Waar krijg jij energie van over pakweg 30 jaar? Koken op gas is niet langer een optie, kolen en cement zijn al lang achterhaald. Hoe wonen we dan? Je huis verbloemt wellicht dat de muren zijn gemaakt van schimmels, dat de verwarming draait op een warmtepomp en dat je kookt op elektriciteit die je opwekt met je eigen zonnepanelen en opslaat in je elektrische auto. Maar in de wereld van energievoorziening en -opwekking is niets meer hetzelfde. We staan aan de vooravond van een ware revolutie. Van elektriciteit, tot warmte, opslag en transport: maak je klaar voor energie 2.0.
Energie van de toekomst
Geschatte leestijd: 14 minuten
Beeld je in dat je wakker wordt in 2050. Het licht floept aan als je moet opstaan, het koffieapparaat pruttelt al voordat je beneden komt en de tuinsproeier start zodra de planten droogstaan. Als je wegrijdt met je elektrische auto, gaat de verwarming in huis automatisch uit en de robotstofzuiger aan. Het is geen futuristische vooruitblik meer, de toekomst is nu. Een ding hebben alle innovaties echter gemeen: ze hebben energie nodig. En juist daarin zal de komende jaren veel moeten veranderen, om nieuwe energie op te wekken en te kunnen gebruiken. Hoe zorgen we ervoor dat iedereen voldoende energie heeft? Daaraan werken we nu, voor de toekomst.
Er moet er nog heel wat gebeuren, want 80 procent van onze energie komt nog altijd van olie, kolen en gas.
Ongemerkt onderweg
Energietransitie. Het woord gonst rond. Maar wat is het eigenlijk? Wat ga je ervan merken in je huis? En komt het er echt aan? Ongemerkt zitten we er al middenin. Maar het gaat niet zo snel als wetenschappers zouden willen. En dat is niet omdat we te hard door de kolen gaan of omdat fossiele brandstoffen opraken, zoals vroeger de grootste zorg was. De noodzaak voor nieuwe vormen van energie is een stuk urgenter: het klimaat. En de auto zou daar wel eens een positievere impact in kunnen hebben dan gedacht.
Om verdere opwarming van de aarde tegen te gaan, maakten landen wereldwijd afspraken over vermindering van broeikasgasemissies in het Akkoord van Parijs. De Nederlandse vertaling daarvan is: onze uitstoot van broeikasgassen in 2030 grofweg te halveren, en zelfs naar nul te brengen in 2050. “Daarvoor moet er nog heel wat gebeuren, want 80 procent van onze energie komt nog altijd van olie, kolen en gas. Net als in de jaren zeventig van de vorige eeuw”, zegt Gert Jan Kramer, hoogleraar Sustainable Energy Supply Systems en hoofd van de Utrechtse hub Energy Transition.
“De energietransitie betekent twee dingen: hernieuwbare energie de dominante energievoorziening laten zijn, en emissies naar nul brengen”, legt de Utrechtse energiehoogleraar uit. En dat zijn twee verschillende ambities: “Je kunt ook fossiele brandstoffen blijven gebruiken, en de CO2 afvangen en opslaan. Of je kunt bijvoorbeeld kernenergie gebruiken. Maar dat is niet hernieuwbaar.”
Schoon en hernieuwbaar dus. Dat vertaalt zich vooral naar zonne-energie en windenergie. Klinkt eenvoudig, maar het vereist een radicale verandering, zegt Kramer. “Een verandering in landgebruik (want waar laat je al die windmolens en zonnepanelen), marktwerking (de zon en de wind is immers van iedereen) en elektrificatie (want niet alles kan al draaien op elektriciteit).” Dat laatste – elektriciteit als enige energiebron – heeft ook rechtstreeks invloed op de gebruiker ervan. Jij dus. Want koken op gas, je huis verwarmen met kolen, en autorijden op benzine past allemaal niet meer in dat toekomstplaatje. In hoeverre is jouw verwarming, keuken en auto al toekomstbestendig?
