Geen flitsend kantoor, maar een eenvoudige houten serre naast de grote schuur van een boerderij aan de rand van Zwolle. Dat is de ontvangstruimte van startup Heatwacht. ‘Ik houd het graag simpel’, zegt mede-oprichter Hans Wolters, uitvinder van de warmtebatterij Powerstove.
In de schuur staat een door Wolters ontworpen en gebouwde warmtebatterij, gevoed door 230 zonnepanelen. De Powerstove gebruikt elektriciteit om thermische olie te verwarmen. Die warmte wordt doorgegeven aan een grote stalen container met magnetiet, een type ijzererts. Magnetiet kan warmte langdurig vasthouden op temperaturen van zo’n 400 graden Celsius. Omgekeerd kan koude thermische olie weer warmte aan het gesteente onttrekken en doorgeven voor gebruik.
Langdurig kun je op verschillende manieren opvatten. De Powerstove in de schuur van Wolters heeft een omvang van 75 kubieke meter (de ruimte van een flinke woonkamer). Dat zorgt voor veel opslagcapaciteit, terwijl zijn woning relatief gezien maar beperkt warmte nodig heeft.
De Powerstove in de schuur van Hans Wolters in Zwolle. | Credits: Jeroen de Boer voor Change Inc.
Gevolg is dat Wolters zonne-energie die gedurende de zomer als warmte in het magnetiet wordt opgeslagen, de hele winter kan gebruiken voor verwarming van zijn boerderij. ‘Bij de eerste tests bleek dat het magnetiet, met de juiste isolatie, warmte meer dan vierhonderd dagen kan vasthouden. We hebben hierdoor een rendement van 95 procent op jaarbasis.’
Voor industriële bedrijven die proceswarmte gebruiken, ligt dat anders. Bedrijven hebben verhoudingsgewijs veel meer vermogen nodig om een bepaalde hoeveelheid warmte per uur te kunnen afnemen. Daardoor is de warmtebatterij sneller leeg. In de commerciële productversie van de Powerstove spreekt Heatwacht daarom van warmteopslag voor enkele dagen tot weken.
Eerder dit jaar had het bedrijf een primeur: het Friese ziekenhuis Nij Smellinghe besloot als eerste grote klant de Powerstove te installeren voor de levering van proceswarmte van iets meer dan honderd graden Celsius. Het ziekenhuis gebruikt die voor stoomproductie om medische apparatuur, operatiekamers en keukens te ontsmetten en voor de maaltijdbereiding (stomen) in de keuken.
Met twee warmtebatterijen van elk 300.000 kilo wil Nij Smellinghe in 2027 helemaal van het gas af als energiebron voor proceswarmte. Het ziekenhuis heeft meer dan 10.000 zonnepanelen op het dak liggen en wil daarnaast slim gebruikmaken van netstroom. Zo kan de Powerstove worden gevoed op momenten dat er veel aanbod is van hernieuwbare energie en prijzen relatief laag zijn.
Hoe is het idee voor de Powerstove ontstaan?
‘Door de aardbevingen in Groningen werd voor mij vanaf 2012 al duidelijk dat we niet meer op de eigen gaswinning konden vertrouwen. Tegelijk wil je voor energie zo veel mogelijk zelfvoorzienend blijven. Dat besef gaat terug tot de tijd dat ik als klein jongetje hier in de buurt turf ging halen met mijn vader. Ik mocht geen kruimeltje laten vallen, want op energie moest je zuinig zijn.
Toen de zekerheid van het Nederlandse aardgas onder druk kwam te staan, ben ik dus verder gaan nadenken, met als uitgangspunt dat elektriciteit de basis zou worden voor nieuwe systemen. Je kunt elektriciteit immers lokaal opwekken met zonnepanelen, windmolens en kernenergie. Maar ik zag ook dat je dan te maken krijgt met een wisselend aanbod van energie, dat niet in de pas loopt met momenten waarop er veel vraag is.’
Zo kwam je uit bij energieopslag.
‘Ja, want je hebt vormen van buffering nodig. Eigenlijk precies zoals in de jaren ’50 van de vorige eeuw, toen er nog op kolen werd gestookt. Veel mensen hadden toen een kolenhok met een voorraadje energie. Dat gebruikte je op het moment waarop je het nodig had. Als je een redelijke voorraad had, was je ook minder afhankelijk van dagprijzen van kolen en de levertijden van de kolenboer.
Waar we nu naartoe willen, is eigenlijk hetzelfde. Je hebt opslagsystemen nodig voor elektriciteit en warmte om vraag en aanbod in de tijd af te stemmen en als bescherming tegen schommelende prijzen. In die zin is zo’n warmtebatterij de opvolger van het kolenhok.’
