Skippar elnätet – med bränsleceller i källaren

Han tillverkar vätgas på sommaren – och klarar vintern med bränsleceller i källaren.

– Jag har inte bara varit elektriker i det här huset utan även rörläggare, ventilationsgubbe, datagubbe och isolerare, säger Hans-Olof Nilsson utanför Göteborg.

I mars var det två år sedan familjen Nilsson kapade kontakten med elnätet. Att villan i Agnesberg utanför Göteborg inte är någon vanlig standardkåk syns redan från utsidan. Det stora snedtaket mot söder är helt täckt av solceller och solfångare, och fasaderna mot syd och väst pryds av infällda solceller. En väderstation tronar på taknocken, och vid ingången ligger en trave svarta kolfibertuber. Där lagras sommarens elöverskott från solcellerna i form av vätgas.

LÄS OCKSÅ Så funkar huset utan sladd

Men det mest märkvärdiga står och brummar nere i källaren. Här jobbar en bränslecell med att omvandla vätgasen till el och värme nu under vintermånaderna. 

– Jag vill visa för mig själv att man kan klara sig utan elnät och bli självförsörjande på förnybar energi med befintlig teknik, säger Hans-Olof Nilsson.

Det började med att han sålde sitt företag i kylbranschen och fick loss en rejäl slant för ungefär tio år sedan. Nu kunde han ägna sig åt ett stort intresse – förnybar energi. Han gick på seminarier om hus med framtidens smarta energisystem och blev nyfiken. Var kunde han besöka ett sådant hus? Föredragshållarna gav alltid samma besked: det finns inte än.

– Jag vill visa för mig själv att man kan klara sig utan elnät och bli självförsörjande på förnybar energi med befintlig teknik.

– Det var mycket snack och väldigt lite verkstad, så jag bestämde mig för att bygga ett eget självförsörjande hus med enbart förnybar energi, säger Hans-Olof Nilsson. 

Han ville klara sig utan elnätet och samtidigt ha hög standard och full komfort. Golvvärme, högt i tak, 100 procent automatisering med KNX och ventilation med värmeåtervinning – FTX – skulle det vara. Hemmabyggda lösningar var han däremot inte intresserad av.

– Alla produkter i huset finns att köpa på hyllan. Jag vill inte bygga in en massa speciallösningar. Vem som helst ska kunna göra en sån här installation, och den ska även kunna servas av komponentleverantörerna i framtiden, säger han.

Hans-Olof har dessutom gjort installationsjobbet själv. Begränsad elbehörighet hade han sedan tidigare, och nu kompletterade han med en kurs i KNX.

– Alla produkter i huset finns att köpa på hyllan. Jag vill inte bygga in en massa speciallösningar. Vem som helst ska kunna göra en sån här installation.

– Jag har inte bara varit elektriker i det här huset utan även rörläggare, ventilationsgubbe, datagubbe och isolerare, säger han. 

Vi tar spiraltrappan ner till källaren, eller teknikrummet som Hans-Olof kallar det. Första intrycket är ”Oj, vad fräscht och prydligt”. Nästa tanke är ”Wow! Vad mycket teknikprylar”. 

Längs den första väggen tas solenergin emot i två parallella system. Solelen växelriktas och skapar två separata 3-fas-system med varsitt fristående batterilager, som leds vidare till husets sju elcentraler. Även solcellsanläggningen är uppdelad i två separata anläggningar. Allt för att öka driftsäkerheten.

När solcellerna producerar mer el än vad huset för tillfället behöver går överskottet i första hand till två bjässar till batterilager. Hans-Olof har valt en typ av blybatteri som kallas silikonbatteri. De är billigare och inte lika känsliga som litiumjonbatterier, som annars är vanligt i batterilager. Fast bly är som bekant tungt. Golvet är förstärkt för att klara vikten på närmare 5 ton.

– Jag har inte bara varit elektriker i det här huset utan även rörläggare, ventilationsgubbe, datagubbe och isolerare.

Batterilagren rymmer sammanlagt 144 kWh. Det räcker för att driva huset några dygn på vintern och upp till en vecka på sommaren – lite beroende på hur stor del av kapaciteten som används för att ladda hushållets två elbilar, en BMWi3 och en Renault ZOE. Under de solfattiga vintermånaderna klarar inte solcellerna och batterierna att försörja huset. Därför säsongslagrar Hans-Olof sommarens elöverskott i form av vätgas. 

LÄS OCKSÅ Framtidens elbil har batteri, men också en bränslecell som drivs av vätgas

Han gläntar på dörrarna till ett plåtskåp och visar elektrolysören, en dansk apparat som spjälkar vatten till vätgas och syrgas med hjälp av el. Syrgasen släpps ut i luften, vätgasen lagras i tuberna utanför huset. (Missa inte bildspelet här ovan.)

