WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het...

66
WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 december, Jaarbeurs Utrecht Alternatieven voor aardgas: welke (technische) opties liggen klaar? (en een beetje wat komt eraan) Door: Leo Brouwer (RVO) Host: Lex Bosselaar (RVO)

Transcript of WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het...

Page 1: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

WELKOMDoorpakken met aardgasvrije wijken

Donderdag 6 december, Jaarbeurs Utrecht

Alternatieven voor aardgas: welke (technische) opties liggen klaar? (en een beetje wat komt eraan)

Door: Leo Brouwer (RVO)Host: Lex Bosselaar (RVO)

Page 2: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Wat weet u al van technische alternatieven voor aardgas?• Ik zit goed in de materie

• Ik draai al een tijdje mee, maar wil het nu wel eens op een rijtje zien

• Ik kom uit een totaal ander domein en ben op dit terrein nog een groentje

Page 3: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Het is zo lastig in de gebouwde omgeving, kan het niet wat minder?

Around 2050 we should have net zero CO2emissions, and after 2050 we need to realize negative CO2emissions … !Source: IPCC SR “1.5 ºC”, 2018.

Page 4: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Waar gaan we het over hebben?(en hoe lastig is het soms in deze categorieën onder te verdelen)

Beperken warmte verlies (isoleren,

kier dichten)

Individuele allelectric

oplossingen

Collectieve warmte distributie

oplossingen

Gasvormige energiedragers

(Vaste biomassa)

Page 5: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Waar ga ik het niet over hebben?

• Nieuwbouw• Zonnepanelen (Zon-pv, stroom)

Want, Vandaag: alternatieven voor aardgas = verwarmen, warm water en koken

Zonnepanelen kunnen (bijna) altijd ongeacht verwarmingsoplossingGeen zelfstandig alternatief voor aardgas

Page 6: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Samen aan de slag met aardgasvrij

Page 7: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Beperken warmteverlies

• Transmissie

Page 8: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Beperken warmteverlies

• Transmissie• Isoleren vloer, gevel, dak

• Spouw, binnen, buiten

• Isolerende beglazing en kozijnen

• HR++ of driedubbel?

• No regret niveau?

• Hangt af van uitgangssituatie

• En van de toekomstige warmtevoorziening

Page 9: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Beperken warmteverlies

• Ventilatie• Bewuste ventilatie

• Permanente ventilatie

• Spuiventilatie

• Onbewuste ventilatie = infiltratie

• Infiltratie beperken• Luchtdicht maken

• Goede naad- en kierdichting

• Niet onderschatten

Page 10: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Intermezzo: Afgiftesystemen

• Een traditioneel afgiftesysteem is niet zomaar geschikt voor lagere temperatuur warmteaanvoer

• Hangt af van afgifte oppervlak en• Verhouding convectie/straling• Kan aanzienlijk kostenpost zijn om

dit aan te passen

Page 11: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

&Comfort

Uit: rapport Comfortbeleving in goed geïsoleerde gebouwen (DWA iov Uneto-VNI)

Page 12: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Intermezzo: Warm tapwater

• Minimaal 60 of 65 graden

• Voorkomen Legionella

• LT verwarmingssystemen: lager dan 60 graden

• Opties• Boiler (elektrisch)• Boosterwarmtepomp• doorstroomtoestel

Page 13: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Voorbeelden

Indeling woningen in bouwjaarklassen

• Dezelfde eisen (Bouwbesluit of MBV)

• Vaak dezelfde bouwsystemen

Page 14: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong
Page 15: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

15

Belemmeringen dak: • Toegankelijkheid zolder• Ruimtegebrek onder het dak• Dakgoten, opstanden, dakramen,

schoorstenen, kanalen, etc.