Hoe sloten die ideeën aan bij je werk?
‘Ik heb lang een technisch bedrijf gehad dat doseringssystemen leverde voor bakkerijenovens. Daar spelen vergelijkbare vraagstukken. Bakkerijovens hebben stabiele proceswarmte nodig, maar de bakvolumes van broden verschillen per serie. En aan de inputkant moet je zorgen voor de preparatie en juiste dosering van verschillende ingrediënten.
Voor meel geldt bijvoorbeeld dat de temperatuur bij aanlevering sterk kan verschillen. Afhankelijk van het jaargetijde en de condities varieert dat van 5 tot 30 graden Celsius. Bij de verwerking tot deeg moet het meel echter een constante temperatuur hebben van ongeveer 27 graden. Vanuit de technische hoek keken we dan naar manieren om zo’n preparatieproces te optimaliseren.’
Heeft die ervaring geholpen bij het ontwikkelen van de Powerstove?
‘Ervaring is alles voor mij. In 2018 is het bakkerijovenbedrijf verkocht en daarna ben ik me volledig gaan toeleggen op de ontwikkeling van de warmtebatterij. Mijn praktische kennis over warmtegeleiding kwam goed van pas, want in mijn jonge jaren ben ik loodgieter geweest. Dan leer je veel over geleidende eigenschappen van materialen.
De schuur met serre waar Hans Wolters de eerste Powerstove bouwde. | Credits: Jeroen de Boer voor Change Inc.
De warmtewisselaars voor de Powerstove heb ik zelf ontworpen. Voor andere onderdelen, zoals het isolatiemateriaal en de thermische olieinstallaties, kon ik terugvallen op contacten met leveranciers die ik kende uit de bakkerijovenwereld. De installatie hier in de schuur is meteen op ware grootte gebouwd, als bewijs dat het systeem werkt.’
Merk je dat er meer interesse is van industriële partijen, nu ziekenhuis Nij Smellinghe de stap heeft gezet om de Powerstove te gaan gebruiken?
‘De interesse is er zeker, maar het gaat om aanzienlijke investeringen voor industriële bedrijven. Dus je ziet ook wel dat partijen zich nog enigszins afwachtend opstellen. Zeker nu toegang tot voldoende elektriciteit door netcongestie een grotere rol speelt. Aan de andere kant is het voor bedrijven ook niet prettig om sterk afhankelijk te blijven van aardgasprijzen in de huidige wereld.’
Deze maand maakten jullie bekend dat de Overijsselse participatiemaatschappij Wadinko is toegetreden als minderheidsaandeelhouder van Heatwacht. Wat kan die bijdragen?
‘Wadinko is een regionale participatiemaatschappij die oorspronkelijk voortkomt uit de Waterleidingmaatschappij Overijssel. Andere aandeelhouders zijn de provincie Overijssel en 24 gemeenten in de regio. De missie van Wadinko is om kapitaal te mobiliseren voor innovatie en werkgelegenheid in de regio. We krijgen hiermee ondersteuning voor doorontwikkeling van het product en verdere opschaling.
Met het toetreden van Wadinko zijn er drie aandeelhouders, want toen ik met de ontwikkeling van de Powerstove bezig was, is bouwondernemer Gerrit Tijhuis ingestapt. Die is hier een keer komen kijken en zei meteen: “Dat ziet er mooi uit, Hans. Zullen we een keer koffie drinken? Twee A4’tjes en een excelletje, meer heb ik niet nodig.” Zo soepel ging dat. Samenwerken op basis van vertrouwen en niet te veel praten, maar doen.’
Je bent nu 70. Hoe zie je je eigen rol bij Heatwacht de komende jaren?
‘John Pannen is de ceo, dus die heeft de algemene leiding. Zelf werk ik als technisch adviseur. Ik geef uitleg en toelichting als er bijvoorbeeld vragen zijn van klanten. Verder ben ik op de achtergrond bezig met nieuwe projecten. We hebben nu de Powerstove als product, maar dat is meestal niet het eindpunt voor klanten die oplossingen zoeken voor hun energiebehoefte.’
Zoek je ook samenwerking met andere partijen?
‘Daar ben ik druk mee bezig, want Heatwacht kan niet alles alleen doen. Het gaat erom hoe je bijvoorbeeld warmtebatterijen, elektrische batterijen, de opwekking van hernieuwbare energie en de interactie met het stroomnet samenbrengt in integrale oplossingen. Ieder heeft daarbij z’n sterke punten, dus daarvoor kijken we naar geschikte partners.’
