Datarapport Beleidsnota Warmte
Tekst van het document
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte Data-analyses voor de onderbouwing van de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma: 1. Technisch economische analyses met het Vesta MAIS model 2. Ruimtebeslag van warmteoplossingen 3. Boven- en ondergronds ruimtegebruik 4. Impact van warmteoplossingen op het energiesysteem 5. Koeling 6. Beslisboom
Utrecht.nl
Colofon
Opstellers Mirjam Harmelink Els van der Roest Dick Joosten Jan-Berno van Lochem Vera Haaksma
Review De inhoud van dit rapport is gereviewed door TNO in februari 2025. De juistheid van de berekeningen in Vesta MAIS en specifieke technologische data is daarbij niet meegenomen
In opdracht van Ontwikkelorganisatie Ruimte Afdeling Energie
Internet www.utrecht.nl
Informatie energie@utrecht.nl
Datum 27 juni 2025
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
2/66
INHOUDSOPGAVE Inhoudsopgave........................................................................................................................ 3
1
Inleiding ..................................................................................................................... 6 1.1
Beleidsnota warmte en warmteprogramma ................................................................................. 6
1.2
Een brede integrale afweging ...................................................................................................... 6
Technisch economische analyses met het Vesta MAIS model ............................................ 8
2
Geanalyseerde alternatieven naar aardgasvrij & gehanteerde uitgangspunten ... 9 2.1
Context: inzet van het Vesta MAIS model ................................................................................... 9
2.2
Nieuwe inzichten in de warmtevraag van woningen .................................................................... 9
2.3
Nieuwe inzichten in het potentieel voor hernieuwbare warmtebronnen .................................... 11
2.4
2.5
2.6
3
2.3.1
Potentieel MT en LT-bronnen .......................................................................................................... 11
2.3.2
Potentieel voor inzet groen gas en groene waterstof ...................................................................... 12
Geanalyseerde alternatieven naar aardgasvrij .......................................................................... 13 2.4.1
MT stadswarmtenet......................................................................................................................... 13
2.4.2
MT-buurtwarmtenet ......................................................................................................................... 14
2.4.3
ZLT Buurtwarmtenet ........................................................................................................................ 15
2.4.4
Individuele bodem- of luchtwarmtepomp......................................................................................... 15
Specifieke veronderstellingen voor de modelberekeningen met het Vesta MAIS model .......... 16 2.5.1
Referentie situatie ........................................................................................................................... 16
2.5.2
Doorrekening van strategieën vanuit greenfield situatie.................................................................. 16
2.5.3
Veronderstellingen t.a.v. bestaande warmtenet............................................................................... 17
2.5.4
Beschikbaarheid en kosten lokale hernieuwbare warmtebronnen .................................................. 18
Geactualiseerde inzichten in het Vesta MAIS model ................................................................. 20
Resultaten van technisch economische analyses met het Vesta MAIS-model ... 22 3.1
Model output: nationale kosten .................................................................................................. 22
3.2
Resultaten: Gemiddelde nationale kosten per woningequivalent .............................................. 23
3.3
Voorkeursalternatief o.b.v. laagste nationale kosten ................................................................. 24 3.3.1
Aanpak ............................................................................................................................................ 24
3.3.2
Gevoeligheidsanalyses buurten ...................................................................................................... 25
3.3.3
Voorkeursalternatieven op basis van laagste nationale kosten ....................................................... 26
3.4
Vergelijking met de data-analyses uit de TVW deel 1 en 2 ....................................................... 27
3.5
Capita Selecta: Doorrekening alternatief duurzaam gas (waterstof) ......................................... 28
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
3/66
Boven- en ondergronds ruimtegebruik van warmteoplossingen ...................................... 29
4
Bovengronds ruimtegebruik ................................................................................... 30 4.1
Inleiding ...................................................................................................................................... 30
4.2
Aanpak ....................................................................................................................................... 30
4.3
Ruimtegebruik in de woning ....................................................................................................... 30
4.4
Ruimtegebruik in de wijk ............................................................................................................ 32
4.5
Ruimtegebruik in en aan de rand van de stad ........................................................................... 36
4.6
Totaalbeeld bovengronds ruimtegebruik .................................................................................... 40
5
Ondergronds ruimtegebruik ................................................................................... 41 5.1
Aanleiding................................................................................................................................... 41
5.2
Analyse van beschikbare ruimte voor warmte-infrastructuur in de ondergrond ........................ 41
Impact van warmteoplossingen op het energiesysteem .................................................... 44
6
Analyse netimpact van warmtepoplossingen........................................................ 45 6.1
Aanleiding................................................................................................................................... 45
6.2
Impact van piekvraag voor warmte op piekvraag voor elektriciteit ............................................ 45
6.3
Totaalbeeld................................................................................................................................. 46
Koeling .................................................................................................................................. 47
7
Toekomstige energievraag voor koeling in de gebouwde omgeving .................. 48 7.1
7.2
7.3
7.4
Inleiding ...................................................................................................................................... 48 7.1.1
Beperkte beschikbaarheid van data over vraag naar koeling .......................................................... 48
7.1.2
Aanpak: eerste inschatting impact van toenemende koelvraag op het elektriciteitsgebruik ............ 48
Beschikbare kennis/info over koudevraag van gebouwen en koeltechnieken .......................... 49 7.2.1
Componenten die de koudevraag beïnvloeden ............................................................................... 49
7.2.2
Latente/functionele koudevraag (koelbehoefte) .............................................................................. 49
7.2.3
Aanwezigheid en gebruik van actieve koelsystemen (elektriciteitsvraag) ....................................... 50
7.2.4
Efficiency en energiegebruik van koelsystemen (elektriciteitsvraag) ............................................... 50
7.2.5
Maatregelen: Effect van (passieve) gebouwmaatregelen op latente/functionele koudevraag ......... 51
Analyse: inschatting impact van vraag naar koeling op de elektriciteitsvraag ........................... 53 7.3.1
Inleiding........................................................................................................................................... 53
7.3.2
Stap 1: Het berekenen van de latente/functionele koudevraag ....................................................... 53
7.3.3
Stap 2: Het berekenen van de energiebehoefte voor koeling ......................................................... 54
Resultaten .................................................................................................................................. 56
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
4/66
7.5
Conclusies .................................................................................................................................. 57
7.6
Warmteoplossingen en mogelijkheden voor koeling.................................................................. 58
Beslisboom............................................................................................................................ 59
8
Beslisregels om te komen tot een voorkeursalternatief per buurt (WAT-kaart) .. 60 8.1
Inleiding ...................................................................................................................................... 60
8.2
Onderbouwing van de beslisregels ............................................................................................ 60
8.3
Resulterend voorkeursalternatief per buurt (WAT-kaart) en beschouwing ................................ 62 8.3.1
Vergelijking met vorige versie WAT-kaart ........................................................................................ 63
8.3.2
Gevoeligheidsanalyses ................................................................................................................... 63
BIJLAGE 1: Vergelijking met Startanalyse 2025 ................................................................. 65
BIJLAGE 2: Uitgevoerde onderzoeken ................................................................................ 66
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
5/66
1 Inleiding 1.1
Beleidsnota warmte en warmteprogramma
In 2021 is de Transitievisie Warmte (TVW) vastgesteld door de Utrechtse gemeenteraad. In deel 1 staat de Wat-kaart “Verwachtte warmteoplossing per buurt” en criteria voor de gebiedsgerichte aanpak en in deel 2 staat de Wanneer-kaart, in welke buurten we verwachten wanneer aan de slag te gaan. Beide documenten worden nu herzien en vervangen door de beleidsnota warmte vervolgens uitgewerkt in een Warmteprogramma De beleidsnota beschrijft de kaders die leidend zijn voor het voorkeursalternatief naar aardgasvrij per buurt, wat leidt tot een nieuwe Wat-kaart. Met behulp van door de raad vastgestelde kaders stellen wij vervolgens een Warmteprogramma op waarin nader uitgewerkt wordt waar we de komende 10 jaar aan de slag gaan met welke warmteoplossing.
