Een energievolle Afsluitdijk

De 83-jarige Afsluitdijk wordt flink aangepakt. Naast de nodige versterking van de dijk, is er ook ruimte voor andere aanpassingen. Zo is er de ambitie om de Afsluitdijk te gaan gebruiken voor het opwekken van duurzame energie. Wat houdt die duurzame energie ambitie in en hoe kan de Afsluitdijk daar een rol in spelen?

DOOR MIEKE VAN VEEN

De 32 kilometer lange dijk die Noord-Holland met Friesland verbindt, voldoet niet meer aan de huidige waterveiligheidseis. De huidige Afsluitdijk is bestemd tegen natuurgeweld dat eens in de 1.000 jaar voorkomt. Nu is de wettelijke eis, zoals opgenomen in de waterwet, dat de Afsluitdijk bestemd moet zijn tegen (extreme) weersomstandigheden die eens in de 10.000 jaar kunnen voorkomen. Je moet dan denken aan een superstorm waarbij het water zo hoog komt, dat de dijk net niet overstroomt en waarbij de windsnelheid orkaankracht bereikt. Om de Afsluitdijk te versterken, wordt hij overslagbestendig gemaakt. Dit houdt in dat er bij een superstorm water over de dijk kan slaan, maar dat dit geen extreme gevolgen heeft voor de dijk.

De Nieuwe Afsluitdijk
Naast de Afsluitdijk te versterken, besloot Rijkswaterstaat in 2006 om ook te kijken of er nog meer kon worden verbeterd aan de Afsluitdijk. Een nieuw fietspad bijvoorbeeld of innovaties op het gebied van natuur. Er ontstonden diverse ambities, maar vanwege de economische crisis werd het te duur voor het Rijk om alle ambities uit te voeren. Daarom besloot het Rijk zich alleen te richten op het versterken van de dijk, waar 602 miljoen euro voor nodig is, en het vergroten van de afvoercapaciteit van IJsselmeerwater richting Waddenzee waar 211 miljoen euro voor nodig is. De regionale overheden besloten de ambities toch te willen realiseren omdat dit een impuls geeft aan de regio. De regio bestaat uit de provincies Noord-Holland en Fryslân en de gemeentes Hollands Kroon, Súdwest-Fryslân en Harlingen die samenwerken onder de naam De Nieuwe Afsluitdijk.

Energieneutraal
Een van de ambities die de regio heeft, is de duurzame energie ambitie. “Wij willen een energieneutrale Afsluitdijk. Dat is nu al zo, omdat er op dit moment nog maar weinig elektriciteit wordt verbruikt op de Afsluitdijk. Maar in de nabije toekomst worden er pompen geplaatst in de spuisluizen bij Den Oever om de afvoercapaciteit van het water te vergroten. De hoeveelheid elektriciteit die daar voor nodig is, kunnen we nu nog niet opwekken op de Afsluitdijk”, vertelt Pieter Bergmeijer, coördinator van de duurzame energie ambitie*.

Energieverbruik
Het huidige energieverbruik van de Afsluitdijk is 777 megawattuur. Daarin is onder andere het elektriciteitsgebruik van het Kazemattenmuseum opgenomen, van lunchroom Het Monument, van de huizen en van het tankstation. De stroom die daar voor nodig is, wordt onder andere geleverd door de huidige Blue Energy centrale en de elektriciteit die door middel van stromingsenergie wordt opgewekt. Samen zijn die goed voor 1005 megawattuur aan stroom. “In 2021 hebben we 5819 megawattuur aan elektriciteit nodig, vanwege de extra pompen die worden geplaatst. Die stroom kunnen we met de huidige energievoorzieningen niet leveren”, aldus Bergmeijer.

Het water blijft stromen
Om er voor te zorgen dat de Afsluitdijk energieneutraal blijft, worden er diverse vormen van duurzame energie getest. Een van die vormen is stromingsenergie. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de stroming die ontstaat als de spuisluizen bij Den Oever en Kornwerderzand worden opengezet. “Als bij laagwater in de Waddenzee het peil voldoende is gedaald, zet men bij Den Oever en Kornwerderzand schuiven open en loopt het IJsselmeer een beetje leeg in de Waddenzee. Komt het water omhoog in de Waddenzee, gaan de schuiven weer dicht”, legt Bergmeijer uit

Turbines
In de spuisluizen van Den Oever hangen turbines. Als het water gaat stromen, gaan de turbines draaien en wekken zo elektriciteit op. “In Den Oever hangt een kleine turbine met een vermogen van maximaal 80 kilowatt, ik denk dat hij ongeveer de helft levert 40 à 50 kilowatt. Daarnaast hangen drie turbines die maximaal 300 kilowatt leveren. Per jaar kunnen ze zo’n 70 à 80 huishoudens van stroom voorzien”, vertelt Bergmeijer.

