Inleiding
Vanuit mijn natuurwetenschappelijke achtergrond ga ik altijd graag naar tentoonstellingen, beurzen etc over mijn kerncompetenties energie, klimaat, en milieu. Een mens is nooit te oud om wat te leren, ook niet als je 75 bent.
De Energiebeurs in Den Bosch is een belangrijk uitje. Zo men wil, een goede mogelijkheid tot gratis bijscholing. En een gelukkige combinatie met familiebezoek in Friesland maakte het ook mogelijk bij het Woudagemaal in Lemmer te gaan kijken.
In alle gevallen omvatte mijn interesse stoom. Ik heb er, na een bezoek aan het Stoomplatfom, al eerder over geschreven op https://www.bjmgerard.nl/van-stoom-stoom-stoom/ . Verrassend veel processen vereisen nog steeds hete stoom.
De turbines van de kerncentrale in Borssele draaien op stoom die de door de kernreactor geleverde warmte weggevangen heeft.
Een STEG-centrale is een Stoom- En Gasturbine: de verbranding van aardgas levert hete uitlaatgassen die een gasturbine aandrijven, maar na die gasturbine is het gas nog steeds heet genoeg om hete stoom mee te maken en die drijft als tweede trap een stoomturbine aan. Het systeem kan heel snel aan- en uitgezet worden en wordt o.a. gebruikt om wisselende elektriciteitsvraag op te vangen.
Veel processen eisen hete stoom voor niet-energetische doeleinden. Chirurgische instrumenten bijvoorbeeld worden nog steeds gedesinfecteerd met hete stoom, maar bijvoorbeeld ook zuivelfabrieken (zie bijvoorbeeld https://www.bjmgerard.nl/op-werkbezoek-bij-zuivelboerderij-den-eelder/ ).
Maar de techniek is niet shiny in de moderne high tech-blitz. Ik heb een handvol HBO-opleidingen doorzocht op het woord “stoomtechniek”, maar nop. Het Stoomplatform draait een branche-opleiding ( https://www.stoomplatform.nl/vps ), maar die trekt niet voldoende om het Nederlandse stoomwezen van zijn indruk te ontdoen dat je er vooral witte mannen op leeftijd ziet. Die overigens deze stand van zaken zelf betreuren.
Stoomnet Energietechniek
In Den Bosch een tijd staan praten bij Stoomnet Energietechniek (https://stoomnet.nl/ ) uit Emmer-Compascuüm. Dat is een servicebedrijf voor de sector. Ze leveren ketels (koop, huur of lease) en doen alle soorten onderhoud. Een goede zaak, want er valt nog heel wat te besparen op stoomgebied en stoomtechniek is bepaald niet zonder gevaar bij slecht onderhoud. In de modernste superkritische gasturbines haalt de stoom 570°C en 270Bar (dat is ongeveer 270 atmosfeer).
Een voor de sector kenmerkend probleem (waarmee Stoomnet adverteert) is dat bedrijven soms geen idee meer hebben hoe hun stoomleidingen lopen. De winstcyclus voor de aandeelhouders is kort en stoomapparatuur gaat lang mee, waardoor de laatste oude witte man met pensioen (gestuurd) is en dat een tijd later, helaas, niemand meer weet hoe het zit. Komt Stoomnet om dat te reconstrueren.
De stoomwarmtepomp
Bij Stoomnet adverteerde DPW (Duurzame Proces Warmte) met zijn SPH Stoomwarmtepomp ( https://www.duurzameproceswarmte.nl/ ) uit Veendam. Ik breng dit, niet door enig persoonlijk belang gedreven, als voorbeeld dat er in de industrie vaak best wel een hoop te besparen valt.
Bij veel processen komt restwarmte vrij. Bij de kerncentrale in Borssele bijvoorbeeld komt 73% van de energie uit het uranium in de Westerschelde terecht, enerzijds omdat er in het dunbevolkte gebied waar de centrale staat geen stadsverwarming te runnen valt, anderzijds omdat de centrale niet noemenswaard behoefte heeft een hete stoom.
Dat kan anders liggen. Bij een rundveebedrijf kan biogas gemaakt worden en dat kan verbrand worden in een gasmotor, die stroom levert en afvalwarmte. Als de zuivel inpandig verwerkt wordt, vraagt dat om hygiënische redenen hete stoom en in die situatie kan een stoomwarmtepomp zin hebben als het koelwater van de gasmotor niet warm genoeg is.
Als men de hete stoom anders met aardgas opgewekt had, en nu met deze stoomwarmtepomp, kan dat 45 tot 80% aardgasgebruik besparen.
Bovenstaande schets komt uit het rekenmodel dat in een concrete situatie uitrekent wat de besparing is.
De industrie is bepaald niet machteloos, waar het om energiebesparing gaat.
