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... 👇

Hoge bloeddruk? Enkeltje Pokopia. Rotdag gehad op het werk? Die verdwijnt onmiddellijk in Pokopia. Zie je het allemaal even niet meer zitten? Vind dan soelaas in Pokopia. We hebben nog flink wat speelsessies te gaan voordat we een eindoordeel kunnen vellen, maar één ding weten we zeker na anderhalf uur met Pokémon Pokopia: hoe lang je er ook doorbrengt, je vertrekt nooit zonder glimlach.

Het is donker in de grot wanneer ik uit m’n pokébal schiet. Ik ben een Ditto, je weet wel, zo’n paarse plak slijm die in alles kan veranderen. Denkend aan mijn oude trainer, diens lange, bruine lokken en kekke outfit, is slechts één gedaanteverwisseling mogelijk. Ik verander in haar, wetende dat de gigantische, door tentakels omgeven pokémon die voor me staat kan vertellen wat er gaat gebeuren.

©Nintendo, The Pokémon Company, GAME FREAK inc. en KOEI TECMO GAMES

Het is een Tangrowth, de evolutie van Tangela, die zich omdraait en eens goed naar me kijkt. Dit is niet zomaar een Tangrowth, want hij is wel erg intelligent. “Professor Tangrowth, aangenaam”, zegt hij beleefd. Al snel blijkt: hij weet alles! Zijn epistel over het verleden duidt op een inmiddels vervallen eiland, de plek waar we ons nu bevinden. De ooit zo vrolijk bloeiende flora is totaal verdord, de gebouwen die erop pronkten geruïneerd en de mensen én pokémon die hier ooit rondliepen? Die zijn vertrokken.

Het is een eiland dat een broodnodige levensimpuls nodig heeft. “En die gaan wij toedienen”, maakt de hooggeleerde pokémon duidelijk. Zo simpel is de opzet van Pokémon Pokopia. In het komende anderhalf uur van de previewsessie, gehouden bij Nintendo in Frankfurt, zet ik de eerste stappen richting een levendig, veilig en harmonieus toevluchtsoord voor alle mogelijke soorten pokémon.

Symbiose van de lekkerste game-ingrediënten

Dat klinkt allemaal bekend, toch? Je kent het natuurlijk van Animal Crossing, waarin je een desolaat eiland omtovert tot een thuis voor talloze bewoners. Dat concept pakken Nintendo, Game Freak, The Pokémon Company en Koei Temco, ze vullen het aan met een flinke scheut Minecraft en de geliefde licentie van zakmonsters, maar dan zonder het trainen en knokken.

Ja, de kenmerkende vaardigheden en battle moves uit de Pokémon-reeks zijn er, maar in Pokopia zet je ze in om terrein te bewerken en letterlijk te vormen zoals jij het wil. Er is een uit Animal Crossing afkomstige doe-het-zelf-tafel aanwezig, waar je verzamelde objecten zoals stenen en takken gebruikt om nieuwe objecten voor je eiland te maken. Eenvoud is de regel: met één druk op de knop ben je aan het verzamelen en net zo snel sla ja aan het craften. Voordat je het weet ben je weer rond aan het lopen om met pokémon-moves de grond onder je voeten à la Minecraft te formeren en bewerken.

©Nintendo, The Pokémon Company, GAME FREAK inc. en KOEI TECMO GAMES

Zo leer ik in de eerste minuten dat het waterpistool van een Squirtle uitgedroogde grond en gras groen doen kleuren. Bloemen en bomen groeien en bloeien als de waterpokémon er letterlijk zijn plasje over heeft gedaan. Hetzelfde geldt voor Charmander, wiens vlammen een warm haardvuur ontsteken. Of wat dacht je van Bulbasaur, wiens lianen letterlijk nieuw gras uit de grond doen ontspruiten? Maar voordat je daar überhaupt aan kunt denken, moet je dat soort moves wel leren. Het is maar goed dat ik een Ditto ben!

Het gemak waarmee dat allemaal gaat is bijna kinderlijk intuïtief. Lukt het je een pokémon voor je te winnen door simpele taken voor ze te voltooien, dan gunnen ze jou de mogelijkheid om hen te imiteren en hun kenmerkende manoeuvre te leren. Zo vraagt Bulbasaur bijvoorbeeld om een lekker bedje bij het gras. Geen probleem, ik raap wat takken en bladeren bij elkaar en bouw een bedje. “Thanks maat, hier heb je mijn move én mijn gelijkenis!”

Previous slideNext slide

Dit is mijn thuis!

