Schipper Bosch en Karbouw pionieren in Wolfheze met slim energiesysteem

Bouwbedrijf Karbouw is onderdeel van Schipper Bosch, een familiebedrijf dat gebieden en gebouwen ontwikkelt tot bijzondere locaties. Bijvoorbeeld De Nieuwe Stad in Amersfoort (voormalige Prodentfabriek) en Industriepark Kleefse Waard (IPKW) in Arnhem (voormalig Akzo-terrein). "Schipper Bosch doet niet alleen ontwikkeling en exploitatie, maar bouwt ook innovatieve ecosystemen", zegt Pfeiffer. "Duurzaamheid speelt een sleutelrol. Zo werken op IPKW diverse cleantech-bedrijven, die waterstoftechnologie en -oplossingen ontwikkelen. Het is de kraamkamer voor energieopwekking en -opslag met waterstof."

Durven experimenteren

Op de bouwplaats zijn de prefab onderdelen gemonteerd, wat stiller en schoner werkt. Soffers: "Het project in Wolfheze was al een experiment door bijna volledig in CLT te bouwen, in combinatie met vooraf gemonteerde gevelisolatie en steenstrips. Dit was een mooie kans ook te experimenteren met waterstof." Het idee is een energiesysteem dat de elektriciteit van eigen zonnepanelen optimaal gebruikt. "In de praktijk is er vooral energie nodig als de zon niet schijnt, bijvoorbeeld ’s avonds of in de winter", legt Pfeiffer uit. "Voor deze momenten willen we duurzame energie opslaan. Korte opslag kan dan met batterijen, maar als je energie langere tijd wilt opslaan, komt waterstof in beeld."

Eigen warmtenet

Volgens Pfeiffer is het een technische uitdaging om van zonne-energie efficiënt groene waterstof te maken en later weer elektriciteit. Bovendien is er tijdens het elektrolyseproces redelijk veel warmteverlies. "We hebben eerst gekeken of er al oplossingen op de markt waren en kwamen uit bij de Powerbox van het Belgische Solenco. Dit apparaat zet zonne-energie via elektrolyse om in waterstof, en deze daarna weer in elektrische energie. Deze oplossing hebben we gezamenlijk ingepast in ons energiesysteem. De restwarmte wordt toegevoegd aan het buffervat van het warmtenet en gebruikt voor verwarming en warm tapwater. Het warmtenet wordt verder gevoed door een warmtepomp met WKO (warmte-koude opslag) van gesloten bodemlussen."

Slimme software

De onderdelen van het energiesysteem moeten optimaal samenwerken. Dit varieert van de zonnepanelen, de waterstofopslag en batterijen tot de warmtepomp, warmwaterbuffer en laadpalen. Pfeiffer: "Het is een samenspel dat goede aansturing en afstemming vraagt. Met slimme software zorgen we dat het systeem het maximale rendement oplevert. Bijvoorbeeld door bij veel zon automatisch te bepalen of energie tijdelijk naar een batterij moet of voor langere tijd in waterstof omgezet moet worden."

Lokale energie

Voor de ontwikkeling van de software en het algoritme dat het systeem aanstuurt, werken de twee bedrijven nauw samen met de Hogeschool Arnhem Nijmegen. De apparaten zijn inmiddels geïntegreerd met software; de volgende fase is de ontwikkeling van het algoritme voor de aansturing. Pfeiffer: "We willen duurzaam opgewekte energie lokaal gebruiken. Als we dat slim doen voor elektriciteit en verwarming is er minimaal stroom van het net nodig. Daar is al op geanticipeerd omdat we één aansluiting hebben voor acht woningen. Met Artificial Intelligence en machine learning gebruiken we de energie zo effectief mogelijk, waardoor we de huidige overbelasting van het energienet van onderaf verminderen. Deze aanpak kan de druk op het net verminderen en biedt ook kansen voor woningbouw in gebieden met beperkte netaansluitingen."

Regelgeving ontwikkelen

Zoals bij elk innovatieproject kwamen er ook uitdagingen naar voren. Pfeiffer zegt hierover: "Waterstof maken en opslaan is nog kostbaar, zeker in vergelijking met batterijen. Bovendien zijn er juridische obstakels. Waterstof wordt nauwelijks nog in bebouwde omgevingen gebruikt, waardoor regelgeving beperkt is of ontbreekt. De regels komen in de praktijk tot stand. Voor de gemeente en de brandweer is het nieuw. Ze zijn in ieder geval heel geïnteresseerd en we hebben steeds samen gekeken naar de mogelijkheden in Wolfheze."

Leerproject 

Pfeiffer benadrukt tot slot dat de Open Hofkerk echt een leerproject is. "We investeren in ontwikkelingen waarvan de uitkomst niet vooraf vaststaat. Tegelijkertijd leren we heel veel op weg naar een duurzaam, betaalbaar energiesysteem, wat nuttig is in andere projecten. We zijn ervan overtuigd dat deze aanpak een enorme potentie heeft. Het is dan ook mooi om te merken dat dit opgemerkt wordt. Veel ontwikkelaars en gemeenten zijn al komen kijken in Wolfheze."