5. Bijlage 1 Transitievisie Warmte 2.0
Tekst van het document
Bron: RVO standaard en streefwaarden woningisolatie
Figuur 1: Schematische weergave van de relatie tussen de Standaard en Streefwaarden
33
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 1
Bewoners kunnen bij het maken van isolatiekeuzes rekening houden met onderstaande consequenties.
Figuur 2: Consequenties isoleren
Bron: Nieman
34
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 1
1.2. Warmtealternatieven Figuur 3: Factoren warmtealternatieven
Er zijn vier verschillende warmtealternatieven die een rol spelen in deze TVW. Deze worden verdeeld in twee soorten: • Individueel alternatief per woning • Collectief alternatief in de buurt, wijk, binnen de gemeente of zelfs op regionale schaal. Deze afbeelding geeft de verschillende factoren bij het bepalen van het beste warmtealternatief weer.
1.2.1. Individuele warmtetechnieken Voor een groot deel van de woningen en andere gebouwen zijn geen collectieve oplossingen beschikbaar. Daarnaast zijn er bewoners die het liefst vandaag al een keuze maken om hun aardgasverbruik te verminderen. Deze kunnen het beste overstappen op een individuele warmtetechniek. Dit betekent dat elke woning een eigen warmtevoorziening krijgt. Voor deze bewoners zijn individuele technieken een oplossing om in de warmtebehoefte te voorzien. Meestal werken deze op elektriciteit, bijvoorbeeld warmtepompen, infraroodpanelen, zonneboilers of een combinatie van technieken. Bij gestapelde bouw wordt de warmtevoorziening vaak centraal geregeld. Het is dan ook goed om te kijken naar een eigen oplossing voor het hele complex. Hybride warmtepompen (aardgas besparend) kunnen, zeker als eerste stap naar volledig aardgasvrij, een rol spelen. Dit zijn warmtepompen gecombineerd met een CV-ketel op aardgas. De ketel springt dan alleen op de koudste dagen bij om het huis warm te krijgen en maakt nog warm tapwater. Bij elke warmteoplossing is het van belang om ervoor te zorgen dat: • de woning voldoende is geïsoleerd; • een verwarmingssysteem zoals radiatoren of vloerwarming aanwezig is; • en dat dit systeem past bij het gekozen alternatief.
Ter illustratie Is een woning slecht geïsoleerd en is er geen vloerverwarming aanwezig? Dan is het niet verstandig om al volledig naar aardgasvrij te gaan. In die situatie kan er beter gekozen worden voor een hybride warmtepomp. Daarna kunnen er nog aanvullende isolatiemaatregelen genomen worden zodat in de toekomst de woning wel energiezuinig en aardgasvrij kan worden.
35
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 1
1.2.2. Collectieve warmtetechnieken Bij collectieve technieken wordt een hele wijk, buurt of meerdere woningen aangesloten op hetzelfde warmtesysteem. Dit is een collectief warmtenet. Dit is een grootschalig warmtenet dat vaak meerdere wijken of zelfs gemeenten voorziet van warmte. Woningen worden verwarmd via een netwerk van leidingen onder de grond waar warm water doorheen stroomt. Voorwaarde voor het ontwikkelen van een warmtenet is wel dat er voldoende warmtebronnen beschikbaar zijn. Ook is het belangrijk dat deze bronnen en het warmtenet betrouwbaar, duurzaam en betaalbaar zijn. Er kan onderscheid gemaakt worden tussen grootschalige warmtenetten (vooral stadsverwarming) en kleinschalige warmtenetten (zoals blokverwarming).
Grootschalige warmtenetten De ontwikkeling van grootschalige warmtenetten is een langdurig proces. In de praktijk begint de aanleg vanaf de bron en wordt dit net stap voor stap verder uitgewerkt. De omvang is vaak groter dan de buurt en kan zelfs in meerdere gemeenten worden aangelegd. Dit maakt dat de ontwikkeling en aanleg van een grootschalig warmtenet lang duurt. Liggen in een buurt kansen om in de toekomst aan te sluiten op een grootschalig warmtenet? Dan kan dit ook klein beginnen met een collectief per buurt. Er moet dan wel een centrale bron aanwezig zijn. Afhankelijk van de huidige en verwachte temperatuur in de toekomst wordt de isolatieopgave bepaald en uitgewerkt. De benodigde aanpassingen in een woning hangen af van de temperatuur van het warmtenet. Bij lage temperatuur (LT) is een lage temperatuur afgiftesysteem (zoals vloerverwarming of LT-radiatoren) in combinatie met een passend isolatieniveau nodig, om woningen comfortabel warm te krijgen én houden in de wintermaanden. Bij een warmtenet met een hoge temperatuur (vanaf 70 ºC) kunnen vaak de bestaande radiatoren in gebruik blijven en is vergaande isolatie minder noodzakelijk. Een groot collectief kan, in tegenstelling tot een kleine variant, niet worden ontwikkeld door eigenaren of de energiecorporatie. Dit heeft enerzijds te maken met wet- en regelgeving maar ook met praktische zaken.
Zo kan een grootschalig collectief voor meerdere gemeenten worden aangelegd en is de locatie en grootte van de bron bepalend voor de uitrol en de fases waarin dit kan plaats vinden.
Kleine collectieven Voor gebieden met relatief veel gebouwen (gestapeld en/of grondgebonden) kan een klein collectief financieel interessant zijn. Dit leidt in deze situatie tot lagere maatschappelijke kosten. Een klein collectief wordt in een buurt of een gedeelte daarvan gerealiseerd. Dit kan met een (hybride) warmtepomp of met een lokale bron zoals bodemwarmte/restwarmte van een bedrijf in de directe omgeving. Draagvlak, kosten, fysieke inpassing en de aanwezigheid van een geschikte warmtebron zijn doorslaggevend voor een klein collectief. Het grootste verschil tussen een klein of groot collectief is de schaal waarop het wordt aangelegd. Daarin zit ook de complexiteit. Hoe groter het collectief, hoe meer gebouwen aangesloten moeten worden met oog voor de betaalbaarheid voor gebruikers en de maatschappelijke kosten voor de energievoorziening. De analyse in Simpelveld (bijlage 3.3) laat zien dat er potentie is voor kleine collectieven. In sommige buurten lijken meer bewoners hiervoor open te staan dan in andere buurten.
36
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 1
Om dit alternatief verder te verkennen is altijd aanvullend onderzoek nodig. Hoe dat wordt gedaan en op basis van welke uitgangspunten een keuze wordt gemaakt, wordt vastgesteld in het projectplan dat samen met bewoners wordt opgesteld. Vanuit het projectplan wordt onderzoek georganiseerd, de resultaten verzameld en een objectieve afweging gemaakt op basis van de uitgangspunten in het projectplan. Deze optie kan in het uitwerken van het uitvoeringsplan worden vergeleken met een individuele oplossing per woning, appartementencomplex en andere functies. Voor de optie van een buurtwarmtepomp is dit schematisch op hoofdlijnen weergegeven in de onderstaande afbeelding. De keuzehulp op de volgende pagina wordt gebruikt voor het bepalen van alternatieve warmteoplossingen in het projectplan.
Figuur 5: Kansen voor een buurtwarmtepomp
37
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 1
Afhankelijk van de vraag (MT/LT warmte) en de beschikbare bronnen zijn de volgende technische oplossingen mogelijk:
Figuur 6: Technische oplossingen
Bron: Programma Aardgasvrije Wijken
38
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 1
1.3
Warmtebronnen en duurzaam gas
In paragraaf 3.3 worden de energiedragers kort aangestipt. Momenteel is aardgas de grootste bron voor onze warmtevoorziening. Dit gaat veranderen. De transitie naar een aardgasvrije gebouwde omgeving betekent dat een veelheid aan bronnen wordt ingezet om alle gebouwen te kunnen verwarmen. De meeste alternatieven voor aardgas gebruiken elektriciteit om de installatie draaiende te houden. Daarnaast maken deze ook gebruik van een bron. Dit kunnen natuurlijke bronnen zijn maar ook restwarmte of duurzaam gas. Welke bronnen bij welk alternatief mogelijk zijn, is in factsheets per strategie uitgewerkt. In deze paragraaf worden verschillende mogelijke warmtebronnen en de ontwikkeling van duurzaam gas kort toegelicht. Specifieke en uitgebreide informatie over mogelijke warmtebronnen zijn beschikbaar bij het expertisecentrum warmte. De potentiestudie in bijlage 3 geeft meer informatie over de toepassing van verschillende bronnen en bijbehorende strategieën.
