Stappenplan voor het vinden van de juiste warmteoplossing voor jouw wijk
Jouw wijk gaat vroeg of laat van het aardgas af. Verschillende buurten en woningen vragen om andere oplossingen. Er zijn ongeveer 15 technische concepten. Benieuwd wat technisch gezien de beste duurzame warmteoplossing is voor jouw wijk of individuele woning? In dit artikel nemen we je mee in een stappenplan. Aan de hand van vier stappen bespreken kan je een eerste indicatie krijgen welk alternatief voor aardgas het meest geschikt is voor jouw huis of buurt.
Beslisboom naar 1 van de 15 warmteoplossingen
Er zijn zeven warmtetechnieken voor het verwarmen van een woning of wijk. Naast een techniek is een warmtebron nodig die voor de warmte zorgt. Voor iedere techniek bestaan diverse opties voor warmtebronnen. Samen vormen ze 15 mogelijke warmteoplossingen. Ze staan weergegeven in figuur 1: de beslisboom om tot een geschikte warmteoplossing voor je woning of wijk te komen. In dit artikel lopen we de beslisboom stap voor stap door. Het is een iteratief proces, waarbij je al gaande stappen voor en achteruit zet om tot de meest logische oplossing(en) voor je wijk of woning te komen.
Klik op de figuur om hem te downloaden en te vergroten.
Noot: Technische oplossingen als de lokale thoriumreactor en grootschalig waterstof zijn (voorlopig) minder uitvoerbaar. Daarom zijn ze niet meegenomen in dit artikel.
Stap 1. Is een collectieve of individuele warmteoplossing het meest geschikt?
Om deze vraag te beantwoorden ga je op onderzoek uit in de wijk.
1.1 Onderzoek de bestaande warmte infrastructuur
Ligt er nabij een warmtenet? Grote kans dat je daarop kunt aansluiten.
Ook bestaande gasnetten kunnen eventueel nog gebruikt worden, als de leeftijd van het net het toelaat. Is een gasnet nog maar tien jaar oud, dan is het nog goed bruikbaar en zal niet snel vervangen worden. Maar bij gasleidingen van 30 jaar of ouder moet er sowieso vernieuwing of een alternatieve oplossing komen.
1.2 Onderzoek de schaal en woningdichtheid
Ook de woningdichtheid van de wijk is een bepalende factor. Zijn er >40 of meer woningen per hectare, dan kun je ervanuit gaan dat een collectieve oplossing rendabel te maken is. Ook is de schaal van de oplossing belangrijk. Een collectieve oplossingen begint vanaf ongeveer 150. Kom je op een kleinere schaal en dichtheid, dan weegt de investering in infrastructuur vaak niet op tegen de baten. Kortom, dan is een individuele oplossing meestal slimmer.
In landelijk en dun bebouwd gebied zijn om deze redenen individuele oplossingen meestal een beter idee. Je kunt dan nog steeds gezamenlijk organiseren en inkopen (= makkelijker en goedkoper). De techniek is echter eerder huis- of blokgebonden.
Stap 2. Ga je voor hoge of lage temperatuur?
Als je weet welke energielabels de woningen in de buurt hebben, kun je vaststellen of een warmteoplossing op basis van lage temperatuur voldoende is, er nog extra geïsoleerd dient te worden, of dat hoge temperatuur nodig is.
2.1 Onderzoek de energielabels
- Bekijk hiervoor de Startanalyse Transitievisie Warmte van het PBL.
Op de lagenkaart kun je de toegekende en erkende labels vinden van je buurt.
- Of bekijk onderstaande tabel voor een snelle inschatting (ervan uitgaande dat er geen grote besparingsmaatregelen zijn getroffen):
2.2 Maak de keuze voor een hoge- of lagetemperatuuroplossing
Grofweg kun je het voor een individuele woning zo verdelen:
- Bij een woning met energielabel B of hoger, is midden tot lage temperatuur voldoende.
- Heeft een huis label C of lager, dan is hogetemperatuurverwarming noodzakelijk.
