ID.nl logo
De brandstofcel: warmte en stroom in huis zonder CO₂-uitstoot
© Наталья Евтехова
Energie

De brandstofcel: warmte en stroom in huis zonder CO₂-uitstoot

De overstap naar groene energie wordt vooral bemoeilijkt door het opslagprobleem. Zonnepanelen leveren overdag bákken met stroom, maar hoe sla je die op voor de winter? Een veelbelovende oplossing is de brandstofcel, die zonne-energie maandenlang opslaat als waterstof. In de wintermaanden zet deze 'mini-energiecentrale' de waterstof om in stroom en verwarming voor je woning. Lees in dit artikel hoe deze Nederlandse technologie energieopslag betaalbaar maakt.

De brandstofcel, die populair is in Japan, is bij ons nooit echt van de grond gekomen voor huishoudelijke toepassingen. Toch verwachten we heel interessante innovaties van de brandstofcel. Als het de goede kant blijft uitgaan, zal het zelfs mogelijk worden om de overproductie van zonnestroom tot de winter op te slaan.

Ook interessant: Alternatieve bodemwarmtepomp: niet diep, maar breed!

Iedereen heeft de mond vol van de overschakeling naar duurzame energiebronnen en we gaan verwoed de strijd aan tegen de CO₂-uitstoot. Toch blijven er prangende vragen. Bij groene elektriciteitsproductie blijft de buffering en opslag een heikel punt. En is de warmtepomp wel de enige zaligmakende oplossing? Een alternatief is de brandstofcel, maar die is nog erg duur en vrij onbekend. Hoewel, er komt een nieuwe generatie brandstofcellen die als een mini-energiecentrale de woning van elektriciteit en warmte voorziet, en die de overproductie van zonnepanelen zelfs maandenlang kan opslaan. Het gaat zelfs om een vondst van eigen bodem.

Koude verbranding

Een brandstofcel is een manier om via een chemische reactie elektriciteit op te wekken. Het gaat om een toestel met de omvang van een grote koelkast dat door een elektrochemisch proces waterstof aan de bronbrandstof onttrekt en tegelijkertijd zuurstof toevoegt. Die bronbrandstof is bij de huidige brandstofcellen aardgas of biogas. Tijdens deze chemische reactie komt zowel warmte als elektriciteit vrij. Er vindt dus geen verbranding plaats, zoals bij een conventionele condensatieketel. Daarom noemt men het elektrochemische proces 'koude verbranding'.

De brandstofcel zelf stoot geen CO₂ uit, maar slechts water. Bovendien heeft de cel een duurzaam karakter; het apparaat bevat bijvoorbeeld geen bewegende delen. Toch wordt deze oplossing tot op vandaag niet als hernieuwbare energie beschouwd, omdat er bij de huidige generatie brandstofcellen nog steeds fossiele brandstof nodig is. Terecht, maar bij de brandstofcellen die we later in dit artikel zien, komt ook daar verandering in. 

©sivvector

De brandstofcel produceert waterstof en stoot alleen water uit.

Big in Japan

Klinkt dat futuristisch? Hier in de Lage Landen misschien wel, maar in Japan is de huishoudelijke brandstofcel Ene-Farm Home Fuel Cell van Panasonic in samenwerking met Tokyo Gas al sinds 2009 op de markt. Het gaat om een brandstofcel die aardgas gebruikt om waterstof aan te onttrekken en zo elektriciteit en warm water te produceren. Deze huishoudelijke brandstofcellen worden vandaag in meer dan 200.000 Japanse woningen gebruikt.

©Panasonic.com

De Ene-Farm Home-brandstofcel links met daarnaast een eenheid voor warm water.

In combinatie met de hoogrendementsketel

Daarop startten ook Europese fabrikanten zoals Viessmann in samenwerking met technologiereus Panasonic met de ontwikkeling van brandstofcellen voor huishoudelijke toepassingen. Hier worden brandstofcellen gecombineerd met een hoogrendementsketel op gas. Samen zorgen ze voor verwarming, warm water en elektriciteit.

