24 minute read
Is de cv-ketel ‘schoner’ dan de warmtepomp?
from Gawalo Nr. 11 2020
by VMN Media
Op de duurzaamheid van de elektrische warmtepomp valt volgens tegenstanders nogal wat af te dingen. Ze draaien grotendeels op grijze elektriciteit, is de kritiek. Er wordt zelfs beweerd dat de warmtepomp meer CO2-uitstoot dan een gasketel. Feit of fabel?
Tekst Maarten Legius
Een warmtepomp gebruikt elektriciteit om energie uit bijvoorbeeld de buitenlucht over te hevelen naar het gebouw, voor verwarming en de productie van warm tapwater. De eerste vraag die daarbij opkomt is hoeveel elektriciteit een warmtepomp per jaar nodig heeft om die klus te klaren. Dat zal variëren en is afhankelijk van tal van factoren. Een warmtepomp is namelijk onderdeel van een totaalsysteem. Dat systeem bestaat uit bron, warmtepomp, afgiftesysteem en in feite ook de woning zelf. Een systeem functioneert alleen goed als alle elementen bij elkaar passen. Als schakels van een ketting.
Warmtevraag woning
Zo is onder meer het type warmtepomp (lucht of bodem als bron) van belang. Ook de warmtevraag heeft invloed, en die is weer sterk afhankelijk van het bouwjaar (mate van isolatie) en de omvang (inhoud) van de woning. Een vrijstaand huis uit 1980 heeft een heel andere warmtevraag dan een rijtjeshuis uit 2008. Laten we bij de berekening van de CO2-emissie van een warmtepomp versus die van een gasketel uitgaan van een ‘gemiddelde woning’: een goed geïsoleerde eengezinswoning met drie bewoners. Volgens Milieu Centraal verbruikt een warmtepomp in die omgeving ongeveer de volgende hoeveelheid elektrische energie: - Warmtepomp met buitenlucht als bron: 3.000 kWh per jaar. - Warmtepomp met de bodem als bron: 2.200 kWh per jaar.
Aardgasverbruik Het net genoemde vrijstaande huis uit 1980 zal uiteraard ook een ander gasverbruik hebben dan het rijtjeshuis uit 2008. Daarom nemen we ook hier het gemiddelde gebruik van een gemiddelde woning (voor de vergelijking met een warmtepomp: wederom een goed geïsoleerde eengezinswoning met drie bewoners), dit keer voor verwarming en de productie van warm tapwater middels een gasketel. In deze omgeving verbruikt een gasketel volgens Milieu Centraal 1.050 m³ gas, een volume dat 10.287 kWh energie beslaat. Bij bovenstaande aannames wordt al snel duidelijk dat we in een aardgasketel ongeveer 3,4 keer meer energie moeten stoppen (10.287 kWh / 3.000 kWh) om hetzelfde resultaat te bereiken als met een lucht/water-warmtepomp. Dat heeft met de COP (coëfficiënt of performance) te maken, die de verhouding aangeeft tussen de afgegeven hoeveelheid energie (in de vorm van warmte) en de opgenomen hoeveelheid energie (het elektriciteitsverbruik). Hoe hoger de COP, hoe hoger het rendement van de installatie.
COP warmtepomp versus cv-ketel De COP is geen vast getal, maar afhankelijk van onder meer de configuratie, inregeling en het seizoen (winter, zomer of tussenseizoen). De COP van een warmtepomp ligt tussen de pakweg 3,5 en 5 voor verwarming. Omdat voor
Zorg dat je weet wat er aan debieten binnenkomt
warm tapwater een hogere temperatuur is vereist, ligt de COP bij de productie daarvan iets lager: tussen de 2,5 en 3,5. Ter vergelijking: de COP van een cv-ketel is ongeveer 1. De CO2-uitstoot die een warmtepomp veroorzaakt ontstaat door het elektrisch verbruik. De compressor is daar hoofdverantwoordelijk voor. Elektrische energie wordt in Nederland voor het grootste deel gemaakt uit kolen, aardgas en kernenergie, en voor een klein deel uit biogas en met windturbines en zonnepanelen. Wind en zon zijn de enige energiebronnen zon-
De COP is geen vast getal, maar afhankelijk van onder meer de configuratie, inregeling en het seizoen.
