06.03 - Resultaat verkenning aardgasvrij Capelle XL
Tekst van het document
2
₂ ₂ ₂
3
4
5
6
₂
₂ ₂
7
8
9
₂
₂
10
11
12
13
Technische en financiële haalbaarheid aardgasvrije verwarming Analyse Capelle XL, Capelle aan den IJssel
Afkortingenlijst De warmtetransitie en de wereld rond het aardgasvrij maken van woningen bestaat uit veel
afkortingen. In deze tabel staan de afkortingen uit dit onderzoek op een rij. BAG
Basisregistratie adressen en gebouwen
kW
KiloWatt
GJ
Gigajoule, 1 kubieke meter aardgas bevat 0,35 GJ warmte.
kWh
KiloWattuur, een eenheid voor energie. 1 GJ staat gelijk aan 278 kWh.
GO
Gebruiksoppervlak
m2
Vierkante meter
m3
Kubieke meter
CW-5
Tapwaterklasse voor water, wat aan geeft hoeveel warm water er geleverd kan worden door een CV-ketel. Dit loopt van CW1 tot en met CW6.
CV-ketel
Centrale verwarmingsketel.
dB
Decibel, een eenheid die aangeeft hoe hard een geluid is.
TCO
Total cost of ownership 2
Colofon Datum 28 september 2023 Projectnummer 21151 Status Definitief Opdrachtgever Gemeente Capelle aan den IJssel Uitgevoerd door DWA B.V. Harderwijkweg 7 2803 PW GOUDA
Auteurs
T. Boschma MSc. en Ing. J.P. Pols Leden klankbordgroep en denktank Deze rapportage kwam tot stand dankzij de medewerking van een aantal medewerkers van Gemeente Capelle aan den IJssel.
Wij danken hen voor de constructieve feedback.
E-mailadres dwa@dwa.nl Telefoonnummer 088 – 163 53 00
3
Inhoudsopgave
Buurtanalyse Een eerste inkijk in de buurt
Voorbeeldgebouwen Drie representatieve gebouwen
Technische en financiële analyse Onderzoek naar aardgasvrij verwarmen
4
Plan van Aanpak Van ambitie naar onderzoek De strategische ambitie van de gemeente In de Capelse Transitievisie Warmte, die op 7 maart 2022 is vastgesteld, geeft de gemeente Capelle aan den IJssel inzicht in de transitie naar een aardgasvrije toekomst. Kort gezegd komt het (technische deel) erop neer dat een gebiedsgerichte aanpak het meest passend is, waarbij er globaal twee alternatieven voor aardgas zijn: individuele warmtepompen of stadsverwarming. Daarnaast zal in eerste instantie ingezet worden op energiebesparing. De uitdaging voor de gemeente De gemeente is recent gestart met de verkenning van Capelle XL. Een verkenning betekent dat de gemeente de mogelijkheden wilt onderzoeken op een low-impact manier: deskresearch om het profiel van de wijk te bepalen, kleinschalige participatie en een technische en financiële analyse van de warmte-alternatieven. Dit onderzoek richt zich op de analyse van het gebied, om vervolgens aan de hand van technische kenmerken tot de meest geschikte techniek voor verwarming van de gebouwen te komen. In de volgende kolom lichten we het plan van aanpak voor de analyse van beide gebieden kort toe. We volgen hierbij een trechter; we starten breed met de kenmerken van het gebied, en een inventarisatie van de technieken. Vervolgens is er bepaald welke technieken haalbaar zijn binnen de gestelde randvoorwaarden in het gebied.
Voor de gekozen technieken is de financiële haalbaarheid bepaald, om zo tot een beoordeling van de verschillende warmteoplossingen te kunnen komen. Dit rapport is het resultaat van dit onderzoek voor Capelle XL.
Fase 1
Gebiedsanalyse en inventarisatie alternatieven
Aan de hand van een bureaustudie leggen wij de beschikbare informatie over de twee gebieden bij elkaar. We analyseren de Transitievisie Warmte en aanvullende databronnen en inventariseren de aanwezige warmtebronnen en mogelijke hernieuwbare warmteconcepten/alternatieven. Het resultaat hiervan is inzicht in de belangrijkste kenmerken van het gebied,
zoals gebouwtypen, warmtevraag, meekoppelkansen, sociale kenmerken en inzicht in de mogelijke warmteconcepten voor de
Gebieds analyse
wijk. Ook bepalen we de referentiegebouwen. Fase 2
Uitwerken technische haalbaarheid
In deze fase werken wij de technische haalbaarheid van de gedefinieerde warmteoplossingen uit. Het resultaat hiervan is inzicht in de praktische en energetische consequenties van de verschillende concepten. Fase 3
Gebouw selectie
Uitwerken financiële haalbaarheid
Voor exploitatie van een collectieve warmteoplossing is enerzijds van belang dat rendabele exploitatie door de exploitant van het warmtenet mogelijk is en anderzijds dat de (extra) kosten betaalbaar zijn voor de gebruikers. We kijken daarom vanuit
verschillende perspectieven naar de kosten voor de warmteoplossingen. Fase 4
Techniek analyse
Beoordelen warmteoplossingen
De resultaten van de analyse beoordelen wij en voorzien we van advies.
5
Subtitel '
Gebiedsanalyse Een eerste inkijk in het gebied
'
Aardgasvrije technieken voor Capelle XL Startanalyse Het gebied is in kaart gebracht •
Leeftijd gebouwen;
•
Aardgasverbruik op basis van CBS-database;
•
Type gebouwen;
•
Energielabels;
•
Meekoppelkansen in het gebied.
Meekoppelkansen zijn natuurlijke momenten om werk uit te voeren, zoals bijvoorbeeld tegelijkertijd met vervanging van het riool.
In de Transitievisie Warmte is aangegeven dat een logisch alternatief voor aardgasvrije verwarming een individuele warmtepomp per gebouw is. Hierbij kiezen we er voor om eerst energie te besparen door de gebouwen te isoleren.
7
Gebouwtypen en functie In het gebied staan voornamelijk utiliteitsgebouwen. Daarom is op basis van de Basisregistratie Adressen en Gebouwen (BAG) de functie bepaald. Dit is, in combinatie met leeftijd en oppervlakte, een goed middel om inzicht te krijgen in de warmtevraag van het gebouw. Zo hebben bijvoorbeeld kantoren een andere warmtevraag dan gebouwen met een industriefunctie. Op deze manier kunnen we in combinatie met de leeftijd, het oppervlakte en het type, de karakteristieken van de gebouwen in het gebied analyseren.
Functie gebouwen 19% 1% 1%
21%
1%
11% 6% kantoorfunctie winkelfunctie sportfunctie woonfunctie
40% industriefunctie overige gebruiksfunctie gezondheidszorgfunctie Onbekend
8
Leeftijd gebouwen De leeftijd van de gebouwen is in kaart gebracht met behulp van de data uit de Basisregistratie Adressen en Gebouwen (BAG). De leeftijd van een gebouw is in combinatie met de gebruiksfunctie vaak een goede indicatie voor het gasgebruik, de staat van de isolatie en de mogelijkheden tot
verdere isolatie van het pand. Zo weten we bijvoorbeeld dat gebouwen gebouwd na 2018 in ieder geval aardgasvrije ruimteverwarming hebben, omdat dit vanaf dat moment verplicht was. Naast de leeftijd van een gebouw is het gebruikersgedrag een belangrijke factor voor het
gasverbruik. Maar aan de hand van de leeftijd kunnen we al een goede eerste inschatting maken van de kenmerken van de gebouwen in het gebied. We zien hier dat een groot deel van het gebied in dezelfde periode is gebouwd: tussen 1975-1991, met een verdichtingsslag en uitbreiding tussen 1992 en 2011.
9
Huidige energievoorziening Wanneer we goed kijken naar de huidige energievoorziening wordt duidelijk dat er in een groot deel van het gebied al geen aardgas meer gebruikt word voor het verwarmen van de gebouwen. Op deze kaart is duidelijk gemaakt welke manier van verwarmen er gebruikt wordt; het grootste deel van CapelleXL is al aangesloten op een warmtenet. Voor dit warmtenet is geen uitbreiding in deze richting verwacht; vanwege het kleine aantal afnemers, en de onzekerheid van de toekomstige wetgeving rond het eigenaarschap van warmtenetten. In de toekomst moeten deze misschien in publiek eigendom (bijvoorbeeld de gemeente) komen.
