Techniek in Nederland in de twintigste eeuw. Deel 2. Delfstoffen, energie, chemie

[p. 10]

Veelal onzichtbaar voor directe waarneming vindt in de geïndustrialiseerde wereld continu een grootscheeps transport van allerlei vloeibare stoffen plaats. De leverantie van aardgas tot in alle uithoeken van ons land is ondenkbaar zonder het leidingennet van 12.000 km met de daarbij behorende infrastructuur als compressor-, meng- en meet- en regelstations. Ook het transport van ruwe olie en chemische grondstoffen als nafta en etheen gebeurt sinds eind jaren vijftig grotendeels via een ondergronds netwerk. Deze kaart geeft een overzicht van de ligging van de ondergrondse hoofdtransportleidingen voor chemie, olie en gas in 1995.
Bron: Velin, Uitgave van de Nederlandse Gasunie, 1996.

[p. 11]

Ter introductie

Energiedragers en grondstoffen

De cokesovenfabriek

Energiedragers en grondstoffen

In 1919 verscheen het boek De schatten der aarde. Hoe ze worden gewonnen, bewerkt en gebruikt. De hoofdscheikundige van de Bataafsche Petroleum-Maatschappij, W.C. de Leeuw, nam daarin het hoofdstuk over petroleum voor zijn rekening. Hij hoopte dat ‘wetgeevers en industriëlen’ zo verstandig zouden zijn om eerst nuttige bestanddelen uit de aangevoerde olie te halen alvorens ‘tot energie-verwekking’ over te gaan. De Leeuw verwees nadrukkelijk naar de situatie in de steenkoolindustrie. In grote cokesovenfabrieken werden nuttige stikstofverbindingen, bitumen en gas uit de steenkool gehaald. Het product dat dan overbleef, de cokes, was uitermate geschikt voor het leveren van energie. De woorden van De Leeuw zouden ter harte worden genomen.¹

In dit boek staan drie basissectoren centraal, die onderling nauw verweven en maatschappelijk van groot belang zijn. In ‘Delfstoffen’ komt de winning van grondstoffen in Nederland aan de orde.

Met name voor steenkool, olie en gas gold dat ze - ook in die volgorde - de basis vormden voor de energiehuishouding van Nederland. Energie en energievoorziening komen in het deel ‘Energie’ uitgebreid aan bod. Dezelfde grondstoffen vormden echter ook de basis voor de chemische industrie, die hieruit een scala van producten kon vervaardigen. In het deel ‘Chemie’ besteden we uitvoerig aandacht aan de verschuiving van de koolteerchemie naar de petrochemie en de technische processen die hieraan ten grondslag lagen. De Leeuw merkte terecht op dat winning, bewerking en gebruik van fossiele brandstoffen zeer nauw samenhingen. In deze inleiding willen we deze vervlechting illustreren aan de hand van de cokesovenfabriek. Hieruit komt ook helder naar voren wat de hoofdthema's in dit boek zullen zijn. Om dit voorbeeld in een goed perspectief te kunnen plaatsen, behandelen we echter eerst enkele hoofdlijnen in de ontwikkeling van de toepassing van fossiele brandstoffen.

De langetermijnontwikkeling van de energiehuishouding in de westerse wereld wordt gekenmerkt door een overgang van een economisch systeem dat vooral gebaseerd was op energievormen als wind-, water- en paardenkracht, naar een economie gebaseerd op fossiele brandstoffen. Vaak wordt het beeld geschetst dat dit transformatieproces eind achttiende eeuw is aangevangen en dat de traditionele energiebronnen in het laatste kwart van de negentiende eeuw zo goed als geen betekenis meer hadden voor onze energiehuishouding. In Nederland leverden met name wind- en paardenkracht echter op dat moment nog een grote bijdrage aan het totale energieaanbod.² In 1890 voorzagen ze bijvoorbeeld in meer dan 30% van de energievraag.³

