Meten is weten. Metingen geven het vertrouwen dat je krijgt wat je verwacht of waarvoor je betaalt. Zo kunnen consumenten erop vertrouwen dat de aangegeven grammen op het pak hagelslag, de liter benzine of de resultaten van de blaastest van de politie accuraat zijn. Er komt heel wat kijken bij het garanderen van die metingen. De verschillende weeg- en meetapparatuur moet worden getest, gecertificeerd en gekalibreerd. Dat geldt voor de voor iedereen bekende voorbeelden, maar ook voor opkomende technologieën die nog op de markt moeten komen, zoals die voor de energietransitie.
Het Nederlands Meetinstituut in Delft test, kalibreert, certificeert en begrijpt het belang van nauwkeurige metingen als geen ander: het is essentieel voor het vertrouwen van de consument, of het nu gaat om reeds bekende apparatuur zoals weegschalen of de adoptie van innovaties zoals waterstoftechnologie.
Met Yvo Jansen, CEO en Marc Schmidt, Technisch Directeur van het Nederlands Meetinstituut, het NMi, praten we erover. Ze geven inzicht in de markttoegangseisen voor meet- en weegapparatuur, innovaties in de energiesector, waaronder slimme meters, snellaadstations voor elektrische voertuigen, batterijopslagsystemen, DC-netwerken en waterstof.
Het interview gaat over de uitdagingen en kansen die voortvloeien uit de opkomst van Industrie 4.0 en digitalisering en de cruciale rol die wettelijke metrologie speelt bij het waarborgen van nauwkeurigheid en veiligheidsnormen. Aangezien testen, inspectie, certificering en kalibratie in alle sectoren aan belang winnen, kunnen deze diensten als barometer voor de industrie een ander perspectief en gezichtspunt bieden.
Yvo Jansen spreekt over de nieuwste eisen voor meet- en weegapparatuur. Onder meer eisen voor innovaties in de energiesector, zoals slimme meters. De slimme meter vindt men tegenwoordig in elk huishouden of bedrijf. Met de term ‘slim’ wordt bedoeld dat het apparaat op afstand bediend en uitgelezen kan worden en uit zichzelf in staat is om de meterstanden door te geven aan de netbeheerder. Daarnaast bevatten sommige apparaten mogelijkheden waarmee op afstand andere apparatuur bediend kan worden. Zo kan in landen waar dat wettelijk is toegestaan via een signaal de elektriciteit afgesloten worden, bijvoorbeeld bij wanbetaling of bij (dreigende) overbelasting van het net.
Jansen: “Van markttoegangseisen voor meet- en weegapparatuur zijn er een heleboel, zowel op internationaal als nationaal gebied. Apparatuur wordt voortdurend vernieuwd, hetgeen betekent dat ook de normen en eisen steeds moeten worden bijgesteld. NMi werkt samen met collega-bedrijven over normen en eisen, maar ook met de overheid. Het gaat hierbij om uiteenlopende meet- en weegapparatuur, waarbij alles in orde moet zijn. Iedereen wil immers zeker weten dat alles ook exact klopt, zo ook op het gebied van innovaties die nodig zijn voor de energietransitie.”
“Voor slimme meters zijn er twee soorten eisen. Er moet eerst getest worden dat alle metingen precies kloppen en daarna, nadat de meter geplaatst is, moet deze ook steekproefsgewijs worden gekeurd. Een slimme meter gaat 25 jaar mee, maar als de energieprijs omhooggaat, dan gaan mensen twijfelen of de meter nog wel naar behoren functioneert. Vertrouwen is dan ook een must bij een slimme meter en dat creëer je door ervoor te zorgen dat de meter aan alle eisen voldoet.”
Ook praat Jansen over eisen voor snellaadstations voor elektrische voertuigen. Snellaadstations zijn laadpalen waar elektrische voertuigen in korte tijd hun accu kunnen opladen dankzij gelijkstroom. Door deze methode zijn deze palen in staat om een voertuig binnen een half uur van voldoende elektrische energie te voorzien. Voor laadpalen die wisselstroom leveren aan een auto is dat 2 uur en thuis zelfs 8 uur omdat het voertuig via de eigen omvormer de wisselstroom moet omzetten in gelijkstroom. In tegenstelling tot de gewone laders zitten bij snelladers de kabels altijd vast aan het laadstation.
De laadstations moeten voldoen aan de van toepassing zijnde delen uit de Nen-EN-IEC 61851-reeks en geschikt zijn voor de locatie. Zo moet een laadunit die buiten wordt geïnstalleerd een minimale beschermingsgraad hebben van IP44, een stootbelasting kunnen verdragen en zo worden geïnstalleerd dat er geen schade kan ontstaan bij een voorziene stootbelasting. De laadunit moet volgens Nen 1010, bepaling 722.550.4.2, zo dicht mogelijk bij de parkeerplaats voor het te voeden voertuig worden geplaatst. Elke laadunit moet worden geïnstalleerd volgens de handleiding van de fabrikant. Aandachtspunten hierbij kunnen zijn: eisen aan de voorbeveiliging(en), het vereiste kabeltype (waar ook Nen 1010-eisen aan stelt) en de manier waarop de leiding moet worden aangesloten in de laadunit. Let bij dit laatste op de kabelinvoer, de trekontlasting, het aandraaimoment van de schroefverbindingen in een klemmenstrook enzovoorts.
