rapportage bronnenstrategie

Bronnenstrategie 8 Achterhoekse gemeenten

14-11-2025 Augusta Goedhart, Max Vroomen

1.

2.

3.

Inhoudsopgave

Inleiding: 1.

Aanleiding: Warmteprogramma’s 8 gemeenten

2.

Wat is een bronnenstrategie en waarom is deze uitgevoerd

3.

Plan van aanpak bronnenstrategie

4.

Alternatieven voor verwarmen met aardgas

Analyses: 1.

Inzichten gebouwde omgeving

2.

Bronnenanalyse: Welke warmte- en koude bronnen zijn beschikbaar

3.

Clusteranalyse: Voor welke gebieden is een collectief warmtesysteem interessant (incl. fictieve doorrekening)

4.

Koppeling vraag en aanbod

Scenarioanalyse: 1.

Methodiek: doorrekening

2.

Resultaten totale nationale kosten

3.

Resultaten Total cost of ownership

4.

Verdieping en gevoeligheidsanalyse

5.

Impact op het elektriciteitsnet

4.

Bronnenstrategie: 1. Conclusies en aanbevelingen Bijlagen 1. Begrippenlijst 2. Opsomming beschikbare kaarten in aparte bijlage 2 (map) 3. Opsomming beschikbare informatie over bronnen en clusters in aparte bijlage 3 4. Waterstofladder 5. Gevoeligheidsanalyse 6. Opsomming beschikbare data in aparte bijlage 6 (excelfile) 7. Uitgangspunten rekenmethode ‘warmtetool’

1. Inleiding

1.1. Aanleiding In 2050 worden alle woningen en utiliteitsgebouwen in Nederland verwarmd zonder aardgas. Dit is afgesproken en vastgelegd in het Nationaal Klimaatakkoord uit 2019. In het Klimaatakkoord hebben overheden, bedrijven en maatschappelijke organisaties afgesproken hoe Nederland de uitstoot van broeikasgassen gaat terugdringen. Onderdeel hiervan is de warmtetransitie: de opgave om 7 miljoen woningen en 1 miljoen utiliteitsgebouwen te verwarmen met hernieuwbare energie in 2050, en dus niet meer met aardgas. De verantwoordelijkheid voor de uitvoering van de warmtetransitie is vanuit het Rijk bij gemeenten belegd, ze zijn de regisseur van de lokale warmtetransitie. Alle gemeenten in Nederland, waaronder dus ook de Achterhoekse gemeenten, hebben het Klimaatakkoord ondertekend. Een verplichting per gemeente was hierbij het opstellen van een Transitievisie Warmte in 2021. Ook verplicht is de actualisatie hiervan. De geactualiseerde Transitievisie Warmte wordt een verplicht programma onder de omgevingswet: Het warmteprogramma op te leveren 31 december 2026. In 2009 is het eerste Akkoord van Groenlo opgesteld. Het doel is een energieneutrale Achterhoek. En zo bij te dragen aan het tegengaan van de klimaatverandering, de betaalbaarheid van energiekosten en het creëren van werkgelegenheid.

In 2013 is een tweede Akkoord van Groenlo gemaakt waarin het eerste akkoord is uitgewerkt. Inmiddels is er sinds 2023 een derde akkkoord en wordt op de duurzaamheidsdossiers nauw samengewerkt in onder andere de waco en BAO overleggen. In 2021 hebben de 8 Achterhoekse gemeenten Aalten, Berkelland, Bronckhorst, Doetinchem, Montferland, Oost Gelre, Oude Ijsselstreek en Winterswijk ieder een Transitievisie Warmte opgesteld. In de aanloop naar het opstellen van een warmteprogramma, hebben ze besloten gezamenlijk te onderzoeken welke warmtebronnen er zijn en te bekijken of een gemeenteoverstijgende strategie nodig is om deze in te kunnen zetten in de gebouwde omgeving. Daarom hebben ze adviesbureau DWTM gevraagd een bronnenstrategie op te stellen voor alle 8 Achterhoekse gemeenten.

1.2. Wat en waarom van een bronnenstrategie Ter voorbereiding van het opstellen van het warmteprogramma, hebben de 8 achterhoekse gemeenten DWTM gevraagd een bronnenstrategie uit te voeren. Een bronnenstrategie geeft inzichten in onder andere de warmte- en koudevraag en de daarvoor beschikbare duurzame warmte- en koudebronnen in de 8 gemeenten. Het geeft inzicht in de benodigde kosten om over te stappen op verschillende vormen van duurzame warmte. Deze worden per logisch cluster van gebouwen in kaart gebracht. Daarbij wordt zowel gekeken naar de totale nationale kosten als naar de eindgebruikerskosten. Ook wordt voor deze keuzes in kaart gebracht wat de effecten zijn van meer of minder isolatie van woningen, het wel of niet meenemen van koeling en het aantal mensen dat de overstap maakt naar een warmtenet. Ook wordt per duurzame techniek aangegeven in hoeverre deze het elektriciteitsnet belast. De bronnenstrategie is geen allesomvattende keuze voor een warmtealternatief. Het is een modelmatige technischeconomische analyse die toetst of een alternatief lokaal passend is vanuit het kostenperspectief. Bij grote betaalbaarheidsverschillen kunnen de gemeenten hierdoor opties laten afvallen. Als de prijsverschillen binnen het redelijke liggen, kan er een reden zijn om aanvullende analyse uit te voeren waarin sociale, milieu en andere (lokale) factoren worden mee gewogen.

Met deze inzichten kan iedere individuele gemeente keuzes in haar warmteprogramma onderbouwen. Daar waar synergie kansen zijn, kan samen worden opgetrokken (meer hierover in de conclusies en aanbevelingen).

1.3. Plan van aanpak (1/2) Om tot een passende bronnenstrategie te komen, is er een aanpak in vijf stappen opgezet. • De startfase is bedoeld om kennis te maken en zoveel mogelijk relevante informatie te verzamelen. • Analyse: Vanuit deze basis wordt een analyse gedaan van de warmte- en koudevraag van de gebouwde omgeving in de Achterhoekse gemeenten. Daar waar veel warmte- en koude vraag dicht bij elkaar gevraagd wordt, kan de inzet van warmtenetten interessant zijn. Ook kijken we naar de isolatiegraad van de gebouwen. Dit is belangrijk omdat aardgasvrij verwarmen meestal betekent dat er een lagere temperatuur warmte wordt geleverd dan nu bij verwarmen op aardgas het geval is. Moet een woning verder geïsoleerd worden om de overstap naar aardgasvrij te maken? Dan moeten de kosten van isolatie worden meegenomen in de strategie. Op basis van gebouwinformatie, van kennis van DWTM en kennis en informatie van de 8 gemeenten worden logische groepen van gebouwen samen geclusterd. In deze fase zijn ook warmtebronnen in kaart gebracht die geschikt zijn als bron voor een warmtenet. Hiervoor is gekeken naar openbare data, naar informatie van broneigenaren, naar gegevens die gemeenten beschikbaar hebben en is expertise van DWTM ingezet. Startfase • Kennismaking • Interviews • Data verzamelen

Analyse

Strategievorming

Afronding

• Herijking aanbod- en vraag • Clustering gebieden • Tussenpresentatie

• Combineren van analyses • Koppeling bronnen en aanbod • Presentatie onderzoeksresultaten

• Concept-rapportage • Vragen en feedback in bijeenkomst • Verwerking tot definitieve rapportage

Individuele begeleiding • Persoonlijke begeleiding van expert

1.3 Plan van aanpak (2/2) • Strategievorming:

• Met de bronnen in beeld en logische clusters van gebouwen, is gestart met een eerste analyse: er is gekeken naar de geschiktheid per cluster om over te kunnen stappen op een warmtenet. Door een fictieve goedkope warmtebron te verzinnen die in het cluster staat, ontstaat een optimaal scenario: er hoeft geen afstand (en dus leidingwerk extra) overbrugt te worden om een warmtenet aan te leggen. Voor elk cluster is doorgerekend wat de kosten zijn om op dit warmtenet over te stappen. Dit is vergeleken met de kosten om over te stappen op de goedkoopste individuele oplossing: de lucht-water warmtepomp. Waarom deze focus op een warmtenet scenario? Om snel duidelijkheid te geven. Levert deze vergelijking tussen goedkoop warmtenet en goedkope warmtepomp voor een gebied op dat de warmtepomp duidelijk goedkoper is? Dan is duidelijk dat zelfs in een optimaal scenario een warmtenet hier technischeconomisch niet past en uitgesloten kan worden. • Daarna volgt de doorrekening met de echte, beschikbare warmtebronnen. Op veel plekken zijn optimale goedkope warmtebronnen niet beschikbaar dus zal nog een aantal warmtenet gebieden afvallen. • Om de technisch-economische uitkomsten beter op waarde te kunnen schatten, zijn een aantal gevoeligheidsanalyses uitgevoerd.