der CO2-uitstoot. Zowel bij gebruik van biogas als bij aardgas en kolen komt bij stroomproductie CO2 vrij. In de toekomst zal met de groei van het aandeel duurzame energie de totale uitstoot van de Nederlandse stroommix kleiner worden. Vooralsnog is de CO2-uitstoot van een kWh grijze elektriciteit circa 0,556 kg per kWh (bron: CO2 Emissiefactoren). Deze factor geldt voor de Nederlandse stroommix van onder meer kolen, gas en kernenergie, over de hele productieketen maar met uitzondering van de bouw en sloop van de energiecentrale. Voor de luchtwarmtepomp uit ons rekenvoorbeeld levert dat op jaarbasis de volgende CO2-uitstoot op: 3.000 kWh x 0,556 kg per kWh = 1.668 kg
CO 2-uitstoot aardgas De uitstoot van een aardgasketel wordt bepaald door de uitstoot uit de verbranding van aardgas. RVO.nl bepaalt éénmaal per jaar een emissiefactor voor aardgas, onder meer ten behoeve van de emissiehandel. Die varieert overigens nauwelijks, en wordt uitgedrukt in hoeveelheid CO2-uitstoot per energie-eenheid. Voor 2019 is een emissiefactor voor aardgas vastgesteld van 56,7 kg/GJ. Bij een verbruik van 1.050 m³ aardgas en met de wetenschap dat 1 m³ aardgas maximaal 35 MJ energie bevat, komen we uit op circa 1.050 x 35 = 36.750 MJ, ofwel 37 GJ. Dat betekent voor de cv-ketel op aardgas de volgende jaarlijkse uitstoot: 37 GJ x 56,7 kg/GJ = 2.098 kg
Verschuiving in de stroommix
In dit rekenvoorbeeld stoot een gasketel in een gemiddelde woning ongeveer 1,3 keer (dertig procent) meer CO2 uit dan een warmtepomp die op grijze stroom draait. Dit is slechts een momentopname, want de uitstoot door de warmtepomp zal elk jaar beter, lees: kleiner, worden naarmate de stroommix groener wordt. Dat proces is al ingezet. Zo werd in 2019 voor het eerst meer elektrische energie opgewekt uit duurzame bronnen dan uit kolen; gemiddeld kwam 20,2 procent van de elektrische energie uit duurzame bronnen. Met elk windpark komt daar weer een paar procent bij, totdat we - conform het streven van onze overheid in het Energieakkoord - in 2030 maar liefst zeventig procent stroom hebben uit duurzame bronnen, en in 2050 zelfs nagenoeg honderd procent. Tegenstanders van warmtepompen
Natuurlijk gaan we hier uit van aannames en nemen we getallen en gemiddelden die je ter discussie kunt stellen. Op internet en social media zijn genoeg voorbeelden te vinden waarbij tegenstanders van warmtepompen het gemiddelde elektriciteitsverbruik opkrikken en het gasverbruik bescheiden houden. En het omgekeerde gebeurt uiteraard door tegenstanders van cv-ketels op aardgas. Echte praktijkgebaseerde getallen - zoals voor en na een renovatie - zijn moeilijk naar boven te krijgen. Hier speelt ook nog eens mee dat bij een woningrenovatie vaak niet alleen een cv-ketel op aardgas is vervangen door een warmtepomp, maar doorgaans ook de afgiftesystemen en isolatie zijn aangepast. Dan zijn er investeringen gedaan en aanpassingen doorgevoerd die ook een betere uitkomst zouden geven voor de aardgasketel. Als er echter ook nog zonnepanelen op het dak zijn gelegd, dan wordt alleen de warmtepomp aantrekkelijker. Met het aandeel groene energie dat die panelen leveren, daalt immers de gemiddelde CO2-uitstoot per verbruikte kWh.
Leidingen afpersen met lucht: waarom en hoe?
Een waterleiding afpersen? Al decennialang is afpersen met water de dominante methode voor het testen van leidingsystemen op lekkages. Toch wordt er in de bouwsector steeds meer afgeperst met lucht. Waarom vindt deze verschuiving plaats? En wat zijn de voordelen van het afpersen met lucht, boven water?
