06 Bijlage A 3 - Ontwerp-Analyserapport Warmteprogramma

Warmtevraag woningen – ruimteverwarming De berekening van de warmtevraag voor de ruimteverwarming van woningen volgt de volgende formule: 𝑄 = 𝑎. 𝑆 + 𝑏 Met het gebruiksoppervlak van de woning in m2. De parameters a en b zijn afhankelijk van woningtype, energielabel en bouwjaar. Let op: later in dit document wordt expliciet onderscheid gemaakt tussen energielabel en schillabel. Voor de warmtevraag kengetallen werken we met het energielabel, aangezien de kengetallen bepaald zijn op basis van de onderverdeling hiernaar.

Om kengetallen te bepalen zijn we gestart van de kengetallen die worden gebruikt in de Startanalyse van de Leidraad voor gemeenten (versie 2020). PBL heeft voor het rekenmodel erachter (Vesta MAIS 5.0) een uitvoerige analyse gemaakt op werkelijke gasverbruiksdata in Nederland om tot een set van kengetallen te komen die de warmtevraag in alle buurten zo goed mogelijk voorspelt. Echter stelden wij in deze kengetallen nog een aantal onlogische trends vast. Zo is het mogelijk dat de warmtevraag van een kleine woning voor eenzelfde labelsprong minder afneemt dan die van een grote woning met verder dezelfde eigenschappen (bouwjaar, woningtype en uitgangslabel). Om die reden hebben wij de volgende regel opgelegd aan deze getallen: “Zowel het variabele als het vaste deel (a en b uit de formule hierboven) mogen binnen één typologie (woningtype + bouwjaarklasse) niet lager worden voor slechtere labels.”

Warmtevraag woningen – tapwater De tapwatervraag van een woning [GJ/jaar] wordt berekend met de volgende formule: 𝑇 = 2,7 ∗ 𝑝 met p het aantal personen. Het aantal personen per woning is gebaseerd op de oppervlakte van de woning volgens ISSO 82.3.

25 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Tabel 3 – Aantal personen en tapwatervraag per gebruiksoppervlakte categorie. Gebruiksoppervlakte

Aantal personen

Tapwatervraag

< 50 m2

1,4

3,8

50 - 75 m2

2,2

5,9

75 - 100 m2

2,8

7,6

100 - 150 m2

3

8,1

> 150 m2

3,2

8,6

Piekvermogen woningen Piekvermogen ruimteverwarming Het piekvermogen van ruimteverwarming in woningen wordt afgeleid van de jaarlijkse warmtevraag in combinatie met een inschatting van het aantal vollasturen. We gaan voor alle woningen uit van 1.300 vollasturen. Piekvermogen tapwater Het piekvermogen van woningen voor tapwater wordt standaard aangenomen op 26.2 kW, gelijk aan het vermogen van een CW4-klasse CV-ketel, wat de standaard is voor de meeste woningen in Nederland.

2.1.2 Afgifte temperatuur De Warmtetool rekent met vier varianten voor de afgiftetemperatuur. De afgiftetemperatuur is de aanvoertemperatuur van de afgiftesystemen in de gebouwen. De vier varianten zijn: • 90 °C – het uitgangspunt is dat alle bestaande bouw zonder aanpassingen geschikt is voor 90 °C • 70 °C • 50 °C • 40 °C Voor deze studie is er gerekend met 70 °C voor het middentemperatuur warmtenet. Lage temperatuur warmtenetten (LT), zeer lage temperatuur (ZLT) warmtenetten en indidviduele oplossingen zijn berekend met 50°C afgiftetemperatuur.

26 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Vereist schillabel voor elke afgiftetemperatuur De Warmtetool definieert voor elk van de afgiftetemperaturen een minimaal vereist schillabel. Dit wil zeggen dat wanneer een bepaalde afgiftetemperatuur geselecteerd wordt voor een scenario, de kosten voor alle schilverbeteringen worden meegenomen in de resultaten. Hieronder een overzicht van de vereiste schillabels per afgiftetemperatuur. Afgiftetemperatuur

Vereist schillabel woningen

Vereist schillabel utiliteiten

70 °C 50 °C

D D A of B A afh. van bouwjaar & type (zie onder) De woningen die met label B verwarmd i.c.m. een afgiftetemperatuur van 50 °C verwarmd kunnen worden zijn: • • • •

Vrijstaande woningen Hoekwoningen en twee-onder-één-kapwoningen Tussenwoningen Hoogbouwwoningen

van 1975 t.e.m. 1991 van 1975 t.e.m. 1999 van 1965 t.e.m. 1999 na 1975

Kosten voor schillabelsprongen bij woningen De kosten K voor een schillabelsprong van een gebouw wordt berekend aan de hand van de gebruiksoppervlakte S en twee parameters a en b via de volgende formule: 𝐾 = 𝑎. 𝑆 + 𝑏 De parameters a en b (hierna kortweg de kengetallen genoemd) zijn afhankelijk van woningtype (bij woningen) en bouwjaar, en uiteraard van het huidige en te behalen schillabel. Voor woningen levert dat een set van kengetallen op voor alle combinaties uit de volgende drie tabellen.

Bouwjaarklassen

Schillabelsprongen

< 1930 1930 – 1945 1946 – 1964 1965 – 1974 1975 – 1991 1992 – 1995 1996 – 1999 2000 – 2005 2006 – 2010 2011 – 2014 2015 – 2020

G, F, E7 → D G, F, E, D, C → B G, F, E, D, C, B → A

7 Voor elk van deze sprongen is een apart kengetal. Bijvoorbeeld: voor de sprong van G naar D, maar ook van F naar D etc.

27 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Woningtypen Vrijstaande woning Hoekwoning/twee-onder-éénkapwoning Tussenwoning Hoogbouwwoning

Deze gebruikte kengetallen zijn: • •

inclusief nodige isolatiemaatregelen aan vloer, gevel, dak, vervanging van glas en aanpassing van ventilatiesysteem (voor labels A en B). exclusief aanpassing afgiftesysteem naar LT-radiatoren of beter. Deze kosten worden apart berekend in de Excel-module van de Warmtetool.

Voor het bepalen van de kengetallen is de basis de kengetallen voor labelsprongen die worden gehanteerd in de Startanalyse van de Leidraad, versie 2020. Deze komt overeen met de kengetallen uit het rekenmodel Vesta MAIS 5.0, ontwikkeld door PBL. Hoe deze set tot stand is gekomen wordt in onderstaande info-box toegelicht.

Kengetallen Startanalyse 2020/Veste MAIS 5.0 De kengetallen in Vesta MAIS zijn afgeleid van bouwkundige kostenkengetallen voor schilmaatregelen van Arcadis (2019) (link), toegepast op modelwoningen uit het WoON-rapport 2018 (link). Beide datasets zijn ingevoerd in de Variatietool van ECN (een generieke toolkit voor statistische analyses) om gemiddelde kengetallen te produceren. De kengetallen van Arcadis bevatten een bandbreedte die is overgenomen in de statistische analyse en invulling geeft aan de min- en max-waarde in de Vesta MAIS kengetallen. De gemiddelde kengetallen zijn door PBL onderworpen aan een handmatige toets op plausibiliteit voor modelwoningen van 30, 120 en 400 m2. Er is geprobeerd om voor elke bouwjaar klasse (zie boven) een aparte set kengetallen te produceren. Een voorwaarde die hierop is gesteld is dat er minstens 10 datapunten per bouwjaarklasse moeten zijn om een voldoende accurate a en b te kunnen bepalen. Waar dit niet kon, zijn bouwjaarklassen samengevoegd. In extreme gevallen leidde dit tot eenzelfde set van kengetallen voor alle bouwjaarklassen. Ook is door PBL een handmatige correctie gebeurd om te voorkomen dat een labelsprong van G naar B goedkoper is dan van F naar B binnen één categorie. Na deze analyse zijn kosten voor het aanpassen van het ventilatiesysteem (voor een voldoende gezond binnenklimaat) opgeteld bij de kengetallen.