1.2
Een brede integrale afweging
Nieuwe ontwikkelingen en inzichten geven aanleiding tot het opnieuw uitvoeren van de achterliggende techno-economische berekeningen met het Vesta MAIS model (zie hoofdstuk 2) en een bredere afweging te maken dan in de Transitievisie Warmte deel 1 en 2. In de nationale kosten berekening met het Vesta MAIS model worden bijvoorbeeld de kosten voor ruimtegebruik, koeling of effecten op de leefomgeving niet meegenomen. Daarom zijn hier aparte analyses voor uitgevoerd. In de beleidsnota Warmte wordt de uiteindelijke integrale afweging van alle aspecten gemaakt (zie Figuur 1) die resulteert in een voorkeursalternatief per buurt. In deze rapportage worden de analyses beschreven die de data leveren voor onderdelen van deze afweging. Het gaat om: de nationale kosten (Vesta MAIS analyses, hoofdstuk 2&3), het ruimtebeslag van warmteoplossingen in de woning, de wijk, aan de randen van de stad (hoofdstuk 4) en in de ondergrond (infrastructuur) (hoofdstuk 5), de effecten op het hogere niveau van het elektriciteitssysteem (hoofdstuk 6) en koeling als onderdeel van effecten op de leefomgeving (hoofdstuk 7). Het isolatieniveau van gebouwen wordt ook meegenomen en is gebaseerd op externe analyses over het energiebesparingspotentieel in woningen (Energiepaleis, 2024a).
Ten slotte wordt op basis van de planMER nog bekeken of milieueffecten aanleiding geven tot herziening van een voorkeursalternatief voor een buurt. Uiteindelijk leidt dat aan het eind van deze rapportage tot een beslisboom die is gebruikt om op basis van de data in dit rapport en de planMER tot een voorkeursalternatief per buurt te komen (hoofdstuk 8).
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
6/66
Figuur 1 Criteria die worden meegenomen in de afweging tot een voorkeursalternatief per buurt
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
7/66
TECHNISCH ECONOMISCHE ANALYSES MET HET VESTA MAIS MODEL
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
8/66
2 Geanalyseerde alternatieven naar aardgasvrij & gehanteerde uitgangspunten 2.1
Context: inzet van het Vesta MAIS model
Ter onderbouwing van de Transitievisie Warmte deel 1 en deel 2 zijn technische economische analyses uitgevoerd met het Vesta MAIS model in 2020 (Gemeente Utrecht, 2020). Voor de technisch economische analyses is evenals voor de TVW deel 1 en 2 gebruik gemaakt van het Vesta MAIS model. Dit is een open source model ontwikkelt door het PBL met het doel inzicht te genereren in de kosten voor vermindering van het energiegebruik en de CO2-uitstoot van de gebouwde omgeving tot 2050. Het model is en wordt momenteel toegepast om alle Nederlandse gemeenten een eerste inschatting te geven van de kosten van verschillende aardgasvrije strategieën (de zogenaamde Startanalyse). Dit hoofdstuk start met een overzicht van de belangrijkste nieuwe inzichten en nieuwe ontwikkelingen die hebben geleid tot aanpassing van de definitie en gehanteerde uitgangspunten voor de door te rekenen alternatieven naar aardgasvrij. Vervolgens zijn de geanalyseerde alternatieven naar aardgasvrij beschreven.
2.2
Nieuwe inzichten in de warmtevraag van woningen
Bij het opstellen van de TVW deel 1 en 2 is op basis van de op dat moment beschikbare informatie over energielabels van gebouwen geconcludeerd dat isolatie van een groot aantal gebouwen tot een niveau waarop zij kunnen worden verwarmd met MT of LT-warmte zeer hoge kosten met zich meebrengt. Daarom was het uitgangspunt bij de definitie van oplossingen naar aardgasvrij dat deze gebouwen nog lange tijd warmte op een hoge temperatuur (HT-warmte) nodig voor een comfortabele verwarming. Nieuwe onderzoeken tonen aan dat een groot gedeelte van de woningen reeds verschillende energiebesparende maatregelen heeft getroffen en al (bijna) klaar zijn voor gebruik van MT-warmte (55-75ºC) of LTwarmte (<55ºC) voor een comfortabele binnentemperatuur: -
-
In Warming Up (2022) zijn metingen aan 220 woningen uitgevoerd waaruit blijkt dat 60% van de woningen nu al met water van 55 graden of lager comfortabel kan worden verwarmd, en 95% van de woningen op 70 graden. De belangrijkste parameter om te bepalen of een woning geschikt is voor LT of MT is de omvang van de onderbenutte radiatorcapaciteit die de bestaande warmtevoorziening in een woning heeft. Uit het onderzoek kwam naar voren dat veel vooral oudere woningen over gedimensioneerd zijn ten aanzien van radiatorcapaciteit, en goed geïsoleerde woningen vaak relatief weinig radiatorcapaciteit hebben. Uit onderzoek van Het Energiepaleis (2024a)1 blijkt dat 32% van de woningen in Utrecht al geschikt is voor MT, en dat met 11% energiebesparing alle woningen geschikt gemaakt kunnen worden voor MT (zie Figuur 2) . Om naar LT-niveau te komen moeten in 96% van de woningen nog maatregelen worden getroffen (zie Figuur 3), die samen zouden leiden tot 31% energiebesparing. In dit onderzoek is het gemiddelde gemeten aardgas- en warmtegebruik op postcode 6 niveau van Utrechtse woningen met aansluiting op het gasnet en het warmtenet vergeleken met een theoretisch te verwachten gasen warmtegebruik op basis van gebouwkenmerken.
Daaruit blijkt dat het gemiddeld gemeten warmtegebruik in een groot aantal postcode gebieden duidelijk lager is dan theoretisch verbruik en dat veel woningeigenaren dus al maatregelen hebben getroffen. Naast gebouwmaatregelen speelt ook het
1 Energiepaleis (20240 Energiedata Utrecht. 13 februari 2024
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
9/66
gedrag van bewoners een rol, dit is lastig exact uit elkaar te halen. We weten dat een deel van de besparing het gevolg is van gebouwmaatregelen, omdat woningen een beter energielabel hebben gekregen. Nieuwe energielabels worden echter niet altijd na een verbouwing aangevraagd. Op basis van de resultaten van deze onderzoeken kan worden geconcludeerd dat veel gebouwen toekunnen met MT-warmte en geen HT-warmte (>75ºC) meer geleverd hoeft te worden aan slecht/niet geïsoleerde gebouwen zoals nog is verondersteld bij de analyses voor de TVW deel 1 en 2. Dit sluit ook aan bij strategie van Eneco om de temperatuur in het hele bestaande Utrechtse warmtenet naar beneden te brengen van van HT naar MT (max. 70 graden) (Eneco, 2022). Dit is verder in lijn met het gemeentelijk programma energie besparen in de gebouwde omgeving 2022-2030 dat in 2020 is vastgesteld (Gemeente Utrecht, 2022). Daarbij is afgesproken het energiegebruik voor de gebouwde omgeving te verminderen met 35% in 2050 en dat gebouweigenaren op natuurlijke momenten gebouwdelen isoleren naar de landelijke streefwaarden. Bij de geanalyseerde alternatieven naar aardgasvrij is daarom verondersteld dat alle woningen in 2050 minimaal naar een isolatieniveau vergelijkbaar met label C zijn geïsoleerd.
Figuur 2: Besparingspotentieel per postcode 6 gebied in 2021 gegeven als de woningschil vanuit de huidige situatie verbeterd gaat worden naar het MT-niveau uitgedrukt in m3 aardgas (eq.) besparing per m2 woningoppervlakte (Energiepaleis, 2024a). De woningen in de groene gebieden hebben al voldoende kwaliteit voor MT-niveau (32% van de woningen) en woningen in de oranje gebieden moeten nog extra maatregelen treffen om toe te kunnen met warmte op MT-niveau.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
10/66
Figuur 3: Besparingspotentieel per postcode 6 gebied in 2021 gegeven als de woningschil vanuit de huidige situatie verbeterd gaat worden naar het LT-niveau uitgedrukt in m3 aardgas (eq.) besparing per m2 woningoppervlakte (Energiepaleis, 2024a). De woningen in de groene gebieden hebben al voldoende kwaliteit voor LT-niveau (4% van de woningen) en woningen in de blauwe gebieden moeten nog extra maatregelen treffen om toe te kunnen met warmte op LT-niveau (96% van de woningen).
