384895 Pilot wijkuitvoeringsplan aardgasvrij verwarmen bijlage 1 Eindrapportage warmtetransitie Kansenverkenning Staatsliedenwijk
Tekst van het document
Tabel 6. [NB: ZO MOGELIJK
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 30 van 54
4.3.3 Duurzaamheid Volgens de Startanalyse van PBL (Tabel 7) zijn de kosten voor elektriciteit op wijkniveau voor de opties met individuele warmtepompen (S1) en een MT-warmtenet op 50°C (S3) in het referentiejaar 2030 ongeveer even hoog. Omdat deze cijfers exclusief belastingen en subsidies zijn, mag hieruit geconcludeerd worden dat de CO2-uitstoot als gevolg van de elektriciteitsproductie daarmee ook ongeveer gelijk is. Tabel 7. Nationale variabele kosten in 2019 en 2030 van de verschillende warmteopties in de Startanalyse van PBL. De kosten zijn in € 1000,- per jaar en voor de hee Staatsliedenwijk. (Bron: Startanalyse PBL).
4.3.4 Noodzakelijke aanpassingen aan de woning Als een MT-warmtenet een aanvoertemperatuur van 50°C levert, zijn in de aangesloten woningen globaal dezelfde aanpassingen nodig als bij individuele warmtepompen met een afgiftetemperatuur van 50°C. De woning moet dus in de meeste gevallen, net als bij een warmtepomp, geschikt gemaakt worden voor LTV.
4.3.5 Ruimtelijke consequenties in de woning In een woning die is aangesloten op een MT-warmtenet met een aanvoertemperatuur van 50°C is ruimte nodig voor een afleverset (de warmtewisselaar tussen de woning en het warmtenet) en een elektrische booster voor tapwater. Ten opzichte van een warmtepomp installatie, zijn er minder aanpassingen en ruimte vereist. Het is gebruikelijk om aanvoer van warmte via de meterkast te realiseren, dus hier is een logische plek voor de afleverset. In de woning moet dan nog leidingwerk gemaakt worden om het bestaande afgiftesysteem aan te sluiten. Het kan verstandig en kostenefficiënt zijn om bij geschakelde woningen de warmteleidingen via het dak te laten lopen, zodat de afleverset dichtbij de vroegere opstelplek van de cv-ketel komt.
4.3.6 Toepasbaarheid in de woning De kosten van een warmtenet worden voor een belangrijk deel bepaald door de lengte van het leidingwerk ondergronds. Dit betekent dat warmtenetten in beginsel aantrekkelijk zijn in dichtbebouwde gebieden en bij compacte bouwvormen zoals hoogbouw. In buitengebieden en in wijken waar de woningen ver uit elkaar liggen zijn netwerken een minder logische keuze.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 31 van 54
4.3.7 Waar in de wijk? In de Staatsliedenwijk zijn MT-warmtenetwerken vooral haalbaar bij de gestapelde bouw. Wel zouden er schaalvoordelen te halen zijn bij het realiseren van een warmtenet in de gehele wijk, of zelfs over meerdere wijken in Baarn. Bij gestapelde bouw kan bijvoorbeeld gekozen worden voor een collectieve warmtepomp op blokniveau, eventueel in eigendom van de VvE. Met blokniveau wordt een groep woningen bedoeld, dit kan zowel een rijtje woningen zijn of een appartementencomplex.
4.3.8 Organisatorische aspecten Om een woning geschikt te maken voor een MT-warmtenet is een combinatie van aanpassingen nodig. Deze hebben een individueel karakter; ze moeten in iedere woning plaatsvinden. Tegelijk wordt een collectieve installatie gerealiseerd. Dat maakt de transitie in organisatorische zin complex. Tegenover deze complexiteit staan geen evidente voordelen in termen van kosten of milieueffect. De energiekosten zijn in beginsel gelijk of hoger dan bij individuele systemen en woningeigenaren maken zich in de meeste gevallen afhankelijk van een exploitant (de warmteleverancier) die in feite een monopolie positie heeft. Wel is er met een collectieve aanpak meer snelheid te behalen bij het realiseren van een aardgasvrije oplossing, ook wordt er minder druk op het elektriciteitsnet gelegd doordat er minder elektriciteit benodigd is. Een alternatief is een warmtenet met een hogere aanvoertemperatuur, zodat in de woning geen ingrijpende aanpassingen nodig zijn en er ook geen extra ruimte voor een installatie die warm tapwater maakt nodig is. In de woning wordt de transitie dan organisatorisch eenvoudiger en woningeigenaren hoeven niet zoveel te investeren als bij een MT warmtenet. De woning isoleren is in dit scenario minder lonend omdat maar een klein deel van de warmtekosten afhankelijk is van het gebruik.
4.3.9 Relatie met landelijk en gemeentelijk beleid Landelijk ziet men vooral hogere temperatuur warmtenetten (70°C) als een praktische oplossing om gehele wijken snel van het gas af te kunnen krijgen. In de verschillende rekenmodellen van de overheid worden ze ook uitgebreid doorgerekend. Zowel HT als MT-warmtenetten zijn dan ook in lijn met het landelijke beleid. Het is opmerkelijk dat de voordelen ten opzichte van individuele warmtepompen beperkt zijn, tenzij er evidente mogelijkheden zijn om het warmtenet te voeden met lokale duurzame warmte. Een grote lokale warmtebron in de omgeving kan bijdragen aan een betere businesscase van het warmtenet. In Baarn is echter geen lokale warmtebron aanwezig die de MT/HT (water van 50°C of hoger) kan leveren. Tenzij geothermie in de regio nog een rol gaat spelen in de toekomst. In deze kansenverkenning is een warmtenet nog steeds een optie, maar vooral als een lokale variant van een zeer lage temperatuur netwerk (zie paragraaf 4.7). Een KoWaNet (zie paragraaf 4.6) is mogelijk een kansrijke oplossing voor Baarn.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 32 van 54
4.4 Lage temperatuur koude- en warmtenet (KoWaNet) Een koude- en warmtenet (KoWaNet) is een leidingsysteem in een wijk of buurt dat zowel koude als warmte kan leveren aan de gebouwen die op het net zijn aangesloten. Een KoWaNet is een voorbeeld van een zogeheten vijfde-generatie warmte- en koudenet. Bij een KoWaNet wordt er gebruikt gemaakt vaan lage temperatuur warmtebronnen (<25°C), waarbij deze bron op gebouwniveau wordt opgevoerd door een warmtepomp, zie Figuur 15.