Testfase
“Deze turbines zijn een proefinstallatie. Wat we hier doen, is de industrie helpen om producten te ontwikkelen. We kijken dus helemaal niet naar de kostprijs. Dat is een taak voor de industrie, die mag uiteindelijk bedenken hoe goedkoop ze die turbines maken en hoelang ze de turbines kunnen laten lopen”, vertelt Bergmeijer. Om energie op te wekken vanuit waterbewegingen noemt Bergmeijer “ontzettend leuk”. “We zitten in een echte learning curve; je leert over je projecten, je leert het product goedkoper te maken en zo wordt het een efficiënter product met een beter rendement en dat vertaalt zich in een financieel rendement.”  Volgens Bergmeijer hebben de turbines een gigantische toekomst: “De ambitie is dat in 2021 ook turbines met een vermogen van zo’n 3 megawatt in de spuisluizen bij Kornwerderzand worden geplaatst.”

Vissen met hoofdpijn
Volgens Bergmeijer worden die vissen die zwemmen in het IJsselmeer zeker niet vermalen. “De bladen draaien erg langzaam, niet als een scheepsschroef en kleine vissen worden voor een gedeelte door de stroom weggeduwd. Vissen zijn zelf ook niet gek, die merken iets van turbulenties in het water, horen onderwatergeluiden en denken ‘hé, er is wat’ en blijven daar weg.”

Visproeven
In 2008 is er een proef gedaan om te onderzoeken hoe het staat met de vissen. “De turbine werd uit het water gehaald, er werd een net achter geplaatst en toen gekeken hoeveel en welke vissen er door komen. Vervolgens werd de turbine weer in het water gehangen en werd er weer gekeken. Er was geen verschil te zien”, vertelt Bergmeijer. Om ook echt te kunnen zien hoe de vissen reageren op de turbines, wil Bergmeijer ook een proef doen met onderwatercamera’s. “Als was gebleken dat de turbines wel erg gevaarlijk zijn voor de vissen, dan waren we op zoek gegaan naar een oplossing. We waren zeker doorgegaan met het project.”

Blokkade
Een nadeel van de turbines is volgens Bergmeijer dat ze een soort van blokkade vormen in het water. “Vanuit Rijkswaterstaat gezien, kun je zeggen: als je er een turbine inhangt dan haalt hij een deel van de energie uit het water. Zo’n spuikoker spuit dan wat minder dan wanneer er geen turbine inhangt.” Mocht Rijkwaterstaat op de volledige capaciteit willen spuien, dan kunnen de turbines met een druk op de knop uit het water worden gehaald. Dat geldt ook als er veel ijsvorming is in het IJsselmeer. “IJsschotsen kunnen de turbines beschadigen, dus dan zorgen we ook dat de turbines uit het water zijn”, vertelt Bergmeijer.

Blauwe Energie
Een andere vorm van energie die getest wordt op de Afsluitdijk is Blue Energy. Blauwe energie wordt opgewekt door middel van een verschil in zoutconcentratie tussen twee vloeistoffen en met behulp van membranen, dunne vliezen die bepaalde stoffen wel doorlaten en andere niet. Hoe groter het zoutverschil, hoe meer energie je kunt opwekken. In Breezanddijk staat de enige Blue Energy centrale ter wereld. De centrale gebruikt het zoutconcentratieverschil tussen het zoete IJsselmeerwater en het zoute Waddenzeewater en heeft momenteel een vermogen van 50 kilowatt.

Experimenteren
“In de testfase kijken we naar de techniek om Blue Energy op te wekken, maar ook naar het schild er omheen. We kijken bijvoorbeeld naar welke pompen we kunnen gebruiken om zo energiezuinig mogelijk water uit de Waddenzee en het IJsselmeer te kunnen halen”, vertelt Bergmeijer. Ook wordt gekeken hoe het water het best gefilterd kan worden. “In een ideale situatie heb je schoon zoet en zout water. Dat heb je op de Afsluitdijk niet. Daar heb je te maken met vissen, larven, plankton en andere rotzooi die je liever niet hebt in de dure membranen. Het water moet dus ook gefilterd worden”, licht Bergmeijer toe. Rond de zomer start Bergmeijer met een onderzoek naar hoe het gefilterde organisch materiaal weer op een nette manier in het ecosysteem terug kan worden gezet.