1.3.1. Warmtebronnen per strategie In de warmtetransitie kan gebruik gemaakt worden van natuurlijke bronnen of restwarmte: afhankelijk van de beschikbaarheid en de meest kansrijke techniek in de buurt. Dit is een overzicht van de mogelijke warmtebronnen als alternatief voor aardgas: Tabel 2: Warmtebronnen per strategie
Temperatuur verwarming systeem
Energiebron voor warmte
S1: Individuele warmtepomp
S2: Warmtenet MT- HT
S3: Warmtenet LT
S4: Hybride warmtepomp
Circa 50 °C
Circa 70 °C
Circa 50 °C of 70 °C
Circa 70 °C
Buitenlucht of bodem
Restwarmte industrie, datacentra, of geothermie
Lage temperatuur bron uit restwarmte, WKO, oppervlaktewater (aquathermie) Duurzaam gas Deze bron wordt individueel per woning of collectief opgewaardeerd in temperatuur
1.3.2 Duurzaam gas De minst ingrijpende oplossing voor bewoners is om groen gas of waterstof te gebruiken. Hierbij wordt gebruik gemaakt van het bestaande gasnetwerk. Net als bij aardgas zorgt een cv-ketel dan voor verwarming en warm water. Het bestaande aardgasnet kan zonder aanpassingen worden gebruikt voor de invoeding van groen gas omdat dit vergelijkbare kwaliteiten heeft met aardgas. Ook voor waterstof is de verwachting dat het aardgasnet geschikt gemaakt kan worden. Hierbij zijn dan wel (beperkte) aanpassingen of een (deels) separaat net voor nodig. Het is namelijk niet mogelijk om zowel groen gas en waterstof op hetzelfde leidingnet in te voeden.
39
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 1
Doordat er geen grote aanpassingen aan gebouwen en/of verwarmingsinstallaties nodig zijn, kan deze strategie geleidelijk worden ingevoerd. Door de beperkte beschikbaarheid van zowel groen gas als waterstof is de verwachting dat dit tot 2030 dan ook geen grote rol speelt in de verduurzaming van de gebouwde omgeving. Gelet op deze beperkte beschikbaarheid, is het streven om deze technieken in te zetten op plekken waar de andere strategieën veel duurder of technisch niet haalbaar zijn. Denk hierbij aan buitengebieden, historische stadscentra en monumentale panden. De RES-regio Zuid-Limburg doet onderzoek naar de potentie van groen gas.
Groen gas Groen gras is een energiedrager en ontstaat uit de opwaardering van biogas. Biogas wordt gewonnen bij de verwerking van afval- en reststromen uit onder meer de landbouw, de voedingsindustrie en waterzuivering. Dit gebeurt nu voornamelijk door het gebruik van vergistingsinstallaties. In de toekomst is het ook mogelijk dat thermische vergassing en superkritische vergassing op grote schaal worden gebruikt voor de productie van biogas. Door een speciaal proces wordt biogas opgewaardeerd zodat het dezelfde kwaliteiten als aardgas krijgt en daarmee leverbaar is aan het openbare gasnetwerk. Zonder opwaardering kan biogas ook direct gebruikt worden om warmte en elektriciteit (bio-WKK) op te wekken of een lokaal biogasnetwerk op te zetten met geschikte apparatuur. Groen gas is een mogelijke bron voor een cv-ketel voor ruimteverwarming en het maken van warm tapwater. Idealiter in combinatie met een hybride warmtepomp. Dit maakt het mogelijk om woningen van het aardgas te halen die niet in één keer verduurzamen of waarvoor nu nog geen betaalbare oplossingen zijn. Daarnaast zorgt het gebruik van groen gas gedurende de koude wintermaanden ervoor dat het elektriciteitsnet minder wordt belast. Het gebruik van groengas kan ook zonder de inzet van een hybride warmtepomp. Dan kunnen met dezelfde hoeveelheid gas alleen minder gebouwen worden verwarmd.
Groen gas is momenteel beperkt beschikbaar en de verwachting is dat er nu, en in de toekomst, niet genoeg groen gas beschikbaar is om alle buurten in Nederland te verwarmen. Daarnaast kunnen restproducten ook op andere manieren worden ingezet en/of nemen de afvalstromen af door de transitie in het landelijk gebied. Na 2030 wordt een groeiende vraag naar groen gas en waterstof verwacht vanuit de industrie en mobiliteit, gelet op de beperkte duurzame alternatieven in deze sectoren. Daarnaast kan groen gas in de toekomst ook ingezet worden als brandstof voor elektriciteitscentrales.
Waterstof Waterstof is geen energiebron maar een energiedrager en wordt opgewerkt middels een proces genaamd elektrolyse. Op dit moment wordt waterstof voornamelijk geproduceerd met fossiele brandstoffen zoals aardgas. Om waterstof als hernieuwbaar gas te kunnen bestempelen moet duurzaam opgewekte elektriciteit worden gebruikt voor het elektrolyse proces. Grootschalige, duurzame productie van waterstof staat nog in de kinderschoenen. Daarnaast bevindt waterstof als energiedrager zich voor de gebouwde omgeving nog in de demonstratiefase. Net zoals bij biogas is de beschikbaarheid van waterstof voor de gebouwde omgeving nog erg onzeker. Voor de meeste woningen zijn er geschikte alternatieven en is de prioriteit voor waterstof als alternatief gering. De inzet van waterstof zal daarom op de lange termijn aansluiten op de waterstofladder, zie onderstaande afbeelding.
40
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 1
zoals voor voor warmtealinCO2-vrije de gebouwde omgeving (verwarmte men,in de gebouwde omgeving verduurzamen terwijl voorzoals andere sectoren verduurzamen terwijl voor andere sectoren al CO2-vrije
er in wenselijke erop wenselijke waterstoftoepassingen de RES- waterstoftoepassingen in d tabele uitkomst. het gebied van groene tabele uitkomst. Mocht er op het gebied van groene Mocht er douchen en koken), in vervoer zoals treinen, r douchen en koken), in vervoer zoals treinen, regionale bussen technieken beschikbaar zijn. technieken beschikbaar zijn. regio bestaan. regio bestaan. waterstof nog een opgave liggen, dan is het belangwaterstof nog een opgave liggen, dan is het belangen personenvervoer. Voor deze toepassingen n personenvervoer. Voor deze toepassingen bestaan al goede
duurzame alternatieven die efficiënter zijn dat duurzame alternatieven dat waterstof. Kijkende naar de beschikbaarheid van duurzame die efficiënter zijn Kijkende naar de beschikbaarheid van duurzame alternatieven, energetische efficiëntie en schaarste van alternatieven, energetische efficiëntie en schaarste van Ter illustratie: Gasunie Ter illustratie: Gasunie er vanuit slechts 10.000 tot gaat er vanuit dat slec groene waterstof kan het beste wordengaat ingezet als dat groene waterstof kan waterstof het beste worden ingezet alswaterstof 15.000 van de 8 miljoen woningen in 2030 op 15.000 van de miljoen woningen in 2030 op waterstof grondstof en brandstof in de industrie om8een balansfunctie grondstof en brandstof in de industrie om een balansfunctie zullen worden aangesloten. zullen worden aangesloten. te vervullen in onze energieinfrastructuur. te vervullen in onze energie-infrastructuur.
waterstofladder waterstofladder Figuur 8: De Waterstofladder
4 Wanneer is waterstof beschikbaar? 4 Wanneer is waterstof beschikbaar? Zeer wenselijk
Zeer wenselijk wenselijk beperkt wenselijk
tijdelijk bepert NIET wenselijk
N
van waterstof, waar op termijn geen duurzame alternatieven voor zijn.