Rekenkundig komt het erop neer dat de bparamater voor labelsprongen naar A en B verhoogd is met een vaste waarde (min: € 2605 per woning en max: € 2813 per woning).

28 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Warmtevraag na isolatie Bij een gemaakte schillabelstap hoort een nieuwe warmtevraag. De warmtevraag voor de ruimteverwarming gaat omlaag, de warmtevraag voor tapwater niet (deze is immers niet afhankelijk van de schilkwaliteit). De warmtevraag voor ruimteverwarming wordt op eenzelfde manier berekend als de warmtevraag vóór de labelsprong (dus in de uitgangssituatie), dus met kengetallen a en b die afhangen van gebouwtype en bouwjaar. De set van kengetallen voor deze berekening is gelijk aan de set van kengetallen voor de warmtevraag vóór de labelsprong met uitzondering van de oude gebouwen met een goed uitgangslabel.

2.2 Warmtenet Het hoofdstuk warmteneten bestaat uit een overzicht van kostenkengetallen van de warmtebronnen. Gevolgd door de methode van het leidingnetontwerp, de aflevercomponenten, overhead en klantzijdige kosten.

2.2.1 Warmtebronnen Investeringskosten en onderhoud warmtebronnen De investeringskosten van de verschillende warmtebronnen in het warmtenet hangen grotendeels af van de ontwerpcapaciteit van de bronnen. De totale investeringskosten van de bron worden vervolgens berekend a.h.v. de formule 𝐾=𝑎∗𝑃+𝑏, waarbij 𝑎 een kengetal is in €/kW en 𝑏 een vaste waarde in €. Elke broncategorie heeft een eigen 𝑎 en 𝑏, deze staan gespecificeerd in de Excel module van de Warmtetool. De jaarlijkse onderhoudskosten (jaarlijks, vast) worden op een gelijkaardige manier berekend, maar zonder vaste prijscomponent (𝐾=𝑎∗𝑃). Ook deze kengetallen staan in de Excel module. In deze studie zijn de onderstaande kengetallen gebruikt. Warmtebron

Geothermie

Datathermie

Component Aanvoertemperatuur bron CAPEX, vast CAPEX, variabel Herinvestering na Herinvestering % O&M OPEX variabel Aanvoertemperatuur bron

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

°C

80

80

80

€ €/kW Jaar % €/jaar/kW €/GJ °C

1979 30 139 30

1995 30 140 30

2.000 30 140 30

29 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

TEO

Drycoolers

Aardgas (piek)

CAPEX, vast CAPEX, variabel Herinvestering na Herinvestering % O&M OPEX variabel

€ €/kW Jaar % €/jaar/kW €/GJ

Aanvoertemperatuur bron CAPEX, vast CAPEX, variabel Herinvestering na Herinvestering % O&M OPEX variabel

°C € €/kW Jaar % €/jaar/kW €/GJ

Aanvoertemperatuur bron CAPEX, vast CAPEX, variabel Herinvestering na Herinvestering % O&M OPEX variabel

°C € €/kW Jaar % €/jaar/kW €/GJ

CAPEX, vast CAPEX, variabel Herinvestering na Herinvestering % O&M OPEX variabel

€ €/kW Jaar % % €/GJ

247 15 80 2,5 o.b.v. elektraprijzen 20

249 15 80 2,5 o.b.v. elektraprijzen 20

249 15 80 o.b.v. elektraprijzen 20

175.500 124 15 80 5 o.b.v. elektraprijzen 18

177.000 125 15 80 5 o.b.v. elektraprijzen 18

177.500 125 15 80 5 o.b.v. elektraprijzen 18

95 15 80% 0,9 o.b.v. elektraprijzen 97 15 80% 2% o.b.v. gasprijzen

95 15 80% 1,0 o.b.v. elektraprijzen 98 15 80% 2% o.b.v. gasprijzen

96 15 80% 1,0 o.b.v. elektraprijzen 98 15 80% 2% o.b.v. gasprijzen

30 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Aansluitkosten energie Alle warmtenetten hebben een centrale aansluiting op het elektriciteitsnet nodig, en bij een piekketel op aardgas ook op het gasnet. Hier zijn eenmalige en jaarlijkse kosten mee gepaard. De Warmtetool gaat ervanuit dat alle elektrische verbruikers in het warmtenet (Warmtepomp, transportpomp, onttrekking bron, elektrische piekvoorziening (allen indien van toepassing)) dezelfde aansluiting delen. Uit de aansluit- en vaste kosten-tarieven van 2020 van de drie grootste netbeheerders is een gemiddeld kengetal bepaald voor de volgende vier kosten: Tabel 4 – Aansluitkosten elektra en aardgas Post

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

Elektriciteitsaansluiting: eenmalige aansluitkosten Elektriciteitsaansluiting: vaste jaarlijkse kosten Aardgasaansluiting: eenmalige aansluitkosten Aardgasaansluiting: vaste jaarlijkse kosten

€/kWe

83

84

84

€/jaar/kWe

36

36

36

€/(m3/hr)

30

30

30

€/jaar/(m3/hr)

24

24

24

2.2.2 Leidingwerk

Dijkstra algoritme

Tracé-ontwerp en leidinglengte Een cluster in de Warmtetool bestaat uit een selectie panden op de kaart. Om een inschatting te maken van de lengte warmteleidingen die aangelegd moet worden om deze panden te verbinden met een warmtebron, maakt de Warmtetool gebruik van een automatisch leidingnet algoritme: het Dijkstra algoritme.

Het Dijkstra algoritme is onderdeel van de korstepad-algoritmes binnen de grafentheorie en zoekt via de ‘knopen’ en ‘lijnen’ in een netwerk, een route van a naar b. Om het leiding-netwerk als geheel te optimaliseren op het vlak van lengte en opvoerdruk, is het algoritme aangepast. De aanpassing maakt het een ‘dynamisch gewogen korste pad algoritme’. Door het ‘gewicht’ van de lengte tussen ‘knopen’ dynamisch te maken wordt de reeds berekende routes ‘goedkoper’ en daardoor ‘gunstiger’ voor de routes die nog berekend moeten worden. Daardoor heeft ook de volgorde van routes zoeken effect op de uitkomst. Figuur 11 laat illustratief zien wat het effect is van verschillende zoekvolgorden op de uitkomst van het algoritme. Uit een aantal tests blijkt dat een dynamische factor 0.3 en een aansluitrichting van binnen naar buiten een zeer goed en ook stabiel resultaat oplevert.

31 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Kortste pad

Kortst gewogen pad

Kortst dynamisch gewogen pad (buiten naar binnen)

Kortst dynamisch gewogen pad (binnen naar buiten)

Figuur 11: Illustratie van de werking van het dynamisch gewogen kortste pad algoritme

Bronleiding Bovenop het tracé dat de panden met elkaar verbindt, wordt de leidinglengte vanaf de bron tot aan de eerste afnemer apart bepaald. Voor locatiegebonden bronnen wordt de bronleiding bepaald a.d.h.v. afstand tussen de locatie van de bron en de dichtstbijzijnde afnemer. Voor niet-locatiegebonden bronnen wordt een aanname gemaakt voor de lengte van de bronleiding (zie default waarden).

Primair en secundair tracé Eerst wordt bepaald of er een apart primair en secundair tracé aangelegd moet worden. Dit is nodig als het totale bronvermogen groter is dan drempelwaarde primair is. Om de lengte van het secundair tracé te bepalen, wordt de lengte van het getekende tracé vermenigvuldigd met een correctiefactor voor participatiegraad. Deze factor is iets hoger dan de participatiegraad zelf, omdat een lagere participatiegraad betekent dat de gemiddelde afstand tussen afnemers groter wordt. Hieronder is dit verband zichtbaar op een grafiek.

