Uitdagingen voor de bouw en hoe kunnen mobiele batterijen helpen?
Met de huizencrisis, de klimaatverandering en de toenemende netcongestie staan de bouw- en infrastructuursector voor heel wat uitdagingen. Maar hoe zijn deze uitdagingen precies ontstaan en wat zijn de oplossingen? En hoe kunnen batterijen helpen bij het realiseren van emissievrije bouwplaatsen?
Opgelet: de focus van deze blogpost ligt op Nederland en de Nederlandse bouw- en infrastructuursectoren. Hoewel sommige aspecten van toepassing kunnen zijn op andere landen en situaties, kunnen specifieke cijfers en voorschriften sterk verschillen.
Uitdagingen
Klimaatverandering
Hoewel klimaatverandering een wereldwijde allesomvattende kwestie is, worden de specifieke doelstellingen om de milieu-impact van bouw en infrastructuur te beperken door de overheid gegeven.
Het Nationaal Klimaatakkoord is in 2019 door de Nederlandse overheid opgezet en sluit aan bij het Akkoord van Parijs om de opwarming van de aarde te beperken tot gelijk of minder dan 2 graden Celsius en indien mogelijk tot 1,5 graden Celsius. Het hoofddoel van dit akkoord is om de geproduceerde broeikasgassen in Nederland tot 2030 met 49% te verminderen (Klimaatakkoord, 2019)[1]. Hoewel het akkoord veel aspecten omvat, zoals energieopwekking, mobiliteit en landbouw, ligt de focus voor deze post op de bouw en infrastructuur, die het best kunnen worden opgenomen in het industriegedeelte van het akkoord. Hier spreekt het akkoord over een volledig circulaire en emissieloze toekomst in 2050 met duurzame elektriciteit uit wind, zon, biogas, waterstof en geothermische energie. Het doel is om de CO2-uitstoot in de industriële sectoren zo snel mogelijk te verminderen door te investeren in innovatie en subsidies om zo de positie van de meest CO2-efficiënte industrie van Europa te bereiken (Klimaatakkoord, 2022)[2].
Terwijl het Klimaatakkoord gaat over het brede onderwerp klimaatverandering en hoe dit tegen te gaan, richt het Schone Lucht Akkoord uit het jaar 2020 zich specifiek op schone lucht, luchtkwaliteit en als gevolg daarvan op de kwaliteit van leven. Dit akkoord is ondertekend door vertegenwoordigers van rijk, provincies en gemeenten, zodat zij allen samenwerken om het doel van een minstens 50% gezondere leefomgeving in 2030 (ten opzichte van 2016) te bereiken (Schone Lucht Akkoord, 2022)[3]. Een van de onderwerpen die in dit akkoord aan de orde komt is het mobiele materieel, dat bijvoorbeeld op bouwplaatsen wordt gebruikt. Volgens het onderzoek dat voorafgaand aan het schrijven van het akkoord is gedaan, draagt dit type materieel bij aan 10% van de negatieve gezondheidseffecten door luchtemissies (in dit geval NO2 en fijnstof) (Schone Lucht Akkoord, 2022)[4]. Zij hebben als doel deze specifieke emissies in 2030 met 75% te verminderen ten opzichte van 2016 en verder te streven naar zero-emissie materieel en bouwplaatsen.
In aanvulling op deze twee overeenkomsten is de Stikstof Aanpak ontwikkeld, die op 1 juli 2021 in werking is getreden. Deze aanpak is gericht op het verminderen van de hoeveelheid stikstof die vrijkomt in de natuur en meer specifiek in Natura 200-gebieden. De stikstofreductie is gebaseerd op de kritische depositiewaarde voor stikstof (KDW), die aangeeft boven welke grens er een groot risico is dat de natuur significant wordt aangetast door de stikstof. De doelen zijn dan ook om het aantal natuurgebieden waar de kritische waarde wordt overschreden tot 2025 met ten minste 40%, tot 2030 met 50% en in 2035 met 74% te verminderen (Aanpak Stikstof, 2022)[5].
Verder zijn in deze aanpak specifieke regels voor de bouwsector opgenomen (Aanpak Stikstof, 2022)[6]:
- De “Routekaart Schoon en Emissieloos Bouwen”: De doelen van deze aanpak kunnen alleen worden bereikt door de samenwerking van overheid, commerciële partijen en kennisinstellingen. Daarom wordt door de genoemde partijen gezamenlijk een routekaart ontwikkeld om de krachten te bundelen en te komen tot concrete projecten.
- De “Subsidieregeling Schoon en Emissieloos Bouwmaterieel”: Omdat nieuwe en innovatieve technieken duur zijn, heeft de overheid besloten dit proces te stimuleren door subsidies te verstrekken voor emissievrij materieel, innovatie op de bouwplaats en andere stikstofreducerende maatregelen, zoals emissievrije motoren.