In Nederland is het gebruik van luchtdruktesten in de afgelopen twintig jaar toegenomen, vanaf het moment dat deze manier van testen werd ingevoerd en de omvang van nieuwe gebouwen aanzienlijk begon te groeien. Eric van der Blom, sanitairspecialist bij Techniek Nederland, de Nederlandse branchevereniging van technische dienstverleners en installateurs, legt uit:
“Naarmate nieuwe gebouwen groter werden, werd het gewoonweg te moeilijk om wekelijks water door de leidingen te spoelen. Afpersen met lucht is dan veel makkelijker. Dit kan in een specifieke ruimte in het gebouw, zonder dat je nog eens de luchtbellen uit het water hoeft te verwijderen. Afpersen met lucht kan tijd besparen en dat is waarom het steeds populairder wordt. Vandaag de dag is het zo veelvoorkomend dat we besloten om nieuwe praktische richtlijnen voor luchtdruktesten te schrijven.”
Nieuwe richtlijnen om nog veiliger te werken “De vorige richtlijnen specificeerden slechts één drukniveau per test: 10 bar voor water en 8 bar voor lucht.
De nieuwe richtlijnen voor luchttesten vereisen dat de installateurs bij twee drukniveaus testen, te beginnen bij 0,15 bar. Bij dat
drukniveau gaat de installateur aan de slag met het opsporen van eventuele ongeperste fittingen. De Tigris K5/M5 perskoppeling van Wavin helpt ze hierbij. Tijdens het afpersen hoort de installateur een fluitgeluid als men een koppeling vergeten is te persen. Een simpele kneep met de perstang en het probleem is verholpen. Daarna, als de installateur er zeker van is dat de koppelingen lekdicht zijn, wordt het drukniveau verhoogd naar 3 bar voor drukbestendigheid.”
Risico op legionella aanzienlijk verminderen “Het testen van de luchtdruk werd vanwege de 8 bar-test niet altijd als veilig beschouwd, maar is onder de huidige richtlijnen veel veiliger geworden”, zegt Van der Blom. “Geen water in de installatie voorkomt onder andere legionella. Daarnaast bespaart het tijd en geld, doordat je niet wekelijks hoeft te spoelen. Al deze voordelen komen samen en daarom geven meer en meer Nederlandse installateurs de voorkeur aan luchtdruktesten.”
Verminderen van aansprakelijkheid en schadekosten Door het verwijderen van een waterbron kunnen installateurs ook risico’s op de bouwplaats wegnemen. Waterschade is de tweede meest voorkomende oorzaak van schade tijdens bouwprojecten en vertegenwoordigt een groot percentage van de Construction All Risk (CAR) claims. Druktesten met lucht betekent dat installateurs er zeker van kunnen zijn dat lekkages geen elektrische installaties, nieuwe vloeren of verse gipsplaten zullen beschadigen. Ook blijft de werkomgeving schoner. Dus afpersen met lucht of water? De keuze is snel gemaakt.
Meer informatie: www.wavin.nl/tigris
Ultradiepe geothermie biedt steeds meer perspectief
Het winnen van warmte uit de ondiepere aardlagen gebeurt al meer dan tien jaar in ons land, vooral binnen de glastuinbouw, maar het aanboren van diepgelegen aardlagen op minstens vier kilometer diepte is nieuw. Een impressie van de stand van zaken.
Tekst Rijkert Knoppers
Begin dit jaar kreeg de in Renkum gevestigde papierfabriek Smurfit Kappa een opsporingsvergunning voor het verrichten van onderzoek naar de mogelijkheden voor het winnen van aardwarmte uit de diepe ondergrond. Met een dergelijke opsporingsvergunning kan het bedrijf nog niet meteen aardwarmte gaan winnen, daar zijn aanvullende vergunningen voor nodig, maar het is een eerste stap.
Diepere boringen zijn per kilometer duurder dan ondiepere boringen. UDG In het algemeen is bekend dat er op een diepte van zo’n zes kilometer een aardlaag zit waaruit mogelijk stoom van 180 graden Celsius te onttrekken valt. De daaruit omhoog gepompte warmte is naar verwachting voldoende voor de totale warmtevraag van de papierfabriek. Daarnaast zou een dergelijke ultradiepe aardwarmte-installatie warmte kunnen gaan leveren aan een duurzaam warmtenet in de regio. Meerdere partijen, waaronder de gemeenten Wageningen, Ede en Renkum, zijn betrokken bij de mogelijke realisatie van een dergelijk regionaal warmtenet. Het onderzoek naar deze mogelijkheden voor ultradiepe geothermie (UDG) gaat gebeuren door een in 2016 gestart consortium. Naast de papierfabriek Smurfit Kappa, die voorheen bekend stond onder de naam Parenco, maken ook QNQ, Vito en Firan deel van de organisatie uit. Volgens plan zullen in 2020 de eerste resultaten van de studies beschikbaar zijn. Als de uitkomst positief uitvalt, kunnen tussen 2021 en 2023 de voorbereidingen voor de aanleg van de geothermiebron beginnen. Als alles naar wens verloopt zal in 2024 de eerste warmtelevering gaan plaatsvinden.