32 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Figuur 12 – Schaalfactor tracélengte ten op zichten van participatiegraad Tot slot, als er geen apart primair net wordt aangelegd, wordt de lengte van de bronleiding opgeteld bij het secundair tracé. De lengte van het primair tracé (indien van toepassing) wordt bepaald als een vast percentage van 5% van het secundair tracé. Vervolgens wordt de lengte van de bronleiding erbij opgeteld. Tabel 5 – Default waarden drempelwaarde primair tracé en lengte bronleiding Parameter

Eenheid

Waarde

Drempelwaarde primair Lengte primair tracé Lengte bronleiding netten zonder primair tracé Lengte bronleiding netten met primair tracé

MWth m/m m m

2,5 5% 240 480

Dimensionering en begroting warmteleidingen Leidingen worden begroot door het aantal meters te vermenigvuldigen met integrale meterprijzen. Integrale meterprijzen bevatten alle kosten voor de aanleg en aanschaf van warmteleidingen, inclusief arbeid, materialen, overhead en winst & risico van tussenpartijen zoals aannemers. In een meterprijs zitten de kosten voor zowel aanvoer- als retourleidingen. Secundair (distributieleidingen) Voor het secundaire net wordt een gemiddelde meterprijs bepaald die licht afhankelijk is van de benodigde diameter, maar voornamelijk van de verharding (asfalt vs. klinkers).

33 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Parameter Integrale meterprijs Bij 50% asfalt

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

€/meter tracé

1.315

1.325

1.328

Bij een verharding van 0% asfalt wordt de meterprijs met 30% verlaagd en bij 100% asfalt 30% verhoogd. Tot slot wordt deze meterprijs vermenigvuldigd met de complexiteitsfactor, die default gelijk is aan 1. Secundair (aansluitleidingen en inpandige leidingen bij hoogbouw) Voor aansluitleidingen wordt onderscheid gemaakt tussen kleinverbruik (kvb) en grootverbruik (gvb) afnemers. Kvb afnemers hebben een aansluitvermogen tot 100 kW, alles vanaf 100 kW zijn gvb’s. Parameter

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

Aansluitleiding kleinverbruiker Aansluitleiding grootverbruiker

€/afnemer €/afnemer

3.550 11.834

3.579 11.929

3.588 11.959

Secundair (inpandige leidingen bij meergezinswoningen/hoogbouw) Bij meergezinswoningen en andere panden met meerdere verblijfsobjecten binnen één pand zijn er twee situaties mogelijk: een collectieve aansluiting of individuele aansluitingen. Bij een collectieve aansluiting wordt het gehele pand vanuit het warmtenet gezien als één afnemer. Het vermogen van deze collectieve afnemer wordt met dezelfde formule berekend als het gelijktijdig vermogen van een collectieve warmtebron: 𝑃𝑔𝑒𝑙 = [𝑃𝑟,𝑐𝑢𝑚 ∗ 𝑓𝑟,𝑔𝑒𝑙 ] + [𝑃𝑡𝑎𝑝,𝑐𝑢𝑚 ∗ 𝑓𝑡𝑎𝑝,𝑔𝑒𝑙 ] − [𝑚𝑖𝑛(𝑃𝑟,𝑐𝑢𝑚 , 𝑃𝑡𝑎𝑝,𝑐𝑢𝑚 ) ∗ 𝑓𝑟,𝑔𝑒𝑙 ∗ 𝑓𝑡𝑎𝑝,𝑔𝑒𝑙 ] met 𝑓𝑟,𝑔𝑒𝑙 en 𝑓𝑡𝑎𝑝,𝑔𝑒𝑙 de gelijktijdigheidsfactoren voor respectievelijk ruimte en tapwater, 𝑃𝑟,𝑐𝑢𝑚 en 𝑃𝑡𝑎𝑝,𝑐𝑢𝑚 de cumulatieve vermogens van alle afnemers voor respectievelijk ruimte en tapwater. De gelijktijdigheidsfactoren worden bepaald o.b.v. ISSO 7 rekenregels. In het geval van een collectieve aansluiting wordt ervan uitgegaan dat er al inpandige verdeelleidingen zijn om de warmte van een centrale afleverset te verdelen naar de aparte verblijfsobjecten. Bij individuele aansluitingen, wordt inpandig leidingwerk begroot. Dit wordt gedaan op basis van één vast kengetal per afnemer, inclusief stijgleidingen en aansluitleidingen. Parameter

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

Inpandig leidingwerk individuele aansluiting Inpandig leidingwerk collectieve aansluiting

€/afnemer €/afnemer

3.550 1.775

3.579 1.789

3.588 1.794

34 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Primair Tussen meterprijzen van primaire netten zit veel meer variatie dan secundaire netten. Daarom wordt voor de primaire meterprijs wel gekeken naar de benodigde flow. De flow wordt bepaald a.h.v. de formule: 𝑚̇ =

𝑃 𝑑𝑇. 𝑐

Met 𝑐 de soortelijke warmte van water (4.187 𝐽/(𝑘𝑔. 𝐾)) en 𝑃 het benodigd transportvermogen. Het benodigd transportvermogen wordt berekend a.h.v. het gelijktijdig piekvermogen van de afnemers in het warmtenet. Uit deze flow kan de diameter van de bronleiding en bijhorende integrale meterprijs worden bepaald m.b.v. onderstaande tabel. Tabel 6 - Diameters, flows en integrale meterprijzen tracé van warmteleidingen. Nominale diameter [mm]

Max flow [kg/s]

Kengetal groep A Meterprijs [€/m]

Kengetal groep B Meterprijs [€/m]

Kengetal groep C Meterprijs [€/m]

DN1000

2269,69

11.975

12.072

12.101

DN150

25,93

1.749

1.763

1.767

DN900

1828,62

10.268

10.351

10.377

DN125

15,74

1.595

1.608

1.612

DN800

1452,60

8.696

8.766

8.787

DN100

9,11

1.449

1.461

1.465

DN700

1105,78

7.258

7.316

7.334

DN80

4,54

1.339

1.350

1.353

DN600

811,08

5.954

6.002

6.016

DN65

2,98

1.260

1.270

1.273

507,68

4.784

4.823

4.834

DN50

1,51

1.184

1.193

1.196

381,31

4.250

4.284

4.294

DN40

0,80

1.135

1.144

1.147

DN400

276,86

3.749

3.779

3.788

DN32

0,54

1.096

1.105

1.108

DN350

209,79

3.282

3.308

3.316

DN25

0,26

1.063

1.072

1.075

DN300

149,22

2.848

2.871

2.878

DN20

0,13

1.040

1.049

1.051

DN250

94,64

2.448

2.468

2.474

DN15

0,07

1.018

1.026

1.028

DN200

52,11

2.082

2.098

2.103

DN500 DN450

Nominale diameter [mm]

Max flow [kg/s]

Kengetal Kengetal Kengetal groep A groep B groep C Meterprijs Meterprijs Meterprijs [€/m] [€/m] [€/m]

Kosten ZLT-net

De CAPEX van een ZLT-net (bronnet) wordt bepaald door de kosten van het MT of LT-net met 15% te verlagen omdat de leidingen ongeïsoleerd zijn en aanleg minder complex is. Doordat het temperatuurverschil van vraag en aanbod lager ligt zijn de leidingen van een ZLT-net gemiddeld groter dan van een MT of LT-net.

Onderhoudsbegroting Op alle leidingelementen wordt gerekend met een onderhoudsbegroting van 2% van de initiële investering.