Daar wordt antwoord gegeven op vragen als: Wat is het effect op de uitkomsten als minder duurzame oplossingen worden weggelaten? Wat is het effect wanneer er een lagere warmterekening wordt gevraagd aan bewoners die aansluiten op een warmtenet? • Vanuit deze resultaten is onderling besproken hoe hier (gezamenlijk) mee verder te gaan: wat is een logische strategie. Daarover staat meer in de conclusies en aanbevelingen. • Afronding en individuele begeleiding: De resultaten zijn besproken met de 8 gemeenten zowel ambtelijk als bestuurlijk. Iedere gemeente heeft naar behoefte nog 40 uren begeleiding gehad om het warmteprogramma verder vorm te geven.

1.4 Alternatieven voor verwarmen op aardgas

Hoe ziet een warmtesysteem er uit? (1/4)

Bron

Infrastructuur

Woning

Om een woning te verwarmen zijn een warmtebron en een infrastructuur nodig. Ook moeten koppelingen gemaakt worden tussen bron, infrastructuur en woning. In de woning is een installatie nodig die de aangeleverde bron warmte omzet naar bruikbare warmte en ook moet de warmte door de woning worden getransporteerd. Momenteel worden de meeste woningen verwarmd met aardgas als bron. Dit wordt getransporteerd via het aardgasnet. In de woning wordt het aardgas toegeleverd aan een CV ketel. In de CV ketel wordt het aardgas verbrand (waarbij CO2 vrij komt). Door de vlam wordt de buizen van de waterleiding en verwarmingsleiding geleid en opgewarmd. Zo heb je warm kraanwater en worden de radiatoren in je woning warm. Om een woning aardgasvrij te verwarmen, zijn 3 oplossingsrichtingen beschikbaar. De inzet van verschillende typen warmtepompen, de inzet van verschillende typen warmtenetten en de inzet van duurzame gassen. Op de volgende 3 slides is te zien hoe de warmtesystemen er uit zien voor elk van deze 3 oplossingsrichtingen.

Hoe ziet een warmtesysteem er uit? (2/4) • Bron:

Elektra

• Infrastructuur:

Het elektriciteitsnet

• Woning:

Warmtepomp en boilervat

WP

Warmtepomp-oplossingen: De bron is elektriciteit. Dit wordt getransporteerd via het elektriciteitsnetwerk. Overal in Nederland ligt al een elektriciteitssnetwerk. Het is nog niet overal geschikt voor de elektrificatie die nu plaats vindt (elektrische auto’s, zonnepanelen, warmtepompen). Verzwaring van het elektriciteitsnetwerk is op de meeste plaatsen dus nog nodig. In de woning wordt de elektriciteit ingezet om met een warmtepomp warmte van buiten het huis naar binnen het huis te pompen en op te waarderen naar een nuttige temperatuur. Dit kan warmte uit de buitenlucht zijn of warmte uit de bodem of de zon. De warmte binnen wordt afgegeven aan het water voor de CV of rechtstreeks aan de binnenlucht. Daarnaast is een elektrisch boilervat nodig dat gedurende de dag elektrisch of vanuit de warmtepomp wordt verwarmd en dat warm tapwater levert. Wanneer er (nog) geen boilervat in gebruik is en er nog aardgas wordt gebruikt voor het warmte tapwater, spreekt men van een hybride warmtepomp oplossing. Tenslotte moeten het koken op aardgas worden vervangen door elektrisch koken.

Hoe ziet een warmtesysteem er uit? (3/4) • Bron:

Warmte

• Infrastructuur:

Een warmtenet

• Woning:

Afleverset

Warmtenet-oplossingen: De bron is een vorm van warmte. Bijvoorbeeld uit de aarde, uit de lucht, uit de zon of restwarmte van een fabriek. De warmte wordt overgedragen aan water en dit water wordt getransporteerd via een warmtenet. Op de meeste plekken in Nederland ligt nog geen warmtenet. In de Achterhoek bevindt zich een warmtenet in Didam,een klein warmtenet bij Friesland Campina Borculo en een klein warmtenet in Oost Gelre waar het gemeentehuis op is aangesloten. Afhankelijk van de bron en van ontwerpkeuzes kunnen verschillende temperaturen warm water worden aangeleverd aan de woning (van 15 tot 90 graden, meer daarover in deze slides). In de woning wordt het warme water via een afleverset overgezet naar bestaande warm water en CV leidingen in de woning. Afhankelijk van de geleverde temperatuur van warmte is ook een elektrisch boilervat nodig dat gedurende de dag elektrisch of vanuit een warmtepomp wordt verwarmd en dat warm tapwater levert. Ook kan het nodig zijn de aangeleverde warmte na te verwarmen met een warmtepomp die dit vervolgens levert aan het CV systeem. Tenslotte moet het koken op aardgas worden vervangen door elektrisch koken.

Hoe ziet een warmtesysteem er uit? (4/4) • Bron:

(klimaatneutraal) gas

• Infrastructuur:

Het gasnet

• Woning:

CV-ketel

Klimaatneutrale gassen: De bron is groengas of groene waterstof. Groengas wordt gemaakt door het vergisten van groen/landbouw afval. Groene waterstof wordt gemaakt door elektrolyse met duurzaam opgewekte elektriciteit. Bij elektrolyse wordt water ‘onder stroom gezet’ waardoor het water wordt omgezet in waterstof en zuurstof. Het groene gas of waterstof wordt getransporteerd via het bestaande gasnetwerk. In de woning wordt het aardgas toegeleverd aan een CV ketel. In de CV ketel wordt het aardgas verbrand (waarbij CO2 vrij komt). Door de vlam wordt water verwarmd wat door je waterleiding en verwarmingsleiding stroomt. Zo heb je warm kraanwater en worden de radiatoren in je woning warm. Koken kan ook op de bestaande gaspitten. Bij inzet van waterstof zullen soms wel aanpassingen aan het gasnet in en buitenshuis moeten worden gedaan om het meer lekdicht te maken. Ook zal er een andere brander op de CV ketel nodig zijn.

Temperatuur van de warmte en isolatie Zowel warmtepomp oplossingen als warmtenet oplossingen hebben varianten die verschillende temperaturen warmte aan een woning leveren. Er zijn lage temperatuur warmtepompen (50 graden) en midden temperatuur warmtepompen (70 graden). Warmtenetten kunnen, afhankelijk van de bron en ontwerpkeuzes warmte tussen ca 15 en 90 graden aanvoeren. Bij een aardgas verwarmde woning is de aanlevertemperatuur van de warmte vaak zo’n 80 graden. De overstap naar een warmtepomp of warmtenet betekent dus bijna altijd dat er lagere temperatuur warmte aan de woning wordt geleverd. Om daarmee een woning tóch snel en tot een comfortabel niveau te kunnen verwarmen is isolatie van de woning nodig. Op de volgende 3 slides is voor verschillende temperatuurniveaus van warmtenetten weergegeven wat er nodig is.

Temperatuur

Temperatuur (°C)

Vereist schillabel

Extra tapwatervoorziening?

Laag

50°C

A/B

Ja

Midden

70°C

D

Nee

Hoog

> 80°C

Geen vereisten

Nee

MT-Warmtenet

MT Collectieve warmtepomp 70 °C

Afleverset

De meeste woningen kunnen goed en snel verwarmd worden met een aanlevertemperatuur van 70 ⁰C. Dit wordt midden temperatuur (MT) genoemd. Om je woning op deze temperatuur te verwarmen is een minimaal schillabel van D* vereist. Meer dan 86% van de woningen in Nederland met een geldig label hebben al een label D of beter. Voorbeelden van warmtebronnen die midden temperatuur warmte leveren: Ondiepe geothermie, midden temperatuur restwarmte van fabrieken. * zie begrippenlijst voor meer toelichting.

