Duurzame gassen

Groen gas en waterstof

In de media komt het woord “groen” gas vaak voorbij. Het is voor sommigen DE oplossing voor het verduurzamen van woningen. Ook horen we veel experts praten over waterstof. Een gas dat van water gemaakt is, dat klinkt geweldig natuurlijk! Maar wat is groen gas of waterstof nu eigenlijk? Waarom is dit wel of niet interessant als alternatief voor aardgas? In dit artikel leggen we u uit wat duurzame gassen zijn. Wat is bijvoorbeeld een groen gas is en wat is het verschil met waterstof. Duurzame gassen zullen in de energietransitie niet zo’n grote rol spelen als warmtenetten en elektrisch verwarmen (warmtepomp of infrarood verwarming). Dat roept veel vragen op en daarom leggen we uit waarom duurzaam gas niet voor iedereen een interessant alternatief op aardgas is. We zetten daarom voor u de 5 belangrijkste voor- en nadelen op een rijtje en leggen uit wat een aansluiting op duurzaam gas betekent voor uw woning.

Wat is groen gas en waterstof?

Duurzaam gas is een verzamelnaam voor verschillende soorten duurzame, niet-fossiele gassen. In dit artikel specifiek hebben we het dan over duurzame gassen die gebruikt worden voor het verwarmen van een woning. Denk daarbij aan waterstof, synthetisch ‘aardgas’ en biogas. Het belangrijkste kenmerk van deze gassen is dat er netto geen CO2 vrijkomt. Omdat er geen gebruik gemaakt wordt van fossiele bronnen die uit de bodem komen. Daarmee voorkomen we verdere verhoging van het CO2 gehalte in de atmosfeer en negatieve beïnvloeding van het klimaat.

Wat is aardgas en waarom willen we er vanaf?

Aardgas is een fossiele brandstof die uit de bodem wordt gehaald. Aardgas bestaat voornamelijk uit methaan. De belangrijkste nadelen van aardgas:

  • Bij het opboren en verbranden van aardgas komt CO2 vrij in de atmosfeer. Dit veroorzaakt een broeikaseffect waardoor de aarde zijn warmte minder goed kwijt kan en daarmee opwarmt.
  • De winning van aardgas in Groningen zorgt voor ondergrondse verschuivingen en verzakkingen waardoor aardbevingen kunnen ontstaan.
  • De voorraden aardgas raken op. Daardoor wordt aardgas schaarser en gaat de prijs omhoog.

Duurzame gassen op een rijtje

Er zijn vele duurzame gassen die als brandstof geschikt zijn. Voor gebouwen zijn er maar een beperkt aantal duurzame gassen die ook financieel en technisch interessant zijn om te gebruiken. Hieronder een korte uitleg en onderverdeling van de opties die de komende 10 tot 30 jaar een rol gaan spelen in de energietransitie.

  • Groene Waterstof: gas gemaakt uit water en duurzame elektriciteit
  • Groen gas: gezuiverd gas gemaakt van biomassa. Groen gas is bewerkt zodat het exact dezelfde kwaliteit en samenstelling heeft als aardgas. Groen gas wordt gemaakt van:
    • Biogas: gas gemaakt door vergisting van biomassa
    • Groen synthetisch gas: gasgemaakt door vergassing van biomassa op hoge temperaturen. Een andere methode is om waterstof met CO2 te mengen met waterstof.
Duurzame gassen: waterstof en groen gas

Waarom duurzaam gas?

We willen in Nederland van het aardgas af. Niet alleen vanwege het klimaat maar ook omdat het Groningse aardgas opraakt en lokaal aardbevingen veroorzaakt. Alle reden om geen Gronings gas meer te willen gebruiken. Daarbij is het inkopen van aardgas uit het buitenland een stuk duurder en maakt het ons afhankelijk van andere landen. Vaak hebben we het dan ook over landen waarvan de regering niet altijd een stabiele politieke koers vaart. Daarom kijken we als Nederland niet alleen op de lange termijn maar ook op korte termijn naar alternatieven voor aardgas. In het klimaatakkoord hebben we dan ook afgesproken dat we minstens 55% van onze CO2-uitstoot verminderen voor 2030. In 2050 moeten we helemaal fossielvrij zijn en is het doel om helemaal geen CO2-uitstoot meer te hebben.