35 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

2.2.3 Aflevercomponenten en hulpsystemen Aflevercomponenten Bij de afnemers van een warmtenet vindt warmte-overdracht plaats. In moderne warmtenetten vindt dit meestal plaats met een indirecte afleverset, waarbij een warmtewisselaar de warmte uit het warmtenet overbrengt op het afgiftesysteem van de afnemer. De warmtetool rekent met een eenvoudig kengetal voor afleversets voor kleinverbruikers incl. warmtemeter. Voor grootverbruikers wordt de kost berekend met een vast en variabel deel (voorbeeld): 𝑘𝑜𝑠𝑡𝑒𝑛 = €18.608 + 4,36

€ 𝑘𝑊

𝑃

Met 𝑃 het aansluitvermogen van de afnemer. Parameter Afleverset kleinverbruiker Afleverset grootverbruiker vast Afleverset grootverbruiker variabel

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

€/afnemer

1.243

1.253

1.256

€/afnemer

18.698

18.848

18.895

€/kw/afnemer

4

4

4

Hulpsystemen Het bronvermogen dicteert of een scheiding tussen een primair en secundair warmtenet nodig is. Als dat het geval is wordt een warmte-overdrachtsstation (WOS) in het ontwerp en de begroting meegenomen. Het aantal WOSsen wordt als volgt bepaald: • •

Bronvermogen ≤ 2.500 kW → geen WOS Bronvermogen > 2.500 kW → aantal WOSsen = ROUNDUP(bronvermogen / 2.500 kW)

De Warmtetool hanteert voor een WOS een vaste, integrale kosten. Parameter

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

36 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

WOS

€/WOS

153.840

155.100

155.500

Naast de WOS heeft een warmtenet nog een aantal kleinere hulpsystemen nodig zoals filters, waterbehandeling etc. De kosten voor deze hulpsystemen worden berekend als een toeslag van 1% op de totale begroting van het leidingwerk (primair + secundair + aanlsuitleidingen).

2.2.4 Overheadkosten en post onvoorzien Overhead en onvoorzien tijdens realisatie Naast de kosten voor arbeid en materialen bij de aanleg van het warmtenet, moeten nog andere kosten worden gemaakt voor de realisatie van een warmtenet. Deze worden in de Warmtetool gevat in de volgende posten: •

• •

Post onvoorzien: Het ontworpen en begrootte warmtenet gaat uit van een optimaal ontwerp. De leidingen nemen bijvoorbeeld de meest optimale route naar de gebouwen en er worden geen bijzondere en onverwachte omstandigheden ingecalculeerd. De praktijk leert dat er altijd onvoorziene zaken opduiken die een flinke impact kunnen hebben op de realisatiekosten, zoals grondverontreiniging, archeologie, moeilijke kruisingen in de ondergrond, etc. Om dit te vatten in de Warmtetool wordt gerekend met een post onvoorzien die standaard 30% is van de investeringskosten voor het warmtenet (het warmtenet omvat in dit geval bronnen, leidingwerk, afnamecomponenten en hulpsystemen). Overhead bij realisatie: projectmanagement en engineering. Voor deze post rekent de Warmtetool 10% van de investeringskosten voor het warmtenet aan (het warmtenet omvat in dit geval bronnen, leidingwerk, afnamecomponenten en hulpsystemen). Ontwikkelkosten: kosten voor het ontwikkelen van het warmtenet, zoals opstellen van een businesscase, voorlopig ontwerp en contractering. Hiervoor wordt gerekend met een eenmalige vaste kost.

Parameter

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

Ontwikkelkosten

€/afnemer

178

179

179

Overhead en vennootschapsbelasting (tijdens exploitatie) Tijdens realisatie zijn er niet alleen fysieke kostenposten (onderhoud, inkoop van energie, …) maar ook overheadkosten zoals het factureren van klanten en andere administratietaken. Hiervoor rekent de Warmtetool 54 € per afnemer per jaar. Warmtebedrijven moeten als ondernemingen vennootschapsbelasting over hun winst afdragen. De belastbare winst wordt per jaar berekend in de Warmtetool op de volgende manier: Belastbare winst = max (𝐸𝐵𝐼𝑇, 0€) 𝐸𝐵𝐼𝑇 = omzet ⏟ − winst − afschrijvingen − amortisaties 𝐸𝐵𝐼𝑇𝐷𝐴

37 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Over de belastbare winst wordt in twee staffels vennootschapsbelasting geheven: 19% tot € 200.000 winst en 25,8% daarboven. Dit was in 2020 de voorgenomen regeling vanaf 2021. Intussen zijn de tarieven weer iets aangepast, dit wordt in een update van de Warmtetool meegenomen.

2.2.5 Klantzijdige kosten bij een warmtenet Er zijn een aantal kostenposten die door de afnemer betaald worden en die nodig zijn om gebruik te kunnen maken van een warmtenet, zoals isolatie, aanpassingen aan de ventilatie, aan het afgiftesysteem en kosten voor het inpassen van de warmtenet-aansluiting.

Aansluitbijdrage, levering warmte en netbeheerkosten Net als bij elektriciteit en aardgas betaalt de warmteklant de variabele leveringskosten aan de energieleverancier en netbeheerkosten zoals vastrecht en meettarief aan de netbeheerder. Omdat de Warmtewet geen scheiding tussen de rollen van leverancier en netbeheerder oplegt, worden deze rollen bij bestaande warmtenetten bijna altijd door dezelfde partij ingenomen: de exploitant. Onder Netbeheerkosten vallen het vastrecht, meettarief en huur van de afleverset. De Bijdrage Aansluitkosten (BAK) is de verzamelnaam voor de aansluitbijdrage (AB) en de kostendekkingsbijdrage (KDB). Voor alle afnemers geldt dat warmtevraag en het aansluitvermogen worden bepaald uit de GIS-dataset zoals beschreven in 0 2.1.1 Huidige warmtevraag en vermogen en 0 Warmtevraag na isolatie. De Warmtetool hanteert de volgende standaardtarieven, waarvan op projectbasis kan worden afgeweken als daar een reden voor is. De modelleur heeft in de Warmtetool de mogelijkheid om een van deze posten automatisch in te vullen om een sluitende businesscase te halen, uiteraard gelden onderstaande tarieven niet in dit geval.

38 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Tabel 7 – Standaardtarieven warmte (excl. btw). Tarief Warmtetarief kleinverbruik Warmtetarief grootverbruik Vastrecht kleinverbruik MT Vastrecht kleinverbruik LT Vastrecht kleinverbruik ZLT Vastrecht grootverbruik Default aansluitbijdrage kleinverbruik Default aansluitbijdrage grootverbruik

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

€/GJ €/GJ €/aansluiting/jr €/aansluiting/jr €/aansluiting/jr €/kW/jaar €/aansluiting

75,13 67,62 596,04 359,09 381,14 29,83 4411,07

75,13 67,62 596,04 359,09 381,14 29,83 4411,07

38,59 34,73 683,73 420,19 395,13 33,96 4339,04

€/kW

75

75

75

Isolatie en aanpassing ventilatie Afhankelijk van de gekozen afgiftetemperatuur van het warmtenet moeten de panden die erop aansluiten de isolatiegraad van hun schil verbeteren. Hoe de Warmtetool de benodigde mate van isolatie en bijhorende kosten bepaalt, wordt beschreven in Kosten voor schillabelsprongen bij woningen. Vanaf label B wordt aangenomen dat er ook een verbeterd ventilatiesysteem nodig is om het binnenklimaat gezond te houden.

Aanpassing naar lage-temperatuur afgiftesysteem Voor scenario’s met een afgiftetemperatuur van 50 ºC of lager, is een lage-temperatuur afgiftesysteem nodig. Dit kan bestaan uit LT-radiatoren of -convectoren, of vloer- of muurverwarming. De eerste categorie zijn goedkoper en beter inpasbaar in bestaande bouw en daarom de standaard aanname in de Warmtetool. Vloer- en/of muurverwarming zijn opties kunnen worden overwogen door afnemers voor extra comfort tegen een meerprijs. Er wordt aangenomen dat bestaande bouw nog nergens LT-afgiftesystemen heeft, wat natuurlijk niet overal waar is. Daarom wordt deze kostenpost in sommige gebouwen overschat. In een toekomstige versie van de Warmtetool zal per adres kunnen worden ingevoerd of er al een LT-afgiftesysteem aanwezig is. Voor het aanschaffen en installeren van een LT-afgiftesysteem wordt standaard gerekend met € 1.967 per woning (natuurlijk moment8: € 810 en zelfstandig moment: € 3.124).

8 Een natuurlijk moment voor een gebouwmaatregel betekent dat de maatregel kan worden gecombineerd met andere gebouwaanpassingen zoals grootschalig(e) onderhoud of renovatie.

