StatusrapportageWarmtepompen

In Nederland in 2008

Colofon Dit rapport is opgesteld doorOnno Kleefkens

Datum 26 januari 2009

Kenmerk xxx.doc

Status Concept

2

Inhoudsopgave

1 Inleiding .......................................................................................................................................................................................................3

2 Marktsegmentatie .......................................................................................................................................................................................4

2.1 Woningbouw (nieuwbouw) .............................................................................................................................................................4 2.2 Woningbouw (bestaande bouw) ....................................................................................................................................................5 2.3 Utiliteitsbouw ...................................................................................................................................................................................5 2.4 Glastuinbouw...................................................................................................................................................................................6 2.5 Industrie............................................................................................................................................................................................6

3 Stand van de Techniek...............................................................................................................................................................................7

3.1 Woningbouw (nieuwbouw) .............................................................................................................................................................7 3.2 Woningbouw (bestaande bouw) ..................................................................................................................................................11

4 Marktpartijen .............................................................................................................................................................................................14

4.1 Prijsontwikkeling ...........................................................................................................................................................................15

5 Internationale Ontwikkelingen.................................................................................................................................................................16

6 Informatie/Literatuur.................................................................................................................................................................................18

3

1 Inleiding

In deze statusrapportage warmtepompen wordt voornamelijk ingegaan op de woningbouw.Nederland loopt daarin in Europees verband niet voorop wat betreft de toepassing vanwarmtepompen. Dit is wellicht te verklaren doordat wij een uitgesproken gasland zijn meteen volwassen industrie voor gaswandketels van een hoog kwaliteitsniveau. Toch zijn ersignalen uit de markt die duiden op een trendbreuk en heeft vooral aan de kant van detoeleverende industrie een ontwikkeling plaatsgevonden die uniek is.

NieuwbouwOp elke vorm van nieuwbouw kan de warmtepomp worden toegepast. Gebruikelijk inNederland is, onder het huidige bouwbesluit, een warmtepomp te plaatsen die de bodemals bron gebruikt. Veel toegepast in grotere projecten is de aquifer met een centraal openbrondistributiesysteem en bij individuele projecten een gesloten bron.

De toepassing van warmtepompen stelt eisen aan de afwerking en kwaliteit van de woning,gebaseerd op het treffen van de maatregelen aan de schil (isolatie, luchtdichtheid), meteen comfortabel binnenklimaat en een LTV verwarmingssysteem.

Trendmatig zal de vraag voor ruimteverwarmingafnemen ten opzichte van de vraag voortapwaterverwarming, terwijl de vraag naar koelingen ventilatie toeneemt. De warmtepomp past goedin deze nieuwe vraagpatronen. Met deze kleineverwarmingscapaciteit verschuift de toepassingvan warmtepomp met de bodem als bron naar eentoepassing met lucht als bron. Hiermee is inproefprojecten in laag energie woningen doorNederlandse bedrijven al ervaring opgebouwd.

Bestaande bouwIn de bestaande bouw worden jaarlijks ruim450.000 ketels vervangen op individuele basis,

zowel als in grootschalige corporatieve renovatie projecten. Dit is daarmee veruit hetgrootste marktsegment voor toepassing van warmtepompen. Vooral Nederlandseleveranciers van warmtepompen hebben hiervoor unieke concepten ontwikkeld die inplaats van of naast de bestaande HR-ketel komen. Deze concepten zijn voornamelijkgebaseerd op warmtepompen met lucht als bron die in een bestaand verwarmingssysteemals basislast worden ingezet. Eind 2008 hebben bedrijven van deze systemen zichverenigd in Smart Hybrid Foundation (SHF).

De markt staat hier in een beginfase van een potentieel snelle groei op voorwaarde vaneen zorgvuldige introductiestrategie. In een potentieelschatting wordt dan verwacht dat altegen 2015 tussen 25 – 30% van de vervangingsmarkt dit soort concepten wordtuitgevoerd.

4

2 Marktsegmentatie

In de afgelopen vijf tot acht jaar zijn er in de woningbouw en kantoren enkele honderdenprojecten met warmtepompen uitgevoerd. Het nieuwe lijkt er wel af te zijn en dekinderziekten overwonnen. Dit is echter niet het geval! De markt voor warmtepompen is inmarketing termen nog lang niet volwassen. Er is nog geen sprake van een autonoomgroeiende markt waarin gestandaardiseerde oplossingen worden aangeboden.

2.1 Woningbouw (nieuwbouw)

De aandacht van de overheid voor duurzame energie en warmtepompen heeft zichvoornamelijk op dit segment van de markt gericht. Jaarlijks wordt er aan het bestand vande woningbouw circa 70.000 w.eq. nieuwbouw toegevoegd. Met een optimistisch geschataantal van 5.000 warmtepompen/jaar is het marktaandeel echter nog marginaal (7%).

De vraag naar warmtepompen in de woningbouw groeit wel, mede door de aanscherpingvan de EPC. Echter, deze aanscherping is onvoldoende om de markt echt op gang tebrengen omdat de keuzemogelijkheden voor een EPC=0,8 nog legio zijn.Door de veelheid van keuzes die gemaakt moeten worden door partijen, zoals gemeenten

en corporaties, is het niet eenvoudig tot eengoede keuze te komen. Een aantalprojectontwikkelaars biedt de warmtepompoptieaan omdat het voor hen een relatief betaalbareniet bouwtechnische optie is om de EPC teverlagen die ook nog een meerwaarde heeft inkoeling en kwaliteitsgevoel. Aan de andere kantleeft echter nog het idee met een nieuwetechnologie te maken te hebben waarin door deonervarenheid bij de partijen in het veld risico’sbestaan met als gevolg potentiële klachten vanbewoners. Ook zijn er twijfels of de

warmtepomp wel tegen dezelfde of liefst lagere kosten, vergelijkbare prestaties kan leverenals de bekende conventionele technieken. Kortom warmtepompen worden als eenaantrekkelijke optie gezien in een streven naar een lagere EPC, maar tevens als een optiedie nog niet betrouwbaar zonder meer kan worden toegepast. Uit Lessons Learned komthet beeld naar voren. Vooral de relatie tussen installatiekwaliteit en bouwkwaliteit wordt alsproblematisch gezien, oplosbaar door een meer geïntegreerde en procesmatige aanpakvanaf het eerste ontwerp van de bouw.