Seismisch onderzoek “Er zijn voor aardwarmtewinning in ons land tot nu toe geen boringen gedaan naar dieptes beneden de vier kilometer,” vertelt Frank Schoof, voorzitter van de in Delft gevestigde Stichting Platform Geothermie. “Wel hebben er in het verleden heel veel boringen plaatsgevonden in verband met de eventuele winning van gas of olie. Een bedrijf krijgt in Nederland alleen vergunning om te boren onder de voorwaarde dat de betreffende gegevens na verloop van enige tijd publiek beschikbaar zullen zijn. Met andere woorden: die gegevens zijn in principe ook beschikbaar en bruikbaar als je een geothermie-installatie wilt gaan realiseren.
Diep of ultradiep Een logische eerste stap als er uit het verleden onvoldoende ondergrondgegevens beschikbaar zijn, is het in kaart brengen van de ondergrond aan de hand van seismisch onderzoek. Dit gebeurt door geluidsgolven de bodem in te sturen, die de ondergrond in trilling brengen. Het registreren van de weerkaatsingen levert vervolgens kennis op over de structuur van de ondergrond. Na een positief verlopen seismisch onderzoek, en het bepalen van een geschikte locatie kan het boren gaan beginnen. Voor het winnen van de aardwarmte zijn in het algemeen twee putten nodig: een productieput, die het warme water uit de betreffende watervoerende aardlaag (aquifer) naar boven
pompt en een injectieput die het afgekoelde water weer in dezelfde aquifer terugbrengt, op voldoende afstand van de productieput. Wanneer vervolgens de boringen verricht zijn, en definitief gekeken is of de aquifer geschikt is voor aardwarmtewinning kan na de installatie van onder meer de warmtewisselaars de winning van de aardwarmte van start gaan.
“Een punt van afweging is vanuit welke diepte je de warmte wilt winnen,” aldus Schoof. “De aanlegkosten zijn niet evenredig met de diepte van de boringen, diepere boringen zijn per kilometer duurder dan ondiepere, want naarmate je dieper de aarde in gaat heb je duurdere apparatuur nodig en buizen met een grotere doorsnee. Daar staat tegenover dat er meer warmte van hogere temperatuur valt te winnen als je water van grotere dieptes op pompt.” In het algemeen geldt dat in de Nederlandse bodem met iedere kilometer diepte de temperatuur stijgt met ongeveer 31 graden. Dat betekent dat bijvoorbeeld op zeven kilometer diepte de aardlaag in principe een temperatuur kan hebben van meer dan tweehonderd graden Celsius.
Green Deal Met geothermie is ook in het buitenland al de nodige ervaring opgedaan. Dat ook in ons land UDG sinds enige tijd op de agenda staat blijkt onder meer uit de oprichting van de Green Deal Ultradiepe Geothermie in 2017. Het gaat hierbij om een innovatief kennisprogramma, dat gericht is op de ontwikkeling van UDG. EBN (Energie Beheer Nederland) en TNO gaan in het kader van de Seismische Campagne Aardwarmte Nederland (SCAN) onder meer in de drie meest perspectiefvolle regio’s Friesland, Midden-Nederland en Rijnmond de ondergrondse lagen in kaart brengen. Overigens is de Green Deal UDG inmiddels per begin 2020 formeel afgelopen. Maar de betrokken partijen hebben besloten de samenwerking voort te zetten, met als doelstelling om in 2021 of 2022 één of meer pilotprojecten in de genoemde geologische regio’s te realiseren. Ook het ‘Rijswijk Centre for Sustainable Geoenergy’ (RCSG), dat afgelopen maart officieel van start gegaan, zal zich onder meer richten
Voor aardwarmtewinning in ons land zijn tot nu toe geen boringen gedaan naar dieptes beneden de vier kilometer.
op UDG. “Hier kunnen we allerlei mogelijk studies verrichten naar alles wat met putten te maken heeft,” vertelt programmamanager Jan Brouwer. “Dat kunnen projecten zijn op het gebied van warmte- en koudeopslag, energieopslag, CO2-opslag en ook allerlei vormen van aardwarmte. We bestuderen daarbij vooral de technologie van het boren, produceren en het verlaten van putten.”