De energielabels zijn in dit geval niet voldoende beschikbaar. Omdat het gasgebruik bekend is en dit onderzoek alleen over de warmtevraag gaat, is het niet erg dat deze er niet zijn. Er zijn geen meekoppelkansen bekend in het gebied.
We richten ons vanaf nu op de gebouwen in het zuidoosten van het gebied (omcirkeld), waar nog met aardgas verwarmd wordt. 10
Voorbeeldgebouwen Drie representatieve gebouwen
'
Voorbeeldgebouwen Waarom voorbeeldgebouwen?
'
De Transitievisie Warmte geeft een analyse op buurtniveau. De transitie naar een aardgasvrije verwarming gaat echter over de verwarming in de gebouwen zelf. Om zo goed mogelijk aan te sluiten bij de werkelijke situatie bij de gebouweigenaren of verhuurders, presenteren we de resultaten van dit onderzoek voor drie representatieve gebouwen in de buurt. Op basis van de gebouwen waar nog aardgas gebruikt wordt in de buurt zijn de volgende gebouwen geselecteerd: • Ongeïsoleerde loods uit 1970, • Kantoor met energielabel C, • Kantoor met energielabel A. '
Hiermee geven we een zo goed mogelijk beeld van de buurt. Voor de kantoren is label C op dit moment een wettelijke verplichting, en ook het meest voorkomende label in dit gebied. Ook zijn er kantoren meet energielabel A berekend, om inzicht te geven wat de effecten zijn van deze extra isolerende maatregelen. Hoewel er binnen het onderzoeksgebied één woning valt, is deze niet doorgerekend. Dit staat niet in verhouding tot het aantal bedrijfspanden in de buurt. De verwachting is dat deze woning een individuele oplossing met hoge flexibiliteit zal kiezen, zoals luchtwater warmtepompen of airco’s met verwarmingsvermogen. '
12
Voorbeeldgebouw 1 Ongeïsoleerde loods uit 1970 Leeftijd: 1970
Soort: Industriefunctie Oppervlakte: 700 m² gebruiksoppervlak Warmtapwaterklasse: tapwater wordt niet met het centrale vermogen gemaakt; mocht er een keuken aanwezig zijn wordt het tapwater gemaakt met een kleine elektrische boiler. Verwarmingsvermogen ruimteverwarming: 100 kiloWatt Warmtevraag ruimteverwarming: 290 GigaJoule Koudevraag: Ja Schilisolatie: Nee
13
Voorbeeldgebouw 2 Kantoor met energielabel C Leeftijd: 1992-2011
Soort: kantoorfunctie Energielabel: C Oppervlakte: 250 m² gebruiksoppervlak Warmtapwaterklasse: tapwater wordt niet met het centrale vermogen gemaakt; mocht er een keuken aanwezig zijn wordt het tapwater gemaakt met een kleine elektrische boiler. Verwarmingsvermogen ruimteverwarming: 28 kiloWatt Warmtevraag ruimteverwarming: 104 GigaJoule Koudevraag: Ja Schilisolatie: Ja
14
Voorbeeldgebouw 3 Kantoor met energielabel A Leeftijd: 1992-2011
Soort: kantoorfunctie Energielabel: A Oppervlakte: 250 m² gebruiksoppervlak Warmtapwaterklasse: tapwater wordt niet met het centrale vermogen gemaakt; mocht er een keuken aanwezig zijn wordt het tapwater gemaakt met een kleine elektrische boiler. Verwarmingsvermogen ruimteverwarming: 16 kiloWatt Warmtevraag ruimteverwarming: 60 GigaJoule Koudevraag: Ja Schilisolatie: Ja
15
Technische en financiële analyse Onderzoek naar aardgasvrij verwarmen
Welke verwarmingstechnieken zijn mogelijk? We kijken in dit onderzoek naar technieken die veel op dit moment gebruikt worden in de markt en toepasbaar zijn voor CapelleXL, zoals de verschillende (hybride) warmtepompen, en aansluitingen op een warmtenet. Maar ook naar technieken die nu mogelijk nog niet direct beschikbaar zijn, maar wel een oplossing kunnen worden in de toekomst, zoals bijvoorbeeld de waterstofketel. Grofweg zijn deze technieken in twee hoofdrichtingen op te splitsen: individuele technieken, waarbij je alles in het gebouw zelf oplost, en collectieve technieken waarbij warmte (eventueel van een hele lage temperatuur) aan de gebouwen wordt geleverd. Onderstaand een overzicht van de technieken waarvan een factsheet is opgesteld. In dit factsheet zijn de belangrijkste kenmerken weergegeven, en wordt de techniek kort toegelicht.
Individueel per gebouw: • Infraroodverwarming • Luchtgekoelde warmtepomp • Hoogtemperatuurluchtwarmtepomp • Laagtemperatuurluchtwarmtepomp • Warmtepomp met bodemlus • Waterstofketel • Pelletkachel + openhaard • Hybride ketel met warmtepomp
Collectief per gebied en/of wijk: •
Warmte- en koudeopslag met warmtepomp per gebouw
•
Aansluiting op het warmtenet
We leggen elke techniek apart uit in het vervolg van dit rapport. Op de volgende pagina staat een vergelijkend overzicht van alle technieken. De toelichting welke techniek doorgerekend wordt volgt na de uitleg van alle technieken.
17
Infraroodpanelen
Waterstofketel
Pellet kachel
Hoog Temperatuur luchtwarmtepomp
lijnen aangegeven hoe iedere techniek scoort. De afwegingscriteria zijn:
Bodemwarmtepomp
een aantal criteria. Dit doen we in een afwegingsmatrix. Hierin wordt per criterium op grote
Luchtwarmtepomp
Alle mogelijke technieken voor verwarming worden met elkaar vergeleken aan de hand van
Hybride warmtepomp op aardgas
Huidige situatie met Cv-ketel
Vergelijking technieken voor verwarming
Collectieve WKO, warmtepomp per gebouw
taaa
•
benodigde aanpassingen aan het gebouw;
Benodigde gebouwaanpassingen
+
X
+
X
X
+
+
+
X
•
ruimtebeslag in het gebouw;
Ruimtebeslag in de gebouw
+
X
0
X
X
X
X
+
0
•
ruimtebeslag in het gebied;
Ruimtebeslag in de wijk
+
X
+
+
+
+
+
+
+
•
geluidsoverlast;
Geluidsoverlast
+
+
X
X
+
X
+
+
+
•
deelname nodig gehele gebied;
Deelname nodig gehele buurt
+
X
+
+
+
+
+
+
+
•
externe exploitant warmtelevering, afhankelijkheid van 1 leverancier;
Externe exploitant warmtelevering
X
+
X
X
X
X
X
X
X
•
flexibiliteit moment van aansluiting;
Flexibiliteit in moment van
+
0
+
+
+
+
+
X
+
•
investering;
‘Lokale’ warmtebron
X
+
X
+
+
+
X
X
X
•
jaarlasten;
Investering
+
X
+
X
X
0
X
+
+
•
duurzaamheid;
Jaarlasten
X
+
0
+
+
0
0
X
X
•
aardgasvrij;
Duurzaamheid
X
+
0
+
+
+
0
0
0
•
marktrijpe techniek.
Aardgasvrij
X
+
X
+
+
+
+
+
+
Marktrijpe techniek
+
+
+
+
+
X
+
0
+
aansluiting
Legenda: X : Scoort laag op dit criteria 0 : Scoort gemiddeld op dit criteria
◘ : Scoort hoog op dit criteria
18
Uitleg technieken Luchtgekoelde warmtepomp
Wat is een buitenluchtwarmtepomp? Een buitenluchtwarmtepomp haalt warmte uit de buitenlucht en verwarmt daarmee je gebouw op een hogere temperatuur (40 – 45ºC) via radiatoren of vloerverwarming. Dat doet de buitenluchtwarmtepomp heel efficiënt met een rendement van 300 tot 400%. Dat wil zeggen; voor iedere gebruikte hoeveelheid energie, in de vorm van elektriciteit, wordt drie tot vier keer zo veel warmte gemaakt. Ter vergelijking: een nieuwe CV-ketel heeft vaak een efficiëntie van ongeveer 108%. Die warmtepomp maakt ook warm water voor in de keuken of badkamer. Als je ook op inductie kookt, is je gebouw daarmee aardgasvrij. Wat merk je in je gebouw? In de gebouw komt een warmtepomp inclusief warmtapwatervat dat samen zo groot is als een flinke koelvriescombinatie. De meeste warmtepompen hebben een ‘buitenunit’. Dat is een kast, zoals van een airco op het dak. De buitenluchtunit kan ook op de garage, aan de gevel of op de grond. Zorg voor een afstand tussen de buitenunit en de buren. Wettelijk mag het geluid bij buren niet harder dan 40 dB zijn. Het geluid komt ongeveer overeen met dat van een airco. Er komen leidingen tussen de buitenunit en de warmtepomp. Als er geen ruimte is voor een buitenluchtunit zijn er ook alternatieven, zoals een warmtepomp die via buizen buitenlucht aanzuigt.