Figuur 15. KoWaNet basisprincipe. Het netwerk levert een flexibele lage temperatuur (aanvoer 13°C -24°C). Warmte- en koudevraag worden maximaal uitgewisseld, bij maximale benutting van alle lagetemperatuurbronnen. (Bron www.KoWaNet.nl)
Kenmerkend voor KoWaNetten is het flexibele lage temperatuurniveau van aanvoer en retour. Met het oog op het lage temperatuurniveau worden deze netten ook wel ZLT-netten genoemd (ZLT = zeer lage temperatuur). Het verschil tussen aanvoer en retour is steeds zo’n 10°C. Dankzij de flexibele lage temperatuur is het mogelijk om diverse bronnen in de omgeving te benutten. Zoals zichtbaar in Figuur 15, zijn dit bronnen zoals aquathermie, riothermie, thermische energie van PVT-panelen en restwarmte. Bij dit soort systemen wordt normaliter wel een opslag systeem gerealiseerd in de bodem, zoals een WKO voorziening (warmte- en koudeopslag). Dit omdat je de warmte uit de gebouwen in de zomer ondergronds kan opslaan om deze vervolgens in de winter weer te benutten. Het voordeel t.o.v. een warmtenet is dat de retourleiding ook koude kan leveren, hiervoor is dan geen afzondelijk koudenet nodig. In de Staatsliedenwijk zal over het jaar gezien meer warmtevraag aanwezig zijn dan koudevraag. Daarom is ook extra warmteproductie gewenst. PVT-panelen op de daken van woningen en andere gebouwen kunnen een bron vormen, maar mogelijk ook PVT-panelen bij het zwembad of bij een toekomstige grootschalige energieopwekking bij de natuurijsbaan in de buurt.
In de huidige warmtetransitiemodellen is zonthermie, zoals bijvoorbeeld een warmtenet met PVT-technologie, nog weinig in beeld door relatief hoge investeringskosten. In de Startanalyses van de PBL komt zonthermie bijvoorbeeld niet voor. Toch lijkt deze optie in veel situaties interessant te zijn, zeker met 5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 33 van 54
de stijgende gasprijs en daarmee het belang van lokale warmtebronnen. Voor het Ramplaankwartier in Haarlem zijn bijvoorbeeld concrete plannen uitgewerkt voor een ‘ZonneWarmteNet’ (Figuur 16). In deze kansenverkenning worden ter illustratie enkele berekeningen voor het Ramplaankwartier gepresenteerd met daarbij de specifieke omstandigheden die gelden voor de Staatsliedenwijk.
Figuur 16. Conceptuele weergaven van drie situaties die zich bij een ZonneWarmteNet kunnen voordoen: 1) de warmtepomp gebruikt warmte uit het lokale ZLT warmtenet als bron; 2) de warmtepomp gebruikt warmte uit de PVT-panelen als bron; 3) de PVT-panelen leveren warmte via het ZLT-warmtenet aan de WKO. (Bron: deZONNET Eindrapportage)
In de plannen voor het Ramplaankwartier worden op woningniveau PVT-zonnepanelen toegepast voor zowel elektriciteitsproductie als warmteproductie. Een deel van de warmteopbrengst van de panelen wordt direct gebruikt voor verwarming door de warmtepomp, een deel wordt afgeleverd aan het KoWaNet en elders gebruikt of opgeslagen in de bodem via het WKO-opslagsysteem (Figuur 16). Doordat op wijkniveau zowel duurzame elektriciteit voor de warmtepompen als duurzame bronwarmte wordt geproduceerd, wordt de totale warmtebehoefte volledig duurzaam ingevuld.
4.4.1 Kosten Voor het Ramplaankwartier heeft een consortium met onder meer TU Delft, gemeente Haarlem en Deltares tien verschillende technische scenario’s doorgerekend. Deze berekeningen worden hier aangehaald als indicatief voor de Staatsliedenwijk8. Scenario 1 is de huidige situatie (cv-ketels op aardgas) zonder aanpassingen. Daarna volgen opties met meer isolatie (schillabel-C) en minder inzet van aardgas, een optie met waterstofgas, een optie met een MT-warmtenet en verschillende opties met individuele warmtepompen. Optie 9 is een ZLTnet met WKO en met PVT-panelen op de woningen. De woning is dan nog geïsoleerd op het niveau van label-C. Optie 10 is dezelfde als optie 9 maar dan met verbeterde isolatie (schillabel-A). Technische scenario’s voor het Ramplaankwartier in Haarlem 1. Geen isolatie (schillabel-F); warmtebron: alleen aardgas; 2. Basis-isolatie (schillabel-C); warmtebron: alleen aardgas; 3. Basis-isolatie (schillabel-C); warmtebron: deels aardgas, deels PVT-zonnepanelen; 4. Basis-isolatie (schillabel-C); warmtebron: alleen waterstofgas; 5. Basis-isolatie (schillabel-C); warmtebron: 60⁰ warmtenet, opgewekt buiten de wijk (bijvoorbeeld geothermie); 6. Basis-isolatie (schillabel-C); warmtebron: lucht-water-warmtepomp, gevoed door buitenlucht (met buitenunit) en aanvullend verwarmd met elektriciteit;
8
Raamplankwartier: https://ramplaankwartier.nl/meedoen-wat-kost-dat/
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 34 van 54
7. Basis-isolatie (schillabel-C); warmtebron: hetzelfde als scenario 6, aangevuld met PVzonnepanelen; 8. Basis-isolatie (schillabel-C); warmtebron: PVT-zonnepanelen, opgeslagen in tuin-WKO; 9. Basis-isolatie (schillabel-C); warmtebron: PVT-zonnepanelen, via ZonneWarmteNet opgeslagen in wijk-WKO; 10. Extra isolatie (schillabel-A); warmtebron: hetzelfde als scenario 9. Uit een vergelijking van de maandlasten in 2027 (figuur 17) komen de opties 8 en 9 als laagste uit. Optie 1 (de huidige situatie) volgt direct daarna. De berekening is gedaan op basis van de energietarieven van juli 2020. Het effect van de recente prijsstijgingen is met name ongunstig voor de opties met aardgas (optie 1 tot en met 4).
Figuur 17 Indicatieve maandlasten per woning in 2027 voor het Ramplaankwartier in Haarlem, opties 1 tot en met 10. Hierin zijn ook de financieringslasten voor investeringen opgenomen. NB: berekening op basis van energietarieven van juli 2020. (Bron, Raamplankwartier9)
Ook voor de langere termijn (gemiddelde maandlasten over de periode 2022-2037) is optie 9 het meest gunstig qua kosten, zie Figuur 18. Wel moet erbij worden vermeld dat er tussen de scenario’s 6 t/m 8 weinig verschil zit en kosten dicht bij elkaar zitten.
Figuur 18. Indicatieve maandlasten per woning, gemiddeld over de periode van 2022 tot en met 2037 voor het Ramplaankwartier in Haarlem, opties 1 tot en met 10. (Bron, Raamplankwartier 9)
4.4.2 Duurzaamheid In dezelfde studie voor het Ramplaankwartier in Haarlem is ook gerekend aan de CO2-uitstoot van de verschillende opties, zie Figuur 19. Hieruit blijkt dat woningen in opties 5, 9 en 10 CO2-neutraal of zelfs licht CO2-negatief kunnen zijn voor zover het de warmtevraag betreft. 9
Raamplankwartier: https://ramplaankwartier.nl/meedoen-wat-kost-dat/
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 35 van 54
Figuur 19. Indicatieve CO2-emissies per maand per woning in het Ramplaankwartier in Haarlem, opties 1 tot en met 10. (Bron, Raamplankwartier7,8)
Uit Figuur 20 blijkt dat de wijk voor zover het de warmtevraag betreft energieneutraal kan zijn in de opties 8, 9 en 10. Dit betekent dat de gehele warmtevraag lokaal wordt opgelost, waardoor geen extra duurzame energieproductie op landelijke of regionale schaal nodig is om energieneutraal te kunnen zijn.
