Dual-pressure tankstation: waterstof tanken voor auto's én vrachtwagens op dezelfde plek
Een dual-pressure tankstation is een waterstoftankstation dat op twee verschillende drukniveaus waterstofgas kan afleveren: 350 bar en 700 bar. Bar is de eenheid waarin gasdruk wordt uitgedrukt; ter vergelijking, de banden van een gewone auto staan op ongeveer 2 tot 2,5 bar. Bij waterstof wordt het gas dus met honderden keren die druk in de tank van een voertuig geperst, zodat er genoeg energie in past om een acceptabele actieradius te halen. Een dual-pressure station heeft eigenlijk twee 'tankpistolen' (dispensers genoemd) op dezelfde locatie: één voor 350 bar en één voor 700 bar, vaak zelfs aan dezelfde zuil.
Vergelijk het met een gewoon benzinestation dat zowel diesel als benzine aanbiedt, alleen gaat het hier om precies dezelfde brandstof — waterstof — maar in twee 'sterktes' van samendrukking. Personenauto's zoals de Toyota Mirai of Hyundai Nexo tanken bij de 700 bar-zuil, omdat hun tanks compact moeten blijven. Bussen, vrachtwagens en heftrucks hebben meer ruimte aan boord en tanken daarom vaak bij 350 bar, wat goedkopere en eenvoudigere techniek vergt. Eén tankstation dat beide typen voertuigen kan bedienen, is aanzienlijk efficiënter dan twee aparte locaties.
Wat is het precies?
Een waterstoftankstation bestaat grofweg uit vier onderdelen: opslag van waterstof (in gasflessen of tanks, soms aangevuld met levering per tankwagen of eigen productie via elektrolyse), compressoren die het gas verder onder druk zetten, een koelsysteem, en de dispenser waarmee de bestuurder daadwerkelijk tankt.
Het koelsysteem is essentieel: wanneer waterstofgas snel wordt samengeperst en in de tank van een auto stroomt, warmt het sterk op. Bij 700 bar-tanken wordt het gas daarom eerst gekoeld tot ongeveer -40°C, zodat de tank in het voertuig niet te heet wordt en het tanken binnen enkele minuten veilig kan verlopen. Bij 350 bar-tanken, zoals bij bussen, is minder of geen voorkoeling nodig omdat de druksprong kleiner is en de tanks doorgaans groter en robuuster zijn.
Een dual-pressure station combineert deze twee routes in één installatie. De opslagvaten en compressoren worden zo aangestuurd dat ze afhankelijk van het gekozen mondstuk (350 of 700 bar) het juiste proces doorlopen. Dat scheelt in ruimtebeslag, leidingwerk en onderhoudskosten ten opzichte van twee volledig gescheiden stations. Het tankproces zelf verloopt via een communicatieprotocol tussen voertuig en dispenser: de auto of bus 'meldt' de tankdruk en temperatuur, en het station past het vulproces daarop aan volgens internationale normen zoals SAE J2601 (voor 700 bar, lichte voertuigen) en ISO 19880-1 (algemene veiligheidsnorm voor waterstofstations).
Wat wil men ermee bereiken?
Het hoofddoel is een breder en betaalbaarder netwerk van waterstoftankstations. Waterstofstations zijn duur om te bouwen — al snel enkele miljoenen euro's per locatie — mede door de compressoren, opslagtanks en veiligheidsvoorzieningen. Als één station zowel personenauto's als bussen, vrachtwagens en bijvoorbeeld heftrucks in een haven kan bedienen, wordt de investering over meer gebruikers verdeeld en is de businesscase gezonder.
Daarnaast speelt praktisch nut mee: in veel landen loopt de uitrol van waterstofmobiliteit voor personenauto's trager dan gehoopt, terwijl zwaar transport (bussen, vrachtwagens, bouwmachines) juist een kansrijke toepassing is omdat batterij-elektrisch rijden daar door gewicht en actieradius minder voor de hand ligt. Door beide drukniveaus op één locatie aan te bieden, kunnen exploitanten inspelen op een groeiende vlotenmarkt zonder te hoeven kiezen tussen segmenten.
Een derde doel is standaardisatie en gebruiksgemak: chauffeurs van verschillende voertuigtypes kunnen bij dezelfde pomp terecht, wat de zichtbaarheid en acceptatie van waterstof als brandstof vergroot, vergelijkbaar met hoe laadpalen tegenwoordig meerdere stekkertypes aanbieden.