van waterstof,in gevallen zijn in de meeste gevallen beter de meeste gevallen zijn in de meeste beter de meestein gevallen alternatieven. waar op termijn gevallen niet beter zijn dan meer geschikt dan gevallen niet beter zijn dan waterstof, meer geschikt danwaterstof, geen duurzame dan waterstof.waterstof.in andere gevallen waterstof. dan waterstof. in andere gevallen alternatieven zal waterstof de zal waterstof de voor zijn. meest geschikte meest geschikte toepassing zijn. toepassing zijn.
alt
beperkt tijdelijk bepert
Het duurtwaterstof nog zeker tot 2030 voordat duurza Het in duurt nog zeker tot 2030 voordat duurzame Waterstof gaat een rol spelen de energietransitie, maar Waterstof gaat een rol spelen in de energietransitie, maar wenselijk WENSELIJK wenselijk WENSELIJK gemaakt en gebruikt kan worde grootschalig en gebruikt kan grootschalig worden. We moeten nietalle de fossiele oplossing voor het uitfaserengemaakt van alle fossiele is niet de oplossing voor het uitfaserenisvan nu al maatregelen om van fossiele bra nu een al maatregelen nemen om van fossiele brandstoffen afnemen te energiebronnen. We hebben mix aan alternatieven nodig energiebronnen. We hebben een mix aan alternatieven nodig Dit zijn de meest De alternatieven, De alternatieven die alternatieven die Vo Dit zijn de meest De alternatieven, De alternatieven die De alternatieven die Voor deze De toepasgaan en onze energievoorziening te verduurz gaan en onze energievoorziening te verduurzamen. om onze energievoorziening te verduurzamen. Waterstof is om onze energievoorziening te verduurzamen. Waterstof is prioritaire op termijn op termijnop termijn beschikop termijn sin prioritaire die op termijn op termijndie beschikbeschiksingen bestaan al beschikmoeten niet wachten op waterstof. We moeten niet wachten op waterstof. één van die alternatieven. één van die alternatieven.
toepassingen beschikbaar komen, baar komen, kunnen baar komen, zijn in ge toepassingen beschikbaar komen, baar komen, kunnen baar komen, zijn in We geschikte duurzame
Welke rolbij speelt waterstof bij congestie? 5 Welke rol speelt5waterstof congestie?
Toepassing Toepassing Toepassing Toepassing To Toepassing Toepassing Toepassing Toepassing Toepassing kan worden voorkomen door midde Congestie voorkomen doorCongestie middel van netuitbreiWanneer het elektriciteitsaanbod inkan eenworden regio groter is Wanneer het elektriciteitsaanbod in een regio groter is
ding en congestiemanagement. Ook kan geda ding en congestiemanagement. Ook kan gedacht worden aan danisdercapaciteit is er sprake dan de capaciteit van het elektriciteitsnet sprake van het elektriciteitsnet 1 Grondstof 1 Grondstof in1 Hoge 1 Balansfunctie 1 Hoge 1 1 Grondstof 1 Balansfunctie 1 Lage temperatuur Grondstof in opslaanIn van energie in batterijen of water het opslaan energie in batterijen ofhet waterstof. gebieden van congestie. In verschillende regio’svan ontstaat door het van congestie. In verschillende regio’s ontstaat door het energieproductie plastic- enproductie energie- plastic- en temperatuur industriëletemperatuur waar congestie zalindustriële optreden kan dus een add congestie zalter optreden kan dus een additionele wateraansluiten van zonneen waar windparken congestie. Waterstof aansluiten van zonne- en windparken congestie.
kunstmest staalindustrie infrastructuur kunstmest staalindustrie ter Waterstof infrastructuur industriële proceswarmte stofproductie ontstaan wanneer een oversch stofproductie ontstaan wanneer een overschot aan stroom kan een systeemfunctie in het balanceren van ons kan een systeemfunctie vervullen in het balanceren van ons vervullen vervanging van (bufferfunctie) proceswarmte vervanging van (bufferfunctie) proceswarmte 2 Zeer 2 2 Zeer hoge 2 hoge Verwarmen, uit wind op zon wordt opgeslagen in watersto uit wind op zon wordt opgeslagen in waterstof. elektriciteitsnet. elektriciteitsnet. fossiele grondstof fossiele grondstof 2 2 2 2 1
temperatuur industriële proceswarmte
temperatuur Niches gebouwde industriële omgeving proceswarmte 3 Continentaal
Niches gebouwde Intercontinentaal douchen, koken Intercontinentaal vliegen enomgeving varen 3 Regionaal vliegen en varen
3
3 Internationaal 3 Continentaal en nationaal Internationaal vliegen wegvervoer wegvervoer wegvervoer
4
Binnenvaart
vliegen
4
Treinen,4 Binnenvaart regionale bussen, personenvervoer
Mogelijke Mogelijke Mogelijke Mogelijke Mogelijke Mogelijke Mogelijke Mogelijke Mogelijke referentielijst referentielijst alternatieven alternatieven alternatieven alternatieven alternatieven alternatieven alternatieven alternatieven alternatieven
3
4
Mo alt
1 Geen alternatief 1 Recycling 1 Hoge 1 Batterijopslag; 1 Hoge 1 1 Geen alternatief 1 Recycling 1 Batterijopslag; 1 Elektrisch A C C Huidige waterstofvraag in• kaart brengen: Topsector TKI Gas,•Topsector Huidig waterstofaanbod: TKI Gas, Tops • A Huidige waterstofvraag in kaart•brengen: Topsector Huidig waterstofaanbod: Energie, Netverzwaringen; temperatuur Netverzwaringen; temperatuur verwarmen 2 Geen reële 2 Geen reële Energie, Waterstof: kansen voor de Nederlandse industrie, Overzicht van Nederlandse waterstofin Energie, Waterstof: kansen voor de Nederlandse industrie, Overzicht vanwarmtepompen Nederlandse waterstofinitiatieven, Afschakelen 2 2 Elektrischwarmtepompen grootschalige Afschakelen grootschalige juli 2019, link: www.topsectorenergie.nl/sites/default/ -plannen juli 2019, link: www.topsectorenergie.nl/sites/default/ -plannen en –toepassingen, oktober 2017, link:en hernieuwbare hernieuwbare 2 –toepassingen, 2 Synthetische alternatieven alternatieven Synthetische oktober 20 verwarmen productie www.topsectorenergie.nl/sites/default/files/ files/uploads/14945.pdf files/uploads/14945.pdf kerosine productie 3www.topsectorenergie.nl/sites/default 3 Elektrischkerosine 2vraag Elektrisch uploads/TKI%20Gas/publicaties/Overz Elektrisch • B Vraagontwikkeling • B Vraagontwikkeling waterstof: Gasunie, uploads/TKI%20Gas/publicaties/Overzicht%20 waterstof: Gasunie,3Waterstof:
Waterstof:2vraag vervoer3 Elektrisch Elektrisch verwarmen,waterstofinitiatieven%20TKI%20Gas% verwarmen, waterstofinitiatieven%20TKI%20Gas%20dec%202017.pdf enlink: aanbod nu-2030, november 2019, link:vervoer www.gasunie. en aanbod nu-2030, november 2019, www.gasunie. 4 4 Elektrischvervoer warmtenetten warmtenetten nl/expertise/waterstof/scenarios-voor-vraag-ennl/expertise/waterstof/scenarios-voor-vraag-en4 Elektrische vervoer4 Elektrische 3 Elektrisch vliegen 3 Elektrisch vliegen scheepvaart scheepvaart aanbod-waterstof/$4229/$4230 aanbod-waterstof/$4229/$4230
Natuur & zet zich in voor eenmet duurzame enwij gezonde wereld. Samen met u maken wij het verschil. Natuur & Milieu zet zich in voor een duurzame enMilieu gezonde wereld. Samen u maken het verschil. www.natuurenmilieu.nl www.natuurenmilieu.nl
Bron: Natuur & Milieu (natuurenmilieu.nl)
vragen veelgesteldeveelgestelde vragen 1 wat is waterstof? 1 wat is waterstof?