2.3
Nieuwe inzichten in het potentieel voor hernieuwbare warmtebronnen
2.3.1
Potentieel MT en LT-bronnen
Ten opzichte van de TVW deel 1 en 2 zijn inzichten ten aanzien van de beschikbaarheid van hernieuwbare energiebronnen veranderd. -
-
Greenvis heeft de studie uit 2019 geactualiseerd en daarbij is het praktisch potentieel voor geothermie en aquathermie (TEO) gedetailleerd in kaart gebracht (Greenvis, 2021), terwijl in de TVW deel 1 en 2 nog is gerekend met het technisch potentieel van hernieuwbare energiebronnen. Nieuwe inzichten betreffen o.a. het naar beneden bijstellen (met ca een factor 10) van het maximaal praktisch potentieel voor diepe en ultradiepe geothermie en voor Thermische Energie uit Oppervlaktewater (TEO). Inzet van lokale LT-bronnen voor warmtelevering op HT/MT niveau in het stadsverwarmingsnet. In de TVW deel 1 was de veronderstelling dat beschikbaarheid van HT-warmtebronnen een beperkende factor was voor uitbreiding van het stadsbrede warmtenet. Ontwikkelingen laten echter zien dat ook lokale LT-bronnen kunnen worden ingezet voor invoeding van MT- of HT-warmte op het stadsbrede warmtenet. Daarvoor worden grote collectieve warmtepompen ingezet om warmte uit de lucht, afval
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
11/66
of oppervlakte warmte op te waarderen tot MT-niveau. Dit betekent dat de beschikbaarheid geen beperkend criterium is, maar dat dit wel bepalend is voor de hoogte van de kosten van de bron. Potentieel voor WKO: In de TWV deel 1 is verondersteld dat voor grote delen van Utrecht alleen het eerste watervoerende pakket beschikbaar is. KWR heeft in opdracht van de gemeente Utrecht in kaart gebracht wat de potentie is van zowel het eerste als het tweede watervoerende pakket als LT-bron en voor seizoensopslag. Deze studie laat zien dat de potentie van bodemenergie in Utrecht ruim voldoende is voor het dekken van de warmtevraag, namelijk 15,5 PJ in het eerste watervoerend pakket (versus een warmtevraag in Utrecht voor de gebouwde omgeving van ca 9 PJ). In het tweede watervoerend pakket zou in theorie ruim 41 PJ beschikbaar zijn. Echter, de potentie wisselt sterk per buurt, zoals te zien is in Figuur 4. Vooral in dichtbebouwde gebieden is de potentie beperkt in verhouding tot de warmtevraag, en daar zou benutting van het tweede watervoerend pakket op termijn nodig kunnen zijn.
Figuur 4: Capaciteit OBES (A) en GBES (B) in relatie tot de warmtevraag per buurt. Bron: KWR (2024)
In Utrecht worden de watervoerende pakketten onderscheiden in zones waar verschillende regels geleden ten aanzien van gebruik: -
-
Dynamische zone. Dit zijn de meest vervuilde zones en daar is op dit moment de regel dat alleen gebruik gemaakt mag worden van het eerste watervoerende pakket. Bufferzone. Deze ligt rond de dynamische zone en ook hier mag op dit moment niet geboord worden naar het tweede watervoerende pakket. Vrijwel de gehele oppervlakte van de gemeente valt in de dynamische zone of bufferzone. Alleen Leidsche Rijn, Lunetten, Papendorp en USP vallen erbuiten. Schone zone. In deze gebieden is het op dit moment toegestaan zowel het eerste als tweede watervoerende pakket te gebruiken.
2.3.2
Potentieel voor inzet groen gas en groene waterstof
In de vorige TVW werd groen gas nog als (beperkt beschikbare) optie meegenomen. Inmiddels wordt groen gas niet langer gezien als een serieuze optie voor de gebouwde omgeving voor de komende decennia. Oud-minister de Jonge heeft in een brief aan Colleges van B&W aangegeven “Het is belangrijk om te benadrukken dat waterstof én groen gas, zelfs na 2030, slechts in beperkte mate beschikbaar zullen zijn voor het verwarmen van gebouwen. Mocht groen gas of waterstof als transitiestrategie in uw Transitie Visie Warmte (TVW) hebben opgenomen, dan adviseren wij u dit voornemen waar mogelijk te wijzigen in een andere duurzame bron” (Rijksoverheid, 2023). Groen gas wordt daarom niet meer als optie meegenomen in de Vesta MAIS modelberekeningen. In de TVW deel 1 en 2 was reeds veronderstelt dat groene waterstof voor 2030 geen optie is voor de gebouwde omgeving. De veronderstelling is daarom gehandhaafd dat waterstof geen optie is voor de gebouwde omgeving en om die reden niet doorgerekend.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
12/66
2.4
Geanalyseerde alternatieven naar aardgasvrij
2.4.1
MT stadswarmtenet2
Gebouwen worden verwarmd door Midden-Temperatuur (MT) (55- 75 graden) warmte geleverd via een stadsbreed warmtenet. Voor de modelberekening met het Vesta MAIS model is verondersteld dat: -
Gebouwen die nu al geschikt zijn voor MT niet verder worden geïsoleerd. De andere gebouwen isoleren naar minimaal label C. Het MT warmtenet wordt gevoed door een mix van duurzame MT-warmtebronnen waarbij een scenario met een lage beschikbaarheid van geothermie is verondersteld (‘“Weinig HT-bronnen beschikbaar”) en daarmee is rekening gehouden in de kosten voor de hernieuwbare bronnenmix (zie paragraaf 2.3).
2 Bewerkte figuren overgenomen uit Warmtenetten ontrafeld. Een praktische handleiding (TKI 2021)
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
13/66
2.4.2
MT-buurtwarmtenet
Gebouwen worden verwarmd door Midden-Temperatuur (MT) (55- 75 graden) warmte geleverd via een collectief buurtwarmtenet. Voor de modelberekening met het Vesta MAIS model is verondersteld dat: -
Gebouwen die nu al geschikt zijn voor MT niet verder gaan isoleren. De andere gebouwen isoleren naar minimaal label C. Een WKO wordt ingezet als LT-bron. WKO in heel Utrecht onbeperkt beschikbaar is. M.b.v. een collectieve warmtepomp wordt MT-warmte van 70 graden geproduceerd die bij de gebouwen direct kan worden ingezet voor ruimteverwarming en warm tapwater, Regeneratie van de WKO door dry coolers of TEO, hiervoor worden 10% extra kosten verondersteld in Vesta MAIS.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
14/66
2.4.3
ZLT Buurtwarmtenet
Gebouwen krijgen LT-warmte geleverd via een collectief LT warmtenet (10-30 graden), voor de modelberekening met het Vesta MAIS model is verondersteld dat: -
Gebouwen die nu al geschikt zijn voor LT niet verder gaan isoleren. Gebouwen worden geïsoleerd naar minimaal label B. Warmte wordt bij de gebouwen geleverd op 20 graden en op woningniveau opgewaardeerd met een warmtepomp tot 35-40 graden voor ruimteverwarming & 60-65 graden voor warm tapwater. Regeneratie van de WKO door koude levering, dry coolers of TEO.
2.4.4
Individuele bodem- of luchtwarmtepomp
Bodemwarmtepomp Gebouwen worden verwarmd met een bodemwarmtepomp, voor de modelberekening met het Vesta MAIS model is verondersteld dat: -
De gebouwen worden geïsoleerd naar minimaal label B.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
15/66
-
Regeneratie van de bodembron d.m.v. passieve koeling. Bodemenergie overal in Utrecht kan worden toegepast (en waarbij dus nog geen rekening is gehouden met het feit dat percelen te klein kunnen zijn voor het slaan van voldoende bodemlussen om de woning comfortabel te kunnen verwarmen).