(Iets preciezer: een Rc-waarde van >3,5 van de buitenschil biedt voldoende isolatie voor lagetemperatuurverwarming.)
Als het grootste deel van de woningen energielabel B of A is, dan kun je voor lage temperatuur gaan. Dan is het wel noodzakelijk dat de woningen met een lager energielabel extra geïsoleerd worden. Zitten de meeste woningen op C en lager, kies dan om de woningen verder te isoleren. Anders is een hoge temperatuur oplossing noodzakelijk.
Achtergrondinformatie over hoge en lage temperatuur
Wanneer het koud is, verliest een woning warmte aan de omgeving. Voor een comfortabele temperatuur moet er dus warmte de woning in. Is je huis slecht geïsoleerd, dan betekent dit dat een groot vermogen geleverd moet worden om het huis warm te krijgen. Ofwel: je moet met hoge temperaturen verwarmen. Andersom, als je woning weinig energie verliest, kun je met een klein vermogen – lagere temperaturen – comfortabel leven.
Minder energie verbruiken is altijd beter
We herinneren je aan de eerste stap van de trias energetica: energie besparen. Oftewel goed isoleren. Triple glas ruiten, vloerisolatie en de spouw isoleren waar mogelijk.
Niet ieder pand leent zich hiervoor zonder aanzienlijke kosten te maken en het aanzicht te veranderen. Denk aan een monumentaal pand of klassieke boerderij. Desalniettemin: voordat je aan duurzame warmte denkt, ga eerst na hoe je de energievraag kunt verminderen.
Stap 3 en 4. Welke warmtetechniek en -bron is geschikt?
Met stap 1 en 2 komen we tot vier kwadranten. Ze staan hieronder weergegeven in figuur 2. Je hebt nu een indruk of een individuele of collectieve oplossing het meest geschikt is voor jouw wijk, en of hoge of lage temperatuur het meest voor de hand ligt. Met deze kennis heb je een goed startpunt voor de volgende belangrijke stappen: de techniek en warmtebron. Die beschrijven we verderop per kwadrant.
Bekijk de uitleg van onderstaande kwadranten
Per kwadrant vind je hieronder een overzicht van de mogelijke warmtetechnieken en bijbehorende warmtebronnen. Bekijk de uitleg van de kwadranten die voor jouw situatie van toepassing zijn. Op basis daarvan kun je tot een geschikte techniek en bron komen.
- Kwadrant 1. Collectief hoge temperatuur
- Kwadrant 2. Collectief lage temperatuur
- Kwadrant 3. Individueel hoge temperatuur
- Kwadrant 4. Individueel lage temperatuur
Noot: Het kiezen van de juiste warmtetechniek en warmtebron is een herhalend proces. Kom je er niet uit met de eerst gekozen bron, ga dan terug en overweeg andere bronnen. Komt dat niet uit, kijk dan naar een andere warmtetechniek.
Kwadrant 1. Collectief hoge temperatuur: warmtenet, duurzaam gas en heatpipes
Uitleg kwadrant
Voor collectieve hoge temperatuur zijn er drie mogelijke warmte-oplossingen:
- Een warmtenet: leidingen met warm water door de wijk (hogetemperatuur).
- Een (bestaand) gasnet: via gasleidingen duurzaam gas leveren aan de wijk en die stoken in traditionele cv-ketels.
- Een systeem van heatpipes en lokale warmteopslag.
Bij deze drie warmte-oplossingen zijn er verschillende warmtebronnen mogelijk. Als je hieronder de panelen uitklapt, vind je voor ieder type oplossing de mogelijke warmtebronnen.
Afhankelijk van de bestaande infrastructuur en ruimte kun je een keuze maken over de juiste techniek. Daarnaast kijk je naar de mogelijkheden in de omgeving: wat voor duurzame bronnen zijn er nabij aan te boren? Zijn deze er niet, denk dan na hoe duurzame energie efficiënt de wijk in kan.