Kijken we naar de alternatieven voor verwarming in de gebouwde omgeving dan komen we uit op een aantal mogelijkheden; restwarmte uit industriële processen, warmte uit hernieuwbare bronnen zoals de bodem of buitenlucht en hernieuwbare elektriciteit voornamelijk uit zon- en windenergie. Daarbij wordt ook gezocht naar een alternatief op aardgas, duurzaam gas. Het meest vergelijkbare alternatief maar dan duurzaam en lokaal geproduceerd.

Welke duurzame gassoorten zijn geschikt voor verwarming?

Er bestaan veel verschillende soorten gassen die we gebruiken om warmte mee te maken. Met aardgas, butaan of propaan zijn de meeste mensen wel bekend. Dit zijn fossiele brandstoffen die langzaam maar zeker uitgefaseerd worden. Er zijn ook alternatieve gassen die niet uit een fossiele bronnen komen. Biogas, waterstof en synthetisch gas zijn de bekendste alternatieven die gemaakt worden uit duurzame bronnen zoals afval of water.

Waterstofgas

Waterstofgas kan op verschillende manieren gepodruceerd worden. Een duurzame manier om waterstof te maken is het gebruik van duurzame elektriciteit (uit zonne- en windenergie) die het elektrolyseproces voeden. Elektrolyse is een chemische reactie waarbij water (H2O) door elektriciteit splits en waterstof (H2) en zuurstof (O2) ontstaat. Waterstof is een licht ontvlambaar gas. Dat maakt het een bruikbaar alternatief voor aardgas. Waterstof wordt nu vooral al als grondstof gebruikt in de industrie en soms als brandstof voor auto’s.

Waterstof gas
Waterstofgas heeft in vergelijking met aardgas (foto) een kleurloze vlam.

Waterstof lijkt een zeer interessant alternatief voor het verwarmen van onze woningen omdat de gas-infrastructuur die nu in de grond ligt (her)gebruikt kan worden. Daarbij is wel een aanpassing nodig aan het gasnetwerk. Waterstof is erg licht en bestaat uit kleinere moleculen (dan aardgas) waardoor het makkelijk door licht poreus materiaal ontsnapt. Gasleidingen hebben daarom een extra coating aan de binnenkant nodig.

Een ander nadeel is dat tijdens het maken van waterstof veel energie verloren gaat. Voor elke kilowattuur elektriciteit die in het elektrolyseproces wordt gestopt komt er maar 75% als waterstof uit het proces. Voor het proces om duurzaam geproduceerde waterstof te maken is dan ook veel elektriciteit nodig. De verwachting is dat er in Nederland lang niet genoeg duurzame stroom uit windmolens en zonne-energie beschikbaar komt voor de productie van voldoende groene waterstof. Inkopen van groene waterstof is een alternatief maar niet realistisch omdat ook er in het buitenland geen overschotten aan elektriciteit bestaan. Daarnaast is waterstof veel waardevoller voor de industrie waardoor concurrentie de prijs flink laat stijgen.

“Een warmtepomp maakt warmte uit elektriciteit met een rendement van 150% tot wel 600%. Bij het maken van waterstofgas met elektriciteit gaat er juist 25% verloren!”

Wilt u meer weten over waterstof, groene gassen en de politiek erachter? Kijk dan vooral op de website wattisduurzaam.nl voor meer informatie.

Groen gas

Groen gas is nu al beschikbaar en qua samenstelling vergelijkbaar met aardgas. Groen gas kan gemaakt worden van synthetisch gas of biogas. Op dit moment is het groene gas in Nederland vrijwel altijd gemaakt van biogas. Het gas wat nu in de gasleiding stroomt bestaat voor 0,9% uit groen gas (2021). Het doel van de overheid is om ongeveer 10 keer zoveel groen gas te produceren in 2030. Dat is ongeveer 10% van het totaal. Meer is in Nederland waarschijnlijk ook niet te realiseren omdat de belangrijkste grondstof, biomassa, beperkt beschikbaar is. Extra biomassa importeren uit het buitenland is mogelijk maar ook daar is biomassa beperkt beschikbaar. Groen gas is daarom niet geschikt als volledig alternatief op aardgas voor het verwarmen van gebouwen.