Luchtwarmtepomp Gebouwen worden verwarmd met een luchtwarmtepomp. Daarbij is verondersteld dat gebouwen worden geïsoleerd naar minimaal label B en dat er voldoende ruimte beschikbaar is voor een warmtepomp in de woning en het plaatsen van een buitenunit.
2.5
Specifieke veronderstellingen voor de modelberekeningen met het Vesta MAIS model
2.5.1
Referentie situatie
De referentiesituatie is gedefinieerd als de situatie in 2050 wanneer vanaf het startjaar 2020 geen investeringen worden gedaan in nieuwe warmteproductietechnieken en extra isolatiemaatregelen (dus ook geen autonome verbeteringen), maar wel effecten van klimaatverandering op vermindering van de warmtevraag in 2050 worden meegenomen. Dit betekent dat gebouwen waar nu aardgas wordt verbruikt dit blijven inzetten tot 2050, gebouwen die al zijn aangesloten op warmtenetten aangesloten blijven maar er geen duurzame bronnen worden ingezet. 2.5.2
Doorrekening van strategieën vanuit greenfield situatie
De alternatieven naar aardgasvrij zijn doorgerekend vanuit een greenfield situatie voor de hele stad. Dat wil zeggen dat is verondersteld dat alle gebouwen in Utrecht bij de start nog zijn aangesloten op het aardgasnet en overal in de stad nieuwe investeringen moeten worden gedaan om het alternatief naar aardgasvrij te realiseren. Hierdoor ontstaat een zuivere vergelijking tussen de verschillende alternatieven. In een tweede stap wordt de kosten gecorrigeerd voor het feit dat: -
In buurten waar al een warmtenet ligt de gebouwen die al zijn aangesloten op het warmtenet ook aangesloten blijven.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
16/66
-
Voor gebouwen die dicht bij (of aan) het bestaande warmtenet liggen de kosten lager zijn omdat investeringen in de hoofdinfrastructuur al zijn gemaakt en alleen nog investeringen nodig zijn voor het maken van de huisaansluiting.
2.5.3
Veronderstellingen t.a.v. bestaande warmtenet
In Utrecht ligt in een groot aantal wijken al een hoge temperatuur warmtenet. In deze wijken liggen de initiële gebiedsinvesteringen lager omdat een deel van de infrastructuur er al ligt, waar woningen die nu nog niet zijn aangesloten ook van kunnen profiteren. In deze gebieden liggen de gemiddelde initiële investeringen per woningequivalent daarom lager dan in gebieden waar een volledig nieuw warmtenet moet worden aangelegd. In de berekeningen is verondersteld dat voor alle gebouwen die al aangesloten zijn, plus alle woningen binnen een straal van 12 meter (die aan de leiding liggen) vanaf het warmtenet geen extra gebiedsinvesteringen nodig zijn. Ten behoeve van de analyses zijn twee scenario’s doorgerekend: -
Stadsbreed MT warmtenet waarbij iedereen in Utrecht al is aangesloten op het warmtenet Stadsbreed MT warmtenet waarbij niemand in Utrecht al is aangesloten op het warmtenet
Beide scenario’s zijn doorgerekend voor zowel de hoge als de lage beschikbaarheid van duurzame warmtebronnen. Naast panden die al aan de leiding liggen, is ook gekeken naar panden die niet direct aan de leiding liggen, maar waarbij het warmtenet zodanig in de buurt ligt dat het lastig wordt om hier een andere collectieve oplossing te realiseren. Ook andere barrières zoals een snelweg of grote drukke weg, (groter) water, spoorlijn of combinaties hiervan worden meegenomen. Buurtgrenzen worden niet als strikte begrenzing gezien. Als een gebied is ingesloten maar wel meer dan ca 200 woningen heeft, dan zou er ook nog een andere collectieve oplossing gerealiseerd kunnen worden. Deze ingesloten gebieden zijn bepaald met een geografische analyse, waarvan in Figuur 5 een voorbeeld is gegeven. Voor Pijlsweerd-Zuid worden bijvoorbeeld ca 400 panden gezien als ingesloten gebied voor het huidige warmtenet. Dit betekent dat is verondersteld dat hier of aansluiten op het bestaande warmtenet, of een individuele oplossing (warmtepomp) het enige alternatieven zijn. Dit wordt op het niveau van het wijkuitvoeringsprogramma verder bepaald. Voor de overige ca 1200 panden in Pijlsweerd-Zuid worden alle mogelijke warmtealternatieven vergeleken. In het andere voorbeeld voor de Zambesidreef e.o.
zijn nog ca 240 panden niet aangesloten op het bestaande warmtenet, en deze panden liggen verspreid door de buurt. Deze panden worden allemaal aangemerkt als ingesloten gebied door het huidige stadsbrede warmtenet en er is verondersteld dat hier geen andere collectieve oplossing kan worden gerealiseerd. Wel kan het voor sommige woningen beter zijn om een individuele oplossing te realiseren, maar dat kan met deze stadsbrede analyses nog niet worden bepaald. Dit wordt op het niveau van het wijkuitvoeringsprogramma verder uitgewerkt. Op dit moment houden we in gebieden met een collectieve oplossing rekening met een percentage van 30% van de woningen die uiteindelijk een individuele oplossing realiseert en niet aansluit op een collectieve oplossing.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
17/66
Figuur 5 Geografische analyse van ingesloten gebieden voor het huidige warmtenet. Twee voorbeelden voor Pijlsweerd-Zuid (links) en Zambesidreef en omstreken (rechts).
2.5.4
Beschikbaarheid en kosten lokale hernieuwbare warmtebronnen
HT Bronnen: in ontwikkeling of al in gebruik -
-
Biomassa HT warmte (60 MWth): 1.600 TJ/jaar (Eneco, 2023a). Site visit 1 november 2023). TEA: RWZI WP bron (27MWth) : 583 TJ/jaar (Bron: Eneco, 2023b). Site visit 1 november 2023). Electroboiler (20-80 MWth): 100-400TJ/jaar (Bron: Eneco). 20MWth is al gerealiseerd. Bij aanvraag van SDE ++ regeling is maximum gesteld aan het aantal productie-uren per jaar waarvoor SDE-vergoeding kan worden aangevraagd. Daarnaast is de verwachting van Eneco dat de eboilers alleen draaien op goedkope uren en dat dit niet meer dan 1500 uur per jaar zal zijn. Luchtwarmtepompen (75 MWth) ofwel Thermische Energie uit Lucht (TEL): productie 1.600 TJ. De potentie is gebaseerd op de gesprekken met Eneco en de plannen voor TEL plus een eigen inschatting. Aantal draaiuren is gezet op 6000/jaar.
HT-bronnen: onzeker -
Asfaltcentrale: 110-620 TJ/jaar (Greenvis, 2021). Diepe geothermie: 2.400 TJ/jaar (Greenvis, 2021). TEO directe onttrekking: 776 TJ/jaar. Onttrekking uit AmsterdamRijnkanaal, opgewaardeerd met centrale warmtepomp en invoeding op bestaande HT/MT warmtenet Eneco in naburige verzorgingsgebieden warmtenet.