Er zijn opstellingen waarbij de brandstofcel gekoppeld wordt aan de condensatieketel en uitvoeringen met een ingebouwde gascondensatieketel. De brandstofcel en de gasketel zijn verbonden met een warmtewisselaar die ervoor zorgt dat de restwarmte van de brandstofcel in het buffervat van de ketel wordt opgeslagen. Overigens wordt dit product niet langer gecommercialiseerd in Nederland en België. In Duitsland worden ze nog wel verkocht.

De Vitovalor PT2, een verwarmingssysteem met brandstofcel.

De eerste generatie duur en kwetsbaar

Behalve dat deze generatie brandstofcellen aardgas verbruiken is een ander probleem dat ze op dit moment erg prijzig zijn en alleen aantrekkelijk zijn voor grootverbruikers. Wie meer dan 3500 kWh à 4000 kWh elektriciteit per jaar nodig heeft, kan een brandstofcel overwegen. Als je weinig verbruikt of als je een energiezuinige woning hebt, zal de brandstofcel minder aantrekkelijk zijn. De prijs loopt al snel op richting de 15.000 en zelfs 20.000 euro, en het duurt dus wel even om deze investering terug te verdienen. 

De brandstofcel als energiegenerator

Zo’n brandstofcel werkt met een anode en kathode. De plaats waar de elektrische stroom in de cel binnenstroomt, is de anode. De kathode is de plek waar de stroom de cel weer verlaat. Een voordeel van een brandstofcel ten opzichte van de batterij is dat je constant nieuwe energiedragers aan de cel kunt blijven toevoegen om stroom en warmte te produceren. Dat is een proces dat kan blijven doorgaan, terwijl de accu van een batterij na verloop van tijd 'op' raakt. 

Stroom naar waterstof en terug naar stroom

Overtollige zonnestroom opslaan en bewaren is duur en bedoeld voor korte periodes. Zonne-energie gedurende maanden opslaan in een batterij was tot voor kort ondenkbaar. Toch beweert het Duits bedrijf Home Power Solution een oplossing te hebben om dit soort overschotten veel rendabeler op te slaan via een brandstofcel: de Picea. Dit apparaat gebruikt overtollige zonnestroom van de zonnepanelen om water te splitsen in waterstof en zuurstof. De geproduceerde H₂ (waterstof) wordt vervolgens gebufferd in tanks. 

©Homepowersolutions.de

In de wintermaanden zet de brandstofcel de opgeslagen waterstof opnieuw om in stroom.

Zomerstroom bewaren voor de winter

's Winters wordt de waterstof van de Picea weer omgezet in stroom door middel van de brandstofcel. De brandstofcel zou dus ook een oplossing kunnen zijn voor langetermijnopslag van stroom. De woordvoerder van Home Power Solution vertelt ons dat het product momenteel – en ook volgend jaar – alleen in Duitsland wordt verkocht. Bovendien moeten de opslagtanks met het licht ontvlambare waterstofgas buiten de woning worden opgesteld. Verder weten we nog niets over de efficiëntie van het systeem. Volgens de website zou de Picea in staat zijn om 1500 kWh aan 's zomers opgewekte zonnestroom te bewaren voor de winter.

©Homepowersolutions.de

De Picea slaat het waterstofgas op in tanks.

Circulaire energie 

Een ander veelbelovend project vinden we in Nederland bij Circonica. Diederik Jaspers en Wouter van Neerbos hebben in 2018 het bedrijf Circonica Circular Energy B.V. opgericht om samen met de TU Delft en Rijksuniversiteit Groningen een betaalbare en breed inzetbare brandstofcel te ontwikkelen. We spraken met Diederik Jaspers.

"Het grootste probleem van de brandstofcellen die we kennen is dat ze te duur zijn en dat ze een te korte levensduur hebben. In ons onderzoek werkten we met chemicaliën waarmee je deze elektrische energie in combinatie met CO₂ en waterstof toch kunt opslaan, bijvoorbeeld in methanol. De methanol zorgt dan voor zogenaamde ‘chemical storage’. Hierdoor kan de brandstofcel worden ingezet als bouwsteen voor de energietransitie en bij de opslag van duurzame energie. De brandstofcel van Circonica is vooral goedkoper en efficiënter dan zijn tegenspelers."  

©Circonica.com

De brandstofcel van Circonica moet een betaalbare en veelzijdige energiegenerator worden.

