Pionieren met waterstof

De enige auto op waterstof die officieel in Nederland verkrijgbaar is, is de Hyundai iX35. Hyundai claimt zelfs dat dit de eerste auto met brandstofcel is die wereldwijd in serieproductie is. Reden genoeg om deze auto aan de tand te voelen! Infram bood E-xpeditie.nl een uitgebreide proefrit met hun eigen demonstratieauto aan.

De techniek (in het kort)

Ook een brandstofcelauto (FCEV) is een 100% elektrische auto. De overeenkomst met een batterij-auto (BEV) is dat ze beiden een batterij hebben. Het verschil is dat een BEV zijn stroom van buiten betrekt (‘stekkerauto’), terwijl een FCEV de benodigde stroom aan boord opwekt. De daarvoor benodigde energie wordt in de vorm van waterstof meegevoerd. De iX35 heeft daarvoor een enorme tank die keurig is weggewerkt onder de (vlakke!) laadvloer.

De brandstofcel en de motor zijn weggewerkt in het vooronder. Die ruimte wordt goed benut. En ik vind het best grappig dat er in plaats van 'loodgieterswerk' een flinke partij stekkers zijn te zien.

Waterstof

Waterstof heeft twee bijzonderheden:

  • Bij de reactie van waterstof met zuurstof komt enkel water vrij. Rijden op waterstof is dus emissievrij. Dat betekent niet automatisch dat wie op waterstof rijdt ook ‘schoon’ rijdt: het gaat erom hoe schoon de waterstof wordt gemaakt én gedistribueerd.
  • Waterstof is een goedje met de grootste energiedichtheid per kilo. Aandachtspunt is wel dat waterstof die niet onder druk is gebracht enorm veel ruimte inneemt. Daarom wordt de waterstof onder druk gebracht. Onder de enorme druk van 700 bar gaat er zo’n 5 kilogram waterstof in de tank.

Pionieren

De Nederlandse overheid heeft de ambitie om in 2020 twintig waterstofstations operationeel te hebben. Op dit moment zijn er drie: in Rhoon, in Helmond en in Arnhem. De laatste is nog in een tijdelijke pomp: Men kan uitsluitend tijdens kantoortijden en onder beperkte druk (350 bar in plaats van 700 bar) tanken. Dat betekent dat een tank slechts 2,5 kilogram in plaats van 5 kilogram waterstof kan bevatten. Het is de bedoeling dat in 2018 100m verder bij het Shellstation een volwaardig waterstofvulpunt wordt gerealiseerd. Shell heeft de ambitie om fors te investeren in waterstof. Daarbij ligt de focus van Shell op Duitsland.

Voor een doorbraak van waterstof als brandstof geldt een kip/ei-verhaal: een waterstoftankstation is pas lucratief als er voldoende auto’s zijn. En je schaft pas zo’n auto aan als je er ook mee kunt tanken.

Infram heeft in opdracht van Rijkswaterstaat een onderzoek gedaan naar de uitdagingen voor het realiseren van waterstoftankinfrastructuur in Nederland. Daarvoor heeft zij een tool ontwikkeld  vanuit de gedachte dat er een business case moest zijn zowel voor productie, distributie en consumptie. Aan de hand van de tool die overigens voor iedereen vrij beschikbaar is (Hydrogen Integrated Business Case Impact Tool) kunnen partijen het gesprek aan gaan over wanneer er voor hen allemaal een haalbare case is.

portret Bastiaan du Pré‘De business case bleek simpel’, vertelt een bevlogen Du Pré; ‘al bij 100 auto’s is zo’n tankstation rendabel’. Maar tussen droom en daad liggen zoals gebruikelijk wetten in de weg, alsmede praktische bezwaren. Hoe kom je aan berijders? Wat zijn de wettelijke procedures en vergunningen? Met welke privileges kun je het rijden met een FCEV aantrekkelijker maken?

Infram constateerde dat er een initiatiefnemer nodig was die voorbij de oude rollen acteert en trok de stoute schoenen aan: ze investeerden in het project “Waterstof werkt” en schaften een waterstof auto aan!

Het project Waterstof Werkt is opgezet om in Utrecht een waterstof tankstation te krijgen. Samen met OrangeGas, die voornemens is in 2018 een tankstation op bedrijventerrein Lage Weide te realiseren,  wordt nu gezocht naar berijders. Er wordt gezocht naar voorlopers die een kans willen nemen om het tankstation mogelijk te maken. Iedereen is welkom, er is een focus op bedrijven die veel rondrijden in de regio maar aan het eind van de dag weer ‘thuiskomen’. Daarbij kun je denken aan bestelbussen, bezorgdiensten, maar ook taxibedrijven.