In de trendontwikkeling zal in de nieuwbouw de verhouding tussen warmte- en krachtvraagverschuiven naar krachtvraag en zal de vraag voor ruimteverwarming relatief afnemen tenopzichte van de vraag voor tapwaterverwarming. Waar men vroeger tevreden was met eenCW3 aansluiting is nu een CW6 aansluiting al normaal. Dit betekent: in een kortere tijdgrote flow van een hoge temp. En dat kan juist de warmtepomp niet goed.De vraag naar koeling en ventilatie zal verder ook toenemen. De warmtepomp past hiergoed in, waarbij er verschuiven zal plaatsvinden naar warmtepompen met lucht als bron.Nederlandse bedrijven hebben hier in proefprojecten ervaring mee opgedaan.Een dergelijke trend in de woningbouw vraagt om een splitsing van functies in hetverwarmingstoestel, die bij laag energiewoningen sterker gaat doorwegen.

Bij een marktaandeel in de nieuwbouw tussen 50 – 100% kan de warmtepomp in ditsegment jaarlijks 0,25 – 0,5 PJ toevoegen aan de besparing.

5

2.2 Woningbouw (bestaande bouw)

In de bestaande bouw worden jaarlijks ruim 450.000 ketels vervangen op individuele basis,zowel als in grootschalige corporatieve renovatie projecten. Dit is daarmee veruit hetgrootste marktsegment voor toepassing van warmtepompen, maar ook misschien wel hetmeest weerbarstige. Onderverdeeld in particulier en corporatief is hier sprake van tweemarktsegmenten. Uitgangspunt van een goede renovatie is het verbeteren van de schil enhet verwarmingsysteem. Het energetisch en bouwfysisch opwaarderen van een woning tothet niveau van laag energiewoningen wordt veelal niet uitgevoerd door individuelewoningeigenaren en nog slechts sporadisch door woningcorporaties.

Afhankelijk van de ‘label-klasse’ wordthierin door woningcorporaties gekozenvoor afbraak en complete nieuwbouw opbasis van duurzame energie, zoals in deVegelin-wijk in Leeuwarden

Bij individuele woningeigenaren komt derenovatie vaak niet veel verder dan

ketelvervanging.Vooral Nederlandse fabrikanten van warmtepompen hebbenhiervoor concepten ontwikkeld die in plaats van of naast debestaande HR-ketel komen. Op de VSK-beurs 2008 inUtrecht zijn verschillende concepten getoond. Dezeconcepten zijn vanuit kosten en installatietechnischeoverwegingen, passend in de traditionele bouwkolom,voornamelijk gebaseerd op warmtepompen met lucht als brondie in een bestaand verwarmingssysteem als basislastworden ingezet. De HR-ketel levert dan de pieklast. Eenaantal fabrikanten heeft zich recent verenigd in Smart HybridFoundation om samen te werken op een introductiepad datde randvoorwaarden voor toepassing in de bestaande bouwmoet verbeteren. Er wordt hiermee een snelle en vooralzorgvuldige marktgroei verwacht, waarin intensief wordtsamengewerkt met de overheid en afstemming plaatsvindtmet andere technologie opties voor hetzelfde marktsegment.

Mede om de toepassing hiervan te stimuleren en de marktontwikkeling op gang te krijgenis de subsidieregeling Duurzame Warmte opgezet.

Bij een penetratie van 30% van de vervangingsmarkt (=120.000 stuks/jaar) kunnen dezewarmtepompen de besparing in dit segment met 2PJ per jaar toenemen.

2.3 Utiliteitsbouw

In de kantorenmarkt is de warmtepomp verder ontwikkeld. In het segment grote kantoren ispenetratie circa 20 - 30% van de totale nieuwbouw. Voor het overige deel van deutiliteitsmarkt is weinig detailinformatie beschikbaar, naar schatting is de penetratie hiercirca 10% van de nieuwbouw. Vaak wordt gekozen voor de toepassing van warmtepompenin de vorm van airconditioning, die vrij standaard als bewezen technologie wordt neergezet.Voor de meer duurzame systemen, gebaseerd op aquifers, is de marktpenetratie noggeen standaard, wel een bewezen technologie. De bestaande wet en regelgeving vormengedeeltelijk nog een belemmering voor deze systemen. Vooral voor kleinere projecten

6

geldt dat bestaande procedures voor vergunningverlening te veel tijd kosten en tot extrakosten op de projectbegroting kunnen leiden.

2.4 Glastuinbouw

In de Glastuinbouw is de groei in de markt na enkele projecten langzaam op gang aan hetkomen. Maar dat gaat niet vanzelf, veelal wordt door de tuinder gekozen voorconcurrerende opties als WKK ondanks dat de energiebesparing minder is. Met WKKwordt door de individuele tuinder een financieel beter rendement behaald, maar zijn dekosten per ton CO2-reductie veel hoger dan bij warmtepompen. Deze markt bestaat mededoor aantrekkelijke tarieven en financiële regelingen die de toepassing van WKK stimuleert[4 – ISSO 2008-09].

In het traject van de Kas als Energiebron(www.kasalsenergiebron.nl) speelt de warmtepompweer een centrale rol spelen hoewel de in dit trajectactieve marktpartijen weinig affiniteit met dewarmtepomp hebben. Projecten als het Hoogelandmet Prominent en Ceres Vastgoed zijn eenvoorbeeld van samenwerking tussen glastuinbouwen woningbouw.Een recente studie van de Provincie Zuid Holland

heeft aangetoond dat het toepassingspotentieel in dit segment is groter dan in deUtiliteitsbouw. Een belangrijke ‘concurrerende’ optie is geothermie.