LT-Warmtenet

Minimaal energielabel B

LT radiator

Naverwarmer

LT Collectieve warmtepomp 50 °C

Afleverset

De meeste woningen kunnen goed en snel verwarmd worden met een aanlevertemperatuur van 70 graden. Wordt er lage temperatuur (LT) warmte van 50 graden aangeleverd, dan is het meestal nodig de woning tot een energie (schil)label B* te isoleren. De radiatoren in de woning krijgen nu water van 50 graden aangevoerd. Wordt de woning daardoor niet (snel genoeg) warm? Dan kan het nodig zijn om speciale lage temperatuur radiatoren (LT radiatoren) te plaatsen in de ruimten waar je onvoldoende comfort ervaart. Ook is het nodig om een naverwarmer te plaatsen voor voldoende heet tapwater. Voorbeelden van lage temperatuur warmtebronnen zijn lage temperatuur restwarmte van fabrieken en WKO+ drycoolers*.

* zie begrippenlijst voor meer toelichting.

Bronnet

Minimaal energielabel B

LT radiator

Boilervat

Warmtebron 25 °C

Warmtepomp WP

Wordt er een zeer lage temperatuur (ZLT) warmte van tussen de 12 en 25 graden aangeleverd, dan is het meestal nodig de woning tot een energie (schil)label B te isoleren. Deze temperatuur is niet voldoende om aan te voeren aan de radiatoren: er moet dus een warmtepomp worden geplaatst die de warmte opwaardeert voordat deze naar de radiatoren gaat. De radiatoren in de woning krijgen nu water van 50 graden aangevoerd. Wordt de woning daardoor niet (snel genoeg) warm? Dan kan het nodig zijn om speciale lage temperatuur radiatoren (LT radiatoren) te plaatsen in de ruimten waar je onvoldoende comfort ervaart. Ook is het nodig om een naverwarmer te plaatsen voor voldoende heet tapwater. Een voorbeeld van een ZLT bron is Thermische energie uit oppervlakte water.

2.1 Inzicht in de gebouwde omgeving

Warmtevraagdichtheid De warmtevraagdichtheid is een belangrijke parameter voor de haalbaarheid van collectieve systemen. Het beschrijft hoeveel warmtevraag er is binnen een bepaald gebied. Des te hoger de warmtevraagdichtheid, des te groter de kans van slagen van een collectief warmtesysteem. Dit komt doordat de kosten van een collectief systeem afhankelijk zijn van de aan te leggen warmtenetmeters en de baten afhankelijk zijn van de hoeveelheid af te geven warmte. Vanaf een warmtevraag van 1000 GJ/hectare kan een warmtenet kansrijk zijn. Voor gebieden met een warmtevraag van minder dan 500 GJ/Hectare is een warmtenet zeker niet haalbaar in kosten.

Warmtevraagdichtheid gehele Achterhoek Op de kaart rechts is de huidige warmtevraagdichtheid van de Achterhoek te zien. Logischerwijs ziet men in de kernen een hogere dichtheid. Met name in het centrum van Doetinchem is een zeer hoge dichtheid te zien. De kleinere kernen hebben een relatief lage warmtevraagdichtheid.

Warmtevraagdichtheid gehele Achterhoek De toekomstige warmtevraagdichtheid zal lichtelijk afnemen doordat woningen beter geïsoleerd zullen zijn en door de opwarming van de aarde. Het is goed om dit mee te nemen. Detail kaarten per gemeente zijn in een aparte bijlage 2 toegevoegd.

Warmteprofielen De warmteprofielen geven aan wat de huidige en toekomstige temperatuurbehoefte van gebieden is. Dit wordt bepaald op basis van het huidige label en een toekomstig haalbaar label. Een woning met een goed label (A/B) kan goed verwarmd worden met lage temperatuur warmte (< 50°C). Een woning met een middelmatig label (C/D) heeft een middelhoge temperatuur nodig om te verwarmen (~ 70°C). Een woning met een slecht label (E/F/G) heeft een hoge temperatuur nodig om te verwarmen (> 70°C). Isoleren is voor de woningen met labels C en D meestal haalbaar. Voor woningen met labels E, F of G is dit soms lastig. Denk aan monumenten en vooroorlogse woningen die geen spouw hebben waardoor muurisolatie lastig is. Of waar aanpassingen niet mogen vanwege beschermde status. Deze woningen zullen in de toekomst waarschijnlijk ook een hogere temperatuur nodig blijven hebben om te verwarmen.

Warmteprofielen gehele Achterhoek In de achterhoek zijn er met name oranje warmteprofielen te zien. Dit wil zeggen dat veel van de woningen op dit moment nog niet ‘goed’ geïsoleerd zijn (lees nog geen label A/B hebben), maar wel goed te isoleren zijn om op lage temperatuur te kunnen verwarmen. Her en der zijn groene profielen te zien. Dit zijn veelal de nieuwbouwwijken met labels A/B of beter. Op enkele plekken zijn rode profielen te zien. Dit zijn de oude, vooroorlogse, dorps- en stadskernen. Detail kaarten per gemeente zijn in een aparte bijlage 2.

Koudevraagdichtheid (huidig) In de kaart rechts staat de koudevraag dichtheid op dit moment. In de legenda is te zien dat de hoogte van de koudevraag significant lager is dan de warmtevraag. De koudevraag is op dit moment slechts 5-10% van de warmtevraag. De precieze hoeveelheid koudevraag is nog niet bekend, ook omdat een deel bijvoorbeeld wordt opgevangen door vergroening van tuinen en zonwering. Er is daarom aangenomen dat elk pand 5-10% warmtevraag heeft. Deze verhouding zal echter veranderen in de toekomst naarmate de warmtevraag daalt en de koudevraag stijgt door de opwarming van de aarde.

Koudevraagdichtheid gehele achterhoek Op de kaart rechts is de huidige koudevraagdichtheid te zien voor alle gemeenten. De koudevraag is met name in dichtbebouwde gebieden en rond bepaalde utiliteiten als ziekenhuizen, scholen en kantoren al aanwezig. Detail kaarten per gemeente zijn in een aparte map bijgevoegd. Detail kaarten per gemeente zijn te vinden in aparte bijlage 2.

Koudevraagdichtheid (toekomstig) Het is waarschijnlijk dat de koudevraag fors gaat stijgen als gevolg van opwarming van de aarde. In de kaart rechts staat als voorbeeld weergave van de koudevraag op basis van een ‘laag’ klimaatscenario van het KNMI. Dit is het scenario waarbij de aarde niet zo sterk zal opwarmen. In dat scenario zien we een toename van 133%*. Het is goed mogelijk dat niet het ‘lage’ scenario maar een extremer KNMI scenario realiteit wordt. In het ‘hoge’ klimaatscenario zal de koudevraag met 207% toenemen. Het is duidelijk dat koude een belangrijk onderdeel gaat zijn bij de overstap naar aardgasvrij.

*KNMI klimaatscenario 2014

Koudevraagdichtheid gehele achterhoek Op de kaart van de toekomstige koudevraagdichtheid is te zien dat deze fors zal toenemen in de toekomst. Detailkaarten per gemeente zijn te vinden in bijlage 2.

Stedelijk Hitte-Eiland Effect Een stedelijk hitte-eiland, of hitte-eiland effect, is het verschijnsel waarbij de luchttemperatuur in een stad of dichtbebouwd gebied hoger is dan in de omliggende landelijke gebieden. Op de kaart is te zien dat in Neede dit effect tot 1 graad in temperatuur uit maakt. In grotere Nederlandse steden kan dit effect wel oplopen tot een verschil van 5 graden.

Dit effect is niet meegenomen in de berekeningen. Het kan wel worden meegewogen in de keuze per individuele gemeente: het kan handig zijn eerder te starten met aardgasvrij in gebieden waar dit effect groter is. Door een aardgasvrije verwarm- en koeloptie eerder in deze gebieden te bieden, wordt discomfort zoveel mogelijk voorkomen.

Stedelijk Hitte-Eiland Effect Een stedelijk hitte-eiland, of hitte-eiland effect, is het verschijnsel waarbij de luchttemperatuur in een stad of dichtbebouwd gebied hoger is dan in de omliggende landelijke gebieden. Op de kaart is te zien dat in Neede dit effect tot 1 graad in temperatuur uit maakt. In grotere Nederlandse steden kan dit effect wel oplopen tot een verschil van 5 graden.

Dit effect is niet meegenomen in de berekeningen. Het kan wel worden meegewogen in de keuze per individuele gemeente: het kan handig zijn eerder te starten met aardgasvrij in gebieden waar dit effect groter is. Door een aardgasvrije verwarm- en koeloptie eerder in deze gebieden te bieden, wordt discomfort zoveel mogelijk voorkomen.