Biogas

Biogas wordt gemaakt van biomassa zoals mest, slib, plantaardig afval of andere afvalproducten afkomstig van vlees, brood en vis. Door de biomassa te vergisten ontstaat er Biogas. Bij het vergisten komt methaan vrij. Dat is erg vergelijkbaar met aardgas want dat bestaat ook voornamelijk uit methaan. Biogas is direct te gebruiken wanneer u het gebruikt om op te koken. Voor het verwarmen van een woning met een cv-ketel is dat niet het geval. Daarvoor moet het biogas eerst gezuiverd worden. Gevaarlijke en giftige stoffen zoals ammoniak en zwavel worden er dan eruit gehaald.

Groen synthetisch gas

Een ander groen gas is synthetisch gas. Synthetisch gas wordt onder andere gemaakt door biomassa te vergassen. Dat klinkt bijna hetzelfde als biogas, vergistte biomassa, maar is toch anders. Het vergassen van biomassa is al zeer oud proces maar wordt op dit moment nog niet op industriële schaal gedaan in Nederland. De eerste synthetisch gas fabriek is in ontwikkeling maar is voorlopig vooral bedoeld om proefprojecten mee te draaien. De verwachting is dan ook niet dat synthetisch gas in de komende 10 jaar of daarna een serieuze rol gaat spelen op de energiemarkt.

Een andere methode is om waterstof met CO2 te mengen (ook wel power-to-gas genoemd). Om deze methode te gebruiken is veel elektriciteit nodig om eerst waterstof en vervolgens synthetisch gas te maken. Deze vorm van synthetisch gas is daarmee een minder interessant alternatief.

Groen gas
Biomassa opgeslagen in grote silo’s op het platteland.

Voor wie is duurzaam gas interessant?

Groen gas en waterstof zijn belangrijk in onze groene economie omdat het voor veel toepassingen nodig is. Dat komt voornamelijk omdat er bij de verbranding van deze gassen een hoge temperatuur bereikt kan worden. Er zijn weinig duurzame brandstoffen die vergelijkbare hoge temperaturen kunnen bereiken. Voor de industrie is dit erg waardevol. Bij het maken van bijvoorbeeld kunstmest of hoge temperatuur smeltprocessen (hoogovens bijvoorbeeld) zijn groene gassen en waterstof onmisbaar zodra aardgas niet meer te verkrijgen is.

Duurzaam gas is duurder en zal dit waarschijnlijk ook blijven omdat de gassen moeilijk te maken zijn en de grondstoffen en/of duurzame energie nodig voor de productie beperkt beschikbaar is.

Kansen voor duurzaam gasgebruik in woningen

Ook voor woningeigenaren klinkt het aantrekkelijk om over te stappen van aardgas op een duurzaam gas. Er zitten echter een aantal grote nadelen aan waardoor we dit liever niet voor het verwarmen van woningen willen gebruiken:

  • De verwachting is dat slechts 10% van het totale gasverbruik in Nederland te vervangen is voor in Nederland geproduceerd groen gas. Dat maakt het een schaars en duur product.
  • De andere duurzame gas, waterstof, heeft veel duurzame elektriciteit nodig. Duurzame energie is beperkt beschikbaar en een overschot daarvan is op korte termijn niet te verwachten.
  • De industrie heeft geen ander alternatief dan duurzaam gas om hoge temperaturen te creëren benodigd voor de productieprocessen. De industrie krijgt dus voorrang op het verwarmen van woningen.

“Een woning verwarmen met een duurzaam gas is op korte termijn niet verstandig en duur voor de woningeigenaar”

In woningen zijn groene gassen als alternatief voor aardgas dus in veel gevallen niet ideaal. Vooral wanneer er ook andere goedkopere oplossingen beschikbaar zijn voor het verwarmen van een woning. Een warmtenet of warmtepomp is in de meeste gevallen een goedkoper alternatief voor aardgas. Groene gassen zullen we dan ook vooral gaan inzetten op plekken waar een aansluiting op een warmtenet of gebruik van een warmtepomp niet mogelijk is:

  1. Woningen die niet of niet eenvoudig te isoleren zijn
  2. Woningen die niet met warmtepomp of lage temperatuur verwarmd kunnen worden
  3. Woningen in een gebied waar geen warmtenet of lokaal bronnet geplaatst wordt.
  4. Woningen die rijksmonument zijn

Een aantal voorbeelden binnen deze categorie zijn; monumentale boerderijen, de grachtengordel, en andere dichtbebouwde historische stadscentra. 

