Elke nieuwe groene waterstoffabriek is een ‘world’s first’

Groene waterstof speelt een belangrijke rol in de energietransitie. Sectoren die je niet volledig kunt elektrificeren, zoals de zware industrie, zullen voor een groot deel afhankelijk worden van duurzaam geproduceerde waterstof. Energiebedrijf RWE is betrokken bij verschillende innovatieprojecten rond waterstof. Hoewel de waterstoftransitie kampt met vertraging, blijft Lijs Groenendaal, Directeur Waterstof Nederland bij RWE, optimistisch. “Er gaan ook veel dingen goed.”

Door Jurjen Slump  •  5 november 2024

Batterij en elektrolyser ineen: bij de RWE Magnum energiecentrale in Eemshaven staat het eerste demonstratiesysteem van de Delftse spin-off Battolyser Systems.

Aan de ambitie ligt het niet. Nederland moet een belangrijke Europese waterstofhub worden voor zowel opwekking als transport. Via de aanleg en koppeling van verschillende waterstofnetwerken - de backbone in jargon - moet de regionale waterstofmarkt een belangrijke impuls krijgen. Zo is Gasunie vorig jaar gestart met de aanleg van een landelijk waterstofnetwerk en zijn veelbelovende afspraken gemaakt met Duitsland over de zogeheten Delta Rijn Corridor.

Toegangspoort naar Noordwest-Europa

Deze corridor is het deel van de backbone tussen de haven van Rotterdam en Noordrijn-Westfalen die loopt via Zuid-Limburg om zo de industriële clusters langs het tracé (Chemelot, Ruhrgebied) van hernieuwbare waterstof te voorzien. De behoefte van de industrie aan groene waterstof is zo groot, dat een belangrijk deel zal worden geïmporteerd via de Rotterdamse haven en van daaruit via de Delta Rijn Corridor naar het Duitse achterland wordt getransporteerd. Nederland als ‘toegangspoort voor waterstof naar Noordwest-Europa’, zoals Gasunie het fraai verwoordt.

Maar tussen droom en daad staan wetten in de weg, en praktische bezwaren. De aanleg van de Delta Rijn Corridor loopt vier jaar vertraging op en is niet gereed voor 2032, schreef voormalig energieminister Rob Jetten deze zomer aan de Tweede Kamer. Ook het landelijke netwerk is later klaar dan gepland: niet in 2027 maar op zijn vroegst in 2030.

Lijs Groenendaal

Lijs Groenendaal studeerde tussen 1989 en 1996 Petroleum Engineering in Delft. Daarna werkte ze onder meer bij Fugro, Total en Shell. Bij Shell hield ze zich onder meer bezig met de ontwikkeling van Holland Hydrogen I, de grootste groene waterstoffabriek van Europa, die wordt gebouwd op de Maasvlakte. Sinds 2023 werkt Groenendaal bij RWE als directeur waterstofontwikkeling Nederland.

Waterstoffabriek Eemshaven

Hoe kijkt RWE hiernaar? “Ik heb veel positieve dingen gezien de afgelopen paar jaar, maar ik zie ook wel dat er vertraging is ontstaan”, analyseert Groenendaal. Daarvoor zijn twee belangrijke oorzaken aan te wijzen. De eerste is de infrastructuur. “Wij ontwikkelen een grote waterstoffabriek in de Eemshaven, maar hoe krijg je de waterstof bij grote afnemers in Rotterdam zonder dat de infrastructuur ontwikkeld is?”

De tweede oorzaak betreft het beleid. Vanaf 2030 geldt een bijmengverplichting voor groene waterstof, maar over de invulling daarvan is nog onduidelijkheid. Producenten hebben deze duidelijkheid over de verwachte afname wel snel nodig. “Dan kunnen we gaan bouwen en investeringen gaan doen”, zegt Groenendaal, die het kabinet maant tot snelheid. Afname, en dan met name in grote volumes, is het belangrijkste om tempo te maken. Dat kan de aanleg, en daarmee de waterstoftransitie, versnellen. “Zonder afname gaat niemand pijpleidingen en fabrieken bouwen.”

Ook de toenemende netwerkkosten zetten een rem op investeringen. Die stijgen fors vanwege de uitbreiding en verzwaring van het elektriciteitsnet en vormen inmiddels een ‘veelvoud’ vergeleken met omringende landen. “Dit zorgt ook voor een vertraging van investeringen in groene waterstof”, aldus Groenendaal.

Opschalen elektrolyse-technologie 

Desondanks zit RWE niet stil. Tot het landelijke waterstofnetwerk gereed is, werkt het bedrijf in ‘energie-eilanden’ rond industriële clusters zoals in Groningen rond de Eemshaven. “In alle clusters zitten wel afnemers, dus we proberen nu vraag en aanbod lokaal te matchen.”  

Ook experimenteert het bedrijf volop met nieuwe technieken om hernieuwbare waterstof te produceren. In Lingen, vlak over de Duitse grens, heeft het bedrijf deze zomer een energy hub geopend met twee verschillende elektrolysers. Die worden getest in een industriële omgeving. De ene werkt op basis van alkalische elektrolyse (10 megawatt, bestaande uit vier modules van elk 15 ton) en de ander volgens het principe van polymeer elektrolyt membraan (4 megawatt). 

