Tekst: ing. Frank de Groot
Beeld: Schouten Techniek

Project De Lus in Schagen met 96 appartementen voor 336 arbeidsmigranten. Midden tussen de woongebouwen is de centrale technische ruimte te zien met groene propaangastank. De witte leidinglussen die op de voorgrond uit de bodem steken hebben geen relatie met dit project.

Project De Lus in Schagen met 96 appartementen voor 336 arbeidsmigranten. Midden tussen de woongebouwen is de centrale technische ruimte te zien met groene propaangastank. De witte leidinglussen die op de voorgrond uit de bodem steken hebben geen relatie met dit project.

Veel nieuwe woonwijken die in ontwikkeling zijn, staan op pauze omdat de stroomaansluitingen voor woningen er niet kunnen komen. Netcongestie is één van de grote knelpunten in de ambitie van het ministerie van Volkshuisvesting en Ruimtelijke Ordening (VRO) om 900.000 nieuwe woningen tot en met 2030 te realiseren. Maar gelukkig zit de markt niet stil. In Schagen werd in 2024 project De Lus gerealiseerd: huisvesting in de vorm van 96 appartementen voor 336 arbeidsmigranten. Bij aanvang van de bouw leek stroomlevering onmogelijk. Als antwoord op dat probleem bedacht Schouten Techniek toen de innovatieve off-grid oplossing ‘Microgrid-ST’.

“In juni 2025 konden we het eerste jaar van het project in Schagen evalueren: onze energiedoelen zijn volledig behaald”, zegt Coos Schouten. Hij droeg in 2023 de dagelijkse leiding van Schouten Techniek over aan een tweemanschap, maar blijft bij het familiebedrijf betrokken als aandeelhouder, ambassadeur en adviseur Techniek & Ontwikkeling. Daarnaast is hij aandeelhouder en adviseur bij Four Energy, directeur bij Ursem Modulaire Bouwsystemen en projectontwikkelaar (Belle-Vue Wonen B.V.).

Systeemweergave Microgrid-ST.

Meervoudige oplossing

Zoals opgemerkt is Microgrid-ST ontwikkeld binnen Schouten Techniek en heeft Four Energy het exploitatiemodel hiervoor opgezet. Four Energy is een duurzame energieleverancier, gespecialiseerd in slimme energiesystemen. Door het gebruik van PV-zonenergie, lokale restwarmte (van mini-WKK’s) en warmte uit lucht en de bodem, kunnen huizen duurzaam en aardgasvrij verwarmd worden. Het bedrijf Four Energy is in 2020 opgericht door directeur Erik Kemink, met de bedrijven Sturm (onderdeel van de Bussolagroep) en Schouten Techniek als kennis- en technische partners. Alle bedrijven binnen de Bussola Groep opereren zelfstandig, maar zijn complementair aan elkaar en streven naar een mooie en duurzame leefomgeving.

Coos Schouten: “Met ons microgrid-netwerk hoef je geen kosten te maken voor netverzwaring. Ons voorstel aan de overheid is om deze kostenbesparing als subsidie te verstrekken, waardoor de meerkosten van ons innovatieve systeem zijn gedekt.”

“Er is veel kennis aanwezig binnen de participanten. Dat voorkomt een kokervisie op het ontwikkelen van slimme energiesystemen”, zegt Coos. “Bijna alle off-grid energiesystemen gaan uit van één systeemoplossing, zoals zonne-energie, bodemwarmte, restwarmte of warmtekrachtkoppeling. Een populaire oplossing is bijvoorbeeld de combinatie van PV-panelen en batterijen. Maar dan kom je de winter al niet door. Dan kun je het aantal PV-panelen wel blijven uitbreiden, maar dat knelt met je materialenpaspoort. Wij gaan daarom uit van een off-grid energiesysteem op basis van meerdere energiebronnen. Maar koppeling met het vaste netwerk blijft ook altijd mogelijk, bijvoorbeeld met het oog op toekomstige ontwikkelingen.”

Centrale techniekopstelling met mini-stroomgenerator (WKK) met brandstofopslagtank als noodstroomvoorziening en lucht- en bodemwarmtepompen.

Hoe werkt het?