Warmtebronnen voor een warmtenet (hogetemperatuur)
Voor een warmtenet zijn er +/- vijf mogelijk warmtebronnen: restwarmte, biomassa/-gas, warmtepomp, geothermie, waterstof, of een combinatie. We lichten ze hieronder toe:
Warmtebron: restwarmte
Kijk eerst naar de mogelijkheden voor restwarmte. De meest logische bronnen zijn plekken waar hoge temperaturen vrijkomen en die je kan gebruiken om het warmtenet te voeden. Denk aan industrie of een energiecentrale. Houd er wel rekening mee dat deze bedrijvigheid minstens 30 jaar moet blijven bestaan om een warmtenet rendabel te maken.
Warmtebron: biomassa/gas
Biomassa is een gevoelig onderwerp. Er zijn echter relatief duurzame manieren om biomassa in te zetten. Denk aan het gebruik van biologische rest- en afvalstromen of het lokaal verbouwen van biomassa voor de verwarming van een warmtenet.
Warmtebron: hogetemperatuurwarmtepomp met lagetemperatuurbron
Ook lage temperaturen restwarmte kan gebruikt worden als bron. Denk aan de warmte van een datacentrum. Wel moeten deze dan - met bijvoorbeeld een wijkwarmtepomp - naar hoge temperatuur opgekrikt worden. Het liefst maken datacentrum en warmtepomp natuurlijk ook gebruik van groene stroom.
- Voorbeeld: Warmtenet in Groningen-Noordwest
Warmtebron: geothermie (nabije toekomst)
Geothermie is energie uit aardwarmte. Een bron die in de toekomst waarschijnlijk meer gebruikt gaat worden. Onderzoek naar en de exploitatie van aardwarmte is echter zeer kostbaar en financieel riskant.
Wil je hier meer van weten? Het beste is om te kijken wat er in je gemeente al gaande is. Wordt geothermie al onderzocht? Of bestaat er al een bron plus warmtenet? Zo niet, bedenk dan of meerdere wijken en bedrijven in de gemeente gebruik zouden kunnen maken van geothermie. Het is al snel te grootschalig om alleen met je wijk op te pakken.
- Voorbeeld project: Aardwarmte in Pijnacker
Warmtebron: waterstof (toekomst)
Waterstof is bij uitstek een goede energiedrager. Met de gecontroleerde verbranding ervan kun je goed elektriciteit en warmte opwekken. Het probleem voor nu echter is de hoeveelheid elektriciteit die nodig is om waterstof te genereren. Bovendien, qua duurzaamheid en financiën zal het eerst het effectiefste zijn in de industrie en mobiliteitsector.
Pas als we grootschalige overschotten groene stroom hebben, kunnen we het gebruiken om in de koudere maanden onze huizen met waterstof te verwarmen. Nu experimenteren is een goed idee, maar grootschalige inzet zal nog minstens 10 jaar op zich wachten.
- Voorbeeldproject: Pilot in Rozenburg
Warmtebron: een combinatie van bovenstaande bronnen
In de toekomst lijkt een combinatie van de genoemde bronnen het meest gewenst. Een basis van warmte uit reststromen en geothermie, waarbij de pieken bijvoorbeeld met waterstof of biomassa worden opgevangen. Grootschalige gebruik van biomassa is namelijk een tijdelijke oplossing in de verduurzaming. Uiteindelijk wil je dit uitfaseren en alleen voor piekbelasting gebruiken.
Warmtebronnen voor een gasnet
De tweede grote infrastructurele optie voor collectieve hogetemperatuurverwarming is een gasnet. Maar dan wel een met een duurzaam gas: biogas. En als er in de toekomst grote overschotten duurzaam opgewekte stroom beschikbaar is, dan bestaat de mogelijkheid dat om te zetten in synthetisch gas of waterstof.
Warmtebron: Biogas
Zijn er lokale mogelijkheden om biogas grootschalig te genereren? Dan kun je dat gebruiken om het bestaande gasnet mee te voeden. Denk aan de lokale rioolwaterzuivering of boeren bedrijvigheid, dit zijn bij uitstek locaties die biogas kunnen genereren. Biogas wordt wel eerst tot groen gas opgewaardeerd, zodat we het met aardgas kwaliteit het net in kunnen pompen.