Belemmeringen gevel: • Gevels op perceelgrens• Beschikbare ruimte op

het eigen perceel• Beschermde

aangezichten• Aanwezigheid lege

luchtspouw• Aanwezige isolatie• Ruimtegebrek in de

woningBelemmeringen vloer: • Vloeren op grond• Vrije hoogte in bergingen, of

onderdoorgangen• Ruimtegebrek in de woning

Belemmeringen beglazing: • Geschiktheid bestaande

kozijn• Beschermde aangezichten

Belemmeringen bij woningverbetering

Belemmeringen installatie• Ruimtegebrek in de woning

Page 16: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Individuele woninggebondenwarmteopties

• Zonne-energie

• Warmteopslag

• Elektrisch verwarmen

• Infrarood panelen

• Lokale bio-energie opties

• Elektrische warmtepompen

• Hybride Warmtepompen

• Hre ketels

Page 17: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Wat kan zonnewarmte betekenen?

• Gemiddelde jaarlijkse zoninstraling in NL op horizontaal vlak: circa 1000 kWh/m2.jaar

• Stel jaarlijkse warmtevraag van woning is 60 GJ

• Jaarlijkse instraling op 16,5 m2 is genoeg voor gehele warmtebehoefte

• Maar helaas ….

Page 18: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

• Op jaarbasis voldoende beschikbaar, maar zonder seizoensopslag werkt het niet

• Wel voor tapwater met relatief constante vraag door het jaar

Page 19: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Kan je zonnewarmte opslaan?

• Ja, onder deze condities in elk geval:

• Dag/nacht op hoge temperatuur (hooguit enkele dagen): prima, met boilervat 100 – 200 liter – groot deel van jaar tapwater

• Op lage temperatuur over heel seizoen (in bodem/grondwater): prima. Schaalniveau. Niet direct bruikbaar.

Page 20: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Hoge temperatuur seizoensopslag

• Gebouwniveau: in water, PCM (phase change materials, smelten-stollen bijvoorbeeld parafine), TCM (thermo chemische opslag)

• Ruimte & verliezen in de tijd.

• Chemisch lastige stoffen.

Page 21: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Hoge temperatuur seizoensopslag

Collectief

• In grondwater. Mag niet zomaar, alleen pilots. Warmteverliezen, neerslag carbonaten, microben?, beïnvloeding bovenliggende lagen? Nog niet veel ervaring

• In collectieve warmteopslagvaten in de bodem, bijvoorbeeld Ecovat

• wel warmtenetje nodig

Page 22: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Electrische cv ketel/vloerverwarming

EUREKA! Afwijkend, nieuw, baanbrekend, slim, klein, groot. Met deze rubriek staan we stil bij innovaties in de bouw. Heeft u ook iets slims bedacht? Schroom niet en stuur ons een mailtje: [email protected] of [email protected].

Leg eens uit wat deze gasloze vloerverwarming precies is. “Wij hebben een vloerverwarming ontwikkeld die aangesloten is op het stroomnet. Daardoor is er geen cv-ketel meer nodig. Er is geen kans op lekkages, omdat er geen water wordt gebruikt. Doordat de vloer door middel van straling opwarmt, is de gevoelstemperatuur binnen 1,5 uur bereikt, in plaats van binnen 4 tot 5 uur, wat bij gewone vloerverwarming het geval is.”

Maar vloerverwarming op stroom bestaat toch al? “Ja er zijn wel soortgelijke elektrische matten die worden gebruikt in vloeren en muren, maar die gebruiken enorm veel stroom. Als je deze door je hele huis legt, zijn de maandelijkse kosten vreselijk duur. Onze vloerverwarming maakt gebruik van zwakstroom, de elektriciteit brengen we via een transformator terug van 220 naar 42 Volt. Daardoor is het verbruik heel laag.”

Cobouw eind augustus 2018

Page 23: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Blijf kritisch!