Graag in mijn achtertuin
Waar duurzame manieren van energie opwekken voorheen een kwestie van not-in-my-backyard was, willen we het in steeds grotere mate juist wel in onze eigen achtertuin, of beter gezegd: op ons eigen dak. “Ultieme democratie”, noemt zonne-energiehoogleraar Wilfried van Sark het: je eigen energie opwekken. De weerstand tegen zonne-energie wordt steeds kleiner, en de esthetiek groeit. “Je ziet nu veel zwarte zonnepanelen, die vallen al minder op. Er zijn dakpannen verkrijgbaar met zonnecellen erin, en we kunnen tegenwoordig afbeeldingen plaatsen tussen het glas en de zonnecellen, met bijvoorbeeld een patroon van bakstenen. Ook werken we aan zonnecellen in ramen, met behulp van nanokristallen. Esthetisch en technisch kunnen we steeds meer”, zegt Van Sark, die ook al ‘glas-in-lood’-panelen maakte. “Ik verwacht dat dakpannen in de huidige vorm zullen verdwijnen en er een nieuw soort dakconstructies zullen komen met geïntegreerde zonnecellen.”
Energieneutrale huizen zijn al lang geen uitzondering meer; we gaan steeds mee toe naar energieleverende huizen
Zonne-energie zal naar verwachting de dominante energiebron zijn, samen met windenergie. Daarvoor hebben we nog wel heel wat zonnepanelen te leggen. “We moeten alle daken nuttig gaan gebruiken. Dus ook op de noordkant of in deels schaduw. Zonnepanelen kosten tegenwoordig zo weinig, die heb je er in een paar jaar uit, ook bij minder rendement. Als we alle daken volleggen, dan hebben voldoende energie voor alle huishoudens.” Energieneutrale huizen zijn al lang geen uitzondering meer; sterker nog, Van Sark verwacht dat we steeds meer toegaan naar energieleverende huizen en flats.
Dat de productie van zonnepanelen zo vervuilend zou zijn dat het niet zou opwegen tegen de winst van opgewekte energie en CO2-besparing, is overigens een mythe, die Van Sark al veelvuldig onderuit haalde. “Het is kul”, zegt Van Sark. “Ja, er komt CO2 vrij bij de productie en er is energie voor nodig, maar dat heb je binnen twee jaar eruit.”
In vergelijking met fossiele brandstoffen staan we met hernieuwbare energie wel voor een nieuwe uitdaging: zonne-energie is minder voorspelbaar en varieert nogal, met flinke pieken en dalen in energieopwekking tot gevolg. De combinatie met windenergie lost dat enigszins op: zon schijnt volop in voorjaar en zomer; in herfst en winter waait de wind juist wat meer. Maar de piekmomenten waarin volop elektriciteit wordt opgewekt moeten we meer en beter gaan benutten, door energie juist op die momenten te gebruiken en het teveel aan elektriciteit op te slaan om later te gebruiken.
De vliegschaamte voorbij
Waar auto’s tot nog toe vooral mede-veroorzakers waren van het emissieprobleem, worden ze nu mogelijk de oplossing. Elektrische auto’s zijn namelijk niet alleen dé manier om het gebruik van fossiele brandstoffen te omzeilen, ze kunnen ook elektriciteit opslaan op piekmomenten en weer terugleveren wanneer er een tekort is. Zo kunnen ze schommelingen ondervangen en voorkomen dat een vervuilende elektriciteitscentrale moet bijspringen als de zon niet schijnt. Daarmee is er in de energietransitie een verrassende dubbelrol weggelegd voor de elektrische auto.
Dat begint met slim laden, vertelt energiewetenschapper Wouter Schram: “Dat betekent: niet de stekker erin en meteen beginnen met laden, maar met een IT-component het laadmoment optimaliseren, naar het moment dat de CO2-uitstoot het laagst is.” Zo kun je bijvoorbeeld instellen je auto alleen op te laden op het moment dat er volop zon en wind is, en help je bovendien te voorkomen dat het elektriciteitsnet overbelast wordt. Door de groeiende hoeveelheid particuliere zonnepanelen ontstaan er namelijk piekmomenten in het elektriciteitsnet. “Nu krijg je als particulier nog geld als je stroom afstaat aan het net, maar deze zogeheten salderingsregeling wordt afgebouwd. Zo stimuleert de overheid dat je je zelf opgewekte energie zoveel mogelijk slim gebruikt en opslaat voor een later moment.”
Op een volle auto-accu kan je huis meer dan een week draaien
Dat kan bijvoorbeeld in buurtaccu’s en dus in de accu van je elektrische auto. “Wanneer je volle auto-accu elektriciteit teruglevert aan je huis, dan kan je huis daar meer dan een week dagen op draaien”, vertelt Schram. “Als er in Nederland alleen maar elektrische auto’s reden, en je zou het laadproces optimaliseren, zou je daarmee gemiddeld meer bijdragen aan de piekvraag dan alle Nederlandse kolencentrales bij elkaar. Ook tweedehands auto-accu’s kunnen op termijn als thuisaccu dienen om CO2-productie terug te dringen.”
