De hele transportsector moet mee in de energietransitie. Hoe behoudt de binnenvaart haar voorsprong als schoonste vorm van vervoer? Bij elk initiatief speelt tot nu toe elektriciteit de hoofdrol, mits duurzaam opgewekt. Is waterkracht een optie, naast energie uit zon en wind?
De energietransitie is niet alleen van groot belang voor schone lucht en het tegengaan van de opwarming van de aarde. De huidige geopolitieke spanningen in Europa, Azië en het Midden-Oosten laten nadrukkelijk zien dat onafhankelijkheid van grondstoffen uit minder stabiele delen van de wereld wenselijk is.
Het lokaal opwekken en opslaan van energie is hiervoor noodzakelijk. Elektriciteit speelt hierin een sleutelrol. Niet alleen voor direct gebruik door huishoudens en industrie maar ook indirect voor bijvoorbeeld het maken van waterstof en methanol.
Het opwekken van elektriciteit kan op veel manieren zonder gebruik te maken van fossiele brandstoffen: met zonne-, wind- of kernenergie. Er zijn meer methodes om dit te realiseren. Elke vorm heeft specifieke voor- en nadelen.
Waterkracht
‘Witte steenkool’, ofwel waterkracht wordt veel toegepast in gebieden met flinke hoogteverschillen en stromend water. Landen als Noorwegen en Zwitserland maken al decennialang gebruik van waterkracht voor het opwekken van elektriciteit.
Ook in Nederland wordt op kleine schaal gebruikgemaakt van stromend water: in de Neder-Rijn en Lek bij de stuwen van Amerongen en Hagestein bijvoorbeeld en met de waterkrachtcentrale Alpen aan de Maas, bij Sluis Lith.
Voor alles geldt: is het haalbaar, schaalbaar en betaalbaar?
Op de Bovenrijn beneden Basel zijn in het Grand Canal d’Alsace bij vier stuw- en sluizencomplexen waterkrachtcentrales gebouwd, de oudste stamt uit 1932. Verder stroomafwaarts bevinden zich nog zes soortgelijke complexen. De centrale bij Iffezheim is de grootste van de tien met een capaciteit van 148 MW. Er wordt met vistrappen, bypasses en periodieke sluiting rekening gehouden met vismigratie.
Krachtig
Door het bouwen van stuwdammen kunnen ook een groot hoogteverschil en een constante doorstroom worden gecreëerd. De zo ontstane stuwmeren vormen belangrijke watervoorraden in droge gebieden voor irrigatie en drinkwatervoorziening.
Elektriciteitscentrales in stuwdammen behoren tot de grootste ter wereld. Zelfs de nucleaire energiecentrale van Kashiwazaki-Kariwa in Japan – in zijn soort de krachtigste ter wereld– moet het qua capaciteit afleggen tegen minstens zes waterkrachtcentrales in Zuid-Amerika en China. Absoluut hoogtepunt is de Drieklovendam in de Yangtze in Centraal-China, die met 22.500 megawatt bijna driemaal zoveel vermogen levert.
Nadelen
Juist deze laatste gigant toont de schaduwkant van dit soort projecten door de grote ingrepen die in het landschap worden gedaan. De bouw van de 2 kilometer lange en 185 meter hoge dam nam twaalf jaar in beslag, er werd ruim 11 miljoen kubieke meter grond verzet en bijna 6 miljoen ton beton gestort. Boven de dam is een meer ontstaan van 600 kilometer lengte en het duurde zeven jaar voordat de huidige waterstand werd bereikt. Naast de dam is een scheepslift gebouwd voor schepen tot 3.000 ton en een getrapt sluizencomplex met twee maal vijf kolken voor schepen van 10.000 ton.
Het spreekt voor zich dat de impact op het gebied enorm is: 24.000 hectare land, dertien steden, fabrieken, landbouwgrond en natuur gingen verloren. 1,5 miljoen mensen moesten verhuizen en de waterkwaliteit is sterk verminderd. Het is dus twijfelachtig of alle centrales in stuwdammen daadwerkelijk groene stroom leveren.
