20 april 2020. Read this article in English.
Nederland gaat van het gas af. Maar wat betekent de energietransitie voor mensen die het niet zo breed hebben? De zogenaamd duurzame oplossingen die als alternatief naar voren worden geschoven, zijn meestal peperduur. Zonnepanelen, elektrische warmtepompen, woningisolatie of energie-efficiënte apparaten kunnen dan wel geld besparen op lange termijn, er is wel een flinke voorinvestering vereist. Bovendien ligt het energieverbruik in arme huishoudens relatief laag waardoor de financiële en energetische terugverdientijd van energie-efficiënte investeringen helemaal niet is gegarandeerd.
De wijk Bospolder-Tussendijken (BoTu) in Rotterdam.
In het regeerakkoord is afgesproken dat voor het eind van de kabinetsperiode jaarlijks 30.000 tot 50.000 woningen aardgasvrij worden opgeleverd. In 2030 moeten 1,5 miljoen bestaande huizen ‘van het gas af’ zijn, is de ambitie uit het Klimaatakkoord. En uiteindelijk (alle) 7 miljoen in 2050, te beginnen in 27 ‘proeftuinen’: in elke provincie ten minste één wijk of dorp. Dat kost allemaal veel geld. Bovendien voelen mensen zich in deze 'proeftuinen' eerder overvallen dan uitverkoren door het vooruitzicht in 2030 van het gas afgekoppeld te worden.
Energiearmoede is een reëel probleem in Rotterdam, waar één op vier kinderen opgroeit in armoede. De wijk Bospolder en Tussendijken (BoTu), ook geselecteerd als proeftuin voor de energietransitie, staat in de top vijf van de armste postcodewijken in Nederland. Veel huishoudens leven van een uitkering en hebben zelf geen geld voor extra investeringen in duurzame technologie. Het energieverbruik ligt er ook een stuk lager dan in de rest van Nederland: het gemiddelde gas- en elektriciteitsverbruik is respectievelijk 2.080 kilowattuur en 975 m3. Voor heel Nederland is dat respectievelijk 3.000 kilowattuur en 1.500 m3.
Human Power Plant: Een nieuw scenario
De Human Power Plant is uitgenodigd om een nieuw scenario te ontwikkelen voor Bospolder en Tussendijken. Wat als de wijk niet overschakelt op een warmtenet en zonnepanelen, maar op menskracht? Die vraag beantwoorden we onder meer in een tiental nieuwe collages, die het leven verbeelden in een klimaatneutraal BoTu in 2030. Met deze provocerende visie willen het debat over de energietransitie -- dat nu geheel op dure, technologische oplossingen is gericht -- in een ruimere context plaatsen.
Het project is een samenwerking tussen het Museum Boijmans van Beuningen (de opdrachtgever), de Human Power Plant en de Academie voor Beeldvorming. BoTu is een erg diverse wijk en we willen deze culturele rijkdom aanwenden om inspiratie te verzamelen voor een samenleving zonder fossiele brandstoffen. Sommige oudere mensen hebben de hongerwinter nog meegemaakt, vele anderen brengen allerlei kennis en ervaring mee uit hun eigen cultuur. In samenwerking met Beekhuizenbindt verzamelen we die waardevolle kennis uit de buurt.
In de modelwoning van Havensteder.
Verder werken we ook samen met partijen die betrokken zijn bij de energietransitie: de Gemeente Rotterdam, het Zelfregiehuis Delfshaven, Empuls, Eneco, Voor Goed / Rotterdam Impact Agency, Delfshaven Energiecoöperatie, en sociale woningcoöperatie Havensteder. Die laatste heeft in de buurt een modelwoning opgezet waarin bewoners informatie kunnen vergaren over de gevolgen van de energietransitie. Het doel is dat ook de Human Power Plant een levensgrote modelwoning inricht, waarin een alternatief -- en betaalbaar -- toekomstmodel vorm krijgt.
Hoe realistisch is de energietransitie?
In dit eerste verslag willen we dieper ingaan op de vraag waarom we een alternatief scenario bedenken. Er ligt immers al een plan op tafel: het is de bedoeling dat BoTu onafhankelijk wordt van aardgas door over te schakelen op een warmtenet en hernieuwbare elektriciteit afkomstig uit zonnepanelen. Maar de betaalbaarheid van deze strategie is niet de enige uitdaging. Ook vanuit technisch oogpunt stelt zich de vraag hoe realistisch en duurzaam deze plannen echt zijn. Op zich is er niets mis met een warmtenet en zonnepanelen, maar we moeten ook rekening houden met het energieverbruik.