Er zijn er nog wel wat hobbels te nemen: “Niet alle elektrische auto’s kunnen al terugleveren en niet alle laadpalen zijn geschikt voor tweerichtingsverkeer. Ook onderzoeken we momenteel in hoeverre autobezitters bereid zijn hun auto in te zetten als buffer. En natuurlijk treedt er wel wat verlies op bij de omzetting.” Op het Utrecht Science Park wordt geëxperimenteerd met Smart Solar Charging met bidirectionele laadpleinen en zonnepanelen overdekt met carports.
Schram is positief over de dubbelrol van elektrische auto’s. “Elektrisch rijden is een concrete manier om iets bij te dragen. De vliegschaamte gaat over in autoschaamte; de elektrische auto’s geven mensen een goed gevoel en zijn meer en meer in opkomst. Slim laden gaat zeker gebeuren, en ik acht de kans groot dat de elektrische auto ook steeds meer als buffer gaat dienen in de energievoorziening.”
Zwitsers zakmes
Hoor je ‘energietransitie’, dan wordt vaak in één adem ook ‘waterstof’ genoemd. ‘Groene’ waterstof ontstaat door water met behulp duurzaam opgewekte elektriciteit te splitsen. De zo verkregen waterstof is als een Zwitsers zakmes dat voor allerlei toepassingen bruikbaar is. “Waterstof is de enige brandstof die geen CO2 uitstoot bij verbranding. Daarnaast kun je waterstof ook gebruiken om kunstmest, vloeibare brandstoffen en chemische bouwstenen te maken, waarmee je fossiele bronnen vervangt. En we kunnen energie opslaan in waterstof, en deze op een later moment weer omzetten in elektriciteit.” Waterstof zal een grote rol gaan spelen in de energietransitie, zegt Petra de Jongh, hoogleraar Katalyse en Materialen voor Duurzame Energie.
Door de variabiliteit van zonne- en windenergie wordt met name opslag essentieel. “Energie opslaan kan ook in batterijen, maar die zijn ongeschikt voor lange afstanden en hoog vermogen, zoals in vliegtuigen, vrachtwagens en chemische industrie; dan zou de benodigde batterij te groot worden. In de energietransitie zal groene waterstof eerst fossiele waterstof – geproduceerd met aardgas – in de industrie gaan vervangen en daarna ook in energieopslag een belangrijke rol gaan spelen.”
Maar er zal geen waterstof door je gasleidingen stromen om je huis verwarmen of op te koken, en ook je stadsauto laten rijden op waterstof heeft niet de toekomst, zegt De Jongh. “Als je elektriciteit direct kunt gebruiken, dan moet je dat altijd doen, dat is veel efficiënter. Wil je rijden op waterstof, dan moet je elektriciteit eerst gebruiken om waterstof te maken, die vervolgens in je auto weer elektriciteit levert; daarbij verlies je onnodig veel energie.”
Waterstofauto’s zijn als personenauto minder praktisch, zegt De Jongh, nu je prima op een accu kunt rijden. “Vroeger werd gedacht dat batterijen daarvoor niet licht genoeg zouden zijn, maar we hadden nooit kunnen voorspellen dat die ontwikkeling zo snel zou gaan. We werken nu aan de volgende stap: batterijen die geen vloeistof meer bevatten, waardoor ze nog veiliger en lichter zijn. Voor huizen en personenauto’s is dat een veel logischere toepassing dan waterstof.”
De grote verbouwing
Maar met alleen voldoende elektriciteit zijn we er nog niet. Want kan jij al koken of je huis verwarmen met alleen elektriciteit? Toch zit die aanpassing er op korte termijn voor veel huizen aan te komen, want in 2050 gaan we 'van het gas af’. “Dat is niet omdat gas zo vervuilend is, sterker nog: van alle fossiele brandstoffen is gas de schoonste. De reden is dat het om grote getallen gaat: met 7 miljoen woningen en 1 miljoen gebouwen, maakt de overstap naar aardgasvrij een groot verschil in gebruik van fossiele brandstoffen en CO2-uitstoot”, zegt Robert Harmsen, onderzoeker Energie en Materialen bij de Universiteit Utrecht.
