Waterstofkernnet: de nieuwe hoofdader voor waterstof door Nederland
Stel je Nederland voor als een lichaam met een bloedvatenstelsel. Elektriciteit stroomt al decennia door de aders van het elektriciteitsnet, maar voor waterstof bestond zo'n landelijk stelsel nog niet. Het waterstofkernnet is precies dat: een nieuw aan te leggen netwerk van pijpleidingen dat waterstof moet transporteren van de plek waar het wordt gemaakt of aangevoerd, naar de fabrieken die het nodig hebben. Het is te vergelijken met het bestaande aardgasnet, maar dan voor een ander gas met andere eigenschappen.
Het net verbindt straks de grote industriegebieden van Nederland: de haven van Rotterdam, het Noordzeekanaalgebied bij Amsterdam, Zeeland, Chemelot in Limburg en Noord-Nederland rond Groningen. Denk aan een staalfabriek die nu nog kolen gebruikt, of een chemiebedrijf dat aardgas nodig heeft als grondstof. Als zij overschakelen op waterstof, moet dat waterstof ergens vandaan komen en via een betrouwbare, veilige leiding bij hen terechtkomen. Zonder zo'n net blijft iedereen afhankelijk van losse vrachtwagens met waterstoftanks, wat voor de hoeveelheden die de industrie nodig heeft simpelweg niet werkt.
Wat is het precies?
Een waterstofkernnet is in de kern een verzameling pijpleidingen, compressorstations en aansluitpunten die waterstofgas onder druk van de ene naar de andere plek vervoeren. In Nederland wordt dit netwerk ontwikkeld door Gasunie, hetzelfde staatsbedrijf dat ook het landelijke aardgastransportnet beheert, via een aparte dochteronderneming die zich specifiek op waterstof richt.
Een belangrijk kenmerk is hergebruik. Nederland heeft al een dicht netwerk van aardgasleidingen. Doordat het gebruik van aardgas de komende decennia afneemt, komen delen van dat bestaande buizenstelsel vrij. Een flink deel van het waterstofkernnet ontstaat door die bestaande stalen leidingen aan te passen en geschikt te maken voor waterstof, in plaats van overal nieuwe leidingen in de grond te leggen. Dat scheelt aanzienlijk in kosten, doorlooptijd en ruimtebeslag. Waar geen geschikte oude leiding ligt, of waar extra capaciteit nodig is, wordt wel degelijk nieuwe leiding aangelegd.
Technisch is waterstof lastiger dan aardgas. Het molecuul is veel kleiner, waardoor het makkelijker door materialen heen kan lekken en bepaalde soorten staal broos kan maken (een verschijnsel dat waterstofverbrossing heet). Leidingen moeten daarom gecontroleerd en soms aangepast worden voordat ze veilig waterstof kunnen vervoeren. Ook de compressorstations, die het gas onder de juiste druk houden, moeten voor waterstof geschikt zijn, want de bestaande compressoren voor aardgas werken niet zomaar voor dit lichtere gas.
Wat wil men ermee bereiken?
Het hoofddoel is de industrie helpen om van fossiele brandstoffen af te stappen. Waterstof kan in veel industriële processen aardgas of kolen vervangen, bijvoorbeeld als brandstof voor hoge-temperatuurprocessen of als grondstof voor de productie van kunstmest, chemicaliën en staal. Voor dat laatste is met name groene waterstof interessant: waterstof gemaakt met elektriciteit uit wind of zon, via een proces dat elektrolyse heet, waarbij water wordt gesplitst in waterstof en zuurstof.
Een tweede doel is het koppelen van energiebronnen die niet altijd op hetzelfde moment beschikbaar zijn. Windmolens op zee produceren niet altijd stroom op het moment dat de industrie die nodig heeft. Waterstof kan dan dienen als een soort batterij op lange termijn: overtollige groene stroom wordt omgezet in waterstof, die vervolgens opgeslagen en later gebruikt kan worden. Het kernnet is de infrastructuur die dat mogelijk maakt, door productielocaties, opslagfaciliteiten en afnemers met elkaar te verbinden.
Daarnaast speelt internationale aansluiting een rol. Nederland wil, mede dankzij de haven van Rotterdam, een invoerpunt worden voor waterstof die per schip uit andere landen komt, en dat gas vervolgens doorvoeren naar Duitsland en België. Het Nederlandse net is daarom opgezet als onderdeel van een breder Europees plan, de European Hydrogen Backbone, waarin gasnetbeheerders uit meerdere landen hun leidingnetten op elkaar willen aansluiten.
Voorbeelden uit de praktijk
Bij Rotterdam bouwde Shell de fabriek Holland Hydrogen I, een elektrolyser met een vermogen van circa 200 megawatt die stroom van windparken op zee omzet in groene waterstof. De fabriek werd in 2023 aangekondigd als bijna gereed en moest de industrie in de Rotterdamse haven van waterstof gaan voorzien, met een directe aansluiting op het kernnet in wording.
