Waterstoftransport Groene waterstof is cruciaal voor de energietransitie, maar een Nederlandse markt ervoor komt nauwelijks nog van de grond. Potentiële producenten, klanten en transporteurs kijken naar elkaar. In Rotterdam wordt die patstelling langzaam doorbroken. „Als het waterstofnetwerk er eenmaal ligt, zal er vanzelf een markt ontstaan.”
Gasunie laat leidingen voor het waterstofnetwerk koppelen aan de waterstoffabriek van Shell op de Maasvlakte.
Piep… piep… piep… Op een kale, uitgestrekte zandvlakte in de Rotterdamse haven rijdt een graafmachine langzaam achteruit. In de verte, achter de duinen, draaien bladen van windturbines rustig rond. Het is vrijdagochtend zes maart, een zwakke wind waait vanuit het zuidoosten over het kunstmatig aangelegd stukje land in de Noordzee, de Maasvlakte 2.
Op een fietspad over de zandvlakte loopt een ingenieur met een gasmeter, gevolgd door een groep journalisten. Allemaal dragen ze veiligheidskleding. Witte helm, antistatische kleding, veiligheidsbril en rubberen laarzen. Niet dat dit op het naastgelegen fietspad echt nodig is. Maar er worden ook foto’s genomen en als daarop te zien is dat mensen zich niet aan de veiligheidsvoorschriften houden, zorgt dat voor verwarring.
Er lijkt niet veel te gebeuren. Toch komt er straks wel degelijk een spannend en bijzonder moment aan. De Holland Hydrogen 1, een waterstoffabriek van Shell, wordt zo aan de waterstofleidingen van Gasunie verbonden. Deze zwarte ader van 32 kilometer loopt van de Maasvlakte naar Shells raffinaderij in Pernis. Op papier is het een lijntje van niks, toch zet Nederland hiermee de eerste stap richting een groot nationaal waterstofnetwerk dat uiteindelijk 1.200 kilometer aan pijpleidingen zal tellen.
Een deel moet de komende jaren aangelegd worden. Voor een ander deel worden oude aardgasleidingen hergebruikt, maar voordat die waterstof-ready zijn, moet er nog een hoop gebeuren. En dan missen er nog twee hoofdingrediënten voor het slagen van dit netwerk: waterstofproducenten en -afnemers. Die zijn er allebei nog nauwelijks; Shell is de eerste verbonden producent en aan de andere kant van de 32 kilometer lange buis moet de raffinaderij nog worden aangesloten.
Een pril begin dus, maar de symbolische waarde ervan voor de industrie is groot. Potentiële producenten van groene waterstof, mogelijke afnemers en potentiële exploitanten van infrastructuur wachten al jaren op elkaar. Wie neemt de eerste stap? In de industrie willen ze hun productieprocessen pas omgooien als zeker is dat waterstof daadwerkelijk beschikbaar komt en naar hun fabrieken kan stromen. Een potentiële producent wil pas een dure waterstoffabriek neerzetten als hij weet dat er genoeg afnemers zijn. Het is een hardnekkig kip-eiprobleem dat nu voorzichtig doorbroken lijkt te worden.
Waterstof wordt gezien als belangrijk onderdeel van de energietransitie. Fabrieken en eventueel zwaar transport die lastig te elektrificeren zijn, kunnen met waterstof als brandstof tóch verduurzaamd worden. Bij industriële processen kan groene waterstof vervuilend aardgas vervangen. In het klimaatakkoord uit 2019 staat het als „noodzakelijke schakel” en als vervuller van een „belangrijke systeemrol”. Tegelijkertijd is er nog veel onzeker over hoe waterstof die rol kan vervullen.
In Nederland wordt waterstof al gebruikt in de industrie, bijvoorbeeld door kunstmestproducenten, maar dan gaat het vooral om zogenaamde ‘grijze waterstof’. Oftewel: waterstof die wordt opgewekt door aardgasmoleculen (CH4) te splitsen met behulp van hete stoom. Daarbij komt CO2 vrij. Grijze waterstof wordt vaak geproduceerd op de plek waar het direct gebruikt wordt.
