Januari 2019

Gaat de HRe-ketel dan toch slagen?

‘De EnerTwin is fors goedkoper dan een warmtepomp’

Bijna tien jaar geleden verscheen de micro-wkk, als alternatief voor de hr-ketel. Het toestel leverde ruimteverwarming en warm tapwater, met als ‘bijproduct’ elektriciteit. Maar de HRe-ketel, zoals die ook werd genoemd, struikelde over haar eigen gewicht, het geluidsniveau en de prijs. Willy Ahout van het Eindhovense bedrijf Micro Turbine Technology (MTT) gelooft nog altijd in het concept van een thuiscentrale en wil de markt veroveren met zijn EnerTwin.

Wat is een micro-wkk ook alweer?

‘Een micro-warmtekrachtcentrale (micro-wkk) is een verwarmingsketel die tevens elektriciteit levert. Het grote voordeel is het hoge rendement; in tegenstelling tot elektriciteitsopwekking bij een grote energiecentrale gaat de warmte niet verloren. De elektriciteit wordt geproduceerd als bijproduct tijdens het verwarmen van een gebouw.’

Waarom heeft de HRe-ketel het volgens u niet gehaald?

‘De grote problemen van de HRe-ketel zaten in veel geluid, hoge investeringskosten en het hoge gewicht. Nog belangrijker waren misschien wel de zeer hoge onderhoudskosten, want in sommige gevallen konden die oplopen tot wel 11 eurocent per kWh geproduceerde elektriciteit. Vergelijk dat met de prijs van elektriciteit in Nederland (20 eurocent per kWh) en het wordt al snel duidelijk dat het toestel onder die condities geen succes kon worden; van de 9 eurocent die overbleven moest ook nog brandstof (aardgas) en afschrijving worden betaald, alvorens er een echt voordeel te halen was.’

Waarom ziet MTT wel brood in de HRe-ketel?

‘Om het verschil van onze EnerTwin met de HRe-ketel uit het verleden te benadrukken, spreken wij liever van een micro-gasturbine. Dat is een geheel andere technologie, met maar één draaiend onderdeel. De onderhoudskosten liggen daardoor op slechts 1 tot 2 eurocent per kWh opgewekte elektriciteit. Ook de levensduur van een gasturbine is veel langer dan van een zuigermotor of stirlingmotor, zoals in de micro-wkk. Dat kan nu wel tien keer zo lang zijn.’

En hoe zit het met de bezwaren dat een micro-wkk loodzwaar is en veel geluid maakt?

‘De micro-turbine zelf weegt slechts zeven kilo. Met alle randapparatuur er omheen weegt de EnerTwin zo’n tweehonderd kilo, minder dan de helft van een vergelijkbaar systeem op basis van een zuigermotor. Bovendien is de EnerTwin voorzien van wieltjes, waardoor hij zelfs in een hoek kan worden geïnstalleerd. Met een stirling- of zuigermotor is het niet mogelijk om een micro-wkk-toestel met wieltjes uit de rusten. Door de lage frequentie gaat het systeem dan ‘lopen’. De turbine van de EnerTwin is hoogfrequent: met 240.000 toeren per minuut (!) produceert zij 4.000 Hz. Hoogfrequent geluid is uitstekend te isoleren en dringt bovendien niet ver door in een gebouw. Het geluidsniveau op een meter afstand is 55 dB bij vollast; je hoeft je stem niet te verheffen om een gesprek te kunnen voeren. Geplaatst in een technische ruimte hoor je daarbuiten niets. Aangesloten met flexibele slangen kan de EnerTwin gemakkelijk uit de hoek worden genomen. Daardoor is het toestel zeer toegankelijk voor onderhoud.’

De productie van warmte en elektriciteit is gekoppeld. Waar laat je de opgewektewarmte/stroom als er geen vraag is?

‘Terugleveren van elektriciteit is doorgaans inderdaad ongunstig vanwege de lage vergoeding. En als de salderingsregel stopt na 2020 is dat helemaal geen optie. Daarom is de EnerTwin voorzien van een controlemechanisme dat de productie terugregelt, zodra het toestel meer elektriciteit produceert dan er in het gebouw wordt gebruikt. De EnerTwin kan traploos moduleren tussen de 1 kW en 3,2 kW elektrisch. Teveel geproduceerde warmte wordt opgeslagen in een warmtebuffer. Afhankelijk van de installatie maakt het toestel in de zomer doorgaans minder draaiuren. De EnerTwin is overigens uitstekend te combineren met pv: beide systemen werken complementair aan elkaar, zowel in de dag- als de jaarcyclus. Als de EnerTwin overdag of in de zomer geen stroom levert, nemen de pv-panelen dat over. En als ’s nachts of in de winter geen zonne-energie wordt opgewekt, levert de EnerTwin de stroom.’