Figuur 20. Netto energiebehoefte (voor warmte) op wijkniveau voor het Ramplaankwartier in Haarlem, opties 1 tot en met 10. (Bron, Raamplankwartier7,8)
4.4.3 Noodzakelijke aanpassingen in de woning In essentie is bij een KoWaNet of ZLT-netwerk de situatie in de woning niet anders dan bij andere warmtepomptoepassingen; hooguit heeft de warmtepomp een wat lager vermogen. Het is dus belangrijk dat de woning zodanig wordt geïsoleerd dat verwarming met lage afgiftetemperaturen mogelijk is. Hoe lager de benodigde afgiftetemperatuur, hoe hoger het rendement van de warmtepomp.
4.4.4 Ruimtelijke consequenties in de woning In de woningen is in principe een warmtepomp plus een opslagvat vereist, het opslagvat wordt verwarmd door de warmtepomp en is nodig voor tapwater. Door de aansluiting op een KoWaNet of ZLT-net is voor de individuele warmtepompen in de woning geen buitenunit of eigen bodembron noodzakelijk. Wel komt er in elke woning een ‘afleverset’ waarmee de warmtepomp op het KoWaNet is aangesloten. Als op de woning zelf PVT-panelen geplaatst worden, is daar natuurlijk ook ruimte voor nodig (meestal op het dak). Het is overigens niet noodzakelijk dat op woningen PVTpanelen geplaatst worden. Als er in de buurt maar voldoende warmte onttrokken kan worden uit PVT-panelen of LT andere bronnen. De temperatuur die door de leidingen stroomt wijkt qua temperatuurniveau niet veel af van de gemiddelde bodemtemperatuur. Daardoor zijn de verliezen in het leidingnet veel kleiner dan bij HT- of MT-warmtenet.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 36 van 54
Deze leidingen hoeven nauwelijks geïsoleerd te zijn en mogen ook dichter bij andere leidingen liggen; er is vrijwel geen warmteoverdracht naar die leidingen.
Figuur 21. KoWaNet met energie uit oppervlaktewater als bron voor individuele warmtepompen voor ruimteverwarming en warm tapwater. Inclusief een WKO opslag systeem. (Bron: Technisch Handboek Koele Warmtenetten.)
Ook kan gekozen worden voor een collectieve warmtepomp die een cluster van woningen van warmte voorziet, zie Figuur 22. Er zijn diverse tussenvarianten van ZLT-warmtenetten denkbaar.
Figuur 22. KoWaNet met energie uit oppervlaktewater als bron voor een collectieve warmtepomp die een lokaal warmtenet voedt met hoge temperatuur. Hiermee kan bij redelijke geïsoleerde woningen direct ruimteverwarming en warm tapwater geleverd worden. Inclusief een WKO opslag systeem. (Bron: Technisch Handboek Koele Warmtenetten.)
4.4.5 Toepasbaarheid in de woning Bij toepassing van een KoWaNet is het energetisch beter als de woningen eerst goed geïsoleerd worden, zodat ze met lage temperaturen te verwarmen zijn. Het is echter ook mogelijk om lokaal met een collectieve warmtepomp een hogere temperatuur te maken, afgestemd op de lokale wensen. Deze collectieve warmtepomp kan bijvoorbeeld een aantal minder goed geïsoleerde woningen verwarmen. Kortom: vele varianten zijn denkbaar. De techniek kan lokaal afgestemd worden op de specifieke warmtevraag van verschillende typen woningen.
4.4.6 Waar in de wijk? Voor het zwembad in de Staatsliedenwijk, met een grote constante warmtevraag, is al geconcludeerd dat toepassing van PVT-panelen een interessante en betaalbare verduurzamingslag kan zijn. Ook riothermie in combinatie met een WKO kan interessant zijn. Dit soort verduurzamingsstappen zijn bij het zwembad al in beeld voor de lange termijn; in het kader van de verduurzaming van de wijk zouden ze al eerder uitgewerkt kunnen worden, waarbij een KoWaNet de verbinding vormt tussen 5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 37 van 54
diverse duurzame bronnen in de wijk of in de omgeving. Ook biedt het zwembad mogelijkheden voor het plaatsen van een groot aantal PVT-panelen. Bij renovatie of vervangende nieuwbouw van het woonzorgcentrum in de wijk is het goed denkbaar dat daar behoefte is aan een WKO-oplossing (onder meer wegens de behoefte aan koeling). Aanhaken op een KoWaNet in de wijk zou dan goed passen. Zo kan rondom het zwembad de basis gelegd worden voor een KoWaNet, waarbij geleidelijk ook de overige gebouwen en woningen in de wijk aangesloten worden. Een belangrijke voorwaarde voor een WKO is dat de bodem geschikt is. De grondwaterstromen in de bodem mogen niet te groot zijn. De ondergrond van de Staatsliedenwijk lijkt aan deze voorwaarden te voldoen, maar dit moet nog nader onderzocht en bevestigd worden. Als de ondergrond minder geschikt is, kan ook gedacht worden aan ondergrondse seizoensberging/buffer met water. Dit is een groot opslagvat in de bodem, wel brengt dit vaak hogere investeringskosten met zich mee, dan een WKO voorziening.
4.4.7 Organisatorische aspecten Voor een collectief systeem zoals een KoWaNet moet er worden gekeken naar een warmteleverancier of een lokaal opgericht warmtebedrijf/nutvoorziening met verschillende stakeholders om het systeem te financieren en realiseren. Deze stakeholders bestaan dan onder bijvoorbeeld uit: de gemeente, bewoners en een uitvoerende partij. Voor een collectief systeem zoals een KoWaNet is voldoende draagvlak nodig in de wijk. Afstemming met bewoners en betrokken partijen is dan ook belangrijk. Dit kan een complex en langdurig traject zijn om in beweging te brengen. Positief voor het draagvlak is dat de optie relatief betaalbaar lijkt, uitstekend scoort op duurzaamheid en afgestemd kan worden op de verschillende situaties van bewoners. Wel is het gewenst dat woningen eerst goed worden geïsoleerd en geschikt gemaakt voor verwarming met zo laag mogelijke temperatuur. Aangezien het gasnet nog geruime tijd beschikbaar blijft, zoals hier in de Staatsliedenwijk, is een geleidelijke overgang met een hybride warmtepomp een meer voor de hand liggende oplossing voor slecht geïsoleerde woningen. Deze warmtepomp kan ook het KoWanet als bron gebruiken. Mocht een eigenaar de woning toch volledig duurzaam willen verwarmen, dan kan dat ook met een warmtepompen die een hogere temperatuur kan leveren (deze is wel minder efficiënt).
Op deze manier kunnen woningen met minder goede isolatie ook direct aangesloten worden. Als de woningen dan gaandeweg beter worden geïsoleerd, kan bij vervanging van de warmtepomp gekozen worden voor een kleinere en efficiëntere versie.