Uitbreiden
“Naast CO2-vrije energie produceren, wil je dus ook duurzaam zijn voor je omgeving, je wilt geen geweldige aanslag doen op het ecosysteem van de Waddenzee. Dit willen we gaan vertalen in een grotere Blue Energy centrale”, vertelt Bergmeijer. De gesprekken met Rijkswaterstaat over een eventuele uitbreiding naar een centrale met een vermogen van 1 megawatt lopen al. Op de Afsluitdijk kan uiteindelijk een centrale komen die een vermogen heeft van maximaal 200 megawatt.

(On)Voorspelbaar
Zowel Blue Energy als stromingsenergie hebben als voordeel dat ze voorspelbare bronnen van duurzame energie zijn. “De Blue Energy centrale draait continu, het is een kwestie van pompen aanzetten en draaien maar. En je kunt voor de komende honderd jaar voorspellen wanneer het eb of vloed is, dus je weet ook wanneer je stromingsenergie kunt opwekken”, licht Bergmeijer toe. Wat ze beiden als nadeel hebben, is dat het jonge technologieën zijn. “Je hebt geen 100% zekerheid dat je het geld wat je erin hebt gestoken, straks terugverdient. Je kunt nooit van tevoren zeggen: ‘het gaat lukken’”, aldus Bergmeijer.

Zonnestralen
Zonne-energie is een bekendere vorm van zonne-energie, maar voorlopig komen er geen grote rijen met zonnepanelen op de Afsluitdijk. Er zou een proef worden gestart met zonnepanelen langs de Afsluitdijk, maar die is er nooit geweest. “Het was een soort proef om te kijken of het haalbaar zou zijn om panelen langs de dijk te leggen. Zo konden we testen wat het met de vegetatie zou doen, hoe het zou gaan met de lichtschitteringen en wat de invloed van het overslaande water op de zonnepanelen zou zijn”, vertelt Bergmeijer. “De verantwoordelijke bestuurders uit de organisatie van De Nieuwe Afsluitdijk besloten voorlopig af te zien van een proef, omdat de mogelijkheden voor realisatie op de dijk gering lijken en een business case door de gewijzigde omstandigheden voorlopig niet sluitend is te maken” verklaart Jan Doornbos, projectmanager bij de provincie Fryslân, het niet doorgaan van de proef.

Het Monument
Het is niet helemaal uitgesloten dat er toch enkele zonnepanelen komen op de Afsluitdijk. “We blijven zoeken naar mogelijkheden om in de nabije toekomst alsnog met zonnepanelen aan de gang te gaan. Bijvoorbeeld bij het duurzaam maken van Het Monument op de Afsluitdijk”, vertelt Marco Kok, bestuursadviseur bij de provincie Fryslân. Het Monument op de Afsluitdijk is de plek waar de dijk in 1932 is gedicht. Hier bevindt zich een uitkijktoren, de kleinste souvenirwinkel van Nederland en een lunchroom. “Het Monument is niet aangesloten op gas, water of elektriciteit, dus het moet zelf zorgen voor energie. Daar gebruiken ze nu een dieselaggregaat voor, ze voeren water aan en hebben een gastank staan. Daarvan denken we: ‘dat gaan we anders doen’”, vertelt Pieter Bergmeijer, coördinator van de duurzame energie ambitie. Om een energieneutraal monument te creëren wil Bergmeijer dat er een zonne-installatie wordt gebouwd die bijvoorbeeld een warmtepomp gaat aandrijven. “Je gaat dus nadenken over welke energievragende functies je hebt, zoals verlichting en verwarming en dan ga je een energiesysteem bouwen die al die energiefuncties kan invullen. Vermoedelijk zal zonne-energie daar een belangrijke plek in spelen, want zonne-energie is minder omstreden dan windenergie”, aldus Bergmeijer.

Windmolens: ja of nee?
Volgens Bergmeijer worden windmolens niet erg gewaardeerd op de Afsluitdijk. Dat kan Jan Arendz, persvoorlichter bij de provincie Fryslân, beamen: “Toen het plan er lag om eventueel windmolens op de Afsluitdijk te plaatsen, hebben we tegenstand gemerkt. Iedereen weet wel een plek waar windmolens kunnen staan, maar nooit in hun eigen omgeving.” Het plan ‘lag’ er, want er komen geen windmolens op de Afsluitdijk. Bij de kop van de Afsluitdijk blijft wel ruimte voor een molenpark van 36 megawatt, maar de Provinciale Staten van Friesland hebben besloten om een groot windpark van 316 megawatt te plaatsen op Friese deel van het IJsselmeer in plaats van op de Afsluitdijk. (Zie ook kader).