2.5 Industrie

In de jaren negentig was er grote belangstelling,dankzij het Spirit-programma van Novem, voorprocesintegratie en warmtepompen in deindustrie. Er zijn op dat gebied enige, zij hetkleine, successen geboekt. Zeker in de discussieover het gebruik van industriële restwarmte voorwoningbouw en glastuinbouw is het zinvol nogeens goed te kijken naar de mogelijkheden vanwarmtepompen en ORC’s voor een meerefficiënte directe toepassing intern van dewarmte of omzetting naar elektriciteit.Onder twee IEA Implementing Agreements iseen begin gemaakt aan samenwerking op ditgebied. In de visie van deze IEA-groepen zijn er,tegen de momentane energietarieven en met denieuwe mogelijkheden van geavanceerdesoftware, nieuwe mogelijkheden de net nietrendabele projecten van de jaren negentig vande grond te trekken.

7

3 Stand van de Techniek

3.1 Woningbouw (nieuwbouw)

In de nieuwbouw is de elektrische compressie warmtepomp met levering van warmte enkoude en de bodem als bron nadrukkelijk de standaard. Hiermee is Nederland eenbetrekkelijke uitzondering op de wereldmarkt waar veel meer wordt gekozen voor lucht alsbron. In het milde klimaat van Nederland biedt dit alternatief goede mogelijkheden voortoepassing in laag-energiewoningen die verder gaan dan het huidige bouwbesluit.

SystemenBelangrijke ontwikkelingen metwarmtepompprojecten in de nieuwbouwvinden vooral plaats in de grootschaligetoepassing voor meerdere woningen.De aanpak is dan veelal geclusterd,waarbij optimalisatie in de aantallenen/of de collectiviteit wordt gezocht. Eentypisch Nederlandse ontwikkeling is hetgebruik van een collectieve bron opbasis van Warmte en Koude Opslag(WKO). Er wordt dan gebruik gemaaktvan een gezamenlijke bron, in de vormvan een aquifer, die dan de bron vormtvoor individuele warmtepompen (perwoning) of collectieve warmtepompenvoor meerdere woningen.

In Nederland zijn de meest voorkomende concepten:o Collectieve warmtepomp met hulpketel in een warmtedistributiesysteem en een

collectieve open bron.o Individuele elektrische warmtepompen met een collectieve open bodem bron (aquifer

WKO-systeem);o Individuele elektrische warmtepompen met individuele gesloten bodembron;

Een collectieve warmtepomp met warmtedistributie voor ruimteverwarming en tapwater lijktvoor grondgebonden woningen minder geschikt dan voor gestapelde bouw. Hiervoor zijndiverse oorzaken aan te wijzen:o Anders dan bij warmtedistributie op basis van restwarmte moet bij een warmtepomp

warmte gemaakt worden uit ingekochte energie. Waar de bewoners bij energiezuinigehuizen al geen genoegen meer nemen met NMDA ontstaat hier een probleem, omdatde warmteverliezen in het distributie systeem niet ‘goed’ zijn te verrekenen in detarieven.

o Tapwater dient in verband met legionella op relatief hoge temperatuur geleverd teworden. Door het continu rondpompen van warm tapwater zijn de warmteverliezenhoog(ca 50%!), waarmee het economisch probleem van punt 1 versterkt wordt.Energetisch kunnen ook vraagtekens gezet worden bij deze oplossing.

Nadat aanvankelijk een aantal energiebedrijven voor deze oplossing koos, is men daar nuveelal van afgestapt.Ook woningcorporaties hebben projecten gerealiseerd waarbij het opvallend is dat na eeneerste project herhalingen vaak uitbleven. Dit waren veelal systemen met collectieve

8

warmtepompen. Over het algemeen geven corporaties als reden op dat de kosten te hoogzijn, veelal door de verliezen die in het systeem optreden.

Voor collectieve systemen ingestapelde bouw, is in de marktbehoefte aan oplossingen voor deverliezen die in de systemen optredenen de ‘behoefte’ aan hogedistributietemperaturen voor tapwatervraagstukken. In Duitsland wordt ditopgelost met individuelewarmtepompen per woning(verketeling) en in Frankrijk metventilatiesystemen. Een mogelijkeoplossing kan ook worden gevondenin een combinatie van verschillendetechnieken in een laagtemperatuurdistributie systeem, zoals het plaatsen van een compacte warmtewisselaar ofeen warmtepompboiler. Deze concepten zijn nog niet uitontwikkeld en bewezen.

Een andere vorm van collectiviteit is het gebruik van een open bron (aquifer). Door deconstante temperatuur en grote capaciteit van open bronnen kan dit een goed en stabielwarmtepomp rendement leveren. Omdat het realiseren en onderhouden van een openbron relatief duur is, is deze optie pas rendabel bij grotere projecten. In de praktijk ligt degrens bij 60 – 100 woningen.In de markt wordt als belangrijk algemeen nadeel van collectieve systemen, ook met alleeneen collectieve bron, ervaren dat er met een intermediair een langjarig contract moetworden aangegaan. Overigens biedt dit ook weer kansen. EsCo’s en Woningcorporatiespakken dit op, zoals in Schiedam en Dinxperloo.Voor individuele warmtepompen, die energetisch de voorkeur hebben in grondgebondenwoningen, hebben gesloten bronsystemen dan ook een aantal voordelen:o De eigenaar van de woning is onafhankelijk van een intermediair.o De warmtepomp kan tailor-made op de woning worden geoptimaliseerdo Er is er geen vergunning nodig voor het plaatsten van het systeem.