4.4.8 Relatie met landelijk en gemeentelijk beleid Landelijk is nog weinig aandacht voor zonthermie en KoWaNetten. Ook rekensystemen voor bijvoorbeeld de energie-efficiëntie van woningen (de bekende energielabels) zien deze oplossingen soms als externe energielevering en rekenen de voordelen niet toe aan de woning zelf. Sommige subsidieregelingen pakken daardoor minder gunstig uit voor KoWaNetten dan voor individuele systemen. De techniek van KoWaNetten past zeer goed bij de doelstellingen van het landelijk beleid, maar de wet- en regelgeving zijn nog niet altijd passend. Het is wenselijk als gemeenten een actieve rol spelen bij het realiseren van deze projecten, met name bij de organisatie of financiering. Er zijn nog diverse vragen rond het eigenaarschap van de netten; het lijkt niet verstandig dit volledig over te laten aan commerciële partijen. Oprichtingen van een lokale energiecoöperatie, ondersteund door gemeente en provincie, is een interessante optie.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 38 van 54
4.5 Bronnet met WKO en aquathermie (Variant van KoWaNet) Een relatief eenvoudige variant van een KoWaNet is een zogeheten bronnet met WKO en aquathermie als warmtebron. Hierbij wordt een aantal WKO opslag systemen gekoppeld aan een netwerk, waarbij in de WKO’s zowel warmte (in de zomer) als koude (in de winter) vanuit het oppervlaktewater wordt opgeslagen, zie Figuur 23. Op deze manier wordt de thermische energie van het oppervlaktewater (TEO) efficiënt benut voor het verwarmen van woningen. Voor Baarn is de Eem een logische lokale aquathermie bron die grenst aan meerdere wijken.
Figuur 23. Links zie je de situatie in de zomer waarbij warmte uit het oppervlaktewater wordt ontrokken en opgeslagen in een watervoerend grondpakket. Rechts zie je de situatie In de winter, waar warmte opgeslagen in de WKO via het KoWaNet wordt geleverd aan de gebouwen. (Bron: WarmingUP)
Syntraal heeft voor de Gelderse waterschappen een tool ontwikkeld die voor een willekeurige locatie de potentie van aquathermie en riothermie inzichtelijk kan maken10. Bij de analyse van de Staatsliedenwijk bleek dat de nabijgelegen Beltplas voldoende warmtepotentie heeft (19.895 GJ/jaar) voor het verwarmen van 568 woningen bestaande bouw, zie Figuur 24. Zelfs inclusief de grote warmtevraag van het Zwembad en Sportcentrum De Trits, heeft de Beltplas nog steeds voldoende potentie voor alle 422 bestaande woningen in de wijk. Of in de Beltplas aquathermie kan worden toegepast moet wel worden onderzocht i.v.m. de bodemverontreiniging.
10
Syntraal viewer (stowa): https://stowa.omgevingswarmte.nl/
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 39 van 54
Figuur 24. Warmtepotentie van de Beltplas in Baarn volgens de analysetool van Syntraal. (Bron: Syntraal)
Het potentieel van TEO is echter vele malen groter omdat er meer bronnen dan de Beltplas aanwezig zijn. Aan de oostkant van Baarn stroomt immers de rivier de Eem. Wanneer we in de analysetool van Syntraal de hele dorpskern van Baarn selecteren en een deel van de Eem, geeft dit het volgde resultaat, Figuur 25.
Figuur 25. Warmtepotentie van de Eem en warmtevraag van het dorp Baarn, volgens de analysetool van Syntraal. (Bron: Syntraal)
De energiepotentie van de Eem is in theorie 876.031 GJ/jaar. Als we ervan uitgaan dat 35 GJ/jaar volstaat om één woning (bestaande bouw) van warmte te voorzien met een warmtepomp, dan zou de Eem voldoende potentie hebben voor 23.203 woningen. Ruim voldoende dus voor de 7.968 woningen in Baarn.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 40 van 54
Gezien deze enorme potentie van de Eem is het denkbaar dat op termijn een bronnet gerealiseerd wordt voor een deel of zelfs geheel Baarn. Hierbij zou het dan mogelijk zijn om met warmtepompen in de woningen voor voldoende warmte te zorgen (en indien gewenst ook vrije koeling vanuit het bronnet te leveren). Wanneer een woning nog niet geschikt is voor verwarming bij een afgiftetemperatuur van 50°C, is een hybride warmtepomp of een HT-warmtepomp een tijdelijke oplossing. Dit is hetzelfde voor diverse varianten van een lage temperatuur warmtenet.
4.5.1 Kosten Aanleg van een bronnet is relatief goedkoop ten opzichte van een midden of hoge temperatuur warmtenet. Omdat het net bestaat uit ongeïsoleerde leidingen, terwijl dit bij midden of hoge temperatuur warmtenetten uit duurdere geïsoleerde leidingen bestaat om warmteverlies tegen te reduceren. In plaats van een lucht-waterwarmtepomp wordt gekozen voor een waterwaterwarmtepomp; deze werkt gemiddeld ruim 25% efficiënter en heeft minder onderhoud nodig. Voor het bronnet betaalt de bewoner vastrecht voor de aansluiting op het netwerk. Bij een luchtwarmtepomp zijn er kosten voor onderhoud aan en vervanging van de buitenunit (zie Figuur 26). Investeringen zijn sterk afhankelijk van lokale omstandigheden, zoals bijvoorbeeld de woningdichtheid. In het voorbeeldproject Kogerveld-Oost in Zaanstad zijn de investeringen en de jaarlijkse exploitatie van een bronnet in combinatie met aquathermie onderzocht en vergeleken met individuele lucht-waterwarmtepompen. Kogerveld-Oost is een wijk met ruim 80 procent hoogbouw, dus niet goed vergelijkbaar met de Staatsliedenwijk. Tabel 8 toont een vergelijking van de investeringen en jaarlijkse exploitatiekosten tussen een bronnet en een situatie met individuele luchtwarmtepompen. In de tabel is te zien dat de investeringskosten per woning voor een warmtepomp op slechts €5753 uit komen, dit lijkt aan de lage kant. Tabel 8.
Vergelijking van de investeringen en de exploitatiekosten on Kogerveld-Oost in Zaandam. Vergeleken zijn een bronnet met individuele water-waterwarmtepompen tegenover een situatie met individuele luchtwaterwarmtepompen.
totaal 591 woning equivalenten ex BTW bronnet per woning investeringen € 8.370.000 € 14.162 jaarlijks exploitatie € 272.600 € 461
Kogerveld Oost Zaanstad lucht wp per woning € 3.400.000 € 5.753 € 285.000 € 482
Koten verhogende aspecten voor het bronnet in Zaanstad zijn de condities in de ondergrond (leem) en de noodzaak van een kostbare gestuurde boring onder de A8. Van grote invloed op een business case is de rendementseis (winstmarge) van een marktpartij. Indien een marktpartij het netwerk uitvoert, wordt gerekend met een rendementseis van zo’n 6%. Wanneer het netwerk beschouwd kan worden als een nutsvoorziening, die ook nog eens buitengewoon lang mee kan gaan, kan met een veel lagere discontovoet gerekend worden.