De energy hub in Lingen waar wordt getest met twee verschillende elektrolysers

Battolyser Systems 

De proeffabriek in Lingen levert het bedrijf veel kennis op om te kunnen opschalen. Om een idee te geven: bestaande waterstoffabrieken zijn goed voor in totaal 300-400 megawatt. Alle energiebedrijven gezamenlijk werken aan projecten van in totaal tientallen gigawatts, vertelt Groenendaal. “Dat moet allemaal nog worden gebouwd. Nergens ter wereld staan nu nog grote electrolysefabrieken. Elke fabriek die we bouwen is een world’s first.”  Innovatie rondom de hardware gaat de laatste jaren heel snel. RWE werkt onder meer samen met de Delftse spin-off Battolyser Systems, die een batterij en electrolyser heeft geïntegreerd in één apparaat. Het eerste demonstratie-systeem werd geïnstalleerd bij de RWE Magnum energiecentrale in de Eemshaven. ‘Super-innovatief’, noemt Groenendaal deze technologie, die een rol kan spelen bij het oplossen van netcongestie. 

Koppeling met wind op zee 

Grote afnemers worden bedrijven waarbij elektrificatie maar in beperkte mate mogelijk is, zoals de chemische industrie en grote spelers in de raffinage zoals bijvoorbeeld Shell, Total en Exxon. In Nederland is de industrie verantwoordelijk voor zo’n 25 procent van de nationale CO2-uitstoot. Die hernieuwbare waterstof zal voor een groot deel worden opgewekt met duurzame elektriciteit van windparken op zee. Daar liggen ook nog grote technologische uitdagingen.  “Als je elektrolysers koppelt aan een windpark moet je zorgen dat die de productie van de windturbines kunnen volgen. Het probleem is dat de output van windparken varieert terwijl klanten vaak een stabiel volume willen hebben”, legt Groenendaal uit. “Hoe regel je dat stuk tussen de productie van de windmolens en de behoeftes van de klant? Hoeveel opslag in het systeem heb je nodig? We moeten heel slimme manieren verzinnen om die koppeling te maken. Dat kun je softwarematig allemaal simuleren, maar het is erg complex.”   

Het waterstofnetwerk wordt in fases gebouwd. Doel is dat het netwerk in 2030 volledig operationeel is. Bron: Hynetwerk

Slimme innovaties

Ook verwacht Groenendaal dat AI een steeds grotere rol gaat spelen in het voorspellen van vraag en aanbod. Er is nog veel wetenschappelijk onderzoek nodig. Een deel van dat onderzoek vindt plaats binnen het project OranjeWind. Dit windpark, een gezamenlijk project van RWE en TotalEnergies, op 53 kilometer van de Nederlandse kust moet een blauwdruk worden voor de integratie van offshore windparken in het Nederlandse energiesysteem.

Het bedrijf test tal van nieuwe slimme innovaties, en werkt daarvoor samen met Nederlandse kennisinstellingen, waaronder de TU Delft. Waterstof speelt namelijk een belangrijke rol in het oplossen van netcongestie. “Het zet elektronen om in moleculen en omdat je de opgeslagen energie in moleculen kan opslaan en vervoeren ontlast je daarmee het grid”, zegt Groenendaal. “Electrolyse is een belangrijk onderdeel van een goede systeemintegratie”

samenwerking TU Delft – RWE

De TU Delft werkt in verschillende projecten samen met RWE op het gebied van de energietransitie. Behalve OranjeWind loopt ook een onderzoeksprogramma onder leiding van TNO op het gebied van systeemintegratie en het modelleren van het Nederlandse energiesysteem. Naast RWE de TU Delft zijn daarbij ook de Universiteit Utrecht, Rijksuniversiteit Groningen en TU Eindhoven betrokken.

Twee gigawatt waterstof in 2030

RWE investeert wereldwijd tot 2030 in totaal 55 miljard euro in de energietransitie. Hiermee vergroent het bedrijf, groot geworden met bruinkool, uiteindelijk zelf ook. RWE investeert al niet meer in kolen en bestaande centrales worden omgebouwd naar biomassacentrales. “De kracht van RWE is dat we alle soorten energie naast elkaar aanbieden: gas, biomassa, tot 2030 kolen en daarnaast in toenemende mate wind, zon, waterkracht, batterijen, e-boilers en waterstof.” De ambitie is om in 2030 twee gigawatt aan waterstof te kunnen leveren, dat voor een aanzienlijk deel wordt geproduceerd in Nederland.

Om die ambities waar te kunnen maken, is samenwerking noodzakelijk. “Ik denk dat niemand dit alleen kan.” Alle key-players in de sector, beleidsmakers en wetenschappers moeten elkaar blijven opzoeken door samen aan innovatie te werken. “Ik heb dus een positieve boodschap: er gaan veel dingen goed en we hebben alle reden om samen de schouders eronder te zetten. Eerst regionaal en dan opschalen zodra er een landelijk netwerk is. We moeten het gewoon gaan doen.”

Zakelijk samenwerken?

Wil je samenwerken of ben je op zoek naar kennis en visie op jouw beleidsthema’s?

Neem contact op