0

50

100

150

200

250

1990 2000 2010 2020 2030 2040

opwekrendement (integraal)

opwekrendement(integraal)

• Elektrisch verwarmen: weerstandsverwarmen, betekent 1 eenheid elektriciteit = 1 eenheid warmte.• Nu nog circa 2 eenheden fossiele nodig om 1 eenheid elektriciteit te maken• Nu gas eruit, weerstandsverwarming erin gebuikt 2 maal zoveel fossiele energie• Eigenlijk alleen een optie bij extreem goed geïsoleerde gebouwen• Bij andere gebouwen ook financieel al snel duur• Tenzij in grootverbruikerstarief (dankzij regressieve belasting op energie)• Elektrisch centraal rendement gaat wel (snel) stijgen (zie grafiek)

Page 24: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Infrarood panelen of stralingspanelen

• Voor een deel geldt hetzelfde als weerstandsverwarming

• Maar warmte voelt anders (op een terras achter zonnige winterdag)

• Ruimte temperatuur kan lager zijn, en toch comfortabel

• Let op oppervlakte temperatuur paneel. Hoe hoger hoe meer warmtestraling, hoe lager hoe meer het lijkt op traditionele convectieverwarming

Page 25: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Infrarood panelen of stralingspanelen

• Hoofdverwarming of bijverwarming?

• Als hoofdverwarming alleen als zeer goed geïsoleerde woning

• Voor bijverwarming mogelijk breder interessant:• Lagere basistemperatuur

• Lokale aangename bijverwarming

• Alleen als er ook werkelijk iemand is (slimme regeling)

• Het duurt wel minimaal enkele minuten voor paneel op temperatuur is

• Panelen zijn tegen meerkosten naar wens mooi te maken

Page 26: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Lokaal verbranden biomassa: pellets of (droog) hout

• Pellet kachels in opkomst

• Verbranden (relatief) schoon (maar viezer dan gas)

• Goed geautomatiseerd

• Bij lage bebouwingsdichtheid een optie

• (liever) niet in stedelijk omgeving

• Geldt nog sterker voor houtkachels

• Open haarden, al helemaal niet

Page 27: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Pro’s & Con’s pelletkachel op WoningniveauPro’s op woningniveau

• Past in bestaand huis met HT infrastructuur, dus geen LT-afgiftesysteem & extra isolatie benodigd

• Past evt. ook in huis met LT infrastructuur

• Wanneer WP/WKO (=LT), extra isolatie, LT-infrastructuur & verzwaring e-net niet haalbaar is

• Pellets; hoger rendement & lagere emissies dan snipper

• Naast warmtevoorziening ook als sfeerkachel uitvoerbaar

Con’s op woningniveau

• Aanvoer biomassa & afvoer as

• Meer emissies op locatie t.o.v. gasketel, WP/WKO & geothermie

• Hogere investering & meer onderhoud t.o.v. gasketel

Page 28: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Duurzaam Gas

• Logistiek voor gebouweigenaren verreweg het gemakkelijkst

• Hoeveel hebben we?

• Groen Gas, Synthetisch gas

• Waar, in welke sector gebruiken we dat?

• Opwekpotentieel lokaal, regionaal, nationaal, internationaal, op zee?

• Waterstof? veilig om te gebruiken in de gebouwde omgeving?

Page 29: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Waterstof

• Gasnet is (relatief eenvoudig) geschikt (te maken)

• Apparatuur geschikt voor H2 is nog maar mondjesmaat beschikbaar (branders en fornuizen moeten aangepast)

• Waterstof is geen energiebron, alleen een klimaatneutrale drager, net als elektriciteit

• Meeste waterstof wordt nu gemaakt uit aardgas, dat schiet qua CO2 uitstoot niet op

• Maken uit (overschotten) duurzame elektriciteit kan

• Er zijn forse (tientallen procenten)conversie verliezen bij omzetting van en naar elektriciteit

• Maar: er zijn prognoses dat hernieuwbare energie uit m.n. zon en wind zeer goedkoop worden

