Massaal van het gas af beperkt temperatuurstijging met 0,0003 graden

In een volledig op elektriciteit draaiende maatschappij zal de vraag naar elektrische stroom met 50 procent toenemen. Daarvoor moet in 2050 de capaciteit aan gascentrales verdrievoudigen tot 25 gigawatt. Foto: de gascentrale van Maasbracht.  beeld ANP, Lex van Lieshout
3

De aarde warmt sneller op dan gedacht, toenemende zeespiegelstijging bedreigt ons lage land. Hoogste tijd om de uitstoot van het broeikasgas CO2 uit te bannen. Iedereen moet van het aardgas af. Alles wordt elektrisch. Maar wat gaat dat kosten en wat levert het op?

Als een Zwarte Piet sjokt de kolenman door de straten. Gebukt onder de last van zware zakken kolen. De schoorstenen roken en de gloeiende kooltjes in de potkachels stralen gezellige warmte uit.

Dat beeld verandert snel na de ontdekking van aardgasvelden in Slochteren in de jaren 60 van de vorige eeuw. Nederland gaat massaal over op aardgas. Wat een luxe, een gasfornuis, het hele huis lekker warm, heet water in de badkuip.

Nu, zo’n vijftig jaar later, gaan we koken en verwarmen met duurzame stroom uit zon en wind. Schoon aangeleverd via het stopcontact. Ingegeven door ‘schokkende’ gebeurtenissen in Groningen en –dat vooral– om het klimaat te redden.

Een schrikbeeld voor de huiseigenaars die te horen krijgen dat ze hun hr-gasketel binnen afzienbare tijd moeten vervangen. Een duurzame, maar ook dure warmtepomp neemt zijn plaats in. Anderen vinden dit juist een uitdaging om een bijdrage te leveren aan een leefbaar klimaat. Hoe dan ook, de energietransitie dringt door tot in de huiskamer.

„De urgentie om Nederland te verduurzamen en onze CO2-uitstoot terug te dringen is groot. Zo gaan we de opwarming van de aarde tegen en houden we onze dorpen, steden en platteland leefbaar”, laat de Vereniging van Nederlandse Gemeenten (VNG) weten. Het komende klimaatakkoord zal daarom verder worden aangescherpt. „Dit betekent de bevoegdheid van de gemeenten om bestaande bouw van het aardgas af te halen.”

De CO2-emissies moeten in 2030 met zo’n 49 procent ten opzichte van 1990 zijn gereduceerd, zelfs 9 procent meer dan ”Parijs” vraagt.

Hoewel huizen en kantoren 10 procent bijdragen aan de totale CO2-uitstoot in Nederland, is de uitbanning van aardgas voor verwarming en de vervanging van gasketels door warmtepompen een omstreden item. „Dat gasverbod is peperduur”, schrijft Syp Wynia in Elseviers Weekblad. „Als vuistregel kan worden aangehouden dat de veelal onvrijwillige aanpassingen aan woningen gemiddeld minstens 25.000 euro gaan kosten. Met zo’n 8 miljoen Nederlandse woningen komt dat neer op een investering van 200 miljard euro, te betalen door eigenaar, bewoner of verhuurder.”

Volgens het Economisch Instituut voor de Bouwnijverheid loopt dit bedrag op tot 500 miljard euro, als ook de afkoppeling van winkels en andere bedrijven –zonder de zware industrie– wordt meegerekend. Frans Rooijers, bestuurder van Ingenieursbureau CE-Delft, sprak zelfs van 50 miljard euro per jaar tot 2050. Opgeteld levert dat het duizelingwekkend bedrag van ruim 1500 miljard euro op. Gezamenlijk op te brengen voor het schone doel.

Snelheid

Op zich is het overschakelen op duurzame elektriciteit een mogelijke oplossing , meent David Smeulders, hoogleraar energietechnologie aan de Technische Universiteit Eindhoven. „Maar de snelheid waarmee we willen elektrificeren ligt nu veel te hoog.”

Momenteel is de elektrische stroom maar voor zo’n 20 procent afkomstig van windturbines, zonnepanelen en biomassa. „Voorlopig is er niet eens voldoende duurzame elektriciteit beschikbaar om huizen met warmtepompen te verwarmen en elektrische auto’s op te laden. De grijze bulk komt nog steeds uit kolen- en gascentrales. Daar schieten we niets mee op. Dus moet het tempo van elektrificatie aangepast worden aan de beschikbaarheid van duurzame energie”, aldus Smeulders.

Ook vraagt hij zich af of het verstandig is om alle kaarten te zetten op volledige elektrificatie. Elektriciteitsleidingen zijn per saldo veel duurder dan gasleidingen. „En we hebben in Nederland het beste en fijnmazigste gasnet van de wereld. Moeten we dat helemaal gaan vervangen door nieuwe en dikkere elektriciteitskabels? Kunnen we dat niet gewoon accepteren, en bijvoorbeeld het geld investeren in betere isolatie van woningen? Wat we echt níét moeten doen, is onze gasinfrastructuur afbreken. Die willen we later wellicht nog gebruiken voor het transport van duurzame brandstoffen, zoals waterstof en biogas.”