Daar komt volgens Du Pré heel wat bij kijken. Zo zou het voor het verleiden van berijders mooi zijn als je in één regio over minimaal twee tankstations beschikt, voor het geval er eentje uitvalt.

De kennis die Infram met de studie voor RWS en project Waterstofwerkt heeft opgebouwd vindt al gretig aftrek: diverse partijen meldden zich al om de opgedane inzichten te kunnen gebruiken. Infram biedt hier ook een speciale workshop aan die uitlegt hoe de tool kan worden ingezet. Hiernaast heeft Infram al het nodige instrumentarium ontwikkeld voor andere brandstoffen zoals LNG, batterij elektrisch rijden – en maakt zij ook tools voor bijvoorbeeld de scheepvaart.

De transitie naar waterstof in het transport kan niet los worden gezien van de bredere energietransitie. Bastiaan du Pré, projectleider, licht project toe: ‘Ook bijvoorbeeld voor netbeheerders is het van belang dat ze een ontstane overcapaciteit op het netwerk ‘kwijt’ kunnen. Eén van de mogelijkheden is om overcapaciteit om te zetten in waterstof. De zo geproduceerde waterstof kan dan op een later moment worden gebruikt, bijvoorbeeld in een auto.’

Infram gebruikt een Hyundai iX35 FCEV als demonstratieauto. En daar mag ik dus een hele dag mee rijden!

Over de auto

De iX35 is een knappe kar om te zien, maar niet echt een koppendraaier. Enkel de kenner zal aan de buitenkant (de tankdop) zien dat er een waterstofauto voorbij suist. En je hoort het natuurlijk ook. Of liever gezegd: door het ontbreken van motorgeluid, hoor je het juist niet.

Ook van binnen is de iX35 aan de vorm van het stuurwiel en de opbouw van het dashboard herkenbaar als een Hyundai. Hij voelt en ziet er degelijk uit. Kwalitatief is ie dus uitstekend, het interieur wekt echter geen premium-gevoel op. En voor een auto met een prijskaartje van ruim € 67.000 had er best wel een cruise control afgekund.

De praktijk

De test vangt aan op het kantoor van Infram in Maarn. Du Pré legt al meteen een uitdaging voor: de boordcomputer geeft aan nog 95 kilometer te kunnen rijden. Arnhem is het dichtst bij, Rhoon komt met 80 kilometer dicht bij de grens aan. Dat laatste lijkt mij dus de beste keus voor een praktijktest.

Terwijl Du Pré volkomen relaxed tegen me aan praat hou ik met een scherp oog de informatie over resterende actieradius en de af te leggen afstand bij. Vanzelfsprekend hou ik op de snelweg de maximumsnelheid aan (dat wil je in de praktijk doorgaans ook). Vlak na de start merk ik dat de marge (het verschil tussen huidige actieradius en de afstand naar de pomp) snel terugloopt. Du Pré lacht het weg: ‘dat is altijd zo vlak na de start. Je zult zien dat ie zo weer oploopt.’ En gelijk krijgt ie. Terwijl de kilometers wegglijden vind ik dat het zonnetje het interieur wel heel erg opwarmt. En vlak na het moment dat ik de airco inschakel (ik test altijd met ingeschakelde airco) toont het display enkel streepjes als resterende actieradius.

Ik heb dus geen enkel zicht meer op de voor EV-rijders belangrijke marge. Du Pré ademt zoveel zelfvertrouwen in de Hyundai – spottend: ‘dan gaan we het laatste stukje duwen’ – dat ik het gaspedaal geen millimeter lift. En exact op het moment dat de Hyundai laat weten dat er nu wel heel dringend getankt moet worden, rijden we het tankstation bij Rhoon op.

Ik ben kortstondig uit mijn comfortzone geweest op het moment dat het informatiesysteem geen resterende actieradius meer aangaf. Toen realiseerde ik me snel dat die informatie in een FCEV ook helemaal niet relevant is. Net als in een auto met conventionele verbrandingsmotor hoor je je als het oranje brandstoflampje brandt (al meteen vanaf de start) naar de dichtstbijzijnde pomp te spoeden. Hoogste tijd dus dat er een pomp dichterbij Maarn komt.