4.5.2 Duurzaamheid In beginsel geldt voor een bronnet met aquathermie hetzelfde als voor een KoWaNet met duurzame warmte uit PVT-panelen, zie paragraaf 4.4.2. In beide gevallen wordt immers duurzame warmte ingezet. Indien gewone PV-panelen op wijkniveau zorgen voor voldoende elektriciteitsproductie voor de werking van warmtepompen is CO2-neutrale verwarming met een bronnet dus ook haalbaar. 5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 41 van 54
4.5.3 Noodzakelijke aanpassingen in de woning Net als bij een individuele warmtepomp zal de woning die is aangesloten op een bronnet geschikt moeten zijn voor lagetemperatuurverwarming. Doordat de brontemperatuur bij extreme kou aanzienlijk hoger is dan de buitenlucht (in Figuur 26 is het verschil 25°C), kan de warmtepomp ook in de winter relatief efficiënt verwarmen. Ook maakt de hogere brontemperatuur een iets hogere afgiftetemperatuur mogelijk, waardoor de installatie eerder voldoet bij een wat minder goed geïsoleerde woning. Een voordeel is ook dat bij een bronnet het elektriciteitsnet minder zwaar wordt belast bij koud weer ten opzichte van een all electric scenario met individuele lucht-water warmtepompen.
Figuur 26. Vergelijking van een lucht-warmtepomp systeem (links) en een bronnet systeem (rechts). Doordat de bron constant rond de 15°C blijft, werkt de warmtepomp efficiënter dan wanneer buitenlucht als bron fungeert. (Bron: Syntraal)
4.5.4 Ruimtelijke consequenties in de woning In een woning die is aangesloten op een bronnet is een warmtepomp plus voorraadvat voor warmtapwater nodig. De warmtepomp heeft geen buitenunit of bodembron nodig. Wel komt er in elke woning een ‘afleverset’ waarmee de warmtepomp op het bronnet is aangesloten. Het bronnet zelf is een eenvoudig PE-leidingnetwerk in de wijk, dat qua temperatuur niet veel afwijkt van de gemiddelde bodemtemperatuur, namelijk zo’n 15°C. Energieverliezen zijn daarmee heel beperkt in het net, zelfs bij ongeïsoleerde leidingen. Deze leidingen mogen dan ook dichter bij andere leidingen gelegd worden, omdat er vrijwel geen warmteoverdracht is.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 42 van 54
4.5.5 Toepasbaarheid in de woning Vergelijkbaar met andere lagetemperatuur koude- en warmtenetten, zie paragraaf 4.4.5.
4.5.6 Waar in de wijk? Het bronnet lijkt voor de hele Staatsliedenwijk een interessante voorziening. Het voordeel is dat per woning geen luchtbron of bodembron meer nodig is, daarmee voorkom je mogelijk sprake van geluidshinder van individuele lucht-warmtepompen met buiten units. Een voordeel van een bronnet/KoWaNet is dat er zowel de mogelijkheid tot verwarmen als koelen is. Het bronnet met WKO is zeer geschikt voor gebouwen met een wat grotere koelvraag, deze hoeven dan geen eigen WKO bron te ontwikkelen en te onderhouden. Dit zou mogelijk interessant zijn voor de toekomstige ontwikkeling van het woonzorgcentrum in de wijk. Ook het zwembad zou al op korte termijn gebruik kunnen maken van een bronnet met WKO, met als resultaat dat overschotten aan warmte in de zomer geleverd kunnen worden aan het netwerk en er in de winter extra warmte onttrokken kan worden uit het netwerk. Wel is een belangrijke voorwaarde voor een bronnet met WKO, dat de bodem geschikt is, dit wordt nader onderzocht. Als de bodem onverhoopt niet geschikt is, zijn er alternatieve oplossingen, maar die zijn minder energie efficiënt en economisch wat minder snel interessant.
4.5.7 Organisatorische aspecten Hoe je een bronnet systeem organisatorisch kan opzetten is weergegeven in Figuur 27. In feite bestaat het uit een bronbeheerder en een netwerkbeheerder. De netwerkkosten kunnen als nutsvoorziening verrekend worden op basis van een vastrecht tarief. Onderzocht moet worden waar de scheiding tussen bronbeheerder en netwerkbeheerder het beste kan liggen en of bijvoorbeeld het ondergrondse leidingnetwerk gezien kan worden als gemeentelijke infrastructuur.
Figuur 27. Organisatie van een bronnet met een bronbeheerder, een netwerkbeheerder en een netwerk wat wordt gezien als een nutsvoorziening (dit is eigenlijk een vergelijkbare situatie met die van een gasaansluiting). (Bron: Syntraal)
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 43 van 54
Bij een bronnet is het niet noodzakelijk dat alle woningen meteen al LTV-ready zijn. Ook een tussenoplossing met een hybride warmtepomp kan worden aangesloten. Wanneer de woning dan later voldoende wordt geïsoleerd, kan een warmtepomp waarschijnlijk voorzien in de gehele warmtevraag en is geen aardgas meer nodig. Als woningeigenaren op dit moment al een luchtwarmtepomp hebben geïnstalleerd, kunnen ze bij vervanging alsnog kiezen voor een waterwaterwarmtepomp op het bronnet. Voor alle betrokkenen is het van belang om te weten op wat voor termijn zij in hun straat een functionerend bronnet kunnen verwachten.
4.5.8 Relatie met landelijk en gemeentelijk beleid Landelijk begint het besef te groeien dat in een waterrijk land als Nederland veel energiepotentie aanwezig is in het oppervlaktewater. Met een bronnet in combinatie met WKO systemen kan deze potentie goed worden benut. Idealiter zou een bronnet een openbare nutsvoorziening zijn, zoals ook het huidige aardgasnet. Netwerkbeheerders pleiten al jaren voor zo’n nutsvoorziening, maar er is nog geen landelijke ontwikkeling in deze richting. Verschillende gemeenten hebben plannen om een gemeentelijke nutsvoorziening uit te werken, of om financieel garant te staan voor initiatieven van lokale energiecoöperaties, waardoor eventuele winsten binnen de eigen gemeenschap blijven.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 44 van 54
5. Afwegingen en Uitkomsten Kansenverkenning. 5.1 Afwegingen bij verschillende duurzame warmte opties 5.1.1 Individuele warmtepompen Als eerste is de individuele warmtepompoplossing besproken in de kansenverkenning. Voor de Staatsliedenwijk lijkt dit gezien de betaalbaarheid de meest voor de hand liggende oplossing. Deze oplossing kent echter ook nadelen. De buitenunits van luchtwarmtepompen staan in het zicht en ze veroorzaken soms geluidoverlast. Bij sommige woningen ontbreekt de ruimte om de buitenunits op te stellen. Een bodembron voor een warmtepomp kent geen geluidsproblemen en is onzichtbaar. Wel zijn de investeringen hoger en is ruimte nodig voor de boorwerkzaamheden. Echter ziet het waterschap liever een beperkt aantal WKO-bronnen die een veel grotere capaciteit hebben en geen vervuilende stoffen (zoals glycol in individuele bodemlussen) bevatten. Het boren van grote aantallen individuele bronsystemen is niet wenselijk, omdat hierdoor de scheidingslagen in de bodem hun functie kunnen verliezen.
