De luchtvaart moet duurzamer, zo roepen vliegtuigfabrikanten en luchtvaartmaatschappijen in koor. Maar is klimaatvriendelijk vliegen eigenlijk wel mogelijk?

Airbus werkt aan een groen imago door te streven naar emissieloze waterstofvliegtuigen. Maar is dit werkelijk de toekomst van de luchtvaart? In dit artikel onderzoeken we deze vraag en bespreken we drie belangrijke punten die je moet weten over waterstofvliegtuigen:

✈ Nadelen van waterstof
✈ Problemen met waterstofvliegtuigen
✈ Andere opties voor duurzame luchtvaart

Lees ook: Lithium, waterstof, stikstof: hoe kunnen we groene stroom opslaan?

Die Europese lucht- en ruimtevaartgigant Airbus heeft zijn publiciteit prima op orde. In september 2020 publiceerde het bedrijf een computerfilmpje waarin drie vliegtuigen werden getoond die waterstof moeten gaan verstoken in plaats van fossiele kerosine. Zoals bekend is waterstof de wonderbrandstof die ons naar een emissieloze toekomst zal leiden. Afgelopen december nog zegde de Nederlandse overheid 783,5 miljoen euro toe aan zeven bedrijven die technieken ontwikkelen voor de winning van waterstof uit zeewater. 

Door waterstofvliegtuigen aan de wereld te tonen, poogt Airbus – fabrikant van klimaatverwoestende jumbojets – zich een groen imago te verschaffen. Dat lijkt goed te lukken, want veel media nemen de vrome voornemens en gelikte plaatjes kritiekloos over. Airbus wakkert het vuurtje van tijd tot tijd nog even aan door nieuwe ontwikkelingen in ZEROe, zoals het waterstofproject heet, met veel tamtam in het nieuws te brengen. Zo onthulde het bedrijf in december een nieuw soort waterstofmotor – althans, een computeranimatie van zo’n motor. Het doel is, zo meldt de vliegtuigbouwer steeds opnieuw, in 2035 de eerste waterstofvliegtuigen af te leveren. Maar hoe realistisch is dat? En is waterstof überhaupt een goede optie voor klimaatneutrale vliegtuigen? 

Methaan 

Een vervoerssector waarin waterstof veel gebruikt wordt, is de ruimtevaart. Daar is een goede reden voor: waterstof bevat per gewichtseenheid ongeveer 2,5 keer meer energie dan kerosine. Maar het is een teken aan de wand dat ruimtevaartbedrijven zich de laatste jaren van waterstof afkeren. United Launch Alliance (ULA), hofleverancier van raketten aan de Amerikaanse Space Force, heeft de productie beëindigd van de waterstofraket Delta IV. ULA’s nieuwe raket, de Vulcan, vliegt op methaan. Ook de nieuwste modellen van SpaceX en Blue Origin gebruiken methaan als brandstof. De Europese ruimtevaartorganisatie ESA ontwikkelt ondertussen Prometheus, een methaanmotor die tien keer goedkoper moet worden dan de waterstofmotor Vulcain die de Ariane-raketten aandrijft. 

©Sergey Nivens - stock.adobe.com

Nadelen waterstof 

Ook methaan bevat zo’n 2,5 keer minder energie per kilo dan waterstof. Omdat gewicht alles is in de ruimtevaart, moeten de genoemde rakettenbouwers dus verdomd goede redenen hebben om af te stappen van waterstof. En inderdaad, die hebben ze. Waterstof heeft namelijk twee enorme nadelen. Ten eerste neemt het spul enorm veel ruimte in: één kilo vloeibare waterstof vult een emmer van vijftien liter, oftewel je hebt gigantische tanks nodig. Ten tweede moet vloeibare waterstof voortdurend worden gekoeld tot minder dan -253°C. Doe je dat niet, dan gaat het koken en raak je het in rap tempo kwijt. Om die reden wordt een waterstofraket pas minuten voor de lancering volgetankt, om binnen hooguit tien minuten alle brandstof te verstoken. In een vliegtuig daarentegen wordt de brandstof geacht zich tot wel achttien uur koest te houden. Natuurlijk kan waterstof ook bij kamertemperatuur worden bewaard als een samengeperst gas. Maar dat vereist enorm zware tanks die, in relatie tot hun gewicht, maar heel weinig waterstof kunnen opslaan. Voor lucht- en ruimtevaart is dit gewoon geen optie. 