Is de temperatuur van 40 – 45ºC warm genoeg voor mijn gebouw? Mogelijk niet meteen. Dat ligt aan de isolatie en het afgiftesysteem (radiatoren, convectoren of vloerverwarming) in je gebouw. gebouwen van na 1992 zijn redelijk tot goed geïsoleerd. Voor 1992 vaak een stuk minder. Bij deze gebouwen is het verstandig om de gebouw beter te isoleren. Door te isoleren, verminder je de warmtevraag van de gebouw. Hierdoor is het makkelijker om de gebouw met een lage temperatuur te verwarmen. De radiatoren of convectoren vervang je door laagtemperatuurradiatoren of convectoren. Daarmee werkt de warmtepomp zuinig en efficiënt. Wat merk je in de buurt? Het installeren van een warmtepomp heeft geen direct effect in de buurt. Veel verschillende buitenunits op de daken of aan de gevels staat niet zo mooi. Hiervoor is een nette afwerking mogelijk met een omkasting. Maak daarnaast eventueel onderling afspraken over merk, type en plek op het dak / aan de gevel / op de grond. Buitenunits maken altijd een beetje geluid. Daarom kies je in overleg met de installateur voor een stil type.
19
Luchtgekoelde warmtepomp Temperatuur
Schaalgrootte en afhankelijkheid Aanpassingen in gebouw en ruimtegebruik
Aanpassingen in de straat
Bron van warmte
Financiële haalbaarheid
Extra partijen Financieel-technische haalbaarheid Overig
Temperatuur warmtenet Temperatuur aangeleverd aan gebouw Schaalgrootte Afhankelijkheid Techniek
Niet van toepassing 50°C
Isolatie Afgiftesysteem
Hoge isolatiegraad nodig Radiatoren, convectoren of vloerverwarming
Ruimtegebruik Koeling
Hoog Mogelijk in combinatie met vloerverwarming
Gasnet Elektriciteitsnet Warmtenet Duurzaamheid
Niet noodzakelijk bij elektrisch koken, afsluiten per gebouw Verzwaarde aansluiting nodig voor de gebouwen Niet van toepassing Wanneer de efficiëntie 350% is, stoot dit 0,10 kg CO2/kWh uit. Ter vergelijking, een gasketel stoot voor dezelfde hoeveelheid 0,21 kg CO2/kWh uit. Jaarlijks controleren, ventilatiekanaal eventueel laten schoonmaken. De warmtepomp kost ongeveer €40.000, exclusief subsidies. €6.500, ten op zichtte van een €7.000 voor dezelfde gebouw met een gasketel. Zie ook slides 38 tot en met 40 voor een verduidelijking van de kostenberekening.
Onderhoud Investering kantoor label C Jaarlasten (energiekosten, onderhoud en afschrijving techniek) Belangrijke derde partijen Stand techniek
1 gebouw Geluidseisen, de buitenunit mag wettelijk niet te veel geluid produceren op de erfgrens Buitenluchtwarmtepomp, buitenunit en buffervat
Installateur van techniek. Stedin voor elektriciteitsnet. Techniek is op de markt en bewezen Eventueel kunnen zonnepanelen worden geplaatst om voor het extra elektriciteitsverbruik te compenseren. Geluidsproductie van buitenunits kan in de loop der tijd tot overlast zorgen wanneer er veel units aanwezig zijn die slecht onderhouden of slecht gemonteerd zijn. Voor nieuwe warmtepompen geldt dat deze ongeveer evenveel geluid mogen maken als de buitenunit van een airco.
20
Uitleg technieken Hoogtemperatuurwarmtepomp
Wat is een HT-buitenluchtwarmtepomp? Een buitenluchtwarmtepomp haalt warmte uit de buitenlucht en verwarmt daarmee je gebouw op een hogere temperatuur (70ºC) via radiatoren of vloerverwarming. Dat doet de buitenluchtwarmtepomp redelijk efficiënt met een rendement van 150 tot 200%. Die warmtepomp maakt ook warm water voor in de keuken of badkamer. Als je ook op inductie kookt, is je gebouw daarmee aardgasvrij. Wat merk je in je gebouw? In de gebouw komt een warmtepomp inclusief warmtapwatervat dat samen zo groot is als een flinke koelvriescombinatie. De meeste warmtepompen hebben een ‘buitenunit’. Dat is een kast, zoals van een airco op het dak. De buitenluchtunit kan ook op de garage, aan de gevel of op de grond. Zorg voor een afstand tussen de buitenunit en de buren. Wettelijk mag het geluid bij de buren niet harder dan 40 dB zijn. Het geluid komt ongeveer overeen met dat van een airco. Er komen leidingen tussen de buitenunit en de warmtepomp. Als er geen ruimte is voor een buitenluchtunit zijn er ook alternatieven, zoals een warmtepomp die via buizen buitenlucht aanzuigt, de warmte eruit haalt en weer terug naar buiten blaast.
Is de temperatuur van 70ºC warm genoeg voor mijn gebouw? Zeer waarschijnlijk. De temperatuur van 70 graden is voor veel gebouwen direct voldoende. Dat is ook exact de reden dat deze techniek af en toe gebruikt wordt voor bestaande gebouwen waarbij isolatie niet mogelijk is (bijvoorbeeld historische gebouwen en monumenten). Het maken van de hogere temperatuur is wel minder efficiënt: er is dus meer stroom nodig om de zelfde hoeveelheid warmte te maken dan bij een ‘gewone’ warmtepomp. Verdere isolatie is niet nodig, maar maakt de gebouw wel geschikt voor een lagere afgiftetemperatuur en daardoor een zuinigere warmtepomp.
Wat merk je in de buurt? Het installeren van een warmtepomp heeft geen direct effect in de buurt. Veel verschillende buitenunits op de daken of aan de gevels staat niet zo mooi. Maak dan onderling afspraken over merk, type en plek op het dak / aan de gevel / op de grond. Buitenunits maken altijd een beetje geluid. Daarom kies je in overleg met de installateur voor een stil type. Doordat dit type warmtepomp minder efficiënt is dan de ‘gewone’ warmtepomp is er meer stroom nodig voor verwarmen. Wanneer iedereen dat tegelijkertijd wil doen (bijvoorbeeld op een koude ochtend) vraagt dat veel stroom, en zal het elektriciteitsnet verzwaard moeten worden.
21
Hoogtemperatuurwarmtepomp Temperatuur
Temperatuur warmtenet
Niet van toepassing 70°C
Schaalgrootte en afhankelijkheid
Temperatuur aangeleverd aan gebouw Schaalgrootte
Afhankelijkheid Aanpassingen in gebouw en ruimtegebruik Techniek Isolatie
Aanpassingen in de straat
1 gebouw Geluidseisen, de buitenunit mag wettelijk niet te veel geluid produceren op de erfgrens. HT-buitenluchtwarmtepomp, buitenunit en buffervat Geen noodzaak om te isoleren, wel aan te raden
Afgiftesysteem Ruimtegebruik
Geen noodzaak om radiatoren te vervangen Hoog
Koeling Gasnet Elektriciteitsnet
Mogelijk in combinatie met vloerverwarming Niet noodzakelijk bij elektrisch koken, afsluiten per gebouw Verzwaarde aansluiting nodig voor de gebouwen, wanneer er veel gebouwen op deze techniek over stappen is mogelijk ook verzwaring van het netwerk in de wijk noodzakelijk. Niet van toepassing
Warmtenet
Onderhoud
Wanneer de efficiëntie 200% is, stoot dit 0,17 kg CO2/kWh uit. Ter vergelijking, een gasketel stoot voor dezelfde hoeveelheid 0,21 kg CO2/kWh uit. Jaarlijks controleren, ventilatiekanaal eventueel laten schoonmaken.