- Voorbeeldproject: Energieneutrale Buurt Doornsteeg
Warmtebron: Synthetisch gas en waterstof (toekomst)
Synthetisch gas is het product van waterstof en CO2. Het is chemisch gezien hetzelfde als het aardgas dat nu door onze leidingen stroomt. Om synthetisch gas te genereren is er net zoals bij het produceren van waterstof veel groene elektriciteit nodig. Voordeel is echter dat bestaande aardgasinstallaties gebruikt kunnen worden.
Ook zouden we in de toekomst onze cv’s verder aan kunnen passen, zodat ze gebruikt kunnen worden voor waterstof . Maar het duurt nog minimaal 10 jaar voor beide technologieën energetisch en financieel duurzaam zijn.
- Voorbeeldproject: Zweedse pilot waterstof bij huizenblok
- Meer informatie over synthetisch gas en waterstof als vervanger van aardgas
Warmtebron voor heatpipes (zonnecollectoren) + opslag (nabije toekomst)
Heatpipes – ook wel zonnecollectoren genoemd – en lokale opslag bieden een kleinschalige collectieve oplossing voor hogetemperatuurverwarming. Met deze experimentele methode maak je gebruik van heatpipes om warmte in de zomer af te vangen en op te slaan in de grond. In de winter pomp je het weer op.
Om zo’n systeem van heatpipes aan te leggen, heb je wel ruimte nodig op dak of ander oppervlak. Net als ruimte in de ondergrond, voor een bassin waar je warmte in kunt opslaan.
- Voorbeeldproject: Nagele verwarmt met heatpipes
Kwadrant 2. Collectief lage temperatuur: lagetemperatuurwarmtenet
Uitleg kwadrant
Voor collectieve lage temperatuur is er maar één basisoptie: een lagetemperatuurwarmtenet. Oftwewel een netwerk van grote leidingen met lauw water door de wijk. Ook hier loont het om te kijken wat voor restwarmte er gebruikt kan worden.
Er zijn nog maar een paar lagetemperatuurwarmtenetten gerealiseerd, maar er zit toekomst in. Er kunnen namelijk verschillende soorten bronnen relatief makkelijk op aangesloten worden. Denk bijvoorbeeld aan datacentra, koelingsinstallaties en warmte uit water.
Met lagetemperatuurbronnen is het vaak wel nodig om op huisniveau een extra warmtepomp te installeren: een ‘boosterwarmtepomp’. Het water in het net is namelijk nog net te koud om een huis echt lekker warm mee te krijgen, laat staan om mee te douchen.
Ook is er bij lagetemperatuurwarmtenetten vaak een discrepantie tussen warmtebeschikbaarheid en de vraag ernaar. Daarom zijn er ook bijkomende warmteopslag-oplossingen noodzakelijk, zoals warmtekoudeopslag in aquifers of opslagtanks. We focussen in dit artikel echter op de opwekmogelijkheden van warmte. Opslag is later in het ontwerpproces wel relevant.
Warmtebron: aquathermie
Aquathermie heeft een enorme potentie, de belangrijkste vormen zijn TED, TEA en TEO. Dat zijn respectievelijk warmte uit drinkwater, afvalwater en oppervlaktewater. Deze technologie zou zelfs de elfstedentocht kunnen terugbrengen.
- Voorbeeldproject: Warmte uit grote en kleine boodschappen in Goes
Warmtebron: restwarmte
Restwarmte uit datacentra of koelingsinstallaties kan uitstekend gebruikt worden. Maar ook de warmte van een hogetemperatuurwarmtenet dat is afgekoeld na gebruik, kun je opnieuw gebruiken als lagetemperatuurverwarming.
- Voorbeeldproject: Smart Climate Grid Stadsoevers maakt gebruik van afgekoelde restwarmte
Warmtebron: zonnecollectoren
Ook met zonnecollectoren kan warmte verzameld worden voor een lagetemperatuurnet. Op een groot veld of verdeeld over daken van woningen.