Stedelijk Hitte-Eiland Effect (Achterhoek) Des te groter de stad of hoe dichter gebouwen op elkaar staan, des te hoger het stedelijke hitte-eiland effect is. Gedetaileerde informatie per gemeente is te vinden via: https://www.atlasleefomgeving.nl/stedelijkhitte-eiland-effect-uhi

2.2 Bronnenanalyse

Bronnenanalyse Om een woning te kunnen verwarmen is er een warmtebron nodig. Zoals in deze slides uitgelegd is, kunnen we de warmtebronnen onderverdelen in drie verschillende categorieën: 1. Elektriciteit 2. Warmte 3. Klimaatneutraal gas Elk van deze bronnen zou een woning op zichzelf kunnen verwarmen, maar soms bestaat een systeem ook uit een combinatie van bronnen. Denk bijvoorbeeld aan een hybride warmtepomp of aan warmtenet met een lage temperatuur warmtebron die opgewaardeerd wordt met behulp van een warmtepomp en een piekvoorziening op gas heeft. Om te onderzoeken welke bronnen geschikt zijn voor het verwarmen van de woningen in de Achterhoek, is bepaald wat de potentie van de bronnen is. Op de volgende slides wordt per bron een uitleg gegeven over de potentie.

Bronnenanalyse - elektriciteit Elektriciteit is een vorm van energie die door middel van een gloeispiraal, inductie of met een warmtepomp de energie om kan zetten in warmte. De potentie (hoeveelheid energie) van elektriciteit is moeilijk te kwantificeren. Elektriciteit is van belang voor onze hele samenleving en voor veel meer doeleinden dan verwarmen. Daarom is het elektriciteitssysteem robuust opgebouwd, zodat er geen tekort aan elektrische energie zal zijn. Denk aan windmolens en zonnepanelen, maar ook aan piekcentrales die in noodsituaties aanvullende elektriciteit kunnen produceren. In tegenstelling tot de hoeveelheid elektrische energie, is er de laatste jaren wel meer druk gekomen op de hoeveelheid transporteerbaar vermogen van elektriciteit. Het vermogen is de hoeveelheid energie op één gegeven moment. De hoeveelheid transporteerbaar vermogen wordt bepaald door het elektriciteitsnet. Deze is uitgelegd op een situatie waarin de samenleving nog niet zo geëlektrificeerd was als tegenwoordig. Sinds een aantal jaren zijn er meer elektrische huishoudelijke apparaten, zonnepanelen en elektrische auto’s bijgekomen. Dit vraagt meer vermogen van het elektriciteitsnet. In de toekomst zullen we ook meer elektrisch gaan verwarmen, wat nog meer druk op het net kan leggen.

De netbeheerders zijn druk bezig met het verzwaren van het bestaande elektriciteitsnet om voldoende voorbereid te zijn, maar kunnen dit natuurlijk niet in één keer doen. Dit vormt de grootste uitdaging voor het elektrificeren van de warmtevraag. Het betekent dat het elektrificeren wel mogelijk is, maar dat goed gekeken en afgestemd moet worden waar en wanneer de warmtevraag geëlektrificeerd kan worden.

Bronnenanalyse – warmte (1/3) De tweede categorie van bronnen is warmte. Warmte kan vervoerd worden via verschillende transportmedia, maar de meest voorkomende zijn water en lucht. Denk hierbij aan oppervlaktewater en geothermische watervoerende pakketten of aan rookgassen van een fabriek of simpelweg de buitenlucht. Warmtebronnen bestaan op alle verschillende temperatuurniveau’s. Voor het verwarmen van woningen is echter een specifieke temperatuur nodig om te woning warm te krijgen. Daarom worden warmtebronnen vaak gecombineerd met een warmtepomp. Het voordeel van de warmtebron is vervolgens dat de warmtepomp zeer efficiënt kan werken door de hogere temperatuur van de bron. Warmtebronnen zijn vaak grootschalige bronnen die met grote investeringskosten gepaard gaan. In deze context kijken we vaak naar warmtebronnen voor de inzet in collectieve systemen. In een paar gevallen kunnen ze echter ook gebruikt worden voor individuele of klein-collectieve systemen, zoals bij bodemenergie. Voor deze studie hebben we gekeken naar de volgende warmtebronnen: • Aquathermie • Bodemenergie • Geothermie • Restwarmte • Zonthermie

Bronnenanalyse – warmte (2/3) Om de verschillende warmtebronnen in de regio te inventariseren hebben we een aantal stappen doorlopen. 1. Alle relevante en vindbare openbare data opgenomen. We hebben hier gebruik gemaakt van openbare datasets, zoals de Gelderse Warmteatlas, de standaard Warmteatlas, de Aquathermieviewer, ThermoGIS en de WKOtool. Dit zijn datasets die ontzettend veel informatie bevatten, maar waarvan de data niet altijd van de beste kwaliteit is, omdat de gegevens bijvoorbeeld verouderd of incompleet zijn. 2. Zoveel mogelijk onderzoeken geraadpleegd. Denk hierbij aan het bodemenergie onderzoek van IF-Technology, het geothermie onderzoek van PANterra en Witteveen en Bos en meerdere haalbaarheidsonderzoeken in de regio. Deze onderzoeken geven vaak geen inzichten in nieuwe warmtebronnen, maar geven wel een veel gedetailleerder beeld van de potentie van bestaande warmtebronnen. 3. Verrijking van data met kennis vanuit de regio door interviews met de verschillende gemeenten, de twee broneigenaren Friesland Campina en Vulcanus en andere stakeholders. Uit deze gesprekken kwamen de nieuwste ontwikkelingen naar voren. Zowel in het gebied van nieuwe bronnen als de context omtrent de bestaande bronnen en gedetailleerdere informatie over de potentie. Vervolgens hebben we alle opgehaalde informatie gebruikt om een zo compleet mogelijk beeld van de warmtebronnen te krijgen.

Het doel was om te onderzoeken welke bronnen geschikt en realistisch zijn en zo ja, wat hun potentie is.

Bronnenanalyse – warmte (3/3) Zo hebben we alle bronnen nagelopen op satelliet beelden en Google Street View. In sommige gevallen kwam hier uit dat een warmtebron uit een openbare dataset niet meer bestond. Ook kwamen we discrepanties tegen waar een kleine beek bijna evenveel potentie zou hebben als de Oude IJssel. Ook hielpen de beelden om een goed gevoel te krijgen voor de omgeving en data. Vervolgens zijn warmtebronnen er uit gefilterd als er geen vertrouwen was in de data. Zo benoemt de Warmteatlas vaak een warmtebron als ‘Onbekend slachthuis’ als het niet zeker weet wat voor bron het is. Ook staan supermarkten en kleine bakkers vaak in de datasets. Wij weten echter uit de praktijk dat deze bronnen minder geschikt zijn voor uitkoppeling op een warmtenet. Daarnaast hebben we alle bronnen met een potentie van minder dan 5 TJ per jaar uit de selectie gehaald. Deze potentie correspondeert met ca. 200 woningen. Alles onder deze grens heeft een te kleine schaal voor een warmtenet. Deze bronnen kunnen overigens wel geschikt zijn voor klein collectieve initiatieven. Met deze verfijnde lijst is DWTM vervolgens aan de slag gegaan om de gegevens over de potentie aan te vullen. Op volgorde van kwaliteit van de data is eerst meetdata, dan data uit onderzoeken en ten slotte data uit openbare bronnen gebruikt om dit in te vullen.

Vaak werd alleen de hoeveelheid energie of het vermogen aangeleverd. Waar nodig is de missende gegevens aangevuld op basis van DWTM kengetallen om een compleet plaatje te kunnen vormen. Ten slotte is berekend wat het vermogen voor warmtelevering op 80 graden zou zijn (waar nodig in combinatie met een warmtepomp) om in te kunnen voeden op een midden temperatuur warmtenet. Deze data wordt in een volgende stap gebruikt om een bron te kunnen koppelen aan clusters.

Overzicht warmtebronnen Achterhoek Het resultaat van de vorige stappen is het overzicht aan de rechterzijde. Een lijst van warmtebronnen in de regio, waarbij de meest actuele en hoogwaardige data is verwerkt en zo veel mogelijk de lokale context is meegenomen.