39 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Inpassen afleverset: bouwkundige en installatietechnische aanpassingen In bestaande bouw zijn meestal nog extra kosten nodig om het warmtenet goed te verbinden met het afgiftesysteem: • • •

Een mantelbuis voor de aansluitleiding Doorvoeren door muren en plafonds tussen de plek waar de aansluitleiding het pand binnenkomt en waar de afleverset komt te hangen. Aansluiten van de afleverset op de bestaande installatie. Vaak moeten hiervoor in een pand nog extra leidingen worden aangelegd. Deze leidingen moeten ook netjes worden afgewerkt. Voor deze kosten wordt een vast bedrag aangerekend van • € 3.533 voor kleinverbruik, grondgebonden aansluitingen, • € 1.767 voor kleinverbruik aansluitingen in gestapelde bouw, en • € 3.533 + 88 €/kW voor grootverbruik aansluitingen Deze kosten vallen buiten de businesscase van het warmtenet maar wel binnen de nationale kosten die de Warmtetool doorrekent.

Naverwarmer warmtapwater bereiding voor LT-net In het geval van een laag temperatuur warmtenet is er een extra installatie nodig voor het produceren van warm tapwater. Dit gebeurt met een naverwarmer. Parameter

Eenheid

Naverwarmer LT-net

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

924

931

934

€/stuk

Warmtepomp voor ZLT-net Bij een ZLT-net heeft elke afnemer zijn eigen water-waterwarmtepomp of een PVT warmtepomp. De kosten van deze warmtepomp zijn afhankelijk van de vermogensvraag van de afnemer. De warmtepomp gaat uit van een afgiftetemperatuur van 50 graden. De kosten bestaan uit een vast deel en een variabel deel. Parameter

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

Water-water warmtepomp vaste kosten Water-water warmtepomp variabele kosten PVT warmtepomp vaste kosten PVT warmtepomp variabele kosten

€/stuk

7.400

7.400

7.702

€/kW/stuk

714

714

653

€/stuk

20.744

15.455

15.734

€/kW/stuk

909

1.570

714

40 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

2.3 Individuele warmtepomp De tweede hoofdcategorie warmteconcepten in de Warmtetool, naast warmtenetten, zijn de individuele warmtepompen. Met individueel wordt bedoeld dat gebouwen individueel verwarmd worden, maar binnen een gebouw kan nog steeds sprake zijn van een collectieve voorziening, vergelijkbaar met een collectieve gasketel in een appartementencomplex. In deze studie zijn er twee technieken voor individuele warmtepompen geïmplementeerd: 1. 2.

Lucht-water warmtepompen (all-electric) Bodem-water warmtepompen (all-electric)

De kosten van de warmtepompen van een ZLT-net staan in het sectie 0 vermeld.

2.3.1 Aanschaf en onderhoud warmtepompen De integrale kost voor het aanschaffen en installeren van een warmtepomp is afhankelijk van het type warmtepomp, het outputvermogen (thermisch) en de te produceren temperatuur. In deze studie is de lucht-water warmtepomp met 50°C afgiftetemperatuur als referentie scenario gebruikt. De kengetallen hiervoor staan in onderstaande tabel. Parameter

Eenheid

Kengetal groep A

Kengetal groep B

Kengetal groep C

Luchtwaterwarmtepomp vaste kosten Luchtwaterwarmtepomp variabele kosten Bodemwarmtepomp vaste kosten Bodemwarmtepomp variabele kosten

€/stuk

7.355

7.355

6.033

€/kW/stuk

661

661

661

€/stuk

21.901

21.901

18.595

€/kW/stuk

909

909

909

De vermelde kosten zijn integrale kosten inclusief binnen-unit, buiten-unit, bodemlus, PVT panelen, buffervat voor tapwater en installatiekosten. Voor onderhoud en beheer rekent de Warmtetool met een jaarlijkse kost gelijk aan 2% van de initiële investering.

2.3.2 Jaarlijkse energie- & netbeheerkosten en energiebelasting Het gemiddelde rendement van een warmtepomp over een heel jaar wordt uitgedrukt met de sCOP. Deze wordt opgesplitst in de sCOP voor ruimteverwarming en die voor tapwaterbereiding. Voor ruimteverwarming hanteert de Warmtetool de volgende aannames.

41 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Tabel 8 – Rekenwaarden voor de jaargemiddelde COP (sCOP) voor ruimteverwarming. Type warmtepomp

Afgiftetemperatuur

SCOP

Lucht-water warmtepomp Bodemwarmtepomp PVT + Warmtepomp

50 °C 50 °C 50 °C

3,6 4,4 4,4

2.3.3 Inpassen warmtepomp: bouwkundige en installatietechnische aanpassingen In bestaande bouw zijn meestal nog extra kosten nodig om een warmtepomp goed te installeren en te verbinden met het bestaande afgiftesysteem: • •

Doorvoeren door buiten- en binnenmuren tussen buiten- en binnen-unit. Bouwkundige aanpassingen om plaats te maken voor de warmtepomp en het buffervat.

Voor deze kosten wordt een vast bedrag aangerekend van • • •

€ 3.533 voor kleinverbruik, grondgebonden aansluitingen, € 1.767 voor kleinverbruik aansluitingen in gestapelde bouw, en € 3.533 + 88 €/kW voor grootverbruik aansluitingen

2.3.4 Verzwaring elektra-infrastructuur De kosten voor het verzwaren van de elektra-aansluitingen worden behandeld in Jaarlijkse energie- & netbeheerkosten en energiebelasting. Zoals daar aangegeven is dit meestal niet noodzakelijk. Het verzwaren van de laagspanning distributiekabels is vaak wel noodzakelijk. De kosten hiervoor worden gemaakt door de netbeheerder en hiervoor rekent de Warmtetool met de volgende totale kosten: € 𝐾 = 𝐿 ∗ 131 𝑚 met 𝐿 de lengte van het te verzwaren distributienet. Deze lengte wordt overgenomen van de automatisch bepaalde tracélengte van de secundaire warmteleidingen voor het cluster. Uiteraard worden de kosten voor de warmteleidingen dan niet in rekening gebracht, enkel de meters tracé worden overgenomen.

42 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

2.4 Subsidies De Warmtetool rekent met een aantal verschillende subsidies, die vanuit de overheid uitgekeerd worden aan de warmte-exploitant of gebouw-eigenaar. Er zijn drie categorieën subsidies waar de Warmtetool mee kan werken: exploitatiesubsidies (bijv. SDE++), investeringssubsidies (bijv. ISDE) en projectsubsidies (bijv. PAW). Subsidies hebben enkel effect op de kosten van specifieke actoren, niet op de nationale kosten.

2.4.1 Exploitatiesubsidie: SDE++ Sommige collectieve warmtebronnen maken aanspraak op SDE++ subsidie. De volgende eigenschappen hiervoor zijn overgenomen uit het SDE++ eindadvies 2020: • • • •

Basisbedrag (€/kWh) Correctiebedrag (€/kWh) Duur (jaar) Max. aantal vollasturen (hr/jaar)

Voor de bronnen in deze studie is geen SDE++ subsidie beschikbaar.

2.4.2 Investeringssubsidies (ISDE) ISDE Warmtepompen Voor warmtepompen tot 70 kW kan een investeringssubsidie worden aangevraagd. Dit kan dus het geval zijn bij individuele warmtepompen of kleinschalige warmtenetten met collectieve warmtepompen. De Warmtetool rekent met de volgende waarden: Parameter

Kengetal groepen A & B

Kengetal groep C

Lucht-water warmtepomp

2.207 € + 198 €/kW 6.570 € + 273 €/kW 6.223 € + 273 €/kW

2.100 € + 150 €/kW 4.200 € + 150 €/kW 4.200 € + 150 €/kW

Bodemwarmtepomp PVT + Warmtepomp

Er is ook een subsidie beschikbaar voor VvE’s en woningcorporaties. Deze ligt ongeveer even hoog als de ISDE subsidie en is daarom hiermee opgenomen.