- Voorbeeldprojecten: Deense referentiedocument
Kwadrant 3. Individueel hoge temperatuur: pelletkachel
Uitleg kwadrant
Qua duurzame opties in de categorie individueel hoge temperatuur, is er maar één reële optie: de pelletkachel. Ook al zal niet heel Nederland op duurzame kachels moeten overstappen in verband met biomassa- en fijnstofbezwaren. Maar voor vele oudere losstaande woningen is een pelletkachel een goede optie.
- Voorbeeld: Aardgasvrij in je jaren 70 woning
Kwadrant 4. Individueel lage temperatuur
Uitleg kwadrant
Is je woning al goed geïsoleerd? Dan heb je meerdere opties. De meest voor de hand liggende is de warmtepomp. Een goed alternatief: infraroodpanelen.
Warmtebronnen voor een warmtepomp
De lucht- of waterwarmtepomp kan lawaai maken, maar er zijn ondertussen genoeg opties om dit zoveel mogelijk te beperken. Zorg dat je je goed inleest, zeker omdat een warmtepomp veel ruimte in beslag neemt.
Naast warmte uit lucht of uit water zijn er ook warmtepompen die de warmte uit de grond halen, bijvoorbeeld met een verticale of horizontale bodemwarmtewisselaar. Je tuin moet hiervoor wel op de schop. Of als je die niet hebt, kun je kijken of deze oplossing met meerdere woningen te realiseren is.
- Voorbeeld: Ecowijk in Houten
Combinatie van warmtepomp en zonnecollectoren
Ook kun je met zonnecollectoren in combinatie met een warmtepomp een woning goed van warmte voorzien. Met zonnecollectoren heb je een kleinere warmtepomp nodig. Om je huis daadwerkelijk op duurzame wijze te verwarmen met een van deze technieken, is het vanzelfsprekend wel van belang dat je groene stroom afneemt.
- Voorbeeld: Duurzaam wonen met een warmtepomp
Infraroodpanelen
Een wat bescheidenere optie is infraroodpanelen. Door de directe warmtestraling kun je je eigen lichaam comfortabel verwarmen, maar een hele woning is lastiger. Om duurzaam te verwarmen met infraroodpanelen, is het van belang dat je groene stroom afneemt.
- Voorbeeld: Huurwoning op infraroodpanelen
Conclusie
Waar moet je nog meer aan denken?
We hopen je met dit artikel op weg te hebben geholpen bij het maken van een eerste keuze voor woning en buurt. Hiermee heb je een eerste-optie-plan. Later zal je ook andere aspecten mee moeten nemen, zoals gemeentelijk beleid, Regionale Energiestrategie, woningtypes, stakeholders, bewonersbelangen, et cetera.
Vragen?
Je kunt altijd contact opnemen met HIER via info@hieropgewekt.nl. Bekijk ook onderstaande links.
Tips voor gratis informatietools
Wil je meer weten over het duurzaam verwarmen van je woning of wijk? Kijk eens naar onderstaande links:
Kaartenviewers
- Start Analyse Leidraad Transitie Visie Warmte – ECW – Analyse van de vijf relevantste strategieën voor de wijkuitvoeringsplannen
- Analysekaarten – NP RES – Energiekaarten als input voor RES-sen
- Transitievisie Warmte viewer - VNG Realisatie - Datavoorziening Energietransitie Gebouwde Omgeving
- Energietransitie Viewer – GEODAN – Open kaartenplatform m.b.t. energie
- BAG viewer – Kadaster
- Aquathermieviewer – WarmingUP – Potentie TEO, TEA en TED in Nederland
- Energie uit Water – Noordelijke provincies et. al. – Potentie aquathermie
- Google Earth – Google
Referenties
- Woonmilieu Rapport – Provincie Utrecht - Referentierapport over wijken en dichtheden
Ondergrondinformatie
- ThermoGIS – TNO – Geothermie-potentiekaart
- WKOtool – RVO – Verkenningskaart warmte-koudeopslag
- DINO Loket – DINO Loket - Ondergrond data en modellen
Data
- Statline – CBS – Algemene data- en statistiekendashboard CBS
- Klimaatmonitor – Ministerie van I&M