MT-bronnen: onzeker -
Restwarmte van Nedal en Douwe Egberts: samen < 100 TJ (Greenvis, 2019) Zonthermie; daar waar PV-velden worden gepland, is ook zonthermie te realiseren; 500 TJ/jaar
LT-bronnen: zeker -
-
WKO in eerste watervoerende pakket: maximaal beschikbaar voor Open Bodem Energie Systemen (OBES) 15.500 TJ per jaar of voor Gesloten Bodem Energie Systemen (GBES) 6.000 TJ. Het potentieel verschilt per buurt en in de binnenstad is de totale verwachtte warmtevraag hoger dan de capaciteit (KWR, 2024). Buitenlucht: Momenteel verwacht praktisch potentieel 1.600 TJ (Eneco & eigen inschatting). Ruimte is een beperkende factor, maar door de beperkte hoeveelheid stakeholders die betrokken zijn wel een redelijke realisatiekans, niet gebonden aan heel specifieke locaties.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
18/66
LT bronnen: onzeker -
-
-
-
Buitenlucht: omdat het potentieel technisch onbeperkt is kan het aandeel buitenlucht als bron nog hoger worden, maar ruimte is een beperkende factor en het elektriciteitsverbruik is hoog, en daarmee is nog onzeker hoeveel er daadwerkelijk gerealiseerd gaat worden. WKO in tweede watervoerende pakket: maximaal beschikbaar voor Open Bodem Energie Systemen (OBES) 41.400 TJ per jaar of voor Gesloten Bodem Energie Systemen (GBES) 18.000 TJ. Het potentieel verschilt per buurt (Studie KWR, 2024). TEO i.c.m. WKO: 810 TJ/jaar. Praktische potentieel zoals ingeschat door Greenvis (2021). Dit is de potentiële hoeveelheid warmte die onttrokken kan worden, daar komt de elektriciteit die de warmtepomp verbruikt nog bij voor de bepaling van de geleverde energie aan het warmtenet. Dit is afhankelijk van de COP van de warmtepomp. Praktisch potentie en locatie TEO i.c.m. WKO. Bij inschatting van praktische potentie is rekening gehouden met inpassing in- en outlets, beperking bovengrondse ruimte en beperking WKO-opslag in eerste watervoerende pakket. LT-warmte uit koeling en datacenters : maximaal potentieel 36 MWth en 0 – 800 TJ per jaar (Greenvis, 2019) Aquathermie TED: maximaal 48 MWth en 250 TJ (Greenvis, 2019) – gezien recente uitvraag Waternet is de potentie nu aan de lage kant van de range ingeschat.
Veronderstelde duurzame bronnenmix bij uitbreiding van stadsbreed MT Warmtenet Deze nieuwe inzichten over beschikbaarheid van bronnen zijn gebruikt om een bronnenmix te definiëren die zijn gebruik voor de berekeningen met het Vesta MAIS model voor het alternatief waarbij wordt ingezet op uitbreiding van het stadsverwarmingsnet. De warmtevraag van Utrecht is in dit scenario 6.9 PJ in 2050 volgens Vesta MAIS (zonder nieuwbouw). Daarbij zijn twee scenario’s gedefinieerd: Scenario 1 met weinig aanbod van MT/HT bronnen en veel inzet van grootschalige luchtwarmtepompen en een scenario 2: een bronnenmix met veel HT-bronnen (zie Tabel 1). Tabel 1: Beschikbaarheid lokale duurzame warmtebronnen: (bijna) gerealiseerde bronnen en veronderstellingen voor twee scenario’s Bron
Capaciteit (In PJ)
Opmerking
Bron
Capaciteit (in PJ)
Opmerking
Scenario’s Scenario 1: “Weinig HT/MT bronnen beschikbaar”
Scenario 2: “Veel HT/MT bronnen beschikbaar”
Geothermie
0
Geothermie
1.2
Biomassa
0.8
Biomassa
0
TEA
0.6
TEA
0.6
TEO
1.6
TEO
1.2
TEL
1.6
TEL
1.2
Restwarmte MT
0.2
Restwarmte MT
0.3
Elektroboiler
0.2
Elektroboiler
0.2
Zonthermie
0
Zonthermie
0
Pieklast
Ca 0.9-1
Pieklast
Ca 0.9-1
Totaal
6.9 PJ
Totaal
6.9 PJ
RWZI
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
Helft van maximale potentie
RWZI
19/66
Tabel 2: Gehanteerd kosten voor Scenario “Veel HT/MT-bronnen beschikbaar” Bron-temperatuur
Investering €/kWth
Variabele kosten €/GJ
Geothermie
70
2634
2.6
Biomassa
70
718
6
TEA
70
1318
10.1
TEO
70
1317
17.2
TEL
70
1437
17.2
Restwarmte
70
747
0
Elektroboiler
70
257
9.1
Zonthermie
70
435
0.1
Gewogen gemiddelde kosten Scenario 1
997
13.5
Gewogen gemiddelde kosten Scenario 2
765
11.1
Voor de kostenkentallen is zoveel mogelijk gebruik gemaakt van de investeringsbedragen uit de SDE++ van PBL (PBL, 2024), aangevuld met andere bronnen. De kostenkentallen zijn gereviewed door De Warmtetransitiemakers. De piekbronnen worden in Vesta MAIS apart berekend en zijn dus geen onderdeel van de bronnenmix, die bestaat alleen uit basislast (en eventueel middenlast) bronnen. De scenario’s zelf zijn verder uitgewerkt in de apart gepubliceerde bronnenstrategie (Bronnenstrategie voor duurzame warmte, Gemeente Utrecht, 2025). Deze kosten worden alleen gebruikt bij de doorrekening van alternatief 1 (het stadsbrede warmtenet). Voor de kosten van de andere alternatieven die we hebben geanalyseerd hebben we gebruik gemaakt van de bronkosten voor o.a een WKO installatie of collectieve of individuele warmtepomp zoals gehanteerd binnen het Vesta MAIS model. Ook de kosten voor benodigde netverzwaring tot aan de middenspanningsruimte (MS station) worden meegenomen in het Vesta MAIS model.
2.6
Geactualiseerde inzichten in het Vesta MAIS model
De TVW 1 en 2 zijn doorgerekend met Vesta MAIS versie 4.0. Voor de actualisatie is gerekend met Vesta MAIS versie 5.0 die op meerdere punten is uitgebreid en verbeterd, o.a. zijn -
Kentallen voor energiebesparing en kosten voor isolatiemaatregelen geactualiseerd. Kosten voor geothermie verlaagd door aanpassing van de leercurve en hogere COP. Netbeheerkosten voor elektriciteit verlaagd. De seasonal performance factor (SPF) voor bodemwarmtepompen voor tapwaterproductie is verhoogd naar 2,5 (deze was eerst gelijk aan de SPF voor een luchtwarmtepomp 2,2). - Kosten voor lucht-water warmtepompen bij utiliteit aangepast en deze leiden over het algemeen tot lagere kosten (vanaf een 3KW aansluiting). Voor bodemwarmtepompen bij utiliteit zijn de kosten hoger geworden. Naast de aanpassingen door het PBL, hebben we zelf ook aanpassingen gedaan aan het model op basis van feedback op de vorige resultaten bij de Transitievisie Warmte en om het mogelijk te maken met het model een buurtwarmtenet met lokale bronnen door te rekenen. Wij hebben de volgende aanpassingen gedaan: - De kosten voor regeneratie bij een buurtwarmtenet (BuurtWKO in Vesta) zijn verhoogd van een factor 1,1 naar 1,25 (relatief tov de kosten voor de WKO) gebaseerd op studies van onder andere CE Delft (niet openbaar) en WarmingUP.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
20/66
-
-
Er zijn andere kosten gehanteerd voor warmtebronnen om een duurzame bronnenmix te reflecteren i.p.v. aardgas. Hiervoor zijn de kosten van alle bestaande warmtebronnen aangepast. Zie hoofdstuk 2.5.4 in het document de verdere uitleg. Toevoegen van een scenario waarin een ZLT net (BuurtWKO met lagere temperatuur) kon worden doorgerekend.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
21/66
3 Resultaten van technisch economische analyses met het Vesta MAIS-model 3.1
Model output: nationale kosten
De belangrijkste output van de berekeningen met het Vesta MAIS model vormen de nationale kosten per alternatief naar aardgasvrij. De nationale kosten omvatten alle uitgaven voor de realisatie van een bepaald alternatief waaronder kosten voor aanleg of versterking van de infrastructuur, isolatie van gebouwen, installaties, jaarlijks onderhoud en uitgaven voor de productie van energie die door gebouwen wordt geconsumeerd. Dit zijn dus de kosten zonder subsidies en belastingen. Deze worden in de berekening van de nationale kosten niet meegenomen omdat het doel is te kijken welke oplossingen leiden tot een CO 2-vrije warmtevoorziening tegen de laagste nationale kosten voor Nederland als geheel. Deze kosten zijn omgerekend naar een gemiddeld jaarlijkse nationale kosten per woningequivalent per buurt voor ieder van de alternatieven naar aardgasvrij. Voor geheel Utrecht en voor elk van de 111 CBS buurten zijn de gemiddelde nationale kosten per woningequivalent (weq3) berekend. De gepresenteerde kosten zijn uitgesplitst naar vijf componenten. In Tabel 3 is aangeven welke kostencategorieën zijn meegenomen bij de verschillende alternatieven naar aardgasvrij. Tabel 3: Definitie van kostencategorieën: Alternatief naar aardgasvrij Kostenpost