Ideeën
Deze duurzame energie ideeën voor de Afsluitdijk zijn niet zomaar ontstaan. Toen Rijkswaterstaat in 2006, naast de Afsluitdijk te versterken, ook besloot om te kijken of er nog meer kon worden verbeterd aan de Afsluitdijk, heeft hij marktpartijen gevraagd om mee te denken. Een van die partijen was de Rabobank. “Ik zie ons nog zitten in Lelystad in een grote hal. Tineke Huizinga, destijds minister van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, kondigde aan dat het ging om de herinrichting van de Afsluitdijk en dat er goede ideeën moesten komen”, vertelt Daan Dijk die destijds voor de Rabobank betrokken was bij het ontwikkelen van een marktvisie op de Afsluitdijk.

Vier marktvisies
Er bleven uiteindelijk vier consortia, tijdelijke samenwerkingsverbanden tussen een aantal partijen, over met een eigen marktvisie die verder werden uitgewerkt: ‘WaddenWerken, ‘Afsluitdijk 21^e eeuw’, ‘Monument in Balans’ en ‘Natuurlijk Afsluitdijk’. Rabobank werkte mee aan ‘Natuurlijk Afsluitdijk’. “Het zou de snelste procedure ooit worden, binnen een jaar zou de schop in de grond gaan en het winnende concept zou dan uitgevoerd worden. Uiteindelijk werden de spelregels gewijzigd, zijn de verschillende plannen in de mixer gestopt en werden we allemaal vriendelijk bedankt en is het nooit doorgegaan”, aldus Dijk. De consortia zijn vervolgens ontbonden.

‘Niet volledig te realiseren’
De visie van ‘Natuurlijk Afsluitdijk’ bestond naast een aanpassing van de oude ‘Transportdijk’ uit een tweede ‘Natuurdijk’ die ruimte geeft voor natuur, duurzame energieopslag en energieproductie en recreatie. “Het was een mooi plan, waar we achterstonden, wat we leuk vonden en wat we graag hadden gerealiseerd, maar het is uiteindelijk door de procedure van Rijkswaterstaat doorkruist. Wij hebben er ook echt geld ingestopt, zo’n 70.000 euro, dat is een desinvestering geweest, dat geld zijn we kwijt. Daar hebben we toen allemaal wel een beetje een kater van gehad”, vertelt Dijk. Volgens Rijkswaterstaat was geen van de marktvisies van de vier consortia volledig te realiseren. “De redenen daarvoor zijn niet verder gespecificeerd, maar uit eindelijk heeft het Rijk in overleg met decentrale overheden een voorkeursalternatief bepaald.”

Wie betaalt?
Zoals gezegd is de organisatie De Nieuwe Afsluitdijk verantwoordelijk voor het realiseren van de ambities. Het Rijk draagt hier 20 miljoen euro aan bij, dat is voor alle ambities, niet alleen voor de duurzame energie ambitie. De proefinstallatie van de turbines heeft 2,2 miljoen euro gekost en de Blue Energy centrale kostte 7,8 miljoen euro. In theorie zou je dan 10 miljoen euro overhouden van de bijdrage van het Rijk, maar de Blue Energy centrale en de proefinstallatie van de turbines zijn niet alleen gefinancierd met geld van de overheid. “Voor alle duurzame energieprojecten geldt eigenlijk dat het een combinatie is van verschillende financiers, dus door middel van subsidies, maar ook deels van de marktpartijen zelf. De vervolgstappen van de duurzame energieprojecten op de Afsluitdijk zitten nog altijd in planfase, de financiering is hier onderdeel van, dus dat is ook nog niet geheel rond”, vertelt Suzan IJdema, communicatiemedewerkster voor De Nieuwe Afsluitdijk.

Valmeer
Waar in ieder geval geen geld aan wordt besteed is een valmeer. Een valmeer gebruik je om vraag en aanbod van elektriciteit te kunnen balanceren. Door het wegpompen en weer inlaten van water, kan elektriciteit worden gegenereerd. Het valmeer kwam in verschillende marktvisies voor, maar is niet uitgewerkt in een plan. “Het zou een investering zijn die absoluut niet loont. Als je al een valmeer wilt maken, moet je het ongeveer honderd keer zo groot maken als was voorgesteld en moet je het op zee zetten en niet op het IJsselmeer”, aldus Pieter Bergmeijer, coördinator van de duurzame energie ambitie.

Energievolle algen
Wat ook niet door de keuring kwam, was het idee om energie uit algenbiomassa te gaan winnen. Hiervoor moest eerst een gebied worden aangelegd waar algen geteeld konden worden. Om energie op te wekken, wordt de biomassa van de algen verbrandt. Volgens Bergmeijer is de Afsluitdijk daar niet de meest geschikte plek voor: “De toegevoegde waarde voor de Afsluitdijk heb ik nooit echt gezien.”