Dat neemt niet weg dat zich in de loop van de negentiende en twintigste eeuw belangrijke veranderingen in de structuur van het energieaanbod hebben voorgedaan. De samenstelling van het energiepakket vertoonde aan het begin van de negentiende eeuw nog zeer traditionele trekken (zie ook Delfstoffen grafiek 1.1). Turf vormde meer dan driekwart van het Nederlandse energieaanbod. In de loop van de negentiende eeuw werd turf echter meer en meer verdrongen door steenkool. Rond 1913 werd bijna 95% van de vraag naar fossiele brandstoffen gedekt door kolen, terwijl olie en turf ieder minder dan 3% van het energieaanbod voor hun rekening namen. Tot 1950 bleef het karakter van het Nederlandse energiesysteem relatief stabiel. Steenkolen bleven met een aandeel van bijna 80% de belangrijkste energiebron, zij het dat de positie van deze brandstof al enigszins in het gedrang kwam door de langzame, doch gestage opkomst van aardolie. Na 1950 kan een wezen-

1 W.C. de Leeuw, ‘Petroleum’ in D.A. Zoethout ed., De schatten der aarde. Hoe ze worden gewonnen, bewerkt en gebruikt (Amsterdam 1919) 184-185.

2 Voor een kritische bespreking van deze vraagstukken zie: H.W. Lintsen, ‘Stoom als symbool van de industriële revolutie’, Jaarboek voor de Geschiedenis van Bedrijf en Techniek 5 (1988) 350-362 en H.W. Lintsen, Een revolutie naar eigen aard. Technische ontwikkeling en maatschappelijke verandering in Nederland (Delft 1990).

3 R.M. Albers, Machinery investment and economic growth: The dynamics of Dutch development 1800-1913 (Groningen 1998).

[p. 12]

lijke verandering in de Nederlandse energiehuishouding worden geconstateerd. Steenkolen werden toen vrijwel geheel van de energiemarkt weggedrukt door aardgas en olie.

De veranderingen in de energiehuishouding beperken zich evenwel niet tot de structuur van het energieaanbod. Ook het groeitempo van het energieverbruik vertoont in de loop der tijden aanzienlijke veranderingen. Grafiek 1 geeft een overzicht van het totale verbruik van fossiele brandstoffen in Nederland in huishoudens, industrie en transport voor de periode 1890-1995. De grafiek laat zien dat het energieverbruik tot aan de Tweede Wereldoorlog nog geen al te grote vormen aannam.⁴ In de jaren twintig kan weliswaar een duidelijke groeiversnelling van de energieconsumptie worden geconstateerd, maar deze ontwikkeling zette zich in de latere jaren niet door vanwege de economische depressie van de jaren dertig en de Tweede Wereldoorlog. In de jaren vijftig en de eerste helft van de jaren zestig vond een beduidende versnelling van de toename van het energieverbruik plaats. In deze periode steeg het energieverbruik tot duizelingwekkende hoogten om tijdens de twee oliecrises van de jaren zeventig (1973 en 1979) tijdelijk tot stilstand te komen. Met name de tweede oliecrisis heeft tot een scherpe, zij het kortstondige daling van het energieverbruik geleid. Vanaf medio jaren tachtig vertoonde de energieconsumptie echter weer een sterke groei. De ontwikkeling van energiebesparende technologieën bleef in deze periode achter bij de economische groei. Voorts vertoonden - als gevolg van de relatief lage energieprijzen - vooral de energie-intensieve bedrijfstakken een sterke groei. Een complicatie is dat in de statistieken niet altijd een onderscheid tussen energetische en non-energetische toepassingen kan worden gemaakt.

Met name in de chemische industrie werd, zoals De Leeuw al had voorzien, een aanzienlijk deel van de aardolie en het aardgas als grondstof gebruikt. Gegevens uit de chemische industrie begin jaren zeventig laten zien dat ongeveer 15% van het verbruikte aardgas voor de productie van grondstoffen diende.

De sterke stijging van het energieverbruik in de loop van de twintigste eeuw is een verschijnsel dat zich in de gehele westerse wereld heeft voltrokken. In bepaalde opzichten heeft Nederland echter een uitzonderlijke ontwikkeling doorgemaakt. Grafiek 2 geeft een overzicht van de ontwikkeling van de energie-intensiteit van de productie in de Nederlandse industrie tussen 1921 en 1995.

De energie-intensiteit is de hoeveelheid energie die nodig is voor de vervaardiging van één eenheid productie. Nederland was aan de vooravond van de Eerste Wereldoorlog een energie-extensieve economie. De ontwikkeling van de energie-intensiteit week in Nederland in de periode tot 1950 niet sterk af van die in andere landen (zie ook Delfstoffen Hoofdstuk 6, grafiek 6.1). In de gehele westerse wereld trad een daling van de energie-intensiteit op.