Financiële haalbaarheid
Investering kantoor label C
De warmtepomp kost ongeveer €50.000, exclusief subsidies. €9.000, ten op zichtte van een €7.000 voor dezelfde gebouw met een gasketel. Zie ook slides 38 tot en met 40 voor een verduidelijking van de kostenberekening.
Extra partijen
Jaarlasten (energiekosten, onderhoud en afschrijving techniek) Belangrijke derde partijen
Financieel-technische haalbaarheid
Stand techniek
Alleen nog pilotprojecten op de markt, techniek moet nog verder ontwikkeld worden
Bron van warmte
Duurzaamheid
Installateur van techniek. Stedin voor elektriciteitsnet
22
Uitleg technieken Warmtepomp met bodemlus
Wat is een bodemwarmtepomp? Een bodemwarmtepomp haalt warmte van zo’n 10ºC uit de bodem en verwarmt je gebouw door middel van een warmtepomp daarmee op een hogere temperatuur (40 – 45ºC) via radiatoren of vloerverwarming. De bodemwarmtepomp haalt die warmte uit de grond met (verticale) gesloten bodemcollectoren. Dat verwarmen doet de bodemwarmtepomp heel efficiënt met een rendement van 400 tot 600%. Dat wil zeggen; voor iedere gebruikte hoeveelheid energie, in de vorm van elektriciteit, wordt vier tot zes keer zo veel warmte gemaakt. De bodemwarmtepomp maakt ook warm water voor in de keuken of badkamer. Wat merk je in je gebouw? In de gebouw komt een warmtepomp inclusief warmtapwatervat dat samen zo groot is als een flinke koelvriescombinatie. Als dat beter past, kunnen warmtepomp en warmtapwatervat ook naast elkaar staan. Voor de bodemcollector komt een grote boorwagen een aantal gaten boren in de tuin. Elk gat heeft een breedte van ongeveer 3 tot 4 cm en is zo’n 100 tot 150 meter diep. Daarna moet de tuin wel opgeknapt worden, maar je ziet er later niets van terug. Deze leidingen hebben in principe geen verder onderhoud meer nodig. Leidingen verbinden de bodemcollector met de warmtepomp. Voor de warmtepomp komen er mogelijk extra groepen in de meterkast.
Is de temperatuur van 40 – 45ºC warm genoeg voor mijn gebouw? Mogelijk niet meteen. Dat ligt aan de isolatie en het afgiftesysteem (convectoren of vloerverwarming) in je gebouw. gebouwen van na 1992 zijn redelijk tot goed geïsoleerd. Voor 1992 vaak een stuk minder. Bij deze gebouwen is het verstandig om de gebouw beter te isoleren. Door te isoleren, verminder je de warmtevraag van de gebouw. Hierdoor is het makkelijker om de gebouw met een lage temperatuur te verwarmen. De radiatoren of convectoren vervang je door laagtemperatuurradiatoren of convectoren. Daarmee werkt de warmtepomp zuinig en efficiënt. Wat merk je in de buurt? Het installeren van dit type warmtepomp heeft geen direct effect in de buurt, omdat deze warmtepomp geen buitenunit heeft. De boorwagen (ongeveer de grootte van een bestelbusje) moet wel naar de tuin kunnen rijden. Ook moet er ruimte beschikbaar zijn voor een kleine graafmachine, en twee kleine tijdelijke afvalcontainers voor de opvang van boorwater en modder. Op dit moment worden er al enkele gebouwen aan de ‘s-Gravenweg voorzien van duurzame warmte en koude door bodemlussen.
23
Warmtepomp met bodemlus Temperatuur
Temperatuur warmtenet
Niet van toepassing 50°C
Schaalgrootte en afhankelijkheid
Temperatuur aangeleverd aan gebouw Schaalgrootte Afhankelijkheid
Bodemlussen mogen niet overal geslagen worden, dit is afhankelijk van provinciaal beleid en restrictiegebieden. Op de ‘s Gravenweg lijken er voor nu geen restrictiegebieden te zijn.
Aanpassingen in gebouw en ruimtegebruik Techniek Isolatie
1 gebouw
Bodemwarmtepomp, bodemlussen en buffervat Hoge isolatiegraad nodig
Afgiftesysteem Ruimtegebruik
Vloerverwarming (of laagtemperatuurconvectoren) Hoog
Koeling Gasnet Elektriciteitsnet Warmtenet
Goed mogelijk in combinatie met vloerverwarming Gasaansluiting verwijderen Verzwaarde aansluiting nodig voor de gebouwen Niet van toepassing
Duurzaamheid Onderhoud
Wanneer de efficiëntie 470% is, stoot dit 0,8 kg CO2/kWh uit. Ter vergelijking, een gasketel stoot voor dezelfde hoeveelheid 0,21 kg CO2/kWh uit. Jaarlijks laten controleren.
Financiële haalbaarheid
Investering kantoor label C
De warmtepomp en bodemlussen kosten ongeveer €90.000, exclusief subsidies. €8.000, ten op zichtte van een €7.000 voor dezelfde gebouw met een gasketel. Zie ook slides 38 tot en met 40 voor een verduidelijking van de kostenberekening.
Extra partijen
Jaarlasten (energiekosten, onderhoud en afschrijving techniek) Belangrijke derde partijen
Financieel-technische haalbaarheid
Stand techniek
Techniek is op de markt en bewezen
Aanpassingen in de straat
Bron van warmte
Installateur van techniek. Stedin voor elektriciteitsnet.
24
Uitleg technieken Pelletkachel/biomassaketel
Wat is een pelletkachel? Met een pelletkachel (of biomassaketel) kun je je huis zonder aardgas verwarmen. In plaats daarvan verbrand je houtpellets. Pellets zijn korrels van hout. Een losse kachel, zoals een open haard verwarmt meestal één kamer. Een biomassaketel is een cv-ketel voor je verwarming én warm water, maar dan op hout in plaats van gas. De efficiëntie van een pelletkachel ligt rond de 80% van de energie die erin gestopt wordt in de vorm van hout (snippers).
Wat merk je in je gebouw? Een pelletkachel kan ingezet worden als hoofdverwarming of als bijverwarming. De temperatuur die deze kachels opwekken is hoog genoeg om gebouwen van warmte te kunnen voorzien zonder extra isolatiemaatregelen. Een pelletkachel aangesloten op het centrale verwarmingssysteem en verwarmd de hele gebouw. Wanneer dit als hoofdverwarming gebruikt wordt is er een forse ruimtereservering noodzakelijk voor de hout voorraad. Meestal in de schuur of buitenberging. Een gemiddeld huis verbruikt over een jaar 5.200 kilo houtpellets (Milieucentraal).
Is het duurzaam? Bij het verbranden van hout komt onder andere fijnstof vrij. Fijnstof is schadelijk voor de gezondheid. Uit metingen blijkt dat pelletkachels en biomassaketels die voldoen aan de landelijke normen voor fijnstofuitstoot, per branduur 80 procent schoner zijn dan gewone houtkachels. Ze werken automatisch en hebben daardoor een heel goede verbranding. Hoewel het efficiënt ingezet wordt, zorgt de continue inzet van pelletkachels echter wel voor een continue instroom van fijnstof. Hiernaast komt bij het verbranden van hout CO2 vrij, net als bij aardgas. Het hout hiervoor kan duurzaam verbouwd zijn, maar er is op dit moment onvoldoende verantwoorde biomassa beschikbaar om grootschalig in te zetten op biomassa ketels als duurzame verwarmingsbron (Milieucentraal).
Wat merk je in de buurt? Buren kunnen te maken krijgen met hogere concentraties fijnstof en hier overlast van ervaren. Zeker op momenten wanneer het buiten windstil en mistig is blijft de vervuiling van de houtstook hangen in de omgeving. Kinderen, ouderen en mensen met een longaandoening zijn extra gevoelig voor deze luchtvervuiling.