Wegenergie
De weggebruikers van de Afsluitdijk zullen in de toekomst niet over een Road Energy Systems rijden. Deze methode werkt als volgt: in het wegdek liggen verwarmingsbuizen waar water door stroomt. ’s Zomers vervoert dat water warmte uit het asfalt naar diepere bodemlagen. In de winter wordt deze warmte opgepompt voor verwarming, zodat het wegdek niet bevriest. In de winter gebeurt het omgekeerde, dan wordt de kou opgeslagen voor koeling in de zomer, zodat het asfalt niet vervormt. Voor Road Energy Systems is niet genoeg warmtevraag volgens Bergmeijer. “Een heel klein beetje kan, als we nadenken over Het Monument, dan is zo’n Road Energy Systems interessant. Maar ook daar denk ik van, je gaat met een warmtepomp werken en die pomp kan ook zijn warmte uit het IJsselmeer halen. Het is een prachtig systeem, maar niet echt voor toepassing op de Afsluitdijk”, aldus Bergmeijer.

Zonnig fietspad
Een andere manier om met behulp van een wegdek energie op te wekken, is een SolaRoad. Hierbij dient het wegdek als zonnepaneel. De zon schijnt op het wegdek, de zonnecellen in het wegdek vangen het licht op en zetten het om in elektriciteit. Deze techniek wordt momenteel getest in Krommenie. Het idee voor de Afsluitdijk was om deze techniek in een fietspad te verwerken. “Deze technologie staat nog zo in de kinderschoenen, dat we eerst de proef in Krommenie afwachten. Die moet nog helemaal geëvalueerd worden, er moet productverbetering plaatsvinden en als dat dan zo erg verbeterd is en tegelijkertijd een stukje goedkoper, dan gaan we het overwegen voor de Afsluitdijk, maar niet eerder”, laat Bergmeijer weten.

De vlieger vliegt nog niet
Een idee dat niet helemaal afgeschreven is, zijn computergestuurde vliegers. Deze vliegers kunnen op een hoogte van 500-9000 meter vliegen. Op die hoogte waait het harder dan op het land, waardoor meer elektriciteit ontgonnen kan worden. Of deze vliegers massaal boven de Afsluitdijk gaan vliegen, is de vraag. “Er kan best op de Afsluitdijk geëxperimenteerd worden met computergestuurde vliegers, maar voor nu is de techniek te onbekend om het grootschalig toe te passen. Ik sluit het niet uit. In het plaatje van duurzame energie kunnen vliegers horen, maar eerst moet worden bewezen dat de technologie werkt en hoe het gefinancierd moet worden. Dat moet stapsgewijs bekeken worden, eerst een proef en dan kunnen we misschien uitbreiden. Maar er moet dan goed worden bekeken of de vliegers niet te veel hinder veroorzaken en andere criteria moeten bij langs gegaan worden. Het duurt over het algemeen vijf jaar voordat een idee echt uitgewerkt is tot een technologie”, licht Bergmeijer toe. Kunstenaar Daan Roosegaarde maakte onlangs in De Wereld Draait Door bekend, van plan te zijn om de kabels van de vliegers van licht te voorzien.

Potentie
Bergmeijer ziet in zowel Blue Energy als stromingsenergie enorme potentie. “Ze zijn allebei ongelooflijk interessant.” En als het aan Bergmeijer ligt, dan wordt er een nieuw project toegevoegd in de vorm van elektriciteit opwekkende pompen. “Waar ik potentie in zie, is dat hier in Den Oever pompen geplaatst worden. Die pompen leveren extra spuicapaciteit en kunnen in principe ook in turbinestand gezet worden, dan gaan die pompen stroom opwekken. Daar ben ik nu met Rijkswaterstaat over aan het praten samen met een leverancier”, licht Bergmeijer toe. Wanneer dit project gerealiseerd gaat worden, weet Bergmeijer nog niet.

2021
De planning is dat er in 2021 een vernieuwde, een versterkte en energieneutrale Afsluitdijk ligt. Volgens Bergmeijer ziet de dijk er dan als volgt uit: “De Afsluitdijk is 100% duurzaam en nog mooier dan hij nu al is. Er zullen leuke experimenten gedaan worden bij Het Monument en bij een, nog te bouwen, belevingscentrum in Kornwerderzand. Al die aspecten maken de Afsluitdijk misschien niet eens mooier, maar wel spannender en veel meer de moeite  waard om als toerist rond te lopen en de verschillende aspecten van duurzame energie te zien.”