Voorbeelden uit de praktijk
In Duitsland bouwde het samenwerkingsverband H2 Mobility vanaf ongeveer 2015 een landelijk netwerk van waterstofstations, waarvan een flink deel is uitgerust met zowel 350 als 700 bar, mede om laadinfrastructuur voor OV-bussen te combineren met die voor personenauto's.
In Nederland opende Holthausen Clean Technology in 2018 een waterstoftankstation in Delfzijl dat naast personenauto's ook zwaar transport bedient; het bedrijf heeft meerdere vergelijkbare locaties gerealiseerd waarbij dual-pressure afgifte onderdeel is van het ontwerp.
In Groningen en Drenthe rijden sinds 2020 waterstofbussen van vervoerder Qbuzz (onderdeel van het project Zero Emission Busvervoer), getankt bij 350 bar-installaties die op termijn zijn voorbereid op uitbreiding richting personenvoertuigen op dezelfde locatie.
In de haven van Rotterdam werkt Air Liquide sinds enkele jaren aan tankinfrastructuur die zowel lichte als zware voertuigen moet bedienen, als onderdeel van bredere waterstofplannen voor het havengebied richting 2025-2030.
In de Verenigde Staten heeft Shell in Californië stations gebouwd (onder meer in de regio Los Angeles) die zowel 700 bar voor personenauto's als, op sommige locaties, zwaardere afgifte voor bedrijfsvoertuigen aanbieden, als onderdeel van het door de staat gesteunde hydrogen-refueling-programma.
Hoe ver is de techniek?
De basistechniek van waterstof tanken op 350 en 700 bar is volwassen: de normen (SAE J2601, ISO 19880-1) bestaan al meer dan tien jaar en worden wereldwijd toegepast. Het combineren van beide drukniveaus op één station is technisch geen doorbraak meer, maar vooral een kwestie van systeemontwerp, ruimte en kosten.
De grootste obstakels zitten niet in de tanktechniek zelf, maar in de schaal van het netwerk. Het aantal waterstofstations groeit wereldwijd nog altijd langzaam vergeleken met elektrische laadpalen, en het aantal stations met een dual-pressure uitvoering is een subset daarvan. Hoge bouwkosten, beperkte beschikbaarheid van 'groene' (met duurzame elektriciteit geproduceerde) waterstof, en een nog kleine vloot aan waterstofvoertuigen maken de businesscase voor exploitanten kwetsbaar. Ook zijn er incidenten geweest — zoals storingen en, in een enkel geval, explosies bij stations in Noorwegen (2019) en Zuid-Korea — die de veiligheidsvoorschriften verder hebben aangescherpt en het vertrouwen tijdelijk onder druk zetten.
Voor zwaar transport wordt daarnaast gewerkt aan nieuwe, nog snellere tankprotocollen voor grotere volumes (denk aan vrachtwagens die in enkele minuten tientallen kilo's waterstof moeten kunnen tanken), wat weer nieuwe eisen stelt aan compressoren en koeling. Die ontwikkeling is nog gaande en niet overal uitontwikkeld.
Wie werken eraan?
Op het gebied van apparatuur en stationsbouw zijn Air Liquide (Frankrijk), Linde (Duitsland/Verenigd Koninkrijk), Nel Hydrogen (Noorwegen) en ITM Power (Verenigd Koninkrijk) belangrijke spelers, naast energiebedrijven als Shell en TotalEnergies die stations exploiteren. In Nederland is Holthausen Clean Technology actief met de bouw van dual-pressure stations, vaak in samenwerking met regionale overheden en vervoerbedrijven.
Op normerings- en coördinatieniveau spelen SAE International (Verenigde Staten) en de International Organization for Standardization (ISO) een sleutelrol met hun tankprotocollen en veiligheidsnormen. In Nederland en Vlaanderen brengt de organisatie WaterstofNet bedrijven, kennisinstellingen en overheden samen om de uitrol van waterstofinfrastructuur, inclusief tankstations, te versnellen. Overheidsprogramma's zoals het Duitse H2 Mobility-consortium en, in de VS, subsidieregelingen van de staat Californië hebben de eerste generaties dual-pressure stations mede gefinancierd.
Verder lezen
- ISO — internationale norm ISO 19880-1 voor waterstoftankstations
- SAE International — tankprotocol SAE J2601
- H2 Mobility Deutschland — Duits netwerk van waterstoftankstations
- WaterstofNet — Nederlands-Vlaams kennisnetwerk waterstofinfrastructuur
- Air Liquide — bouwer en exploitant van waterstoftankstations