20 cellen samen zo groot als een colablikje

Ook deze nieuwe brandstofcel zet door een elektrochemische reactie de brandstof om in elektriciteit en warmte. De Circonica is gebaseerd op het HELP-concept: Holle Elektrodes en Losse Platen. De elektrodes zijn gemaakt uit keramiek en niet uit dure, zeldzame materialen. De cellen worden los op elkaar gestapeld. Zo’n stapel van twintig cellen heeft de doorsnede en hoogte van een colablikje. Zo'n 'stack' heeft een vermogen van 250 watt.

Voor een huishouden volstaan één tot vier stacks, aangevuld met een kleine accu voor de momenten van piekbelasting. Uniek aan deze brandstofcel is dat hij tevens dienst kan doen als elektrolyser om overtollige stroom van zonnepanelen om te zetten in waterstof, waarmee hij later opnieuw elektriciteit kan opwekken.

Deze brandstofcel is een alleseter en kan vele typen brandstof aan: aardgas, biogas, waterstof, ammoniak en mengsels daarvan. Door de directe elektrochemische omzetting in elektriciteit is deze brandstofcel drie keer zo efficiënt als een verbrandingsmotor. Ook is het relatief eenvoudig om de cel in een cv-ketel te integreren, omdat de uitvoertemperaturen vergelijkbaar hoog zijn.

Toekomstmuziek

De startup Circonica heeft ondertussen een werkende brandstofcel. In samenwerking met de genoemde universiteiten worden verschillende brandstoffen getest om de brandstofcel te optimaliseren. Door de samenwerking met grondstofleveranciers, spuitgieterijen en een fabrikant van verwarmingsketels mikt men op een prijs van 1500 euro per kW als de productie eenmaal geautomatiseerd en opgeschaald is. Haalbaar dus voor een huishouden, zes tot tien keer lager dan andere brandstofcellen en bovendien veel goedkoper dan warmtepompen die nu 7000 tot 15.000 euro kosten.

Over slim energie opslaan gesproken... 👇

Vraag een offerte aan voor thuisbatterij:

▼ Volgende artikel
Audio-Technica introduceert vernieuwde AT33x-cartridges
Huis

Audio-Technica introduceert vernieuwde AT33x-cartridges

Audio-Technica heeft voor het eerst sinds 2014 een grote update van zijn phono-cartridgelijn uitgebracht. De nieuwe AT33x-serie bestaat uit vijf verschillende modellen, waaronder drie zogeheten stereo moving coil-cartridges en twee mono moving coil-cartridges.

De nieuwe serie introduceert verschillende technische vernieuwingen die de geluidskwaliteit moeten verbeteren. Een belangrijke innovatie is bijvoorbeeld het eerste gebruik van gegoten zink door Audio-Technica in cartridges. Dit materiaal heeft een hoge dichtheid en stijfheid, waardoor ongewenste trillingen worden geminimaliseerd en een rijkere en meer gearticuleerde weergave wordt bereikt, vooral in het midden- en lage frequentiebereik.

Audio-Technica heeft ook een nieuw ophangingsmechanisme ontwikkeld met een iets lagere dynamische compliantie dan conventionele cartridges. Deze aanpassing zorgt voor meer flexibiliteit bij het instellen en betere compatibiliteit met verschillende toonarmen, wat gebruikers meer vrijheid geeft bij het aanpassen van het geluid.

Alle cartridges uit de AT33x-serie worden volgens Audio-Technica in Japan vervaardigd en met de hand afgewerkt door ervaren vakmensen. De nauwkeurige bewerking en zorgvuldige afstelling zijn het resultaat van tientallen jaren ervaring, wat resulteert in een kwaliteits- en betrouwbaarheidsniveau dat volgens Audio-Technica niet mogelijk zou zijn met enkel geautomatiseerde processen. Dit weerspiegelt de Japanse ambachtelijke traditie waar Audio-Technica veel waarde aan hecht.

De verschillende modellen

De stereo-modellen in de serie hebben elk hun eigen kenmerken. De AT33xEN is uitgerust met een elliptische naald die een rijk geluidsveld combineert met stabiele controle, terwijl de AT33xMLD en AT33xMLB microlineaire naaldmodellen zijn die zorgen voor verfijnde expressiviteit en uitzonderlijke controle over een brede bandbreedte bieden.