Zonnepanelen
Het huidige elektriciteitsverbruik in de buurt bedraagt gemiddeld 2.800 kilowattuur per huishouden per jaar. Met ongeveer 7.000 huishoudens komt dat neer op een totaal elektriciteitsverbruik van 19.600.000 kilowattuur per jaar, of 53.690 kilowattuur per dag. Die elektriciteit is nu grotendeels afkomstig van aardgascentrales, maar dat kan straks niet meer. Het plan is daarom om die elektriciteit ter plekke uit zonnepanelen op te wekken. Maar hoeveel zonnepanelen zijn er dan nodig, en hoeveel ruimte nemen die in?
Tien zonnepanelen van elk 300 watt leveren volgens Milieucentraal gemiddeld 2600 kilowattuur stroom per jaar op, wat dus gemiddeld 7,1 kilowattuur per dag is. Om de huidige elektriciteitsproductie van 7.000 huishoudens te dekken, zijn er dan 75.380 zonnepanelen nodig. Zo'n paneel heeft een oppervlakte van ongeveer 2 m2, bijgevolg is er 150.760 m2 ruimte nodig. De oppervlakte van BoTu is ongeveer 1.000.000 m2 (of 1 km2), dus dat klinkt niet slecht.
Aardgasvelden in Nederland. MJ Smit & NASA (CC BY SA 3.0)
Helaas is de gemiddelde opbrengst per jaar niet zo relevant. In Nederland is er ‘s winters gemiddeld tien keer minder zonne-energie dan ‘s zomers. Van november tot en met februari leveren zonnepanelen slechts 12% van de jaarproductie op. Dus geen 7,1 kilowattuur per dag, maar 2,55 kilowattuur per dag. We moeten het aantal zonnepanelen verdrievoudigen om in de vier donkerste maanden gemiddeld voldoende elektriciteit te kunnen leveren: geen 75.380 zonnepanelen, maar 226.140 zonnepanelen. Er is uiteraard ook drie keer zoveel plaats nodig: 452.280 m2, bijna de helft van de BoTu-wijk.
Energieopslag
Maar ook deze voorstelling is te positief. Zelfs met drie keer zoveel zonnepanelen is er ‘s winters geen garantie op minstens 7,65 kilowattuur per dag. Ook dat is namelijk een gemiddelde. Er zijn, zeker in Nederland, ook heel miezerige dagen wanneer een zonnepaneel zo goed als niks produceert. En hetzelfde geldt natuurlijk elke nacht: van zonsondergang tot zonsopgang leveren zonnepanelen helemaal niks op. Om beide problemen op te vangen, wordt er aan energieopslag gedacht. Het fossiele stroomnetwerk vervult nu de rol van energieopslag voor zonne-energie, maar dat is er straks niet meer.
Alleen al om het huishoudelijke elektriciteitsverbruik te dekken, zou de hele wijk Bospolder-Tussendijken onder de zonnepanelen verdwijnen
Elke technologie voor energieopslag heeft laad- en ontlaadverliezen. Die bedragen voor de meest betaalbare technieken rond de 20-30%. Dat betekent dat er dus 20-30% meer zonnepanelen moeten worden geplaatst om dat energieverlies te compenseren. Gaan we uit van een gemiddeld energieverlies van 20%, dan zijn er dus 45.228 extra zonnepanelen nodig, wat het totaal op 271.368 brengt. De benodigde oppervlakte is nu 90.456 m2 groter, of 542.736 m2 in totaal. Ruim de helft van de wijk zit dus nu al onder de zonnepanelen.
Productie van zonnepanelen en batterijen
Zonnepanelen en batterijen komen niet uit de lucht vallen -- de productie ervan steunt op mijnbouw en productieprocessen die allemaal fossiele energie vragen. Zonnepanelen worden meestal in China gemaakt en dat energieverbruik duikt dus niet op in de Nederlandse statistieken. Maar gezien het globale karakter van de klimaatverandering is het natuurlijk wel relevant.
We maakten daarom ook een berekening van de energie die het kost om al deze zonnepanelen en batterijen te produceren, uitgaande van de meest optimistische schattingen uit de wetenschappelijke literatuur. Daaruit blijkt dat de productie van 271.368 zonnepanelen ongeveer 226 gigawattuur energie kost. Bovendien gaan zonnepanelen in het beste geval 30 jaar mee: het volstaat dus niet om 1 keer 271.368 zonnepanelen te bouwen. Dat betekent dat er elk jaar 7,5 gigawattuur energie nodig is om de zonnepanelen te produceren die BoTu van huishoudelijke elektriciteit voorzien.