Leidingen die Gasunie later koppelt aan het waterstofnetwerk en aan de waterstoffabriek van Shell op de Maasvlakte.
Groene waterstof daarentegen wordt opgewekt door met hernieuwbare elektriciteit watermoleculen te splitsen in waterstof en zuurstof. Daar komt géén CO2 bij vrij. Een nadeel: de productie van groene waterstof door elektrolysers, zoals bij Shell gebeurt, gebeurt vaak dicht bij een duurzame energiebron, waarna de groene waterstof nog moet worden vervoerd van de fabriek naar gebruiker.
De afgelopen jaren is het lastig gebleken om de businesscase voor groene waterstof rond te krijgen en een markt ervoor op poten te zetten. Groene waterstof is (nu nog) drie tot vijf keer duurder dan grijze. En wie wil miljarden investeren in waterstofproductie, -opslag of -transport, als het onduidelijk is of en wanneer er klanten komen? Dat is waarom iedereen op elkaar wacht. Eerder enthousiast aangekondigde projecten sneuvelden de laatste jaren of zijn sterk vertraagd.
En zelfs als producenten en afnemers het aandurven, is er dus nog de transportvraag: hoe krijg je de groene waterstof bij de klant? De infrastructuur die daarvoor nodig is, vergt gigantische inspanningen. Denk niet alleen aan de ondergrondse leidingen van Gasunie. Het gaat ook over het aanpassen van scheepvaart, wegverkeer, en speciale importterminals. In een kilo waterstof zit extreem veel energie, maar de dichtheid van waterstof is laag. Om het op efficiënte wijze te vervoeren, kun je ervoor kiezen het onder hoge druk te vervoeren, vloeibaar te maken of het te binden aan een waterstofdrager. Waterstof is licht ontvlambaar en ontsnapt gemakkelijk. Met regulier bulktransport vervoer je dus niet zomaar waterstof. Er moet een heel nieuw systeem opgebouwd worden om het allerkleinste (en meest voorkomende) element in het universum te kunnen vervoeren.
Dat Gasunie nu begonnen is aan de bouw van in ieder geval de leidingen onder de grond, lukte met een overheidssubsidie van uiteindelijk maximaal 750 miljoen euro voor het nationale waterstofnetwerk. Met die subsidie hoopt de overheid de groene-waterstofeconomie op gang te brengen.
„Als het waterstofnetwerk er ligt, zal er vanzelf een markt ontstaan”, zegt René Peters, directeur gastechnologie bij onderzoeksinstituut TNO. Net als bij autowegen. „Bedrijven vestigen zich vanzelf op plekken waar de infrastructuur ligt zodra die beschikbaar is.” Een woordvoerder van Gasunie laat weten toenemende interesse vanuit de industrie te zien in een aansluiting, nu duidelijk wordt „dat er daadwerkelijk infrastructuur klaarligt”.
Op de zandvlakte in de Rotterdamse haven zijn de journalisten inmiddels aangekomen bij een kleine witgrijze tent achter een zwart hek. De tent, net hoog genoeg om rechtop in te staan, staat aan de rand van een kuil en is nog dicht. Mannen met witte helmen en oranje hesjes lopen af en toe de tent binnen. Het geluid van een slijptol mengt zich met gezoem uit een blauwe buis die grondwater wegzuigt voordat het lassen begint. De tent schermt de plek af tegen de wind, zodat er bijvoorbeeld geen luchtbellen in het laswerk komen.
Uit de tent steekt een zwarte buis met een diameter van 60 centimeter. De waterstof die er uiteindelijk doorheen zal stromen, op 1,5 meter onder de grond, is in gasvorm en staat onder een maximale druk van 66 bar. De buizen zijn van staal, maar de coating om de leidingen te beschermen tegen roest maakt ze zwart.