ISDE Isolatiemaatregelen Wanneer je als woningeigenaar isolatiestappen onderneemt kan je aanspraak maken op een investeringssubsidie. Aan deze subsidie hangen meerdere voorwaarden waaraan moet worden voldaan. In de Warmtetool is er uitgegaan van 25% subsidie op de totale isolatiekosten wanneer er wordt geïsoleerd naar 40 of 50 °C (schillabel B of beter). Deze aannames komen ruwweg overeen met de actuele subsidieregeling per 1 januari 2021.

43 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

2.5 Financiële analyse: tijd en kernresultaten 2.5.1 Tijd Voorgaande hoofdstukken zetten uiteen hoe initiële en jaarlijks wederkerende kosten worden berekend. In dit hoofdstuk geven we aan hoe deze kosten daadwerkelijk in de tijd worden doorgevoerd om te komen tot een realistisch beeld van een businesscase en/of een total cost of ownership (zie latere secties). De Warmtetool rekent 31 jaar door: jaar 0 tot en met 30. In jaar 0 wordt enkel geïnvesteerd, vanaf jaar 1 wordt deels geëxploiteerd. De vollooptijd bepaalt hoe snel 100% van het cluster is overgestapt op het nieuwe warmteconcept. De vollooptijd kan worden bepaald op twee manieren: automatisch of handmatig. Indien automatisch, dan berekent de Warmtetool de vollooptijd zelf aan de hand van het cumulatieve vermogen van de volgens de volgende vergelijking:

De bovengrens is 30 jaar en de ondergrens 1 jaar. De volgende tijdseffecten worden meegenomen die direct of indirect impact hebben op een aantal kostenposten: • •

Inflatie algemeen: Alle kosten in een jaar 𝑛 worden vermenigvuldigd met een inflatiefactor die per jaar wordt bepaald a.h.v. de formule 𝑓(𝑛)=(1+𝑖𝑛𝑓𝑙)𝑛 met 𝑖𝑛𝑓𝑙=2% (standaard waarde) Prijscurve gas, elektra en warmte: Door de fluctuatie in energieprijzen is een indexatie op de huidige tarieven geen reële situatie. Hierdoor is er voor de energieprijzen een aparte prijscurve bepaald aan de hand van prognoses van de KEV en futures:

44 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

•

• •

•

Warmtevraag reductie door autonomie isolatie: Autonomie isolatie zijn maatregelen die gebouweigenaren zelf besluit te nemen, onafhankelijk van wat strikt noodzakelijk is in het doorgerekende scenario. De kosten hiervoor worden niet aangerekend omdat het geen noodzakelijke kosten en misschien ook wel deels rendabele kosten zijn. Hoe sterk dit wordt meegenomen is afhankelijk van de afgiftetemperatuur in het gekozen scenario: 0,25% per jaar bij 90 °C en 70 °C en 0% bij 50 °C en 40 °C. Warmtevraag reductie door klimaateffect: Klimaateffect betekent dat door de geleidelijke opwarming van het klimaat de warmtevraag minder wordt. De Warmtetool neemt voor deze afname standaard 0.5% per jaar. Leereffect: Je kan veronderstellen dat technologieën door innovatie en opschaling over de jaren heen goedkoper worden, dit noemen we het leereffect. De Warmtetool onderscheidt een verschillend leereffect voor drie verschillende kostencategorieën: o Voor installaties en isolatie gaan we uit van 25% kostendaling over 30 jaar, ofwel 1% per jaar. o Voor leidingwerk gaan we uit van 20% kostendaling over 30 jaar, ofwel 0,7 % per jaar. o Voor onderhoud en administratie gaan we uit van 18% kostendaling over 30 jaar, ofwel 0,6 % per jaar. Discontovoet: Geld van nu is minder waard in de toekomst en wordt daardoor minder zwaar meegewogen.

o Warmte-exploitant: 6% o Gebouweigenaar en gebruiker: 3,5% o Maatschappij: 3%

2.5.2 Minimale investeringsstap warmtebronnen De Warmtetool hanteert voor warmtebronnen een minimale volloopstap. Dat wil zeggen dat als de vollooptijd hoger dan 1 jaar is, de investering van de warmtebron moet worden verdeeld over de vollooptijd op een dusdanige manier dat elke investeringsstap minimaal de minimale investeringsstap is. Dit is met name van belang voor warmtebronnen zoals geothermie die niet in kleine stapjes kunnen worden gerealiseerd maar altijd in één keer een grote investering vereisen.

45 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

2.5.3 Herinvestering en restwaarde Veel investeringen in nieuwe warmtesystemen vereisen binnen minder dan 30 jaar een herinvestering voor de vervanging van componenten. De Warmtetool definieert voor elke investering welk percentage geherinvesteerd moet worden en na hoeveel tijd. Bijvoorbeeld bij warmtepompen (alle formaten) gaat de Warmtetool uit van een herinvestering van 80% van de initiële investering na 15 jaar. Voor het deel dat buiten deze herinvestering valt, gaat de Warmtetool uit van een levensduur van 50 jaar.

Tenzij een investering precies na het laatste jaar in de Warmtetool weer aan een herinvestering toe is, zit er nog een restwaarde op. We rekenen met de technische restwaarde. Dit wordt als volgt berekend: 1. 2.

Per jaar wordt voorspeld wat van de investering die in dat jaar plaatsvindt de restwaarde zal zijn na 30 jaar. Deze inschatting gebeurt op basis van de levensduur van de asset die wordt aangeschaft en het aantal jaren tussen dat jaar en jaar 30. Deze waarden worden bij elkaar opgeteld, dat is de totale restwaarde op het einde van de 30 jaar.

2.5.4 Actoren en kernresultaten De Warmtetool onderscheidt twee soorten kosten: • •

Nationale kosten, ofwel totale systeemkosten. Interne kasstromen, ofwel kosten tussen stakeholders in het model.

Beide sluiten elkaar per definitie uit: een interne kasstroom is nooit een nationale kost, omdat het voor de ene stakeholder een kost is maar voor de andere een baat. De samenhang tussen nationale kosten, interne kasstromen en stakeholders (ofwel actoren in het model) is weergegeven in onderstaande schema’s. De total cost of ownership (TCO) voor een bepaalde partij is de som van alle nationale kosten, interne kosten (vertrekkende pijl) en baten (arriverende pijl, negatieve kosten) die bij een partij staan, over de 30 jaar. De (financiële) business case de warmtenet-exploitant is opgebouwd uit dezelfde kosten en baten als de TCO van de exploitant. De nationale kosten, TCO’s en businesscase van de warmtenet-exploitant noemen we de kernresultaten van de Warmtetool.

46 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Figuur 13 – Voorbeeldsituatie warmtenet – Samenhang tussen stakeholders (actoren), nationale kosten en interne kasstromen.

Figuur 14 – Voorbeeldsituatie individuele warmtepompen – Samenhang tussen stakeholders (actoren), nationale kosten en interne kasstromen.

47 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

3 Overzicht wijzigingen Warmtetool Tabel 2: Changelog Warmtetoolversies Project

De Groene Kroon & Schalkwijk

Wijkanalyses 2023

Wijkanalyses 2024

Warmtetoolversie Gebouwanalyse Technisch

2.2.0

2.2.1 (beta)

2.2.2 •

Kosten

• • •

Indexering

Warmtenet Technisch

Kosten

ZLT-net PVT op dak toegevoegd.

•

Indexering

•

•

• Individuele concepten Kosten

Indexering kosten

Technische Subsidie

Financiële analyse

WIS 2023 (4,23%) SDE++ 2023 ISDE 2023 -

WIS 2023 (4,23%) SDE++ 2023 ISDE 2023 -

Update inschatting warmtevraag (BAG verrijking) Label A+ vereist bij 40°C. Indexering 2024 Update gebouwmaatregelen (isolatie & ventilatie) COP onttrekking bij TEO en TEA verhoogd Vollasturen WKO + Drycooler verhoogd Indexering kosten en energietarieven 2024 CAPEX WKO verhoogd

Indexering kosten 2024 Methode berekening piekvermogen luchtwaterwarmtepomp verbeterd. WIS 2024 (5,2%) SDE++ 2024 ISDE 2024 -

Hieronder volgt een toelichting op de belangrijkste wijzigingen tussen de verschillende warmtetoolversies. Eerst wordt de werking van de BAG verrijking toegelicht om te verduidelijken op welke punten deze is gewijzigd.