Een batterij-opslagsysteem, de naam zegt het al, is eigenlijk een batterij waarin energie wordt opgeslagen. Het systeem balanceert vraag en aanbod in energie en helpt zo om forse infrastructurele investeringen in het elektriciteitsnet te voorkomen. Zelf opgewekte energie kan worden verkocht op de meest winstgevende momenten, en autonome elektriciteitsnetwerken op basis van zonne- of windenergie worden mogelijk gemaakt. Het systeem wordt veel gebruikt door nutsbedrijven, netwerkbeheerders, grote en kleine energieproducenten en handelaars, dienstverleners op het gebied van snellaadpalen van elektrische voertuigen en industriële ondernemingen.
Jansen: “Een batterij-opslagsysteem moet eveneens aan eisen voldoen. Het is een vrij nieuwe innovatie. Ook hier geldt dat consument en industrie willen weten of het klopt wat het systeem vermeldt. Het testwerk, voordat het op de markt komt, kan maanden in beslag nemen.”
Voor batterijopslagsystemen moet de norm NEN 4288 Bedrijfsvoering van batterijopslagsystemen worden gehanteerd. De norm geeft eisen voor de veilige bedrijfsvoering van batterij-energieopslagsystemen. Zo maakt deze norm voor bedrijfsvoering de technologie niet alleen veiliger maar ook toepasbaarder en efficiënter.”
Het Nederlands Meetinstituut houdt zich ook bezig met waterstof. Zo is het bijvoorbeeld de enige aangewezen instantie in Nederland die waterstofstations mag certificeren.
Waterstof is een chemisch element met symbool,Hydrogenium) en atoomnummer 1. Het element komt als zodanig niet in geïsoleerde vorm voor in normale omstandigheden, maar vormt door de hoge reactiviteit verbindingen. Onder atmosferische omstandigheden vormt waterstof een twee-atomig molecuul: diwaterstof dat meestal gewoon als waterstof of waterstofgas aangeduid wordt. Waterstof is het meest voorkomende element in het universum. De normale isotoop van waterstof protium bestaat maar uit één proton en één elektron en bevat dus geen neutronen. Losse atomen waterstof worden ook wel ‘in statu nascendi’ genoemd.
Waterstof kan voor veel zaken worden ingezet, bijvoorbeeld voor auto’s als brandstof en als vervanger van aardgas om huizen mee te verwarmen. De normcommissie ‘Waterstof en brandstofcellen’ is binnen Nederland verantwoordelijk voor normalisatie op het gebied van waterstoftechnologie en brandstofcellen. Voor waterstof relevante werkvelden zijn bijvoorbeeld energieopwekking en -distributie, industrie, mobiliteit, wetenschap en de gebouwde omgeving. De normcommissie volgt de Europese en mondiale normontwikkeling en levert hier inbreng aan waar mogelijk. De normcommissie staat in nauw contact met het Waterstof Veiligheid- en innovatie Platform (WVIP) dat zich buigt over veiligheidsaspecten. Ook vervult de normcommissie een belangrijke rol binnen het normalisatieplatform ‘Waterstof in de gebouwde- en industriële omgeving’ (NPH2IGO), dat als doel heeft het tot stand laten komen van de juiste normen, nieuw en aangepast, voor de uitrol van waterstof in de industrie en gebouwde omgeving.
Schmidt over de eisen voor waterstof: “Op het gebied van waterstofpompen vallen de meet-technische eisen onder de metrologiewet, de regeling nationaal autonoom geregelde meetinstrumenten. Hierin is de waterstofpomp opgenomen en wordt er beschreven aan welke eisen hij moet voldoen. Het afgelopen jaar hebben wij diverse typekeuringsonderzoeken uitgevoerd, net zoals wij doen bij bijvoorbeeld gasmeters, benzinepompen en weegschalen. Bij een typekeuringsonderzoek worden er veel testen door onze technisch experts uitgevoerd. Er is bijvoorbeeld een elektromagnetische test, een bliksemslagtest, een temperatuurtest en zendmaststraling. Wij hebben hiervoor apparatuur om deze effecten na te bootsen. Wanneer alle testen zijn geslaagd geven we een typekeuringscertificaat af welke 10 jaar geldig is.”
Hij vervolgt: “Met ‘benzinepompen’ voor waterstof zijn we dagelijks bezig. Zodra de typekeur heeft plaatsgevonden en een waterstofpomp is neergezet, gaan wij op locatie kijken. Daar controleren we de hele installatie en gaan we met een referentie-testopstelling kijken of hetgeen de pomp aangeeft, en dus levert aan de auto’s, ook klopt. Wanneer de pomp ook hiervoor slaagt mag hij gebruikt worden voor het vullen van auto’s.”
Welke meetapparatuur is ervoor nodig? Schmidt: ”In Europa wordt de trend gevolgd. Alle ontwikkelingen worden in de gaten gehouden, welke eisen belangrijk zijn en wanneer wetgeving geschreven moet worden.”
Zijn er extra mensen nodig om die nieuwe zaken te meten? Schmidt: Het Nederlands Meetinstituut is hard aan het groeien, er werkten eerst 80 mensen maar nu zijn dat er al 120. Er gebeurt ontzettend veel in de energiewereld en alle apparatuur die daarvoor op de markt komt, moet worden getest om zeker te weten dat het aan de juiste eisen voldoet.” Hij besluit: “Het is alle hens aan dek.”