MT stadsbreed warmtenet
MT Buurtwarmtenet
Buurt ZLT buurtwarmtenet
Individueel bodem
Bron
Kosten ontsluiten duurzame bronnen (zieTabel 2)
WKO systeem + regeneratie
WKO systeem + regeneratie
Geen
Geen
Infra
Warmte-infrastructuur (transport + distributienet), onderhoud E-net
Warmte-infrastructuur (distributienet) + centrale WP + verzwaring & onderhoud E-net
Warmte-infrastructuur (distributienet) + verzwaring &onderhoud E-net
Verzwaring & onderhoud Elektriciteitsnet
Verzwaring & onderhoud Elektriciteitsnet
Energiegebruik
Elektriciteitsgebruik achter de meter (apparaten, verlichting)
Elektriciteitsgebruik achter de meter (apparaten, verlichting)
Elektriciteitsgebruik achter de meter (apparaten, verlichting, warmtepomp)
Elektriciteitsgebruik achter de meter (apparaten, verlichting, warmtepomp)
Elektriciteitsgebruik achter de meter (apparaten, verlichting, warmtepomp)
Huisinstallatie
Afleverset
Afleverset
Afleverset + individuele warmtepomp
Individuele warmtepomp bodemlus
Individuele warmtepomp buitenunit
Gebouwinvesteringen
Schilisolatiemaatregelen naar label C
Schilisolatiemaatregelen naar label B
Schilisolatiemaatregelen naar label B
Schilisolatiemaatregelen naar label C
WP
+
Individueel lucht
WP
+
Schilisolatiemaatregelen naar label B
3 Weq = woningequivalent is gelijk aan 1 woning en 130 m 2 utiliteitsgebouwen
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
22/66
3.2
Resultaten: Gemiddelde nationale kosten per woningequivalent
Figuur 6: Gemiddelde nationale kosten per weq voor de alternatieven naar aardgasvrij voor Utrecht
Figuur 6 toont de gemiddelde nationale kosten per weq voor Utrecht als geheel voor de verschillende alternatieven naar aardsgasvrij. Resultaten laten zien dat: -
-
-
Alle alternatieven naar aardgasvrij leiden tot (forse) extra kosten ten opzichte van de referentiesituatie waarin huidige warmteoplossingen (waaronder HR-ketels op aardgas) in gebruik blijven en gebouwen niet verder worden geïsoleerd. Hierbij moet worden opgemerkt dat hierbij is gerekend met aardgasprijzen uit de Klimaat en Energieverkenning uit 2019, omdat deze in de huidige versie van Vesta MAIS (5.0) zijn opgenomen (zie paragraaf 3.3.2 voor gevoeligheidsanalyse). Het alternatief met gemiddeld de laagste nationale kosten voor Utrecht is aansluiting van gebouwen op het bestaande stadsbrede warmtenet. De kosten gepresenteerd in Figuur 6 zijn de gemiddelde kosten voor alle gebouwen die nu al zijn aangesloten op het warmtenet en de gebouwen die binnen 12 meter van huidige warmtenetten liggen en waarvoor “alleen” nog maar een huisaansluiting hoeft te worden gemaakt. Deze kosten gelden dus niet voor (delen van) wijken waar het warmtenet nog moet worden aangelegd. De kosten voor de andere alternatieven naar aardgasvrij voor Utrecht als geheel relatief dicht bij elkaar liggen, waardoor voor veel buurten geen niet één alternatief significant lagere nationale kosten heeft. Daarbij is verondersteld dat een alternatief significant lagere kosten heeft als het verschil in kosten met het tweede alternatief > 20% is.
Deze 20% wordt door het PBL ook als grenswaarde gehanteerd in de update van de Startanalyse voor de laagste nationale kosten kaart. Dit is een duidelijk verschil met de TVW deel 1 en 2. Destijds konden we op basis van alleen nationale kosten per weq een keuze maken voor een voorkeursalternatief per buurt omdat de kostenverschillen groter waren. De keuze voor een voorkeursalternatief was het resultaat van een analyse met 9 verschillende scenario’s rondom beschikbaarheid van warmtebronnen en duurzaam gas. Als in ieder scenario een collectieve optie de laagste nationale kosten had, werd het voorkeursalternatief een collectieve warmteoplossing.
Figuur 7 geeft voorbeelden van resultaten van berekeningen van gemiddelde nationale kosten voor vier Utrechtse buurten. Op basis van resultaten per buurt kan worden geconcludeerd dat: -
In buurten waar al een hoog percentage van gebouwen is aangesloten op een bestaand warmtenet en nog niet aangesloten panden binnen 12 meter van een bestaand net liggen (bijvoorbeeld Wilhelminapark e.o) is voor deze panden aansluiting op het bestaande stadsverwarmingsnet het alternatief met significant lagere kosten (kosten van tweede alternatief zijn > 20% hoger). Voor de overige panden in de buurt komt geen voorkeursalternatief naar voren op basis van significant lagere nationale kosten. Hierbij moet worden opgemerkt dat het niet aannemelijk is dat in dergelijke buurten een andere collectief warmteoplossing financieel en ruimtelijk haalbaar is. Omdat al zoveel gebouwen/woningen op
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
23/66
-
het bestaande net zijn aangesloten, en ook verondersteld aangesloten te blijven, moeten investeringen in nieuwe collectieve infrastructuur voor relatief weinig aansluitingen worden gerealiseerd. Voor deze buurten geven de berekeningen met het Vesta MAIS model dus geen juist beeld wat betreft de gepresenteerde nationale kosten voor andere collectieve opties voor panden buiten 12 meter van het huidige net. Voor een aantal buurten komt op basis van nationale kosten een individuele warmtepomp alternatief met significant lagere nationale kosten naar voren (waaronder b.v. Vleuterweide-west). Voor een groot aantal buurten (waaronder b.v. Wittevrouwen of Oog in Al) komt geen alternatief naar voren op basis van nationale kosten.
Figuur 7: Voorbeeld van gemiddelde nationale kosten per weq voor de alternatieven naar aardgasvrij voor Utrecht voor een aantal Utrechtse buurten. Een witte kolom betekent dat in deze buurt geen warmtenet aanwezig is en er dus geen sprake kan zijn van uitbreiding van het bestaande warmtenet.
3.3 3.3.1
Voorkeursalternatief o.b.v. laagste nationale kosten Aanpak
Vervolgens is bekeken of op basis van de berekening van de gemiddelde nationale kosten per weq per buurt een voorkeursalternatief per buurt vastgesteld kan worden. Daarbij zijn de volgende uitgangspunten/veronderstellingen gehanteerd:
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
24/66
-
-
-
In buurten waar nog minder dan 50 panden gebruik maken van aardgas en waar de rest van de panden zijn aangesloten op een MT warmtenet is verondersteld dat aansluiting op het MT warmtenet de robuuste voorkeursoptie is. Gebouwen die al op het huidige collectieve stadsbrede warmtenet zijn aangesloten blijven aangesloten ook als uit de berekeningen met het Vesta MAIS model blijkt dat de nationale kosten voor andere strategieën lager zijn. Voor deze gebouwen kan de conclusie worden getrokken dat als nu opnieuw gekeken zou worden vanuit een “greenfield” situatie de keuze niet opnieuw op een collectieve stadsbreed warmtenet zou vallen als laagste nationale kosten het doorslaggevende criterium zijn. Dit geldt alleen voor buurten in Leidsche Rijn met woningen die goed geïsoleerd zijn. Een alternatief naar aardgasvrij heeft significant lagere kosten als de gemiddelde nationale kosten per weq voor het goedkoopste alternatief meer dan 20% lager zijn dan het alternatief dat daarna komt, en wanneer dit alternatief ook significant lagere kosten heeft na het uitvoeren van een gevoeligheidsanalyse.