Zouden we die zonnepanelen in BoTu bouwen, met energie geleverd door zonnepanelen, dan zijn er opnieuw 28.980 extra zonnepanelen nodig. Dat brengt het totale oppervlak aan zonnepanelen op 600.000 m2. Maken we een soortgelijke berekening voor de lokale productie van de batterijen, uitgaande van een week energieopslag, dan komen er nog eens 80.387 extra zonnepanelen bij, wat het totaal aantal zonnepanelen op 380.735 brengt. De oppervlakte ingenomen door zonnepanelen wordt dan 761.470 m2.
Aangezien we er in deze berekening van uitgaan dat er geen millimeter ruimte is tussen de zonnepanelen, kunnen we er in praktijk van uitgaan dat nu heel BoTu (1.000.000 m2) onder de zonnepanelen is verdwenen.
De BoTu-wijk onder de zonnepanelen.
Houden we geen rekening met de lokale productie van zonnepanelen en batterijen -- iets wat in praktijk niet kan omdat de nodige grondstoffen ontbreken -- dan nog dreigt BoTu helemaal onder de zonnepanelen te verdwijnen.
Ten eerste is deze berekening gebaseerd op alleen maar het huishoudelijke elektriciteitsverbruik. Er wordt in de wijk natuurlijk ook elektriciteit verbruikt door handelszaken, industrie en openbare voorzieningen. Ten tweede hebben we het over het huidige elektriciteitsverbruik. Na de energietransitie zal het elektriciteitsverbruik een stuk hoger liggen, omdat een aantal activiteiten die nu op gas draaien -- bijvoorbeeld koken -- dan ook elektrisch moeten.
Warmtenet
De tweede pijler van de energietransitie in BoTu is de uitbouw van een warmtenet, waarmee woningen kunnen worden verwarmd en van warm water worden voorzien. Maar waar komt die warmte vandaan? Van fabrieken en energiecentrales die op aardgas of andere fossiele brandstoffen draaien. Kan je dan wel stellen dat de bewoners van BoTu "van het gas afgaan" terwijl hun verwarming en warm water in feite nog steeds op fossiele brandstof draaien?
Een warmtenet bespaart weliswaar fossiele brandstoffen, want er wordt efficiënter gebruik van gemaakt. Maar er is geen sprake van een energietransitie. Integendeel zelfs: op fossiele brandstoffen draaiende fabrieken en energiecentrales worden op deze manier een onontbeerlijk onderdeel van de infrastructuur, want als we ze zouden stilleggen, dan is er geen verwarming of warm water meer.
Hetzelfde probleem stelt zich als er warmte wordt aangevoerd uit afvalverbrandingsinstallaties. Het verbranden van afval -- en het bestaan van afval -- worden zo een onontbeerlijk onderdeel van de "duurzame" energieinfrastructuur. Zonder afval geen verwarming of warm water. Geothermische energie en biomassa zijn betere keuzes, maar ze zijn niet vrij van problemen en hun aandeel in de warmteproductie is momenteel bijzonder klein.
Menskracht
Dit alles betekent niet dat de uitbouw van een warmtenet of het plaatsen van zonnepanelen slechte ideeën zijn. Er ontbreekt echter een belangrijk element in deze -- louter technische -- discussie: de vraag of we wel zoveel energie nodig hebben. Als het energieverbruik aanzienlijk zou dalen, dan zijn er uiteraard ook minder zonnepanelen nodig, en kan het warmtenet veel sneller op echt duurzame warmte overschakelen.
Daarom gooien we het bestaande plan voor de energietransitie even de prullenmand in. We beginnen met een schone lei, en onderzoeken hoe het ook helemaal anders zou kunnen. Menskracht heeft een enorm groot voordeel: als we zelf de energie moeten leveren, dan vragen we ons eerst en vooral af hoeveel energie we eigenlijk nodig hebben. Een strikte focus op menskracht doet ons nadenken over onze huidige levenswijze, in plaats van die als een vaststaand gegeven te beschouwen.
Een eerste impressie van de wijk op menskracht.
Het scenario pakt ook twee andere problemen aan: de betaalbaarheid van de energietransitie, zeker in armere wijken, en het feit dat er over de hoofden van de mensen heen wordt beslist. Het draagvlak voor de energietransitie is vaak beperkt, en dat is zeker zo in Bospolder-Tussendijken, waar de bewoners wel wat anders aan het hoofd hebben. Door mensen op hun eigen energie aan te spreken en inspraak te geven, onderzoeken we of bewoners enthousiast kunnen worden gemaakt voor de energietransitie.
De komende weken publiceren we een tiental blogposts waarin we een op menskracht draaiende BoTu-wijk vormgeven met beelden, verhalen en berekeningen. Wie graag op de hoogte blijft, kan zich inschrijven op onze (tweetalige) nieuwsbrief.