December 2017
Veel belangstelling voor Friese waterstofinstallatie
Tieluk maakt goedkoop en vraaggestuurd waterstof
Zou de waterstofrevolutie dan in Leeuwarden beginnen? Tieluk maakt met Fuel Cell in elk geval een grote stap. Het bedrijf uit de provinciehoofdstad ontwikkelde een waterstofcel waarmee zeer efficiënt waterstof kan worden gemaakt. De eerste installatie met deze cellen is afgelopen zomer door een zwembad in Witmarsum in gebruik genomen. Nog dit jaar zal Tieluk meer gebouwen en appartementen met waterstof gaan verwarmen.
Al vier jaar verwarmde Tienus Lukkes zijn installatiebedrijf Lukkes met een door hemzelf ontwikkelde waterstofinstallatie. En in die vier jaar was er geen enkel technisch probleempje dat de werking zelfs maar dreigde te verstoren. Lukkes bespaarde flink op aardgas. ‘Ik ben er niet eerder mee naar buiten getreden uit het gevoel dat het altijd nog beter kan,' vertelt hij. 'En deels ook uit onzekerheid. Ik wist dat ik met een vraaggestuurd waterstofsysteem iets groots in handen had. Ik kom daarmee aan het verdienmodel van hele grote spelers. Want ineens zijn we in staat om op een veel goedkopere en efficiëntere manier waterstof te maken dan de concurrentie kan met hún technieken.' Inmiddels zijn er metingen uitgevoerd door Akzo, Urenco en DNV GL (voorheen Kema), de laatste in opdracht van Gasunie. Bovendien zijn de meetresultaten door Sweco, een wereldwijd opererende ingenieurs- en consultancybureau gevalideerd. Zwembad Mounewetter in Witmarsum plukt sinds deze zomer als eerste de vruchten van de innovatieve inspanningen van Lukkes. Naast de technische ruimte van het zwembad plaatste Tieluk de unit waarin op lage druk waterstofgas wordt geproduceerd dat vervolgens wordt vermengd met het aardgas in de cv-installatie. De voor de productie van de waterstof benodigde elektriciteit is afkomstig van zonnepanelen bij het zwembad.
Op de foto rechts Tienus Lukkes, de bedenker van de waterstofinstallatie, met naast hem Frank Turksma, die de nieuwe onderneming Fuel Cell leidt.
Groeiambitie
In Leeuwarden heeft Tieluk een bedrijfspand in gebruik genomen dat de groeiambitie nauwelijks verhult. Want de productie moet in Leeuwarden blijven, vindt Lukkes. Frank Turksma is aangetrokken om de groei te begeleiden en de nieuwe onderneming Fuel Cell te leiden. De productie moet grootschalig worden opgestart, installateurs geschoold, projecten begeleid en onderzoek en ontwikkeling uitgebreid. ‘Er is werk aan de winkel’, zegt Lukkes, ‘want binnen enkele maanden verwacht ik tientallen medewerkers nodig te hebben om de productie van de installaties mogelijk te maken.’ Potentiële opdrachtgevers hebben inmiddels vergevorderde plannen om de installaties te laten plaatsen, vertelt Lukkes. ‘De gemeente Súdwest-Fryslân wil de Tieluk-installaties bijvoorbeeld in diverse gebouwen. En nu Leeuwarden in 2018 Culturele Hoofdstad van Europa wordt, wil die gemeente ook graag haar duurzame karakter uitdragen. De installaties van Tieluk zouden daar mooi in passen.’ Inmiddels liggen er intentieverklaringen van corporaties in Noord- en Oost-Nederland op het bureau van Turksma om hun collectieve verwarmingssystemen snel te verduurzamen. Turksma: 'Het gaat voorlopig nog om grotere installaties met vermogens tussen de 300 en 800 kW, waarbij de terugverdientijd tussen de vier en zes jaar bedraagt. En dat zonder subsidie.'
Vraaggestuurd
Wat de technologie van Tieluk onderscheidt van de concurrentie is onder meer het bijzonder hoge rendement van de cellen. 'Het minimale rendement is 60 procent, maar metingen uitgevoerd door DNV GL, wijzen al in de richting van 90 procent,' benadrukt Lukkes. Een bijzonder aspect is verder dat de installatie vraaggestuurd is. Er wordt pas waterstof gemaakt op het moment dat er warmtevraag is' . Een opslagvat voor het gas is dus niet nodig. En niet onbelangrijk: de installatie produceert op lage druk, tussen de 30 en 50 mbar. Het is daarmee ook een veilige technologie. Zware appendages zijn, aldus Lukes, niet nodig en we de kunnen installatie op deze manier relatief goedkoop houden.' De doorontwikkeling van de waterstofinstallatie zoals die al op het installatiebedrijf van Lukkes draaide, is medegefinancierd met een VIA-subsidie (versneller innovatieve ambities) van het Samenwerkingsverband Noord-Nederland (SNN). Een voorwaarde was dat er drie installaties werden getest: een 50 kW, 100 kW en een 500 kW installatie. De laatste installatie is inmiddels in gebruik genomen bij het zwembad in Witmarsum. De kleinste installatie draait nog steeds bij Tieluk en de 100 kW verhuist binnenkort naar een gebouw in de provincie Groningen.
Het prototype van de 100 kW waterstofinstallatie van Tieluk waarin op lage druk waterstofgas wordt geproduceerd dat vervolgens wordt vermengd met het aardgas in de cv-installatie.
Aanvullingen
Bij de installaties die dit jaar worden uitgeleverd, gaat het volgens Turksma om aanvullingen op de bestaande techniek. 'Wij plaatsen een nieuwe unit in de technische ruimten naast de verwarmingsketels. Daarmee produceren we vraaggestuurd waterstof dat direct wordt verstookt door de ketels in onze units. De oude installatie kan bijspringen bij piekvraag en dient tevens als back-up.' Lukkes en Turksma zien naast verwarmingsinstallaties volop mogelijkheden voor toepassing van hun waterstofcellen in wkk-centrales. Ook een efficiënte waterstofproductieplant voor bijvoorbeeld tankstations komt nu ineens dichtbij. De power-to-gas-technologie van Tieluk kan behalve in vraaggestuurde installaties uiteraard ook goed worden ingezet voor energieopslag in bijvoorbeeld het Nederlandse aardgasnet. Met het terugschroeven van de aardgaswinning kan de aardgasinfrastructuur daarvoor prima worden gebruikt. Het is mede om die reden dat Gasunie de ontwikkelingen bij Tieluk zeer nauw volgt.
Lange levensduur
Veel aanbieders van waterstofinstallaties maken gebruik van bestaande waterstofcellen. Tienus Lukkes ontwikkelde de cel volledig in eigen beheer en op eigen kracht. De cel is niet alleen zeer efficiënt, maar ook duurzaam, stelt de Fries. 'Wij hebben in de testfase met onze waterstofcel al 288 Gigajoule warmte geproduceerd. Om dezelfde hoeveelheid warmte te producren met gas heb je ca. 10.000 m3 gas nodig. Onze cellen vertonen geen enkele slijtage, ook niet wanneer er flink vermogen op wordt gezet, terwijl andere cellen op de markt het na een paar maanden laten afweten.' Dat is gelukt door een juiste keuze van materialen en de juiste toevoegingen aan het water. Of zoals Lukkes het uitdrukt: ‘met de juiste sapjes en zoutjes'.
Tekst: Mari van Lieshout
Fotografie: Industrie