5.1.2 Midden temperatuur (MT) warmtenet Ook is er gekeken naar een MT-warmtenet, een warmtenet met een afgiftetemperatuur tot zo’n 70°C is op veel plaatsen in Nederland al toegepast. Het voordeel is dat woningen meestal niet ingrijpend aangepast hoeven te worden. Er komt alleen een afleverset in de woning, liefst op de plek waar nu nog een cv-ketel hangt. Het bestaande verwarmingssysteem en de bestaande warmwaterleidingen kunnen eenvoudig op de afleverset worden aangesloten. Als de bewoners dan ook nog overstappen op elektrische koken, is de woning in principe aardgasvrij. Bij deze oplossing is het niet per se noodzakelijk om grote investeringen te doen in de woning. Dit kan aantrekkelijk zijn als de woning moeilijk te isoleren is. Hier staat tegenover dat buiten de woning juist wél grote investeringen nodig zijn: er moet een goed geïsoleerd warmtenet worden aangelegd met een hoge temperatuurbron warmtebron (restwarmte uit de industrie of diepe geothermie bijvoorbeeld). Een lokale bron die deze hoge temperatuur (50°C of hoger) is op dit moment niet voor handen. In de toekomst zou geothermie op regionaal niveau een rol kunnen gaan spelen. Een kritisch punt voor warmtenetten is wel, dat de Warmtewet voorschrijft dat tarieven voor warmtelevering gemaximaliseerd zijn (zowel het vastrecht als de af te rekenen warmte).
Vaak zijn warmtenetten om die reden niet volledig kostendekkend; gemeente, provincie of Rijk moeten bereid zijn om de onrendabele top te financieren. In de PBL-analyse voor de Staatsliedenwijk is berekend dat een MT-warmtenet met diepe geothermie als bron leidt tot veel hogere maatschappelijke kosten dan de optie met individuele warmtepompen. De conclusie die je hieraan kunt verbinden is dat een warmtenet met geothermie als warmtebron voor enkel en alleen de Staatsliedenwijk niet uit kan. Hiervoor moet de afbakening een stuk breder zijn. Hierdoor treden schaalvoordelen op en kan geothermie wel een betaalbare oplossing worden. Warmtelevering via een netwerk bij 70°C ligt niet voor de hand als oplossing voor de gehele Staatsliedenwijk. Lokaal kan er op kleine schaal wel behoefte zijn aan warmtelevering bij 70°C. Een KoWaNet of bronnet kan hierin ook voorzien; hierop kan immers ook een collectieve warmtepomp worden aangesloten die 70°C levert aan een beperkt aantal gebouwen dat niet goed valt te isoleren.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 45 van 54
5.1.3 Lagetemperatuur koude- en warmtenet Een variant van een lagetemperatuur koude- en warmtenet (zoals een KoWaNet of bronnet) met WKO lijkt voor de Staatsliedenwijk een kansrijke oplossing. Deze optie koppelt de voordelen van individuele warmtepompen aan die van een collectief bronsysteem. Bovendien kunnen lokale duurzame bronnen eenvoudig worden benut. Een ander voordeel is dat in principe ook koeling in de zomer mogelijk is. Wel zijn er een paar punten die nog nader moeten worden onderzocht. Een noodzakelijke voorwaarde voor deze optie is de geschiktheid van de bodem voor seizoensopslag met WKO’s. De geschiktheid van de bodem is waarschijnlijk eerder een beperkende factor dan de capaciteit van de Eem. Daarnaast zal ook moeten worden gekeken of het een betaalbaar systeem is en een haalbare business case kan worden gerealiseerd. Als laatste zal ook de juiste organisatievorm moeten worden gevonden, bijvoorbeeld zoals in Figuur 27. Wel is het is de vraag of de Staatsliedenwijk een logische keuze is voor een bronnet gevoed door aquathermie. Waarschijnlijk is het logischer om een wijk te kiezen die dichter bij de Eem ligt en waar de woningen van een recenter bouwjaar zijn waardoor deze al geschikter zijn voor lagetemperatuurverwarming.
Eventueel kan het netwerk in zo’n woonwijk dan uitgebreid worden naar de rest van Baarn, waarbij de Staatsliedenwijk te zijner tijd ook wordt aangesloten. Een bronnet met WKO gecombineerd met aquathermie uit de Eem lijkt voor Baarn een interessante en betaalbare optie. Het is verstandig om voor heel Baarn in kaart te brengen hoeveel warmte de Eem precies kan leveren en welke wijk het meest geschikt is voor een pilot. Hopelijk is daar binnenkort in een provinciale studie meer over bekend. Als voor heel Baarn de mogelijkheden in kaart zijn gebracht en ook het draagvalk voor de verschillende opties is bepaald, wordt ook duidelijk wanneer een bronnet in de Staatsliedenwijk realiseerbaar is. Vooruitlopend hierop kan de gemeente woningeigenaren al stimuleren om hun woning voor te bereiden op lagetemperatuurverwarming. Eigenaren kunnen dan op korte termijn al beginnen met het verbeteren van de isolatie en bij een verbouwing kunnen zij kiezen voor vloerverwarming. Daarbij kan een (hybride) warmtepomp interessant zijn voor bewoners die hun cv-ketel moeten vervangen.
5.2 Uitkomsten van de Kansenverkenning 5.2.1 De Staatsliedenwijk Voor de Staatsliedenwijk werd vanuit de TVW een lokaal kleinschalig warmtenet, met grote warmtevragers als aanjagers van het warmtenet, als aardgasvrije oplossing aangedragen. Uit de kansenverkenning blijkt dat er op dit moment nog te weinig (rand)voorwaarden zijn ingevuld om deze oplossing de komende tijd concreet te maken. Zo leunen de kansen van voor een kleinschalige collectieve oplossing in de Staatsliedenwijk sterk op de ontwikkelingen van De Trits en haar warmtevoorziening en de keuze voor het warmtesysteem van Eemland Wonen bij herstructurering. Op basis van de Kansenverkenning blijkt dat De Trits op korte termijn de WKK (warmtekrachtkoppeling) niet gaat vervangen, alleen de bestaande CV-installatie. Ook is er gekeken of deze grote warmtevragers (De Trits, het Woonzorg complex en Eemland Wonen) op relatief korte termijn een WKO (warmte-en koude opslag) systeem kunnen realiseren om zo aardgasvrij te verwarmen. Dit blijkt niet het geval. Na 2025 zou een WKO wellicht wel aan de orde kunnen zijn. 5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 46 van 54
De meest logische route naar een aardgasvrije warmtevoorziening begint dus bij zoveel mogelijk isoleren van de woningen in de Staatsliedenwijk. Hierdoor wordt de woning voorbereid op verwarmen met een lagere afgiftetemperatuur. Op een natuurlijk moment wanneer de cv-ketel moet worden vervangen kan worden overgestapt op een warmtepomp en bij een verbouwing kunnen bewoners kiezen voor verwarmingsoplossingen die geschikt zijn voor een lage temperatuur zoals vloerverwarming. Als vuistregel geldt dat een woning met schillabel B voldoende geïsoleerd is; verwarming met een warmtepomp moet dan geen probleem opleveren.