3.3.2
Gevoeligheidsanalyses buurten
Voor een aantal kentallen en uitgangspunten gehanteerd in het Vesta MAIS model is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd om te bepalen of de buurten die een duidelijk voorkeursalternatief krijgen in de analyses op basis van nationale kosten, dat ook zo blijft bij het hanteren van: Hogere investeringen kosten voor warmtepompen: Verschillende onderzoeken laten hogere investeringskosten zien voor individuele warmtepompen dan op dit moment opgenomen in het Vesta MAIS model. CE Delft heeft advies uitgebracht om o.a. de investeringen kentallen voor warmtepompen in het Vesta MAIS model aan te passen (CE Delft, 2023). Deze aanpassingen zijn nog niet doorgevoerd in de versie van het Vesta MAIS model dat gebruikt is voor onze berekeningen. Daarom is een gevoeligheidsanalyse uitgevoerd waarbij de investeringskosten voor een luchtwarmtepomp uit het CE Delft rapport zijn gebruikt. Vesta MAIS hanteert een investering per aansluiting en een bedrag afhankelijk van het verwarmingsvermogen in kW. In het CE Delft rapport wordt alleen met een vast bedrag per aansluiting gerekend. Voor een woning met een verwarmingsvermogen van 4 kW betekent dit een stijging van ca 60% in kosten (van 6640 euro naar 10.500 euro) en voor een bodemwarmtepomp een verdubbeling in de kosten (van 9850 euro naar ca 20.000 euro).
Het was voor ons niet mogelijk de voorgestelde kostenkentallen voor utiliteitsgebouwen in het model zelf aan te passen. Als extra check is daarom de verbeter_min_max schuif gebruikt (van 0.5 naar 1.0) waarmee de kosten kunnen worden verhoogd voor: schilverbetering van gebouwen, aanleg van nieuwe warmtenetten en gebouwinstallaties zoals warmtepompen (zie Functioneel Ontwerp p.67). Voor de gevoeligheidsanalyse zijn de kosten voor de individuele lucht en bodemwarmtepomp gelijktijdig verhoogd en is vervolgens gekeken of de buurten die eerst als alternatief een individuele oplossing hadden, dat ook zo bleef. Als in één van de twee analyses de kosten voor de individuele oplossing niet meer significant lager waren dan voor een eerdere oplossing, dan is voor deze buurt een individuele oplossing niet langer het voorkeursalternatief. Dat is het geval voor 3 buurten. Tabel 4: Gehanteerde kostenkentallen voor warmtepompen in Vesta MAIS 5.0 en kentallen gehanteerd voor de uitgevoerde gevoeligheidsanalyse. Vesta MAIS 5.0
Gevoeligheidsanalyse -1 (CE Delft)
Gevoeligheidsanalyse 2 (Verbeter min_max_schuif op 1.0)
Minimale kosten per aansluiting lucht-WP woningen
5.359
8.619
-
Maximale kosten per aansluiting lucht-WP woningen
4.637
12.561
4.637
Minimale kosten per kilowatt lucht-WP woningen
320
-
-
Maximale kosten per kilowatt lucht-WP woningen
500
-
500
Minimale kosten per aansluiting bodem-WP woningen
4.628
18.364
-
Maximale kosten per aansluiting bodem-WP
8.460
21.626
8.460
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
25/66
woningen Minimale kosten per kilowatt bodem-WP woningen
899
-
Maximale kosten per kilowatt bodem-WP woningen
753
753
Hoogte van de energieprijzen. Energieprijzen in Vesta MAIS 5.0 zijn gebaseerd op de prijzen uit de KEV uit 2019. In tabellenbijlage van de KEV uit 2022, de laatste KEV waarin een voorspelling is gemaakt voor energieprijzen, liggen de energieprijzen hoger. De groothandelsprijzen voor aardgas voor 2030 ligt in de KEV2022 33% hoger dan in de KEV2019. Groothandelsprijzen voor elektriciteit ligt in de KEV 2022 25.8% hoger in 2030 in vergelijking met de KEV2019. Deze verhogingen in energieprijzen zijn toegepast in Vesta MAIS voor alle alternatieven naar aardgasvrij. De hogere energieprijzen hebben geen invloed op de resultaten voor de buurten waar het individuele alternatief significant de laagste kosten heeft, de uitkomst blijft dus gelijk. Wel nemen de kosten voor het referentiescenario met gas aanzienlijk toe, afhankelijk van de buurt met 6 tot 25%, waardoor aansluiten op het stadsbrede MT warmtenet in veel gevallen een goedkopere optie wordt dan op gas aangesloten blijven. Geen kosten voor isolatie naar label C. Uit analyses door Het Energiepaleis (2024a) is gebleken dat veel woningen al meer isolatie maatregelen hebben genomen dan in Vesta MAIS wordt meegenomen op basis van bouwjaar, gebouwtype en energielabel. Dat betekent dat er waarschijnlijk minder kosten gemaakt moeten worden voor isolatie dan nu aangenomen in Vesta MAIS.
In deze gevoeligheidsanalyse zijn daarom de kosten voor isoleren naar label C in alle aardgasvrijstrategieën op nul gezet. Op die manier zijn de aardgasvrijstrategieën opnieuw vergeleken waarbij alle woningen al tot label C geïsoleerd zouden hebben. Deze gevoeligheidsanalyse heeft geen invloed op de resultaten, deze blijven gelijk met de aangepaste isolatiekosten. 3.3.3
Voorkeursalternatieven op basis van laagste nationale kosten
Figuur 8: Voorkeursalternatieven kaart op basis van laagste nationale kosten
Figuur 8 geeft de resultaten weer op de kaart op basis van laagste nationale kosten. De resultaten laten zien dat:
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
26/66
-
-
-
-
3.4
(geel) In 10 buurten is een individuele warmtepomp (lucht of bodem) het voorkeursalternatief omdat de gemiddelde nationale kosten/weq meer dan 20% lager zijn dan de geanalyseerde collectieve oplossingen. (licht blauw) In 69 buurten is voor een gedeelte van de panden in de buurt aansluiting op een bestaand MT warmtenet het voorkeursalternatief. Dit zijn panden die reeds zijn aangesloten op het warmtenet en panden die binnen 12 meter van het bestaande warmtenetten liggen. Voor de rest van de panden in deze buurten komt geen eenduidig voorkeursalternatief naar voren op basis van nationale kosten (paars) (donkerblauw) In 9 buurten is aansluiting op een MT warmtenet het voorkeursalternatief, dit betreft buurten waar 98-100% van panden al is aangesloten en minder dan 50 aansluitingen op het aardgasnet nog in gebruik zijn. (paars) In 25 buurten komt voor de hele buurt geen eenduidig alternatief naar voren op basis van nationale kosten. (grijs) Voor de 9 bedrijventerreinen in de stad komt op basis van het Vesta MAIS model geen eenduidig voorkeursalternatief naar voren. Bij het opstellen van de TVW deel 1 en 2 heeft CE Delft onderzoek uitgevoerd naar opties voor bedrijventerreinen waarbij de conclusie was dat voor de meeste bedrijventerreinen een warmtenet op hoge temperatuur (HT) of midden temperatuur (MT) de laagste nationale kosten met zich meebrengt.
Tegelijkertijd geldt ook dat het kostenverschil met andere oplossingen klein is, zoals individuele warmtepompen of een ZLT net (minder dan 20% verschil) (CE, 2021). Dit betekent dat op basis van analyses op basis van nationale kosten geen voorkeursalternatief naar voren komt.