41
van verloren. In totaal loopt zo h van deHet energie totaal loopt zo de hetenergie energieverWaterstof is een energiedrager. moetverloren. gemaaktInworden, Waterstof is een energiedrager. Het moet gemaakt worden, lies op tot meer dan 50%. Door dit energiev lies op tot meer 50%. Door dit energieverlies is waterhet is natuurlijke zoals dan de zon of de wind. het is geen natuurlijke energiebron zoals degeen zon of de wind. energiebron stof voor veel toepassingen niet de slimste stof voor veel toepassingen niet de slimste oplossing. Voor productie van waterstof wordt gas (voor niet-duurVoor de productie van waterstof wordt gasde (voor niet-duurzame waterstof) zame waterstof) of groene elektriciteit (voor duurzameof groene elektriciteit (voor duurzame Duurzame waterstof wordt geproduceerd m Duurzame waterstof wordt geproduceerd met duurzame waterstof) worden omgezet in waterstof. waterstof) worden omgezet in waterstof. elektriciteit uit wind of zon. Het grootschal elektriciteit uit wind of zon. Het grootschalig inzetten van waterstof betekent dat een groei aan w van waterstof betekent dat een groei aan windparken en Bij productie van waterstof gaat door de omzetting 20Bij productie van waterstof gaat door de omzetting 20Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 1 zonneweides noodzakelijk is. zonneweides noodzakelijk is. 40% aan verloren.
Bij de omzetting van waterstof 40% aan energie verloren. Bij de omzetting vanenergie waterstof naar elektriciteit warmte gaat daarna nogmaals een deel naar elektriciteit of warmte gaat daarna nogmaals eenof deel
Bijlage 2
42
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 2
Bijlage 2
Juridische verankering TVW 2.0 en uitvoeringsplan In het Klimaatakkoord is afgesproken: • In de TVW leggen gemeenten een realistisch tijdspad vast waarop wijken van het aardgas gaan; • De TVW wordt geborgd met het instrumentarium in de Omgevingswet. Doordat deze TVW 2.0 conform de vereisten van de Omgevingswet is vastgesteld, wordt het na de inwerkingtreding van de omgevingswet automatisch een omgevingsprogramma, ook wel warmteprogramma genoemd.
‘De TVW vormgeven als een zijnde een programma uit de Omgevingswet zorgt voor een goede borging van de positie van bewoners en belanghebbenden. Zo wordt door toepassing van afdeling 3.4 van de Algemene wet bestuursrecht, burgers, bedrijven, maatschappelijke organisaties en bestuursorganen in een vroegtijdig stadium worden betrokken bij de voorbereiding, zoals gebruikelijk is bij vergelijkbare overheidsbesluiten. De TVW krijgt op deze manier dezelfde status als een document dat op grond van de Omgevingswet is vastgesteld. En op deze basis worden vervolgens uitvoeringsplannen en uiteindelijke een omgevingsplan vastgesteld, dat vatbaar is voor beroep. Kortom hiermee wordt een stukje rechtszekerheid voor inwoners en andere belanghebbenden geregeld.’3
De Omgevingswet gaat in op 1 januari 2024. Na de inwerkingtreding, ligt de bevoegdheid voor het vaststellen van de TVW bij het college B&W. Doordat de TVW 2.0 nog voor de inwerkingtreding Omgevingswet wordt vastgesteld, wordt deze vastgesteld door de gemeenteraad van Simpelveld. Het omgevingsplan en de omgevingsvisie worden ook vastgesteld door de gemeenteraad. De TVW is een warmteprogramma. Deze krijgt een plekje in de omgevingsvisie maar wordt ook als apart warmteprogramma vastgesteld.4 Het uitvoeringsplan dat met de buurt wordt opgesteld, is een verdiepend warmteprogramma dat ook zo wordt vastgesteld. Het uitvoeringsplan is alleen bindend voor de gemeente zelf. Met dit verdiepend warmteprogramma op buurtniveau, kan de gemeente de uitvoering borgen middels regels in het omgevingsplan. De wettelijke instrumenten hiervoor zijn er nog niet. Wel zijn de instrumenten die de gemeente hiervoor krijgt bekend: • Wgiw (Wet gemeentelijke instrumenten warmtetransitie) Dit wetsvoorstel biedt gemeenten de mogelijkheid om te regelen welke buurten op termijn overstappen op een duurzaam alternatief voor aardgas. Het wetsvoorstel vloeit voort uit afspraken die in het Klimaatakkoord hierover zijn gemaakt.
43
3
Bron: brief aan B&W namens het ministerie van BZK
4
Bron: Programma Aardgasvrije Wijken
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 2
• Bgiw (Besluit gemeentelijke instrumenten warmtetransitie) Dit besluit biedt gemeenten de mogelijkheid om te regelen welke wijken op termijn overstappen op een duurzaam alternatief voor aardgas om zo de uitstoot van CO2 te verminderen. In het besluit zijn ook verschillende waarborgen opgenomen. Het besluit vloeit voort uit afspraken die in het Klimaatakkoord zijn gemaakt over de verduurzaming van de gebouwde omgeving. Het omgevingsplan is daarmee het juridische sluitstuk van beleidskeuzen die in het uitvoeringsplan en daaraan voorafgaande besluiten zijn gemaakt. De regels in het omgevingsplan zijn ook bindend voor bewoners en bedrijven in de gemeente.
44
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 2
Bijlage 3
45
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
Potentieanalyse Transitievisie warmte Gemeente Simpelveld
Geschreven door Driven by Values 7 maart 2022
46
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
Inhoudsopgave 1 Inleiding
4
2 Pandanalyse
6
3 Bronanalyse
14
4 Omgevingsfactoren en vervolg
24
5 Conclusie
27
Bronnen
29
Bijlagen
31
Aan de inhoud van dit document kunnen geen rechten worden ontleend. De beschikbare informatie is met de grootst mogelijke zorg samengesteld en wordt verondersteld betrouwbaar te zijn. Driven By Values is, evenals betrokken organisaties, niet aansprakelijk voor eventueel geleden schade door onjuistheden, onvolledigheden en eventuele gevolgen van handelen op grond van informatie uit dit rapport.
47
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
2
48
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
1. Inleiding Uiterlijk in 2050 moeten alle gebouwen in Nederland energieneutraal worden verwarmd, dus zonder aardgas. Gemeentes zijn regisseur voor dit proces en maken plannen voor het aardgasvrij maken van alle gebouwen. Gemeente Simpelveld heeft daarvoor aan Driven by Values gevraagd om de technisch-economische potentie van de verschillende warmteoplossingen te analyseren voor de lokale situatie in Simpelveld. In het Nationale Klimaatakkoord is afgesproken dat Nederland in 2050 geen gebruik meer maakt van aardgas of andere fossiele brandstoffen. Het primaire doel van het Klimaatakkoord is om de opwarming van de aarde te beperken tot 1,5 graad Celcius. Maar er zijn meer redenen om minder fossiele brandstoffen te gebruiken: de aardbevingen in Groningen bijvoorbeeld. Ook is Nederland voor zijn energie nu sterk afhankelijk van de geopolitieke beschikbaarheid van fossiele brandstof. Aardgas, de belangrijkste energiebron voor verwarming, komt met name uit Rusland. Tot slot is de lokale luchtkwaliteit gebaat bij minder gebruik van fossiele brandstof. Daarom maken alle gemeentes een Transitievisie Warmte. Simpelveld stelde eind 2021 de TVW 1.0 vast. Dit jaar wil men deze specifieker uitwerken in een TVW 2.0.
Als voorbereiding hierop heeft Driven by Values een analyse gedaan van drie vragen: • Welke duurzame warmteoplossingen passen bij de bebouwing in Simpelveld? • Welke bronnen en infrastructuur zijn voor elke oplossing beschikbaar? • Welke sociaal-maatschappelijke ontwikkelingen kunnen relevant zijn bij de keuze voor warmteoplossingen en prioritering? Aan de hand van deze analyse kunnen algemene uitgangspunten worden vastgesteld voor de tweede versie van de TVW.
Leeswijzer Na de inleiding volgen drie hoofdstukken, voor elk van de drie bovenstaande vragen één. Het laatste hoofdstuk is de conclusie. Aan het eind van dit rapport zijn bronnen en bijlages toegevoegd.