Bronnenanalyse –klimaatneutraal gas

Een klimaatneutraal gas is een gas dat geen CO2 uitstoot bij verbranding ( groene waterstof) of waar de uitstoot kortcyclisch is (groen gas/biogas). Kort cyclisch betekent dat de uitgestoten CO2 door de verbranding van groen gas dat uit bijv. snoeiafval komt, de jaren erna weer wordt opgenomen doordat de gesnoeide planten weer aangroeien. De potentie van deze gassen is op dit moment nog zeer beperkt in Nederland. Nederland heeft voor waterstof en groen gas ambities gesteld over de hoeveelheid productie ervan, maar loopt op beide vlakken nog achter. Daarnaast is de verdeling van de gassen ook nog een hekel punt. Er zijn namelijk veel sectoren die deze gassen willen gebruiken om te verduurzamen. Van woningen tot transport tot de industrie. Om deze reden is de Waterstofladder in het leven geroepen. Deze geeft een prioritering aan van welke sectoren de duurzame gassen als eerste mogen gebruiken. De verdeling is gemaakt op basis van de beschikbare alternatieven die een sector heeft om te verduurzamen. Waar woningen kunnen verwarmen met elektrische warmtepompen of een warmtenet en de transportsector kan elektrificeren of duurzame brandstoffen kan gebruiken, kan een mestproductie bedrijf bijvoorbeeld alleen waterstof gebruiken om de chemische processen uit te voeren.

Door de schaarste kan gebruik van klimaatneutrale gassen in de gebouwde omgeving bovendien waarschijnlijk niet financieel haalbaar worden gemaakt: andere sectoren zijn bereid meer te betalen omdat deze het harder nodig hebben. Waterstof wordt daarom niet als beschikbaar geacht voor de gebouwde omgeving. Hetzelfde geldt voor biogas, waar de gemeenten in de Achterhoek ook een akkoord over gesloten hebben dat dit enkel voor de industrie ingezet zal worden. Groen gas zal wel beschikbaar komen voor de gebouwde omgeving. Groen gas wordt op dit moment al bijgemengd in het normale aardgasnetwerk. De overheid heeft een doelstelling om in 2030 2 miljard m3 groen gas bij te mengen, maar gaat dit waarschijnlijk niet halen*. Er wordt vanuit gegaan dat deze doelstelling pas in 2050 behaald wordt, maar dit is onzeker. Dit zou 20% van de huidige gasvraag voor de gebouwde omgeving betekenen, waarvan 5% naar het verduurzamen van piekvoorzieningen van warmtenetten zal gaan. Ook voor groen gas speelt, net als bij waterstof, dat de kostprijs mogelijk hoog zal liggen vanwege de schaarste en de noodzaak vanuit de industrie om hier op in te zetten. Daarom wordt geadviseerd om niet vooraf in te zetten op groen gas en alleen hier op over te stappen indien niks anders mogelijk is.

* https://warmtetransitiemakers.nl/wp-content/uploads/2023/11/2307_GetekendebriefVerduurzamingvandegebouwdeomgeving_groengas_uit_TVW.pdf

2.3 Clusteranalyse

Clusteranalyse – inzicht op gebiedsniveau Wanneer de overstap naar aardgasvrij verwarmen wordt gemaakt, is het meestal nodig wat aanpassingen te doen aan de woning. Wat er moet gebeuren, is afhankelijk van de gekozen oplossing en afhankelijk van de mate van isolatie van een woning en de hoeveelheid warmte (en koude) die gevraagd wordt. De clusters vormen de basis voor een analyse: welk alternatief voor aardgas is het best haalbaar per cluster. Door logische clusters te maken van gelijksoortige woningen, kunnen we een goede inschatting maken van de gemiddelde kosten voor een woning in zo’n cluster bij de overstap naar verschillende aardgasvrije alternatieven. Dit is met name interessant voor de overstap naar een collectief systeem. Op de volgende slides beschrijven we hoe logische clusters gemaakt worden en hoe we die vervolgens koppelen aan warmtebronnen.

In deze bronnenstrategie kijken we op gebiedsniveau wat er nodig is voor een gemiddelde woning in dit gebied. De exacte impact op woningniveau is afhankelijk van wensen van bewoners, staat van de woning en de gekozen installateurs. Deze individuele impact kan vanwege die afhankelijkheden niet worden doorgerekend.

Clusteranalyse – methode Het doel van clustering is om gebieden te vormen die passen bij de door te rekenen oplossingen, die redelijk homogeen zijn qua gebouwvoorraad, zodat de resultaten representatief zijn voor zoveel mogelijk woningen in het cluster, maar bovenal dat ze logisch gevormd zijn; dat wil zeggen dat een warmteoplossing, wanneer er voor gekozen wordt in een bepaald cluster, ook daadwerkelijk daar uitgevoerd kan worden en dat het een logische gebiedsafbakening is voor bewoners en beleidsmakers voor bijvoorbeeld communicatie en participatie doeleinden. De wijze van clusteren is verdeeld in 6 stappen: 1.

Bestaande plannen meenemen

2.

CBS buurtgrenzen gebruiken als startpunt

3.

Scheiding maken tussen woon- en industriegebieden

4.

Scheiding maken o.b.v. (on)natuurlijke grenzen

5.

Warmtevraagdichtheid gebruiken om clusters te verfijnen

6.

Warmteprofielen gebruiken om onderscheid te maken tussen temperatuurniveau’s

7.

Overige gebieds-/gebouwkenmerken gebruiken voor een eventuele extra verfijning

Voorbeeld: ‘s-Heerenberg - buurtgrenzen Rechts zijn de de oorspronkelijke CBS buurtgrenzen in ‘s-Heerenberg in gemeente Montferland weergegeven. Zoals te zien is, zijn de buurtgrenzen op enkele plekken zeer nauwkeurig gekozen om zo de bebouwde kom goed in te sluiten. Op andere plekken lijken ze minder precies ingetekend te zijn en lopen ze dwars door panden heen.

Voorbeeld: ‘s-Heerenberg - Gebruiksdoelen In het zuiden van ‘s-Heerenberg is een groot industrieterrein (rood gekleurd). Het westelijke deel van het industrieterrein valt in dezelfde buurt (‘s-Heerenberg, oostelijke uitbreiding) als een woonwijk van ‘sHeerenberg. Ook liggen enkele industriepanden net buiten deze buurt.

Voorbeeld: ‘s-Heerenberg - Warmteprofielen In ‘s-Heerenberg zijn zowel rode als oranje als groene warmteprofielen. Voor het clusteren is het wenselijk duidelijke, aaneengesloten clusters te hebben. Deze bevinden zich vooral in het zuidwesten (groen warmteprofiel) en in het noordoosten (oranje warmteprofiel).

Voorbeeld: ‘s-Heerenberg - Warmtevraagdichtheid In de westelijke buurt (‘s-Heerenberg) is er een hoge warmtevraagdichtheid in het midden van de buurt en een lage warmtevraagdichtheid in het zuidwesten van de buurt. Hier staan een paar panden die de businesscase voor een warmtenet onrendabeler zouden maken.

Voorbeeld: ‘s-Heerenberg – nieuwe clusters Het industrieterrein is gescheiden van het woongebied en de losstaande industriepanden in de nabijgelegen buurten zijn bij het grotere industriegebied erbij betrokken. Tevens is er in de westelijke buurt een apart cluster voor het lage temperatuur warmteprofiel gemaakt. Ten slotte zijn de clusters aangepast op basis van de warmtevraagdichtheid. Detail kaarten per gemeente zijn in een aparte map bijgevoegd.

Voorbeeld: Groenlo – oude grenzen Een ander voorbeeld van waar clustering belangrijk kan zijn voor de doorrekening is Groenlo, in gemeente Oost Gelre. Groenlo heeft een historische binnenstad, te zien aan de sterformatie in het centrum. De buurt, waar de historische binnenstad zich in bevindt, bevat ook gebieden buiten de historische binnenstad. Deze zijn gescheiden door een (on)natuurlijke grens, namelijk de gracht, en zijn van een compleet ander karakter dan de binnenstad.

Voorbeeld: Groenlo – nieuwe grenzen De historische binnenstad is nu een eigen cluster geworden. Voor de berekening betekend dit dat alle resultaten alleen betrekking hebben tot de historische binnenstad zelf en niet tot willekeurige panden die er net buiten liggen. Ook zorgt dit voor een nauwkeuriger resultaat, omdat de kosten voor het overbruggen van de gracht niet op een dusdanig detail-niveau meegenomen kunnen worden.