25
Pelletkachel/biomassakachel Temperatuur
Temperatuur warmtenet
Niet van toepassing 70°C
Schaalgrootte en afhankelijkheid
Temperatuur aangeleverd aan gebouw Schaalgrootte
Afhankelijkheid Aanpassingen in gebouw en ruimtegebruik Techniek Isolatie
1 gebouw Er dient voldoende bereikbare ruimte te zijn om de houtpellets op te slaan en af te leveren. Biomassaketel, goede rookgasafvoer, grote opslagruimte en voorraadvat in berging of schuur. Geen hoge isolatiegraad nodig
Afgiftesysteem Ruimtegebruik
Vloerverwarming of radiatoren Hoog
Koeling Gasnet Elektriciteitsnet Warmtenet
Niet mogelijk Gasaansluiting verwijderen wanneer elektrisch koken toegepast wordt Niet van toepassing
Duurzaamheid Onderhoud
Dit stoot 0 kg CO2/kWh uit, wanneer uit gegaan wordt van duurzame houtstook. Ter vergelijking, een gasketel stoot voor dezelfde hoeveelheid 0,21 kg CO2/kWh uit. Jaarlijks controleren, ventilatiekanaal en rookafvoer eventueel laten schoonmaken.
Financiële haalbaarheid
Investering kantoor label C
De kosten voor een biomassaketel zijn ongeveer €50.000. €6.000, ten op zichtte van een €7.000 voor dezelfde gebouw met een gasketel. Zie ook slides 38 tot en met 40 voor een verduidelijking van de kostenberekening.
Extra partijen
Jaarlasten (energiekosten, onderhoud en afschrijving techniek) Belangrijke derde partijen
Financieel-technische haalbaarheid
Stand techniek
Techniek is op de markt en bewezen
Aanpassingen in de straat
Bron van warmte
Installateur van techniek. Specialist voor onderhoud (ventilatoren en luchtkanalen)
26
Uitleg technieken Waterstofketel
Wat is een waterstofketel? Een waterstofketel is een hr-ketel waarbij de bron geen aardgas is, maar (duurzaam opgewekte) waterstof. Waterstof is op zichzelf niet duurzaam, maar is een energiedrager, net als dat elektriciteit of aardgas dat is. Gelukkig kunnen we waterstof wel duurzaam maken: door gebruik te maken van groene stroom kunnen we in grote fabrieken duurzame waterstof maken: ‘groene waterstof’.
Wat merk je in je gebouw? In de gebouw merk je weinig tot niets. De huidige hr-ketel wordt vervangen door een waterstofketel. Ook deze ketel kan hoge temperaturen maken wanneer dat noodzakelijk is. Mogelijk moeten er wat leidingen in de gebouw gecontroleerd en eventueel vervangen worden, wanneer deze niet geschikt zijn om waterstof te vervoeren. Dit gebeurt vaak onder een hogere druk dan het aardgas. Verder verandert er technisch gezien zeer weinig ten opzichte van de gasgestookte hr-ketel.
Is het duurzaam? Waterstof kán duurzaam zijn, wanneer het gemaakt is met groene stroom. Juist deze duurzame grootschalige productie van waterstof is voor nu lastig. Die loopt op dit moment nog achter op de mogelijke vraag. Organisatie Natuur en Milieu heeft een waterstofladder opgesteld om aan te geven waar het de meeste positieve impact kan maken op verduurzaming. Hier komt het verwarmen van gebouwen vrij laag op de rangorde, omdat het inzetten van waterstof hier minder impact maakt, dan wanneer zwaar vervoer of de industrie er gebruik van maakt.
Wat merk je in de buurt? De uitrol van waterstofketels is een project dat in grote gebieden zal moeten gebeuren. Waterstof kan, met enkele kleine aanpassingen, in de toekomst namelijk over het huidige aardgasnet vervoerd worden. Alleen kan in het aardgasnet niet aardgas én waterstof op het zelfde moment vervoerd worden. Daarom zullen grote groepen gebouwen gelijktijdig overstappen van het aardgas naar waterstof. Hiervoor moeten de leidingen in de straat mogelijk aangepast worden, maar de hoofdstructuur er van kan blijven bestaan.
27
Waterstofketel Temperatuur
Schaalgrootte en afhankelijkheid
Temperatuur aangeleverd aan gebouw Schaalgrootte
70°C
Afhankelijkheid
Alleen collectief mogelijk; zelf produceren van waterstof is niet mogelijk, dus zal het volledige gasnet over moeten stappen op waterstof. Waterstof combi-ketel Geen noodzaak om te isoleren, wel aan te raden
Aanpassingen in gebouw en ruimtegebruik Techniek Isolatie
1 gebouw
Afgiftesysteem Ruimtegebruik
Geen noodzaak om radiatoren te vervangen Laag
Koeling Gasnet Elektriciteitsnet Warmtenet
Niet mogelijk Huidig gasnet kan ingezet worden om waterstof te leveren Geen verzwaring nodig voor de gebouwen Niet van toepassing
Duurzaamheid Onderhoud
De duurzaamheid van een waterstofketel hangt erg af van hoe het waterstof geproduceerd wordt, wanneer dit met groene stroom gemaakt wordt, is het een duurzaam alternatief. Jaarlijks laten controleren.
Financiële haalbaarheid
Investering kantoor label C
Een waterstofketel kost ongeveer €18.000 €7.500, ten op zichtte van een €7.000 voor dezelfde gebouw met een gasketel. Zie ook slides 38 tot en met 40 voor een verduidelijking van de kostenberekening.
Extra partijen
Jaarlasten (energiekosten, onderhoud en afschrijving techniek) Belangrijke derde partijen
Financieel-technische haalbaarheid
Stand techniek
Techniek is voor experimenten op de markt, maar nog nieuw en in ontwikkeling
Aanpassingen in de straat
Bron van warmte
28
Uitleg technieken Hybride warmtepomp
Wat is een hybride warmtepomp? Een hybride warmtepomp is een hr-ketel (gas) met een buitenluchtwarmtepomp. De warmtepomp haalt via een buitenunit zijn warmte uit de buitenlucht. De warmtepomp verwarmt met die warmte je gebouw op een temperatuur van (40 – 45ºC) via de bestaande radiatoren, convectoren of vloerverwarming. Dat doet de warmtepomp met een rendement van 300 tot 400% voor de basisverwarming van je gebouw. De ketel neemt de verwarming over als het koud is of er een grote vraag is en levert een hogere temperatuur. De ketel levert vaak ook het warm tapwater voor keuken en badkamer. Wanneer de ketel de verwarming overneemt wordt er dus alsnog gas verbruikt. Een hybride warmteketel is dus niet volledig aardgasvrij en daarom een minder duurzame optie. Wat merk je in je gebouw? In je gebouw komt er een warmtepomp naast je (bestaande) ketel. Afhankelijk van het type is het formaat vergelijkbaar of iets groter dan een hrketel. Een voorraadvat is niet nodig. Bij een hybride warmtepomp met buitenunit komt er een buitenunit aan de gevel, op het dak of op de grond. Als er geen ruimte is voor een buitenluchtunit, zijn er ook alternatieven, zoals een warmtepomp die via buizen door het dak buitenlucht aanzuigt, de warmte eruit haalt en weer terug naar buiten blaast. Bij een hybride warmtepomp houd je je gasaansluiting en hrketel. Dat betekent ook dat je op gas kan blijven koken.
Is de temperatuur hoog genoeg voor mijn gebouw? Ja. Als de warmtepomp niet genoeg warmte kan produceren, zorgt de hr-ketel voor de gewenste hoge temperaturen, bijvoorbeeld als het echt koud is. De maximale temperatuur van een hybride warmtepomp is even hoog als de huidige ketel dus daar merk je weinig van. Je hoeft je gebouw niet extra te isoleren, maar extra isolatie kan wel voordelen opleveren. Isolatie vermindert je energiegebruik. Zo wordt je energierekening lager en is ook je gebouw comfortabeler. Wat merk je in de buurt? Het installeren van een hybride warmtepomp heeft geen effect in de buurt. Veel verschillende buitenunits op de daken of aan de gevels staat niet zo mooi. Maak dan onderling afspraken over merk, type en plek op het dak / aan de gevel / op de grond. Buitenunits maken altijd een beetje geluid. Daarom kies je in overleg met de installateur voor een stil type. Meerdere buitenunits bij elkaar geven (samen) soms geluidsoverlast. Bij een hybride warmtepomp zonder buitenunit merk je niets in de buurt.