5.2.2 KoWaNet/Bronnet in combinatie met WKO Uit de Kansenverkenning komt naar voren dat aquathermie uit de Eem op relatief korte termijn een kansrijke warmtebron kan zijn. Niet alleen voor de Staatsliedenwijk, maar potentieel zelfs voor heel Baarn. Daarentegen zijn bronnen als geothermie of zonthermie op dit moment of op korte termijn niet beschikbaar of vereisen hoge investeringskosten. Aquathermie uit de Eem zou kunnen worden benut met een KoWaNet (koude- en warmtenet) of lagetemperatuurnet (LT-net). Dit zijn vormen van collectieve warmtenetten waarbij de Eem als bron kan dienen. In combinatie met individuele warmtepompen zou dit een betrouwbaar en relatief goedkoop netwerk voor duurzame warmte kunnen zijn. Daarentegen kan de individuele warmtepomp oplossing als mogelijke andere interessante oplossing niet worden uitgesloten op basis van deze kansenverkenning. Waarschijnlijk zal er in Baarn in de toekomst een mix van de meest kansrijke warmteopties ontstaan Een KoWaNet of ZLT-net is goed beschouwd een combinatie van individuele warmtepompen met een betaalbaar netwerk voor duurzame warmte. Een KoWaNet vergt minder hoge investeringen (zoals bij een midden-en hoog temperatuur warmtenet). Ook kent een KoWaNet nauwelijks warmteverliezen, en is er flexibiliteit voor de inzet van verschillende lage temperatuur warmtebronnen.
Op het net kunnen meerdere duurzame lagetemperatuur-warmtebronnen worden aangesloten. Anderzijds neemt het KoWaNet de nadelen van individuele warmtepompen grotendeels weg: de dure grondbron bij een water-waterwarmtepomp en het ruimtebeslag in combinatie met mogelijk geluidshinder door de buitenunits van lucht-waterwarmtepompen. In de meeste gevallen is koeling in de zomer zonder meer mogelijk. Omdat in een KoWaNet altijd duurzame warmte wordt opgewaardeerd, is de netto CO2-emissie lager dan van veel alternatieven. Daarbij lijkt CO2-neutraliteit haalbaar. Dankzij de relatief hoge brontemperatuur kunnen ook iets minder goed geïsoleerde oudere woningen (label-C in plaats van label-B of label-A) duurzaam verwarmd worden met uitsluitend een warmtepomp. Zo nodig kan ook een collectieve warmtepomp worden aangesloten die bijvoorbeeld 70°C levert aan een klein lokaal netwerk. Wel zijn er nog enkele randvoorwaarden die kritisch moeten worden bekeken. Deze zijn nader toegelicht in paragraaf 5.1.3. Zowel bij individuele warmtepompen als bij een KoWaNet met warmtepompen is het belangrijk dat woningen zo goed mogelijk geschikt worden gemaakt voor lagetemperatuurverwarming (LTV). Hoe lager de afgiftetemperatuur, hoe efficiënter (en zuiniger) de warmtepomp functioneert.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 47 van 54
6. Begrippenlijst Afgiftesysteem Het afgiftesysteem bestaat uit de leidingen en afgiftepunten van warmte binnen de woning, zoals radiatoren of vloerverwarming. Het afgiftesysteem ontvangt warm water uit het verwarmingstoestel (zoals een CV-ketel of warmtepomp) en verspreid dit binnen het gebouw. Aquathermie Is het verwarmen en koelen van gebouwen door het gebruik van warmte en koude uit oppervlaktewater, afvalwater of drinkwater. Thermische energie uit oppervlaktewater wordt ook wel afgekort met TEO. Basislast De minimale hoeveel energie die geleverd moet worden of noodzakelijk is over een bepaalde periode waarin de vraag minimaal en met geringe fluctuaties is. Dit is een constante vraag gedurende het gehele jaar. Bronnet Bij een bronnet wordt water op een laag temperatuur niveau ingezet (<30°C). Het water wordt door de woning gebruikt als bron om warmte te onttrekken voor een warmtepompsysteem, ook zou je de woning hiermee kunnen koelen. Dit is een variant van een KoWaNet. Collectief systeem Van een collectief systeem wordt gesproken als meerdere woningen op dezelfde warmtevoorziening worden aangesloten. Hier tegenover bestaan ook individuele systemen, waarbij de koppeling niet wordt gerealiseerd.
Draagvlak (& participatie) Draagvlak is de acceptatie van een nieuw oplossing of nieuwe aanpak, voor de warmtetransitie is draagvlak nodig voor een nieuwe warmtevoorziening in Baarn. Ook participatie speelt hierin een rol, dit houdt in dat bewoners actief meedoen en meedenken aan deze nieuwe oplossing. Energielabel Een energielabel geeft aan hoe energiezuinig een woning/gebouw is en welke energiebesparende maatregelen er nog mogelijk zijn. Meer info over het energielabel vind u hier: www.rvo.nl/energielabel-woningen Geothermie Geothermie (aardwarmte) is een duurzame warmtebron uit de ondergrond voor de verwarming van huizen, kassen en industrie. In de aarde loopt de temperatuur loopt op met de diepte: hoe dieper hoe warmer. Het van nature aanwezige warme water wordt uit de ondergrond opgepompt en vervolgens gebruikt voor verwarming van gebouwen, waarna het weer terug de grond (dezelfde aardlaag) in stroomt. Gigajoule (GJ) De joule (symbool J) is de internationale natuurkundige eenheid van energie. Een gigajoule is gelijk aan 109 joule, weergegeven met symbool GJ. Klimaatneutraal Klimaatneutraal, of ook wel CO₂-neutraal genoemd, zijn termen die aangeven dat een proces niet bijdraagt aan klimaatverandering op aarde. Bij het proces vindt dus netto geen uitstoot van broeikasgassen plaats.
Koudenet Een koudenet bestaat uit een net van leidingen in de grond, waardoor gekoeld water stroomt. Dit gebeurt dus op dezelfde manier als een warmtenet warmte levert en vaak zul je ook geen los koudenet aantreffen. Meestal wordt een koude en warmtenet tezamen ingezet voor zowel verwarming als koeling van gebouwen.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 48 van 54
KoWaNet (Lagetemperatuur koude- en warmtenet) Een koude- en warmtenet (KoWaNet) is een leidingsysteem in een wijk of buurt dat zowel koude als warmte kan leveren aan de gebouwen die op het net zijn aangesloten. Een KoWaNet is een voorbeeld van een zogeheten vijfde-generatie warmte- en koudenet. Bij een KoWaNet wordt er gebruikt gemaakt van lage temperatuur warmtebronnen (<25°C). Lagetemperatuurverwarming (LTV) Lage temperatuurverwarming is eigenlijk niets anders dan gewone verwarming: je verwarmt je huis net als anders met radiatoren, convectoren of vloerverwarming. Wel is er één verschil, er stroomt water van een lagere temperatuur dan normaal door je leiding (50°C of lager, waar dit normaal boven de 60°C ligt met een CV-ketel). Door deze lagere temperatuur heeft het systeem een groter oppervlak nodig om toch voldoende warmte af te kunnen geven, vloerverwarming en LT-radiatoren zijn hiervoor geschikt. LT-radiatoren zijn vaak wat groter in omvang dan de gewone/huidige radiatoren. Maatschappelijke kosten Onder maatschappelijke kosten verstaan we kosten voor de maatschappij als geheel. Dit zijn dus zowel de private kosten plus kosten uit de overheid die worden gemaakt. Hieronder valt dus de verrekening van de externe effecten. Pieklast Van pieklast is sprake wanneer er overdag en op werkdagen alle gebouwen op hetzelfde moment elektriciteit en of warmte vragen.