Kerosine is voor vliegtuigen de ideale brandstof. Bij de ijzige temperaturen op kruishoogte bevriest het niet, en op vliegvelden in de tropen raakt het niet aan de kook. Om die reden kan kerosine gewoon in de vleugels worden opgeslagen. Bij waterstof is dat onmogelijk: al op de grond zou vocht in de atmosfeer de vleugels bedekken met een laag ijs – en dan werken vleugels niet meer. De waterstof moet daarom worden opgeslagen in een grote tank in de romp van het toestel. 

Op de ZEROe-plaatjes ontbreken achterin de romp van de conceptvliegtuigen de raampjes: daar komt de tank. Die positie achter in het toestel is echter problematisch. Het gewicht van een verkeersvliegtuig bestaat voor een belangrijk deel uit de brandstof. Een Boeing 787-9 van 130 ton kan ruim 100 ton aan brandstof meenemen. Tijdens de vlucht wordt zo’n toestel dus steeds lichter. Op zich heel gunstig, maar het levert een probleem op als de brandstoftanks zich niet rondom het massamiddelpunt van het vliegtuig bevinden, zoals bij de ZEROe-concepttoestellen. Naarmate de waterstoftank leger raakt, zal de neus van zo’n toestel steeds meer neigen te zakken. Dit kan worden gecorrigeerd met de trim, maar dat komt de vliegeigenschappen niet ten goede. Verder zal ieder waterstofvliegtuig een forse koelinstallatie moeten torsen, die natuurlijk een hap neemt uit de stroomvoorziening aan boord. 

©Markus Gann

Onhandelbaar 

Om uit te vinden of deze problemen overkomelijk zijn, bouwden ingenieurs van de voormalige Sovjet-Unie in 1988 een bestaande Tupolev TU-154 om tot het waterstofvliegtuig TU-155 (zie foto). Na circa honderd testvluchten luidde de conclusie: waterstof is onhandelbaar, vloeibaar methaan is beter, maar kerosine blijft koning. 

Bij Airbus zullen ze dit onderzoek ook wel kennen. Want ze zéggen dan wel dat ze rond 2035 op waterstof willen overstappen, maar hun orderboek spreekt andere taal. Tijdens de jaarwisseling stonden er niet minder dan 7304 nog te leveren toestellen in opgetekend. Nieuwe klanten moeten jaren wachten op hun jet, die vervolgens tot wel dertig jaar meegaat. Oftewel: de vliegtuigen in dit orderboek zullen tot voorbij 2050 het luchtruim domineren. Bij concurrent Boeing liggen de zaken niet anders. Daar komt bij dat het volgende toestel dat Airbus (hoogstwaarschijnlijk) op de markt gaat brengen, de A220-500, gewoon een kerosinevliegtuig is. 

Andere opties? 

Op zich is dat helemaal niet erg. Want het is niet de brandstof die bepaalt hoe klimaatvriendelijk een vliegtuig is, maar de herkomst ervan. Kerosine wordt gemaakt van aardolie, maar je kunt het ook brouwen uit, jawel, groene waterstof afkomstig van zon en wind, waar uit de lucht gewonnen CO2 aan gebonden wordt. Netto leidt dat niet tot meer CO2-uitstoot, en zo ontzie je het klimaat evengoed. Het ligt voor de hand dat de verduurzaming van de luchtvaart op de lange duur langs deze weg zal plaatsvinden. 

Dan nog iets over die andere hype: elektrische vliegtuigen. Daarmee zul je nooit de oceaan oversteken of zelfs maar naar Kos vliegen. Batterijen zijn namelijk totaal ongeschikt voor de luchtvaart omdat ze heel zwaar zijn en in verhouding weinig energie bevatten. Bovendien wegen ze, anders dan een brandstoftank, leeg evenveel als vol. Elektrische vliegtuigen zullen materialiseren als vliegende VIP-busjes met pakweg tien stoelen voor afstanden van hooguit een paar honderd kilometer. In kringen van Transavia en Ryanair zullen ze voorlopig geen enkele rol spelen. 

Wil jij jouw huis verduurzamen?

Toen je je laptop kocht, keek je waarschijnlijk vooral naar de processor, de grafische chip en hoeveel GB werkgeheugen erin zit. Of dat werkgeheugen DDR4 of DDR5 is, is voor de meeste mensen geen doorslaggevende factor. Toch is het wel handig om te weten wat de verschillen zijn tussen DDR4, dat je vooral in oudere laptops tegenkomt, en DDR5, dat bij nieuwe modellen meestal de standaard is. DDR5 kan per seconde meer data verwerken dan DDR4. Wat dat verschil betekent en wanneer extra gigabytes meer opleveren dan de stap naar DDR5, lees je in dit artikel.