Volgens het Wereld Natuur Fonds groeit in Europa de beweging om stuwdammen te verwijderen voor een betere balans tussen natuur, economie en bodemgebruik. Zelfs in landen als Spanje, waar in het binnenland weinig neerslag valt en wateropslag belangrijk is om verwoestijning tegen te gaan, worden dammen gesloopt.
Eb en vloed
Zon en maan oefenen door hun zwaartekracht invloed uit op de aarde. Diverse factoren bepalen hoe groot het verschil is tussen hoog- en laagwater. Getijdenenergie maakt hier gebruik van; in gebieden waar dit verschil relatief groot is kan het interessant zijn een getijdencentrale te bouwen.
De oudste in zijn soort is de waterkrachtcentrale in de monding van de Rance bij Saint-Malo in Bretagne, gebouwd in 1966. De grootste is de getijdencentrale van Sihwa in Zuid-Korea, met een vermogen van 254 MW iets groter dan de centrale in Frankrijk.
Getijdenenergie speelt een zeer bescheiden rol in de globale energievoorziening en brengt ook de nodige problemen met zich mee; veranderende stroming en vissterfte leidden ertoe dat in 2019 een getijdenenergiecentrale in Canada werd stilgelegd.
In Nederland bevindt zich in de Oosterscheldekering een energiecentrale met vijf turbines die voldoende stroom leveren voor 1.000 huishoudens. Omdat de dam primair als stormvloedkering is gebouwd, levert de in 2015 in gebruik genomen centrale niet of nauwelijks nadeel op voor natuur en milieu. De bouw en exploitatie ervan gingen overigens gepaard met de nodige strubbelingen en zijn zelfs enige tijd stilgelegd.
Plan Lievense
Een bijzonder idee voor het winnen van energie uit waterkracht kwam van ingenieur L.W. Lievense. Hij presenteerde in 1981 een alternatief plan voor de Markerwaard: een groot waterbassin met windmolens op de ringdijk die water 10 meter zouden oppompen. Door het water geleidelijk weg te laten lopen kon constant elektriciteit worden opgewekt en konden stroompieken worden opgevangen. Dit plan stuitte echter op grote bezwaren; de veiligheid en het landschap kwamen in het geding. Toch leeft het idee nog steeds, met een variant op zee bijvoorbeeld, en een veiliger bassin met een lager waterpeil.
Met andere vormen van energie uit water wordt volop geëxperimenteerd, zoals zeestroming, golfslag, verschillen in watertemperatuur of zoutgehalte. Voor alles geldt: is het haalbaar, schaalbaar en betaalbaar?
De omschakeling naar emissieloos varen zal veel stappen vergen. Duidelijk is dat elektriciteit hoe dan ook een belangrijke rol speelt, direct of indirect. Dat die energie dan opgewekt moet worden zonder fossiele brandstoffen spreekt voor zich.
Door Chris van Loon
Naschrift 3 mei 2024:
Stuw Hagestein wekt geen energie meer op. Daar wees een oud-sluismeester op. Hij mailde: “De centrale in Hagestein werd niet als taak van Rijkswaterstaat gezien. Reden om er maar mee te stoppen. Men was al begonnen met de renovatie, totdat men bedacht dat hierop bezuinigd kon worden.”
De centrale in Hagestein blijkt al een decennium buiten gebruik. Diverse particuliere initiatieven om blauwe stroom op te wekken liepen op niets uit. De coöperatie e-Lekstroom bijvoorbeeld, een organisatie die groene energieprojecten wil initiëren, ondernam een poging om de waterkrachtcentrale tot leven te wekken. De plannen voor de renovatie werden in 2018 gepresenteerd: herstart eind 2020. Dat is niet gelukt hoewel het op de website nog als project wordt genoemd.
Rijkswaterstaat heeft ook de Waterkrachtcentrale Maurik, bij het sluis-en stuwencomplex Amerongen afgestoten. Op de website van Vattenfall staan hiervan de gegevens, zoals het bouwjaar, vermogen… en de status: In Operation.