Waterstof tanken

Vervolgens val ik van de ene beleving in de andere. Ik mag voor het eerst van mijn leven waterstof tanken! In Du Pré heb ik een fantastische gids. Zo weet ik dat de vulnippel ultragevoelig is en zo’n € 10.000 kost. De vulnippel moet namelijk buiten de tank kunnen meten of de druk ín de tank 700 bar bedraagt. Dat is het moment dat ie af moet slaan. Die sensoren moeten dus onder enorm hoge druk hun werk doen én betrouwbaar zijn.

Hoe Du Pré aan zijn informatie komt? Naar verluidt heeft één van de gebruikers de nippel op de grond laten vallen. Met als gevolg dat deze niet meer correct functioneerde. Exploitant Air Liquide heeft al haar gebruikers daarom verzocht hier extra attent op te zijn.

Het tanken lijkt een eitje: de juiste slang kiezen (‘700 bar & car’ in ons geval) de nippel aan de vultuit koppelen en de vergrendeling van de slang inknijpen. Pasje invoeren, pincode intikken en op de startknop drukken. Et voilà. Dat zou je in elk geval denken. Er gebeurt echter niets...

We treffen het echter: vlak na ons stopt een andere iX35 in een taxi-uitvoering. De chauffeur tankt hier dagelijks en weet raad: hij controleert onder elke slang een palletje. Die palletjes zijn een check dat de slang goed is bevestigd. We doen de procedure opnieuw en in no-time werkt alles zoals het hoort. Dat ging zo snel dat ik vergat het exact te timen. De claim dat je in 3 minuten van 5 kg waterstof (een volle tank) bent voorzien lijkt mij te kloppen.

Afrekenen is overigens een dingetje, leer ik van Du Pré: alle stations hebben een eigen pasje. Waterstof tanken zit dus nog in de pioniersfase. Het zou mooi zijn als hun betaalsystemen zouden kunnen worden gekoppeld met bijvoorbeeld een New Motion pas.

 

Hoe rijdt ie?

De iX35 rijdt zoals je ervan mag verwachten. Of je het nu een cross-over of een SUV noemt, het mag duidelijk zijn dat deze auto vooral op praktisch gebruiksgemak is ingesteld, met wellicht een vleugje sportiviteit. Het onderstel is goed, maar ik kan me voorstellen dat mensen die vooral op comfort zijn ingesteld, het nog iets te hard geveerd vinden. Hij luistert prima naar het stuur, ook op de heerlijke bochtige dijken die wij tijdens deze test gereden hebben.

Bij gas los in Drive valt op dat de auto slechts beperkt afremt op de motor. Wie de automatische bak in stand 'L'  zet merkt dat de respons bij gas los veel krachtiger is. Sommige auto’s (Hyundai Ioniq, Mitsubishi Outlander) kennen een functie waarbij de berijder zelf de mate instelt waarmee wordt afgeremd bij gas los. Mij is duidelijk geworden dat veel mensen hun eigen voorkeur hebben ten aanzien van het afremmen op de motor. Zelf zou ik een tussenstap in de mate van afremmen fijn vinden.

De Hyundai accelereert vlot: zeker in de stad is het zaak om de snelheidsmeter goed in de gaten te houden: door het ontbreken van motorgeluiden rijd je al snel harder dan de bedoeling (en toegestaan) is. Bij volgas geven kun je een fluitend geluid horen. Dat is de brandstofcel die dan keihard aan het werk is.

De veeleisende automobilist zou nog iets meer vermogen willen, of een lichtere auto. Als ik rond Rotterdam op een snelweg bij een brug (de weg loopt omhoog) wil invoegen, moet ik het gas goed intrappen om een andere auto in te kunnen halen.

Al file rijdend een andere brug op valt op hoe soepel de motor de auto omhoog duwt. Bij een conventionele auto met handschakeling had ofwel de koppeling flink moeten slippen ofwel had de motor vanwege de extra weerstand stationair hortend en stotend zijn werk gedaan.

Op de snelweg valt ook de rijwind op. Deze is goed hoorbaar, zeker omdat motorgeluid ontbreekt. Het is beslist niet rumoerig, maar het valt wel op.

Praktische bruikbaarheid

Als het op bruikbaarheid aan komt, is er denk ik geen betere maatstaf dan die vraag te stellen aan een taxichauffeur. En die is in de buurt! Deze blijkt heel content te zijn met zijn brandstofcelauto. Als we van hem willen weten wat hij aan deze auto zou verbeteren zijn dat – na wat doorvragen – maar twee dingen:

  • De zit achter het stuur – overigens volledig elektrisch instelbaar in alle richtingen – zou van hem nog iets hoger mogen.
  • De instapruimte achterin is voor sommige van zijn klanten (met een fysieke beperking) aan de krappe kant. De zitruimte achterin is wel riant.