Gelukkig gooien de makers genoeg nieuwe spelmechanieken in de mix om te zorgen dat Pokopia niet in mum van tijd tot gapen en geeuwen leidt. Is het niet een nieuwe move om het eiland mee te veranderen, dan zijn het wel aanwijzingen van nieuwe pokémon die mogelijk op jouw grond kunnen verschijnen. Daar moet je de juiste omstandigheden voor creëren: waar de eerste pokémon simpelweg opduiken tussen stukjes gras, moet je al snel na gaan denken over speciale soorten terrein die specifieke pokémon aantrekken.

Wil ik een Hitmonchan laten verschijnen op mijn eiland? Dan moet ik zorgen voor een bankje en een boksbal, zodat hij lekker kan meppen en even uitrusten. Heracross? Die komt alleen tevoorschijn als ik bij een grasveld ook een boom neerzet, puur voor de schaduw. Later in de game zullen meer verschillende objecten nodig zijn om pokémon te laten verschijnen, zoals bij Tyranitar. Die vereist een kruiwagen, alleen te verkrijgen met een uitgebreider craft-recept, en natte grond om te verschijnen.

©Nintendo, The Pokémon Company, GAME FREAK inc. en KOEI TECMO GAMES

Een Combee zal zich alleen thuis voelen tussen de bloeiende bloemen en een Magikarp heeft vierkante meters aan water nodig, aangevuld met een hengeltje, om het tot zijn habitat te kunnen rekenen. Zo zorg je voor allerlei stukjes territorium op je eiland om verschillende Pokémon aan te trekken. Is dat gelukt, dan volg je het hiervoor genoemde proces om dikke maatjes met ze te worden en hun unieke moves te leren.

Vriendelijker kan bijna niet

Dat gebeurt allemaal op kabbelend tempo en met precies genoeg begeleiding, zodat je nooit het overzicht verliest. Nogmaals: heb je Animal Crossing gespeeld, dan is het echt een fluitje van een cent. Zo is het doel aan de start duidelijk: we gaan het vervallen Poké Center opknappen. Alle stapjes richting dat doel worden helder uitgelegd en hoewel ik niet tot volledige restauratie ben gekomen, voel ik aan mijn water dat er vanuit dat gebouw meer bouw- en craft-uitdagingen voort zullen vloeien.

©Nintendo, The Pokémon Company, GAME FREAK inc. en KOEI TECMO GAMES

Het geheel is voorzien van een uiterst vriendelijk toontje, zowel in gameplay als dialoog en muziek. Terrein bewerken doe je met een simpel, grid-based systeem waarbij je exact ziet welk stukje grond je gaat bewerken. Je komt tot rust op je pokémoneiland, een ultiem stressmedicijn na bijvoorbeeld een lange werkdag.

Toeristen op elkaars eiland

Het punt waarop ik niet wil stoppen met spelen komt zoals wel vaker in het staartje van de previewsessie. Op dat moment zijn we met alle aanwezigen in de ruimte samen aan het spelen op één eiland. Terwijl we elkaar zien lopen, vliegen, graven en varen komt de ene na de andere nieuwe pokémon tevoorschijn. Het voelbare plezier onder collega’s maakt dat niemand echt wil stoppen met toerist zijn op elkaars eiland.

©Nintendo, The Pokémon Company, GAME FREAK inc. en KOEI TECMO GAMES

We waren net bezig om een museum te bouwen - weer zo’n bekende uit Animal Crossing - als de tijd op is. Met een zucht legt ik mijn controller neer. “Jammer, ik ging zo lekker”, gaat er door m’n hoofd. Maar ook: die glimlach. Want ja, van Pokopia vertrek je absoluut niet zonder glimlach, zo zei ik eerder al.

Pokémon Pokopia brengt je straks bij de volledige versie een prettig pakket waarin de terraforming uit Minecraft samenkomt met de verzameldrift, ontwerpzucht en het saamhorigheidsgevoel uit Animal Crossing. De warme, volvette en oh zo smaakvolle pokémonsaus eroverheen zorgt voor een werkelijk feest der herkenning waarvan de eindtijd het liefst nooit aanbreekt.

Pokémon Pokopia verschijnt op 5 maart voor Nintendo Switch 2.

Energieopslag stond lang gelijk aan een technische puzzel van losse kastjes en kabels. De Hoymiles HiOne rekent daar definitief mee af. Dit systeem integreert krachtige prestaties in één strakke, modulaire zuil die gezien mag worden. Ben jij klaar voor de volgende stap in energieonafhankelijkheid? Wij doken in de specificaties van deze stille krachtpatser.

