Het is 2050. Hoe ziet de energievoorziening binnen de gebouwde omgeving er dan uit? In ieder geval zonder verbranding van kolen, stookolie of aardgas. Maar waar halen we al die elektriciteit vandaan? Een persoonlijke visie van Jan-Maarten Elias (Energy Bridge).

Oververhitting in bestaande gebouwen

In 2050 heeft de grootste verbouwing van Nederland plaatsgevonden. Binnen dertig jaar is er ongelofelijk veel gedaan. Zo zijn er dankzij flinke ontwikkelsubsidies industriële pakketten ontstaan om gebouwen en woningen te isoleren. Deze verplichte isolerende maatregelen hebben effect gehad op het beperken van de energievraag, de rest wordt ingevuld met duurzame energie. Daarnaast is er ook voor bestaande gebouwen wetgeving gekomen rondom de maximale temperatuuroverschrijding. Met de hogere temperaturen en de extra isolatie is het zonder koeling alleen in de winter behaaglijk. In alle andere seizoenen komt er intussen overal oververhitting voor.

Versnipperd politiek landschap

Zo’n honderd jaar geleden werd vanuit politiek Den Haag collectief een traject opgezet om alle woningen op aardgas aan te sluiten om zo het ongezonde stoken op kolen en stookolie te elimineren. Met het versnipperde politieke landschap vanaf 2000 bleek het onmogelijk om voor de energietransitie langetermijnkeuzes te maken. De politiek bleef steken in het verhogen van de belastingen op fossiele brandstoffen, het verlagen van belastingen op duurzame energie en het verstrekken van subsidies om innovaties te laten ontstaan. Het marktmechanisme zorgde ervoor dat deze nieuwe innovaties snel werden geaccepteerd voor energiebesparing, duurzame opwekking en energieopslag. Samen met de hogere prijs voor fossiele brandstof en de CO₂-tax kwam de terugverdientijd voor verduurzamingsmaatregelen snel onder de tien jaar.

Kernenergie haalt het toch niet

Als gevolg van het uitstellen van impopulaire maatregelen door de politiek, om sneller duurzame energie op te wekken en CO₂-reductie te realiseren, liep Nederland vanaf 2015 continu achter op de Europese doelstellingen. Zelfs met verloren rechtszaken, zoals aangespannen door Urgenda, bleek Nederland niet in staat de doelstellingen te halen. Door de boetes die werden opgelegd door de rechtsstaat en door de EU, ontstond er een steeds sterkere anti-EU-houding. En vanwege de steeds snellere elektrificatie van het totale energiesysteem werd Nederland erg afhankelijk van andere landen. Zo tapte Nederland steeds meer elektra af van Frankrijk (kernenergie), Duitsland (zonne- en windenergie) en de Scandinavische landen (windenergie en waterkracht).

Om niet afhankelijk te zijn van andere landen besloot Nederland in 2025 te starten met het bouwen van een extra kerncentrale in Zeeland, ondanks waarschuwingen vanuit de wetenschap niet die kant op te gaan. Reeds in 2030 werd het besluit voor deze extra kerncentrale teruggedraaid. Met als oorzaken de snelheid van innovaties, in zowel het opwekken als het opslaan van duurzame elektriciteit, en de zekerheid dat met de bestaande aardgasvoorraad uit de Noordzee tot 2050 de basisvraag voor elektriciteit met gascentrales kon worden gedekt op het moment van Dunkelflaute. Als alternatief is Den Haag volop gaan inzetten op de verdere elektraopslag en het verlagen van bestaande aansluitcapaciteiten. Ook zijn er middelen vrijgemaakt om het elektriciteitsnet geschikt te maken voor de toekomst: een dynamisch elektriciteitsnet.