Welke thermische en elektrische vermogens levert het systeem?

‘Op vollast levert de EnerTwin 3,2 kW elektriciteit en 15,6 kW warmte. Het totaalrendement is 94% (Ecodesign 112 %). Op deellast (1 kW elektriciteit) wordt zo’n 7,5 kW warmte geproduceerd; het totaalrendement blijft nagenoeg gelijk.’

Voor welke toepassingen is de EnerTwin bij uitstek geschikt?

‘Met de geleverde vermogens is de EnerTwin vooral geschikt voor het topsegment van de huishoudelijke markt: oudere, slecht geïsoleerde en grotere huizen (jaren 30-woning, boerderij, grachtenpand,) of huizen met een verwarmd zwembad. Voor kleinere bedrijven als bijvoorbeeld familiehotels, fitnesscentra en restaurants is het ook een uitkomst. Maar denk ook aan toepassingen als het opladen van de elektrische auto, of het opwaarderen van de energieklasse van oudere kantoorgebouwen.’

In hoeveel jaar verdient de (hogere) investering van een micro-wkk zich terug?

‘De terugverdientijd is afhankelijk van een aantal factoren. De vervanging van een cv-ketel door een warmtepomp kost al gauw zo’n 10.000 euro. In een oudere woning komt daar nog 40 à 50.000 euro aan verbouwingskosten bij (isolatie, vloerverwarming etcetera). Met de EnerTwin ben je niet alleen fors minder kwijt, maar bespaar je je ook de ellende van de verbouwing. Desgewenst kun je de EnerTwin voeden met groen gas (certificaten) of door maximaal twintig procent waterstofgas bij te mengen. Dan is de terugverdientijd ‘onmiddellijk’, dus zonder meerinvestering voor een woningaanpassing, terwijl ook de beoogde milieudoelstellingen worden behaald. Kijk je sec naar de energieprijzen (elektra versus aardgas), dan is de terugverdientijd bij de Nederlandse energieprijzen een jaar of zes, mede afhankelijk van het aantal draaiuren op jaarbasis.’

De EnerTwin loopt op gas. Welke rol kan dit toestel spelen in de Energietransitie?

‘De discussie over aardgas speelt vooral in Nederland. In Duitsland is men al blij als aan de bruinkoolcentrales en oliestook een einde komt. Stookolie wordt daar nog steeds door meer dan vijf miljoen huishoudens gebruikt. Met een micro-wkk-systeem wordt jaarlijks zo’n 3 tot 6 ton aan CO₂-emissies bespaard ten opzichte van cv-ketel plus elektriciteit van het grid. Bovendien staan gasturbines bekend om hun zeer lage emissies (o.m. NOx en CO).
Omdat de EnerTwin zo eenvoudig is te installeren, kan heel snel een substantiële besparing worden gerealiseerd: de beperkte installatiecapaciteit kan daarmee veel effectiever worden benut ten opzichte van tijdrovende installatie van warmtepompen. Bovendien is de EnerTwin nu al geschikt en gecertificeerd voor groen gas, biomethaan en 20 procent bijmenging van waterstof. Ook voor hoogcalorisch gas zijn geen aanpassingen nodig.’

'Met de EnerTwin bespaar je je de ellende van een verbouwing'

Zijn er al succesvolle plaatsingen?

‘Inmiddels zijn in Duitsland al enkele tientallen EnerTwins geïnstalleerd en in Nederland draaien nog steeds enkele systemen die voor de veldtest (2013 – 2017) zijn ingezet. Nu is er ook interesse uit onder meer Canada, Rusland en China.’

Is het technisch ingewikkeld om een HRe-ketel te plaatsen?

‘Installeren is net zo eenvoudig als de installatie van een staande cv-ketel. Met 3,2 kW elektrisch vermogen is de elektrische aansluiting single phase. Verder gas, water ‘in’, water ‘uit’, een condensaatafvoer, gasaansluiting en rookgasafvoer. Er is zoveel mogelijk gebruikgemaakt van standaard cv-componenten, die bijvoorbeeld bij onderhoud ook goed herkenbaar zijn.
MTT verzorgt voor installateurs een eendaagse cursus, waarin alle aspecten van installatie en onderhoud worden behandeld. Ook ondersteunt MTT de installateur met remote monitoring van systemen en het tijdig aanleveren van ‘onderhoudspakketten’, waarin alle onderdelen zitten die benodigd zijn voor een servicebeurt.

Tekst: Paul Smorenburg
Fotografie: Industrie