Bij Zuidwending in Groningen ontwikkelt EnergyStock, een dochterbedrijf van Gasunie, ondergrondse zoutcavernes om waterstof in op te slaan. Zulke cavernes, uitgespoelde holtes diep in een zoutlaag, worden al langer gebruikt voor aardgasopslag en moeten straks als buffer dienen: een soort ondergrondse batterij die pieken en dalen in vraag en aanbod van waterstof opvangt.
Voor de grensoverschrijdende verbinding met Duitsland werkt Nederland aan de Delta Rhine Corridor, een bundel van leidingen tussen Rotterdam en het Duitse Ruhrgebied, waarin naast waterstof ook CO2 en andere stoffen worden vervoerd. Dit project moet Rotterdam als aanvoerhaven verbinden met de grote industrieclusters in Duitsland.
Bij Tata Steel in IJmuiden lopen plannen om de staalproductie te vergroenen, deels door hoogovens te vervangen door installaties die met waterstof werken in plaats van met kolen. Zo'n omschakeling vraagt om grote, betrouwbare hoeveelheden waterstof, wat een directe aansluiting op het kernnet via het Noordzeekanaalgebied noodzakelijk maakt.
Ook Chemelot, het chemiecluster in Limburg, is als eindpunt in het net opgenomen, omdat de chemische industrie daar waterstof nodig heeft als grondstof voor onder meer kunstmest en andere chemicaliën.
Hoe ver is de techniek?
De techniek van waterstoftransport door pijpleidingen is op zichzelf niet nieuw; kleinschalige waterstofleidingen bestaan al decennia bij chemiebedrijven. Wat nieuw is, is de schaal: een landelijk, publiek toegankelijk net waar meerdere producenten en afnemers gebruik van kunnen maken, vergelijkbaar met hoe het elektriciteits- en aardgasnet werken.
De aanleg verloopt gefaseerd. Eerdere planningen gingen ervan uit dat de eerste trajecten in de tweede helft van de jaren 2020 gereed zouden zijn en dat het volledige net rond 2030 tot begin jaren 2030 operationeel zou worden, maar zoals bij veel grote infrastructuurprojecten zijn vertragingen opgetreden. Vergunningsprocedures, de beschikbaarheid van gespecialiseerd personeel en materiaal, en de vraag of er voldoende waterstofproductie en -vraag op tijd klaarstaat, zijn allemaal factoren die het tempo beïnvloeden.
Ook de kosten zijn in de loop van de tijd bijgesteld. De eerste ramingen lagen rond de anderhalf miljard euro; latere schattingen liggen aanzienlijk hoger, mede door inflatie, hogere materiaalkosten en een uitgebreider projectscope. Omdat dit type project nog in ontwikkeling is, is het verstandig actuele cijfers bij de bron zelf te controleren in plaats van op één vast getal te vertrouwen.
Een ander onzeker punt is de vraagkant: het net heeft alleen zin als er genoeg groene of koolstofarme waterstof wordt geproduceerd en als industriële afnemers daadwerkelijk overstappen. Elektrolysecapaciteit in Europa groeit, maar minder snel dan aanvankelijk gehoopt, onder meer door hoge kosten van groene stroom en elektrolyse-installaties. Het kernnet en de vraag naar waterstof moeten dus min of meer gelijk opgroeien, wat in de praktijk lastig te plannen is.
Wie werken eraan?
Gasunie is de centrale partij achter het Nederlandse waterstofkernnet, via een dochteronderneming die specifiek voor waterstoftransport is opgezet. Gasunie is een staatsbedrijf en werkt nauw samen met de Rijksoverheid, met name het ministerie dat over economische zaken en klimaat gaat, dat het project mede financiert via leningen en subsidies en de wettelijke basis heeft geregeld waarop Gasunie als beheerder van dit net mag optreden.
Toezichthouder Autoriteit Consument en Markt (ACM) houdt in de gaten dat de tarieven en voorwaarden voor het gebruik van het net eerlijk en transparant zijn, zoals dat ook bij het elektriciteits- en gasnet gebeurt. Onderzoeksinstituut TNO levert technische kennis over onder meer materiaalgedrag van leidingen en veiligheidsaspecten van waterstof.
Op Europees niveau werkt Gasunie samen met andere nationale gasnetbeheerders, zoals Fluxys in België en verschillende Duitse netbeheerders, binnen het initiatief European Hydrogen Backbone. Dit is een samenwerkingsverband waarin netbeheerders uit meerdere Europese landen hun plannen voor waterstofinfrastructuur op elkaar afstemmen, met als ambitie een grensoverschrijdend net van tienduizenden kilometers op de langere termijn. De havenbedrijven van Rotterdam en Amsterdam spelen daarnaast een rol als schakel tussen internationale aanvoer van waterstof per schip en het binnenlandse net.