Elektrolyse en biowaterstof: RFNBO en waarom stroom uit biogas een andere categorie is

Waterstof uit de elektrolyse van water met hernieuwbare elektriciteit is in het EU-recht een hernieuwbare brandstof van niet-biologische oorsprong (RFNBO), dat wil zeggen een brandstof waarvan de energie afkomstig is uit andere hernieuwbare bronnen dan biomassa. Het is dus geen “biowaterstof”, ook niet als de installatie wordt gevoed met stroom uit een biogasinstallatie: de energie uit biogas komt uit biomassa, dus waterstof die daarmee wordt geproduceerd, valt niet onder de definitie van RFNBO en wordt eerder beoordeeld volgens de regels voor biomassabrandstoffen. Het onderscheid tussen beide categorieën is belangrijk voor subsidies, doelstellingen en certificering.

Definities

Richtlijn RED III (EU) 2023/2413 stelt doelen vast voor waterstof en hernieuwbare brandstoffen in industrie en transport en bestendigt de definitie van RFNBO.

Regels voor stroom

Gedelegeerde verordening (EU) 2023/1184 bepaalt wanneer elektriciteit die voor elektrolyse wordt gebruikt, als volledig hernieuwbaar kan worden aangemerkt. De belangrijkste regels:

1. Additionaliteit: de waterstofproductie-installatie moet gekoppeld zijn aan nieuwe hernieuwbare capaciteit (binnen een bepaald tijdsbestek) of aan netstroom met een voldoende lage emissie-intensiteit of in omstandigheden van productiebeperking.
2. Tijdscorrelatie: de hoeveelheid energie die voor elektrolyse wordt verbruikt, moet overeenkomen met de hernieuwbare energie die in dezelfde afrekeningsperiode is opgewekt (aanvankelijk per maand, later per uur volgens de daarvoor geldende voorschriften).
3. Geografische correlatie: de hernieuwbare bron en de elektrolyser moeten zich in dezelfde biedzone van de energiemarkt of in een gekoppelde zone bevinden.

Details en overgangsperioden moeten in de tekst van de verordening worden nagelezen. Deze regels moeten voorkomen dat “groene” waterstof wordt gedeclareerd die in de praktijk het kolenverbruik in het systeem zou verhogen.

Biogasinstallatie en elektrolyse

Een biogasinstallatie die stroom uit biogas opwekt, kan een elektrolyser voeden. De waterstof is dan afkomstig van energie uit biomassa: in de EU-regelgeving wordt zij als brandstof uit biomassa beschouwd, mits het biogas aan de duurzaamheidscriteria voldoet. Als alternatief kan een biogasinstallatie in combinatie met een zonnepark of windpark de elektrolyser met energie uit die bronnen voeden en de status van RFNBO verkrijgen, mits aan de eisen van de verordening wordt voldaan. Tegelijkertijd kan waterstof in het methaniseringsproces worden gecombineerd met biogeen CO₂ (zie het artikel over power-to-gas).

Energieverbruik

Elektrolyse van water vraagt energie: het theoretische minimum bedraagt ca. 39,4 kWh/kg H₂ (waarde op basis van de verbrandingswarmte) of 33,3 kWh/kg (op basis van de onderste verbrandingswaarde), en in werkelijke systemen, met inbegrip van hulpapparatuur, ligt het verbruik doorgaans op 50–55 kWh/kg H₂. Voorbeeld: een elektrolyser van 1 MW die 4000 uur per jaar draait, verbruikt 4000 MWh en produceert bij 52 kWh/kg ca. 77 t H₂ per jaar (4.000.000 / 52 ≈ 76.900 kg). Ter vergelijking: dezelfde energie in de vorm van biomethaan (10 kWh/m³) zou overeenkomen met 400.000 m³ gas. De berekening illustreert het verschil in energiewaarde en de redenen waarom waterstof wordt overwogen waar het onmisbaar is.

Kosten

De kosten van waterstof uit elektrolyse hangen vooral af van de elektriciteitsprijs, de benuttingsgraad van de elektrolyser en de kapitaalkosten. Bij een korte bedrijfstijd (bijv. alleen bij overschotten aan hernieuwbare energie) lopen de kapitaalkosten per kg op. Bij een hoge benuttingsgraad van de elektrolyser worden de kosten daarentegen gedomineerd door de stroomprijs. In analyses moeten altijd de uitgangspunten worden vermeld: energieprijs, bedrijfsuren, CAPEX, rendement en afrekeningsperiode.

Betekenis voor biogasinstallaties

1. Een biogasinstallatie kan CO₂-leverancier zijn voor methanisering met waterstof.
2. Zij kan lokale afnemer van waterstof zijn (bijv. om de methaanproductie te versterken).
3. Zij kan waterstof produceren uit biomethaan (reforming).
4. Zij moet erop toezien dat verklaringen als “groene waterstof” en “biowaterstof” in overeenstemming zijn met de definities.

Let op bij marktcommunicatie

In reclamemateriaal wordt soms de term “groene waterstof uit biogas” gebruikt. Controleer voordat u deze toepast of het gaat om waterstof uit elektrolyse met stroom die voldoet aan de eisen voor RFNBO, of om waterstof uit reforming van biomethaan, die een brandstof uit biomassa is. De nauwkeurige bepaling van de categorie bepaalt of het product kan meetellen voor de doelen in industrie of transport, welke documenten nodig zijn en aan welke eisen voor de reductie van broeikasgasemissies moet worden voldaan.

Samenvatting

Het onderscheid tussen RFNBO en brandstoffen uit biomassa is regelgevend en commercieel van belang. Waterstof uit elektrolyse wordt geen biowaterstof doordat de stroom uit biogas komt; het is waterstof uit elektrolyse met energie uit biomassa, die als brandstof uit biomassa wordt beschouwd en aan andere eisen is onderworpen dan RFNBO.