- Middelen voor emissiearm en circulair aankopen door overheidsdiensten: Om in de toekomst tot emissievrije bouwplaatsen te komen, moeten deze projecten gestimuleerd worden. Verschillende overheidsorganisaties voeren deze taak uit om zich te richten op deze specifieke projecten.
- Een kennis- en innovatieprogramma Schoon en Emissieloos Bouwen: Hierin werken de commerciële bouwpartijen, de overheid en andere kennispartijen samen aan oplossingen voor de energietransitie in de bouwsector.
- Pilotprojecten om te onderzoeken hoe mobiele werktuigen duurzamer kunnen worden gemaakt: Deze pilots worden vooral uitgevoerd in het kader van infrastructuur, woningbouw en utiliteitsbouw en omvatten emissievrij materieel om te onderzoeken hoeveel de stikstofuitstoot met deze maatregel kan worden verminderd.
Deze drie maatregelen bieden het kader waarbinnen de bouw- en infrastructuursector kan werken en zich verder kan ontwikkelen. Dit kader vereist echter drastische en snelle veranderingen, die de gevestigde orde van werken uitdagen.
Huizencrisis
Hoewel het aantal van meer dan acht miljoen woningen vanaf 2021 klinkt als een hoog aantal, blijft de woningcrisis in Nederland een probleem. Met de trend van meer eenpersoonshuishoudens, immigratie en een hogere levensverwachting in combinatie met een inwonertal van 17,3 miljoen (2021), wordt verwacht dat het tekort alleen maar groter zal worden. Terwijl het ongeveer 16 jaar duurde om een groei van een miljoen woningen te realiseren, voorzien de nieuwe plannen van de regering in een groei van een miljoen binnen negen jaar. Op het eerste gezicht lijkt dit vraagstuk los te staan van de andere uitdagingen waar de bouw- en infrastructuursector voor staan, maar de extra één miljoen woningen moeten worden gebouwd, en hangen samen met uitdagingen op het gebied van zero-emissie bouwplaatsen, die op dit moment in veel gevallen nog proefprojecten zijn (de Jager, 2021)[7].
Congestieproblemen
Met de steun van de overheid om te investeren in elektrisch materieel (Rijksoverheid, 2021)[8], neemt de vraag naar netaansluitingen op bouwplaatsen toe. Elektrische kranen, graafmachines en vrachtwagens moeten worden opgeladen om de bouw vlot te laten verlopen. Veel bouw- en infrastructuurprojecten zijn echter off-grid of in de omgeving van netaansluitingen, die te klein zijn om de stroompieken van deze machines of snelle laadtijden te ondersteunen.
Vooral bij bouwprojecten waarbij hoogte een rol speelt en waarbij meestal torenkranen, hefplatforms of bouwliften nodig zijn, is een hoog piekvermogen noodzakelijk. Terwijl het basisvermogen vrij laag kan zijn, kan het kortstondige piekvermogen het vermogen van een kleine netaansluiting ver overschrijden. Hoewel de feitelijk benodigde kWh laag zijn, is de benodigde kW hoog en dit leidt tot de vraag naar zware netaansluitingen (3 x 250 ampère of meer) voor dit soort projecten.
Deze zware netaansluitingen kunnen echter niet alleen vrij duur zijn, maar ook aanzienlijke wachttijden met zich meebrengen (Liander, 2022)[9]. Een kleinere netaansluiting daarentegen kan minder kosten met zich meebrengen, maar ook veel kortere wachttijden.
De reden voor deze lange wachttijden is de congestie van het net. Door de energietransitie worden niet alleen meer zonne- en windparken geopend, die om zware netaansluitingen vragen, maar ook de elektrificatie van woningen en mobiliteit leidt ertoe dat bedrijven, maar ook particuliere gebruikers om zwaardere netaansluitingen vragen. Niet alleen de aanvragen voor netaansluitingen nemen snel toe, maar ook de vraag naar elektriciteit. Dit betekent dat netverzwaringen noodzakelijk zijn voordat nieuwe netaansluitingen kunnen worden geplaatst, omdat het net anders overbelast dreigt te raken. Daar komt nog bij dat de netbeheerders worstelen met een tekort aan werknemers en grondstoffen.
Deze congestieproblemen worden door de netbeheerders ook online geïllustreerd op deze kaart, die regelmatig wordt bijgewerkt: https://capaciteitskaart.netbeheernederland.nl/.
Mobiele batterijen als oplossing
Deze uitdagingen – congestie, nieuwe regelgeving over uitstoot, maar tegelijkertijd de grote vraag naar woningbouwprojecten – maken het voor bouw- en infrastructuurbedrijven moeilijk om een geschikte energieoplossing te vinden, die schone energie levert en de stikstof- en CO2-uitstoot vermindert. Met een huurbatterij kunnen deze problemen echter worden opgelost.
