Futuroloog, wereldverbeteraar en ondernemer, maar toch vooral wetenschapper Auke Hoekstra is met zijn karakteristieke ZZ-Topbaard een markante verschijning in de toch wat kleurloze energiewereld. Vanuit zijn energieleverende woning in het Noord-Brabantse Herpt bestiert hij een groep van 38 onderzoekers van de TU Eindhoven die zich wijden aan interdisciplinaire versnelling van de energietransitie. Via zijn bedrijf Zenmo past hij zijn kennis over modellering van het energiesysteem toe in de praktijk. Als vrije zelfstandige. “Boven alles wil ik mijn frisse blik behouden. En geen baas meer hebben. Ik wil niemands commerciële of politieke belang meer dienen. Ik voel heel sterk de verantwoordelijkheid om wat ik weet ook praktisch in te zetten voor de energietransitie.”
Kaars
“Toen ik jong was, hing er bij ons in de klas een poster van de aarde als opbrandende kaars. Wat een deprimerende boodschap was dat! Begrijp me niet verkeerd, met besparen is niks mis. Maar ik heb er veel meer schik in mensen een perspectief bieden met oplossingen en méér opwek. Dat is toch veel wervender? Ik denk dat meer mensen aanslaan op een boodschap over vernieuwen dan op de buikriem aanhalen. Uiteindelijk is er energie zat.”
Drie keer een aha-erlebnis
Vijftien jaar geleden, tijdens een sabbatical na een carrière in de telecommunicatie, raakte bestuurskundige Hoekstra geïntrigeerd door het idee van een duurzaam energiesysteem dat net zo slim aangestuurd wordt als het internet. Hij raakte ervan overtuigd dat de overstap naar dit systeem net zo snel zou gaan als wat hij gezien had met pc’s, internet en mobiele telefoons. “Dat ging in drie fases. Mijn eerste aha-erlebnis was dat er echt een overvloed aan zon en wind is en dat het oogsten daarvan goedkoper wordt dan fossiele brandstof verbranden. De leercurves zijn zo steil. De kostendalingen gaan zo hard. Als tweede kwam het besef dat er oplossingen zijn voor de flexibiliteit die je nodig hebt bij zon en wind. Ik ging bezig met slim ladende auto’s en flexibele warmtepompen en koelcellen. Alleen de hoeveelheid flex die je dan kunt gebruiken, bleef beperkt. De derde aha-erlebnis kwam twee jaar geleden toen ik zag hoe snel batterijen beter en goedkoper worden. Toen viel alles op zijn plek. Je net wordt met wat meer opslag zo veel krachtiger. Met slimme aansturing en de combi zon-wind-batterijen kun je een compleet energiesysteem bouwen.”
“Uiteindelijk is er energie zat”
Hoekstra staat bekend als batterij-believer. Wat maakt hem zo optimistisch?
“Ik heb enige bekendheid verworven als criticaster van de altijd en eeuwig te pessimistische voorspellingen van de gevestigde orde en clubs als het Internationaal Energie Agentschap over kostendalingen en groeicurves van technieken. Zon, wind, het internet, mobiele telefonie: altijd wordt gedacht dat het zo snel niet zal gaan. Nou, wel dus. Ik kijk goed naar de data over groei en kostendaling van batterijen. Alles wijst op exponentiële groei, er is alle reden om de trends uit het verleden door te trekken. We zien al tien jaar lang 60 procent groei van het aantal batterijen per jaar. Nog eens tien jaar die groei en het energiesysteem ziet er compleet anders uit. Bovendien worden batterijen bij elke verdubbeling van de productie 28 procent goedkoper. Dat is nog sneller dan bij zonnepanelen! Om een gemiddelde woonwijk te helpen zijn verbruiksprofiel glad te trekken, heb je per zeg 250 woningen genoeg aan container ter grootte van een parkeerplaats met zes MWh aan batterijen. Die ruimte vind je met wat goede wil altijd wel. Of elk huishouden neemt een thuisbatterij ter grootte van een flinke desktop-pc. Op bedrijventerreinen is het al helemaal geen probleem. Ik ben er zeker van: batterijen maken zon en wind compleet en gaan alles veranderen, collectief én individueel.”
Introduceren we door zo in te zetten op batterijen geen nieuwe afhankelijkheden van landen als China?