Milieu- en veiligheidskundige Tjerk Veenstra becijferde dat een gewone warmtepomp, met lawaaierige ventilator-unit aan de buitengevel, nauwelijks bijdraagt aan de gewenste CO2-reductie.

Rekenmethode

Prof. Smeulders komt via een andere rekenmethode tot dezelfde conclusie (zie ”Van hr-ketel naar warmtepomp”). „Laten we eerst zorgen dat we voldoende duurzame energie kunnen opwekken en opslaan en dan pas het gas loslaten, anders gaan we eerder meer dan minder CO2 de lucht in blazen.”

De CO2-reductie van 49 procent moet worden bereikt in 2030. „Maar uit alle berekeningen die ik heb gezien, blijkt dat we dat niet gaan halen. In de beste scenario’s kunnen we in 2030 10 procent besparen, in plaats van 49 procent; en in 2050 50 procent in plaats van 95 procent.”

De hoogleraar wijst op een studie van de Groningse hoogleraren Machiel Mulder en José Luis Moraga González naar de effecten van een volledig elektrische energievoorziening in 2050, inclusief de transportsector. Volgens dit onderzoek zal het aandeel duurzame energie vanwege de sterk toegenomen elektriciteitsvraag beneden de 40 procent blijven. In dit scenario blijven gascentrales als opvang voor fluctuaties in zon en wind voor ongeveer 50 procent verantwoordelijk voor de totale energiebehoefte in 2050.

De huidige hoogontwikkelde maatschappij eist een ononderbroken energieaanbod dat altijd in balans is met de schommelende energievraag. Het wegvallen van zon- en windenergie wordt in praktijk opgevangen door snel opstartende gascentrales. In een volledige op elektriciteit draaiende maatschappij zal de vraag naar elektrische stroom met 50 procent toenemen. Volgens de Groningse onderzoekers is daarvoor in 2050 een capaciteit van ongeveer 25 gigawatt aan gascentrales nodig, een verdrievoudiging vergeleken met de huidige geïnstalleerde capaciteit van 9 gigawatt.

In de Urgendazaak berekende de staat dat de geëiste 8 procent extra CO2-reductie slechts 0,00045 graden Celsius minder mondiale opwarming oplevert. Dan leidt 49 procent CO2-reductie tot zes keer minder opwarming, een winst van zo’n 0,0003 graden. Onmeetbaar klein. Maar wel tegen astronomisch hoge kosten, die vooral op de schouders van burgers terechtkomen.

Smeulders beseft wel dat de overheid behoefte heeft aan successen in Europa. „En de aardbevingen in Groningen worden dankbaar gebruikt om de woningen van het gas af te praten. We hebben echter genoeg gas dat we van elders kunnen betrekken.”

Maar hij kan zich bepaald niet vinden in „de huidige duurzaamheidsreligie. De combinatie ”links een schoon geweten, rechts een volle orderportefeuille” leidt tot een religieus gebeuren waarbij kritische vragen niet meer welkom zijn. Ik noem het een beeldenstorm waarbij onze kostbare gasinfrastructuur uit ideologische overwegingen vernietigd dreigt te worden.”

Van hr-ketel naar warmtepomp

Warmtepompen zijn eigenlijk omgekeerde koelkasten. De truc is dat de warmtepomp zelf minder energie gebruikt dan hij als warmte levert. De efficiëntie van die omzetting wordt uitgedrukt in een zogeheten COP-waarde, van Coëfficiënt Of Performance. Stel dat de warmtepomp 1 kilowatt (kW) gebruikt om 4 kW warmte te leveren. Dat levert een COP-waarde op van 4.

Helaas neemt de COP-waarde af naarmate de buitentemperatuur daalt. De COP-waarde is 1 bij ongeveer -15 graden Celsius; dus dan levert 1 kW elektriciteit niet meer dan 1 kW warmte op. Fabrikanten leveren om die reden ook hybride systemen, een warmtepomp met een gasgestookte hr-ketel voor noodgevallen.

Een huishouden verstookt in een jaar ongeveer 1500 kuub aardgas. Dat levert 2700 kilogram CO2 op, en 15.000 kilowattuur (kWh) aan warmte. Wanneer het huishouden van het gas afgaat, moet die 15.000 kWh warmte ergens anders vandaan komen.

Stel, een warmtepomp verbruikt 5000 kWh om 15.000 kWh aan warmte te leveren; let wel, in gunstige omstandigheden met een COP van 3. Waar komt de benodigde 5000 kWh aan stroom voor de warmtepomp vandaan? Met de huidige energiemix levert het opwekken van die 5000 kWh een uitstoot van 2500 kilo CO2. En dat is nauwelijks minder dan die 2700 kilo van de gasketel.