49
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
4
50
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
2. 2. Pandanalyse Pandanalyse 2.1 Oplossingen in Simpelveld 2.1 Oplossingen in Simpelveld In dit hoofdstuk wordt de beste duurzame warmteoplossing per pand onderzocht. Voor elk gebouw in In dit hoofdstuk wordt de beste duurzame warmteoplossing per pand onderzocht. Voor elk gebouw in Simpelveld is bekeken welke techniek het beste bij de kenmerken van dat gebouw past. Met de beste Simpelveld is bekeken welke techniek het beste bij de kenmerken van dat gebouw past. Met de beste warmteoplossing wordt de techniek bedoeld die het meest betaalbaar is voor de eindgebruikers warmteoplossing wordt de techniek bedoeld die het meest betaalbaar is voor de eindgebruikers (energierekening, investering in het huis) en voor de hele samenleving (bijvoorbeeld netverzwaring, (energierekening, investering in het huis) en voor de hele samenleving (bijvoorbeeld netverzwaring, subsidies). Dat zegt overigens niet per se iets over de kostenverhouding ten opzichte van aardgas. subsidies). Dat zegt overigens niet per se iets over de kostenverhouding ten opzichte van aardgas. Er is gekeken naar vier hoofdstrategieën: Er is gekeken naar vier hoofdstrategieën: 1. Een individuele elektrische warmtepomp: de woning heeft een eigen installatie en gebruikt 1. Een individuele elektrische warmtepomp: de woning heeft een eigen installatie en gebruikt alleen elektriciteit. alleen elektriciteit. 2.
Een hoge of midden-temperatuur warmtenet. Ook wel bekend als stadsverwarming. 2. Een hoge of midden-temperatuur warmtenet. Ook wel bekend als stadsverwarming. 3. Een lage temperatuur warmtenet. Hierbij levert het warmtenet water van maximaal 50 graden 3. Een lage temperatuur warmtenet. Hierbij levert het warmtenet water van maximaal 50 graden Celcius. Celcius. 4. Een hybride oplossing van een warmtepomp met een cv-ketel. Op dit moment verbruikt de cv4. Een hybride oplossing van een warmtepomp met een cv-ketel. Op dit moment verbruikt de cvketel nog aardgas, in de toekomst mogelijk groengas. ketel nog aardgas, in de toekomst mogelijk groengas. In bijlage I staat een uitgebreide omschrijving van deze In bijlage I staat een uitgebreide omschrijving van deze technieken. Twee variabelen (dichtheid van bebouwing technieken. Twee variabelen (dichtheid van bebouwing en kwaliteit van isolatie) bepalen in grote mate welke en kwaliteit van isolatie) bepalen in grote mate welke oplossing op welke locatie het meest passend is, zie oplossing op welke locatie het meest passend is, zie figuur 2.1. Een hoge bebouwingsdichtheid en/of een figuur 2.1. Een hoge bebouwingsdichtheid en/of een grote warmtevraag is een voorwaarde voor een grote warmtevraag is een voorwaarde voor een warmtenet. Voor hybride en volledig elektrische warmtenet.
Voor hybride en volledig elektrische warmtepompen is dit minder belangrijk. Ten tweede is warmtepompen is dit minder belangrijk. Ten tweede is de mate van isolatie belangrijk. Een warmtepomp of de mate van isolatie belangrijk. Een warmtepomp of lage temperatuur warmtenet is alleen geschikt voor lage temperatuur warmtenet is alleen geschikt voor goed geïsoleerde woningen. Hybride warmtepompen en goed geïsoleerde woningen. Hybride warmtepompen en hoge temperatuur warmtenetten hebben die beperking hoge temperatuur warmtenetten hebben die beperking niet. Sommige oplossingen worden niet meegenomen: niet. Sommige oplossingen worden niet meegenomen: • Individuele verwarming met biomassa, zoals een • Individuele verwarming met biomassa, zoals een pelletkachel. Vanwege de uitstoot van onder pelletkachel. Vanwege de uitstoot van onder andere fijnstof is deze oplossing onwenselijk, andere fijnstof is deze oplossing onwenselijk, zeker in de bebouwde kom. zeker in de bebouwde kom. 51
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
6 6
Figuur 2.1: De vier vergeleken oplossingen Figuur 2.1: De vier vergeleken oplossingen
• Elektrische verwarming, zoals bijvoorbeeld infraroodpanelen als hoofdverwarming, anders dan een warmtepomp. Hier is één kWh elektriciteit nodig voor één kWh warmte. Dat betekent dat deze opties een stuk minder efficiënt zijn dan de warmtepomp. • Groene waterstof is naar verwachting vóór 2030 niet op grote schaal beschikbaar. Het waterstof dat er is, zal nodig zijn voor de industrie en eventueel transport. Daarnaast staat de techniek nog in de kinderschoenen. Tot 2030 is waterstof daarom geen realistisch alternatief. Ook daarna zal het naar verwachting alleen in uitzonderlijke situaties gebruikt worden, omdat het waarschijnlijk een relatief dure bron van energie zal zijn.
2.2 Analyseresultaten
Interpretatie van de
Welke strategie het beste is voor welke panden in Simpelveld is berekend met behulp van de Transitietool Aardgasvrij, die door DbV ontwikkeld is. Met behulp van
analyseresultaten Het is belangrijk onderscheid te maken tussen
de
analyseresultaten
en
de
zeven variabelen wordt voor ieder pand de kansrijkheid
daadwerkelijke warmteoplossing die per
van iedere strategie berekend. Variabelen zijn onder
pand gekozen wordt. De gemeente is geen
andere bouwjaar, warmtedichtheid, type eigenaars en
eigenaar van de woningen en kan niet
energielabel. Zie bijlage II voor verdere toelichting op de variabelen. Door de verschillende variabelen te wegen, wordt voor elk pand een geschiktheidsscore berekend
zomaar inwoners dwingen de oplossing te kiezen die uit deze analyse volgt. Welke
oplossing een eigenaar kiest, is bovendien ook afhankelijk van factoren die niet in een
van iedere strategie. Voor ieder pand wordt de beste
rekenmodel
strategie weergegeven op een kaart. Hierbij is een
persoonlijke voorkeur en onderhoudsstaat
ondergrens gehanteerd, voor sommige panden is (nog) geen van de strategieën voldoende rendabel. Dat
betekent niet dat het technisch onmogelijk is die
te
vangen
zijn,
zoals
van het gebouw. De kaart geeft daarom een voorspelling welke oplossing in welke wijk kan ontstaan, maar is zeker niet bedoeld als verplichting voor de betreffende eigenaars.
panden aardgasvrij te maken, wel dat dit waarschijnlijk erg moeilijk en/of duur zal zijn. Het doel van deze analyse is niet om op woningniveau te beslissen waar welke oplossing komt. De gebruikte data is daarvoor ook niet nauwkeurig genoeg. De analyse helpt wel om clusters te bepalen voor collectieve oplossingen. Ook helpt deze aanpak om inzicht te krijgen in de verhouding tussen de diverse oplossingen per kern. Daarmee kan een inschatting gemaakt worden waar verzwaring van het elektriciteitsnet in de toekomst nodig zal zijn. Ook kan hiermee bepaald worden waar collectieve
warmtenetten de meeste kans van slagen hebben.
52
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
7
Figuur 2.2: Potentie voor verschillende warmtestrategieën in Simpelveld gecombineerd. Deze kaart is in bijlage III op hogere resolutie toegevoegd..
Een totaaloverzicht van de uitkomsten van de analyse is weergegeven in figuur 2.2 en 2.3. De oplossing met de meeste potentie is de hybride warmtepomp. Voor elektrische warmtepompen zijn ook kansen, deels verspreid door de gemeente en deels in twee buurten met nieuwere woningen. In de kernen Bocholtz en Simpelveld is ook enige potentie voor een warmtenet met hoge temperatuur. Kaarten met hoge resolutie zijn de te vinden in bijlage III.
53
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
8
Elektrische warmtepomp 517
Alleen isoleren 668
HT- of MTwarmtenet 772
LTwarmtenet 69 Hybride warmtepomp 2.785 Figuur 2.3: Aantallen panden per oplossing. Bij 668 panden staat nu ‘alleen isoleren’, wat betekent dat er nog geen oplossing voor aardgasvrij uit de analyse is gevolgd.
54
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
9
Figuur 2.4: Panden waar beter begonnen kan worden met isoleren alvorens een aardgasvrijtechniek toegepast wordt.
