Stel je even voor. Het is de eerste maandagochtend van de maand, je bent thuis en schenkt een kopje thee in. Dan loop je naar de garage om iets te pakken, zet het kopje daar op een plank en vergeet die vervolgens op te drinken. Aan het einde van de maand kom je weer terug in de garage en ziet daar het kopje thee staan. Wat schetst je verbazing? Het water is nog steeds warm!
Onmogelijk, zal je eerste reactie zijn. En toch is dit wel de belofte die Newton Energy Solutions doet. Deze spin-off van TNO heeft een systeem ontwikkeld dat warm water een paar weken warm houdt. Het energieverlies van dit apparaat, de zogeheten NEStore, is slechts een schamel procentje per dag.
Alternatief voor boiler
‘De technologie waar het om draait noemen we vacuüm geïsoleerde warmteopslag. Het onderzoek hiernaar is gestart in 2020, op basis van de kennis die al bij TNO aanwezig was’, zegt Pavol Bodis, ceo van Newton Energy Solutions.
De NEStore daagt daarmee de traditionele boiler uit. Die warmwater-apparaten kennen een zogenoemd stilstandverlies, wat betekent dat het water als vanzelf afkoelt. Elk energielabel is gekoppeld aan een percentageverlies. Hoe beter de isolatie, hoe langer het water op temperatuur blijft.
‘De beste systemen die tot nu toe op de markt waren, verliezen per dag nog steeds 20 tot 40 procent van hun warmte. Dat betekent dat heet water na een paar dagen bijna volledig is afgekoeld’, aldus Bodis. Newton Energy Solutions gebruikt daarentegen een nieuwe isolatietechnologie, die is ontwikkeld door König Metall Group. Dat is een toeleverancier van de Duitse automobielindustrie.
Lees ook: SunRidge is een zonneboiler die tot 50% energie kan besparen
Zo werkt de NEStore
Het apparaat heeft wel iets weg van een koelkast, waarbij de hoeken hebben plaatsgemaakt voor ronde vormen. Het kan bijvoorbeeld worden aangesloten op zonnepanelen, een dynamische energiecontract en in de nabije toekomst ook aan een warmtepomp. Is het water eenmaal warm, dan blijft het dus voor langere tijd op temperatuur. Zonder het gebruik van fossiele elektriciteit of gas.
Om uit te leggen hoe dat mogelijk is, moet je eerst iets leren over een traditionele boiler. Die raakt op twee manieren z’n warmte kwijt: via isolatie en de zogeheten warmtebruggen.
‘Dat zijn de koppelingen tussen de binnen- en buitenkant van een boiler. Denk aan de veiligheidscomponenten en daar waar het water en de energie het vat in en uit gaan. Deze warmtebruggen geleiden heel makkelijk de warmte van binnen naar buiten. Wij hebben deze warmtebruggen volledig in het apparaat geïntegreerd of naar beneden verplaatst. Daar is de temperatuur doorgaans 20 graden, waardoor het verlies bijna niet meetbaar is.’
Een klassieke boiler heeft meerdere aansluitingen boven in het vat, waar de temperatuur oploopt tot 60 graden en hoger. Vaak is er sprake van meerdere aansluitingen en dat leidt dan snel tot veel warmteverlies.
Oplossing uit de automobielindustrie
En dan de isolatie. Die presteert volgens Bodis 30(!) keer beter dan de traditionele isolatie die wordt toegepast bij elektrische boilers die nu op de markt verkrijgbaar zijn. ‘Deze technologie is door König Metall Group aanvankelijk ontwikkeld als behuizing voor onder andere autobatterijen en is volledig functioneel tot 400 graden. Het issue bij hoge temperaturen is dat veel soorten isolaties dan niet meer optimaal werken. Bij ons speelt dat probleem niet.’
Bijkomend voordeel: de buitenkant blijft koud. In het vat loopt de temperatuur op tot 110 graden, maar je kunt je handen gewoon tegen het apparaat aanhouden, zonder bang te hoeven zijn voor brandwonden.