Gezien het lage beginpunt mag het dan ook geen verwondering wekken dat de hoeveelheid energie per eenheid product in Nederland rond 1950 nog altijd zeer laag was.

In de jaren vijftig en zestig trad er evenwel een verandering op.

Terwijl het energieverbruik in de hele westerse wereld sterk toenam, vond er in de meeste landen desalniettemin een afname van de energie-intensiteit plaats. Door een vergroting van de efficiëntie van het productieproces, werd er relatief minder energie verbruikt dan voorheen het geval was. Deze ontwikkeling werd echter meer dan tenietgedaan door de sterke economische groei, waardoor er per saldo toch een sterke toename van het energieverbruik optrad. In Nederland deed zich echter een opmerkelijke ontwikkeling voor, in de zin dat er niet alleen een sterke groei van het totale energieverbruik optrad als gevolg van de forse economische groei, maar dat daarnaast de hoeveelheid energie per eenheid product ook nog eens sterk toenam. Nederland is het enige land in de westerse wereld waar zich na de Tweede Wereldoorlog een stijging van

Grafiek 1: Totaal verbruik van energiedragers in Nederland door producenten en consumenten 1890-1995 in Pètajoule (PJ = 10¹⁵ Joule)
Bron: Eigen verzameling met statistisch materiaal uit diverse bronnen voor de negentiende eeuw; het CBS voor de twintigste eeuw en vanaf 1950 doorgaans het International Energy Agency.

4 Tot aan de Tweede Wereldoorlog nam het energieverbruik in Nederland met gemiddeld 3% per jaar toe. In de periode 1950-1973 wordt daarentegen een gemiddelde jaarlijkse groei van meer dan 6% gerealiseerd.

[p. 13]

de energie-intensiteit van de productie heeft voorgedaan. In de periode 1921-1960 blijkt de hoeveelheid energie per eenheid product in de industrie continu te zijn gedaald. In de periode 1960-1973, daarentegen, verdubbelde de hoeveelheid energie per eenheid product. Deze sterke groei blijkt vooral structureel van aard te zijn geweest: de energie-intensieve delen van de industrie, de chemie en de metaal, groeiden beduidend sneller dan bedrijfstakken waarin het energieverbruik lager was.

Ook in de huishoudens nam het energieverbruik na de Tweede Wereldoorlog sterk toe. Onder invloed van de sterke koopkracht-toename onderging het bestedingspatroon van de consument belangrijke veranderingen. Het gezinshuishouden raakte geëlektrificeerd, in de meeste huizen werd centrale verwarming aangelegd en de mobiliteit in de samenleving nam aanzienlijk toe. Met name in de jaren zestig vond een sterke uitbouw van de consumptiemaatschappij plaats, gekarakteriseerd door een groeiend aantal nieuwe (elektrische) apparaten en toepassingen.

Hoewel deze ontwikkelingen een grote invloed hadden op de hele Nederlandse samenleving, was het effect op de drie basissectoren die in dit boek aan bod komen bijzonder evident. Nederland veranderde in de afgelopen honderd jaar van een relatief delfstoffenarm naar een delfstoffenrijk land. Winning van delfstoffen stond aan het begin van de eeuw nog in de kinderschoenen, maar werd volwassen met de ontwikkeling van de steenkolenwinning, om na de vondst van olie en aardgas in een nieuwe fase terecht te komen. Steenkool vormde ook de grondslag van een voortdurend expanderende elektriciteits- en gasvoorziening in Nederland, die in de eerste helft van de twintigste eeuw tot ontwikkeling kwam. Ook voor de chemie vormden steenkolen en later aardolie en aardgas de belangrijkste bron van grondstoffen en energie.

De cokesfabriek laat zien hoe nauw ontwikkelingen op het gebied van winning, bewerking en gebruik samenhingen.

Grafiek 2: Energie-intensiteit in de Nederlandse industrie, 1921-1993 (index: 1973 = 100)
Bron: Eigen verzameling met statistisch materiaal uit diverse bronnen voor de negentiende eeuw; het CBS voor de twintigste eeuw en vanaf 1950 doorgaans het International Energy Agency.

De cokesovenfabriek

Hoewel er al eeuwenlang op kleine schaal steenkolen werden gedolven in Zuid-Limburg, kreeg de steenkolenwinning in het eerste decennium van de twintigste eeuw een nieuwe impuls door de oprichting van Staatsmijnen en van enkele particuliere mijnen.