“Dat is op drie manieren onzin. Wat we in het meest extreme geval in batterijen gaan investeren, komt nog niet in de buurt van onze bestedingen aan fossiele brandstoffen. Kijk even wat we daar nu aan importeren – over afhankelijkheid gesproken. Daarbij, het is een ontkoppelde relatie. Als je oliestroom stopt, staat alles binnen twee maanden stil. Als de toevoer van batterijen stopt, kun je even geen elektrische auto’s maken. Het is niet zo dat dingen dan ophouden met werken. Minder snel vervangen is iets anders dan helemaal geen energie meer hebben. Ten derde: er komt een moment dat je kunt gaan recyclen: urban mining, geweldig toch? Wat er aan rottigheid uit auto’s komt, is zo geconcentreerd dat het de moeite wordt batterijen door de shredder te halen en uit elkaar te pulken. Overigens zijn grondstoffen behoorlijk verspreid over de wereld beschikbaar en is er bijvoorbeeld lithium zat.” Even later: “Dat gezeur over China is toch eigenlijk gezeik in de marge? Je blijft er hooguit langer door aan fossiel vastzitten. Als je je al ergens zorgen over maakt, doe dat dan over apparaten die voor spionage gebruikt zouden kunnen worden, zoals mobiele telefoons en zelfrijdende auto’s.”
Alsmaar beter
“Er zijn al batterijen met een omzettingsrendement van 95 procent. Veel efficiënter kan het niet. In theorie kun je prima een batterij maken die nog tien keer lichter is en tien keer langer meegaat. Er zijn geen natuurkundige wetten die dat in de weg staan en wat er nu al gebeurt in het laboratorium is echt verbluffend. Stationaire batterijen zijn tegenwoordig meestal van lithium-ijzerfosfaat, waarbij alleen lithium een uitdaging is. Niet dat lithium schaars is en het blijft een relatief kleine grondstoffenstroom, maar de productie moet de komende twintig jaar wel snel groeien. Er is een beweging richting zoutbatterijen en dan heb je helemaal geen uitdagingen meer qua speciale batterijmaterialen. Echt, de snelheid waarmee de doorbraken elkaar opvolgen, blijft me verbazen.”
“Batterijen gaan alles veranderen”
Agent-based model
Het vehikel voor het denken en werken van Hoekstra zijn de zogenaamde agent-based models. De wetenschapper pakt een halfuurtje om uit te leggen hoe die werken en waarom ze zo relevant zijn: “Ons energiesysteem is echt ongelooflijk complex en maar moeilijk in computermodellen te vatten. Programmeurs slaagden er lange tijd slecht in om talen te ontwikkelen om verschillende stukjes van de energietransitie aan elkaar te koppelen, waardoor disciplines met elkaar zouden kunnen communiceren. Dat werd anders met de opkomst van het agent-based programmeren. Hoe dat werkt, is het makkelijks uit te leggen aan de hand van het gedrag van mieren. Een mierenhoop is ongelofelijk complex, maar de individuele mieren zijn heel simpel. Met een model waarop je duizenden keren een mier programmeert en de mieren vervolgens laat interacteren, maak je op een simpele manier een heel complex systeem. In de energietransitie zijn wij en onze apparaten de mieren.
Zo modelleert ons team de energietransitie. Niet top-down, maar bottom-up. Door de opwek van zonnepanelen, het gebruik van elektrische auto’s en de warmtevraag van burgers allemaal apart te vangen in modelletjes die samen het hele systeem vormen. En dan zie je ineens hoe slim aangestuurde batterijen in een decentraal energiesysteem met zon en wind ons bakken met geld kunnen besparen.
We gaan acht miljard per jaar in ons stroomnet stoppen. En dat bedrag verdubbelt misschien nog. Waarom dan zo weinig aandacht voor opslag waarmee we dat stroomnet niet met 20 procent maar bijvoorbeeld 60 procent bezettingsgraad kunnen gebruiken? Kun je me één logistiek systeem noemen dat functioneert zonder opslag? Zou je een winkelketen kunnen draaien zonder magazijnen? Ondenkbaar. Als we een paar miljoen inzetten om goede kennis te ontwikkelen, kunnen we met de inzet van batterijen miljarden besparen. Mijn schatting is dat je met tien of twintig miljard euro voor opslag net zoveel doet als met honderd miljard euro voor netverzwaring.”
Spilziek
“Ik maakte laatst een podcast met een oud-student. Vijf jaar geleden studeerde hij af op een energiesysteem waarin hij zich helemaal had gefocust op de inzet van zo min mogelijk batterijen. Die waren immers duur. Hij merkte op dat we er inmiddels heel anders over denken omdat batterijen zo veel goedkoper en beter zijn geworden. Vergeet die hele trias politica die altijd besparing vooropzet. Knal er gewoon genoeg zonnepanelen en batterijen in. Het voelt voor mij nog steeds spilziek, maar met praten over de buikriem aanhalen gaan we denk ik de wereld niet redden.”