Page 30: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

waterstof

• Grootschalige omschakeling naar warmtepompen (of andere all E oplossingen) vraagt enorme verzwaringen van het elektriciteitsnet. En een groot opslagprobleem vanwege verschil aanbod D.E. en vraag naar warmte

• Niet-warmtepomp oplossingen helpen dat voorkomen

• Waterstof is goed op te slaan en te transporteren

• Net als biogas kunnen we dit niet in voldoende mate op eigen grondgebied produceren

• Indien waterstof grootschalig wordt ingezet zullen we dit dus moeten inkopen

• En er blijft vooralsnog een verdelingsvraagstuk tussen sectoren (industrie, transport)

• Geen excuus om niets te doen, maar wel goed in de gaten houden.

Page 31: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Bio-energy: uitdaging ligt in verkorten cirkel

Learning-by-doing will strongly reduce the costs of solar fuel production.Assuming learning curves for key components, we conclude that competitive break-even can be reached in about 20 years.Source: Detz et al.

Page 32: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Duurzame elektrische opties hebben steile leercurve

Page 33: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Die de laatste jaren ook niet afvlakt……

Page 34: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Warmtepompen –Omgevingsenergie, of laagwaardige restwarmte

• Warmtepomp is onderdeel van systeem: BOA – Bron (van warmte) – Opwekker (de warmtepomp zelf – Afgifte systeem (radiatoren/convectoren, vloerverwarming, wandverwarming)

• Toverdoos?

• Onbruikbare warmte -> bruikbare warmte

Page 35: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Hoe werkt het?

• In fase overgangen (vloeibaar – gas, of vloeibaar – vast) zit veel energie.

• Warmtepompsysteem is gesloten systeem waarin zowel condensatie als verdamping plaatsvindt.

• Kookpunt van vloeistoffen hangt af van druk: hoge druk, gas wordt vloeibaar, hierbij komt veel warmte vrij. Deze warmte haal je met warmtewisselaar eruit, stopt dit in je verwarmingsysteem en gebruikt in het gebouw.

• Daarna druk eraf en vloeistof verdampt weer. Dit gebeurt aan de koude kant van het systeem. Via een warmtewisselaar wordt deze warmte uit omgeving opgenomen

• Bijvoorbeeld spuitbus leegspuiten, dan wordt die koud.

Page 36: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Hoe werkt het?

• Je krijgt daarmee gratis warmte energie (of koude, koelkast)

• Je moet er wel energie in stoppen voor het samendrukken van het gas.

• Dit werkt meestal met een compressor (pomp).

• Maar ook andere methoden, thermo akoestisch (geluidsgolven) of gas absorptie (input gas i.p.v.elektriciteit)

• Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt.

• De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong die overbrugt moet worden

• Meest eenvoudige maat voor efficiëntie is de COP – Coefficient of Performance

Page 37: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

COP – afhankelijk van brontemperatuur en afgifte temperatuur

• Zie belang lage temperatuur afgifte

• Zie belang hogere temperatuur bron

• Tapwater moeizamer (maar wel beter dan weerstand)

Page 38: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Bronnen

• Buitenlucht

• Ventilatielucht

• Bodemwarmte (gesloten bodemlus, horizontaal of verticaal, meldingsplicht)

• Dak (o.a. PVT)

• Schutting

• (collectieve opties: Grondwater (vergunning nodig, mag niet overal), oppervlakte, afval of drinkwater water (TEO, TEA, TED, 20 september), wegcollector, laagwaardige restwarmte (datacenters, koelhuizen etc), ondiepe geothermie)

Page 39: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Nu: Lage Temperatuur Afgifte Systeem nodig

• Vloerverwarming

• Wandverwarming

• Convectoren, eventueel met ventilatoren

• Nieuwe koude middelen? CO2 bijvoorbeeld. Beter rendement bij hogere temperaturen.

• LTV minder noodzakelijk?

• Scheelt aanzienlijke kosten ivm vervanging afgiftesysteem niet nodig.