Alleen isoleren (geen kansrijk alternatief) Voor 668 panden geldt dat uit de analyse is gebleken dat geen van de grootschalige aardgasalternatieven op korte termijn realistisch zijn. Dat heeft over het algemeen te maken met een te lage isolatiegraad en te hoge kosten om deze isolatiegraad naar het werkbare minimum te verhogen. In deze situatie achten wij het niet realistisch dat deze woningen vóór 2030 aardgasvrij worden. Uiteindelijk zal elke woning aardgasvrij moeten worden en ook deze categorie kan al wel stappen zetten om daar naartoe te werken. Isolatie is namelijk altijd een goed idee, levert snel rendement op en zorgt ervoor dat er in de toekomst meer mogelijk is. Tenminste elke vijf jaar wordt de
Transitievisie Warmte herijkt. Dat is een goed moment om deze groep nog eens onder de loep te nemen: is er inmiddels genoeg geïsoleerd om wel aardgasvrij te kunnen worden? Of is er door technologische ontwikkelingen wellicht nu meer mogelijk voor hen?
55
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
10
Figuur 2.5: De potentie voor strategie 1 (Individuele elektrische warmtepomp) in de gemeente Simpelveld. Deze kaart is in bijlage III op hogere resolutie toegevoegd.
Strategie 1: individuele elektrische warmtepomp In figuur 2.5 is de zien welke panden van het aardgas af kunnen met een individuele elektrische warmtepomp. Het betreft panden waar beperkte aanpassing van de isolatie en radiatoren verwacht wordt. Het zijn vooral nieuwe panden die al relatief goed geïsoleerd zijn, liefst met energielabel B of beter. Op twee plaatsen is een concentratie van woningen die voor deze oplossing geschikt zijn: in Simpelveld rondom de Peitzenberg en Pannisserweide en in Bocholtzerheide. Beiden zijn nieuwbouwbuurten. Elders in de gemeente zijn ook woningen geschikt voor een warmtepomp, maar betreft het geen grote clusters. Een bijkomend voordeel van de individuele elektrische warmtepomp is dat deze ook kan voorzien in
de toenemende koudevraag ten gevolge van steeds warmere zomers, mits de installatie daarvoor is ingericht. Met behulp van zonnepanelen kan (een deel van) de elektriciteitsvraag van de warmtepomp worden ingevuld.
56
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
11
Figuur 2.6: De potentie voor strategie 2 en 3 (LT/MT/HT warmtenet) in de gemeente Simpelveld. Deze kaart is in bijlage III op hogere resolutie toegevoegd.
Strategie 2 en 3: warmtenet met HT-, MT- of LT-bron Voor een klein deel van de bebouwing in Simpelveld kunnen warmtenetten een oplossing zijn. Het betreft één cluster in Simpelveld en één in Bocholtz. Dit zouden twee relatief kleinschalige netten zijn. Dat maakt het moeilijker om een rendabele businesscase te maken dan bij netten van duizenden woningen. Een mogelijk startpunt zijn de flats aan de westkant van Simpelveld, de Scheelenstraat en Brandstraat. Dit is de buurt met de meeste potentie: alle bebouwing is eigendom van de woningcorporatie, er is een bron vlakbij (aquathermie uit de waterzuivering) en het is het deel van de gemeente met de hoogste warmtedichtheid. Het waterschap heeft interesse getoond om samen te
onderzoeken wat hier de mogelijkheden zijn. Een bijkomend voordeel is dat het gezuiverde water op deze locatie soms (te) warm is. Voor de natuur zou het daarom goed zijn als hier een aquathermiebron kwam. Aquathermie is een LT-bron, maar kan opgewaardeerd worden naar MTniveau. Clusters met potentie voor lagere temperaturen zijn er namelijk niet, deze oplossing heeft in Simpelveld geen potentie.
57
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
12
Figuur 2.7: Kans voor aquathermieproject in Simpelveld
58
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
13
Figuur 2.8: De potentie voor hybride warmtepompen in de gemeente Simpelveld. Deze kaart is in bijlage III op hogere resolutie F iguur 2.toegevoegd. 8: De potentie voor hybride warmtepompen in de gemeente Simpelveld. Deze kaart is in bijlage III op hogere resolutie toegevoegd.
Strategie 4: Hybride warmtepompen Strategie 4: Hybride warmtepompen
Voor meer dan de helft van de panden heeft een hybride oplossing – een elektrische warmtepomp Voor meer dan met de helft de panden heeft een –hybride oplossing – een elektrische warmtepomp gecombineerd eenvan gasgestookte cv-ketel de grootste potentie. Het voordeel van deze gecombineerd met gasgestookte – de potentie. Het lager voordeel oplossing is dat heteen relatief makkelijk cv-ketel uitvoerbaar is. grootste De investering is fors dan van voordeze een oplossing is dat het relatief makkelijk uitvoerbaar is. De investering is fors lager dan voor een complete elektrische warmtepomp en er zijn minder aanpassingen aan de woning nodig. Individuele
complete elektrische warmtepomp er zijn minder aanpassingen woning nodig. Individuele gebouweigenaars kunnen daardoor en relatief makkelijk overstappen opaan eende hybride warmtepomp. gebouweigenaars kunnen daardoor relatief makkelijk overstappen op een hybride warmtepomp. Het grootste nadeel is, dat dit voorlopig slechts een tussenstap is: de gebouwen worden nog niet Het grootsteDeze nadeel is, dat dit voorlopig slechts een tussenstap is: de waar gebouwen worden nog niet aardgasvrij. oplossing is daarom vooral geschikt voor gebouwen de andere oplossingen aardgasvrij. Dezenog oplossing is daarom geschikt voor gebouwen waar de andere oplossingen op dit moment niet haalbaar zijn.vooral Hybride is ook minder geschikt voor gebouwen die nog op dit moment nog niet haalbaar zijn. Hybride is ook minder geschikt voor gebouwen die helemaal niet geïsoleerd zijn: daar is te veel ondersteuning van de cv-ketel nodig en kannog de
helemaal nietniet geïsoleerd daarZoals is teinveel van nodig enwoningen kan de warmtepomp optimaalzijn: werken. figuurondersteuning 2.8 te zien gaat hetdeomcv-ketel grote aantallen warmtepomp niet optimaal werken. Zoals in figuur 2.8 te zien gaat het om grote aantallen woningen door de hele gemeente.
door de hele gemeente. De toekomst voor panden op een hybride warmtepomp kan twee kanten opgaan. Ten eerste: de De toekomst voorverder panden op een hybride twee kanten opgaan. Ten elektrische eerste: de woning kan nog geïsoleerd wordenwarmtepomp en zodoendekan geschikt voor een volledig woning kan nog geïsoleerd worden en zodoende voor aardgas een volledig warmtepomp. Tenverder tweede: de hybride warmtepomp blijft engeschikt het aandeel wordt elektrische vervangen warmtepomp. Ten tweede: de hybride warmtepomp blijft en het aandeel aardgas wordt vervangen door een hernieuwbaar gas, zoals groengas of groene waterstof. door een hernieuwbaar gas, zoals groengas of groene waterstof. 59
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
14 14
2.3 Toekomstige ontwikkelingen De kennis over het aardgasvrij maken van gebouwen ontwikkelt snel. Enkele trends die mogelijk belangrijk zijn: • Er zijn 50 proeftuinen aardgasvrije wijken. In maart komen er daar nog 12 bij. Op al die plekken wordt ervaring opgedaan met nieuwe technieken en met het proces om een hele wijk in één keer of in stappen van het aardgas te halen. De lessen uit deze proeftuinen leiden tot nieuwe inzichten over het aardgasvrij maken van de gebouwde omgeving. • Bijna alle fabrikanten van warmtepompen werken aan mogelijkheden om hogere temperaturen te bereiken met een redelijk rendement. Ook worden warmtepompen steeds stiller. Dat kan er toe leiden, dat warmtepompen over enkele jaren toepasbaar zijn in meer verschillende gebouwen.