De investeringen voor een individuele bron per woning zijn wel hoger en maken ongeveer1/3 van de kosten van het systeem uit. Tevens heeft een individuele gesloten bron temaken met pompenergie en redelijk ineffectieve warmteoverdracht in de bodem, naast de‘extra’ warmteoverdracht in de warmtepomp.

Op het gebied van bodem warmtewisselaars enwarmtepompen vinden verschillende innovatiesplaats om de warmteoverdracht efficiënter temaken. Eind 2008 ontving het NETHE conceptvan Denar uit Lopik de Wijffels innovatieprijs.Een belangrijke ontwikkeling in het buitenland(Oostenrijk) is verder de toepassing van directeverdamping met CO2 als koudemiddel (principeheat-pipe). Beide ontwikkelingen passen nu nogmoeilijk in de huidige regels voor de bodem enmet beide ontwikkelingen is nog weinig ervaring

opgedaan.

9

De meeste projecten in de woningbouw zijn in tegenstelling tot het omringende landen,gericht op het leveren van koude in de zomer en leveren warm tapwater (combiwarmtepompen). Veelal is een voorziening aangebracht voor het regenereren van de bron.Door het regenereren van de bron wordt deze weer op de uitgangstemperatuur gebracht.Bij het gebruik van een open bron (aquifer) is regeneratie verplicht in de vergunning(thermische evenwicht). Bij een gesloten bron (grondwarmtewisselaar) is toepassing nietverplicht, maar wel aan te bevelen. De prestatie en de capaciteit van het systeem blijft danop peil. Regeneratie van de bron kan door:o Passieve of vrije koeling: direct gebruik van het bronmedium (eventueel met

tussenkomst van een warmtewisselaar) voor koeling van de woning.o Zonne-energie (energiedak)

Een aantal projectontwikkelaars biedt dewarmtepompoptie aan omdat het voor heneen relatief betaalbare niet bouwtechnischeoptie is om de EPC op 0,8 te brengen. Deoptie is ook een aantrekkelijk product omdathet de koper van de woning een hogegevoelswaarde geeft van comfort enkwaliteit. Wanneer we met deontwikkelingen een paar stappen verderwillen is een dergelijk concept nu al weerachterhaald.

In de trendontwikkeling naar laagenergetische nieuwbouw (EPC<0,4) zal devraagvermindering plaats moeten vindendoor schilmaatregelen in combinatie met

warmte opwekkers en ventilatie. Door de geringe warmtevraag en de hoge vraag vantapwater kan de combinatie van warmtepomp met zonne-energie een meer optimale keuzeworden. Een splitsing van functies in het verwarmingstoestel naar tapwater enruimteverwarming ligt ook in die lijn.

SysteemkwaliteitDe analyse van SenterNovem van uitgevoerde projecten in de nieuwbouw heeft laten ziendat de race nog niet gelopen is [….]. In lijn met de bevindingen van ITHO kan bij een aantalprojecten geconstateerd worden dat:o Het energiegebruik in de praktijk (soms veel) hoger is dan in theorieo Er daarmee onzekerheid over de lange termijn exploitatieo De up front investeringskosten te hoog om marktdoorbraak mogelijk te makeno Een deel projecten mislukt is

De eerste generatie warmtepompen kwam uit de omringende landen en was niet specifiekvoor de Nederlandse markt ontwikkeld en door grootte en kostprijs nog voornamelijkgeschikt voor het type koopwoningen uit de hogere marktsegmenten. Deze warmtepompmet grotere verwarmingscapaciteiten is gebaseerd op woningen gebruikelijk in deDuits/Oostenrijkse markt, waar de bouwwijze met kelders ruimte laat voor plaatsing vanwarmtepompen en ook de kavel de ruimte geeft voor het aanbrengen van een bron vanvoldoende formaat. In een ‘normaal’ rijtjeshuis in een Nederlandse nieuwbouwwijk metplaatsing van de verwarmingsapparaten op zolder en een relatief geringeverwarmingscapaciteit is plaatsing van een dergelijke warmtepomp niet zinvol.Technisch heeft er voornamelijk vanuit de Nederlandse fabrikanten op systeem- encomponent niveau een ontwikkelingsslag plaatsgevonden waarmee concepten veel meerinspelen op de geringere warmtebehoefte van de Nederlandse woning.

10

Het blijkt vaak dat de opbrengst van warmtepompsystemen tegenvallen, waar in deontwerpfase regelmatig te optimistische aannamen worden gedaan. Dit heeft veelal temaken met het over dimensioneren van installaties waar eerder te groot vermogen wordtgeplaatst dan klein en optimaal. Veel toeslagen in de ontwerpberekeningen, vanaf deberekening van de verwarmingsbehoefte van de woning tot de prestaties van hetverwarmingssysteem, zijn daar debet aan. Dit is geen euvel dat alleen bij Warmtepompenvoorkomt, maar waarvoor de prestatie van warmtepompen veel meer gevoelig is danconventionele systemen. Ook is het geen typisch Nederlands probleem!

Warmtepompsystemen stellen eisen aan dekwaliteit van de bouw omdat deze systemenmet hun geringere capaciteit en trage aanwarmsnelheid veel gevoeliger zijn voor fouten in debouwfysica. Een goede zorgvuldigaangebrachte isolatie, kierafdichting en hetvermijden van koudebruggen voorkomtpiekvragen in warmte en koude. Hiermee kande warmtepomp optimaal functioneren en wordthet systeem ook niet te groot. Daarbij dient hetafgiftesysteem geschikt te zijn voor lagereaanvoertemperaturen.Elke bouwonderneming kan aan deze set van