De techniek achter DDR4 en DDR5

Het grootste verschil tussen DDR4 en DDR5 zit in de datasnelheid en bandbreedte. Zie het als een digitale weg: DDR4 is een prima route waar het verkeer netjes doorrijdt, DDR5 is een bredere snelweg waar per seconde meer data overheen kan. Daardoor hoeft de processor bij zware taken waarbij veel data heen en weer gaat (denk bijvoorbeeld aan videobewerking) minder vaak te wachten op nieuwe informatie. Let wel: die extra 'rijstroken' leveren pas winst op als je processor, grafische chip en software er ook echt gebruik van maken. Bij lichte taken, zoals browsen en tekstverwerken, is werkgeheugenbandbreedte zelden de bottleneck. Gaat dat langzaam, dan heeft dat eerder te maken met de processor, opslag, of de browser.

DDR5 kan ook helpen met het energieverbruik, omdat het op een lagere spanning werkt: 1,1 volt in plaats van 1,2 volt bij DDR4. In een laptop kan dat iets schelen, al hangt het effect af van wat je doet en hoe de rest van het systeem is opgebouwd. Daarnaast zit bij DDR5 een deel van de stroomregeling op de geheugenmodule zelf. Dat kan de stroomvoorziening stabieler maken, maar het maakt de module ook wat complexer om te produceren.

Wat biedt DDR5 in de praktijk?

DDR5 komt vooral tot zijn recht bij taken die veel werkgeheugenbandbreedte vragen, zoals 8K videobewerking of complexe simulaties. Daarbij blijft de processor (en soms de GPU) meestal de doorslaggevende factor: die bepaalt of je systeem zo'n klus überhaupt vlot aankan. DDR5 kan helpen om wachttijd te verminderen, maar het maakt een trage CPU niet ineens snel. Een ander voordeel is dat je per module hoge capaciteiten kunt halen. Voor zware desktop-werkstations zijn systemen met 256 GB aan werkgeheugen inmiddels realiteit. Bij laptops ligt die grens doorgaans lager, vaak rond de 128 GB, omdat ze meestal minder geheugenslots hebben. Bovendien is het werkgeheugen bij veel modellen vastgesoldeerd, waardoor je later niet kunt uitbreiden.

©Batorskaya Larisa

DDR5 voor gamers: nodig of niet?

Voor gamers blijft het voordeel van DDR5 vaak beperkt. In veel games gaat het om een klein verschil, en op 1440p of 4K zie je dat meestal nog minder terug omdat je dan eerder tegen de grens van de videokaart aanloopt dan tegen die van het werkgeheugen. Ook hier geldt: de keuze voor CPU en vooral GPU bepaalt je gameprestaties veel sterker dan de stap van DDR4 naar DDR5. Dat verschil tussen DDR4 en DDR5 is onderzocht in een vergelijkingstest van de gezaghebbende site Tom's Hardware. Daarbij ging het bijvoorbeeld om 3% verschil in gameprestaties in Assassin's Creed Valhalla, 2% in Far Cry 6, Tom Clancy's Ghost Recon Breakpoint, Watch Dogs: Legion en Borderlands 3, en 1% in Shadow of the Tomb Raider en Wolfenstein: Youngblood.

©Crystal Dynamics

Is een laptop met DDR4 nog goed genoeg?

Ja, voor de meeste Nederlanders is een laptop met DDR4 nog steeds goed genoeg. Gebruik je hem vooral voor internetten, Netflix kijken, Microsoft Office en af en toe een simpele fotobewerking, dan merk je in de praktijk nauwelijks verschil tussen DDR4 en DDR5. Bij laptops is DDR4 of DDR5 bovendien vaak geen losse keuze: het hangt samen met de generatie processor die in het model zit.

DDR5 kan wel voordeel geven bij zwaardere taken waarbij de computer grote hoeveelheden data tegelijk moet verwerken, maar dat wordt pas echt interessant als je met zware programma's werkt, of als je games zo soepel mogelijk wilt laten lopen - ervan uitgaande dat je CPU en GPU die werklast ook aankunnen. Denk aan situaties waarin je merkt dat je laptop moeite heeft om alles bij te houden, ook al staat de beeldkwaliteit niet eens extreem hoog. In veel situaties blijft het verschil klein. Belangrijker is vaak de hoeveelheid werkgeheugen: 16 GB voelt meestal merkbaar fijner dan 8 GB, ongeacht of het DDR4 of DDR5 is.