Proefboringen lieten zien dat de aanwezige velden veel vette steenkool bevatten. Deze steenkool was niet geschikt voor huishoudelijk verbruik. Bij het in productie nemen van dergelijke steenkoolvelden was het daarom noodzakelijk de vette steenkool te verwerken tot cokes. Cokes werden vooral gebruikt in de metaalindustrie, bijvoorbeeld als brandstof voor hoogovens. Een bijkomend voordeel was dat bij de productie van cokes gas vrijkwam, dat als brandstof in de cokesovenfabrieken gebruikt kon worden. Het besluit van Staatsmijnen om op het terrein van de eerste vetkoolmijn Emma in Heerlen een cokesovenfabriek te bouwen, lag voor de hand.

Hoewel de productietechniek in cokesovenfabrieken in grote lijnen dezelfde was als die welke in gasfabrieken werd toegepast, waren er toch ook enkele belangrijke verschillen. Het belangrijkste was dat cokesovenfabrieken veel grootschaliger waren dan de gemiddelde gasfabriek. Kennis voor het ontwerpen en bouwen van dergelijke grote fabrieken was in Nederland niet aanwezig. De directie van Staatsmijnen bracht in 1912, toen de mijn Emma haar voltooiing naderde, een oriënterend bezoek aan enkele Duitse bedrijven die complete cokesovenfabrieken bouwden. De opdracht werd uiteindelijk gegund aan de firma Gebr. Hinselmann uit Essen.⁵

Ondanks het uitbreken van de Eerste Wereldoorlog in augustus 1914 liep de bouw van de cokesfabriek nauwelijks vertraging op, maar toen het werk in 1916 zijn voltooiing naderde, kreeg Staatsmijnen geen toestemming van de regering om de fabriek in bedrijf te nemen. Op advies van de Mijnraad achtte men het niet verantwoord om de steenkool voor de fabricage van cokes te

5 Rijksarchief Limburg, Archief DSM, Gasdistributie map 1, correspondentie tussen firma H. Koppers en directie. Staatsmijnen, div. data feb. 1913

[p. 14]

Reclame-affiche cokesfabriek Staatsmijn Emma, (met overzicht nevenproducten).

gebruiken. Op dat moment werd het tekort aan steenkool door de oorlogsomstandigheden steeds nijpender. Het zou tot het najaar van 1919 duren voordat de cokesovens in werking konden worden gesteld.⁶

De stagnerende in- en uitvoer tijdens de Eerste Wereldoorlog leidde tot een grotere bemoeienis van de overheid met de industrie. De toewijzing van schaarse grondstoffen kwam tijdelijk onder overheidstoezicht en -regulering. Deze toegenomen rol van de overheid was een eerste aankondiging van een actiever beleid en een veranderende perceptie van de rol die de overheid in de industriële ontwikkeling zou dienen te spelen. Dit zou vooral na 1945 gestalte krijgen in bijvoorbeeld de industrialisatienota's.

De buitengewone omstandigheden in de jaren voor 1920 waren ook de aanleiding tot een aantal initiatieven om de afhankelijkheid van het buitenland te verminderen. De oprichting van Hoogovens in IJmuiden - een staatsbedrijf met een eigen cokesovenfabriek - was hiervan het resultaat, maar ook in de chemische industrie waren er enkele ambitieuze plannen, zoals de poging om een Nederlandse kleurstoffenindustrie op te richten, die de concurrentie met de machtige Duitse industrie zou moeten kunnen aangaan. De normalisering van de verhoudingen betekende het einde van deze poging, maar de periode rond de Eerste Wereldoorlog leidde wel tot diepgaande veranderingen in de industriële structuur van Nederland. De belangrijkste was het toenemend belang van het grootbedrijf. Het Interbellum was de formatieve periode voor een aantal Nederlandse multinationals die na de Tweede Wereldoorlog de toon zouden zetten.

Toen de cokesproductie in de jaren twintig op gang kwam, leverde dat ook een overschot aan gas op. Hoewel het merendeel van het geproduceerde gas in het eigen bedrijf werd gebruikt, was van begin af aan duidelijk geweest dat het cokesovengas een interessante inkomstenbron zou kunnen zijn. Door de grootschalige productiewijze kon dit zogenaamde afstandsgas tegen veel lagere prijzen worden geleverd dan het in de stadsgasfabrieken geproduceerde gas. De introductie van het afstandsgas zou de verhoudingen in de openbare gasvoorziening, die tot dan toe vooral lokaal was georiënteerd, gaan veranderen, hoewel ook hier de echte doorbraak pas na de Tweede Wereldoorlog zou plaatsvinden.