eisen voldoen. Met de extra aandacht die dit vereist dient al bij het ontwerp en het bestekintegraal rekening te worden gehouden. In de bouwpraktijk echter worden nog altijd veelenergieverliezen veroorzaakt door de slechte kwaliteit van het ontwerp en de bouw,waarvan men zich vaak niet bewust is. De gerealiseerde kwaliteit van isoleren van dewoning wordt in de huidige regelgeving niet voldoende gewaarborgd. Daarmee is eenbelangrijke randvoorwaarde voor de succesvolle introductie van warmtepompen nietgegarandeerd.Dit alles nog afgezien van het feit dat dit soort duurzame energiesystemen in de praktijkonvoldoende op hun goede werking en hun prestaties worden gecontroleerd. Controle vande systemen is buitengewoon belangrijk voor een goede werking en daarmee voor hetenergiegebruik. Daaraan wordt in de praktijk door installateurs nog te weinig aandachtbesteed ingegeven door de competitieve druk tegen lage kosten te leveren (elke EUROtelt). UNETO-VNI draagt de boodschap hieraan meer aandacht te besteden meer en meeruit via regionale bijeenkomsten, de Quick scan warmtepompen woningbouw en via deErkenningsregeling Installateurs. Met de Europese RES-directive wordt aan dezeproblematiek nog eens extra aandacht besteed en streeft men naar heropleiding vaninstallateurs en certificering.

Het initiatief Groenwoning (www.groenwoning.nl) speelt in op deproblematiek door integraal naar de kwaliteit van de bouw en installatiete kijken en daarvoor prestatieniveaus te eisen. Wanneer deze eisenworden gehaald en ook daadwerkelijk gerealiseerd kan een woning ofeen groep van woningen een Groenwoningcertificaat krijgen. Een setvan metingen en controles (luchtdichtheid en infrarood) behoren tot hetpakket bij het certificaat.

Warmtepompfabrikanten kiezen gezien de problematiek van systeemkwaliteit steeds meerin navolging van landen als Zwitserland voor hun eigen installateurs en zijn steeds meerbetrokken vanaf de ontwerp- en constructiefase bij de uitvoering van projecten. Ook zijn erinstallateurs die zich ontwikkelen richting systeemadvisering en totaal kwaliteitsconceptenwaarin controle op ontwerp en uitvoering van bouwfysica. Hiermee zijn succesvolleprojecten goed haalbaar.

11

Voorbeeldprojecteno De Groene Kreek – Zoetermeer: 65 woningen met individuele warmtepompen en

gesloten bron, EPC=0,53o Garden of Delights – Rijswijk: een mix van individuele combi- en collectieve

warmtepompen op gesloten bronneno Schoenmakershoek – Etten Leur: individuele combiwarmtepompen en gesloten

bodemwarmtewisselaars gecombineerd met ‘eigen’ duurzame elektriciteit geeft eenEPL=10

o De Lanen 9 – Beverwijk: 94 woningen met individuele warmtepompen op eencollectieve bron

In het Zeeuwse Axel is zes jaargeleden een project opgeleverd van36 woningen waar een collectiefwarmtepompsysteem is toegepast.Hier is één grondleiding, horizontaal,net onder het grondwaterpeilaangebracht met een lengte van1.600 meter. Deze warmtebron is opeen collectieve warmtepompaangesloten die de woningen vanwarmte voorziet. Daarnaast zijn driec.v.-ketels geplaatst om detemperatuur van 40 naar 62 gradenCelsius te brengen (mede in verbandmet het voorkomen legionella) maarook uit voorzorg om bij calamiteitentoch voor warmte te kunnen zorgen.Pol van de Vijver van corporatierzvw in Axel begeleide het projectdestijds. Hij is overigens over debetrouwbaarheid van het systeemzeer te spreken: ‘Er is in die zes jaarmaar één keer een storing geweest.’

3.2 Woningbouw (bestaande bouw)

Het grootste deel van de woningbouw is bestaande bouw, te weten ca. 7,0 miljoenwoningen. Dit aantal groeit nog aanzienlijk. Er komt jaarlijks ca. 70 – 80.000nieuwbouwwoningen bij en er worden jaarlijks ca. 24.000 woningen gesloopt.

aantal bewoonde woningen

02000400060008000

10000

2000 2010 2015 2020 2030

bew

oo

nd

ew

on

ing

enx1

000

In de bestaande bouw ligt daarmee het grootste deel van het energiegebruik van de gehelewoningbouw. Er worden jaarlijks ca. 400.000 CV toestellen geplaatst in de particulieremarkt (individuele plaatsing) en in grootschalige collectieve vervanging- enrenovatieprojecten. Het segment van de gaswandketels heeft hierin verreweg het grootsteaandeel.

12

Er was tot voor kort echter vrijwel noggeen zinvolle duurzame energie optiebeschikbaar die standaard kan wordentoegepast. Een uitzondering is deAbsorptie warmtepomp voor gestapeldebouw en zonneboilers onder bepaaldevoorwaarden. Doch ook hiervan blijft deautonome marktontwikkeling achter op hetpotentieel.In de afgelopen jaren zijn er op zeerbeperkte schaal warmtepompen toegepastin de bestaande bouw. De fabrikanten vanvoornamelijk lucht/water warmtepompen

zien onder invloed van maatschappelijke ontwikkelingen, milieu regelgeving en destijgende energieprijzen in toenemende mate mogelijkheden in de markt. Eén voor ééndoen de concepten voor lucht/water warmtepompen in de bestaande bouw hun intrede.Het besparingspotentieel dat in dit segment met warmtepompen kan worden bereikt is bijeen marktaandeel van 30% ca 1 – 2PJ die er aan besparing per jaar bijkomt. Een noglopende studie van Ecofys ‘Potentieelstudie lucht/water warmtepomp bestaande bouw’ zalhier verder op ingaan.