Zijn taxi blijkt sinds juni 2016 in gebruik. Het is een zeer betrouwbaar bedrijfsmiddel gebleken: in al die tijd had hij slechts één storing. Die ene storing bleek te wijten aan lekkage van dit tankstation, waardoor ongemerkt stikstof bij het waterstof was gekomen. Daar vond de brandstofcel minder lekker, waardoor de auto af en toe flink inhield.

Kortom: de betreffende iX35 kent bij een intensief gebruik nul storingen die de auto zijn aan te rekenen.

Zelf beoordeel ik de instap achterin als goed te doen. En de zit hoeft in mijn geval niet omhoog, maar juist omlaag (ik ben 1.92 m). 

De testrit

Na een rit via de snelweg van Maarn naar Rhoon zijn we binnendoor via Rotterdam naar Gouda gereden. Vandaar pakken we met een kort stuk binnendoor (Oudewater, Montfoort) de A12 richting Maarn. De complete rit bevatte dus alle elementen; snelweg, stadsverkeer en binnendoor wegen.

Het verbruik is lastiger te meten dan bij een EV, waarbij een compleet ritrapport met verbruikte kilowatturen uit het systeem gehaald kan worden. Op basis van de loggegevens ontstond de volgende grafiek:

 

Toelichting

Op het eerste stuk (Maarn-Rhoon, onderste balken) is 83 kilometer gereden. In dat stuk is de actieradius (informatie boordcomputer) van 95 naar 0 gezakt. Dat gedeelte was vrijwel volledig snelweg en er is overal met de geldende maximumsnelheid gereden. In die situatie ligt het energieverbruik altijd wat hoger dan gemiddeld. De rode balk is dan ook iets langer dan de blauwe balk.

Na de tankstop is via stadsverkeer en binnenwegen met veel drempels continu versneld en afgeremd. De iX35 FCEV weegt een imposante 1.830 kilogrammen. Dat zie je terug in het verbruik (middelste balken): 39 kilometer gereden, afname actieradius: 71 kilometer.

Daarna is een mengvorm van 60 en 80 kilometerwegen gereden plus een stukje snelweg. Met een lagere gemiddelde snelheid zie je dat de afname van de actieradius minder is dan de werkelijk gereden afstand.

Oftewel: qua energieverbruik gedraagt een waterstofauto zich net als een ‘fossiele’ auto. Door het ontbreken van motortrillingen en -geluid rijdt ie echter wel een stuk lekkerder!

Financieel

Wie mooi wil zijn moet pijn lijden, luidt een bekend gezegde. Helaas geldt dat ook voor duurzame organisaties die willen pionieren. Je krijgt te maken met een flinke aanschafprijs. En waterstof is beperkt verkrijgbaar en kost best wel wat. Voor een volle tank (5,12 kg) diende € 51,19 te worden afgerekend. Daar kom je ongeveer in de praktijk ongeveer 450 tot 500 kilometer mee ver. De energiekosten zijn dan pakweg een dubbeltje per kilometer.

Utopie of realiteit

Is op waterstof rijden daarmee een utopie? Volgens RVO zijn er slechts dertig geregistreerd in Nederland. In het kleine half uurtje dat wij in Rhoon waren, kwamen er echter wel drie auto’s tanken. En alle drie waren ze van een organisatie die bewust bezig is met duurzaamheid.

Als ik een conclusie mag trekken, dan is het rijden op waterstof goed te doen in de praktijk. Waar ik bij BEV's (Tesla’s uitgezonderd) continu de actieradius in de gaten hou, is op waterstof rijden een stuk zorgelozer. Tanken is een eitje, zonder stank of nare plops (LPG!). En heel voorzichtig durf ik te concluderen dat de tankstations ook steeds stabieler functioneren.

Het wordt niet óf waterstof óf BEV, maar én/én. In deze pioniersfase verdienen de innovators die waterstof in de praktijk uittesten en zich hard maken om een waterstofnetwerk uit te rollen daarvoor alle lof en support.

Meer informatie:

·         www.waterstofwerkt.nl

·         https://www.hyundai.nl/hyundai-ix35-fcev

up
0 users have voted.

No comments