De mono-cartridges in de serie zijn speciaal ontworpen voor liefhebbers van mono-vinyl. De AT33xMONO/I brengt volgens Audio-Technica de volledige aantrekkingskracht van mono vinyl over, terwijl de AT33xMONO/II zich onderscheidt met een warm, meeslepend geluid. Dit laatste model is het enige in de AT33x-serie dat gebruikmaakt van een samarium-kobaltmagneet en een zuiver ijzeren juk voor een soepele, stabiele en rijk gestructureerde weergave.

Technische innovaties

De AT33x-serie bevat technische innovaties, waaronder dubbele bewegende spoelen voor uitstekende kanaalscheiding en brede frequentierespons, een duraluminium cantilever die harder is dan standaard aluminium, en een hybride behuizing die drie materialen combineert om resonantie over de hele cartridge te verspreiden voor een gebalanceerd, natuurlijk geluid.

De cartridges zijn verder voorzien van PCOCC-spoelleiders zonder kristalkorrelgrenzen voor verminderde signaalverstoring, goudgeplateerde geluidsterminalpennen met een dikkere goudlaag dan conventionele producten, en schroefdraadgaten voor eenvoudigere directe montage op geïntegreerde toonarmen en de meeste standaard headshells.

Beschikbaarheid en prijzen

De Audio-Technica AT33x-serie is vanaf 23 oktober 2025 verkrijgbaar. De stereo-modellen hebben een adviesprijs vanaf 599 euro, terwijl de mono-modellen een adviesprijs hebben vanaf 399 euro.

Platenspelers van Audio-Technica op Kieskeurig.nl:

▼ Volgende artikel
Review Dreame Matrix 10 Ultra – Veel meer opties, veel minder werk
© Wesley Akkerman
Huis

Review Dreame Matrix 10 Ultra – Veel meer opties, veel minder werk

Dreame timmert hard aan de weg met verschillende robotstofzuigers en presenteert met de Dreame Matrix 10 Ultra een nieuw model. In de basis is dit een soort opgevoerde X50, maar dan met een veel uitgebreider station én meerdere dweilpads.

Fantastisch
Conclusie

De Dreame Matrix 10 Ultra neemt flink wat werk uit handen en presenteert allerlei extra mogelijkheden. De zuig- en dweilprestaties zijn beter dan ooit en het is erg prettig dat je nu drie soorten schoonmaakmiddelen in de zeepbak kunt gebruiken. Het enige wat jij nog hoeft te doen, is af en toe het water bijvullen en het vieze water weggooien. Voor de rest heb je hier eigenlijk geen omkijken meer naar.

Plus- en minpunten
  • Klimt over drempels
  • Inschuifbare sensortoren
  • 30.000 Pa aan zuigkracht
  • Stiller dan ooit
  • Uitschuifbare dweilpad en zijborstel
  • Drie soorten dweilpads
  • Drie verschillende soorten zeep
  • Min of meer vol-automatisch
  • Ontzettend duur
  • Zuigprestaties op vloerkleed

Dreame blijft stevig aan de weg timmeren, en dat zie je terug in de nieuwe Matrix 10 Ultra. Zoals we van het merk gewend zijn, bouwt het voort op eerdere modellen met slimme verbeteringen in plaats van een compleet nieuw ontwerp. Denk aan de H15 Pro en de H15 Mix of de H15 FoamWash – allemaal varianten die het topmodel van hun tijd nét iets praktischer of completer maakten. De Matrix 10 Ultra zet die lijn voort waar de X50 Ultra destijds ophield.

Met een adviesprijs van 1599 euro(!) is de Matrix 10 Ultra fors duurder dan de X50 Ultra, die nu rond de 1200 euro kost. Maar daar krijg je ook heel wat voor terug. Alles wat de X50 kon, kan deze robot ook, én meer. Zo heeft hij een uitschuifbare dweil en borstel, wielen die moeiteloos drempels trotseren en een intrekbare cameramodule, zodat de robot ook onder meubels kan schoonmaken.

©Wesley Akkerman

Dreame Matrix 10 Ultra

Om niet te veel in herhaling te vallen, concentreren we ons vanaf hier op de belangrijkste verschillen en toevoegingen. Zo beschikt de Dreame Matrix 10 Ultra nu over 30.000 Pa aan zuigkracht (tegenover 20.000 Pa op de X50) en gaat hij langer mee op een volle batterij (die overigens even groot is), waardoor je er 60 minuten meer uit perst. Verder vallen de iets grotere waterbakken en de kleinere stofbak in de stofzuiger op, maar daar blijft het bij.