Van het gas af in 2050 betekent dat we ruim 600 huizen per dag moeten aanpakken. Dat redden we amper op jaarbasis
Willen we daar in 2050 klaar voor zijn, dan moet het tempo flink worden opgeschroefd. “Reken maar uit: 7 miljoen woningen in 30 jaar tijd, betekent ruim 600 huizen per dag aanpakken. Dat redden we amper op jaarbasis. Bovendien zijn er veel vakmensen voor nodig: loodgieters, elektriciens, isolatie-experts. Die zijn niet zomaar voorhanden”, zegt Harmsen, die onderzoek doet naar aardgasvrije pilotwijken en adviseert over de handigste aanpak, bijvoorbeeld per type huis in plaats van per wijk. “De klus is enorm en wordt met de dag groter.”
De overstap behelst namelijk meer dan een eenvoudig een schakelaar omzetten. De belangrijkste stap is het huis van top tot teen isoleren. Want de watertemperatuur in de verwarming ligt bij een elektrische warmtepomp een stuk lager dan bij een cv-ketel; zonder goede isolatie krijg je het huis simpelweg niet warm. Bovendien stook je dan onnodig veel, met verspilling en een hogere energierekening tot gevolg. Alsof je het bad vol laat stromen met de stop er niet (goed) in.
“Punt van zorg is dat de aardgasvrije ambitie de discussie rond de warmtetransitie gijzelt. En over aardgasvrij bestaat nog veel scepsis”, zegt Harmsen. “Het zou een heel ander verhaal zijn als de politiek zou zeggen: we gaan inzetten op isoleren, met verbetering van het wooncomfort, een gezondere woning en een lagere energierekening als resultaat. Dat is een ambitie waar niemand tegen kan zijn.”
Achter de voordeur
De energietransitie goed verpakken en mensen daarin meekrijgen is hard nodig. De transitie heeft impact achter de voordeur van mensen. En niet iedereen staat daarom te springen. Gevolg: weerstand. “De energietransitie word je opgelegd. Het is als consument heel moeilijk om daar invloed op uit te oefenen; er is geen gelegenheid in discussie te gaan of mee te doen”, zegt jurist en politicoloog Sanne Akerboom, die onderzoek doet naar burgerparticipatie, het bieden van handelingsperspectief, en verzet tegen de energietransitie.
We staan pas aan het begin van de energietransitie en de weerstand groeit
Het moet anders, zegt Akerboom. "We staan pas aan het begin van de energietransitie en de weerstand groeit. De belangrijkste voorwaarden voor burgerparticipatie zijn: vroegtijdig betrekken in de besluitvorming, de dialoog aangaan, en openstaan voor alternatieven. Nu is het vaak zo dat áls burgers al mogen meepraten, de belangrijkste beslissingen al genomen zijn en alle aangedragen ideeën worden afgewezen.”
Bovendien, zegt Akerboom, is het belangrijk te erkennen dat de energietransitie ook negatieve gevolgen kan hebben. Voor omwonenden van windturbines bijvoorbeeld, voor huurders zonder handelingsperspectief, of kwetsbare huishoudens. “Door van tevoren te kijken naar de effecten daarvan op verschillende groepen, kunnen we eerder en beter negatieve gevolgen voorkomen.” Want als de energietransitie niet als eerlijk wordt ervaren, zal deze ook niet snel geaccepteerd worden.
Een andere definitie van succes zou volgens Akerboom kunnen helpen om burgers mee te krijgen in de energietransitie: “We meten succes nu in termen van CO2-besparing en kosteneffectiviteit. We zouden ook kunnen kijken naar toegevoegde waarde: hoe maken we huizen leefbaarder voor nu en over dertig jaar, door huizen niet alleen beter te isoleren, maar ook te koelen en ventileren.”
Het sociale risico van duurzaamheid
Feitelijk is de technologische ontwikkeling al lang de uitdaging niet meer; het is nu vooral een sociaal vraagstuk, waarbij eerlijke verdeling van energie geen vanzelfsprekendheid is. Waar de een met zonne-energie uit de regen is geholpen, belandt de ander juist in de drup. Want niet iedereen heeft een eigen dak om zonnepanelen op te kunnen leggen, financiële middelen of een eigen oprit waar een elektrische auto als thuisbatterij kan dienen, denk aan flats en aan sociale huurwoningen. Wat dan?