Het maximaal gevraagd vermogen wordt dan aangesproken van het systeem, er is extra behoefte aan elektriciteit en/of warmte. PV-paneel/PVT-paneel. PV-paneel is een andere benaming voor zonnepaneel, PV is een Engelse afkorting en staat voor Photo Voltaic. Een PV-paneel zet zonlicht om in elektriciteit. Een PVT-paneel is een hybride zonnepaneel dat zowel elektriciteit als warmte opwekt. De voorkant van het PVT-warmtepomppaneel bestaat uit zonnecellen (PV) die zonlicht omzetten in elektriciteit. De achterkant is een thermische wisselaar (T) die ervoor zorgt dat warmte wordt opgewekt voor een water-warmtepomp. Riothermie Riothermie betekent letterlijk: warmte uit het riool. Het warme water van bad, douche, wasmachine e.d., wordt op het riool geloosd en kan dienen als een duurzame lagetemperatuur warmtebron. De gemiddelde temperatuur van rioolwater is namelijk hoger dan 20°C. Restwarmte Restwarmte is warmte die vrijkomt bij een industrieel proces en nu vaak wordt geloosd op het oppervlaktewater of in de lucht. Deze warmte kan door middel van een warmtenet ook gebruikt worden voor de verwarming van gebouwen. Schillabel Het schillabel is een indicatie van de isolatiekwaliteit van een woning/gebouw. Het schillabel is gebaseerd op het energielabel, maar dan exclusief de warmtevoorziening en eventuele opwek zoals zonnepanelen.
Zonnepanelen kunnen ervoor zorgen dat een woning een beter energielabel krijgt, terwijl het schillabel alleen de isolatie meeneemt in de labeling. Transitievisie Warmte (TVW) Gemeenten zijn volgens het ontwerp Klimaatakkoord de regisseurs van de warmtetransitie voor de gebouwde omgeving. Samen met vastgoedeigenaren, bewoners, netbeheerders en medeoverheden moesten zij voor eind 2021 een transitievisie warmte (TVW) klaar hebben. Daarin staan voorstellen voor duurzaam aardgasvrij verwarmen en koken voor de gebouwde omgeving. De Transitievisie Warmte is in Baarn in december 2020 vastgesteld door de gemeenteraad. Meer informatie over de TVW vind u hier: www.rvo.nl/transitievisiewarmte Warmtenet
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 49 van 54
Een warmtenet is een systeem van leidingen, waarin ook regel- en opslagsystemen en voorzieningen voor bijstook (en back-up) zijn voorzien. Met een warmtenet wordt een warmtebron verbonden met de woningen door middel van leidingen waar warm water doorheen stroomt in de ondergrond. Een warmtenet is mogelijk op wijk-, stad- of regioniveau en kent verschillende varianten. Zo zijn er verschillende temperatuur niveaus voor een warmtenet denkbaar (HT/MT/LT, Hoge, midden en lage temperatuur). Warmtevraag De warmtevraag is de hoeveelheid energie die er nodig is voor het verwarmen van een woning en wordt uitgedrukt in het getal, kilowattuur per vierkante meter per jaar (kWh/m2/jaar). WKO (Warmte- en koudeopslag) WKO staat voor ‘warmte- en koude opslag’ en wordt ook wel een open bodemenergiesysteem genoemd. Een WKO slaat warmte (in de zomer) en koude (in de winter) uit het gebouw of de omgeving op in de bodem. (Specifiek een aquifer, dit is een waterhoudende zand- en/of kiezellaag). WKK Bij een warmtekrachtkoppeling (afgekort WKK) wordt tegelijkertijd warmte en elektriciteit opgewekt met behulp van een motor. Een WKK installatie wordt meestal ingezet bij grote gebouwen met veel warmtebehoefte zoals ziekenhuizen en kassen. Zonthermie Zonthermie is een techniek waarbij warmte wordt opgewekt door het opvangen van zonlicht (zonne-energie) met thermische zonnecollectoren.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 50 van 54
Bijlage 1. Verbetercheck voor woningeigenaren Via de ‘Verbetercheck’ op www.verbeterjehuis.nl kunnen woningeigenaren zich een beeld vormen van de energie-effecten van verbeteropties. De site geeft ook informatie over kosten en subsidies. Op basis van het bouwjaar en het type woning worden automatisch isolatiewaarden voor de woning ingevuld. De berekende uitkomsten van de verbetercheck sluiten vaak goed aan op de praktijk. De Verbetercheck kan eventueel als hulpmiddel worden ingezet door energiecoaches in de wijk. Ook het Duurzaam Bouwloket, het energieloket van de gemeente, biedt een online maatwerkadvies. Eenvoudige LTV-test voor woningeigenaren Of een woning geschikt is voor LTV is eenvoudig te checken in een koude periode. De eigenaar kan bij koud weer de afgiftetemperatuur van de cv-ketel eenvoudig maximeren op 50°C tot 55°C (van vrijwel alle ketels is op internet te vinden hoe dat moet). Als de woning dan nog steeds comfortabel aanvoelt, kan hetzelfde comfort ook geleverd worden door een warmtepomp. Blijft het comfort iets achter, dan kan de verwarmingscapaciteit van de radiatoren met maximaal 20 procent worden verhoogd, Hiervoor zijn ventilatoren ontworpen die eenvoudig met magneten onder de radiator vastgeklikt kunnen worden. Het is belangrijk om deze test te doen in een echt koude periode, dus bij stevige vorst en oostenwind.
Als blijkt dat toch een hogere afgiftetemperatuur noodzakelijk is, kan ook een warmtepomp overwogen worden die en afgiftetemperatuur tot zo’n 70°C kan leveren. Bij hoge afgiftetemperaturen is zo’n warmtepomp minder efficiënt, dus de verbruikskosten (elektriciteit) zijn relatief hoog. Het grootste deel van het jaar zal echter een afgiftetemperatuur van zo’n 50°C volstaan.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 51 van 54
Bijlage 2. Warmtenetten (kenmerken)
Bron: Technisch Handboek Koele Warmtenetten (www.kowanet.nl)
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 52 van 54
Bijlage 3. Warmtenetten (voor- en nadelen)
Bron: Technisch Handboek Koele Warmtenetten (www.kowanet.nl) 5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 53 van 54
Noten i
Een waterstofketel gebruiken voor verwarming heeft een zes keer lagere energie-efficiëntie dan een warmtepomp. Voor verwarmen met waterstof in een HR-ketel zouden dus zes keer meer windmolens geplaatst moeten worden, wanneer we als eis stellen dat alle waterstof duurzaam opgewekt moet worden (‘groen waterstof’). Waterstof inzetten voor verwarming is dus niet logisch; waterstof is meer geschikt voor processen waar geen goede warmte-alternatieven voor zijn. ii Groengas is maar heel beperkt beschikbaar. Dit zal vooral gebruikt worden voor plekken waar alternatieven nauwelijks voorhanden zijn. iii ZLT-warmtenet: een warmtenet met zeer lage temperaturen, doorgaans 35°C of lager.
5-12-2021
Kansenverkenning warmtetransitie Staatsliedenwijk
pagina 54 van 54