48 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

3.1

Werking van BAG verrijking

De tool die DWTM gebruikt om de warmtevraag en het benodigde vermogen op adresniveau te berekenen is een zelf ontwikkelde plug-in voor het programma QGIS. De door DWTM ontwikkelde plug-in is gebaseerd op de BAG & RVO data. De BAG (Basisregistratie Adressen en Gebouwen) De BAG bevat gegevens van alle adressen en gebouwen in Nederland, zoals bouwjaar, oppervlakte, gebruiksdoel en locatie op de kaart. Het bestaat uit een dataset met alle panden, en uit een dataset met alle verblijfsobjecten (VO’s). RVO geregistreerde energielabels Woningeigenaren zijn verplicht om bij de oplevering, verkoop of verhuur van een woning een definitief energielabel te registreren. Deze energielabels houdt de RVO (Rijksdienst voor Ondernemend Nederland) voor heel Nederland bij in een database. De eerste stap die wordt doorlopen in de tool is het verwerken van de BAG. In deze stap worden de volgende onderdelen uitgevoerd: • •

De BAG data wordt verrijkt met een extra gebruiksdoel “greenhouse”. Data van OSM (Open Street Maps) wordt gebruikt om te bepalen welke panden deze functie hebben. De gebruiksfunctie van een verblijfsobject in de BAG wordt vergeleken met de gebruiksfunctie zoals geregistreerd bij RVO. Ingeval van een mismatch is de RVO data leidend. • Voor iedere woning wordt het woningtype bepaald op basis van de geometrie en omliggende geometrieën. Wanneer in de RVO data een andere woningtype is geregistreerd dan is dat leidend. • Panden met status ‘sloopvergunning verleend’ worden verwijderd (aanname: warmtevraag nu of op korte termijn naar 0). • Het energielabel uit de RVO data wordt gekoppeld aan de VO’s uit de BAG. Als een verblijfobject geen geregistreerd energielabel heeft, krijgt het een geschat label dat is gebaseerd op bouwjaar en type woning of utiliteit. Wanneer de bovenstaande stap is doorlopen, begint de berekening van de warmtevraag en vermogens. De plug-in haalt de benodigde eigenschappen van de adressen en de gebouwen uit de BAG-data (locatie, gebruiksdoel, bouwjaar, energielabel, BVO, woningtype). Vervolgens wordt voor ieder VO de warmtevraag en het vermogen berekend. Ieder VO heeft een uniek adres en is deel van één pand.

De warmtevraag van een VO wordt bepaald door het ‘gebruiksdoel’, ‘bouwjaar’, ‘energielabel’ en het ‘oppervlakte verblijfsobject’; bij woningen is ook het ‘woningtype’ bepalend. De warmtevraag van een pand wordt bepaald door de uitkomst voor alle VO’s binnen het pand op te tellen. De warmtevraag en het vermogen van een VO met een woonfunctie wordt op de volgende manier bepaald: • • •

Op basis van kengetallen wordt de totale warmtevraag9 berekend. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de volgende kenmerken van een VO: o Bouwjaar, energielabel, oppervlakte, woningtype Het CV vermogen10 van de VO wordt berekend Daarna wordt er per VO met woonfunctie een Tap vermogen van 26 kW toegekend11

9 De totale warmtevraag is opgebouwd uit de CV-vraag en tapwatervraag. 10 Het CV vermogen is bepaald op basis van de warmtevraag en het uitgangspunt van 1300 vollasturen op jaarbasis. 11 Een tap vermogen van 26 kW komt overeen met tapwaterklasse CW4; de meest voorkomende klasse in woningen.

49 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

De warmtevraag van een VO met utiliteitsfunctie (alle andere functies dan woonfunctie) wordt op de volgende manier bepaald: • •

Op basis van kengetallen wordt de totale warmtevraag berekend. Hierbij wordt gebruik gemaakt van de volgende kenmerken van een VO: o Bouwjaar, oppervlakte, gebruiksdoel Het CV en Tap vermogen van de VO worden berekend

De warmtevraag voor ruimteverwarming van een woning [GJ/jaar] wordt berekend met de volgende formule: 𝐻 =𝑎∗𝐴+𝑏 Met: H

warmtevraag [GJ/jaar]

a

richtingscoëfficiënt [GJ/jaar/m2]

A

oppervlakte [m2]

b

constante [GJ/jaar]

De constante a en b zijn beide afhankelijk van het type woning, het bouwjaar en het energielabel. De kengetallen zijn bepaald aan de hand van gasverbruikdata van het CBS voor heel Nederland. Bij het berekenen van de toekomstige warmtevraag wordt er een inschatting gemaakt van het verwachte energielabel in de toekomst.

3.2

Update BAG verrijking

De BAG verrijking is op een aantal onderwerpen geüpdatet: • Extra bouwperiodes • Nieuwe woningtypes • Schillabelcorrectie De extra bouwperiodes en nieuwe woningtypes zorgen voor een verdiepingsslag waardoor huidige en toekomstige warmtevraag gedetailleerder bepaald wordt. Daarnaast zijn alle kengetallen opnieuw bepaald met meer recente gasverbruikdata en een beter methode. Gemiddelde over alle woningtypes en bouwperiodes is de warmtevraag hierdoor iets toegenomen. Tot slot is er en correctie toegepast op het inschatten van de toekomstige warmtevraag en de besparingspotentie door middel van een correctie op het schillabel van de woning. Schillabelcorrectie De bij RVO bekende labels zijn mogelijk beter dan op basis van de isolatiegraad verwacht mag worden. Het bekendste en waarschijnlijk grootste effect is dat van zonnepanelen: een oude woning met label C kan deels een goed label behalen door zonnepanelen te plaatsen. Er wordt aangenomen wanneer het energielabel beter is dan verwachten, er wordt gecorrigeerd met één labelstap.

50 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Stel een vrijstaande woning uit 1980 heeft label B. Terwijl onze inschatting zou zijn C. Dan corrigeren we het label terug naar C. Zoals in afbeelding 1.

Figuur 1: Schillabelcorrectie voor vrijstaande woning

3.3

Update gebouwmaatregelen

In de update van Warmtetoolversie 2.2.0 naar 2.2.2 zijn de kosten voor isolatiemaatregelen en ventilatie van een hoger detailniveau. De kosten uit de vorige versie waren gebaseerde op het vesta MAIS model. De huidige kosten per maatregel worden per m2 berekend. En zijn opgebouwd uit isolatiestappen per gebouwonderdeel. Hierdoor zijn de kosten beter onderbouwd en herleidbaar. De verandering zorgt niet voor een directe verhoging of verlaging van de kosten maar geven wel een betere onderbouwing dan voorheen.

3.4

WIS rendementseis

Om de hoogte van de WIS te bepalen wordt de onrendabele top van de businesscase van een warmtenet berekend aan de hand van het rendement wat is vastgesteld door de RVO. In 2023 was dit rendement 4,23%. Na marktonderzoek onder warmtebedrijven is in 2024 dit rendement verhoogd naar 5,2%. Dit heeft direct invloed op de onrendabele top en de hoogte van de toegekende WIS. Dit werkt door in de verdiscontering en de tarieven die het warmtebedrijf aan haar klanten doorrekent. De verandering zorgt voor een mogelijke verhoging van het warmtetarief of de bijdrage aansluitkosten. Tussen de 2023 en 2024 analyses kan dit voor een verhoging van de eindgebruikskosten zorgen.