De groei van warmtepompen in de bestaandebouw zal plaatsvinden in verschillendemarktsegmenten. In het kader van de IEA-Annex30 Retrofit Heat pumps1 is uitgebreid ingegaan opde marktsegmentatie en de daarbij behorendeconcepten.Meer dan de helft van de bestaande woningbouwis in particulier bezit; de rest is in handen vanwoningcorporaties, Vereniging van Eigenaren(VVE) en beleggers. Bij woningen in particuliereigendom vinden tot op heden alleenenergiebesparende maatregelen plaats in de vormvan het plaatsen van isolerende (HR++) beglazingen/of vervangen van de oude CV toestellen ofoude geisers. Om bestaande gebouwen effectiefte kunnen opwaarderen, energetisch enbouwfysisch, zijn integrale oplossingen nodig dieveelal niet door individuele woningeigenaren doch meer door woningcorporaties kunnenworden uitgevoerd. De gradaties van renovatie c.q. upgrading van woningbouw kunnenworden omschreven als:1. Vervanging van de bestaande ketel of upgrading van enkel het opwekkingsdeel.2. Vervanging van het verwarmingssysteem (richting LTV) met eventueel aanpassingen

aan de schil van de woningen (isolatie).3. Vervanging van de schil inclusief gevel met behoud van skelet en renovatie van het

bouwkundige interieur van de woning.4. Volledige sloop en complete nieuwbouw.

1 Retrofit Heat pumps for Buildings www.heatpumpcentre.org

13

Vegelin is een volksbuurt die in het begin van de twintigste eeuw werd gebouwd. Na bijna honderd jaar was ervan de kwaliteit niet veel meer over en werd besloten de wijk geheel te vernieuwen. De bewoners zijnvertrokken en de wijk is tot een kale vlakte gemaakt om zo plaats te maken voor 106 nieuwe woningen in desociale sector. Goedkope woningen, dus dan is de voor de hand liggende verwarmingsvoorziening meestal eenhr-ketel met radiatoren. Totdat de gemeente Leeuwarden met het verzoek kwam om te onderzoeken wat demeest optimale energie-infrastructuur zou kunnen zijn. Het resultaat was dat het principe van de warmtepompde beste kosten-batenverhouding zou opleveren. Aanvankelijk leek het systeem alleen maar haalbaar te zijnmet grote externe subsidies. Maar uiteindelijk bleken de totale kosten uit te komen op 9.000 euro, terwijl eentraditioneel systeem 4.000 euro kost. Na aftrek van subsidies is dit bedrag voor de koper in maximaal vijf jaarterug te verdienen. Daarna blijft als positief resultaat een besparing op de energiekosten van 30 tot 40 procentten opzichte van de traditionele systemen in conventionele nieuwbouwwoningen. In vergelijking met bestaandebouw wordt het voordeel nog groter. De bijkomende voordelen zijn groot zijn. Omdat het systeem gekoppeld isaan de toepassing van vloerverwarming betekent dit ruimtewinst (radiatoren zijn niet nodig) en is er sprake vanallergeenarme woningen (prettig voor mensen die allergisch zijn). Daarnaast kan de woning in de zomer eengraad of vier gekoeld worden door omkering van het systeem.

De grootste uitdaging ligt vooral op verduurzaming met warmtepompen in de particulieremarkt op het moment van ketelvervanging.

Warmtepompen hebben het hoogsterendement wanneer zij warmte leverenvan een lage temperatuur en zijn daardoormet name geschikt voor lucht-, vloer- ofwandverwarming (LTV; Laag TemperatuurVerwarming). Onder de IEA Annex 30 isduidelijk geworden dat voor elke vorm vanrenovatie een concept met warmtepompenmogelijk is op basis van bekendetechnologie, óók zonder aanpassing vande schil of zonder LTV installatie.Voorwaarde daarvoor is een adequateback-up in de vorm van pieklastcapaciteit.

Kansrijk is vooral de oplossingsrichting gekozen in de vorm van een, die goed lijkt tepassen in de typisch Nederlandse verwarmingssystemen in de bestaande woningbouw opde plaats van de huidige HR-ketels. Dit kan in zowel individuele grondgebonden woningenals gestapelde bouw.

In de praktijk blijkt dat de warmtepomp met als bron buitenlucht of ventilatielucht prima kanfunctioneren in een bestaand systeem. Voorwaarde hiervoor is dan wel dat dewarmtepomp in de bestaande bouw wordt gecombineerd tot een bi/valente opstelling meteen tweede verwarmingapparaat (Minimaal een HR107 CV toestel), dat vooral depiekvraag en meestal de warmwatervoorziening invult.Dergelijke ‘hybride’ systemen bieden grote mogelijkheden tot energiebesparing in debestaande bouw. Door de combinatie van een lucht/water warmtepomp met een CVtoestel, is er niet direct de noodzaak om een laag temperatuursysteem aan te brengen.Dit heeft wel de voorkeur, omdat daarmee de prestaties van de warmtepomp sterkverbeteren en de energiebesparing vergroten.

Er zijn verschillende leveranciers met hun producten in een fase gekomen vanmarktintroductie. Vooral Nederlandse fabrikanten van warmtepompen hebben hiervoorconcepten ontwikkeld die in plaats van of naast de bestaande HR-ketel komen. Op deVSK-beurs 2008 in Utrecht zijn verschillende concepten getoond. Er zijn Nederlandsepartijen als Daalderop, Inventum, Techneco, Wadus. Maar ook buitenlandse leveranciersspelen actief in op deze markt. Met name Daikin, Mitsubishi, Stiebel Eltron en Vaillant ziende markt in de bestaande bouw als groeimarkt.

Covered by heatpumpCovered by boiler

Hours

Equilibrium pointHeatpump capacity

Spare heatpumpcapacity

Coldest day of the year

Bi-valent (heatpump + boiler)

Hea

ting

requ

irem

ent Warmtepomp capaciteit

WarmtepompWarmtepomp

Warmtepomp reservecapaciteit

CV toestel

War

mte

vraa

g

Uren

Koudste dag v/h jaar

Bi-valente opstelling (Warmtepomp en CV toestel)

14

De verkrijgbaarheid van de verschillende uitvoeringen en types van de warmtepompen,verschilt wel van merk tot merk. De meer geïntegreerde oplossingen waaronder Daikin enDaalderop zijn reeds volop leverbaar, van de add-on oplossingen en de ventilatieluchtwarmtepompen komen er najaar 2008 nog enkele op de markt. Medio 2009/2010 zullen ernaar verwachting nog een aantal nieuwe aanbieders van warmtepompen de marktbetreden. Dit geeft de installateur en eindgebruiker de nodige keuze om de juisteduurzame oplossing te kiezen. Hoe breder het aanbod, des te sneller zal de dezetechnologie over de volle breedte van de branche toegepast gaan worden. Voor de fysiekelevering werken een aantal merken met een rechtstreekse marktbewerking en/of een dualedistributie.