Proefdraaien Het laboratorium, dat zich bevindt in het voormalige ‘boorput onderzoeks- en testcentrum’ van Shell, heeft allerlei faciliteiten om onder hoge druk en temperatuur te testen en experimenteren met nieuwe boortechnieken en materialen. “In feite zijn we al een jaar en drie maanden aan het proefdraaien,” aldus Brouwer. “We hebben in die periode eerst onderzocht of de ombuiging van olie en gas naar duurzaam realistisch zou zijn. Toen we dat in positieve zin hebben vastgesteld besloten we om officieel open te gaan. Er is al volop onderzoek gaande, we verwachten eind dit jaar met tien tot vijftien mensen aan de slag te gaan, in de komende drie jaar zullen er zo’n vijfentwintig mensen in dienst zijn.” Op het gebied van UDG heeft het laboratorium nog geen concreet onderzoek lopen. Wel waren er, samen met het Amerikaanse ministerie van Energie, plannen voor een mogelijk project op het gebied van ‘flow loss’, wat refereert aan de kans dat er in de diepere aardlagen tijdens het winnen van warmte vloeistof verloren gaat. Daarnaast zal het RSCG zich onder meer richten op de mogelijkheid om het winnen van aardwarmte in het algemeen goedkoper te laten verlopen, bijvoorbeeld door het ontwikkelen van simpeler boortechnieken, het gebruik van andere materialen, het verminderen van de onderhoudskosten. Een mogelijk winstpunt is ook dat de boorinstallaties voor aardwarmte in de toekomst minder ruimte gaan innemen, wat erg belangrijk is om ook in meer stedelijke gebieden een goede boorlocatie te kunnen vinden.
Meestgestelde vragen over warmtepompen #5 - Nathan
Nu de warmtepomp steeds meer terrein wint, komen er ook steeds meer vragen los. Niet alleen bij de installateurs, maar ook bij hun klanten en bij adviseurs en bestekschrijvers. Met leveranciers gaan we de komende maanden in op de belangrijkste vragen én uiteraard de antwoorden. Als vijfde: Nathan.
Vragen van installateurs zelf
“Is het mogelijk om een cv-ketel één-opéén te vervangen voor een warmtepomp?” Jazeker, dit kan. Voor een één-op-één vervanging kun je kijken naar een hogetemperatuurwarmtepomp. Dit soort warmtepompen kan vaak zonder veel extra aanpassingen in de
Wolf Nathan en Peter Centen. plaats van een cv-ketel worden geplaatst. Doordat deze warmtepompen een hoge aanvoertemperatuur hebben, kunnen ze werken met de bestaande afgifte zoals radiatoren. Een voorbeeld van zo’n warmtepomp is de alpha innotec LWDV. In de meeste omstandigheden is de LWDV te plaatsen ter vervanging van de cv-ketel. Het afgiftesysteem moet wel geschikt zijn voor een maximale aanvoertemperatuur van zeventig graden. Uiteraard is een lagere aanvoertemperatuur gunstiger voor de maximale prestaties. De LWDV heeft een buiten- en binnendeel. Het buitendeel kan op diverse plekken gemonteerd worden. Ook voor het binnendeel moet ruimte zijn. Warm tapwater wordt bereid door middel van de warmtepomp. De boiler heeft een opslag van 178 of 300 liter. Dit is afhankelijk van de uitvoering. Hiermee is de LWDV geschikt om de cv-ketel te vervangen. De LWDV komt uitstekend tot zijn recht in verschillende woningtypes. Uiteraard hangt alles samen met de gevraagde capaciteit. Als vuistregel kan je ervan uitgaan dat deze geschikt is voor een woning met een gasverbruik van 1.600 m³ op jaarbasis. In deze situatie verbruikt het elektrisch element ongeveer 94 kWh. Zonder gebruik te maken van het elektrisch element is de LWDV geschikt voor woningen met een jaarlijks gasverbruik van 1.150 m³. Met de huidige gas- en elektra prijzen bespaart je opdrachtgever mogelijk honderden euro’s per jaar met de LWDV. Het gebruiksrendement ligt bij verwarming op 350 procent en bij tapwater op 250 procent. Het hoge rendement komt doordat de warmtepomp energie uit de buitenlucht haalt. Vervolgens wordt dit op een hoger temperatuurniveau gebracht om zodoende het
huis en tapwater te verwarmen. Veel eindgebruikers zijn bang dat er veel leidingwerk aangepast moet worden voordat de warmtepomp geïnstalleerd kan worden. Met een hogetemperatuurwarmtepomp zoals de alpha innotec LWDV hoeft je opdrachtgever zich hier geen zorgen over te maken. In veel woningen is de cv-ketel op zolder geplaatst en wordt er kort bij de cv-ketel een T-stuk geplaatst. Vervolgens zakken de leidingen aan twee kanten van het huis naar beneden. In deze situaties hoeven enkel de leidingen naar het T-stuk toe vervangen te worden door DN25-leidingen. Vanaf het T-stuk kan de bestaande diameter van 22 mm worden gehandhaafd. De LWDV-warmtepomp is gemaakt voor verwarmen en tapwaterbereiding, en kan niet koelen. Is je klant op zoek naar een warmtepomp die ook kan koelen? Kies dan bijvoorbeeld voor de fixed speed alpha innotec LWD 50A /RSX of LWD 70A /RX. Meer informatie voor zowel professionals als eindgebruikers staat op de website van LWDV.