Coos legt uit hoe het off-grid energiesysteem is opgebouwd: “Het microgrid levert in een eigen netwerk zowel elektriciteit als warmte. Het systeem bestaat onder meer uit PV-panelen op de daken van de woningen, die stroom leveren aan een batterij in een centraal opgestelde techniekopstelling. Daar bevinden zich tevens een mini-stroomgenerator (WKK, red.) met brandstofopslagtank als noodstroomvoorziening en lucht- en bodemwarmtepompen. In de woningen komt een water gevoede warmtepompboiler en vloerverwarming.”

Rondom de centrale techniekruimte is plaats voor laadpunten voor elektrische auto’s. Deze laadpunten maken gebruik van load balancing om automatisch het laadvermogen aan te passen aan zodat primaire processen voorrang krijgen en de stroomcapaciteit optimaal wordt benut. De brandstofopslagtank hoort bij de mini-WKK en kan gevuld worden met propaan, groengas. De inzet van een brandstofcel met waterstof is ook een optie. Coos: “De aanvoer van waterstof is duur en groengas moet in de omgeving voorradig zijn. Aardgas wordt uitgefaseerd, dus dan is meestal het goedkope propaan het meest aantrekkelijk. Maar we willen ons niet beperken tot één brandstof.”

Centrale techniekopstelling met onder meer lucht- en bodemwarmtepompen.

Het systeem heeft ook een bodem- en luchtwarmtepomp. Coos legt uit: “De bodem moet na onttrekking van warmte of koude weer in balans kunnen komen. Tapwater kun je het beste met bodemwarmte verwarmen aan het eind en na de winter. In de zomer gebruik je luchtwarmte. In die optimalisatie zit veel kennis en ervaring. Het zijn niet de goedkoopste oplossingen, maar ze leveren het beste resultaat. De flexibiliteit en betrouwbaarheid van het systeem is de kracht.”

Project Schagen

Het eerste Microgrid-ST is in 2024 toegepast in Schagen in het project De Lus. Zoals al opgemerkt betreft het hier huisvesting in de vorm van 96 appartementen voor 336 arbeidsmigranten. In Schagen en omgeving zijn veel arbeidsmigranten actief in verschillende sectoren. Het project is gebouwd door Ursem Modulaire Bouw voor opdrachtgever HomeFlex.

“In Schagen hebben we in verband met redundantie twee mini-WKK’s geplaatst in de centrale techniekruimte. Bewoners denken bij WKK’s gelijk aan enorme apparaten die bovendien veel lawaai maken, maar deze mini-WKK’s zijn kleiner dan een tafelblad en heel stil. Ze draaien op het goedkope propaangas als noodbrandstof. Het geheel is voorzien van een 2-pijps distributie naar de woningen, op andere locaties kan dit ook inclusief koeling”, aldus Cees.

In Schagen zijn in verband met redundantie twee mini-WKK’s geplaatst in de centrale techniekruimte.

Volgens de ondernemer maakt het microgrid gebruik van een smart regeling op basis van kunstmatige intelligentie, oftewel AI. “Wij krijgen van het KNMI het verwachte weer van de volgende dag, gebaseerd op AI. Hierdoor is het mogelijk om, anticiperend op de weersverwachting, de verschillende opwekkingsinstrumenten zo efficiënt en voordelig mogelijk in te zetten. Dit systeemonderdeel herkent met AI ook energiepatronen en houdt rekening met de verwachte vraag op de volgende dag.”

Rendement

Het klinkt allemaal mooi, maar wat zijn de prestaties in de praktijk? Coos: “In de eerste plaats maken we alleen gebruik van bestaande technieken die zich bewezen hebben. Je moet niet in een situatie komen dat de stroom er even niet is. Daarnaast kun je rekenen op een extreem laag brandstofverbruik. Bij het gebruik van propaan hoeft de relatief kleine tank maar vijf keer per jaar gevuld te worden. Je haalt uit de combinatie van lucht- en bodemwarmtepompen, mini-stroomgenerator en PV-panelen een rendement van tussen de 100% en 200%. Ter vergelijking: bij een dieselaggregaat is dat maar 35%. Er wordt voldaan aan alle wet- en regelgeving. En het primaire energieverbruik is 25% lager dan bij toepassing van luchtwarmtepompen aan het openbaar elektriciteitsnetwerk. Ook gebruik je veel minder fossiele brandstof dan de energieleverancier, die voor 50% op fossiele brandstof draait.”