Peakshaving
Vooral voor de eerdergenoemde bouwprojecten waarbij gedurende korte tijd hoge vermogenspieken optreden, kunnen batterijen een passende oplossing zijn. Terwijl de netaansluiting tijdens normaal bedrijf het basisvermogen levert, neemt de accu het pas over als de piekvraag de capaciteit van de netaansluiting overstijgt. Op deze manier hoeft geen grotere netaansluiting te worden aangevraagd en wordt alle elektrische apparatuur van de nodige stroom voorzien. Terwijl de aanvraag van een grote netaansluiting lang duurt, kan een mobiele batterij snel worden geleverd en even snel weer worden verwijderd als dat nodig is. Dit zorgt ervoor dat projecten op tijd van start kunnen gaan, zelfs als in een later stadium van het project een grotere netaansluiting wordt toegevoegd. Lees onze blog post over verschillende opstellingen om meer te leren over de mogelijkheden.
Combinatie met verschillende energiebronnen
De mobiele batterijen kunnen niet alleen worden aangesloten op een (kleine) netaansluiting, maar ook op andere energiebronnen. Dit kan bijvoorbeeld een biobrandstof- of waterstofgenerator zijn, maar ook zonnepanelen. En tenslotte is ook de combinatie met een dieselgenerator mogelijk. Hoewel dit lijkt alsof het doel van het gebruik van een batterij met een dieselgenerator teniet wordt gedaan, kunnen de hogere efficiëntie en de kortere bedrijfsuren van de generator de uitstoot met 40 tot 50% verminderen. Vooral voor off-grid projecten wordt deze optie vaak gekozen voor een zekere energievoorziening met een vermindering van dieselbrandstof en emissies. Om de hoogste efficiëntie te garanderen, wordt de dieselgenerator alleen ingeschakeld wanneer dat nodig is om de batterij op te laden. In de meeste gevallen draaien dieselgeneratoren 100% van de tijd met een lage belasting, wat leidt tot een laag rendement, maar de slimme software van de accu kan communiceren met de generator om ervoor te zorgen dat de generator alleen wordt ingeschakeld wanneer dat nodig is en vervolgens draait op de optimale belasting. In onze blog post over de levenscyclusanalyse van onze mobiele batterijen gaan wij verder op de duurzaamheid in.
De duur van het project
Terwijl de investering in een netaansluiting een eenmalige kost is, brengt de huur van een batterij wekelijkse of maandelijkse kosten met zich mee. Daarom is het belangrijk de duur van het bouwproject in aanmerking te nemen bij de beoordeling van een huurbatterij als optie. Voor projecten tot 1 tot 1,5 jaar kan het – afhankelijk van de lokale vaste aansluitkosten – voordeliger zijn om naast een kleine netaansluiting ook een batterij te gebruiken. Een bijkomend voordeel is dat de doorlooptijd dan veel korter is. En in sommige gevallen kan de feitelijke wachttijd voor de grotere netaansluiting worden gebruikt als waardevolle werktijd met de toevoeging van de batterij om dit tijdsbestek te overbruggen.
Mobiele batterijen als tijdelijke energieoplossing voor je bouwproject
Al met al zijn mobiele batterijen een haalbare oplossing voor de uitdagingen in de bouw die in deze blogpost zijn gepresenteerd. Met een combinatieopstelling inclusief batterij kunnen wachttijden voor netaansluitingen worden overbrugd, kunnen emissies van off-grid projecten worden verminderd en zijn stroompieken geen probleem meer.
Informatiebronnen:
[1] Link naar de website: https://www.klimaatakkoord.nl/actueel/nieuws/2019/06/28/klimaatakkoord-in-stukken
[2] Link naar de website: https://www.klimaatakkoord.nl/industrie
[3] Link naar de website: https://www.schoneluchtakkoord.nl/
[4] Link naar de website: https://www.schoneluchtakkoord.nl/thema/mobiele-werktuigen/
[5] Link naar de website: https://www.aanpakstikstof.nl/
[6] Link naar de website: https://www.aanpakstikstof.nl/maatregelen/bouw
[7] Link to the article: https://www.volkskrant.nl/nieuws-achtergrond/mijlpaal-meer-dan-8-miljoen-woningen-in-nederland-maar-daarmee-is-de-woningcrisis-nog-lang-niet-opgelost~b8aed597/
[8] Link to the news item: https://www.rijksoverheid.nl/actueel/nieuws/2021/11/14/50-miljoen-voor-emissieloze-bouw
[9] Link naar de website: https://www.liander.nl/consument/aansluitingen/mogelijk-langere-levertijden