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.

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

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

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 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

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

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

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... 👇

Voor de ultieme bioscoopervaring thuis is geluid minstens zo belangrijk als scherp beeld. Om die reden kom je op veel moderne televisies en soundbars tegenwoordig de term eARC tegen. Het zou een onmisbare schakel voor je nieuwe apparatuur zijn, maar is dat ook zo? We scheiden de marketing van de feiten, zodat je precies weet of deze upgrade voor jou noodzakelijk is.

Wie onlangs een nieuwe televisie of soundbar heeft aangeschaft, is de term ongetwijfeld op de aansluitingen tegengekomen: HDMI eARC. Deze technologie belooft een superieure luisterervaring en meer gebruiksgemak, maar de technische details zijn niet altijd direct even duidelijk. In dit artikel leggen we uit wat enhanced Audio Return Channel (want daar staat de afkorting voor) precies doet, wat het verschil is met de oudere standaard en wanneer deze functie voor jou interessant is.

De evolutie van ARC naar eARC

Om te begrijpen wat eARC is, moeten we eerst kijken naar de voorganger. ARC, oftewel Audio Return Channel, maakte het jaren geleden mogelijk om via één HDMI-kabel zowel beeld als geluid te versturen tussen je televisie en een receiver of soundbar. Er waren niet langer extra optische kabels nodig en het zorgde er bovendien voor dat je het volume van je audiosysteem met de afstandsbediening van de tv kon bedienen.

eARC is de enhanced oftewel verbeterde versie van deze techniek. De grootste vooruitgang zit 'm in de bandbreedte en de snelheid waarmee audiosignalen worden verstuurd. Waar de oude standaard zich nog weleens kon verslikken in de hoeveelheid data die tegelijkertijd door de kabel werd gestuurd, zet de nieuwe versie de sluis volledig open voor moderne audioformaten.

'Lossless' geluid voor de thuisbioscoop

Het belangrijkste voordeel van deze verhoogde bandbreedte is de mogelijkheid om ongecomprimeerd (ook wel lossless geheten) geluid te versturen. De originele ARC-aansluiting moet het geluidssignaal vaak comprimeren om het door de kabel te krijgen, wat resulteert in kwaliteitsverlies. Bij eARC is dat niet langer nodig.

Hierdoor kun je genieten van audioformaten zoals Dolby TrueHD en DTS-HD Master Audio. Dat is vooral relevant voor liefhebbers van ruimtelijk geluid. Object-gebaseerde formaten zoals Dolby Atmos en DTS:X komen pas echt tot hun recht via een eARC-verbinding, omdat de hoogte- en diepte-effecten zonder compressie veel nauwkeuriger kunnen worden weergegeven. Je hoort het geluid precies zoals de regisseur het in de studio heeft bedoeld.

©Proxima Studio

Wanneer heb je eARC echt nodig?

Niet elke gebruiker heeft direct profijt van deze upgrade. Als je voornamelijk naar het journaal kijkt of net zo lief gebruikmaakt van de ingebouwde speakers van de televisie, is de meerwaarde verwaarloosbaar. De technologie wordt echter onmisbaar wanneer je investeert in een hoogwaardige soundbar of surround-set en content van hoge kwaliteit consumeert. Denk hierbij aan het kijken van 4K Blu-rays of het streamen van films via diensten als Netflix en Disney+ die Dolby Atmos ondersteunen.

Daarnaast is het voor gamers met een PlayStation 5 of Xbox Series X een belangrijke toevoeging, omdat het zorgt voor een ideale samenwerking tussen beeld en geluid – zonder vertraging. Een bijkomend voordeel van de nieuwe standaard is namelijk een verplichte correctie voor 'lip-sync', waardoor beeld en geluid altijd perfect gelijk lopen.

Benodigde apparatuur en kabels

Om gebruik te kunnen maken van deze functionaliteit, moet de gehele keten van apparatuur de standaard ondersteunen. Dat betekent dat zowel je televisie als je audiosysteem over een HDMI eARC-aansluiting moeten beschikken. Meestal is dat hardware die HDMI 2.1 ondersteunt. Ook de bekabeling speelt een rol. Hoewel sommige oudere HDMI-kabels met ethernet de signalen kunnen verwerken, wordt voor de zekerheid een 'Ultra High Speed' HDMI-kabel aangeraden.

Wanneer je zeker weet dat al je apparatuur compatibel is, hoef je in de meeste gevallen niets in te stellen; de apparaten herkennen elkaar automatisch en kiezen de hoogst mogelijke geluidskwaliteit.

ASUS heeft tijdens de CES-beurs de ROG NeoCore onthuld, een conceptrouter die gebruikmaakt van de nieuwe wifi 8-standaard. De fabrikant toonde hierbij de eerste praktijkresultaten, waaruit blijkt dat de focus bij deze generatie meer ligt op stabiliteit en bereik dan op pure snelheid. De eerste consumentenmodellen worden in de loop van 2026 op de markt verwacht.