DDR4 is niet meer vanzelfsprekend goedkoop

Lange tijd was DDR4 de slimme, goedkope keuze als je vooral op de prijs lette: het verschil met DDR5 was groot. Door de huidige tekorten klopt dat beeld minder. DDR4-geheugen is flink duurder geworden; in sommige gevallen is de prijs zelfs meer dan verdubbeld. DDR5 is ook duurder geworden, maar omdat de productie van DDR4 wordt afgebouwd, kan DDR4 relatief harder in prijs oplopen. Daardoor ligt DDR4 in veel gevallen dichter tegen DDR5 aan dan je zou verwachten. Wie nu een nieuw systeem koopt, is met DDR4 vaak nog steeds het minst kwijt, alleen is 'goedkoop' bij werkgeheugen momenteel een rekbaar begrip.

©ronstik

Upgraden: wat wel en niet kan

DDR4 en DDR5 zijn nooit onderling uitwisselbaar, ook niet in een desktop. De inkeping zit op een andere plek en het platform moet het juiste type werkgeheugen ondersteunen. Je kunt dus geen DDR5 plaatsen in een systeem dat voor DDR4 is gemaakt, en andersom ook niet.

Bij laptops betekent dit meestal dat als je wilt overstappen op DDR5 je een nieuwe laptop zult moeten kopen. Veel laptops hebben namelijk geen uitbreidbaar werkgeheugen meer: de geheugenchips zitten voor ruimte- en kostenbesparing op het moederbord gesoldeerd, en bij sommige ontwerpen zelfs in hetzelfde pakket als de processor. Dan kun je later niets meer bijprikken. Dat is ook precies waarom DDR4 vs DDR5 bij laptops zelden de hoofdvraag is: je kiest een model, en daar hoort dit type geheugen bij.

Bij een desktop heb je vaak meer speelruimte, maar ook daar is het geen kwestie van alleen de geheugenmodules wisselen. Wil je van DDR4 naar DDR5, dan heb je een moederbord nodig dat DDR5 ondersteunt, en vaak ook een processor die bij dat moederbord past. Heb je vooral te weinig werkgeheugen (bijvoorbeeld 8 of 16 GB) en merk je dat je pc daardoor traag wordt, dan is extra DDR4 bijplaatsen meestal de goedkoopste verbetering. Pas als je toch al toe bent aan een grotere upgrade van je pc, wordt de stap naar DDR5 logisch.

Wanneer moet je echt upgraden?

Echt upgraden is pas zinvol als je merkt dat je huidige machine niet meer probleemloos werkt bij zware klussen zoals grote fotobestanden bewerken, video's monteren of veel dingen tegelijk doen. Heb je nu een laptop met 16 GB of 32 GB DDR4 die nog vlot werkt? Blijf die dan vooral gebruiken zolang de prijzen zo hoog liggen. Twijfel je, kijk dan eerst wat de oorzaak van de mindere prestaties is: zit je werkgeheugen tegen zijn limiet, of zijn het vooral je processor of GPU die de klus niet bijbenen?

Zo controleer je of je extra RAM nodig hebt

Voordat je besluit om een flinke investering te doen in een nieuw systeem of extra geheugen, is het slim om te kijken hoe je huidige computer presteert onder druk. Je kunt dit eenvoudig zelf testen op zowel Windows als Mac.

Windows

Open eerst de programma's die je normaal gesproken tegelijk gebruikt, zoals je browser met veel tabbladen, Word en een videocall. Druk daarna op Ctrl + Shift + Esc om Taakbeheer te openen. Ga naar het tabblad Prestaties en klik op Geheugen. Kijk vervolgens naar de grafiek en het percentage dat in gebruik is: blijft dat langere tijd rond de 80 tot 90 procent hangen terwijl je gewoon je dagelijkse werk doet, dan zit je tegen de grens van je werkgeheugen aan. Dat merk je vaak aan kleine haperingen, zoals tabbladen die trager laden of apps die later reageren. Zie je tegelijk dat je pc veel met de schijf bezig is, bijvoorbeeld omdat programma's ineens langzamer worden terwijl je opslaglampje blijft knipperen, dan is de kans groot dat Windows tijdelijk data op de SSD parkeert omdat het werkgeheugen volloopt.

Apple

Open je gebruikelijke programma's en druk daarna op Command + Spatiebalk. Typ Activiteitenweergave en druk op enter. Klik bovenin op het tabblad Geheugen en kijk onderaan naar de grafiek bij Geheugendruk. Is die groen, dan is er niets aan de hand. Wordt de grafiek geel of rood, dan heeft je Mac meer geheugen nodig om alles vlot te blijven draaien. Let ook op Gebruikte swap: als dat oploopt tot meerdere gigabytes, dan is je werkgeheugen in de praktijk te krap.

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.