29
Hybride warmtepomp Temperatuur
Temperatuur warmtenet
Niet van toepassing 70°C
Schaalgrootte en afhankelijkheid
Temperatuur aangeleverd aan gebouw Schaalgrootte
Afhankelijkheid Aanpassingen in gebouw en ruimtegebruik Techniek Isolatie
Aanpassingen in de straat
Bron van warmte
1 gebouw Geluidseisen, de buitenunit mag wettelijk niet te veel geluid produceren op de erfgrens Aardgas combi-ketel en buitenluchtwarmtepomp met buitenunit Geen noodzaak om te isoleren, betere isolatie is wel een pre voor lagere CO 2-uitstoot
Afgiftesysteem Ruimtegebruik
Geen noodzaak om radiatoren te vervangen, vloerverwarming is wel een pre voor lagere CO 2-uitstoot Hoog
Koeling Gasnet Elektriciteitsnet Warmtenet
Goed mogelijk in combinatie met vloerverwarming Huidige gasnet Verzwaring nodig voor de gebouwen Niet van toepassing
Duurzaamheid
Wanneer de efficiëntie 550% is, en de luchtwarmtepomp ongeveer driekwart van alle warmte maakt voor het huis, stoot dit 0,15 kg CO2/kWh uit. Ter vergelijking, een gasketel stoot voor dezelfde hoeveelheid 0,21 kg CO2/kWh uit. Jaarlijks controleren, ventilatiekanaal en rookafvoer eventueel laten schoonmaken.
Onderhoud Financiële haalbaarheid
Investering kantoor label C
Extra partijen
Jaarlasten (energiekosten, onderhoud en afschrijving techniek) Belangrijke derde partijen
Financieel-technische haalbaarheid
Stand techniek
De warmtepomp kost ongeveer €30.000, exclusief subsidies. Hier naast gelden nog de kosten voor een CV-ketel wanneer deze nieuw gekocht zal moeten worden. €6.000, ten op zichtte van een €7.000 voor dezelfde gebouw met een gasketel. Zie ook slides 38 tot en met 40 voor een verduidelijking van de kostenberekening. Gasleverancier en behouden aardgasnet. Stedin voor elektriciteitsnet Techniek is op de markt en bewezen
30
Uitleg technieken Infraroodpanelen
Wat is een infraroodpaneel? Een infraroodpaneel zorgt voor directe warmtelevering door middel van stralingswarmte. Deze warmte is zeer lokaal en wordt over het algemeen als prettig ervaren. Een voordeel hiervan is dat de warmte alleen op de plaats beschikbaar is waar deze nodig is. Infraroodpanelen zetten elektriciteit een-op-een om in stralingswarmte. De efficiëntie van het paneel wordt daarom nooit hoger dan 100%. Er zijn wel onderzoeken rapporten waarin aangegeven wordt dat het energiegebruik lager is dan wanneer de zelfde hoeveelheid warmte gemaakt zou moeten worden met een CV-ketel of een warmtepomp, omdat de warmte op één plek wordt afgeleverd in op je wordt gestraald. Zekerheid hiervan is er echter niet.
Is het voldoende voor verwarming van de gebouw? Over het algemeen niet; infraroodpanelen kunnen ingezet worden als bijverwarming. De infraroodpanelen hebben over het algemeen onvoldoende vermogen voor volledige verwarming van de gebouwen. Wat merk je in de buurt? Het installeren van infraroodpanelen heeft geen direct effect in de buurt. Vanwege de efficiëntie van de panelen moet het elektriciteitsnet mogelijk verzwaard worden wanneer er veel gebouwen op deze techniek overstappen.
Wat merk je in je gebouw? In de gebouw wordt op bepaalde plaatsen een infraroodpaneel geplaatst. Dit kan vast geplaatst worden aan het plafond of aan de muur, maar ook verrijdbaar gehouden worden. De infraroodpanelen hebben alleen een elektriciteitsaansluiting nodig, dus een kabel naar het paneel is noodzakelijk.
31
Infraroodpanelen Temperatuur
Temperatuur warmtenet
Schaalgrootte en afhankelijkheid
Temperatuur aangeleverd aan gebouw Schaalgrootte
Afhankelijkheid Aanpassingen in gebouw en ruimtegebruik Techniek Isolatie
Niet van toepassing Niet van toepassing 1 gebouw Comforteis Infraroodpanelen en elektrische boiler Geen noodzaak om te isoleren, wel aan te raden
Afgiftesysteem Ruimtegebruik
Geen noodzaak om radiatoren te vervangen Laag
Koeling Gasnet Elektriciteitsnet Warmtenet
Niet mogelijk Niet noodzakelijk bij elektrisch koken, afsluiten per gebouw Verzwaring nodig voor de gebouwen Niet van toepassing
Duurzaamheid Onderhoud
Wanneer de efficiëntie 100% is, stoot dit 0,34 kg CO2/kWh uit. Ter vergelijking, een gasketel stoot voor dezelfde hoeveelheid 0,21 kg CO2/kWh uit. Weinig tot geen, eventueel afstoffen.
Financiële haalbaarheid
Investering kantoor label C
De kosten van infraroodpanelen liggen ongeveer op €4000. €9.000, ten op zichtte van een €7.000 voor dezelfde gebouw met een gasketel. Zie ook slides 38 tot en met 40 voor een verduidelijking van de kostenberekening.
Extra partijen
Jaarlasten (energiekosten, onderhoud en afschrijving techniek) Belangrijke derde partijen
Financieel-technische haalbaarheid
Stand techniek
Techniek is op de markt en bewezen
Aanpassingen in de straat
Bron van warmte
Stedin voor elektriciteitsnet
32
Uitleg technieken Zeer lage temperatuur warmtenet
Wat is een zeer lage temperatuur warmtenet? Een zeer lage temperatuur (ZLT) warmtenet levert warmte met een bodemtemperatuur via een collectief leidingnet in de straat naar de gebouwen. Een warmtepomp in je gebouw waardeert de temperatuur op en geeft die warmte af aan het laagtemperatuurafgiftesysteem van vloerverwarming, laagtemperatuurradiatoren of laagtemperatuurconvectoren. Koeling is ‘s zomers ook mogelijk door gebruik te maken van dit zelfde water. Een belangrijk aspect is dat de bodem jaarlijks wel in balans moet blijven. Wordt er meer warmte geleverd dan koude, dan zal de bodem geregenereerd moeten worden. Wat merk je in je gebouw? De meeste gebouwen krijgen extra isolatie en een ander afgiftesysteem. Dat is best ingrijpend, maar de gebouwen worden comfortabeler en energiezuinig. Ook krijgen alle gebouwen een warmtepomp inclusief warmtapwatervat dat samen zo groot is als een flinke koelvriescombinatie. Als dat beter past, kunnen warmtepomp en warmtapwatervat ook naast elkaar staan.
Is de temperatuur van 40 – 45ºC warm genoeg voor mijn gebouw? Mogelijk niet meteen. Dat ligt aan de isolatie en het afgiftesysteem (radiatoren, convectoren of vloerverwarming) in je gebouw. gebouwen van na 1992 zijn redelijk tot goed geïsoleerd. Voor 1992 vaak een stuk minder. Bij deze gebouwen is het verstandig om de gebouw beter te isoleren. Door de gebouw te isoleren zorg je er voor dat er minder warmte nodig is voor het verwarmen van je huis, je verliest namelijk minder aan de buitenlucht. Hierdoor kunnen ook minder sterke, maar zuinigere apparaten dan gasketels, zoals warmtepompen de gebouw verwarmen. De radiatoren of convectoren vervang je door laagtemperatuurradiatoren of convectoren. Daarmee werkt de warmtepomp zuinig en efficiënt.
Wat merk je in de buurt? In de straat komt een leidingstelsel van een aanvoerleiding en retourleiding met een aanvoer- en retouraftakking naar elke gebouw. De leverancier van het warmtenet breekt de straat open en maakt een geul of gat naar de gebouwen. Dat zorgt tijdelijk voor overlast. Wanneer mogelijk combineert de gemeente dit met andere werkzaamheden in de straat.