Vergelijking met de data-analyses uit de TVW deel 1 en 2
Ten opzichte van de data-analyses uit 2020 horend bij de TVW deel 1 & 2 zijn er duidelijke verschillen, de belangrijkste zijn: - In de TVW1&2 werd voor het HT-warmtenet nog gerekend met bestaande bronnen zoals de STEG van Eneco. Omdat alle bronnen op termijn zullen verduurzamen, is het van belang om zowel voor het bestaande als nieuwe net met een duurzame warmtebron te rekenen. Dit resulteert in hogere bronkosten voor de strategie stadsbreed warmtenet, waardoor het verschil tussen collectieve en individuele opties kleiner is geworden. - De kosten voor investeringen in het wijkdistributiesysteem liggen in de nieuwe analyses aanzienlijk hoger dan in de doorrekening van de TVW deel 1 & 2. Een deel van deze kosten ontbraken in de resultaten-container van Vesta MAIS die is gebruikt voor de TVW deel 1 en 2. Waardoor het verschil in kosten tussen collectieve en individuele opties kleiner is geworden. - De baten horende bij de gas- en elektriciteitsnetten zijn uit de berekening verwijderd, zodat alleen de nationale kosten worden meegenomen (in lijn met het functioneel ontwerp van Vesta MAIS 5.0). Dit heeft geen effect op de onderlinge verschillen tussen alternatieven, maar zorgt wel voor een consistenter beeld van de resultaten (zonder negatieve waarden voor gas en elektriciteitsnetten).
- Bij de TVW deel 1 en 2 werd nog verondersteld dat een groot aantal gebouwen nog lang HT warmte nodig zouden hebben omdat isolatie zeer hoge kosten met zich meebracht en daarom niet verder zouden worden geïsoleerd. In de nieuwe berekening is verondersteld is dat alle gebouwen in Utrecht voor 2050 in ieder geval isoleren naar minimaal label C (een niveau geschikt voor levering van warmte op MT niveau). Deze veronderstelling is gebaseerd op het feit dat analyses laten zien dat 32% van de woningen op dit moment al geschikt is voor verwarming op MT niveau en de overige woningen gemiddeld nog “maar” 11% hoeven te besparen om allemaal op MT niveau te komen. Het toevoegen van isolatie tot label C in de nieuwe analyses zorgt ervoor dat het verschil tussen collectieve en individuele opties kleiner is geworden.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
27/66
In februari 2025 is er ook een actualisatie van de Startanalyse van PBL gepubliceerd. Deze nieuwe modelversie is niet gebruikt in dit rapport, maar de resultaten van de geactualiseerde Startanalyse zijn wel vergeleken met de resultaten zoals gepresenteerd in dit rapport, zie daarvoor Bijlage 2.
3.5
Capita Selecta: Doorrekening alternatief duurzaam gas (waterstof)
Groen gas/waterstof wordt niet meer meegenomen als alternatief naar aardgasvrij voor Utrecht. Dit alternatief is wel doorgerekend op basis van het hoge kosten scenario uit Vesta MAIS (op basis van groene waterstof) om te laten zien waar deze optie als eerste ingezet zou kunnen worden bij voldoende beschikbaarheid van groen gas/waterstof. Groene waterstof is voor geen enkele buurt de optie met de laagste nationale kosten. Er zijn wel een aantal buurten waar de kosten van groene waterstof in de buurt liggen (< 10% verschil) van de nationale kosten van een van de vijf doorgekende alternatieven. Als in deze buurten de kosten voor alle vijf de warmtestrategieën (collectief en individueel) dichtbij elkaar liggen (minder dan 20% verschil), dan is er met grote waarschijnlijkheid wel een warmteoplossing te realiseren zonder inzet van groene waterstof. Er zijn echter ook enkele buurten waar alle collectieve oplossingen significant duurder zijn (45-120%) dan de individuele oplossing (de omgekeerde situatie is er niet). Als in deze buurten de doorgerekende individuele oplossingen (lucht-water en bodem-water warmtepompen) niet mogelijk zijn door ruimtegebruik, de staat van de woning of milieueffecten, en waterstof komt wel beschikbaar voor de gebouwde omgeving, dan zijn dit de eerste buurten waar waterstof ingezet zou kunnen worden.
Het gaat om Haarrijn, Haarzuilens en (de bestaande bouw in) Rijnenburg.
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
28/66
BOVEN-
EN ONDERGRONDS RUIMTEGEBRUIK VAN WARMTEOPLOSSINGEN
Bijlage bij de Beleidsnota Warmte en het Warmteprogramma
29/66
4 Bovengronds ruimtegebruik 4.1
Inleiding
Analyses met het Vesta MAIS model laten zien dat voor veel buurten geen eenduidig voorkeursalternatief naar voren komt op basis van laagste nationale kosten. In deze analyse is echter (veelal) geen rekening gehouden met de “kosten” voor ruimtegebruik. In dit hoofdstuk is het bovengrondse ruimtegebruik per alternatief naar aardgasvrij in kaart gebracht. Met deze resultaten kunnen we vervolgens analyseren of in een buurt/wijk naar verwachting voldoende ruimte beschikbaar is om een alternatief te realiseren of dat hoge kosten gemaakt moeten worden om deze ruimte te creëren.
4.2
Aanpak
Voor deze analyse is voor alle alternatieven naar aardgasvrij doorgerekend met het Vesta MAIS model het bovengrondse ruimtegebruik berekend (1) in/bij de woning (warmtepomp/afleverset), (2) in de wijk (transformatorhuisjes, warmteonderstations, collectieve lokale systemen zoals een grote warmtepomp of aquathermie-installatie), en (3) aan de rand van de stad (hoogspanningsstations, warmtebronnen zoals geothermie). De resultaten worden weergegeven in m2 (m3) per weq (woningequivalent) en betreffen gemiddeldes voor de hele stad. Daarbij is de prognose dat, inclusief nieuwbouw en utiliteit, Utrecht in 2050 een omvang heeft van ca 270.000 weq. Dit is gebaseerd op de aantallen bestaande woningen en utiliteiten zoals nu in Vesta zijn opgenomen (samen ca 220.000 weq) en de prognose voor de nieuwbouw uit het Meerjarenprogramma Ruimte en de Woonvisie die optellen tot ca 50.000 weq tot 2040 (woningen en utiliteit). In de verdere berekeningen zijn de kentallen per weq voor vermogens gebaseerd op huishoudens. Er is dus niet apart ook met kentallen voor utiliteit gerekend.
4.3
Ruimtegebruik in de woning
Het ruimtegebruik in de woning verschilt per alternatief omdat andere installaties nodig zijn (zie Tabel 5). Voor de warmtepompen is alleen het ruimtegebruik in de woning meegenomen, niet de ruimte nodig voor de buitenunit (luchtwarmtepomp) of boring (bodemwarmtepomp). Dit leidt tot een gemiddeld ruimtegebruik per weq zoals opgenomen in Figuur 9, waarin duidelijk wordt dat lage temperatuur oplossingen meer ruimte vragen in de woning dan collectieve MT-oplossingen. Verder is er een apart onderzoek uitgevoerd naar het ruimtebeslag en de mogelijkheid voor inpassing van warmteoplossingen in verschillende type woningen (Het Energiepaleis, 2024b). Op basis van deze analyses zijn woningtypes die een inpasbaarheidsscore ‘moeilijk’ kregen voor inpassing van een warmtepomp per buurt geïdentificeerd. Het gaat om de woningtypes rijwoning klein (0-100 m2), meergezins laag klein en middel (0-149 m2), en meergezins hoog klein en middel (0-100 m2) zonder blokverwarming. Voor elke buurt is vervolgens bepaald hoeveel woningen van dit type aanwezig zijn als percentage van de totale hoeveelheid woningen in de buurt die nog een aardgasaansluiting hebben. Zo is per buurt het percentage woningen bepaald waarbij een warmtepomp moeilijk inpasbaar is.