Mede om de toepassing hiervan te stimuleren en de marktontwikkeling op gang te krijgenis de subsidieregeling Duurzame Warmte opgezet. De genoemde partijen werken samenop een introductiepad dat de randvoorwaarden voor toepassing in de bestaande bouwmoet verbeteren. Er wordt hier wanneer succesvol een snelle marktgroei verwacht vanafca 5.000 stuks in 2009 tot 110.000 stuks in 2015.

4 Marktpartijen

Platforms

Er zijn in Nederland meerdere platforms actief op het gebied van warmtepompen:o NPW, streeft naar bundeling van de verschillende belangen;o Stichting Warmtepompen, leveranciers van warmtepompen en fabrikanten voornamelijk

voor de woningbouw;o Smart Hybrid Foundation, leveranciers van lucht-water warmtepompeno Smart Cooling Foundation, leveranciers van gasgedreven warmtepompeno UNETO-VNI, installateurs in de woningbouw;o NVOE, boorders en adviseurs op dat gebied bodembronnen.o NVKL, installateurs in de koeltechniek en warmtepompen in de utiliteit.o TVVL, installateurs en adviseurs in de utiliteito Stichting Geothermie, een breed platform van deskundigen op het gebied va

geothermie.

Naast deze brancheverenigingen hebben we ook te maken metde verschillende kwaliteitsinstanties, zoals EPK, KBI en ISSO.

Leveranciers en fabrikanten

Voorheen telde Nederland alleen importeurs, tegenwoordigkomen er ook fabrikanten bij en ontwikkelen buitenlandsefabrikanten speciale producten voor de Nederlandse markt.Nederlandse fabrikanten zijn:

• Woningbouw: ITHO, Inventum, Daalderop, Techneco,Wadus, Remeha, Nefit

• U-bouw en glastuinbouw: KODI, ETP

15

4.1 Prijsontwikkeling

De kosten van een elektrische warmtepomp met de bodem als bron variëren afhankelijkvan de capaciteit sterk. Voor individuele toepassingen moet gerekend worden met een prijsdie ligt tussen €14.000 – 20.000. De capaciteit van de installatie ligt dan op een niveauvanaf 10kW. Projectprijzen vanaf 10 – 40 woningen liggen aanzienlijk lager en in eenaantal gevallen duidelijk onder €10.000,-. Bij installatie in grootschalige renovatie projecten met individuele warmtepompen is sprakevan een projectprijs die ligt tussen €10.000 – 15.000. Doorgaans is hier sprake vankleinere woningen met een geringere capaciteit (4 - 10kW per systeem). Wanneertoegepast op een woning met een hoog energiegebruik (bv 4500 m3) is er bij de huidigeenergieprijzen sprake van een terugverdientijd die beter wordt bij stijgende gasprijs inrelatie tot de prijs van elektriciteit (bv tot op het niveau Duitsland). Dit verklaart ook dat inDuitsland dit soort systemen veelvuldig wordt toegepast bij renovatie en in Nederlandminder.

De spreiding van kosten van de verschillende concepten van de hybride lucht/waterwarmtepomp is groot. Toegepast in individuele woningen varieert in kostprijs van €3.000 – 6.500 (excl installatiekosten).

Door de ontwikkelingen bij Nederlandse leveranciers die hun producten hebben ontwikkeldin concurrentie met gassystemen zijn er producten ontstaan die ook voor kleinere

Payback time for ground source heat pumps in existing domestic buildingsaverage energy use of 2400 m3 per year, with German energy prices

€ 0

€ 5.000

€ 10.000

€ 15.000

€ 20.000

€ 25.000

€ 30.000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

jaren

Net

toco

nta

nte

waa

rde

van

de

inve

ster

ing

enb

esp

arin

g Contante waarde van de investering

Cumm. Contante waarde van de jaarlijksebesparing

Pay back time of Air Source heat pumps in domestic Buildingsusing 1800 m3 per year with German energy prices

€ 0

€ 1.000

€ 2.000

€ 3.000

€ 4.000

€ 5.000

€ 6.000

€ 7.000

€ 8.000

€ 9.000

€ 10.000

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

jaren

Net

toco

nta

nte

waa

rde

van

de

inve

ster

ing

enb

esp

arin

g

Contante waarde van de investering

Cumm. Contante waarde van de jaarlijkse besparing

16

woningen met energiegebruiken tussen 800 – 2400 m3 aantrekkelijk kunnen zijn. Op basisvan de berekeningen voor de SN-standaardwoning ligt de terugverdientijd binnen‘acceptabele’ grenzen. Zeker voor woningcorporaties zijn aantrekkelijke projectprijzenmogelijk en dat zal in de eerste fase van marktintroductie om meerdere redenen nodig zijn.

RentabiliteitEen belangrijk argument om te investeren in een efficiënter verwarmingstoestel is debesparing op de energiekosten. Hoe groter de jaarlijkse besparing, hoe sneller een nieuwapparaat is terugverdiend. Bij een Hr-ketel is het sommetje simpel: derendementsverbetering van de nieuwe ketel vertaalt zich 1 op 1 door in een verlaging vande gasrekening. Een elektrisch aangedreven lucht/water warmtepomp vergt iets meerrekenwerk: de gasrekening wordt verlaagd doordat de warmtepomp een deel van dewarmtelevering van de ketel overneemt. Tegelijkertijd wordt een hogereelektriciteitsrekening betaald omdat de warmtepomp zorgt voor extra elektriciteitsverbruik.Of deze som resulteert in een verlaging van de energierekening hangt af van tweebelangrijke factoren:

o De COP van de warmtepomp versus de efficiency van de referentieketel.o De verhouding tussen de gas- en elektriciteitsprijs.