33
Zeer lage temperatuur warmtenet Temperatuur
Temperatuur warmtenet
Er komt een warmtenet, de temperaturen hiervan zijn ongeveer: 12-15°C 40°C
Schaalgrootte en afhankelijkheid
Temperatuur aangeleverd aan gebouw Schaalgrootte Afhankelijkheid
Aanpassingen in gebouw en ruimtegebruik Techniek Isolatie
Aanpassingen in de straat
Bron van warmte
Over het algemeen: meer dan 200 gebouwen. Ook moeten de gebouwen dichtbij elkaar liggen, zoals rijgebouwen of appartementen. Van deze 200 (of meer) gebouwen, moet 80% van de gebouwen meedoen; anders wordt de afstand tussen de gebouwen weer te groot. Waterwarmtepomp en buffervat Hoge isolatiegraad nodig
Afgiftesysteem Ruimtegebruik
Vloerverwarming of laagtemperatuurconvectoren Gemiddeld
Koeling Gasnet Elektriciteitsnet Warmtenet
Mogelijk in combinatie met vloerverwarming Niet noodzakelijk bij elektrisch koken, afsluiten per gebouw. Verzwaring nodig door warmtepomp Aanleggen warmtenet
Duurzaamheid
Wanneer de efficiëntie 550% is, stoot dit 0,09 kg CO2/kWh uit. Dit is hoger dan een bodemlus, omdat de warmte ook nog vervoerd moet worden van de centrale bron naar de gebouw. Ter vergelijking, een gasketel stoot voor dezelfde hoeveelheid 0,21 kg CO2/kWh uit. Jaarlijks laten controleren.
Onderhoud Financiële haalbaarheid
Investering kantoor label C
De investering is afhankelijk van de bijdrage aansluitkosten (BAK) die een bedrijf vraagt die het warmtenet zal aanleggen. Dit is afhankelijk van de buurt en kansrijkheid van het bronnet. €7.500, ten op zichtte van een €7.000 voor dezelfde gebouw met een gasketel. Zie ook slides 38 tot en met 40 voor een verduidelijking van de kostenberekening.
Extra partijen
Jaarlasten (energiekosten, onderhoud en afschrijving techniek) Belangrijke derde partijen
Financieel-technische haalbaarheid
Stand techniek
Techniek is op de markt en bewezen
Temperatuur
Temperatuur warmtenet
12-15°C
Warmtenetbeheerder. Beheerder wko-bron
34
Welke technieken vallen af voor verder onderzoek? Klik om een ondertitel te maken.≈
'
Op deze pagina vallen verschillende technieken af die technisch wel mogelijk zijn, maar niet kansrijk. Per techniek noemen we de reden
hiervan. •
Waterstofketel. CV-ketels die waterstof kunnen verbranden zijn op dit moment op de markt, er wordt binnen 15 jaar echter niet voldoende waterstofproductie verwacht om hier ook gebouwen grootschalig mee te verwarmen.
•
Pelletkachel/biomassaketel. De gemeente Capelle aan den IJssel werkt niet mee aan initiatieven om biomassa te gebruiken als warmtebron voor individuele woningen vanwege de negatieve gevolgen die het verbranden van hout kan hebben voor de (directe) omgeving. Deze techniek valt af daarom af omdat deze techniek veel fijnstof produceert en daarom niet wenselijk is in de bebouwde omgeving.
•
Warmtenet. Er zijn nu te weinig gebouwen met een energielabel van B of hoger bij elkaar in de buurt om dit betaalbaar aan te kunnen leggen.
35
Doorgerekende technieken Voor de verschillende gebouwen zijn onderstaande systemen verder onderzocht. In principe zijn het allemaal individuele systemen: per gebouw komt er een eigen systeem. Alleen de bodemlus van de bodemgekoppelde warmtepomp kan eventueel gedeeld worden met meerdere kantoren met label A. Voor nu is er één bodemlus per kantoor aangehouden, de kosten hiervan kunnen in de toekomst dus dalen wanneer deze bodemlus gedeeld wordt met meerdere kantoren. Voor het kantoor met energielabel C zijn hoge temperatuur opties weergegeven. Voor de infraroodpanelen is er vanuit gegaan dat deze de volledige warmtevraag zullen voorzien. In de Fabriekshal is er een tweetal opties uitgewerkt: een laagtemperatuur warmtepomp, met een aangepast afgiftesysteem: dit kost vooraf extra, maar gebruikt minder stroom. Of een HT-lucht warmtepomp. Dan hoeft er niets aangepast te worden, maar gebruik je wel meer stroom. Fabriekshal
Kantoor C
Kantoor A
Lucht-warmtepomp; afgifte convectoren
HT lucht warmtepomp
Lucht warmtepomp
HT-lucht warmtepomp; afgifte lucht
Infrarood-panelen
Bodemgekoppelde warmtepomp met bodemlus
Hybride warmtepomp
Hybride warmtepomp
Hybride warmtepomp 36
Uitgangspunten en toelichting berekeningen De technieken zijn doorgerekend op kosten en CO2-uitstoot over een vooraf vastgestelde periode. Het is belangrijk dat deze periode lang genoeg is: zo worden systemen die een hogere kosten, maar een lange levensduur hebben ook goed gewaardeerd. Er wordt daarom uit gegaan van een periode van 45 jaar.
Kosten
CO2-uitstoot
De kosten zijn in beeld gebracht aan de hand ‘levensduurkosten’, ook wel TCO genoemd. Hierbij wordt berekend hoeveel het kost om een bepaalde dienst over een langere periode te krijgen. In het geval van een CV-ketel, of luchtwarmtepomp bereken je dus hoeveel het kost om je huis voor de komende 45 jaar op deze manier te verwarmen. Onderdelen hiervan zijn: • Investeringskosten voor de aanschaf en installatie van een systeem. • Onderhoudskosten: Om het systeem goed te laten draaien is onderhoud nodig, de mate van onderhoud kan verschillen tussen de verschillende technieken. • Vervangingskosten: een CV-ketel of warmtepomp gaat over het algemeen geen 45 jaar mee, daarom wordt er geld ‘gereserveerd’ in de berekening om iedere 15 jaar de CV-ketel of warmtepomp te kunnen vervangen. • Energielasten: Dit zijn de jaarlijkse kosten voor elektriciteit of aardgas.
De CO2-uitstoot van de verschillende verwarmingstechnieken zijn doorgerekend over de gebruiksperiode van het systeem. Hierbij wordt er alleen gekeken naar de input van elektriciteit en aardgas om de uitstoot te bepalen. De uitgangspunten voor de uitstoot van CO2 zijn vastgelegd op basis van de huidige uitstoot. In de toekomst zal er meer groene stroom toegevoegd worden aan het elektriciteitsnet. Hierdoor zullen verwarmingsopties die uit gaan van elektriciteit, zoals warmtepompen of elektrisch verwarmen minder CO2 uitstoten voor dezelfde energielevering.
Door inflatie wordt geld minder waard: het is daarom van belang dat kosten in de toekomst goed worden verrekend. Dit heet ‘contant maken’ van kosten; daarmee berekenen we hoeveel een uitgave in de toekomst op dit moment zou kosten. Een uitwerking hiervan is weergegeven op pagina 39.
37
Uitgangspunten en toelichting berekeningen In onderstaande bulletpoints en tabel zijn de uitgangspunten voor de doorrekeningen van verschillende technieken op de volgende pagina’s weergegeven. • De investeringen in techniek en isolatie van de woningen zijn doorgerekend inclusief btw. Hiervoor is de prijs van januari 2023 aangehouden. • Alle investeringen worden afgeschreven over de technische levensduur van de apparaten. Wanneer deze weggedaan worden is deze ook financieel volledig afgeschreven. • De financiële uitgangspunten voor elektriciteitsprijs en gasprijs kunnen een grote invloed hebben op de uitkomsten; daarom is hiervoor later een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd. • Bij het berekenen van de TCO wordt rekening gehouden met 8% onvoorziene kosten: bijvoorbeeld wanneer de techniek eerder kapot gaat dan verwacht. • De besparing van CO2-uitstoot wordt vergeleken met een huidige traditionele CV-ketel. Hiervoor is gekozen omdat deze techniek op dit moment het meeste voorkomt in de woningen.
