelen van onder- zoek naar compacte warmteopslag en materialen. Zo'n zeventien landen doen eraan mee en we hebben nu een grote club bij elkaar van zestig ? zeventig mensen. De ieA heeft zelf geen financi?le middelen, het onder- zoek moet volledig worden gefinancierd door de deelnemende landen of instituten", legt hij uit. Het programma duurt in totaal vier jaar en is nu op de helft. Het richt zich specifiek op nieuwe materialen, hoe die het beste gemeten kunnen wor- den en hoe ze kunnen worden toegepast, aldus Van Helden. "Dan moet je denken aan een combinatie met een lagetemperatuurverwarming in wo- ningen, maar ook aan hogetemperatuurtoepassingen in de industrie. Het belangrijkste nevendoel van het programma is het in contact brengen van materiaalexperts met diegenen die de systemen moeten ontwikkelen. Daardoor leert men wat elkaars beperkingen zijn." Van Helden heeft al een beeld van wat de resultaten na vier jaar moeten zijn. "Dan moeten we een stap hebben gezet in de ontwikkeling van nieu- we materialen, een numerieke methode hebben ontwikkeld om ze te kun- nen simuleren, en prototypes van reactoren hebben ontwikkeld waarmee de eerste demonstratieprojecten zijn uitgevoerd. Deze laatste slag is ech- ter sterk afhankelijk van financi?le impulsen. niet alleen van europese deel- nemers, maar ook van de Vs, Canada en Japan, die zich onlangs hebben aangesloten." naast het werk voor de ieA heeft Van Helden meer internationale taken. Hij is namelijk als adviseur betrokken bij het strategic energy technology Plan (set Plan), een initiatief van de europese Commissie. "Deze werkgroep houdt zich bezig met het zoeken naar duurzame energievoorzieningen. Hiervoor ontplooit het setP samen met de industrie initiatieven, zoals voor solar energy en energy efficiency. Doel van het laatst genoemde is om te komen tot zogenoemde smart City's. Dit zijn stedelijke of landelijke gebie- den die op een ge?ntegreerde, intelligente manier omgaan met energie en zoveel mogelijk duurzame energie gebruiken. ik werk mee aan het integre- ren van duurzame warmte en koude in deze smart City's", besluit hij. Van Helden kijkt vanuit de eindhovense lichttoren naar buiten. "Daar ligt voor mij een stukje nostalgie. ik heb mij halverwege de jaren negentig in- gezet en meegewerkt aan de totstandkoming van de zonnepanelen aan de gevel van die parkeergarage, met Zonlichtstad, de eindhovense PV- vereniging", vertelt hij lachend terwijl hij naar de overkant wijst. "toen wa- ren we pioniers en dat voel ik me eigenlijk nog steeds." "Toen waren we pioniers en daT voel ik me eigenlijk nog sTeeds"