De productie van cokes en gas zou ook grote betekenis hebben voor de chemische industrie in Nederland. Vanaf de laatste decennia van de negentiende eeuw waren de afvalproducten die bij de gasfabricage vrijkwamen, de belangrijkste bron van organisch-chemische grondstoffen voor de chemische industrie geworden. Op basis van deze grondstoffen kon een groot aantal stoffen synthetisch worden bereid. Uitgaande van dit steenkoolteertraject maakte met name de Duitse chemische industrie een enorme expansie door. In Nederland was er nauwelijks een industrie die hiervan gebruik maakte. Het geproduceerde koolteer werd naar Duitsland geëxporteerd. De grootschalige productie van cokes betekende een nieuwe kans. Staatsmijnen gebruikte het gas (en de andere producten) als grondstof voor de ammoniaksynthese voor de productie van kunstmest. Dit was het begin van een geleidelijke verschuiving van de activiteiten in de richting van de chemische industrie. Hoogovens richtte in december 1928 samen met de Bataafsche Petroleum-Maatschappij de Maatschappij tot Exploitatie van Kooksovengassen (Mekog) op, die zich eveneens bezig ging houden met het maken van stikstofmeststoffen.

De cokesovenfabriek illustreert op fraaie wijze hoe de winning van steenkool, de gasvoorziening en de opkomst van een chemische industrie op basis van steenkool met elkaar verknoopt raakten.

Dit gebeurde in letterlijke zin door het ontstaan van een industrie-complex in Zuid-Limburg dat via pijpen en buizen zijn tentakels tot ver in de omgeving uitstrekte. Het gebeurde echter ook in meer figuurlijke zin doordat de noodzakelijke veredeling van de vette steenkool aan de basis stond van de expansie van nieuwe industriële sectoren. Omgekeerd werd de winning van steenkool in toenemende mate afhankelijk van de opbrengsten van de ‘nevenproducten’. De rentabiliteit van de steenkolenwinning kwam namelijk

6 H.J. Merx, Chronologisch Overzicht van de geschiedenis van de Cokesfabrieken en het Gasdistriburiebedrijf 1912-1952 (Heerlen 1955) intern rapport, 2-8.

[p. 15]

Terwijl de jaknikkers te Schoonebeek oprukten, was de winning van turf als brandstof voor eigen gebruik nog nadrukkelijk aanwezig (1951).

in toenemende mate onder druk te staan door de internationale concurrentie van goedkope Amerikaanse steenkool.

Een andere ontwikkeling die zich al voor 1945 aankondigde, maar pas na de oorlog werkelijk door zou zetten, was de opkomst van aardolie en de daarop gebaseerde petrochemie. De vondst van aardolie en - nog belangrijker - de ontdekking van grote hoeveelheden aardgas bij Slochteren zouden voor Nederland enorme consequenties hebben. De Nederlandse overheid maakte in de jaren zestig een einde aan de onrendabele steenkolenwinning. Dit betekende ook het einde van de cokesfabriek en versnelde de transformatie van Staatsmijnen tot chemisch bedrijf. Shell en andere oliemaatschappijen bouwden grote petrochemische complexen in de Rijnmond, daarbij gebruik makend van de gunstige geografische ligging van Nederland. Goedkoop aardgas maakte een verdere expansie van de chemische industrie mogelijk, terwijl ook nieuwe metaalverwerkende industrie kon worden aangetrokken. Dit was de oorzaak van de sterk stijgende energie-intensiteit in de industrie. Tegelijkertijd steeg mede door de inschakeling van het aardgas in de gasvoorziening het welvaartsniveau en daarmee het energieverbruik van huishoudens enorm. In combinatie met de introductie van telkens nieuwe chemische materialen en daarvan vervaardigde producten leidde dit tot een volledige herstructurering van het socio-technisch landschap. Veranderende maatschappelijke omstandigheden en toenemende bewustwording van de milieu- en energieproblematiek zouden in de jaren zeventig voor een omslag zorgen. Desondanks vormen chemische producten en een betrouwbare energievoorziening het materiële substraat van de moderne, technologische samenleving.

G.P.J. Verbong, J.P. Smits, B.P.A. Gales en E. Homburg