Page 40: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Overgangstechniek? Of zelfs soms uiteindelijke oplossing?Hybride warmtepompen

• = combinatie van warmtepomp & HR ketel

• Warmtepomp werkt zolang er niet veel vermogen wordt gevraagd

• -> voor ruimteverwarming in voor en naseizoen

• Bij tapwatervraag en koude perioden gewone cv ketel

• Bron warmtepomp is buitenlucht

• Werkt alleen als systeem aanzienlijk deel van de tijd op lage temperatuur kan werken -> redelijke isolatie, en bij voorkeur lage temperatuur afgifte

• Dan 70-80% gasbesparing mogelijk, anders (veel) minder

• Bij inzet duurzaam gas -> aardgasvrij

Page 41: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Hre ketel

• = micro wkk (warmte kracht koppeling)

• Ofwel maakt elektriciteit en gebruikt warmte voor verwarming en warm tapwater

• Is relatief duur apparaat, blijft aanzienlijke gasvraag behouden

• Vooral geschikt voor gebouwen met behoorlijke gasvraag (monumentale gebouwen?), anders weinig draaiuren

• Bij gebruik duurzaam gas aardgasvrij

• Zou elektriciteitsnet behoorlijk kunnen ontlasten. Productie van elektriciteit in Hre ketels als er juist veel vraag is door bijvobeeld warmtepompen

Page 42: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Warmtenetten

• Van verguisde (oosteuropese) stadsverwarming naar hoop voor de toekomst?

• Warmtenetten zijn niet gelijk aan duurzaam• Net zo min als elektrische oplossingen• Valt of staat met wat je er (op termijn) aan duurzame energie

in kunt stoppen• Voordeel: bij verduurzaming bron kun je meteen veel

gebouwen verduurzamen• Nadeel: bij transport van warmte komen relatief veel

verliezen kijken. Hoe hoger de temperatuur in het net hoe hoger de verliezen (range 10 – 40%, indicatief)

Page 43: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

43

Page 44: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Warmtenetten hebben grote variatie in:

• Omvang: van 100 tot 100.000 woningen

• Duurzaamheid: van fossiel tot 100% hernieuwbaar

• Temperatuur: HT (90 C tot 12 °C)

• Eigendom: privaat, semi-publiek, coöperatie.

Page 45: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong
Page 46: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Bronnen voor warmtenetten

NU

• Warmtekrachtcentrale (WKC)

• Afvalverbrander (AVI) 55% hernieuwbaar

• Biomassa

• Gas (tijdelijk en piekketel)

• WKO (kleine projecten 50-200 woningen)

Ontwikkeling

• Geothermie

• Aquathermie

• Industriële restwarmte

• Restwarmte datacenters

Page 47: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Soorten bronnen

• Aftapwarmte:Warmte uit een elektriciteitscentrale die ten koste gaat van de elektriciteitsproductie.

• Hulpketel of piekketel:Meestal gasketel die het de piekvraag dekt. Ca. 10 tot 20% van de warmtevraag.

• Restwarmte:Warmte die geen economische waarde heeft voor de leverancier.

• Hernieuwbare warmte:Warmte uit een hernieuwbare bron, zie definitie in protocol monitoring hernieuwbare energie

Page 48: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Duurzaamheid warmtenetten

• Verplichte rapportage na 2020?

• Methode vastgelegd zie: www.rvo.nl/warmtewet

Voorbeeld:

Soort warmtelevering CO2-emissive KG/GJ

Gasreferentie (Cv-ketel) 58

Stadsverwarming uit gascentrale (WKC) 31

Stadsverwarming uit kolencentrale 52

Warmtelevering uit WKO 35

Stadverwarming geothermie 24

Stadsverwarming uit biocentrale 13

Page 49: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Warmteladder MRA

Page 50: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Aqua thermie: Temperaturen oppervlaktewater

Page 51: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Potentie van warmte uit oppervlaktewater

Page 52: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

• Beschikbaar vlakbij afnemers• Ruimtelijke impact minimaal• Ecologisch in principe positief• Zekere bron, zekere bronhouder• Zeer interessant voor voeden lokale warmtenetten

Wat maakt het zo interessant?