• Nu wordt groengas vooral geproduceerd door vergisting van mest en gft-afval. Er lopen onderzoeken naar nieuwe technieken zoals vergassing en superkritische watervergassing. Hiermee kan mogelijk meer groengas worden gemaakt en kunnen ook andere reststromen worden benut. Dit kan grote invloed hebben op de potentie van groengas. Om al deze ontwikkelingen op te volgen moet er periodiek een nieuwe analyse gedaan worden. Dit gebeurt elke vijf jaar bij de actualisatie van de Transitievisie Warmte. Bij alle panden, ook die waarvoor nu nog geen oplossing is gevonden, is isolatie een goede maatregel om voor te bereiden op de toekomstige warmtevoorziening en nu al energie te besparen.
60
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
15
61
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
3. Bronanalyse In hoofdstuk 2 is beschreven wat vanuit het perspectief van de gebouwen de beste techniek is om aardgasvrij te worden. In dit hoofdstuk kijken we naar het aanbod van energiebronnen: wat is vanuit perspectief van beschikbare bronnen en infrastructuur de beste techniek om aardgasvrij te worden? Als eerste komt de hoeveelheid beschikbare energie in Simpelveld aan bod. Daarna volgt de infrastructuur en tot slot de geschiktheid van de ondergrond voor diverse technieken. In de laatste paragraaf wordt dit alles samengevat. De hoeveelheid warmte wordt uitgedrukt in terajoule, TJ. Eén terajoule staat ongeveer gelijk aan het jaarlijkse gasverbruik van 26 huishoudens. Tenzij anders vermeld, is de bron van deze gegevens de warmteatlas.
3.1 Bronnen Energie kan uit diverse bronnen komen. Hieronder worden de belangrijkste toegelicht.
Elektriciteit Een belangrijke energiebron voor bijna alle genoemde strategieën, maar in het bijzonder voor warmtepompen, is elektriciteit. In deze studie wordt desondanks niet in gegaan op de vraag of er voldoende elektriciteit beschikbaar is. Dat komt niet omdat dat geen belangrijke vraag is, maar omdat de schaal van één gemeente hiervoor niet de juiste is en omdat elektriciteit niet alleen voor verwarmen van gebouwen gebruikt wordt. Elektriciteitsverbruik zal in Nederland de komende decennia grondig veranderen, ook door elektrisch vervoer en elektrificatie van de industrie. Bovendien kan elektriciteit relatief eenvoudig worden verplaatst via hoogspanningsmasten. Daarom wordt het totale elektriciteitsvraagstuk regionaal onderzocht in de RES. In het kader van de RES Zuid-Limburg werkt Simpelveld bijvoorbeeld momenteel samen met Kerkrade en Heerlen aan de realisatie van vier tot acht windmolens in het project ‘Windenergie Parkstad Zuid’. De transitievisies die alle gemeentes opstellen, vormen input voor een volgende versie van de RES.
Biogas Biogas is gas gemaakt van natuurlijke reststromen. Wanneer dit gas geschikt gemaakt is om in het gasnet te voeden, wordt de term groengas gebruikt. Groengas is een mogelijke bron voor een hybride warmtepomp. Het kan ook gebruikt worden zonder warmtepomp, maar dan kunnen met dezelfde hoeveelheid gas minder gebouwen verwarmd worden. In Simpelveld is in potentie 196 TJ groengas per jaar beschikbaar. Dit betreft vooral reststromen van grasland en akkerbouw. Ook mest is een belangrijke bron. Een marginale bron is GFT-afval, met 3 TJ per jaar.
62
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
17
Uit het rioolslib van de waterzuivering kan ook groengas worden gewonnen. Dit gebeurt al, het slib wordt hiervoor naar een centrale vergister van het waterschap buiten de gemeente vervoerd. Dit gas komt echter niet ten goede aan de gebouwde omgeving, het waterschap benut het zelf. Het is daarom niet meegeteld in de potentie. In de berekening is er rekening mee gehouden dat alleen reststromen benut worden, zodat biogas niet concurreert met voeding. Ook andere sectoren en buurgemeentes met minder potentie willen gebruik maken van biogas. Het is daarom aannemelijk dat dit gas niet allemaal beschikbaar komt voor de bebouwing van Simpelveld.
Hoge temperatuurbronnen voor warmtenet Biomassa
Biomassa voor individuele installaties is onwenselijk, vanwege de gevolgen voor de luchtkwaliteit en fijnstof. Bij een centrale stookinstallatie is de luchtkwaliteit door rookgasfilters beter te controleren, biomassa wordt daarom alleen beschouwd als potentiële bron voor collectieve warmte. Er is beperkte potentie voor biomassa in Simpelveld: 8 TJ. Over de duurzaamheid van biomassa is veel discussie. Biomassa uit een lokale reststroom is het meest duurzaam. Alleen houtachtig snoeiafval en reststromen uit bossen binnen de gemeentegrenzen zijn daarom meegeteld in de potentie. Geothermie – hoge temperatuur Geothermie is het oppompen van heet water diep uit de grond. Het kan op
termijn
een
belangrijke
bron
van
warmte worden in Nederland. Deze techniek is nog relatief nieuw, waardoor nog
geen
getalsmatige
inschatting
gegeven kan worden van de potentie. Wel is er door de mijnbouwhistorie in deze regio relatief veel bekend over de ondergrond. De kans dat er op 500 tot 4000 meter diepte grondwater met hoge temperatuur gevonden wordt, is in Zuid-Limburg erg klein. Figuur 3.1: Kaart uit de Warmteatlas met potentie voor geothermie. Donkerder paars betekent meer potentiële energie
63
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
18
Midden- en Lage temperatuur bronnen voor warmtenet Industrie restwarmte Er zijn in Simpelveld geen bedrijven die restwarmte beschikbaar hebben. Aquathermie Aquathermie is het winnen van warmte uit water met behulp van een warmtepomp. Bij aquathermie is naast de hoeveelheid beschikbare energie ook de afstand van het water tot de bebouwing van belang, omdat de infrastructuur duur is om aan te leggen. Aquathermie levert geen hoge temperatuur warmte. Als bron is het daarom in Simpelveld moeilijk toe te passen. Er zijn twee soorten bronnen voor aquathermie: oppervlaktewater en rioolwater. Rioolwater heeft als voordeel dat het in de winter relatief warmer is dan het oppervlaktewater. Warmte uit rioolwater kan
worden gewonnen bij de waterzuivering. Er is in Simpelveld weinig grootschalig oppervlaktewater. De mogelijkheden om met thermische energie uit oppervlaktewater gebouwen te verwarmen zijn heel beperkt. De 16 grootste wateren leveren samen een potentie van 3,8 TJ. De potentie voor aquathermie uit rioolwater wordt geschat op 46 TJ en is dus vele malen groter. Mijnwater Dit is een bijzondere variant op aquathermie: er wordt warmte gewonnen uit water dat in oude mijngangen staat. Onder Bocholtz liggen oude mijngangen van de mijn Willem-Sophia. Het water in deze mijngangen is warmer dan oppervlaktewater, waardoor warmtepompen er meer warmte uit kunnen halen dan bij gewone aquathermie. Het water is echter wel minder goed bereikbaar: er moeten twee boringen gedaan worden voor aanvoer en retour uit de gangen. In Heerlen ligt het enige Nederlandse project met deze bron. Hier wordt van zo’n 700 meter diepte water van 30 graden opgepompt. Hiermee worden 350 woningen verwarmd. Het bedrijf achter dit project heet Mijnwater. Het bedrijf Mijnwater ontwikkelt op diverse plaatsen in Zuid-Limburg
warmtenetten, soms ook met andere bronnen dan mijnwater, of met een mix van bronnen.
64
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
19
Opwaarderen van temperatuurniveau In deze analyse is getoond welke temperatuur
bepaalde
bronnen
minimaal hebben. Het is mogelijk om met een warmtepomp de temperatuur van elke willekeurige bron te verhogen. Dat kan centraal of plaatselijk. Zelfs het verhogen van de temperatuur op het niveau van één woning is mogelijk, dat gebeurt met een boosterwarmtepomp. Uiteraard kost dat wel energie. Hoe kleiner
het
temperatuurverschil
dat
overbrugd moet worden, hoe beter dat is voor het energiegebruik. Bij een temperatuur onder de 55 à 60
graden is altijd een oplossing nodig voor warm tapwater. In verband met legionella moet dat namelijk minimaal tot 60 graden verwarmd worden.