Overzichtskaart nieuwe clustering In deze kaart is te zien welke clusters er zijn gekozen voor de gehele achterhoek en rood. Op sommige punten is afgeweken van CBS buurtgrenzen (deze zijn zwart). Detail kaarten per gemeente zijn in bijlage 2 bijgevoegd.

2.4 Logische koppeling van gebouwclusters aan bronnen

Koppeling vraag en aanbod Om te onderzoeken welke warmtevoorziening het gunstigste is per cluster, moet er een technisch-economische doorrekening plaatsvinden. Om deze doorrekening te kunnen maken, moeten er scenario’s opgesteld worden en waar mogelijk, bronnen aan clusters gekoppeld worden. Dit doen we in twee stappen: Stap 1: Algemene doorrekening van 2 scenario’s voor ieder cluster 1.

de totale nationale kosten (TNK) voor collectieve warmtesystemen met fictieve goedkope bronnen.

2.

de totale nationale kosten van individuele systemen

Hierbij wordt uitgegaan van een fictieve goedkope bron. Wat dit is: We doen alsof een goedkope bron IN het cluster aanwezig is, de bronafstand tot de woningen is heel klein. Dit fictieve scenario is meestal niet reëel maar geeft 2 nuttige inzichten: A.

Het geeft duidelijk inzicht in waar een warmtenet zeker niet uitkan: als zelfs met de fictieve bron een individuele oplossing significant goedkoper is, is het duidelijk en hoeven lokale bronnen niet aan deze gebieden gekoppeld te worden.

B.

Het geeft inzicht in de clusters waarvoor de inzet van een warmtenet het meest kansrijk is: zijn er lokaal bronnen aanwezig? Dan worden die gekoppeld aan de meest kansrijke clusters.

Stap 2: Op basis van deze uitkomsten: een koppeling maken van de bronnen aan de verschillende clusters. Omdat de potentie van de bronnen in de regio niet oneindig is, zullen we moeten kijken waar we de bronnen het beste in kunnen zetten. In dit onderzoek hebben we ervoor gekozen om de meest geschikte bronnen te koppelen aan de meest geschikte clusters. Op de volgende slides worden deze 2 stappen verder toegelicht.

Koppeling vraag en aanbod – stap 1

Rechts zie je een voorbeeld van de uitkomst uit stap 1. Voor alle gebieden is een warmtenet met een goedkope, fictieve bron (Hoge temperatuur restwarmte, gesitueerd midden in het cluster) doorgerekend. Deze zijn vergeleken met de kosten wanneer elke woning verwarmd wordt met een individuele warmtepomp. Des te roder het cluster, des te gunstiger het is voor de gebouwen in dit cluster om over te stappen op een collectief systeem t.o.v. een individueel systeem. Dit betekent niet dat een warmtenet sowieso gunstiger zal zijn voor een roder cluster. Daarvoor moet eerst gekeken worden of er echt een goedkope bron beschikbaar te maken is. Het centrum van Groenlo, de historische binnenstad, kleurt Gebieden waar het verschil warmtenet of individueel tussen 0 en het donkerst rood. Dit komt waarschijnlijk doordat er veel 20% ligt, kunnen in de praktijk misschien interessant blijken oude en monumentale panden in staan die baat zouden aangezien een modelmatige berekening een onzekerheidsmarge hebben bij een systeem op midden temperatuur waardoor ze heeft. Gebieden waarvoor de individuele oplossing 20% goedkoper is, of zelfs nog goedkoper, zullen zeker de stap naar een warmtenet minder hoeven te isoleren. niet gaan maken.

Koppeling vraag en aanbod – stap 1 Rechts zie je een totaaloverzicht van hoe geschikt de verschillende clusters in de Achterhoek zijn voor collectieve oplossingen in het geval van een fictieve bron. In bijlage 2 is deze kaart voor elke gemeente te vinden.

Koppeling vraag en aanbod – stap 2 Op basis van de resultaten uit stap 1,wordt stap 2 gezet: er wordt een koppeling gemaakt tussen bronnen en clusters. De historische binnenstad kleurde het donkerst rood, wat betekent dat deze het meeste baat heeft bij een collectieve oplossing. Deze wordt dus gekoppeld aan de gunstigste bron in de buurt: lage temperatuur restwarmte (bron en clusters zijn beide groen gemaakt). Met deze koppeling is de volledige potentie van de restwarmtebron benut. Na de lage temperatuur restwarmte is het gemaal de meest gunstige bron. Deze heeft een kleine potentie en kan slechts aan één cluster gekoppeld worden. Ten slotte, zijn er nog verschillende aquathermie bronnen over, waarvan de Slinge de meeste potentie heeft en het meest kansrijk geacht wordt. Deze wordt gekoppeld aan de verschillende andere clusters die in stap 1een positief resultaat hadden voor een collectief systeem. De clusters die in de vorige stap al een voorkeur voor individueel hadden, zijn niet gekoppeld aan bronnen.

Koppeling vraag en aanbod – stap 2 Rechts zie je een totaaloverzicht van hoe de verschillende bronnen aan clusters gekoppeld zijn. In bijlage 2 is per gemeente een kaart te vinden. In aparte excel bijlage 3 is per bron te zien met welke gegevens gerekend is.

Koppeling vraag en aanbod – stap 3 Wanneer alle bronnen verdeeld zijn worden de scenario’s opgesteld. Is er een lokale bron beschikbaar? Voor alle clusters waar een bron aan is gekoppeld worden 3 verschillende collectieve systemen doorgerekend o.b.v. deze gekoppelde bron;

•

Scenario 1: de bron (plus centrale warmtepomp) levert midden temperatuur warmte van 70 graden aan de woning

•

Scenario 2: de bron (plus centrale warmtepomp) levert lage temperatuur warmte van 50 graden aan de woning

•

Scenario 3: (indien mogelijk) de bron levert zeer lage temperatuur voor koelen en verwarmen. Per pand moet de warmte nog worden opgewaardeerd met een warmtepomp om de warmte naar 50 graden te brengen

Koppeling vraag en aanbod – stap 3 Sommige clusters kunnen niet gekoppeld worden aan een lokale bron. Om voor deze gebieden alsnog een doorrekening te kunnen maken van verschillende collectieve en individuele systemen, rekenen we voor deze gebieden ook collectieve systemen door met ‘maakbare bronnen’. Dit zijn warmtebronnen die niet vastgebonden zijn aan één geografische locatie en met meer vrijheid geplaatst kunnen worden waar ze nodig zijn. Deze bronnen hebben het voordeel dat ze flexibel te plaatsen zijn. In de regel zijn wel duurder dan locatie gebonden bronnen. Voor deze studie gebruiken we een collectieve lucht-water warmtepomp, zoals het Buurt Energie Systeem in Didam, voor midden en lage temperatuur warmtenetten en gebruiken we een systeem met een WKO en droge koelers voor een bronnet doorrekening. Deze bron-scenario combinaties zijn doorgerekend voor alle clusters. Daarnaast zijn diverse individuele oplossingen doorgerekend. Dit betekent: Alle clusters

Clusters mét lokale bron beschikbaar

Collectief

Individueel

Extra collectieve oplossingen doorgerekend:

Collectieve lucht-water warmtepomp, levering op 70 graden

Lucht-water warmtepomp, 70 graden

Lokale bron levert 70 graden

Collectieve lucht-water warmtepomp, levering op 50 graden

Lucht-water warmtepomp, 50 graden

Lokale bron levert 50 graden

Bronnet met WKO en droge koelers, 50 graden

Bodem warmtepomp 50 graden

Indien mogelijk: lokale bron levert 25 graden

Klein collectieve bodem warmtepomp, 50 graden

Hybride warmtepomp op 70 graden met groen gas gecombineerd HR ketel op groen gas, 90 graden

3. Scenarioanalyse

3.1 Methodiek Warmtetool

Technisch-economische analyse met ‘de warmtetool’ Met alle verzamelde data, de logische gebouwclusters en de koppeling van bronnen per cluster, staat alles klaar om de technisch-economische doorrekening te doen. Er wordt gebruik gemaakt van de Warmtetool. Een analysetool die is ontwikkeld door DWTM op basis van veel praktijkervaring en kennis vanuit diverse projecten. De tool rekent per cluster een aantal kansrijke aardgasvrije scenario’s door. Er zijn een aantal scenario’s die voor elk cluster worden doorgerekend. Ook zijn er clusters waar extra aardgasvrije scenario’s voor worden doorgerekend. Dat is omdat er voor zo’n cluster bijvoorbeeld een lokale bron beschikbaar is. Per cluster en per doorgerekend aardgasvrij scenario worden een aantal resultaten in kaart gebracht. Aandachtspunt: Andere modellen zoals de startanalyse, kijken op CBS buurt niveau. In deze bronnenstrategie is per logisch cluster gerekend. Wanneer een vergelijking wordt gemaakt met dergelijke andere modellen die op CBS buurt niveau doorrekeningen maken, zullen de resultaten daarom afwijken. Om de technisch-economische analyse te kunnen doen, moeten een aantal uitgangspunten, ofwel model aannames worden gekozen waarmee gerekend wordt. In deze paragraaf staat een beknopte uitleg van de werking van de warmtetool en de gekozen uitgangspunten. In 3.2 worden resultaten getoond van de totale nationale kosten.