Het gevaar bestaat dat er door de energietransitie grotere ongelijkheid ontstaat. “Huurwoningen zijn bijvoorbeeld vaak slecht geïsoleerd, waardoor de stookkosten hoog zijn. Wanneer gangbare energie duurder wordt, zal die rekening alleen maar hoger worden”, waarschuwt Akerboom. Energie-armoede is nu al een serieus probleem, zegt Jesse Hoffman, die onderzoek doet naar de sociale impact van de energietransitie: “Dat betekent dat mensen meer dan 10 procent van hun inkomen aan energie besteden; dat geldt in Nederland voor 600.000 tot 800.000 mensen.”
Energie-armoede is een serieus probleem
Dat risico is des te groter door de plekken waar energietransitiebeleid zich op richt, zegt Hoffman: “Aardgasvrije pilots vinden vaak plaats in wijken die al als kwetsbaar worden gezien, zoals Utrecht Overvecht en Rotterdam Zuid, waar veel woningcorporatiebezit is en makkelijk meters gemaakt kunnen worden”, zegt Hoffman. “De gedachte bij beleidsmakers is dat aanpassen van de infrastructuur ook een uitgelezen kans is om gelijk iets te doen aan werkgelegenheid en de openbare ruimte, wat leidt tot sociale verbetering. Of door eigendom onder te brengen in lokale burgercoöperaties, waardoor nieuwe mogelijkheden ontstaan tot gemeenschapsvorming en betrokkenheid.”
Maar de praktijk is weerbarstiger, zegt Hoffman. “Want het is niet eenvoudig de energie-opgave en sociale opgave daadwerkelijk te koppelen, als een flat verbouwd moeten worden en de straat open wordt gelegd. Wij denken met beleidsmakers mee hoe ze die verbinding in de praktijk actief en op een inclusieve manier kunnen leggen samen met bewoners. We geloven dat ‘futuring’ daarbij kan helpen: we halen de toekomst naar het heden, door het actief scheppen van een verhaal voorbij de focus op technische aspecten”, zegt Hoffman, “over wat er mogelijk en wenselijk is, in cijfers en getallen, maar vooral ook in een verhaal, ondersteund met sprekende beelden.” Zoals de tentoonstelling Places of Hope, dat een nieuw perspectief biedt op het Noord-Nederland van morgen.
De komende jaren onderzoekt Hoffman in een internationaal team welke beleidsregels rond zonne- en windenergie impact hebben op sociale (on)gelijkheid en medezeggenschap. “Dat doen we hier, maar ook in landen als India en Zuid-Afrika, waar energie-armoede en burgerparticipatie een nog groter probleem is. Zo kunnen we leren hoe beleid niet alleen de energietransitie in gang zet, maar ook sociale versterking teweeg kan brengen.”
Er waait een nieuwe wind. Nieuwe energie is in aantocht. Energie die de weg vrij baant naar een wereld met schone lucht en minder CO2-emissies. De weg naar een betere toekomst. Die weg vereist niet alleen techniek en innovatie, maar ook de betrokkenheid van burgers en bewoners. Van jou en van mij. Bij de Universiteit Utrecht kijken we verder dan alleen de technische ontwikkeling, en werken we samen aan een betere wereld waar je energie van krijgt.
Delen
Wat kun jij doen?
Verminder je energieverbruik en voorkom verspilling. Energie die we niet gebruiken, hoeven we ook niet op te wekken. Zo verminder je de CO2-uitstoot.
Ga je verbouwen of moet je een raam vervangen? Isoleer dan meteen goed. Is je keuken, cv-ketel of auto toe aan vervanging, overweeg dan elektrische alternatieven.
Kijk naar de plannen voor jouw gemeente of wijk. Komen er buurtaccu's, subsidies of warmtenetten? Praat mee over jouw toekomst.
Ontmoet de experts
Gert Jan Kramer
Hoogleraar Sustainable Energy Supply Systems, Universiteit Utrecht
Wilfried van Sark
Hoogleraar Integratie van zonne-energie, Universiteit Utrecht
Wouter Schram
Postdoc Regional energy transition, Universiteit Utrecht
Robert Harmsen
Universitair docent Energie & Materialen, Universiteit Utrecht
Sanne Akerboom
Universitair docent Recht en Governance van de Energietransitie, Universiteit Utrecht
Jesse Hoffman
Universitair docent Urban Futures, Universiteit Utrecht
Petra de Jongh
Hoogleraar Katalyse en Materialen voor Duurzame Energie, Universiteit Utrecht
René van Roij
Hoogleraar Theorie van zachte materie, Universiteit Utrecht