“Hoe vraag ik subsidie aan en kan dit voor alle types warmtepompen?”
Vanaf 1 januari 2020 is er alleen nog een subsidieregeling voor warmtepompen in renovatieprojecten. Dat wil zeggen dat er voor nieuwbouwwoningen geen subsidie meer aangevraagd kan worden. Gasloos verwarmen is nu namelijk de standaard voor nieuwbouwwoningen aangezien die huizen sowieso niet meer op gas aangesloten mogen worden. De subsidie is bedoeld om meer mensen te laten overstappen naar een duurzame manier van verwarmen. Door de subsidieregeling is het plaatsen van een warmtepomp in een renovatieproject vaak de meest lucratieve keuze. De Investeringssubsidie Duurzame Energie (ISDE) kan je klant gebruiken voor de aanschaf van warmtepompen voor renovatie. Deze subsidie is een aanvulling op de SDE+-subsidie. De ISDE is van toepassing op kleinere installaties en door zowel organisaties als particulieren aan te vragen. Uiteraard staan de warmtepompen van alpha innotec en Metro Therm ook op de ISDE-subsidielijst. Voor een volledige lucht/ water-warmtepomp is het subsidiebedrag € 1.100,- of meer. Hoe groter het vermogen, hoe hoger het subsidiebedrag. Voor een bodemwarmtepomp start het subsidiebedrag bij € 2.500,-. Voor een pomp met A+- of A++-label wordt respectievelijk € 150,- en 300 extra (de
Proefopstellingen in Harderwijk.
‘label-bonus’) uitgekeerd. Op de website www. nathan.nl staat per type warmtepomp aangegeven hoe hoog de subsidie is.
Vragen van adviseurs en bestekschrijvers
“Wat zijn de voordelen van een hogetemperatuurwarmtepomp ten opzichte van een hybride warmtepomp?”
Helemaal van het aardgas af: dat kan met een volledig elektrische warmtepomp zoals een hogetemperatuurwarmtepomp. Hij doet alles wat een cv-ketel ook doet: het huis verwarmen én warm water leveren. Maar dan duurzamer: de CO2-uitstoot voor verwarming daalt met wel 30 tot 45 procent. Zo kun je een huis heel klimaatbewust all-electric maken. Als grootste voordeel van een hogetemperatuurwarmtepomp ten opzichte van hybride warm-
Het hoofdkantoor van Nathan in Zevenaar.
tepompen is de gebruiker niet meer afhankelijk van gas. Hij of zij kan ervoor kiezen om daadwerkelijk ‘van het gas af’ te gaan. Bij een hybride warmtepomp is er een combinatie van een cv-ketel en een warmtepomp, waarbij er dus nog steeds een aansluiting op het gasnetwerk bestaat. Met een hybride warmtepomp zullen er later altijd nog aanpassingen nodig zijn, aangezien er nog steeds gebruik gemaakt wordt van aardgas. Een hybride warmtepomp is daarmee een tussenoplossing en geen échte eindoplossing. Je bent met een hybride warmtepomp immers nog niet van het gas af. Als dat in 2050 wel zo moet zijn, of staat de betreffende wijk al in de eerdere jaren gepland, dan is er dus opnieuw een investering nodig. Wil je klant echt klaar zijn voor de toekomst? Adviseer dan gelijk voor een volledige warmtepomp. Dat geeft de zekerheid dat de klant de installatie de komende jaren niet wéér hoeft aan te passen.