Figuur 3.2: Voormalige mijn onder het grondgebied van Simpelveld. Donker gearceerd de bebouwing.1
65
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
20
3.2 Impact op elektriciteits- en gasnet 3.2 Impact op elektriciteits- en gasnet
De energie- en warmtetransitie heeft impact op het bestaande elektriciteits- en gasnet. Netbeheerder De energieen warmtetransitie hetbeide bestaande elektriciteitsgasnet. Netbeheerder Enexis is de eigenaar van heeft deze impact netten.opBij onderdelen speelten een andere opgave. Enexis is de eigenaar Bij beide onderdelen speelt eendaarentegen andere opgave. Elektriciteitsnetten wordenvan meerdeze belastnetten. en moeten verzwaard worden. Gasnetten zullen Elektriciteitsnetten worden meer belast en moeten verzwaard worden. Gasnetten daarentegen zullen op termijn verdwijnen op plekken waar een warmtenet komt en juist geschikt gemaakt worden voor op termijnop verdwijnen op plekken waar warmtenet komt en juist geschikt gemaakt worden voor waterstof plekken waar inwoners meteen de hybride warmtepomp verwarmen. waterstof op plekken waar inwoners met de hybride warmtepomp verwarmen.
Elektriciteitsnet verzwaren Elektriciteitsnet verzwaren Het elektriciteitsnet zal steeds meer belast worden. Steeds meer mensen rijden een elektrische auto
Het elektriciteitsnet zal steeds meer belast worden. meer mensen een elektrische en ook in de industrie stappen bedrijven over op Steeds elektriciteit. Wanneerrijden woningen over gaanauto op en ook in de industrie stappen bedrijven over op elektriciteit. Wanneer woningen over gaan op (hybride) warmtepompen zal de elektriciteitsvraag extra stijgen. Mogelijk kan deze elektriciteit lokaal (hybride) zal de elektriciteitsvraag extra stijgen. Mogelijk deze elektriciteit lokaal opgewektwarmtepompen worden door zonnepanelen, maar vraag en aanbod zullen nooit kan gelijk op gaan. In de zomer opgewekt worden door zonnepanelen, maar vraag en winter aanbodhet zullen nooit op gaan. In de dit, zomer is de opwek het grootst, terwijl de warmtevraag in de grootst is.gelijk In praktijk betekent dat
is opwek het grootst, warmtevraag in de het en grootst In praktijk betekent dit, er de netverzwaringen nodigterwijl zullendezijn: meer kabels in winter de grond meeris. transformaterstations. Ditdat is er netverzwaringen nodig zullen zijn: meer kabels in de grond en meer transformaterstations. Dit is werk dat tijdig gepland moet worden en de nodige ruimtelijke impact heeft. De straten moeten open werk tijdig moeten geplandergens moet worden enworden. de nodige ruimtelijke impact heeft. De straten moeten open en dedat stations geplaatst en de stations moeten ergens geplaatst worden.
Figuur 3.3: Schermafbeelding uit de tool van Enexis; benodigde netverzwaring wanneer 50% van de bebouwing gaat op een warmtepomp. Figuur 3.3:over Schermafbeelding uit de tool van Enexis; benodigde netverzwaring wanneer 50% van de bebouwing over gaat op een warmtepomp. 66
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
21 21
Enexis houdt hier al rekening mee en kan met een zelf ontwikkelde tool in kaart brengen wat voor gevolgen keuzes in de warmtevoorziening hebben op de ontwikkeling van het elektriciteitsnet. In figuur 3.3 is de situatie weergegeven als de helft van de bewoners een warmtepomp
zou
nemen,
in
bijlage
IV
staan
afbeeldingen van alle scenario’s. Als iedereen een warmtepomp zou aanschaffen, is in Simpelveld een extra onderstation nodig. Als slechts de helft van de huishoudens een warmtepomp neemt, zijn geen nieuwe onderstations nodig. Wel moeten in dat scenario elektriciteitsleidingen worden verzwaard, vooral in
Bocholtz. Zelfs in het scenario dat er een warmtenet komt, is gedeeltelijke verzwaring van leidingen nodig. Afstemming met Enexis is daarom van groot belang, om te zorgen dat de verzwaringen op tijd ingepland kunnen worden.
Gasnet Als alle inwoners in een gebied zijn overgestapt op gasloze verwarming, kunnen de gasleidingen verwijderd worden. Waar de hybride wordt gebruikt, zal het net juist geschikt gemaakt worden voor waterstof. Ook hier is er een koppelkans. Namelijk om de vervanging van leidingen te combineren met andere werkzaamheden in de openbare ruimte en om het nieuwe gasnet geschikt te maken voor toekomstige energiebronnen, in het bijzonder waterstofgas. De meeste gasleidingen in Simpelveld zijn van PVC. Deze leidingen zullen normaal gesproken voorlopig niet vervangen worden. Zo’n 30% van de gasleidingen is van staal. Hier is vervanging binnen tien jaar heel waarschijnlijk. Deze stalen leidingen liggen verspreid door de gemeente, zie figuur 3.4. Er is niet één specifiek gebeid aan te wijzen waar dit speelt.
67
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
22
Figuur 3.4: Gasleidingen in Simpelveld.
68
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
23
3.3 Ondergrond Bij diverse technieken om zonder aardgas te verwarmen, speelt de bodem een grote rol. Geothermie is al benoemd. Dit is het winnen van aardwarmte op hele grote diepte (meer dan 500 meter, in de praktijk vaak meer dan een kilometer). Maar ook minder diep kan de ondergrond op diverse manieren een rol spelen: • Een warmtepomp haalt zijn energie uit de omgeving. In de praktijk is dat meestal of buitenlucht of de bodem. Er lopen buizen met een vloeistof de grond in, die warmte en/of koude uit de bodem winnen. Dit heet een gesloten systeem. • Aquathermie en sommige andere technieken voor collectieve warmte zijn efficiënter als in de zomer warmte in het grondwater kan worden opgeslagen om in de winter te gebruiken. Dit heet warmte-koude opslag, WKO. De ondergrond in Simpelveld is niet overal geschikt voor WKO. Dat komt met
name
doordat
er
weinig
grondwater in de eerste paar honderd
< 100
ongeschikt
< 180 kW
100-600
Redelijk – goed geschikt 180 – 900 kW
600-1.000
Goed geschikt
900 – 1450 kW
> 1.000
Zeer geschikt
> 1450 kW
Breuken wvp1 dwarsdoorsnedes
meter van de bodem zit. Vooral in de oostelijke helft van de gemeente zijn open bronnen niet overal mogelijk. In het noordwesten van de gemeente zit een
waterwingebied.
Hier
is
WKO
technisch misschien wel mogelijk, maar is het niet toegestaan.
Dat betekent dat gemeente Simpelveld rekening
moet
houden
met
méér
warmtepompen met buitenlucht als
Figuur 3.5: Geschiktheid van de bodem voor WKO. In de oostelijke helft van de gemeente is geen watervoerend pakket aanwezig. Grijs is het waterwingebied aangegeven.2
bron, niet de bodem.
69
Gemeente Simpelveld | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 3
24
3.4 Conclusie 3.4 Conclusie
In figuur 3.6 is te zien hoeveel energie er jaarlijks beschikbaar is uit de hierboven benoemde bronnen. In 3.6 is de te zien hoeveel er jaarlijks beschikbaar uit de voor hierboven benoemde bronnen. In figuur rood staan bronnen die energie een hoge temperatuur kunnen is leveren een warmtenet. In blauw In roodbronnen staan dedie bronnen die een hogekunnen temperatuur kunnen leveren voor eenTer warmtenet. In blauw staan lage temperatuur leveren aan een warmtenet. vergelijking is in staan bronnen die lage temperatuur leveren aan een warmtenet. TerDit vergelijking is in lichtgroen de warmtevraag van alle kunnen gebouwen in Simpelveld aangegeven. is de huidige lichtgroen de dankzij warmtevraag gebouwen in Simpelveldzalaangegeven. huidige warmtevraag, isolatievanenalle technische ontwikkelingen deze vraagDitin isdedetoekomst warmtevraag, dankzij waarschijnlijk lager zijn. isolatie en technische ontwikkelingen zal deze vraag in de toekomst waarschijnlijk lager zijn. Energievraag 2019 Energievraag 2019 Mijnwater