Bij een ongunstige verhouding tussen gas- en elektriciteitsprijs kan met een warmtepompde energierekening hoger uitvallen. Zo zal een warmtepomp met een COP van 3 bij degemiddelde energieprijzen voor de periode 2010-2030 conform het GE-scenario (ECN) toteen hogere energierekening leiden.Daarbij komt dan ook nog dat woningen met warmtepompen een hogere aansluitwaardehebben op capaciteit en vanaf 2009 hierop worden doorberekend.

De besparing op energiekosten was al zeer gevoelig is voor de verhouding in tarieventussen gas en elektriciteit. Dit wordt er in de komende periode niet beter op.Een verlaging van de energierekening met de installatie van een warmtepomp is daarmeegeen vast gegeven, laat staan dat het per definitie om grote bedragen gaat die de nog altijdhogere investeringen kunnen rechtvaardigen.

5 Internationale Ontwikkelingen

Op internationaal gebied werkt SenterNovem samen met andere Nederlandse partijen inIEA en EU verband aan een aantal projecten. Informatie is te vinden opwww.heatpumpcentre.org en www.ehpa.org.

International Energy AgencyHet Warmtepompprogramma onder de IEA wordt aangestuurd vanuit eenExecutive Committee waarin Nederland deelneemt via SenterNovem(Onno Kleefkens en Roger Ravelli). Recent is het Annual Reportgepubliceerd waarin een overzicht is gegeven van de activiteiten.Dit rapport is te downloaden vanaf de homepage vanwww.heatpumpcentre.org.

Ook is hier de Newsletter vinden. In één van de laatst gepubliceerde Newsletters met alsonderwerp ‘Laag Energie Woningen’ (of Passiefhuizen) worden de laatste ontwikkelingenop dit gebied in relatie tot warmtepompen worden geschetst. De eerste Newsletter van ditjaar handelde over de toepassing van warmtepompen in de bestaande bouw met daarineen bijdrage uit Nederland

17

Heat Pump ConferenceIn 2008 werd van 20 – 22 mei de 9th International Energy Agency Heat Pump Conferencegehouden in Zürich. Ruim 450 mensen uit 36 landen troffen er elkaar en bespraken delaatste ontwikkelingen op het gebied van onderzoek, ontwikkeling, markt en beleid in relatietot warmtepompen op vele sessies en workshops en vergaderingen die rond de conferentiewaren georganiseerd.Onder de deelnemers waren er vertegenwoordigers van overheden, energiebedrijven,fabrikanten, onderzoeksinstituten en universiteiten. In het programma van de conferentiewaren er 71 presentaties in negen sessies die thema’s bestreken als Passiefhuis,Renovatie, Bodemgekoppelde wp etc. Aanvullend vonden er nog 150 poster presentatiesplaats. Al deze presentaties zijn verzameld op een CD-ROM die verkrijgbaar is bij het HeatPump Centre in Zweden.De conferentie wordt elke drie jaar gehouden en wordt georganiseerd door de IEA HeatPump Programme Executive Committee.

ProjectenoverzichtDe projecten onder het IEA-Heat Pump Programm zijn georganiseerd in de vorm vanAnnexen. Nederland neemt aan drie hiervan deel en is actief betrokken bij de organisatievan een vierde.Annex 30 Warmtepompen voor de bestaande bouw (heat pumps for retrofit)

Annex 32 Warmtepompen in laag energiewoningen (Economical heating and coolingin Low Energy Houses) www.annex32.net

Annex 34 Thermally driven heat Pumpswww.annex34.org

Annex 35 Development of a methodology for SPF

Annex 36 Industrial Heat Pumps

European Heat Pump AssociationOp Europees niveau acteert de EHPA(European Heat Pump Association) als brancheorganisatie en als klankbord voor de EuropeseCommissie voor het onderwerp warmtepompen.Het afgelopen half jaar heeft de EHPA zichvooral ingezet voor de juiste omschrijving vanhet begrip warmtepompen in het ontwerp van

de Europese Richtlijn voor Duurzame Warmte. In samenspraak met SenterNovem vanuithet ThERRA project en de Europese Organisatie voor Geo-thermie heeft men daarvoorinformatie aangeleverd. Dit heeft geleid tot Europese acceptatie van de warmtepomp alsduurzame energie optie. De acceptatie is wel onder de voorwarden dat de warmtepomp inzijn toepassing een bepaald prestatieniveau haalt en dat de warmtepomp geplaatst wordtdoor een gekwalificeerde installateur. Onder de EHPA loopt bv het CERT-programma datzich richt op certificatie van de warmtepompinstallateur.Verder is de EHPA actief met doorontwikkelen van het DACH kwaliteitskeur voorwarmtepompen tot een algemeen geaccepteerd Europees keur.De consequenties hiervan voor Nederland zullen de komende jaren worden uitgewerkt.

18

6 Informatie/Literatuur

Websites:

www.cbs.nl zie onder statline voor alle grafieken.www.milieucentraal.nlwww.senternovem.nl/duurzameenergiewww.stichtingwarmtepompen.nlwww.warmtepompenwegwijzer.nlwww.ehpa.orgwww.heatpumpcentre.org

Literatuur

1. “Studie Marktrijpheid warmtepompsystemen”, Techniplan, IF-technology, New-Energy-Works, April 2005, www.senternovem.nl2. “Duurzame warmte en koude 2008-2020: Potentiëlen, barrières en beleid”, Ecofys, Juli2007.3. “Duurzame Energie in Nederland 2005”, CBS, 2006, www.cbs.nl