“Moet ik kiezen voor een lucht- of voor een bodem-warmtepomp?”
Dat hangt van meerdere factoren af. Soms kan de klant de keuze zelf maken, soms is er geen keuze. In waterwingebieden mag bijvoorbeeld niet geboord worden voor bodemwarmtepompen. Je moet daar dus automatisch een luchtwarmtepomp adviseren. De installatie van een lucht-warmtepomp is wat minder ingrijpend dan een bodemgebonden warmtepomp. Er hoeft dan namelijk niet geboord te worden. De bodemgebonden warmtepomp heeft ook voordelen. Allereerst verbruikt deze minder energie, want tachtig procent van de benodigde energie komt uit de grond. Dit maakt de verbruikskosten van de warmtepomp lager en de manier van verwarmen heel erg milieuvriendelijk. Een bodem-warmtepomp heeft geen buitenunit en zorgt daardoor niet voor geluidsoverlast. Dit is, zeker met de veranderende regelgeving over geluid, voor veel mensen belangrijk bij de keuze. Verder kan een bodemgebonden machine ook koelen, wat met de warmere zomers voor veel mensen een groot voordeel is.
“Is vloerverwarming per se noodzakelijk voor een warmtepomp, en moet ik eerst isoleren?”
Nee, er zijn hogetemperatuurwarmtepompen die met hogetemperatuurafgiftesystemen (zoals radiatoren) kunnen werken. Wel is het zo dat lagetemperatuurwarmtepompen over het algemeen energiezuiniger zijn. In het geval van renovatie kan een hogetemperatuurwarmtepomp uitkomst bieden. Er hoeft dan namelijk geen vloerverwarming te worden geplaatst. Zoals we bij een eerdere vraag al aangaven, is het gasverbruik op jaarbasis een indicatie van of er wel of geen warmtepomp in een huis geplaatst kan worden. Het kan dus verstandig zijn om te proberen om samen met je klant het energieverbruik omlaag te brengen voordat je een warmtepomp adviseert. Dit kan bijvoorbeeld door het huis beter te isoleren, dubbel glas te plaatsen, en kritischer naar het stookgedrag en warmwaterverbruik te kijken.
“Is het dan wel slim om nu een warmtepomp te nemen? Ik weet immers nog niet wat de plannen van mijn gemeente zijn…” Thermische smartgrids zijn energienetwerken in steden en dorpen, waar warmtepompen op kunnen worden aangesloten. Eén van de afspraken uit het Klimaatakkoord is dat dertig energieregio’s in Nederland onderzoeken waar en hoe het best duurzame elektriciteit op land (wind en zon) opgewekt kan worden. Maar ook welke warmtebronnen te gebruiken zijn zodat wijken en gebouwen van het aardgas af kunnen. Gemeenten spelen een belangrijke rol in het waarmaken van de internationale klimaatafspraken van Parijs (2015). Op regionaal niveau via de Regionale Energiestrategie (RES), en op gemeentelijk niveau via de Transitievisie Warmte en het Wijkuitvoeringsplan. De Transitievisie Warmte moet eind 2021 klaar zijn en dan volgen de uitvoeringsplannen op wijkniveau. In zo’n plan zou bijvoorbeeld kunnen staan dat een gemeente wordt voorzien van een thermische smartgrid, een soort warmtenetwerk. Er zijn regio’s die al een concept van hun plan hebben gepresenteerd. Daarin zou je klant mogelijk al kunnen zien wat de plannen voor zijn omgeving zijn qua duurzame verwarming. Ook zou je klant contact kunnen opnemen met de gemeente om daar te informeren naar de status en mogelijkheden.
OVER NATHAN
Nathan opereert in het hart van de energietransitie. Als expert op het gebied van duurzaam verwarmen, koelen en de bereiding van warm tapwater zijn wij betrokken bij kleine en grote aansprekende projecten. Van een compleet nieuwe wijk of een renovatie aan een groot zorgcomplex tot aan een eengezinswoning; de producten van Nathan kunnen overal toegepast worden. Onze kracht ligt niet alleen bij onze kwalitatief goede producten, maar ook bij onze aanvullende services: advies, begeleiding, onderhoud en scholingen.