Bedrijventerreinen
Hoekstra helpt met zijn modellen netbeheerders, provincies en gemeenten die proberen te plannen in tijden van netcongestie, maar ook bedrijventerreinen waar uitbreidingen onmogelijk lijken door netcongestie, zoals Groote Lindt in Zwijndrecht en Hessenpoort in Zwolle. De modelkennis helpt hen te overzien welke ingrepen in verbruik of opslag helpen om productie uit te breiden zonder grotere netaansluitingen, waarvoor immers wachtrijen bestaan. “De maatschappelijke schade van netcongestie is onlangs beraamd op tien tot veertig miljard euro per jaar. Dat is nogal wat. Natuurlijk moet je dan uitbreiden, maar je gaat in die omstandigheden toch zeker ook kijken hoe we met slimme aansturing en opslag de 80 procent die nog vrij is op het net slimmer kunnen inzetten om de wachtrij op te lossen?”
“Met de buikriem aanhalen gaan we de wereld niet redden”
Hoekstra’s behoefte om kennis in te zetten om tot slimme oplossingen te komen in plaats van blind het net te gaan verzwaren, loopt als een rode draad door het gesprek: “Ik besteed de helft van mijn tijd aan het aan de man brengen van mijn modellen en de helft aan het verbeteren ervan. En mijn bedrijfje heeft maar tien werknemers. Als we nou eens een paar miljoen zouden besteden aan betere modellering… We hebben nog zó veel te leren en het kan allemaal zo veel efficiënter!”
Netbeheerders
De kwaliteit van modellen valt of staat met de informatie die je erin kunt stoppen. Het grootste obstakel daarbij is volgens Hoekstra de terughoudendheid van netbeheerders om gegevens te verstrekken. “Er wordt vaak geschermd met privacy, maar die geldt alleen voor personen. Het gaat ook niet om bedrijfsgevoelige gegevens. Marktpartijen zoals ik willen van de netbeheerder alleen weten hoe het netwerk loopt en hoeveel capaciteit de transformatoren in het netwerk overhebben over de tijd. Dat men met die gegevens wel nee wil verkopen aan bedrijven maar ze niet wil laten zien aan anderen, is volgens mij gewoon angst voor pottenkijkers. Dat zit me best hoog, want ik houd van de netbeheerder, ik heb er gewerkt. Als ik niet weet wanneer een woonwijk of bedrijventerrein problematische pieken ervaart, kan ik ook niet laten zien hoe je die met slimme aansturing, flex, batterijen en een groepsovereenkomst kunt oplossen. Gelukkig doen de IT-afdelingen hun best en heeft de netbeheerder inmiddels software gemaakt om die informatie efficiënt te verstrekken. Een voorbeeld is De Buurtscan van Alliander. Ik verwacht dat de nieuwe Energiewet ervoor zorgt dat het verzet uit juridische kring om die software ter beschikking te stellen afneemt. Op basis van hoe ik de wet lees, verplicht deze de netbeheerder gewoon om mee te werken.”
En die bedrijfsgevoelige gegevens dan?
“Nu vragen we aan elk bedrijf een machtiging. Wat mij betreft verspillen we op die manier de tijd van adviseurs en bedrijven, want zo spannend is het ook weer niet als een beperkt aantal partijen in Nederland het verbruiksprofiel van bedrijven kan zien. Meetbedrijven en netbeheerders hebben die gegevens trouwens ook al. En als deze informatie in het ergste geval bij een concurrent terechtkomt? Wat leert die dan eigenlijk wat hij nog niet wist? Als ik geld had voor concurrentieanalyse, zou ik het ergens anders aan besteden.”
Debunken
Op social media staat Hoekstra bekend als de wetenschapper die broodjeaapverhalen over elektrische auto’s debunkt. Het leverde hem vijftigduizend volgers op X en achtduizend volgers op BlueSky op. Hoekstra stelt dat buiten kijf staat dat elektrische auto’s CO2 besparen, de batterijproblemen oplosbaar zijn en de bijdrage aan netcongestie weg te organiseren valt. Maar verveelt het verspreiden van die boodschap niet?
“Zoveel tijd stop ik daar niet in. Maar als ik een onzinverhaal lees over elektrisch auto’s, maak ik me een paar uur kwaad en weerleg elk argument tot in de details. Ik heb mijn best gedaan om echt exact te achterhalen hoe het zit. En ik vind het leuk en belangrijk om die kennis te verspreiden. Juist omdat ik aan niemand verantwoording heb af te leggen en nergens echt bij hoor, word ik kennelijk als betrouwbaar gezien”.
Dankbaar
Bij het vertrek laat Hoekstra nog wat meer van zichzelf zien. “Ik word nu beschouwd als een deskundige, maar wist je dat ik van een LOM-school kom? Volgens mij ben ik helemaal niet zo slim, maar heb ik gewoon een baan die bij me past. Kennelijk ben ik er goed in om met veel stukjes informatie het grotere plaatje te doorgronden en daar wat van over te brengen. Dat ik dat op mijn manier kan doen, vrij en ongebonden, vanuit dit prachtige energiepositieve huis, daar ben ik elke dag weer dankbaar voor.”