Page 53: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Hoe werkt het?

Page 54: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Een voorbeeld: Torckdael Wageningen

Page 55: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong
Page 56: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Centrale warmtepomp, bijv. 70-80 0C

Afgifteset in de woning Aansluiting op radiatoren

of bijv. vloerverwarming Enige isolatie van de

woning nodig (?)

Wat betekent dat voor bewoner?2 varianten

Elke woning eigenwarmtepomp

Temperatuur afhankelijkvan de woning

Aansluiting op radiatoren of bijv. vloerverwarming

Enige isolatie van de woning nodig (?)

Page 57: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Wat is geothermie?

[email protected] / www.geothermie.nl

• Geothermie = aardwarmte

• Geothermie > 500 m / bodemenergie < 500 m

• Huidige projecten op 2 – 3,5 km

• Ultradiep > 4 km

• ‘Ondiep’ < 1200 m • +/- 20 projecten totaal (2018)• 3 PJ productie, +/- 150 MWth

• Groei 2-4 projecten/ jaar• Voornamelijk glastuinbouw• GO: Pijnacker 400 woningen.

Den Haag volgt

• Alle technieken nodig voor de energietransitie, veelprojecten ‘maatwerk’.

Page 58: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Wat kost een geothermieproject?

[email protected] / www.geothermie.nl

15 tot 20 M€ per project

Page 59: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Wat zie je? Verbuizing

Pompen

Asfalt

Ontgasser

Aansluiting op het warmtenet

En nog veel meer ….

Half voetbalveld aan ruimtebebouwd en geasfalteerd

[email protected] / www.geothermie.nl

Page 60: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Hoe duurzaam is geothermie?

[email protected] / www.geothermie.nl

• Warmte uit Geothermie is CO2-vrij• Put kan 50 jaar mee• Bron is warmte uit de aarde• Discussie over risico’s (nu in Venlo)

Page 61: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Waar kunnen we geothermie vinden? • Thermogis.nl

• Seismisch Onderzoek

• Opsporings- en winningsplannen

• Proefboring

• Aardbevingen

• Eigenaar ondergrond

[email protected] / www.geothermie.nl

Page 62: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Ontwikkelingen

[email protected] / www.geothermie.nl

• Masterplan Aardwarmte in Nederland

• Opkomst portfolio-operators

• Groeiende groep spelers

• Toenemende rol EBN

• Ultradiepe geothermie

• Potentie bij ‘van het gas los’

• Nieuwe partijen: Hydreco, HVC, gemeentes.

• Witte vlekkenplan

• Kamerbrief aardwarmte

• Klimaatakkoord

Page 63: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Alternatief Voordelen Nadelen

All electric, Infrarood panelen Per woning te regelen Plaatselijk verwarmen mogelijk Ruimtetemperatuur kan waarschijnlijk 2 graden lager

Opwekrendement (COP) elektrisch naar warmte is 1 Bewonersacceptatie onbekend Separaat apparaat tapwatervoorziening nodig Geeft bij extreme kou grote piekvraag op elektriciteitsnet

All electric, lucht-water

warmtepomp

Per gebouw te regelen Gemiddeld hoog rendement (COP is ongeveer 3,5)

Geluidsproductie

Bij lage buitentemperaturen wordt rendement slechter

Stelt hoge eisen aan isolatie

Geeft bij extreme kou grote piekvraag op elektriciteitsnet

All electric, water-water

warmtepomp

Per gebouw te regelen Hoog rendement (COP is ongeveer 4,1)