In hoofdstuk 3.2 zijn resultaten van de total cost of ownership te vinden. Omdat het nodig is om aannames te maken bij een rekenmodel, is het ook nuttig inzicht te geven in de vraag: wat als we onze aannames een beetje aanpassen: wat is daarvan dan de impact op de uitkomsten/wat is dan de gevoeligheid daarop van het model? Antwoord op deze vraag is te vinden in 3.4: gevoeligheidsanalyses.

Warmtetool – inzichten die doorgerekend kunnen worden De Warmtetool rekent per cluster en scenario de totale systeemkosten door. Dit zijn de kosten voor het aanleggen van een potentieel warmtenet, het verwijderen/verzwaren/in stand houden van het gasen elektranet, de investeringen in een grootschalige bron, in warmtepompen, isolatie en afgifte, maar ook de lopende kosten voor onderhoud, energie, vervanging, belastingen en subsidies. Per warmtenet-scenario rekent de warmtetool ook een business case uit waar bepaalde aansluitvoorwaarden uit naar voren komen. Met al deze kosten kan er met de Warmtetool een kostenplaatje opgesteld worden voor zowel de maatschappij, als het warmtebedrijf en de bewoner en eigenaar van een woning. Naast financiële resultaten, berekend de Warmtetool ook de CO2besparing, de totale energievraag of –besparing en de impact op het elektranet, zowel centraal als decentraal.

Warmtetool

Schema van de berekening

Warmtetool –inzichten die doorgerekend worden Voor collectieve scenario’s is de doorrekening van de koppeling en het opstellen van de scenario’s te zien op de afbeelding rechts. Voor elk cluster wordt in de warmtetool analyse een schetsontwerp van een collectief warmtesysteem gemaakt. Uit dit schetsontwerp worden de kosten berekend voor het warmtedan wel bronnet. Ook wordt de afstand van de bronleiding berekend.

Toelichting – Resultaten kostencriteria Totale Nationale Kosten (TNK)

Total Cost of Ownership

Nationale kosten zijn de totale kosten in Nederland van alle maatregelen die nodig zijn om een scenario uit te voeren, voor aanleg en gebruik, ongeacht wie die kosten betaalt, inclusief de baten van energiebesparing, maar exclusief binnenlandse kasstromen zoals belastingen, heffingen, subsidies en de warmterekening. Op deze manier kunnen concepten goed vergeleken worden op de maatschappelijke kosten.

Total cost of ownership kosten zijn de totale kosten die de eigenaar/gebruiker van een woning betaalt, inclusief btw en subsidies.

De TNK is berekend over 30 jaar en teruggebracht naar een bedrag per WEQ per jaar. Deze kosten zijn verdisconteerd over de tijd. Dit wil zeggen dat er rekening gehouden wordt met de waarde van het product in de toekomst. 1 WEQ is gelijk aan de gemiddelde woning in het gebied. Er is een onzekerheidsmarge in de uitkomsten van 20%, dit geldt voor alle uitkomsten in het model.

De kosten voor de gebouweigenaar bestaan uit de investeringskosten voor bijvoorbeeld aansluiting op een warmtenet, de aanschaf van een warmtepomp of isolatiemaatregelen en de bijbehorende ISDE-subsidies. De kosten voor de eindgebruiker zijn de doorlopende kosten, ook wel de energierekening. De TCO is berekend over 30 jaar en teruggebracht naar een bedrag per WEQ per jaar. Deze kosten zijn verdisconteerd over de tijd. Dit wil zeggen dat er rekening gehouden wordt met de waarde van het product in de toekomst. 1 WEQ is gelijk aan de gemiddelde woning in het gebied.

Totale Nationale Kosten per WEQ per jaar

Total Cost of Ownership per WEQ per jaar

1.800

2.000

1.600 1.400

1.600

Inkoop energie Gebouwaanpassingen

1.000

Warmtepomp bij afnemer Warmte infrastructuur

800 600

Warmtebron

400

Aanpassing elektra/gasnet

200 -

Temperatuur warmtenet WnetDK LT 50°C Collectief

Temperatuur woning

Kosten eindgebruiker

1.400 TCO (€/WEQ/jr)

TNK (€/WEQ/jr)

1.200

Concept

Onzekerheidsmarge

1.800

Onzekerheidsmarge

Inkoop Energie

1.200

Vastrecht

1.000

Gebouwaanpassingen

800 600

Warmtepomp

400

BAK

200 -

Kosten gebouweigenaar WnetDK LT 50°C Collectief

Uitgangspunten Voor een doorrekening moeten er een aantal uitgangspunten gekozen worden. Uitgangspunten zijn systeeminstellingen en aannames over bijvoorbeeld hoeveel mensen er aan zullen sluiten. Deze aannames zullen zo veel mogelijk reflecteren wat wenselijk en waarschijnlijk is. Tijdens een werksessie heeft DWTM een aantal uitgangspunten voorgelegd aan de 8 gemeenten. In overleg is samen gekomen tot een set uitgangspunten. De belangrijkste uitgangspunten staan hier onder benoemd. Uitgangspunt

Keuze

Toelichting

Participatiegraad

70%

Reële schatting van het aantal deelnemers op een warmtenet, DWTM expert judgement.

Isolatiestrategie

Naar wat nodig is

Voor oplossingen die 70 graden warmte leveren is schillabel D voldoende. Voor oplossingen die 50 graden leveren is schillabel B nodig.

Piekvoorziening

Op groen gas

Huidige warmtenetten hebben vaak een piekvoorziening op aardgas maar uiteindelijk moeten we naar aardgasvrij.

Koeling

Altijd meenemen

Warmtepompen en ZLT warmtenetten kunnen standaard koelen. Overige warmteopties niet. Daar wordt een airco bij doorgerekend.

Warmtetarieven

15% onder de ACM tarieven

Het ACM heeft een maximaal tarief voorgeschreven waar warmtenetten in de praktijk vaak net onder gaan zitten.

Subsidies

WIS, SDE++ en ISDE subsidies meenemen

Rendement van het warmtebedrijf

5,2%

Veel voorkomende rendementseis op basis van DWTM expert judgement

3.2 Resultaten Totale Nationale kosten

Toelichting resultaten Totale Nationale Kosten In warmteprogramma’s van elke gemeente komt een inzicht over de totale nationale kosten van de verschillende aardgasvrije oplossingen. Het ligt voor de hand om te kiezen voor de oplossing met de laagste totale nationale kosten. Daarnaast is het belangrijk te kijken welke oplossing de laagste Total Costs of Ownership geeft. Bij voorkeur maakt een gemeente een gebalanceerde afweging tussen deze twee en relevante andere uitgangspunten zoals mogelijkheid voor inpassing in de woning en wensen van bewoners. In deze paragraaf wordt met twee voorbeeldgebieden toegelicht wat de totale nationale kosten zijn per oplossing. Daarna is met kaarten uitgelicht wat deze resultaten zijn voor alle clusters in de 8 Achterhoekse gemeenten voor: • Verschil in TNK tussen goedkoopste individuele en goedkoopste collectieve oplossing: Het is interessant om te zien waar verschillen klein zijn. • Verschil in TNK tussen goedkoopste individuele en goedkoopste collectieve oplossing waarbij minder duurzame oplossingen weg zijn gelaten: De beschikbaarheid van groen gas is onzeker en mogelijk kostbaar. Daarmee zijn scenario’s die daarvan gebruik maken mogelijk minder duurzaam. De inzet van een middentemperatuur warmtepomp, geeft een hogere netbelasting dan de inzet van een lage temperatuur warmtepomp. De impact op het net maakt deze oplossing ook minder duurzaam.