Partnerbijdrage - in samenwerking met Hoymiles

Geen kabelbrij, maar strak design

Wie zijn garage of technische ruimte netjes wil houden, zit niet te wachten op een wirwar van kastjes en leidingen. De HiOne lost dit op met een slim modulair ontwerp. De installateur stapelt de batterij- en omvormermodules simpelweg op elkaar.

Het unieke hieraan is dat alle verbindingen intern lopen. Aan de buitenkant zie je dus geen kabels, wat zorgt voor een rustig en 'afgewerkt' beeld. De behuizing voelt niet aan als goedkoop plastic, maar als een solide apparaat dat tegen een stootje kan. Dankzij de IP66-certificering (water- en stofdicht) is het systeem zelfs robuust genoeg om buiten onder een overkapping geplaatst te worden, mocht je binnen ruimte willen besparen.

Klaar voor de moderne grootverbruiker

Dit systeem is specifiek ontworpen om de energiehonger van het moderne, duurzame gezin te stillen. Heb je een warmtepomp, een elektrische auto of een druk huishouden? Dan is de HiOne in zijn element.

De huidige line-up van de HiOne is geoptimaliseerd voor woningen met een 3-fase aansluiting (ondersteuning tot 33,3 A per fase), maar ook 1-fase varianten staan op de planning. Dit maakt het systeem enorm veelzijdig. Waar lichtere systemen vaak moeite hebben om meerdere zware apparaten tegelijk van stroom te voorzien, levert de HiOne onverstoorbaar door. De echte meerwaarde zit in de onafhankelijkheid. Dankzij de 'whole-home backup'-functie kan het systeem bij stroomuitval het hele huis draaiende houden. Dus niet alleen de wifi en de koelkast, maar ook het koken en verwarmen gaan gewoon door.

©Hoymiles / Jeroen Keep

Het brein: AI en dynamische tarieven

Een batterij is tegenwoordig meer dan een opslagvat; het is een slimme handelscomputer. De HiOne wordt aangestuurd door de S-Miles Cloud, een platform dat verder kijkt dan alleen 'vol' of 'leeg'. Met de ingebouwde 'Time-of-Use' modus kan het systeem slim inspelen op energietarieven.

Heb je een dynamisch energiecontract? Dan kan de software automatisch laden als de stroom goedkoop (of zelfs gratis) is en terugleveren of ontladen als de prijzen pieken. Zo verdien je de investering niet alleen terug door eigen gebruik, maar ook door slim te handelen op de energiemarkt. Bovendien leert het systeem jouw verbruikspatronen kennen, zodat er altijd voldoende buffer is voor jouw specifieke situatie.

Geen DIY, maar professionele zekerheid

Het is belangrijk om te benadrukken dat de HiOne geen doe-het-zelfproject is, zoals een eenvoudige balkon-set. Dit is hoogwaardige infrastructuur die naadloos geïntegreerd wordt in je meterkast en woning. Je koopt dit systeem dan ook via een gecertificeerde installateur.

Voor de consument is dat een groot voordeel: je hoeft je niet druk te maken over de techniek. De vakman zorgt dat de zuil op de juiste plek komt te staan, regelt de koppeling met je zonnepanelen en zorgt dat alles veilig draait. Jij bedient het systeem vervolgens simpelweg via de app.

Om deze krachtpatser veilig te houden, is een 5-laags veiligheidssysteem ingebouwd. Dit varieert van speciale drukkleppen en aerogel-isolatie tussen de cellen tot een actieve brandonderdrukkingsmodule die in noodsituaties binnen enkele seconden reageert. Daarnaast wordt de temperatuur op negen punten per cel continu gemonitord.

©Hoymiles / Jeroen Keep

Toekomstmuziek: je auto als batterij

Misschien wel het meest interessante aspect voor EV-rijders is de voorbereiding op V2X (Vehicle-to-Everything). Hoymiles heeft aangekondigd dat er een specifieke V2X-module aankomt voor de HiOne. Hiermee wordt het in de toekomst mogelijk om de enorme accu van je elektrische auto te koppelen aan je thuisbatterij. Je auto fungeert dan als een soort super-accu voor je huis, terwijl de HiOne de regie voert. Daarmee is dit systeem niet alleen een oplossing voor nu, maar ook een voorbereiding op de volgende stap in de energietransitie.

Conclusie

De Hoymiles HiOne is een premium keuze voor huiseigenaren die verder kijken. Het systeem combineert een strak design met de brute kracht die nodig is voor een huis vol warmtepompen en EV's. Door te kiezen voor een professioneel geïnstalleerd systeem met 5-voudige beveiliging en slimme AI-software, haal je niet alleen een batterij in huis, maar een complete energiemanager die klaar is voor de toekomst.