De rest van het waterstofnetwerk is al uitgestippeld. Dat strekt zich uit van Zeeland naar het Noordzeekanaalgebied (met onder meer Tata Steel) en van Zuid-Limburg naar de Eemshaven in Groningen. Onderdeel ervan is de Delta Rhine Corridor (DRC), een nog te bouwen buizenstelsel voor waterstof en CO2 dat de Nederlandse en Duitse industrieën met elkaar moet verbinden. Waterstof kan dan vanuit Nederland diep Duitsland in stromen, en CO2 de andere kant op, om het op te slaan in de Noordzee voor de Nederlandse kust.
Bij Gasunie zijn ze blij dat voor de aanleg van het netwerk niet overal de grond open hoeft. „We hergebruiken 60 procent van de bestaande aardgasbuisleidingen”, zegt Willemien Terpstra, bestuursvoorzitter Gasunie. De stalen leidingen zijn daar geschikt voor en hergebruik is volgens Gasunie een factor vier goedkoper dan nieuwe pijpleidingen leggen. En het is fijner voor de omgeving. Vandaar dat waterstof onder een druk van maximaal 66 bar door de leidingen gaat stromen: dezelfde druk als bij aardgas, waar de leidingen dus op zijn afgestemd.
De leidingen die geschikt zijn voor hergebruik worden eerst schoongemaakt en geïnspecteerd op scheuren en krassen met twee grote, raketvormige robots: Pipeline Inspection Gauges, oftewel pigs. „In Noord-Duitsland hebben we daarmee ons bestaande netwerk al 171 km waterstof-ready gemaakt”, zegt Terpstra. „Uiteindelijk gaat de infrastructuur zo’n tachtig tot honderd jaar mee.”
Niet alleen het kip-eiprobleem, ook een veranderde wereld maakt het bouwen van grootschalige waterstofinfrastructuur lastig. Bijna vier jaar geleden, op 29 juni 2022, maakte toenmalig minister voor Klimaat en Energie Rob Jetten de plannen bekend voor het waterstofnetwerk. De aanleg begon in oktober 2023, in Rotterdam. Het netwerk zou in 2027 af zijn. Dat werd bijgesteld naar 2030 en inmiddels is de deadline 2032.
Onder meer de oorlog in Oekraïne zorgde voor vertraging. „Tot 2022 stroomde gas in Europa van oost naar west, na de oorlog was dat van west naar oost”, zegt een woordvoerder van Gasunie. „Dat heeft gevolgen gehad voor de manier waarop wij de Nederlandse leidingen gebruiken. Sommige aardgasleidingen kwamen later vrij [voor waterstof] dan gewenst door de industrie. Die kan daar niet op wachten.” Bovendien gaat de uitfasering van aardgas in Nederland langzamer dan gehoopt, waardoor buizen dus ook minder snel beschikbaar komen voor waterstof.
De laatste naden worden dichtgelast op de Maasvlakte 2.
Vertraging maakt het project ook duurder. In december 2024 werden de kosten van de aanleg volgens Gasunie-dochter Hynetwork, die het netwerk aanlegt, geraamd op 3,8 miljard euro, terwijl de oorspronkelijke raming van 2021 uitkwam op 1,5 miljard euro.
Potentiële waterstofproducenten en -afnemers wachten af, waardoor het naar verwachting langer duurt voordat het netwerk kostendekkend is. Daardoor zal de eerdere subsidie van 750 miljoen euro niet genoeg zijn, becijferde de Algemene Rekenkamer afgelopen december. Volgens de laatste raming is eerder een bedrag van 2,5 miljard euro nodig. „Hierdoor is het onzeker of met de huidige subsidie het gehele netwerk kan worden aangelegd”, schrijft Barbara Joziasse, collegelid van de Algemene Rekenkamer, daarin. „Onzekerheid maakt deel uit van de energietransitie. Het betreft hele grote projecten die nog niet eerder zijn gedaan.”