Onderwerp
Eenheid
Waarde
Milieu-uitgangspunten CO2-uitstoot gas
[kg/m3]
2,085
CO2-uitstoot elektra
[kg/kWh]
0,427
Financiële uitgangspunten Onvoorziene kosten
[-]
8%
Elektriciteitsprijs
[€/kWh]
0,38
Gasprijs
[€/m3]
1,10
Energetische uitgangspunten Efficiëntie lucht-water [-] warmtepomp Efficiëntie warmtepomp met [-] bodemlussen Efficiëntie individuele [-] warmtepomp aan bronnet
350% 500% 550%
38
Voorbeeldgebouw 1: Loods uit 1970 Financiële enondertitel energetische analyse Klik om een te maken.≈ '
Voor een vergelijking zijn totale kosten van gebruik en eigenaarschap (TCO) van verschillende technieken omgezet naar jaarlijkse kosten. Hiermee wordt duidelijk wat een techniek nu écht kost voor het verwarmen van het gebouw, inclusief afschrijving van de materialen en onderhoud. Bijvoorbeeld: de aanschaf van een luchtwarmtepomp kost €10.000, deze kosten worden gespreid over een periode van 15 jaar, om zo jaarlijkse kosten goed te bepalen. Hierdoor wordt er jaarlijks een bedrag van ongeveer € 667,- gerekend voor de warmtepomp. We zien dat de jaarlijkse kosten voor de hybride warmtepomp in deze situatie het laagste zijn. Dat komt door de lagere investeringskosten, en daardoor ook de lagere onderhoudskosten, die gerekend worden als een percentage van de investering. Uitgangspunt is hierbij wel dat het afgiftesysteem niet aangepast hoeft te worden. Veel loodsen worden verwarmd met luchtverwarming, een laag-temperatuur oplossing is hier niet voor geschikt. Dit kan nog grote kosten tot gevolg hebben, waardoor de HT-lucht water warmtepomp beter uit komt. Tot slot is het mogelijk om de loods te verwarmen met infrarood-panelen. Dit zorgt voor lokale verwarming en is daardoor goedkoper. Dit is niet meegenomen in dit vergelijk omdat de mate van lokale verwarming erg afhankelijk is van de loods en per bedrijf onderzocht zal moeten worden.
De onderste grafiek geeft de CO2-uitstoot (inclusief eventuele koudelevering) voor dit systeem weer, met als referentietechniek, een CV-ketel. Zichtbaar is dat alle technieken CO2 besparen, maar de hoog temperatuur warmtepomp het minste. Er moet veel warmte gemaakt worden met een matige efficiëntie; hierdoor is er veel stroom nodig.
39
Voorbeeldgebouw 2: Kantoor met energielabel C Financiële enondertitel energetische analyse Klik om een te maken.≈ '
Voor voorbeeldgebouw 2 zijn drie hoog temperatuur
oplossingen onderzocht; de lucht water warmtepomp, een hybride warmtepomp en elektrisch verwarmen door gebruik te maken van infrarood panelen. De investeringskosten van de HT-lucht water warmtepomp is veel hoger dan voor de infrarood panelen, en iets hoger dan een hybride warmtepomp. Maar doordat dit een stuk zuiniger is, is het over een periode van 45 jaar toch goedkoper dan de infraroodpanelen. Wanneer we naar de CO2-uitstoot kijken zien we dat de infraroodpanelen op dit moment meer CO2 uit stoten dan een CV-ketel. De efficiëntie hier van is hoger. Door in de toekomst de stroom duurzaam op te wekken, door zonnepanelen en windmolens worden deze systemen een zuiniger op het gebied van CO2-uitstoot.
40
Voorbeeldgebouw 3: Kantoor met energielabel A Financiële enondertitel energetische analyse Klik om een te maken.≈ '
Voor dit voorbeeld gebouw zijn er twee laag temperatuur
technieken, en een hybride warmtepomp doorgerekend. Het wordt meteen zichtbaar dat alle technieken CO2uitstoot besparen ten op zichtte van de huidige CV-ketel. De individuele lucht-water warmtepomp is over een periode van 45 jaar het goedkoopst van de drie technieken; de investeringskosten zijn weliswaar hoger dan van een hybride warmtepomp, maar de onderhoudskosten en het energieverbruik is lager.
41
Voorbeeldgebouw 1
Gevoeligheidsanalyse elektriciteitslasten
Scenario energieprijs Laag
De verschillende warmtepompen gebruiken elektriciteit, en soms ook gas.
Huidig
De afgelopen jaren zijn de energieprijzen fors gestegen, en dalen ook weer sterk. voor deze technieken een gevoeligheidsanalyse Klik omDaarom eenisondertitel te maken.≈
'
Hoog
uitgevoerd voor verschillende energieprijzen.
Individuele LT lucht warmtepomp Hybride warmtepomp HT lucht water warmtepomp Individuele LT lucht warmtepomp Hybride warmtepomp HT lucht water warmtepomp Individuele LT lucht warmtepomp Hybride warmtepomp HT lucht water warmtepomp
Energiekosten € 6.057 € 6.547 € 9.636 € 7.455 € 8.337 € 11.860 € 8.852 € 10.475 € 14.083
Afwijking totale jaarlijkse lasten -7% -10% -9% 0% 0% 0% 7% 11% 9%
Voor de 3 voorbeeldgebouwen bepalen we de energielasten wanneer zowel de elektriciteitstarieven en gasprijzen hoog en laag zijn. Dat
Voorbeeldgebouw 2
Scenario energieprijs Laag
vergelijken we met de huidige elektriciteitstarieven. We zien dat de energiekosten daardoor ongeveer 20% hoger of 20% lager zullen zijn dan de energiekosten met de huidige elektriciteitsprijzen.
Huidig
Hoog
Variatie elektriciteitsprijs
Eenheid
Waarde
Elektriciteitsprijs – laag
[€/kWh]
0,26
Elektriciteitsprijs – huidig
[€/kWh]
0,32
Elektriciteitsprijs – hoog
[€/kWh]
0,38
Variatie gasprijs
Elektrisch verwarmen Hybride warmtepomp HT lucht water warmtepomp Elektrisch verwarmen Hybride warmtepomp HT lucht water warmtepomp Elektrisch verwarmen Hybride warmtepomp HT lucht water warmtepomp
Eenheid
Waarde
Gasprijs – laag
[€/m3]
0,78
Gasprijs – huidig
[€/m3]
1,10
Gasprijs– hoog
[€/m3]
1,57
Energiekosten € 7.479 € 2.436 € 3.400 € 9.205 € 3.068 € 4.184 € 10.931 € 3.822 € 4.969
Afwijking totale jaarlijkse lasten -18% -10% -9% 0% 0% 0% 18% 12% 9%
Voorbeeldgebouw 3 Scenario energieprijs Laag
Huidig
Hoog
Individuele LT lucht warmtepomp Hybride warmtepomp Individuele warmtepomp met bodemlus Individuele LT lucht warmtepomp Hybride warmtepomp Individuele warmtepomp met bodemlus Individuele LT lucht warmtepomp Hybride warmtepomp Individuele warmtepomp met bodemlus
Energiekosten € 1.230 € 1.458 € 1.424 € 1.513 € 1.849 € 1.753 € 1.797 € 2.283 € 2.082
Afwijking totale jaarlijkse lasten -7% -8% -9% 0% 0% 0% 7% 10% 9%
42
Conclusie: Klik om een ondertitel te maken.≈
'
Op basis van deze eerste verkenning en technische analyse worden er vooral individuele technieken in het gebied verwacht. Dit is omdat de gebouwen erg verschillende energielabels en isolatiewaarden hebben. Hoewel de vermogens en energiegebruiken sterk zullen verschillen tussen alle verschillende gebouwen geven de resultaten wel een goede eerste richting aan. Hieruit blijkt dat de kosten voor lucht-water warmtepompen over het algemeen goedkoper zijn dan de andere
oplossingen; of het nu gaat om een lucht-water warmtepomp ten opzichtte van infraroodpanelen, of dat deze vergeleken worden met bodemlussen. Een voordeel van de bodemlussen is wel dat deze ook de mogelijkheid bieden tot koelen met een hele hoge efficiëntie.
43
Wij maken duurzaamheid werkend! '
Harderwijkweg 7 2803 PW Gouda T 088 - 163 53 00 E dwa@dwa.nl I www.dwa.nl Vestigingen Gouda | Veenendaal | Rijssen | Amstelveen