51 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

B. Vergelijking Warmtetool – Startanalyse

Figuur 15 Voorkeursoplossing op basis van totale nationale kosten berekent met de Warmtetool

Figuur 16 Voorkeursoplossing per CBS-buurt volgens de PBL startanalyse

Op bovenstaande kaarten zijn resultaten van de Warmtetool (WT) omgezet naar dichtstbijzijnde CBS-buurten, om vergelijking met de Startanalyse (SA) mogelijk te maken: • • • • • • • •

Op het eerste gezicht lijken er grote verschillen te zijn, in de praktijk liggen ze dicht bij elkaar De meeste uitkomsten verschillen niet significant gegeven de 20% onzekerheidsmarge De startanalyse heeft een variant met groen gas/waterstof, deze is hier niet meegenomen Inschatting van bronnen is verschillend, in de Warmtetool is lokaal verrijkte informatie meegenomen De Warmtetool gebruikt een nauwkeurigere clustering van gebieden, de Startanalyse alleen de CBS-buurtkaart Kengetallen zijn niet enorm uiteenlopend, maar beperkte verschillen kunnen wel tot andere uitkomsten leiden. Bijvoorbeeld: SA hanteert 100% participatie bij een collectieve oplossing, WT 80% Aannames over isolatie zijn gelijk: isolatieniveau moet passend zijn bij het temperatuurniveau van de warmteoplossing De precieze technieken en typen warmtenetten/bronnen komen niet geheel overeen

52 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Grijze buurten vallen buiten de scope van deze analyse. In 18 van de 111 buurten in Haarlem komen de resultaten van de Startanalyse direct overeen met de resultaten van de Warmtetool.

53 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

In 29 buurten verschillen de resultaten van de Startanalyse en de Warmtetool, maar zijn deze resultaten in beide methoden niet significant. Kleine verschillen in kengetallen en aannames maken dan het verschil als puur wordt gekeken naar de laagste nationale kosten in de uitkomst. De Warmtetool komt in dat geval vaker op individuele oplossingen dan de Startanalyse maar de verschillen zijn marginaal.

54 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

In 13 buurten geeft de Warmtetool een (al dan niet significante) uitkomst voor individueel of collectief, maar geeft de Startanalyse een mix van beiden als uitkomst. In dat geval krijgt een deel van de buurt een bronnet, en de rest een individuele warmtepomp. Deze oplossing is in de Warmtetool niet als optie meegenomen. De mix varieert in aandeel dat wordt aangesloten op een collectief bronnet (zie kaart).

55 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

In 4 buurten geeft de Startanalyse een warmtenet op midden temperatuur met restwarmte. De gehanteerde bron is Tata Steel. Inzet van deze bron wordt voor Haarlem niet als realistische optie gezien, zeker niet als maar een klein deel van de wijken er gebruik van maakt. De overige MT-warmtenetten in Haarlem zouden volgens de Startanalyse met geothermie worden gevoed.

56 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

In de 3 overgebleven buurten zijn de eerdere verklaringen niet van toepassing. Wat deze buurten wel gemeen hebben is dat ze in de Warmtetool allen zijn ondergebracht in een groter cluster, in plaats van ze als individuele CBS buurt door te rekenen. Door dit verschil met de Startanalyse zijn de resultaten niet goed met elkaar te vergelijken.

57 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Vergelijking per buurt:

Buurtnaam

Warmtetool

Startanalyse

Verklaring

oninginnebuurt

Collectief

Collectief

Gelijk

Florapark

Collectief

Collectief

Gelijk

Rozenprieel noord

Collectief

Collectief

Gelijk

Rozenprieel zuid

Collectief

Collectief

Gelijk

Bosch en Vaart

Collectief

Individueel bronnet

Bronnet

Frans alsbuurt

Collectief

Collectief

Gelijk

Medanbuurt

Collectief

Collectief

Gelijk

Nieuw Guineabuurt

Collectief

Individueel bronnet

Bronnet

Weltevredenbuurt

Collectief

Collectief

Gelijk

Molukkenbuurt

Collectief

Collectief

Gelijk

Soendabuurt

Collectief

Collectief

Gelijk

58 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Aandeel Bronnet

61%

33%

Buurtnaam

Warmtetool

Startanalyse

Verklaring

Welgelegen

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Zuiderhout

Individueel

Individueel bronnet

Bronnet

Garenkokerskwartier

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

asselaersbuurt

Individueel

Individueel bronnet

Bronnet

Leidsebuurt west

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Leidsebuurt oost

Individueel

Collectief significant

Clustering

Zeeheldenbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Geschiedschrijversbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Natuurkundigenbuurt west

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Natuurkundigenbuurt oost

Individueel

Individueel bronnet

Bronnet

Oude Amsterdamsebuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

59 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Aandeel Bronnet

1%

78%

34%

Buurtnaam

Warmtetool

Startanalyse

Verklaring

Potgieterbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Cremerbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Van Zeggelenbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

ruistochtbuurt

Individueel

Individueel

Gelijk

Componistenbuurt

Individueel

Individueel bronnet

Bronnet

25%

arolingenbuurt

Individueel

Individueel bronnet

Bronnet

2%

Generaalsbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

e Goede oop

Individueel

Collectief significant

ata als bron

Nelson Mandelabuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Patrimoniumbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

leverpark noord

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

60 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Aandeel Bronnet

Buurtnaam

Warmtetool

Startanalyse

Verklaring

Schotervlieland

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Planetenbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Burgemeesterskwartier

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Nachtegaalbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Meeuwenbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

ietsveld

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Rivierenbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Roemer Visscherbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Muiderkring

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Van Aemstelbuurt

Individueel

Individueel

Gelijk

ruidenbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

61 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Aandeel Bronnet

Buurtnaam

Warmtetool

Startanalyse

Verklaring

Schoolenaer

Individueel

Individueel

Gelijk

Landenbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Stedenbuurt west

Individueel

Individueel

Gelijk

Stedenbuurt oost

Individueel

Individueel bronnet

Bronnet

18%

Romolenpolder oost

Individueel

Individueel bronnet

Bronnet

79%

Geleerdenbuurt

Individueel

Individueel

Gelijk

Professorenbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Geneesherenbuurt

Individueel

Individueel bronnet

Bronnet

ondsbos ever

Individueel

Individueel

Gelijk

Waddenbuurt

Individueel

Collectief significant

ata als bron

llertsveld

Individueel

Collectief significant

Clustering

62 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Aandeel Bronnet

4%

Buurtnaam

Warmtetool

Startanalyse

Verklaring

e Burgen

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Saeftinge Nemelaar

Individueel

Individueel

Gelijk

Spijkerboorbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

Nobelprijsbuurt

Individueel

Individueel

Gelijk

Archimedesbuurt

Individueel

Collectief

< 2 % verschil

rasmusbuurt

Individueel

Individueel bronnet

Bronnet

28%

Architectenbuurt

Individueel Significant

Individueel bronnet

Bronnet

9%

Zuiderpolder noord

Individueel Significant

Collectief

Clustering

unstschildersbuurt

Individueel Significant

Individueel bronnet

Bronnet

Zuiderpolder zuid

Individueel Significant

Individueel

Gelijk

Schrijversbuurt

Individueel Significant

Collectief

ata als bron

Van Schendelbuurt

Individueel Significant

Collectief significant

ata als bron

63 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma

Aandeel Bronnet

<1%

C. Literatuurlijst Rapporten wijkanalyses • • • • • • • • • • • •

DWTM-P10134-GHA-Wijkanalyse Koninginnebuurt en Bos en Vaart - Herzien 2024 DWTM-P10170-GHA-Garenkokerskwartier-Herzien 2024 DWTM-P10170-GHA-Patrimoniumbuurt-Herzien 2024 DWTM-P10170-GHA-Wijkanalyse Generaalsbuurt-Herzien 2024 DWTM-P10170-GHA-Wijkanalyse Haarlem-Oost-Herzien 2024 DWTM-P10170-GHA-Wijkanalyse Houtvaartkwartier-Herzien 2024 DWTM-P10170-GHA-Wijkanalyse Planetenwijk-Herzien 2024 DWTM-P10170-GHA-Wijkanalyse Rozenprieel-Herzien 2024 DWTM-GHA-P10272 - Rapportage Haarlem Noord DWTM-GHA-P10272 - Rapportage Haarlemmerhoutkwartier DWTM-GHA-P10272 - Rapportage Kleverpark-Noord Eindrapportage Schalkwijk 22122023

64 P10328 – Ontwerp-analyserapport Warmteprogramma