Relatief kostbaar

Stelt hoge eisen aan isolatie

Er mag niet overal in de grond geboord worden

Lage temperatuur warmtenet

icm warmtepomp

Warmtepomp werkt heel efficient

Er zijn veel bronnen op lage temperatuur beschikbaar

Warmteverliezen in warmtenet laag

Collectieve gelijktijdige actie nodig

Kosten van distributienetwerk

Stelt hoge eisen aan isolatie

Midden temperatuur

warmtenet met

tapwateroplossing

Er zijn relatief veel bronnen op middentemperatuur

Warmteverliezen in warmtenet niet zo groot

Collectieve gelijktijdige actie nodig

Kosten van distributienetwerk

Tapwater moet separaat geregeld worden

Hoge temperatuur warmtenet Beperkte ingreep in woning nodig, wel basisniveau

isolatie

Bij hoge gebouwdichtheid kan het een kosteneffectieve

oplossing zijn

Levert ook warm tapwater

Collectieve gelijktijdige actie nodig

Kosten van distributienetwerk en relatief veel

netverliezen

Beschikbaarheid hoge temperatuur warmte op lange

termijn

Vanwege warm tapwater 365 dagen/jaar warmteverlies

Voor- en nadelen van de alternatieven voor aardgas op een rij

Uiteindelijk is het kiezen uit de mogelijkheden die de lokale situatie biedt, met randvoorwaarden vanuit de fysieke uitgangssituatie, de (wensen van) bewoners en de financieel organisatorische mogelijkheden en randvoorwaarden………

Page 64: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Gas omgewerkt tot

aardgaskwaliteit (biogas),

hybride warmtepomp

Geen ingreep in woning nodig, wel basisniveau isolatie

Maakt geleidelijke transitie mogelijk

Investering relatief laag

Relatief hoge brandstof kosten

Omzetting naar aardgaskwaliteit kost energie

Onzekerheid m.b.t. beschikbaarheid voor gebouwen

Gas van afwijkende kwaliteit

(biogas/H2 gas), hybride

warmtepomp

Beperkte ingreep in woning nodig, wel basisniveau isolatie Andere branders nodig (vervanging CV-ketel)

Bij H2 netaanpassingen nodig en veiligheidsissues

Onzekerheid m.b.t. beschikbaarheid gas voor gebouwen

Collectieve omschakeling nodig

Vaste biomassa

(pellets/houtkorrels)

Beperkte ingreep in woning nodig, wel basisniveau isolatie

Maakt geleidelijke transitie mogelijk

Investering relatief laag

Luchtkwaliteit verminderd

Op termijn voldoende beschikbaar?

Veroorzaakt extra transportbewegingen

Opslagruimte pellets noodzakelijk

Voor- en nadelen van de alternatieven voor aardgas op een rij

Page 65: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Vrijstaande, 2/1 kap woningen Rijwoningen Gestapelde bouw Historische gebouwen

All electric IR panelen Alleen als warmtevraag extreem

wordt teruggebracht (beter dan

huidige nieuwbouweis), anders

hoge elektriciteitskosten.

Alleen als warmtevraag extreem

wordt teruggebracht (beter dan

huidige nieuwbouweis), anders

hoge elektriciteitskosten.

Alleen als warmtevraag extreem

wordt teruggebracht (beter dan

huidige nieuwbouweis), anders

hoge elektriciteitskosten.

Kan niet als hoofdverwarming

dienen. Wellicht als lokale

bijverwarming.

All electric

luchtwarmtepomp

Alleen als warmtevraag sterk

wordt teruggebracht (circa

huidige nieuwbouw)

Alleen als warmtevraag sterk

wordt teruggebracht (circa

huidige nieuwbouw)

Alleen als warmtevraag sterk

wordt teruggebracht Risico

geluidsoverlast buitenunits.

Warmtepomp kan benodigde

vermogen niet leveren.