Bij eerdere wifi-generaties leek het verbreken van snelheidsrecords vaak het enige doel. Wifi 8 gooit het echter over een andere boeg. De technologie is ontworpen om de verbinding krachtig te houden wanneer je niet pal naast de router staat. Het nieuwe protocol krijgt dan ook niet voor niets het label Ultra-High Reliability (UHR) mee.

Uit praktijktests van ASUS blijkt dat de snelheid op middellange afstand (denk aan de slaapkamer of de werkkamer op de bovenverdieping) tot wel twee keer hoger ligt dan bij wifi 7. De techniek gaat dan ook slimmer om met obstakels zoals dikke muren en betonnen plafonds. Voor jou betekent dit dat een 4K-stream of een belangrijke videocall niet meer hapert zodra je naar de keuken loopt voor een kop koffie. De beruchte 'dead zones' in huis behoren hiermee definitief tot het verleden.

Geen last meer van de buren

Woon je in een drukke wijk of in een appartementencomplex? Dan vecht jouw router eigenlijk constant met die van de buren om hetzelfde radiospectrum, met traag internet tot gevolg. Wifi 8 lost dat op door het beschikbare spectrum veel fijnmaziger te coördineren tussen verschillende netwerken. Je router herkent vreemde signalen sneller en ontwijkt ze proactief.

Daarnaast is er goed nieuws voor je smarthome-setup. Apparaten zoals slimme lampen, thermostaten en stekkers hebben vaak maar kleine antennes met een beperkt bereik. Wifi 8 verdubbelt het bereik voor dit soort Internet of Things-apparatuur (IoT). Die slimme stekker achter in de tuin of in de schuur blijft voortaan dus moeiteloos verbonden.

Onder de motorkap: Waarom wifi 8 ‘Ultra High Reliability’ heet

Waar wifi 7 nog draaide om brute snelheid, is de officiële naam van de wifi 8-standaard veelzeggend: IEEE 802.11bn Ultra High Reliability. Geen snellere topsnelheid dus (die blijft steken op een toch al indrukwekkende 46 Gbps), maar technologie die ervoor zorgt dat die snelheid ook echt aankomt bij je apparaat.

Daarbij spelen drie innovaties een belangrijke rol:

• De slimme buurman (Co-SR): Dankzij Coordinated Spatial Reuse praten routers in een drukke omgeving met elkaar. Jouw router herkent wanneer de buurman op hetzelfde kanaal zit en past zijn eigen zendkracht dynamisch aan om storingen te voorkomen. Resultaat? Tot 25 procent meer efficiëntie in drukke woonwijken.

• Geen zwakste schakel (UEQM): In huidige netwerken kan één apparaat met een slecht bereik de snelheid van het hele netwerk omlaag trekken. Met Unequal Modulation krijgt elke datastroom zijn eigen snelheidsspecificatie. Zo kan je smartphone op volle kracht streamen, terwijl die verre beveiligingscamera aan de dakgoot de rest van de verbinding niet meer vertraagt.

• De verkeersregelaar (DCA): Via Dynamic Sub-Channel Allocation verdeelt de router de bandbreedte veel slimmer. In plaats van een apparaat een vaste 'baan' op de digitale snelweg te geven, kijkt de router per milliseconde wat een apparaat echt nodig heeft. Dat voorkomt digitale opstoppingen en zorgt voor een spectaculaire daling in vertraging (latency).

©ASUS

Korte metten met haperingen

Voor gamers en thuiswerkers die afhankelijk zijn van clouddiensten is de latency (vertraging) belangrijker dan de pure downloadsnelheid. Niets is frustrerender dan haperend beeld tijdens een online match of een stotterende audioverbinding tijdens een meeting.

ASUS claimt dat de pieken in die vertraging bij wifi 8 tot wel zes keer lager uitvallen. De router plant het dataverkeer van alle apparaten in huis namelijk efficiënter in. Zelfs als het hele gezin tegelijkertijd online is, wordt de bandbreedte zo razendsnel verdeeld dat niemand op zijn beurt hoeft te wachten. Het resultaat is een netwerk dat direct en lekker snappy aanvoelt.

Nu al overstappen of niet?

De officiële wifi 8-standaard wordt pas in 2028 definitief vastgelegd, maar ASUS wacht daar niet op. Net als bij eerdere generaties ontwikkelt de fabrikant nu al hardware op basis van de huidige conceptversies. De verwachting is dat de eerste routers en mesh-systemen, waaronder de ROG NeoCore, in de loop van 2026 al in de schappen liggen.

Hoewel je natuurlijk ook nieuwe apparaten nodig hebt om de volledige voordelen van wifi 8 te benutten, werkt de nieuwe hardware uiteraard ook met je huidige smartphone en laptop. Je bent dus direct voorbereid op de toekomst.