Bij de start van het onderzoek stelt het team zich het halveren van bestaande energieverliezen als doel. Als uit de eerste testresultaten blijkt dat dat het water zelfs helemaal niet afkoelt, denkt het team aanvankelijk aan een technisch probleem. ‘Dit kan niet waar zijn, dachten we. Maar dat was het wel.’
Lees ook: Emma Snaak (ex-Tesla) ontwikkelt met Solyx Energy een wateraccu
Productiehel uit de weg
Eind 2021 gaat Newton Energy Solutions als spin-off van TNO verder. Met König Metall Group als medeaandeelhouder. Deze partij heeft niet alleen een belangrijk deel van het patent in bezit, het speelt ook een cruciale rol bij het opschalen van de business.
‘We hanteren in deze fase een andere groeistrategie dan de meeste scaleup-bedrijven met een fysiek product. De productie besteden we uit aan bestaande partners, die op hun beurt gebruik maken van bestaande supply chains. Zo kunnen we sneller opschalen en besparen we onszelf de productiehel’, zegt Bodis.
Het bedrijf wil deze inkomsten gebruiken om uiteindelijk samen met partners een gigawattfabriek te bouwen, waar elk jaar tienduizenden NEStors van de lopende band rollen. ‘Voor het einde van dit jaar hopen we een nieuwe investeringsronde te doen, van enkele miljoenen euro’s. Dit is deels privaat geld en deels geld uit het publieke domein.
Sportverenigingen aan de lijn
Sinds juni van dit jaar levert het bedrijf gemiddeld één apparaat per week. Over een paar maanden moet dat moyenne zijn opgevoerd naar twee tot vijf, zodat er in heel 2024 zo’n duizend NEStors hun weg naar de klant hebben gevonden.
Maar wie is die betalende klant eigenlijk? ‘Kiezen voor het juiste klantsegment is in deze fase best een uitdaging voor ons’, geeft Bodis toe. ‘Je kunt het systeem namelijk overal gebruiken waar behoefte is aan warm water. Van ziekenhuizen tot sportverenigingen en de woningmarkt.’
Toch blijken huizen niet het laaghangend fruit. Belangrijkste reden? De salderingsregeling. Woningeigenaren met zonnepanelen mogen het teveel aan opgewekte stroom terugleveren aan het elektriciteitsnet. Daar kan een businesscase voor lokale energieopslag niet tegenop.
Om die reden richt Newton Energy Solutions zich in deze fase voornamelijk nog op utiliteitsgebouwen. Van ziekenhuizen tot sportscholen, onderwijsinstellingen en mkb-bedrijven. ‘Daar geldt de salderingsregeling niet en heb je het al snel over een gunstige businesscase. Ons product heb je in een paar jaar terugverdiend.’
Goedkoper dan een boiler
De NEStore, die gebouwd is van circulair staal, is vooralsnog in twee maten beschikbaar. Een kleine 20 kWh-variant van 1,65 meter hoog en een groter 30 kWh-exemplaar van 2 meter. De prijs varieert van 5.000 tot 6.000 euro exclusief btw. ‘Per kWh zijn we goedkoper dan een boiler en zelfs tot vijf keer goedkoper dan een elektrische thuisbatterij’, zegt Bodis.
‘Daarnaast hebben we het systeem slim gemaakt. Het kan namelijk communiceren met dynamische stroomtarieven. De NEStore wacht tot de energie groen en goedkoop is en weet ook precies wanneer het goedkoopste en groenste moment is om op te laden. Zo verbeteren we de netcongestie en levert ons apparaat op termijn een wezenlijke bijdrage aan een stabiel elektriciteitsnet.’
Lees ook deze artikelen over de energietransitie:
- Deze duurzame airco uit Overijssel kan het klimaatprobleem helpen oplossen
- De hele auto-industrie kijkt smachtend uit naar de superbatterij van LionVolt
- Deze draagbare thuisbatterij steek je gewoon in het stopcontact