Batterij voor verliesvrije opslag
TNO en TU/e werken aan een thermochemische batterij, die over twee jaar getest wordt in verschillende proefprojecten. De warmtebatterij komt in verschillende maten op de markt en zal in staat zijn om zowel warmte als elektriciteit op te slaan.
Tekst Hidde Middelweerd
Thermochemische opslag was lange tijd een veelbelovende optie voor de toekomst. Dat is het nog steeds, maar die toekomst kom nu snel dichterbij. TNO en TU/e werken aan een thermochemische batterij, die over twee jaar getest wordt in verschillende pilotomgevingen. Olaf Adan is hoofdwetenschapper bij TNO en hoogleraar aan de TU Eindhoven. Hij houdt zich al tien jaar bezig met warmteopslag en is nauw betrokken bij de ontwikkeling van de warmtebatterij van TNO en TU/e. Het zal niet lang meer duren voor die op de markt komt, verwacht Adan. In het najaar wordt een nieuw bedrijf gelanceerd om het product naar de markt te brengen.
Opslag met zout Door middel van thermochemische opslag is het mogelijk om warmte volledig verliesvrij op te slaan. Het thermochemisch opslagsysteem van TNO en TU/e bevat een vat met droog zout, waar waterdamp langs wordt gevoerd. Die twee
Onderzoeksreactor voor energie-opslag met behulp van zout, ontwikkeld door samenwerkingsverband TNO en TU/e . componenten reageren graag met elkaar, legt Adan uit: “Als dat gebeurt, wordt het zout vloeibaar en geeft warmte af, maar die chemische
reactie kun je ook omdraaien. Door de twee componenten te scheiden, ofwel het zout te dehydrateren, kun je warmte juist opslaan in de zoutkristallen.” Zolang het water en de zoutkristallen gescheiden zijn, blijft de warmte volledig verliesvrij opgeslagen. Adan: “Je kan de zoutkristallen in principe meenemen naar de Noordpool, om daar over Nederlandse warmte te beschikken.”
Energiedichtheid Thermochemische opslag heeft volgens Adan nog meer voordelen. De energiedichtheid van de batterij moet bijvoorbeeld tien keer zo hoog worden als die van water en twee keer zo hoog als de beste elektrische energieopslagoplossingen die momenteel op de markt zijn. De hoogleraar verwacht daarnaast dat de warmtebatterij fors goedkoper wordt dan huidige oplossingen: “Zouthydraten en water zijn goedkope ingrediënten. En het apparaat zelf wordt ook betaalbaar.” Adan: “Drie van de vier componenten waar het apparaat uit bestaat, zijn robuuste en volwassen technologieën: een ventilator, een warmtewisselaar en een verdamper/condensor, die natuurlijk wel geoptimaliseerd worden voor deze specifieke toepassing.” Alleen de reactiemodule hebben we zelf moeten ontwikkelen. Die is wel erg complex en vereiste een lang ontwikkelingstraject.”
Opslagcapaciteit De warmtebatterij komt in verschillende maten op de markt en zal in staat zijn om zowel warmte als elektriciteit op te slaan. “Bij de uitvoering voor huishoudens moet je ongeveer aan een koelkastformaat denken”, verwacht Adan. “Daarmee kan een gemiddeld gezin van vier personen een periode van ongeveer twee weken overbruggen.” Hij voorziet in de wat verdere toekomst nóg een toepassing voor de innovatie van TNO en TU/e. Juist omdat warmte verliesvrij in het zout opgeslagen wordt, kan dat proces op een centraal punt en op grote schaal plaatsvinden. Bijvoorbeeld met industriële restwarmte van honderd graden of lager. Vervolgens kan het zout via regulier transport gedistribueerd worden, om het decentraal te gebruiken voor verwarmingsdoeleinden. Adan: “Op die manier heb je geen dure infrastructuur nodig, zoals warmtenetten. Technisch gezien kan dat, maar het blijft nog even toekomstmuziek.”
Europese subsidie TNO en TU/e verwierven een grote, Europese subsidie om hun innovatie naar de markt te brengen. Samen met een consortium van verschillende partijen zetten ze momenteel de laatste puntjes op de i. Daarna (over ongeveer twee jaar, verwacht Adan) wordt de warmtebatterij onder verschillende omstandigheden getest, in pilotprojecten in Eindhoven, Frankrijk en Polen.