Dynamisch elektriciteitsnet

In de periode tot 2040 hebben de netbeheerders een indrukwekkende prestatie geleverd door het volledige elektriciteitsnet te verzwaren en geschikt te maken voor een dynamisch netwerk, zodat overal elektriciteit kan worden geüpload en gedownload. Het internetmodel was de basis van dit nieuwe netwerk. Hierdoor is het voor iedereen mogelijk om lokaal energie op te wekken, op te slaan, te gebruiken en het surplus aan derden te leveren. Zo kunnen burgers onderling elektriciteit uitwisselen, van EAN-code tot EAN-code, en onderling de prijs bepalen.

Aardgas als transitiebrandstof

De grootste CO₂-uitstoot voor de gebouwde omgeving kwam in 2021 uit het verwarmen van gebouwen. Naast het steeds slimmer isoleren, gingen de meeste innovaties uit van het gebruik van elektriciteit om geen olie, gas of kolen meer te gebruiken voor het verwarmen van bestaande gebouwen. Tussen 2020 en 2035 werd aardgas nog als transitiebrandstof gebruikt voor zowel verwarming van gebouwen (via gasketels voor warmte) als voor elektriciteit (voor de leveringszekerheid opgewekt door gascentrales). Daarna werd elk verwarmingssysteem voor bestaande gebouwen 100% all-electric of kreeg het een aansluiting op een midden of laag temperatuur warmtenet. De elektrisch aangedreven apparaten in huis en in gebouwen werden op elkaar afgestemd via regelgeving en door slimme software van netbeheerders, zodat de aansluitcapaciteit met gemiddeld 30% kon worden verlaagd.

Elektriciteit voor gebouwen en mobiliteit - waterstof voor industrie en transport

In 2050 heeft zo’n 80% van alle gebouwen alleen een elektra-aansluiting en 20% een aansluiting op een midden of laag temperatuur warmtenet met één warmtepomp per woning of gebouw. Warm tapwater wordt alleen per woning gemaakt met een warmtepomp. De meeste hoog temperatuur warmtenetten zijn de afgelopen jaren getransformeerd naar midden en laag temperatuur. Ook onze mobiliteit is volledig geëlektrificeerd. Omdat er steeds meer elektra werd gevraagd voor allerlei toepassingen, is de productie van waterstof alleen ingezet voor de industrie en zwaar transport.

Energielabel op basis van werkelijk verbruik

Om het elektraverbruik te reduceren, hebben gebouwen anno 2050 een energielabel op basis van het totale verbruik van een gebouw, gemeten op de hoofdmeters. Het oude energielabel uit 2021 was alleen gebaseerd op het gebouwgebonden gebruik. Het nieuwe energielabel heeft ertoe geleid dat veel gebouweigenaren energie slurpende apparaten gingen vervangen door zeer zuinige innovatieve oplossingen.

Koeling noodzakelijk in alle woningen en gebouwen

Met de steeds hogere zomertemperaturen is de wettelijk vereiste maximale temperatuuroverschrijding ook voor de bestaande bouw een verplichting geworden. Daarmee heeft elke eigenaar ook de verplichting om koeling aan te bieden. Deze koeling komt uit ondergrondse buffers en bodemopslag, waar tijdens de winter koude is opgevangen en opgeslagen, uit oppervlaktewater of via een warmtepomp die zowel verwarming in de winter als koeling in de zomer levert.

100% duurzame elektriciteit

Wat in 2021 een onmogelijke opgave leek - in 2050: 95% CO₂-neutraal – werd uiteindelijk wel gehaald. De crux zat in de elektrificatie en de mogelijkheid om (eigen) aardgas nog als transitiemiddel te gebruiken op momenten dat het moest. Innovaties hebben uiteindelijk geleid tot een versnelling van de verduurzaming.
Bill Gates had het in 1992 al aangegeven: “We overschatten altijd de innovatieve ontwikkelingen die binnen twee jaar zullen optreden en onderschatten de ontwikkelingen in de komende tien jaar”. En dat geldt zeker voor de energietransitie.

Tekst: Jan-Maarten Elias (foto boven)