Wat zorgt dan voor dat grote prijsverschil? Om te beginnen is het station veel groter en uitgebreider. Dat komt door de ondersteuning voor drie soorten dweilpads: één voor reguliere vloeren en schoonmaak, één voor badkamervloeren en één voor de vettere vlekken in huis (zoals in de keuken). Alle drie de soorten bewaar je netjes in het deurtje van het oplaad- en schoonmaakstation en hoef je bovendien niet handmatig om te wisselen.

©Wesley Akkerman

De uitgebreidere basis

Voordat je een schoonmaaktaak start en je de Dreame Matrix 10 Ultra de opdracht geeft te dweilen, pakt het systeem zelf de pads die het nodig heeft. Dat gebeurt via een intern systeem in de vorm van een soort robotarm zoals je die ook in frisdrankautomaten kunt tegenkomen. Die beweegt op en neer en plaatst de dweilpads direct onder de stofzuiger, waar de dweilen dankzij krachtige magneten op hun plaats klikken. Dat proces kost wat meer tijd, maar dan heb je ook wat.

Het is bovendien zo dat je drie verschillende soorten schoonmaakmiddelen in dezelfde basis kunt inzetten. In de doos zitten drie flesjes met reguliere zeep, zeep voor houten vloeren en een middel waarmee je nare geurtjes verwijdert die huisdieren achterlaten. Zoals altijd raadt Dreame aan alléén de door het bedrijf verkochte middelen te gebruiken, maar in principe staat het je vrij om ook je eigen schoonmaakmiddel te gebruiken dat specifiek bij jouw vloer past.

©Wesley Akkerman

Meer dan genoeg

De Dreame Matrix 10 Ultra is waarschijnlijk te geavanceerd voor het gemiddelde huishouden, dat vaak ook prima uit de voeten kan met een Dreame L40 Ultra AE of Eufy Omni E25. Maar die laten nog weleens steken vallen of laten qua dweilprestaties iets te wensen. De Matrix 10 Ultra komt echter steeds dichter bij 'de ultieme dweilrobot', en dat is vooral te danken aan zijn veelzijdigheid. Niettemin moet je wel erg veeleisend zijn wil je dit systeem überhaupt overwegen.

Qua navigatie en schoonmaakprestaties doet de Dreame Matrix 10 Ultra het ook gewoon goed. De robot gaat secuur langs muren, plinten (die hij ook gewoon meeneemt) en kasten, waardoor er weinig plekjes overblijven die niet gestofzuigd of gedweild worden. Het enige waar je dan nog een beetje rekening mee moet houden, is dat het basisstation veel ruimte in de breedte inneemt en dat kan onhandig zijn. Ook de zuigprestaties op een kleed kunnen nog altijd beter.

©Wesley Akkerman

Via de app kun je instellen wat je van de Dreame Matrix 10 Ultra verlangt. Je beheert het watergebruik, de zuigkracht en de draaicirkels. Hoe kleiner die zijn, des te groter het oppervlak wordt dat hij schoonmaakt. De app biedt ook een onderhoudsscherm waarin je kunt zien wanneer een bepaald onderdeel aan vervanging of een stofdoek toe is. Ook krijg je daar allerlei tips en updates van de digitale schoonmaakhulp, net zoals bij andere Dreame-producten.

Dreame Matrix 10 Ultra kopen?

Laten we wel wezen: bijna 1600 euro (zonder kortingen) voor een robotstofzuiger is enorm veel geld. Maar de Dreame Matrix 10 Ultra neemt je dan ook flink wat werk uit handen en presenteert allerlei extra mogelijkheden, zonder de gebruiker daarbij op te zadelen met meer werk. De zuig- en dweilprestaties zijn beter dan ooit en het is erg prettig dat je nu drie soorten schoonmaakmiddelen in de zeepbak kunt gebruiken. Het enige wat jij nog hoeft te doen, is af en toe het water bijvullen en het vieze water weggooien. Voor de rest heb je hier eigenlijk geen omkijken meer naar.