Wat het allemaal nog complexer maakt: verschillende schakels in het waterstoftransport moeten nog op elkaar worden afgestemd, en daarin wachten verschillende sectoren ook op elkaar. Importterminals en schepen moeten klaarliggen om waterstof in de juiste vorm uit het buitenland te importeren, om de energiedrager vervolgens weer in een andere vorm via leidingen en speciale trucks te vervoeren het binnenland in.
De verwachting is dat Nederland niet zelf al zijn groene waterstof zal produceren, maar een belangrijk deel zal halen uit landen waar groene elektriciteit goedkoper is omdat het daar bijvoorbeeld veel zonniger is. Maar hoe transporteer je het veilig en efficiënt over lange afstanden? De dichtheid van waterstof is laag, daarom past er in een tank relatief weinig pure waterstof. „De meesten kijken naar ammoniak (NH3) als efficiënte waterstofdrager voor lange afstanden op zee”, zegt Peters van TNO. Ammoniak is makkelijk vloeibaar te krijgen, waardoor er meer van past in dezelfde opslagruimte. Dan moeten daar dus ook genoeg speciale importterminals voor komen in de havens.
En hoe krijgen we waterstof verder het land in op plekken waar geen leidingen liggen? Ammoniak vervoer je liever niet, zegt Peters van TNO, omdat het giftig en explosief is. Bedrijf H2flexx uit Etten-Leur hanteert echter een alternatieve vorm om waterstof te transporteren. „Wij binden waterstof aan natriumboorhydride, een soort zout”, zegt oprichter Sander Castel. Dan ontstaat er een poeder. „Dat is niet giftig en hoeft niet onder hoge druk te staan tijdens het vervoer.”
Pure waterstof vloeibaar maken is ook nog een optie. „Dan moet je het koelen naar 253 graden onder nul”, zegt Peters. Maar dat kost ontzettend veel energie. Speciale vrachtwagens, tube trailers, zouden de waterstof onder hoge druk (350 tot 700 bar) kunnen transporteren, zegt Lijs Groenendaal, directeur van de branchevereniging NL Hydrogen.
Over de toekomst van het waterstoftransport is het laatste woord duidelijk nog niet gezegd.
Het idee is in ieder geval wel dat Rotterdam een waterstofhub wordt waar al die verschillende waterstofvormen samenkomen. De stad heeft een importhaven, goede wegen en Shell, vanaf eind dit jaar, als productielocatie.
„Waterstof uit het Midden-Oosten zou naar de havens in Rotterdam kunnen komen”, geeft Peters als voorbeeld. „En vanuit daar kunnen we het via leidingen, schepen, vrachtwagens en treinen vervoeren door de rest van Nederland en doorvoeren naar Duitsland.”
Op de Maasvlakte gaat de tent eindelijk open. Fotografen mogen naar de kuil lopen, journalisten moeten achter het hek blijven. In de tent zit een man op zijn knieën. Hij draagt een fles op zijn rug waaruit beademingsapparatuur naar zijn helm loopt, als een soort duikfles. Een felle lamp schijnt op zijn laswerk. Voor iedereen die weleens in een bouwput heeft gestaan, zien de laswerkzaamheden er niet spectaculair uit. Toch benadrukt een woordvoerder van Gasunie het nogmaals: „Dit laat aan de hele keten zien dat we qua leidingen in ieder geval het praten voorbij zijn.”
Een kleine tien jaar geleden kwam groene waterstof in beeld als hét middel om de industriële uitstoot van CO2 in Nederland terug te dringen. Veel waterstofprojecten kwamen in de jaren daarna echter niet van de grond of raakten flink vertraagd. Hype sloeg om in wanhoop. Toch gebeurt er op dit moment van alles; de keten van productie, transport en opslag van waterstof krijgt langzaam maar zeker vorm. In deze serie laat NRC zien hoe Nederland-waterstofland ervoor staat.