Het energieverlies via het kleinschalige warmtenetwerk is volgens de ondernemer bovendien praktisch 0%, tegenover een leidingverlies van circa 40% bij grootschalige warmtenetten. “Bij dit microgrid is sprake van 100% benutting van vrijkomende warmte tijdens elektra-opwekking. Ons microgrid laat een lage MKI-score zien, omdat alle onderdelen bescheiden van omvang zijn. Het samenspel van de gebruikte technieken en de slimme aansturing geeft voldoende energie. Door een zeer laag verbruik van fossiele brandstof is de stikstofuitstoot laag. Laag genoeg om een omgevingsvergunning te verkrijgen. Door de hoge prestaties en kleine delen is de oplossing betaalbaar en kent hij goede exploitatievooruitzichten. Tenslotte, maar niet onbelangrijk voor woonomgevingen: doordat we gebruik maken van een relatief kleine lucht/warmtepomp, is er aanmerkelijk minder geluid te horen dan gebruikelijk is.”

Kosten en energiebeheer

Welke meerkosten zijn er verbonden aan Microgrid-ST? Dat lijkt wel mee te vallen. Coos rekent ons voor: “Bij een wijkgrid heb je al te maken met een centrale opwekkingsruimte. Alleen plaatsen wij meer installaties, zoals batterijen en twee mini-WKK’s. Daar komen ook de PV-panelen nog bij. Bij project De Lus kom je dan op meerkosten van circa € 10.000,- per woning. Doordat je echter geen fossiele stroom hoeft in te kopen, zijn de meerkosten nog maar € 0,- tot € 5.000,- per woning.”

De aanleg van een warmtenetwerk brengt uiteraard ook kosten met zich mee: “Een wijkgebonden netwerk is echter veel kleiner dan een grootschalig warmtenetwerk. Die meerkosten voor een klein warmtenetwerk zijn € 2.000,- tot € 5.000,- per woning. Dan kom je in totaal uit op € 2.000,- tot € 10.000,- meerkosten per woning.”

Een andere uitdaging is het energiebeheer. Volgens de Energiewet moet een bewoner keuze hebben uit meerdere energieleveranciers. Bij dit systeem is er echter maar één leverancier: Microgrid levert de stroom en warmte. “Bij het project De Lus is echter sprake van een logiesfunctie en die valt niet onder die wetgeving. Four Energy en Schouten dienden begin dit jaar een petitie in met verkenningsroutes om deze uitdaging aan te pakken. Dat heeft erin geresulteerd dat zij nu, ondersteund door de ministeries KGG en VRO, samen met Alliander de oplossing hebben om het Microgrid ook voor de nieuwbouw – waar vrijheid van leverancierskeuze een eis is – toe te passen.  Dat is echt een betekenisvolle doorbraak.”

Blik in de toekomst

Op welke schaal is de Microgrid-ST toepasbaar? “Dat kan al vanaf veertig woningen, maar honderd tot tweehonderd woningen is optimaal. Technisch zijn zelfs 500 tot 1.500 woningen haalbaar, maar wellicht kun je dan beter kiezen voor meerdere wijkcentrales. Anders worden de kosten voor het warmtenetwerk erg hoog en het energieverlies neemt toe.”

Hoe ziet de toekomst er verder uit voor deze off-grid oplossing? Coos: “Voor onze microgrid-oplossing is veel belangstelling. Sommige bedrijventerreinen zijn ook geschikt voor dit systeem, als het maar geen energie-intensieve bedrijven zijn. Een bedrijfsverzamelgebouw is bijvoorbeeld geen probleem. Velen zien dat dit de enige energieoplossing is in situaties waar het energienetwerk overvol zit. Mircogrid-ST voldoet aan alle randvoorwaarden én is uitstekend toe te passen in bebouwde omgevingen waar kennelijk geen aansluiting op reguliere warmte- en/of elektranetwerken mogelijk is.”

Coos besluit: “Ik wil tot slot opmerken dat we heel blij zijn met arbeidsmigranten-ontwikkelaar en beheerder HomeFlex uit Sliedrecht, die zijn nek heeft uitgestoken om het eerste project in Schagen ook daadwerkelijk inclusief Microgrid-ST in opdracht te geven bij ons. Dat is ook voor hun heel spannend geweest. Zij werden geconfronteerd met het plotselinge probleem dat er geen stroom zou zijn, maar ze durfde het aan om onze creatieve oplossing toe te passen. Het heeft uitstekend uitgepakt, maar zoiets weet je natuurlijk niet zeker van tevoren. In elk geval voorzie ik met de microgrid een mooie toekomst.”