Nästa skåp i teknikrummet brummar. Här omvandlar bränslecellen från Göteborgsföretaget Powercell vätgas till el och värme. Just nu används elen till att fylla på batterierna.

– Bränslecellen är utan tvekan det fräckaste i hela teknikrummet, säger Hans-Olof. 

Att ha en massa vätgas i hemmet låter kanske riskabelt. Men sex vätgassensorer ska se till att hela systemet stängs ner vid minsta läckage. Då drar även ventilationen i gång. SP, Sveriges Tekniska Forskningsinstitut, har gjort en riskanalys av inomhusanläggningen. Lagringen utomhus har Räddningstjänsten inspekterat och godkänt. 

– Bränslecellen är utan tvekan det fräckaste i hela teknikrummet.

Än så länge förvaras vätgasen provisoriskt i de nio svarta kolfibertuberna vid ingången. Runt knuten står 200 röda ståltuber och väntar på att byggas in i ett fristående vätgaslager i slänten. 

Men tillbaka till teknikrummet. I ett undanskymt hörn – skamvrån – finns ytterligare en apparat som kan producera el. Det är en dieselgenerator, som bara tas i drift i nödfall om både solceller, batterier och bränslecell skulle fallera. I övrigt drar den bara i gång när den testkörs med jämna mellanrum. 

LÄS OCKSÅ ”Jag bor i världens smartaste hus”

Teknikrummet rymmer även ett antal stora grå tankar. En tank rymmer 500 liter färskvatten, som reserv till elektrolysören om kommunens vattenförsörjning skulle krångla. Tre tankar är ackumulatortankar á 1 000 liter och två är varmvattenberedare på vardera 400 liter. Det blir väldiga mängder varmvatten. 

Men Hans-Olof har funnit användningsområden för det varmvatten som inte behövs i huset. Dels pumpas det ner i marken för att öka effektivitet på husets bergvärme, dels ska slingor under garageuppfarten cirkulera 35-gradigt vatten när det råder vinterväglag.

– Solen får fixa snöskottningen, säger han.

– Solen får fixa snöskottningen.

På vägen ut ur teknikrummet pekar Hans-Olof på några dinglande sladdar i den annars så prydliga anläggningen. De är anslutna till en nätanalysator som forskare vid Luleå tekniska högskola har skickat ner. Syftet är att ta reda på hur elkvaliteten påverkas i ett hus som drivs helt separat i så kallad ö-drift.

Även Hans-Olof gör många mätningar i sitt hus. Elförbrukningen mäts exempelvis i 74 elektriska mätpunkter, den termiska förbrukningen i 15 hydrauliska sensorer.

– Jag jagar alla energitjuvar. Om du inte mäter, så vet du inte, säger han.

All teknik i huset styrs och övervakas via KNX: från solskyddsgardinerna som styrs med hjälp av väderstationen på taket till sängens vibrationslarm som aktiveras vid brand eller inbrott. All belysning är givetvis LED som får 24 V likspänning via ett nätaggregat på varje plan. Armaturerna styrs via 88 DALI-kanaler och 42 KNX-dimrar.

– Jag jagar alla energitjuvar. Om du inte mäter, så vet du inte.

Som besökare märker man inte att det snålas med energi i den rymliga villan på 500 kvadrat. Samtliga golv är varma och sköna, takhöjden är sju meter och fönstrena stora. I en inglasad vinterträdgård frodas pelargonerna mitt i vintern.

Fast Hans-Olof är inte nöjd med alla detaljer. Handdukstorkarna beskriver han som ett fiasko. Han valde vattenburna torkare kopplade till samma system som golvvärmen, som håller runt runt 30 grader. Tillräckligt varmt för golven, men alldeles för svalt för att få varma, sköna handdukar.

Vad har kalaset kostat då? Hela villan gick loss på drygt 15 miljoner kronor, vilket motsvarar 30 000 kronor per kvadratmeter. Det jämför Hans-Olof med kvadratmeterkostnaden i nybyggda flerbostadshus som ligger i samma storleksordning. 

Det kompletta vätgassystemet har kostat ungefär en miljon kronor, och det ger ett elpris på runt 2,50 kronor per kilowattimme. 

– Jag har inte byggt det här för att få billig el utan för att jag är intresserad av energi och teknik, säger Hans-Olof.

– Jag har inte byggt det här för att få billig el utan för att jag är intresserad av energi och teknik.

Han är övertygad om att investeringskostnaden blir betydligt lägre för den som vill bygga ett liknande energisystem i framtiden. 

– Priserna kommer att falla när elektrolysörer och bränsleceller tillverkas i större volymer. Och solljuset finns överallt och kommer troligtvis alltid att vara gratis, säger han.