Historische binnenstad
Historische binnensteden met weinig openbare ruimte en oude gebouwen komen vaak in aanmerking voor een aansluiting op een duurzaam gas.

Toekomst: Hoe stapt u over naar duurzaam gas

Als in uw woning het huidige cv-systeem met een gasaansluiting en cv-ketel intact blijft en u met een duurzaam gas gaat verwarmen, verandert er technische gezien niet veel. De samenstelling van groen gas is vergelijkbaar met aardgas en u zult er dan ook geen erg in hebben dat uw woning op groen gas gebruikt. Bij waterstof is dat niet helemaal hetzelfde. Om gebruik te maken van waterstof heeft uw cv-ketel aanpassing nodig. Daarnaast zijn er voor het transport van waterstof door het huidige gasnetwerk, ook wat aanpassingen nodig.

Aanpassing in de woning

Om waterstof efficiënt te verbranden in een cv-ketel is er een aanpassing nodig aan de brander. Daarnaast is er een aanpassing aan de leidingen en gasmeter nodig als deze niet geschikt zijn voor het transport van waterstof. De rest van de woning heeft niet of nauwelijks aanpassingen nodig. Energiebesparende maatregelen zijn niet noodzakelijk om de woning goed te kunnen verwarmen. Het is wel aan te raden omdat u daarmee energie en kosten bespaart en het wooncomfort verhoogt.

Aanpassing aan het gasnetwerk

Om waterstofgas bij woningen te leveren is het ook belangrijk dat de leidingen in de grond daar geschikt voor zijn. In het geval van biogas is daar geen aanpassing voor nodig. Het heeft vrijwel dezelfde samenstelling en levert daarom geen extra uitdagingen op. Om waterstof te transporteren is er wel een aanpassing nodig aan het leidingnetwerk. Waterstof heeft een andere samenstelling dan aard- of biogas. Het is veel vluchtiger en vervliegt daardoor veel makkelijker door de poriën van een buis. De buis kunt u vergelijken met een regenjas waar waterdamp (waterstof) wel doorheen kan, maar vloeibaar water (aardgas) niet.

Waterstof bevat per m3 minder energie dan aardgas. Dat betekent dat u voor dezelfde hoeveelheid warmte, ongeveer 3 keer zoveel waterstof moet verbranden dan aardgas. Dat betekent automatisch ook dat het huidige gasnetwerk aanpassingen nodig heeft om die extra hoeveelheid gas te kunnen transporteren.

Er is dus wel eerst een financiële investering nodig om het huidige gasnetwerk voor te bereiden op het transport van waterstof. Daarnaast is het goed mogelijk dat ook het onderhoud van de “extra” dichte buizen iets duurder uitvalt. Dit rekent zich ook door in de uiteindelijke energielasten.

Veiligheid duurzame gassen

Groen gas of waterstof zijn net als aardgas explosief en bij gasophoping ontstaat er explosiegevaar. Dat is onder andere de reden dat er een “vies” geurtje aan aardgas wordt toegevoegd. Voor bewoners is het daardoor snel te merken als er een gaslek in de woning is. Groen gas heeft dezelfde samenstelling als aardgas en reageert dus op dezelfde manier wanneer er een lek ontstaat.

Waterstof heeft een andere samenstelling en is veel vluchtiger dan aardgas. Door sommige experts wordt dan ook beweerd dat het onveiliger is dan aardgas. Toch is waterstof net zo veilig dan groen gas. De risico’s op ongelukken zijn even groot. Een voordeel van waterstof is dat het bij verbranding geen koolmonoxide afgeeft. De kans op koolmonoxidevergiftiging is dan ook niet aanwezig.

Wat kost het gebruik van duurzaam gas?

Het grootste voordeel van het gebruik van duurzaam gas is dat bijna elke woning in Nederland geschikt is om over te stappen. Nadeel is dat duurzame gassen (op dit moment wordt alleen biogas aangeboden) een stuk duurder zijn dan aardgas. Het is ook onwaarschijnlijk dat duurzame gassen in de toekomst goedkoper worden dan aardgas. Er komen bij de productie van duurzame gassen, veel extra kosten bij.