All electric

bodemwarmtepomp

Alleen als warmtevraag sterk

wordt teruggebracht (circa

huidige nieuwbouw)

Alleen als warmtevraag sterk

wordt teruggebracht (circa

huidige nieuwbouw)

Alleen als warmtevraag sterk

wordt teruggebracht (circa

huidige nieuwbouw). Collectief.

Warmtepomp kan benodigde

vermogen niet leveren.

Lage temperatuur

warmtenet i.c.m.

warmtepomp

Alleen als warmtevraag sterk

wordt teruggebracht (circa

huidige nieuwbouw).

Woningdichtheid voldoende?

Alleen als warmtevraag sterk

wordt teruggebracht (circa

huidige nieuwbouw)

Alleen als warmtevraag sterk

wordt teruggebracht (circa

huidige nieuwbouw).

Warmtepomp kan benodigde

vermogen niet leveren.

Midden temperatuur

warmtenet met

tapwateroplossing

Kan technisch wel, in praktijk zal

woningdichtheid vaak te laag zijn

om rendabel een warmtenet te

kunnen exploiteren

Kan technisch wel, voldoende

gebouwdichtheid nodig om

rendabel een warmtenet te

kunnen exploiteren

Relatief makkelijke en vaak

betaalbare oplossing indien

gebouwdichtheid voldoende

groot. Enige na-isolatie nodig.

Afgifte systeem moet geschikt zijn

voor relatief lage temperaturen.

Hoge temperatuur

warmtenet

Kan technisch wel, in praktijk zal

woningdichtheid vaak te laag zijn

om rendabel een warmtenet te

kunnen exploiteren

Kan technisch wel, voldoende

gebouwdichtheid nodig om

rendabel een warmtenet te

kunnen exploiteren

Relatief makkelijke en vaak

betaalbare oplossing indien

gebouwdichtheid voldoende

groot.

Relatief makkelijke en vaak

betaalbare oplossing indien

woningdichtheid voldoende

groot.

Gas omgewerkt tot

aardgaskwaliteit,

hybride warmtepomp

Relatief eenvoudige oplossing,

beschikbaarheid groen gas

bottleneck

Relatief eenvoudige oplossing,

beschikbaarheid groen gas

bottleneck

Relatief eenvoudige oplossing,

beschikbaar groen gas bottleneck.

Risico geluidsoverlast buitenunits.

Relatief eenvoudige oplossing,

beschikbaarheid groen gas

bottleneck.

Gas van afwijkende

kwaliteit (biogas/H2

gas)

Beschikbaarheid mogelijke

bottleneck. Nieuwe installatie

nodig. Veiligheidsissues bij

waterstof.

Beschikbaarheid mogelijke

bottleneck. Nieuwe installatie

nodig. Veiligheidsissues bij

waterstof.

Beschikbaarheid mogelijke

bottleneck. Nieuwe installatie

nodig. Veiligheidsissues bij

waterstof.

Beschikbaarheid mogelijke

bottleneck. Nieuwe installatie

nodig. Veiligheidsissues bij

waterstof.

Vaste biomassa

(pellets)

In buitengebied prima,

luchtkwaliteit en duurzame

herkomst aandachtspunten

In stedelijke omgeving minder

gewenst door impact

luchtkwaliteit

In stedelijke omgeving minder

gewenst door impact

luchtkwaliteit

In buitengebied prima,

luchtkwaliteit en duurzame

herkomst aandachtspunten

Alternatieven naar woningtype - Oudere woningen

Uiteindelijk terug te brengen naar zelfs type en ouderdom van de gebouwen…… Wat kan er, waar zitten de moeilijkheden?

Page 66: WELKOM Doorpakken met aardgasvrije wijken Donderdag 6 ......•Temperatuurbereik hangt af van het koudemiddel dat je gebruikt. •De efficiëntie is afhankelijk van de temperatuursprong

Dank voor jullie aandacht!Vragen?

Aarzel niet om (ook later) contact op te nemen met Leo of Lex

[email protected]

[email protected]