Het Woudagemaal, een summum van stoomtechniek (en tevens het einde)
Friesland ligt iets boven of onder zeeniveau. Om het waterpeil te reguleren, vertrouwde men na de terpenperiode eeuwenlang op natuurlijke afwatering via sluizen en zijlen bij eb. Vandaar al die waterlopen. Maar het veen klonk in en steeds meer drasland werd polder. Daardoor werden de hoogwaterproblemen steeds erger.
Al in de 19de eeuw werden er twee stoomgemalen gebouwd, maar die zijn later geëlectrificeerd. In 1910 werd het besluit genomen tot een nieuw stoomgemaal en in 1915 werd dat op de locatie Lemmer verordonneerd. In 1920 was het klaar en in 1921 was het voor de eerste keer echt nodig. Het water in de Friese boezem daalde in 16 etmalen van 60,7 naar 46,6 cm boven zomerpeil.
Ir. D.F. Wouda koos voor stoommachines op kolen in plaats van dieselmotoren, omdat in die tijd de kolen goedkoop waren en de dieselolie in prijs steeg. Het is meteen ook de laatste keer dat die afweging gemaakt werd. Kort erna werd alles elektrisch. Het elektrische Hooglandgemaal in Stavoren gooit er per minuut anderhalf keer zoveel water uit.
Het Woudagemaal is dus zoiets als de laatste der Mohikanen, met dien verstande dat de Mohikaan nog leeft en het nog doet, zij het dat de stoom na een latere verbouwing alsnog uit dieselolie komt, want dat is veel praktischer. Bij extreem veel water wordt het gemaal aangezet (wat in de kolentijd een dag kostte en in de olietijd 8 uur) en dan gooit het met zijn acht grote centrifugaalpompen (nieuw in die tijd) 4000m3 water per minuut naar buiten. Het is het oudste, nog functionerende, stoomgemaal ter wereld.
Eigenlijk een soort nog functionerende tijdmachine in bovendien een heel mooi gebouw (van binnen en van buiten), en dat in een prachtig landschap. Het gemaal staat niet voor niets op de Unescolijst. Een bezoek valt aan te raden. Er is nadien een bezoekerscentrum gebouwd met een expositie die de moeite waard is over de Friese waterbeheersing en het ontstaan van het huidige waterschap Friesland (dat samenvalt met de provincie) uit zo’n 2800 kleinere waterschappen. Het is niet alleen techniekgeschiedenis, maar ook organisatiegeschiedenis.
Vrijwilligers geven verdienstelijk uitleg.
Als natuurwetenschappelijk geschoolde, met duurzame interesses, loop je met gemengde gevoelens in de hal rond.
Enerzijds ben ik gek op oude stoomtechniek. De grootste charme is dat je kunt zien hoe het werkt. Geen dichtgesealde black boxes met chips erin. Het is groot en lomp en (bij intensief onderhoud) onverwoestbaar.
Ik heb tijdens een fietsvakantie van Cycletours in 1996 met vrouw en kindertjes op een Zweeds meer gevaren op een boot uit 1904 met een houtgestookte compound stoommachine uit 1846, die nog vrolijk rondtufte, en ik heb de hele tocht met mijn neus op die benedendekse machine gezeten met een machinist die alleen maar dialect-Zweeds sprak.
De geur alleen al.
Anderzijds.
Men zegt wel eens dat een nieuwe techniek een oude aflost als die op zijn hoogtepunt is. De eerste stoomboot ging varen tot de clipper-zeilboten het toppunt van raffinement waren. Volgens mij is dit een optische illusie, simpelweg omdat de stoomboot verdere ontwikkeling van de clipper verhinderde. Je weet nooit hoe de evolutie van het zeilschip gelopen zou zijn zonder de eerste stoomboot. Als je de zeilschepen ziet die tegenwoordig over de oceanen racen, dan was er blijkbaar nog veel technische vooruitgang mogelijk.
Zoiets heb ik ook bij het Woudagemaal. Feitelijk was het gemaal al bij de bouw verouderd. Net zoals er goede redenen waren waarom de stoomboot de clipper wegconcurreerde als vrachtvervoerder, zo concurreert een elektrisch gemaal (en zelfs een dieselgemaal) om goede redenen een stoomgemaal met cylinders en zuigers weg. Kijk maar naar de cijfers.
De vier stoommachines zijn elk 500pk en bedienen elk twee centrifugaalpompen. De hele hal is dus goed voor 2000pk, zijnde zowat 1,5MegaWatt. Het rendement van de inrichting is ongeveer 20%, hetgeen betekent dat men ongeveer 7,5MW aan stookolie moet aanleveren (grofweg 15 liter stookolie per minuut).
Kijk je uit het raam, dan zie je windturbines op het land en die zijn meestal rond de 3MW elektrisch (nominaal). Nu draaien windturbines ook wel eens onder hun nominale vermogen en gemiddeld zal zo’n molen iets onder de 1MW draaien. Maar dat verandert het punt niet: de hele hal, met al zijn imposante machines, heeft een vermogen dat te vergelijken is met één van die windmolens, die je uit het raam ziet op het IJsselmeer.
Dat heet vooruitgang.