• Per cluster de oplossing met de laagste TNK waarbij minder duurzame oplossingen zijn weggelaten; • Overzicht van per oplossing de aantallen gebouwen in de achterhoek waarvoor dit de laagste TNK geeft. In aparte excelbijlage 6 is per cluster alle informatie te vinden over de totale nationale kosten per scenario.

Voorbeeld van TNK resultaten, Groenlo centrum (1/2)

MT lokaal en LT betekent een lokale bron die midden- of lage temperatuur aanlevert. Voor Groenlo gaat dit om de Vion slachterij. Deze kan geen ZLT leveren dus dat scenario is niet doorgerekend. Voor andere clusters zijn er andere lokale bronnen of soms geen lokale bronnen, zie kaarten bijlage 2. De paarse kleuren zijn de kosten voor de collectieve onderdelen, zoals de grootschalige warmtebron of het warmtenet. Groene kleuren zijn de kosten aan het gebouw zelf, zoals installatie- of isolatiekosten. De lichtblauwe kleur vertegenwoordigt de kosten die gemaakt moeten worden om te kunnen koelen. De oranje balken bovenop zijn de energiekosten en de gele balk onderaan zijn de kosten voor het verzwaren, verwijderen en in stand houden van het gas- en elektranet.

Totale Nationale Kosten per WEQ per jaar (Binnenstad Groenlo) 1.800 1.600 1.400

TNK (€/WEQ/jr)

In de grafiek rechts zie je een overzicht van de resultaten van één cluster (Binnenstad Groenlo). Op de x-as staan de verschillende doorgerekende scenario’s met aan de linkerkant de collectieve scenario’s en aan de rechterkant de individuele scenario’s. Op de y-as zie je de hoogte van de totale nationale kosten (TNK).

1.200 1.000 800 600 400 200 -

Aanpassing elektra/gasnet Warmtebron

Warmte infrastructuur

Warmtepomp bij afnemer

Airco

Inkoop energie

Gebouwaanpassingen

Voorbeeld van TNK resultaten, Groenlo centrum (2/2) Er zijn duidelijke verschillen te zien tussen de scenario’s, afgezien van de verschillen in kosten.

Voor scenario’s waar de woning op lage temperatuur verwarmd wordt, zijn de isolatiekosten ongeveer een derde van de totale kosten. Bij scenario’s op midden temperatuur is dit nog maar een tiende en bij de HR ketel hoeven er geen extra kosten voor isolatie gemaakt te worden. In ruil daarvoor hebben oplossingen op lage temperatuur de helft van de energiekosten die oplossingen op midden temperatuur hebben. Ten slotte, kan er met sommige oplossingen inherent gekoeld worden, terwijl er bij andere oplossingen een extra airco aangeschaft moet worden.

1.800 1.600 1.400

TNK (€/WEQ/jr)

Bij collectieve oplossingen bedragen de kosten voor de collectieve onderdelen ca. een derde tot de helft van de totale nationale kosten. Bij individuele oplossingen is de individuele installatie in de woning goed voor ca. de helft van de kosten.

Totale Nationale Kosten per WEQ per jaar (Binnenstad Groenlo)

1.200 1.000 800 600 400 200 -

Aanpassing elektra/gasnet Warmtebron

Warmte infrastructuur

Warmtepomp bij afnemer

Airco

Inkoop energie

Gebouwaanpassingen

Voorbeelden van TNK resultaten, buitengebied In de figuur rechts zie je de resultaten van een cluster in het buitengebied. Wat duidelijk opvalt is dat de collectieve oplossingen significant duurder zijn door de lange afstand die het warmtenet moet afleggen om alle woningen aan te sluiten.

In dit voorbeeld zijn veel gebouwaanpassingen nodig voor een LT of ZLT warmtebron: hierin valt onder andere woningisolatie. In een cluster met goed geïsoleerde woningen zal de post gebouwaanpassingen voor LT of ZLT oplossingen kleiner zijn.

4.500 4.000 3.500

TNK (€/WEQ/jr)

Ook valt op dat de kosten voor het verzwaren, verwijderen en in stand houden van het gas- en elektranet een veel groter aandeel zijn dan in het vorige voorbeeld. Dit heeft dezelfde reden als voor de kosten van het warmtenet, namelijk dat de aantal meters leiding/kabel per woning veel groter is dan in een dichtbebouwd gebied en daarom de totale kosten per woning ook veel hoger zijn.

Totale Nationale Kosten per WEQ per jaar (Verspreide huizen Brinkheurne en omgeving)

3.000 2.500 2.000 1.500 1.000 500 -

MT LT ZLT maakbaar maakbaar maakbaar

KC BWP

LWP LT

LWP MT

BWP

HWP

Aanpassing elektra/gasnet Warmtebron

Warmte infrastructuur

Warmtepomp bij afnemer

Airco

Inkoop energie

Gebouwaanpassingen

HR

Per cluster het verschil in TNK voor goedkoopste warmtenet optie en goedkoopste individuele oplossing (1/2) In de kaart zie je het verschil in totale nationale kosten (TNK) tussen de goedkoopste collectieve en goedkoopste individuele oplossing o.b.v. de standaard uitgangspunten. Des te donkerder blauw de kleur des te goedkoper is een individuele oplossing voor het cluster ten opzichte van een collectieve oplossing. Hoe geler/groener hoe gunstiger is de collectieve oplossing t.o.v. een individuele oplossing. Wat opvalt is dat overal de individuele oplossing goedkoper is dan de collectieve oplossing, met uitzondering van Doetinchem Centrum. Verschillen die kleiner dan 20% zijn, noemen we insignificant door de onzekerheidsmarge in het model. Voor gebieden die groen of licht geel kleuren (hier Doetinchem Centrum) is het warmtenet goedkoper maar is het verschil in kosten dus insignificant. Voor de gebieden die licht tot donkerblauw kleuren is het

verschil wel significant. Er zijn geen groene gebieden: gebieden waarvoor de individuele oplossing insignificant goedkoper is. In aparte bijlage 2 zijn de kaarten per gemeente te vinden.

Per cluster het verschil in TNK voor goedkoopste warmtenet optie en goedkoopste individuele oplossing, zonder minder duurzame oplossingen (1/2) De kaart rechts toont opnieuw het verschil tussen de goedkoopste collectieve en goedkoopste individuele oplossingen. In dit overzicht zijn echter de minder duurzame oplossingen buiten beschouwing gelaten namelijk de individuele:

•

Lucht-water warmtepomp met 70 graden levering, vaak de goedkoopste oplossing per cluster

•

Hybride warmtepomp met groengas met 70 graden levering

•

HR-ketel met groengas met 90 graden levering

Deze oplossingen zijn mogelijk minder gewenst wanneer een alternatief ook kansrijk is. Dit komt doordat de eerste zorgt voor extra belasting op het elektriciteitsnet ten opzichte van de individuele lucht-water warmtepomp op 50 graden. Voor de andere twee scenario’s geldt dat de beschikbaarheid en kostprijs van groengas voor de gebouwde omgeving nog onzeker zijn. In aparte bijlage 2 zijn deze kaarten per gemeente te vinden.

Per cluster het verschil in TNK voor goedkoopste warmtenet optie en goedkoopste individuele oplossing, zonder minder duurzame oplossingen (2/2) Wanneer men de minder duurzame oplossing buiten beschouwing laat, worden de verschillen tussen de goedkoopste collectieve en goedkoopste individuele oplossingen kleiner. De belangrijkste veranderingen zijn daar te zien waar het verschil tussen collectief en individueel insignificant geworden is door het weglaten van de minder duurzame oplossingen. Dit is het geval in een aantal kernen in de Achterhoek, zoals Winterswijk, Aalten, Lichtenvoorde, Groenlo, Neede, Borculo, Ruurlo en Didam. Daarnaast is het warmtenet in een cluster in het centrum van Doetinchem nu significant goedkoper dan het individuele alternatief. In het algemeen kan er gesteld worden dat de kosten voor een individuele oplossing in het buitengebied significant goedkoper qua nationale kosten zijn en dat er enkele gebieden in de kernen zijn waar het verschil tussen collectief en individueel insignificant is.

Per cluster: oplossing met laagste TNK De kaart rechts toont welke oplossing de laagste nationale kosten heeft, zonder het kostenverschil te tonen.

•

Voor het overgrote deel van de clusters resulteert de MT individuele lucht-water warmtepomp in de laagste nationale kosten,

•

Let op: Het verschil is in Doetinchem Centrum insignificant

•

Voor een paar andere clusters (bedrijventerreinen voornamelijk) komt het klein-collectieve systeem als gunstigste naar voren.