Lage Investeringskosten, hoge energielasten

Een belangrijk voordeel van verwarmen met een duurzaam gas zijn de lage investeringskosten. Voor een verandering is slecht een kleine aanpassing nodig op de cv-ketel. Dit maakt het de meest voordelige investering. Daar staat wel tegenover dat de energielasten hoger zullen zijn dan bij een aansluiting op het warmtenet of een all-electric warmtepomp. Op lange termijn zijn deze extra investeringen goed terug te verdienen. Dat zien we nu bijvoorbeeld ook al wanneer we deze oplossingen vergelijken met aardgas.

Prijs groen gas

Op dit moment wordt groen gas al bijgemengd in het net. Dat is echter op zeer kleine schaal (minder 1%) en zodra we woningen volledig op groen gas aansluiten zal dit ook effect hebben op de prijs van gas. De productie van groen gas wordt nu namelijk gestimuleerd door subsidies. Daardoor is groen gas nu bijna even duur als aardgas. Als deze subsidie er niet zou zijn dan is de verwachte prijs voor groen gas in vergelijking met aardgas al snel 1,5 tot 2 keer zo duur.

Prijs waterstofgas

De prijs van waterstof is nog iets ongunstiger. Waterstof wordt gemaakt door middel van “dure” elektriciteit. In vergelijking met aardgas (gratis uit de bodem) of groen gas (bijproduct van afval) is waterstof dan ook duurder om te maken. Daarnaast gaat er tijdens de omzetting van elektriciteit naar waterstof 25% van de energie verloren. De verwachte kosten voor het verbruik van waterstof is daarmee ruim 4 keer hoger dan voor aardgas exclusief eventuele subsidies.

Dat betekent dat we in Nederland terughoudend zijn met het gebruik van duurzame gassen voor woningen. Een warmtenet of all-electric oplossing zijn dan gezien de kostprijs van groen gas of waterstof interessanter.

Hybride oplossing

In veel situaties kan het ook verstandig zijn om een hybride warmtepomp te plaatsen naast de cv-ketel. Duurzaam gas is zeer beperkt beschikbaar en zal hoogstwaarschijnlijk het duurste aardgasvrije alternatief zijn (in vergelijking met de elektrische warmtepomp en warmtenet). Een hybride oplossing waarbij u deels gebruik maakt van een cv-ketel op gas en een elektrische warmtepomp zorgt voor lagere energielasten. Om daar gebruik van te kunnen maken is het wel verstandig om (gedeeltelijk) lage temperatuur verwarming in de woning aan te leggen. Het kan dus verstandig zijn om uw woning daar alvast op voor te bereiden.

De 5 belangrijkste voor- en nadelen van duurzaam gas

Voordelen

  • Lage investeringskosten
  • Bij groen gas is een elektrische kookplaat niet noodzakelijk
  • Werkt ook in combinatie met huidig cv-systeem en radiatoren
  • Investeren in isolatie en ventilatie is niet noodzakelijk (maar wel verstandig)
  • Opslag van duurzaam gas is mogelijk

Nadelen

  • De verwachte prijs per m3 is veel hoger dan de prijs voor aardgas
  • Aanpassingen in bestaand gasnetwerk nodig
  • De kosten voor het maken van duurzame gassen zijn hoger dan aardgas, elektriciteit of warmte uit een warmtenet.
  • Voor de productie van duurzame gassen is veel (schaarse) duurzame elektriciteit nodig
  • Groen gas en waterstof is in de komende 10 tot 30 jaar zeer beperkt beschikbaar

Wat kunt u doen om uw woning voor te bereiden?

Bereid uzelf voor op een aardgasvrije toekomst. Er zijn meerdere redenen waarom u voorbereid moet zijn op een toekomst zonder aardgas. Ondanks vele mogelijke “wat-als” scenario’s, is het duidelijk dat aardgas geen toekomst heeft en er betere, goedkopere alternatieven zijn om uw woning van warmte te voorzien.

Wilt u meer weten over alternatieven op aardgas? Lees hier de volgende artikelen op onze kennisbank: