Bijlage 2 Rapportage Technisch-economische analyse

Technisch-economische analyse Wassenaar Transitievisie warmte

Technisch-economische analyse Wassenaar Transitievisie warmte

Dit rapport is geschreven door: Jasper Schilling, Pien van Berkel, Joram Dehens, Fenneke van de Poll Delft, CE Delft, juli 2021 Publicatienummer: 21.210235.099 Gemeenten / Beleid / Energievoorziening / Warmte / Technologie / Economie / Analyse Opdrachtgever: Gemeente Wassenaar Alle openbare publicaties van CE Delft zijn verkrijgbaar via www.ce.nl Meer informatie over de studie is te verkrijgen bij de projectleider Jasper Schilling (CE Delft) © copyright, CE Delft, Delft

CE Delft Committed to the Environment CE Delft draagt met onafhankelijk onderzoek en advies bij aan een duurzame samenleving. Wij zijn toonaangevend op het gebied van energie, transport en grondstoffen. Met onze kennis van techniek, beleid en economie helpen we overheden, NGO’s en bedrijven structurele veranderingen te realiseren. Al 40 jaar werken betrokken en kundige medewerkers bij CE Delft om dit waar te maken.

1

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Inhoud Lijst van afkortingen

5

Samenvatting

6

1

Inleiding 1.1 Aanleiding 1.2 Doel en onderzoeksvragen 1.3 Hoe is dit technisch-economische advies tot stand gekomen? 1.4 Leeswijzer

11 11 11 12 13

2

Alternatieven voor aardgas 2.1 Aardgasvrije warmtetechnieken 2.2 Beschikbaarheid van gasvormige energiedragers 2.3 Warmtebronnen in Wassenaar en omgeving 2.4 Warmtebronnen van lagetemperatuurniveau

14 14 17 18 21

3

Nationale kosten 3.1 Wat zijn nationale kosten? 3.2 Berekening kosten in Startanalyse 3.3 Vergelijking strategieën 3.4 Laagste nationale kosten per strategie 3.5 Verdieping: Nationale kosten van de varianten

26 26 27 28 30 31

4

Eindgebruikerskosten 4.1 Wat zijn eindgebruikerskosten? 4.2 Methode 4.3 Resultaten 4.4 Laagste eindgebruikerskosten per strategie

34 34 34 35 36

5

Afwegingskader 5.1 Nationale kosten 5.2 Eindgebruikerskosten 5.3 Impact in de ondergrond en openbare ruimte 5.4 Ruimtelijke impact in de woning 5.5 Realisatietijd

38 38 39 39 39 41

6

Techniekkeuze per buurt 6.1 Oud-Wassenaar 6.2 Kerkehout 6.3 Maaldrift 6.4 Groot Deijleroord en Ter Weer 6.5 Nieuw-Wassenaar 6.6 Oostdorp

42 43 43 44 44 45 45

2

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

6.7 Duindigt met Groenendaal 6.8 Dorp Wassenaar 6.9 Verspreide huizen Meijendel 6.10 Verspreide huizen Duinrell Wassenaarse Slag 6.11 Verspreide huizen Eikenhorst 6.12 De Kieviet 6.13 Rijksdorp met De Pan 6.14 Oud-Clingendaal 6.15 De Paauw 6.16 Zijlwatering en haven 6.17 Verspreide huizen Raaphorst en in poldergebied 6.18 De Deijl 6.19 Drie Papegaaien 6.20 Klingenbosch 6.21 Weteringpark

45 46 46 47 47 48 48 48 49 49 50 50 51 51 51

7

Fasering in de tijd 7.1 Tempo van de warmtetransitie 7.2 Kansen om te starten 7.3 Fasering in de tijd

53 53 54 61

8

Handelingsperspectief voor buurtclusters

64

9

Conclusies 9.1 Beschikbare warmtebronnen en energiedragers voor de gemeente Wassenaar 9.2 Nationale en eindgebruikerskosten van de aardgasvrije warmtetechnieken 9.3 Ruimtelijke impact van warmtetechnieken 9.4 Kansen om met de warmtetransitie te starten 9.5 Fasering 9.6 Handelingsperspectief

73 73 74 75 76 76 76

Literatuur

79

A

Buurtindeling van Wassenaar

81

B

Energielabels van de woningen

82

C

Subsidiebedragen eindgebruikerskosten C.1 Stimuleringsregeling aardgasvrije huurwoningen (SAH) voor verhuurders C.2 Investeringssubsidie duurzame energie en energiebesparing (ISDE) C.3 Regeling Vermindering Verhuurdersheffing (RVV)

83 83 83 84

D

Resultaten eindgebruikerskosten D.1 Referentie (gasgestookte cv-ketel) D.2 Elektrische warmtepomp D.3 Middentemperatuurwarmtenet D.4 Lagetemperatuurwarmtenet

85 85 86 86 87

3

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

E

Ruimtelijke impact in de woning E.1 Impact in de woning van de individuele elektrische warmtepomp (S1) E.2 Impact in de woning van warmtenetten op midden- en hogetemperatuur (S2) E.3 Impact in de woning van warmtenetten op (zeer)lagetemperatuur (S3-LT)

88 88 90 91

F

Impact op de openbare en ondergrondse ruimte F.1 Impact van het verzwaren van het elektriciteitsnet F.2 Impact van de aanleg van warmtenetten

93 93 96

G

Benodigde realisatietijd G.1 Benodigde tijd voor het verzwaren van het elektriciteitsnet G.2 Benodigde tijd voor het aanleggen van een warmtenet G.3 Benodigde tijd voor het aanpassen en isoleren van gebouwen G.4 Samenvatting

101 101 101 102 103

H

Prioriteringscriteria van het Expertise Centrum Warmte

105

4

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Lijst van afkortingen

5

HT

Hogetemperatuur (> 75°C)

LS

Laagspanning

LT

Lagetemperatuur (30-55°C)

MS

Middenspanning

MT

Middentemperatuur (50-75°C)

RES

Regionale energiestrategie

S1

Strategie 1 uit de Startanalyse van het PBL: individuele elektrische warmtepomp

S2

Strategie 2 uit de Startanalyse van het PBL: warmtenet met midden- en hogetemperatuurbron

S3-LT

Strategie 3 uit de Startanalyse van het PBL: LT-warmtenet met LT-warmtebron

S3-MT

Strategie 3 uit de Startanalyse van het PBL: MT-warmtenet met LT-warmtebron

TEA

Thermische energie uit afvalwater

TED

Thermische energie uit drinkwater

TEO

Thermische energie uit oppervlaktewater

TVW

Transitievisie warmte

wko

Warmte-koudeopslag

ZLT

Zeerlagetemperatuur (10–30°C)

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Samenvatting Wassenaar wil in 2050 CO2-neutraal zijn. Om dit te bereiken, zullen de woningen en gebouwen in Wassenaar op een duurzame manier moeten worden verwarmd. Bij de verbranding van aardgas komt namelijk CO 2 vrij. Daarom stelt de gemeente Wassenaar een plan op waarin zij aangeeft op welke manier de buurten in Wassenaar van het aardgas af kunnen en wanneer. Dit plan heet de transitievisie warmte (afgekort: TVW). Deze studie is een eerste stap richting de TVW. In deze studie hebben we vanuit technischeeconomisch oogpunt gekeken naar de mogelijkheden voor de transitie naar een duurzame manier van verwarmen (de warmtetransitie). De resultaten van deze analyse worden ingezet tijdens het participatietraject. Uit het participatieproces moet blijken of de uitkomsten uit dit rapport kunnen rekenen op draagvlak onder de inwoners van Wassenaar. Op basis van het participatietraject stelt de gemeente de TVW op. Dit kan ertoe leiden dat de buurten in de TVW een andere oplossing krijgen toegewezen dan de oplossing die in dit rapport naar voren komt.

In deze studie hebben we een analyse gedaan van de aanwezige warmtebronnen in de gemeente, de kosten van verschillen aardgasvrije alternatieven, de impact van deze alternatieven op zowel de gebouwen als de ruimte in de straat, de aanwezigheid van kansen om bij aan te sluiten bij het aardgasvrij maken van buurten, een mogelijke fasering van de buurten om in 2050 aardgasvrij te zijn, en een handelingsperspectief voor bewoners die nu al aan de slag willen met verduurzaming. Hieronder geven we onze belangrijkste bevindingen weer.

Beschikbare warmtebronnen voor de gemeente Wassenaar De beschikbaarheid van warmtebronnen voor een warmtenet in Wassenaar is beperkt. De enige warmtebronnen van hogere temperatuurniveau zijn geothermie (aardwarmte) en WarmtelinQ+ (industriële restwarmte uit de haven van Rotterdam). De potentie en/of de totstandkoming van deze warmtebronnen is echter nog onzeker. Onderzoek moet hierover meer duidelijkheid geven. Warmtebronnen van lagetemperatuur zijn warmte uit drinkwater en zonthermie. Vaak is voor deze bronnen opslag van warmte in de ondergrond nodig. De mogelijkheid voor deze opslag is beperkt in Wassenaar, door het grondwaterbeschermingsgebied en waterwingebied in de duinen, maar ook door de aanwezigheid van aandachtsgebieden in de ondergrond (aardkundige en natuurlijke waarden). Groengas en waterstof zijn in ieder geval tot 2030 niet beschikbaar voor de verduurzaming van de gebouwde omgeving. Ook na 2030 zijn deze gassen waarschijnlijk alleen een optie als er geen andere reële warmtealternatieven voorhanden zijn. Wel kan een hybride warmtepomp een aantrekkelijke tussenoplossing zijn voor lastig te isoleren woningen. De hybride warmtepomp combineert een elektrische warmtepomp met een hr-ketel op gas. Op momenten dat de hr-ketel bijspringt is de hybride warmtepomp dus nog niet aardgasvrij.

Mochten duurzame gassen in de toekomst toch beschikbaar komen voor het verwarmen van gebouwen, is het mogelijk om met een hybride warmtepomp zonder CO 2-uitstoot te verwarmen.

6

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Kosten van de warmtetransitie In deze studie hebben we zowel gekeken naar de kosten van de warmtetransitie voor de maatschappij als geheel, als naar de kosten voor eigenaar-bewoners. Bij dit laatste gaat het zowel om de kosten om hun woning aan te passen naar een duurzame warmtetechniek, als de kosten van de energierekening. Onze analyse laat een aantal belangrijke zaken zien. Aardgas is nu nog de goedkoopste oplossing, maar helpt niet bij het verminderen van de CO2-uitstoot. Bij beide manieren om te kijken naar de kosten van de warmtetransitie wordt duidelijk dat het blijven verwarmen op aardgas de goedkoopste oplossing is. Dit komt doordat alle infrastructuur al aanwezig is, en er niets aan woningen aangepast hoeft te worden. Echter, bij het verbranden van aardgas komt CO2 vrij, daarom past dit niet bij een CO2-neutrale gemeente. De overstap naar een aardgasvrije warmtetechniek is, op dit moment, nog niet kostenneutraal. Subsidies en landelijk beleid kunnen helpen om de kosten voor gebouweigenaren te verlagen. Betaalbaarheid van de warmtetransitie voor woningeigenaren (van eigenaar-bewoners tot woningcorporaties) en huurders is een belangrijk uitganspunt in de uitwerking van de TVW. Aansluiten op een warmtenet is voor bewoners de goedkoopste aardgasvrije warmtetechniek. Dit komt doordat bewoners relatief weinig aanpassingen hoeven te doen aan hun woning.

Echter, als we kijken naar de totale kosten voor de maatschappij (nationale kosten), wordt duidelijk dat warmtenetten in grote delen van Wassenaar niet kansrijk zijn. De kosten voor het aanleggen van een warmtenet zijn, met name in het zuidelijk deel van Wassenaar, erg hoog omdat de afstand tussen gebouwen groot is.

Voorkeurswarmtetechniek voor de buurtclusters in Wassenaar In dit rapport geven wij een eerste advies over de mogelijke aardgasvrije warmtetechnieken. Hiertoe hebben we buurtclusters samengesteld op basis van overeenkomende buurtkenmerken en de oplossingsrichting. We benadrukken dat de voorkeurswarmtetechniek een voorlopig advies is op basis van enkel technisch-economische criteria. Andere (bijvoorbeeld sociale of organisatorische) overwegingen kunnen ook een rol spelen bij de definitieve keuze voor een voorkeurswarmtetechniek. Bovendien zullen niet alle gebouwen in een buurt geschikt zijn voor dezelfde warmtetechniek. Met name wanneer een gebouw sterk afwijkt van de bebouwing in de rest van de buurt, kan een andere warmtetechniek meer voor de hand liggen. Tabel 1 – Buurtkenmerken en voorkeurswarmtetechniek voor de vijf clusters van Wassenaarse buurten Buurtcluster

Overeenkomende kenmerken

Oplossingsrichting/ voorkeurswarmtetechniek

Wassenaar Centrum: — Dorp Wassenaar — De Deijl — De Pauw (noord)

—

Nationale kosten van een MTwarmtenet en warmtepomp liggen dicht bij elkaar. Er zijn dus nog verschillende opties mogelijk. Warmtenet heeft de voorkeur vanuit oogpunt eindgebruikerskosten. Veel vooroorlogs, slecht geïsoleerd. Er valt dus veel CO2-winst te behalen in deze buurten. Het isoleren van vooroorlogse woningen is uitdagender dan andere woningen.

—

— —

7

Hoge dichtheid bebouwing, veel rijwoningen en appartementen Bouwjaar: grotendeels voor 1945, behalve een aantal woonblokken in Dorp Wassenaar Woninglabels: hoog aantal E, F, G, klein blok met C Relatief laag energieverbruik

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Buurtcluster

Overeenkomende kenmerken

Oplossingsrichting/ voorkeurswarmtetechniek

Wassenaar Noord: — Zijlwatering en haven — Groot Deijleroord en Ter Weer — Weteringpark — Oostdorp

—

Nationale kosten van een MTwarmtenet en warmtepomp liggen dicht bij elkaar. Er zijn dus nog verschillende opties mogelijk. Gemiddeld isolatieniveau is beter dan in de meeste andere buurten in Wassenaar.

— — — —

Hoge dichtheid bebouwing, veel rijwoningen en appartementen Bouwjaar: na 1945 Woninglabels: hoog aantal A-D Relatief laag energieverbruik Veel corporatiebezit

Oostdorp: veel vooroorlogs, maar gemiddeld isolatieniveau niet slecht. Hoog aandeel corporatiebezit. Daarom bij deze cluster. Breder uitgelegde wijken: — Nieuw Wassenaar — Oud Wassenaar — De Kieviet — De Paauw (zuid) — Drie Papegaaien — Oud-Clingendaal — Rijksdorp met de Pan — Duindigt met Groenendaal

— — —

Kerkehout en Klingenbosch

—

—

— —

— — Wassenaar buitengebied — Meijendel — Eikenhorst — Raaphorst en Poldergebied — Duinrell en Wassenaarse Slag — Maaldrift

— — — — —

Breder uitgelegde buurten Bouwjaar: hoog aantal voor 1945 Woninglabels: hoog aantal E, F, G Relatief hoog energieverbruik

Bewoners kunnen aan de slag met individuele warmtetechnieken. Een warmtenet is geen realistische optie in deze buurten, de afstand tussen de gebouwen is namelijk groot waardoor een businesscase voor een warmtenet moeilijk rond te krijgen is.

Hoge dichtheid bebouwing, veel rijwoningen en appartementen Bouwjaar: na 1945 Woninglabels: B, F, Snel richting B in verband met grootschalige renovatie Relatief laag energieverbruik Veel corporatiebezit

Nationale kosten van een MTwarmtenet en warmtepomp liggen dicht bij elkaar. Er zijn dus nog verschillende opties mogelijk.

Buitengebied Zeer lage dichtheid Veel afstand tussen de woningen Woninglabels: hoog aantal E, F, G Relatief hoog energieverbruik

Bewoners kunnen aan de slag met individuele warmtetechnieken. Een warmtenet is geen realistische optie in deze buurten, de afstand tussen de gebouwen is namelijk groot waardoor een businesscase voor een warmtenet moeilijk rond te krijgen is.

Mogelijke startbuurt(en) We hebben onderzocht welke buurten kansrijk zijn om een start de maken met de warmtetransitie. Hierbij hebben we gekeken naar mogelijke kansen om bij aan te sluiten. Denk bijvoorbeeld aan het vervangen van het aardgasnetwerk, de riolering, plannen voor woningrenovaties of nieuwbouw, het aandeel corporatiebezit in een buurt en de zekerheid van de voorkeurswarmtetechniek. We schatten dat ten minste vijf jaar nodig zijn voor planvorming, participatietrajecten en voorbereiding voordat de gemeente daadwerkelijk kan beginnen met het van gas halen van gebouwen in Wassenaar. Daarom kunnen we alleen de kansen benutten die plaatsvinden vanaf 2026.

8

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

In een aantal buurten in Wassenaar komen meerdere kansen naar voren. De buurt Verspreide huizen Meijendel lijkt met drie kansen het meest kansrijk. Allereerst is het gasnet in deze buurt aan vervanging toe. Ten tweede blijkt uit onze analyse dat de gebouwen in Meijendel met grote zekerheid uitkomen op een individuele elektrische warmtepomp. Tot slot zijn er renovatieplannen voor meer dan 10% van de gebouwen in de buurt. De betaalbaarheid is nog wel een aandachtspunt: de kosten voor bewoners van verwarmen met een elektrische warmtepomp zijn twee keer hoger dan de kosten van verwarmen met een hr-ketel op aardgas.

Fasering Op basis van onze analyse adviseren wij de gemeente om te kijken naar het aardgasvrij maken van de buurt Verspreide huizen Meijendel. Doordat deze buurt maar weinig gebouwen kent, is enkel deze buurt aanwijzen als startbuurt waarschijnlijk niet voldoende om het gewenste tempo te behalen richting het doel van CO2-neutraliteit in 2050. Voor andere startbuurten kan mogelijk worden aangesloten bij renovatieplannen van de woningcorporaties, geplande werkzaamheden aan het gasnet of de riolering of nieuwbouwplannen. Ook kan de gemeente ervoor kiezen de warmtetransitie te starten in buurten die in onze analyse met zekerheid op een bepaalde warmtetechniek uitkomen. De buurten die niet worden geselecteerd als startbuurt komen in principe in de tweede fase (na 2030) aan de beurt. We hebben nog geen logische koppelkansen geïdentificeerd voor de buurten Nieuw-Wassenaar, De Paauw en Klingenbosch. Het zou daarmee kunnen dat deze pas op de langere termijn (na 2045) aardgasvrij kunnen worden.

Handelingsperspectief Bewoners van buurten die pas in de tweede of derde fase aan de beurt komen, kunnen natuurlijk wel alvast aan de slag met het verduurzamen van hun woning. Tabel 2 geeft per buurtcluster een eerste handelingsperspectief voor bewoners. In deze tabel hebben we het over een Standaard. Het gaat hier om een recent advies vanuit de Rijksoverheid (de zogenaamde standaard en streefwaarden) over welke isolatie benodigd is in woningen. Bewoners kunnen via het Duurzaam Bouwloket meer te weten komen over wat de Standaard betekent voor hun woning. Eigenaren van monumentale panden kunnen daarnaast ook advies inwinnen bij De Groene Grachten. Tabel 2 - Handelingsperspectief per buurtcluster

9

Buurtcluster

Handelingsperspectief

Wassenaar Centrum: — Dorp Wassenaar — De Deijl — De Pauw (noord)

—

Wassenaar Noord: — Zijlwatering en haven — Groot Deijleroord en Ter Weer — Weteringpark — Oostdorp

—

Breder uitgelegde buurten: — Nieuw Wassenaar

—

—

—

Woning isoleren volgens de Standaard. Voor isolatieadvies kunt u terecht bij Duurzaam Bouwloket of bij De Groene Grachten voor monumenten. Wacht TVW en buurtplan af voor meer duidelijkheid over warmtetechniek. Woning isoleren volgens de Standaard. Voor isolatieadvies kunt u terecht bij Duurzaam Bouwloket of bij De Groene Grachten voor monumenten. Wacht TVW en buurtplan af voor meer duidelijkheid over warmtetechniek.

Woning isoleren volgens de Standaard. Voor isolatieadvies kunt u terecht bij Duurzaam Bouwloket of bij De Groene Grachten voor monumenten.

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Buurtcluster

Handelingsperspectief

— — — — — — —

Oud Wassenaar De Kieviet De Paauw (zuid) Drie Papegaaien Oud-Clingendaal Rijksdorp met de Pan Duindigt met Groenendaal

—

Kerkehout en Klingenbosch

—

—

— Wassenaar buitengebied — Meijendel — Eikenhorst — Raaphorst en Poldergebied — Duinrell en Wassenaarse Slag — Maaldrift

10

— — — —

Hybride warmtepomp als (tussen)oplossing voor woningen met een laag isolatieniveau. Een elektrische warmtepomp voor woningen met een goed isolatieniveau.

Woning isoleren volgens de Standaard. Voor isolatieadvies kunt u terecht bij Duurzaam Bouwloket of bij De Groene Grachten voor monumenten. Wacht TVW en buurtplan af voor meer duidelijkheid over warmtetechniek. Woning isoleren volgens de Standaard. Voor isolatieadvies kunt u terecht bij Duurzaam Bouwloket of bij De Groene Grachten voor monumenten. Hybride warmtepomp als (tussen)oplossing voor woningen met een laag isolatieniveau. Een elektrische warmtepomp voor woningen met een goed isolatieniveau. Meijendel is een startbuurt, hier kan de gemeente met betrokkenen een buurtplan gaan opstellen.

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

1 Inleiding 1.1

Aanleiding Verbranding van aardgas zorgt voor veel CO2-uitstoot en dus voor klimaatverandering. Daarom wil Nederland in 2050 geen aardgas meer gebruiken voor het verwarmen van woningen en gebouwen. Om de transitie naar een aardgasvrije gebouwde omgeving te starten, stelt de gemeente Wassenaar — net als alle andere gemeente in Nederland — uiterlijk in 2021 een transitievisie warmte (TVW) op. In de TVW Wassenaar komt te staan op welke manier de Wassenaarse buurten van het aardgas af kunnen. Bij deze keuze spelen zowel technisch-economische overwegingen als voorkeuren en mogelijkheden van bewoners en bedrijven een rol. Daarom is het proces om te komen tot de TVW voor Wassenaar opgedeeld in twee onderdelen: een technisch-economische analyse en een participatietraject. De gemeente Wassenaar heeft CE Delft gevraagd om de technisch-economische analyse uit te voeren. Dit rapport beschrijft onze bevindingen. De technisch-economische analyse vormt de eerste stap richting het opstellen van de TVW en kan gebruikt worden als input voor het participatietraject.

Waarom een update van de technisch-economische analyse uit 2020? Begin 2020 heeft CE Delft al een technisch-economische analyse uitgevoerd voor de gemeente Wassenaar (CE Delft, 2020b). In de analyse uit 2020 hebben we gebruikt gemaakt van ons CEGOIA-model en de Startanalyse (versie 2019) van het PBL om op buurtniveau inzicht te krijgen in de aardgasvrije warmtetechnieken met de laagste nationale kosten. In het afgelopen jaar zijn er een hoop nieuwe ontwikkelingen geweest waardoor het relevant was de technisch-economische analyse uit 2020 een update te geven. In de huidige versie van de technisch-economische analyse hebben we ons gebaseerd op de Startanalyse versie 2020, en hebben we de eindgebruikerskosten van warmtetechnieken doorgerekend. Ook hebben we de Wassenaarse buurten van een concreter handelingsperspectief voorzien: Waarmee kunnen pandeigenaren tot 2030 al aan de slag? Het technisch-economische advies uit 2020 is opgesteld in nauwe samenwerking met de betrokken stakeholders. We zijn verschillende keren met de projectgroep — bestaande uit de gemeente, woningcorporaties, netbeheerder, provincie en een vertegenwoordiging vanuit bewonersvereniging de Kievit — samengekomen om de verschillende onderdelen van de technisch-economische analyse te behandelen.

Voor de huidige versie van de technischeconomische analyse hebben we ook een bijeenkomst georganiseerd met een aantal stakeholders, waarbij zij konden reageren op de conceptversie van de technischeconomische analyse.

1.2

Doel en onderzoeksvragen Het doel van de technisch-economische analyse is om antwoord te geven op de volgende vragen: 1. Welke warmtebronnen en energiedragers zijn beschikbaar voor de gemeente Wassenaar? 2. Wat zijn de kosten, zowel nationale als eindgebruikerskosten, van de aardgasvrije warmtetechnieken?

11

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

3. Wat is de impact van aardgasvrije warmtetechnieken op de woningen en gebouwen, en welke gevolgen hebben deze warmtetechnieken op de openbare en ondergrondse ruimte? 4. Welke kansen om te starten zijn er in de warmtetransitie in de gemeente Wassenaar? 5. Welke route (fasering) in de buurtaanpak is mogelijk om in 2050 volledig aardgasvrij te zijn? 6. Welk handelingsperspectief kan de gemeente Wassenaar haar inwoners bieden voor de periode tot 2030?

1.3

Hoe is dit technisch-economische advies tot stand gekomen? Methode De onderzoeksvragen leiden tot twee deelresultaten: een voorkeurstechniek per buurt en de fasering van de buurtaanpak in de tijd. De voorkeurstechniek per buurt wordt gekozen op basis van een afwegingskader en is ook afhankelijk van welke warmtebronnen beschikbaar zijn voor de betreffende buurt. Zoals Figuur 1 laat zien, bestaat het afwegingskader uit een aantal criteria. Dit zijn: — nationale kosten; — eindgebruikerskosten; — impact openbare en ondergrondse ruimte; — ruimtelijke impact in de woning; — benodigde realisatietijd van de aardgasvrije warmtetechnieken. De fasering in de tijd gebeurt op basis van aanwezige kansen om met de warmtetransitie te starten. Figuur 1 - Schematische weergave van de projectaanpak

12

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

De Startanalyse Het Rijk ondersteunt gemeenten bij het opstellen van een TVW met een Leidraad. De Leidraad bestaat uit twee onderdelen, namelijk de ‘Handreiking voor lokale analyse’ van het Expertisecentrum Warmte (ECW) en de ‘Startanalyse’ van het Planbureau voor de Leefomgeving (PBL). De Startanalyse is gebaseerd op landelijke data en geeft inzicht in de technisch-economische gevolgen van vijf zogenoemde warmtestrategieën: — S1: Individuele elektrische warmtepomp. — S2: Warmtenet met midden- en hogetemperatuurbron. — S3: Warmtenet met lagetemperatuurbron. • S3-LT: Lagetemperatuurwarmtenet (met lagetemperatuurbron). • S3-MT: Middentemperatuurwarmtenet (met lagetemperatuurbron). — S4: Groengas. — S5: Waterstof. In onze analyses sluiten wij zoveel mogelijk aan bij de Startanalyse (versie 2020).

1.4

Leeswijzer — Hoofdstuk 2 beschrijft de alternatieven voor verwarmen met aardgas: wat zijn de aardgasvrije warmtetechnieken en hoe zit het met de beschikbaarheid van warmtebronnen en energiedragers? — De Hoofdstukken 3 tot en met 5 gaan in op de criteria en het afwegingskader die de basis vormen voor de voorkeurstechniek. — Hoofdstuk 6 geeft een voorkeurstechniek per buurt. — In Hoofdstuk 7 gaan we in op de fasering in de tijd: in welke buurten zijn kansen aanwezig die het interessant maken om in deze buurt op korte termijn met de warmtetransitie aan de slag te gaan? — Hoofdstuk 8 laat zien welk handelingsperspectief de gemeente haar inwoners kan bieden. — Hoofdstuk 9 presenteert onze conclusies.

13

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

2 Alternatieven voor aardgas 2.1

Aardgasvrije warmtetechnieken Volgens de Klimaatmonitor werd er in 2019 (het meest recente jaar waarvoor gegevens beschikbaar zijn) 33,2 miljoen m3 aardgas gebruikt door de gebouwde omgeving in de gemeente Wassenaar (Rijkswaterstaat, 2021). Dit komt overeen met een CO2-uitstoot van 65,9 kton per jaar.1 Voor de warmtetransitie kunnen meerdere warmtetechnieken worden ingezet. Voor een CO2-neutrale warmtevoorziening is de voorwaarde dat de energie die wordt gebruikt afkomstig is van duurzame energiebronnen. In deze paragraaf geven we eerst een overzicht van de technieken die geschikt zijn voor een aardgasvrije warmtevoorziening. De factsheets op www.warmtetechnieken.nl gaan uitgebreider in op de verschillende warmtetechnieken. De beschrijvingen gaan uit van de huidige stand van de techniek. Sommige warmtetechnieken vereisen een minimaal isolatieniveau: — warmtetechnieken op middentemperatuur (MT) vereisen een isolatieniveau van 70 kWh/m2 (dit komt ongeveer overeen met het vroegere energielabel C, zonder zonnepanelen); — warmtetechnieken op lagetemperatuur (LT) vereisen een isolatieniveau van 50 kWh/m2 (dit komt ongeveer overeen met het vroegere energielabel B, zonder zonnepanelen). Voor alle aardgasvrije warmtetechnieken geldt voor het koken dat er moet worden overgeschakeld op elektrisch koken. Inductie koken is de meest zuinige vorm van elektrisch koken.

Buurten worden niet zomaar van het aardgas afgesloten Het huidige gasnetwerk is een goed onderhouden netwerk. In de transitie naar aardgasvrij verwarmen zal dit netwerk op den duur waarschijnlijk niet meer nodig zijn, en uiteindelijk verwijderd moeten worden. Hierbij is de volgorde van groot belang. Allereerst zullen bewoners, eventueel stapsgewijs, overstappen naar een aardgasvrije manier van verwarmen en koken. Om deze transitie mogelijk te maken, zijn mogelijk nieuwe netwerken nodig, afhankelijk van het gekozen alternatief en de status van het elektriciteitsnetwerk. Pas als de gehele buurt aardgasvrij is, kan de netbeheerder het gasnet verwijderen.

Individuele warmtetechnieken Elektrische warmtepomp Een elektrische warmtepomp is een individuele elektrische warmteoplossing. Gebouweigenaren kunnen zelfstandig overschakelen op deze techniek. De luchtwarmtepomp, de bodemwarmtepomp en de PVT-warmtepomp2 zijn de bekendste typen warmtepomp. Deze warmtepompen gebruiken warmte uit de lucht, bodem en zonnewarmte en brengen dit met behulp van elektriciteit naar een temperatuurniveau dat geschikt is voor het verwarmen van gebouwen en tapwater. ________________________________

14

1

Energie-inhoud aardgas (bovenwaarde): 0,03517 GJ/m3; emissiefactor aardgas: 56,4 kg CO2/GJ (Publicatie

2

standaard emissiefactor aardgas 2020). PVT-panelen zetten licht om in elektriciteit (photovoltaïsch) en warmte (thermisch).

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Doordat warmtepompen voornamelijk energie uit de lucht of bodem gebruiken en een kleiner deel elektriciteit, hebben ze een hoger rendement dan de hr-ketel. Voor het toepassen van een elektrische warmtepomp moet een woning of utiliteitsgebouw zeer goed worden geïsoleerd, naar een isolatieniveau van 50 kWh/m2. Dit is met name kostbaar bij vooroorlogse bouw. Ook moeten de radiatoren worden vervangen door vloerverwarming of LT-radiatoren. Wanneer een groep gebouwen overschakelt naar een elektrische oplossing, kan het zijn dat het elektriciteitsnet moet worden verzwaard. De luchtwarmtepomp maakt gebruik van de buitenlucht. De ventilator (buitenunit) die nodig is voor een luchtwarmtepomp, maakt geluid. De bodemwarmtepomp is duurder dan de luchtwarmtepomp om aan te leggen, maar is wel energiezuiniger. PVT-panelen worden op het dak geplaatst en leveren zowel warmte als elektriciteit.

Hybride warmtepomp De hybride warmtepomp combineert een elektrische warmtepomp met de hr-ketel op gas. De elektrische warmtepomp kan voor ongeveer de helft van de warmtebehoefte zorgen. Dit gaat zeer efficiënt, omdat de warmtepomp energie haalt uit de omgeving, bijvoorbeeld de buitenlucht. De energie wordt gebruikt voor ruimteverwarming en/of warmtapwaterbereiding. Ongeveer een vijfde van de tijd springt de hr-ketel bij op momenten dat de warmtepomp niet voldoende warmte kan leveren, bijvoorbeeld wanneer het buiten koud is en/of er (veel) warmtapwater nodig is. Hoe hoger het isolatieniveau van het gebouw, hoe minder vaak de hr-ketel hoeft bij te springen, en hoe groter de vermindering van het (aard)gasverbruik. Momenteel is het niet zinvol om een hybride warmtepomp te plaatsen in een slecht geïsoleerd gebouw (MilieuCentraal, lopend-b). In zo’n gebouw zal de warmtepomp minder vaak de warmte leveren: de hr-ketel moet vaak bijspringen om het gebouw voldoende warm te krijgen. In een matig geïsoleerd gebouw (dubbel glas, spouwmuurisolatie en 5-7 cm vloerisolatie en dakisolatie) levert een hybride warmtepomp zowel besparing op de energierekening als CO2-reductie op (MilieuCentraal, lopend-b). Bij een goed tot zeer goed geïsoleerd gebouw (minimaal label B) is het verstandiger om direct over te stappen op een volledig elektrische warmtepomp.

Een hybride warmtepomp is nog niet aardgasvrij: deze gebruikt aardgas op die momenten dat de hr-ketel bijspringt. Op de langere termijn (verwacht wordt zeker na 2030), kunnen groengas of groene waterstof dit aardgas mogelijk vervangen. Op dat moment is het mogelijk om zonder CO2-uitstoot te verwarmen met een hybride warmtepomp. Het is echter nog zeer de vraag of, en zo ja wanneer, deze gassen beschikbaar komen (zie ook Paragraaf 2.2). Een andere individuele warmtetechniek is de pelletketel, gestookt met houtpellets. Het nadeel van deze warmtetechniek is dat fijnstof vrijkomt bij het verstoken van pellets. Dit komt de luchtkwaliteit niet ten goede. Het is daarom aan te raden de pelletketel niet toe te passen in dichtbebouwde gebieden. Ook moet het hout waaruit de pellets gemaakt worden, komen uit duurzame bosbouw of afvalstromen. In de meeste situaties is de pelletketel door de uitstoot van fijnstof een onwenselijke warmteoptie. Daarnaast is het de vraag hoe betaalbaar houtpellets op de langere termijn zullen zijn. Daarom hebben we deze warmtetechniek niet meegenomen in onze analyse.

15

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Collectieve warmtetechnieken (warmtenetten) Hogetemperatuurwarmtenet Voor een hogetemperatuur(HT-)warmtenet is een nieuwe infrastructuur nodig voor het vervoeren van water met een temperatuur van minimaal 75°C. Dit water wordt verwarmd met een HT-warmtebron, zoals geothermie (afhankelijk van de diepte) of restwarmte uit de industrie. Een HTwarmtenet is warm genoeg voor het verwarmen van het gebouw en verzorgen van warm tapwater. In het gebouw zelf wordt de cv-ketel vervangen door een kleinere afleverset, bestaande uit een warmtewisselaar en warmtemeter. De afleverset komt doorgaans in de meterkast te hangen. De afleverset moet nog gekoppeld worden aan het warmteafgiftesysteem, hiervoor moeten de verwarmingsleidingen worden omgelegd. Extra isolatie is niet nodig, hoewel dit wel wenselijk kan zijn vanuit comfortoverwegingen en energiebesparing (besparing op de energielasten, zuinig omgaan met schaarse warmtebronnen en CO 2-reductie). Een aandachtspunt bij het ontwikkelen van een warmtenet is de afstemming tussen de huidige en toekomstige warmtevraag en de warmte die het net kan leveren. De warmtetechniek HT-warmtenet komt niet terug in de berekeningen van de Startanalyse. De Startanalyse gaat uit van MT-netten, waarbij de gebouwen een minimaal niveau van isolatie nodig hebben.

Middentemperatuurwarmtenet Voor een middentemperatuur(MT-)warmtenet is ook een nieuwe infrastructuur nodig. Een MT-warmtenet heeft een temperatuur van tussen de 55°C en 75°C en wordt meestal gevoed met LT-bronnen, waarna de temperatuur wordt opgewerkt met een collectieve warmtepomp. Voorbeelden van LTbronnen zijn ondiepe geothermie (tot 1.250 meter diep, met een temperatuur van 15-40°C) en aquathermie. Bij aquathermie wordt warmte onttrokken aan water, zoals oppervlaktewater of afvalwater. Dit is doorgaans in combinatie met een wko (warmtekoudeopslag). Door het omhoog brengen van de temperatuur van het water in het warmtenet met een collectieve elektrische warmtepomp, is het water dat bij de woningen en overige gebouwen aankomt warm genoeg voor het verwarmen van HT-radiatoren en tapwater. Een MT-warmtenet kan ook een warmtebron van hogere temperatuur hebben, zoals geothermie3 of de retourleiding van een HT-warmtenet. De gebouwen moeten voor verwarmen met een MT-warmtenet wel een redelijk isolatieniveau hebben (70 kWh/m2), maar niet zo goed als bij een LT-warmtenet. De geleverde temperatuur is immers hoger, waardoor de woningen sneller opwarmen.

Lagetemperatuurwarmtenet Ook voor een (zeer) lagetemperatuur (ZLT-/LT-)warmtenet is een nieuwe infrastructuur nodig. Bij een LT-warmtenet gaat het om warmte met een temperatuur tussen de 30°C en 55°C. Een ZLT-warmtenet, of bronnet, heeft een temperatuur van maximaal 30°C. Bij een ZLT-warmtenet moet de temperatuur van de warmte nog omhoog gebracht worden met een individuele warmtepomp in het gebouw. LT-warmtebronnen zijn bijvoorbeeld warmte uit koel- en vrieshuizen, waterzuiveringsinstallaties en datacenters of aquathermie. Gebouwen moeten zeer goed worden geïsoleerd, namelijk naar een isolatieniveau van 50 kWh/m2. Daarnaast moet worden overgeschakeld op een LT-afgiftesysteem (bijvoor________________________________ 3

16

Afhankelijk van de diepte kan geothermie warmte leveren van 70-90°C.

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

beeld vloerverwarming of LT-radiatoren) en is er een aparte voorziening nodig voor warmtapwater.

2.2

Beschikbaarheid van gasvormige energiedragers Groengas en waterstof zijn energiedragers die op termijn aardgas mogelijk kunnen vervangen als brandstof voor de warmtevoorziening in de gebouwde omgeving. Groengas en waterstof zullen zeker tot 2030 echter geen significante rol kunnen spelen in de verduurzaming van de gebouwde omgeving. Ook de toekomstige beschikbaarheid en prijs van deze gassen is zeer onzeker, waardoor waterstof en groengas ook na 2030 voor de gebouwde omgeving naar verwachting alleen een logische optie zijn als er geen andere reële warmtealternatieven voorhanden zijn (Ministerie van BZK, 2021).

Groengas Groengas wordt geproduceerd uit biogas. Biogas is brandbaar gas uit biomassa. Biogas kan niet rechtstreeks gebruikt worden in bestaande installaties op aardgas, hiervoor moet het eerst opgewerkt worden naar aardgaskwaliteit. Dit is groengas. Het gemakkelijkst voor de bewoners en gebouweigenaren is als aardgas wordt vervangen door groengas. Groengas heeft dezelfde kwaliteit als aardgas, dus zijn er geen aanpassingen nodig aan het gebouw of aan de infrastructuur. Wel is het vanuit het oogpunt van comfort en energiebesparing wenselijk dat het gebouw enigszins is geïsoleerd. Groengas kan worden gebruikt in de hr-ketel of de hybride warmtepomp. De potentiële groengasproductie in de regio, maar ook de (inter)nationale potentie, ligt ver onder de huidige aardgasvraag. In het Klimaatakkoord heeft de groengassector het streven uitgesproken om in Nederland 70 PJ groengas te produceren in 2030. Dit is ongeveer 6% van de huidige aardgasvraag. Het is nog onbekend of deze ambitie gehaald wordt, maar groengas zal sowieso een schaars product blijven. Daarnaast is het lastig om al toekomstbestendig groengas te alloceren aan bepaalde wijken. In lijn met de Routekaart Groen Gas ligt het daarom voor de hand om de warmtetransitie niet te beginnen met het inzetten van groengas (Ministerie van BZK, 2021).

Waterstofgas Waterstof komt niet op grote schaal als molecuul in de natuur voor, maar kan worden geproduceerd uit aardgas, waarbij CO₂ vrijkomt, maar kan ook klimaatneutraal zijn. Dit kan door CO₂ af te vangen en op te slaan (‘blauwe waterstof’) of door waterstof direct te produceren uit duurzame elektriciteit of vergassing van biomassa (‘groene waterstof’). Voor omschakeling naar verwarming op 100% waterstof dient de cv-ketel te worden vervangen door een brandstofcel, of door een hr-ketel of hybride warmtepomp die op waterstof kan draaien. In de gebouwen hoeft behalve de installatie en eventueel de leidingen niets aangepast te worden. Wel moeten de leidingen van het huidige aardgasnet geschikt worden gemaakt voor waterstof. Dit houdt in dat bepaalde onderdelen moeten worden vervangen of soms zelfs het hele net als de technische staat van de leidingen onvoldoende is. Er is nog bijna geen praktijkervaring met het gebruik van waterstof voor verwarming van gebouwen of het transport ervan in bestaande gasleidingen.

17

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Waterstof opgewekt uit duurzame elektriciteit heeft in Nederland een beperkt productiepotentieel. De ambitie is om in 2030 250-350 kton aan waterstof te produceren. Dit is 30-40% van de hoeveelheid waterstof die nu in Nederland wordt gemaakt uit aardgas voor gebruik in de industrie. De Rijksoverheid (Ministerie van EZK, 2020), maar ook natuurorganisatie Natuur en Milieu4 hebben aangegeven waar waterstof het meest zinvol kan worden ingezet. Dit is allereerst in de industrie en voor het zwaar transport omdat hiervoor geen goede alternatieven voorhanden zijn. Het is mogelijk om waterstofgas bij te mengen bij (groen)gas. Op dat moment is deze optie technisch gelijk aan de optie groengas die hiervoor beschreven staat.

2.3

Warmtebronnen in Wassenaar en omgeving In deze paragraaf beschrijven we welke warmtebronnen beschikbaar zijn in (de regio) Wassenaar om collectieve warmtenetten van warmte te voorzien en wat de potentie van deze warmtebronnen is. We onderscheiden enerzijds warmtebronnen van midden- en hogetemperatuurniveau en anderzijds warmtebronnen met een laag temperatuurniveau.

Omgaan met potenties Bij potenties van warmtebronnen is het belangrijk om te beseffen dat deze potentie veelal een theoretische of technische potentie is (zie Figuur 2). Zowel de theoretische als de technische potentie kijken nog niet naar hoeveel warmte van de bron in de praktijk benut zal worden. Om dat te doen is het namelijk belangrijk om ook te kijken naar of de warmte op locatie ook praktisch gebruikt kan worden (is er wel vraag naar deze warmte?). Ook het praktische potentieel zal niet volledig worden ingezet. Dat hangt onder andere nog af van de maatschappelijke acceptatie voor de warmtebron, de vraag of er een verdienmodel kan worden gevonden, zodat de warmte ook daadwerkelijk kan worden ontsloten. Figuur 2 - Visualisatie van de samenhang tussen verschillende potenties

Theoretisch potentieel

Technisch potentieel

Theoretische maximum hoeveelheid

Houdt rekening met technische beperkingen

Praktisch potentieel

Houdt rekening met de match tussen vraag en aanbod

Inzetbare warmte

________________________________ 4

18

Nauur & Milieu: Waterstof : de waterstofladder

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Daadwerkelijk in te zetten warmte

2.3.1 Warmtebronnen van midden- en hogetemperatuurniveau Warmtebronnen met een middentemperatuur (55–75°C) en hogetemperatuur (> 75°C) zijn geothermie en industriële restwarmte.

Geothermie In de bodem is warmte opgeslagen: hoe dieper je gaat, hoe warmer het wordt. Geothermie, ook wel aardwarmte genoemd, is het gebruik van deze warmte uit de diepe ondergrond (vanaf 500 meter diepte). Om de warmte uit de diepe ondergrond te benutten, moeten twee putten worden geboord: de productieput en de injectieput. De productieput pompt het warme water omhoog. Een warmtewisselaar haalt de warmte er daar uit zodat die kan worden gebruikt in een MT- of HT-warmtenet. Het afgekoelde water gaat via de injectieput weer terug in de grond, in diezelfde diepe aardlaag. Beide putten samen noemen we een doublet (ECW, 2020a, NPRES, 2020). Hoe dieper de boring, hoe hoger de temperatuur van het water, en hoe hoger de kosten van de boring. Geothermie is alleen mogelijk op locaties waar voldoende potentie is in de ondergrond. Daarnaast bepaalt de diepte van de boring de temperatuur van het water: op 1 kilometer is de temperatuur ongeveer 40°C, op 2 kilometer diepte ca 70°C. Hoeveel woningen verwarmd kunnen worden hangt af van de potentie van de ondergrond en de diepte van de boring. Een gemiddelde put van 15 MW kan ongeveer 7.500 huizen verwarmen (NPRES, 2020). Figuur 3 geeft de potentie voor geothermie in de gemeente Wassenaar weer. De kaart laat zien dat de potentie voor geothermie in Wassenaar redelijk tot goed is.

De potentie ‘redelijk’ kan bij een boring warmte leveren voor 4.000-7.000 woningen; ‘goed’ voor 7.00010.000 woningen. Wel moeten we rekening houden met het grondwaterbeschermingsgebied en waterwingebied langs de kust. In dit gebied mag niet geboord worden. Een geothermieput zou dus met name een optie kunnen zijn in de (zuid)oostelijke delen van Wassenaar. Verder onderzoek kan uitwijzen of geothermie een kansrijke warmtebron is voor de gemeente Wassenaar. Naast deze wettelijke restricties hanteert Dunea ook een veiligheidszone van 200 meter rondom het huidige grondwaterbeschermingsgebied en luidt het (voorlopig) advies hier géén geothermieputten te ontwikkelen. Bij plannen binnen de 1 km zone vanaf het huidige beschermingsgebied zijn berekeningen per geval nodig. Dunea heeft de wens uitgesproken dat dat zij graag betrokken wil worden bij aanvragen voor geothermie en bodemenergiesystemen, om zo de impact te kunnen beoordelen nabij milieubeschermingsgebieden. Een recent uitgebracht onderzoek van de Algemene Rekenkamer5 bevestigt het belang van zorgvuldige vergunningsverlening als het gaat om geothermieprojecten, en om drinkwaterbedrijven hierbij actief te betrekken.

________________________________ 5

https://www.rekenkamer.nl/publicaties/rapporten/2021/06/17/bescherming-drinkwater-bij-het-boren-naaraardwarmte

19

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Figuur 3 – Potentie van geothermie in Wassenaar

Bron: (Provincie Zuid-Holland, 2019).

De Startanalyse berekent de potentie van warmtenetten met een geothermiebron op twee verschillende manieren. De eerste manier is op basis van een zogenoemde ‘contourkaart’ die gebaseerd is op ThermoGIS 2.0. Deze contourkaart geeft per locatie een inschatting van de potentie van geothermie. In de tweede manier is geothermie overal en met gelijke potentie beschikbaar. De nationale kosten van geothermienetten hangen af van de potentie. We hebben ervoor gekozen om beide manieren weer te geven. De gepresenteerde kosten voor warmtenetten met geothermie als warmtebron zijn enkel bruikbaar voor die buurten waar ook daadwerkelijk potentie voor geothermie is. Zo voorkomen we dat er kostenverschillen ontstaan op basis van een potentiekaart die binnenkort achterhaald is.

Restwarmte HT-restwarmte is een restproduct van industriële processen. Deze warmte wordt momenteel veelal geloosd in de lucht of in het oppervlaktewater. Door deze warmte in een warmtenet in te zetten, kan deze energie nuttig worden gebruikt. Voorbeelden van processen waarbij veel restwarmte vrijkomt zijn energiecentrales, raffinaderijen, de staalindustrie, de chemische industrie, etc. In de gemeente Wassenaar zijn geen HTrestwarmtebronnen in Wassenaar. In de haven van Rotterdam is veel (HT-)restwarmte beschikbaar. Gasunie en Havenbedrijf Rotterdam onderzoeken de mogelijkheden om deze restwarmte via een transportleiding te transporteren naar de stedelijke gebieden in Zuid-Holland. Er is gekozen voor een leiding via Vlaardingen naar Den Haag. Deze werd eerder Leiding door het Midden (LdM) genoemd, en staat nu bekend als de ‘WarmtelinQ’. Hierbij wordt ook de mogelijkheid onderzocht om

20

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

een aftakking te maken ter hoogte van Rijswijk, en de warmte verder te transporteren naar Leiden: WarmtelinQ+. In de Regionale Energiestrategie (RES 1.0) van de energieregio Rotterdam Den Haag staat dat een zelfstandige link van Wassenaar naar WarmtelinQ onzeker lijkt, maar dat aanhaken op WarmtelinQ+ kansrijker is (RES Rotterdam Den Haag, 2021a). Ook een recente studie van Gasunie geeft voor Wassenaar het advies te onderzoeken of een aansluiting op WarmtelinQ+ haalbaar is (Gasunie, 2021). Er is echter nog geen investeringsbeslissing genomen over de realisatie van WarmtelinQ+, en de komst van deze leiding is dus nog niet volledig zeker. Omdat de komst van de WarmtelinQ+ nog onzeker is, is deze niet als warmtebron meegenomen in de kostenberekeningen van de Startanalyse. Toch is het wel relevant om de WarmtelinQ+ in het achterhoofd te houden. Er zijn immers momenteel geen MT- of HT-bronnen in de gemeente Wassenaar. Warmte van WarmtelinQ+ kan ook op MT-niveau toegepast worden.

2.4

Warmtebronnen van lagetemperatuurniveau Voorbeelden van warmtebronnen met een lagetemperatuur (< 55°C) zijn restwarmte, en warmte uit water (aquathermie). Ook zonnewarmte (zonthermie) kan gebruikt worden als warmtebron van laagtemperatuurniveau. Voor dit soort bronnen is veelal opslag van warmte en koude (wko) nodig.

Lagetemperatuurrestwarmtebronnen Voorbeelden van LT-restwarmtebronnen zijn datacenters, koel- en vrieshuizen, waterzuiveringsinstallaties, ijsbanen en bakkerijen. Omdat veel van deze bronnen onvoldoende capaciteit hebben om gedurende het gehele jaar aan de warmtevraag te voldoen, worden in LT-warmtenetten vaak meerdere bronnen, al dan niet in combinatie met een installatie voor de piekvraag, aangesloten. In de gemeente Wassenaar zijn twee LT-restwarmtebronnen aanwezig, zie Tabel 3. De capaciteit van enkel deze twee warmtebronnen is niet voldoende om een volledig warmtenet omheen te ontwikkelen. Tabel 3 - LT warmtebronnen in gemeente Wassenaar Bronnaam

Type Bron

Buurtnaam

Supermarkt Blaauw BV

Supermarkt

Dorp Wassenaar

Vermogen (MWth) 0,12

Albert Heijn BV

Supermarkt

Zijlwatering en Haven

0,25

Bron: (RVO, lopend-b).

Aquathermie: Energie uit oppervlakte-, afval- en drinkwater Bij aquathermie wordt thermische energie (warmte en soms koude) gewonnen uit water. Het water heeft hierbij temperatuurniveaus tussen de 7 en 25°C en is daarmee van een zeerlagetemperatuur (ZLT-)niveau. De warmte wordt vooral gewonnen in de zomermaanden, wanneer het water warm is. Om deze reden wordt een aquathermieproject meestal gebruikt in combinatie met een warmte-koudeopslag (wko). Daarom is het van belang dat de bodem hiervoor geschikt is. In een groot deel van de gemeente Wassenaar geldt een verbod op wko-systemen vanwege het grondwaterbeschermingsgebied en waterwingebied (zie ook Figuur 3).

21

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Als de warmte collectief opgewaardeerd wordt, kan aquathermie ook als bron dienen voor een MT-warmtenet (hiervoor is wel elektriciteit nodig). Aquathermie kent verschillende varianten: — thermische energie uit oppervlaktewater (TEO); — thermische energie uit afvalwater (TEA); — thermische energie uit drinkwater (TED). De Startanalyse geeft de kosten weer van een warmtenet met aquathermie (TEO) als bron in combinatie met een warmte-koudeopslag (wko). Wko is in Wassenaar lastig te realiseren (zie hieronder). Aquathermie is een opkomende techniek en nog volop in ontwikkeling. Hoewel het een bestaande techniek is, wordt aquathermie op dit moment nog niet veel toegepast. Factoren die hierbij een rol spelen zijn de relatief hoge investeringskosten, kennis van de lokale situatie en het isolatieniveau van de gebouwen. Aquathermie is vooral kansrijk in nieuwbouw, mede vanwege de goede isolatiegraad. Daarnaast wordt aquathermie ook toegepast in utiliteitsbouw, onder andere omdat utiliteitsbouw vaak een koelvraag heeft en hier duurzaam in kan worden voorzien met een wko-systeem. Netwerk Aquathermie heeft een overzicht opgesteld van locaties waar aquathermie op dit moment wordt toegepast. Figuur 4 geeft de potentie voor TEO en TED in de gemeente Wassenaar weer. De potentie van TEO is hoog langs de kustlijn. Op andere plekken in de gemeente is deze beperkt.

Wel lopen er transportleidingen van drinkwater door de gemeente, waar warmte uit gewonnen kan worden. Deze transportleidingen liggen echter op afstand van de dichtbebouwde buurten. TED wordt momenteel nog weinig toegepast, maar hier gaat wel steeds meer aandacht naar uit. Een voorbeeld van waar TED al wordt toegepast is de wijk EVA-Lanxmeer in Culemborg6. Ook bevindt zich in de buurt Verspreide huizen Raaphorst en in poldergebied een gemaal (RVO, lopend-b). Het vermogen hiervan is echter niet bekend.

________________________________ 6

22

EVA Lanxmeer : Energie

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Figuur 4 – Technische potentie voor thermische energie uit oppervlaktewater en de ligging van de transportleidingen voor drinkwater in de gemeente Wassenaar

Bron: (IF Technology, 2016).

Figuur 5 - Potentie thermische energie uit drinkwater (TED) in de gemeente Wassenaar

Bron gegevens: Dunea (2021).

23

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Wko Een open bodemenergiesysteem, ook wel warmte-koudeopslag (wko) genoemd, is een geschikte warmtebron voor gestapelde woningbouw en wat grotere utiliteitsgebouwen (vanaf 1.000 m² bruto vloeroppervlakte) met koudevraag of als collectief systeem voor een blok of wijk. Een wko-systeem werkt altijd met een warmte- én een koudebron (‘doublet’). Hiermee kunnen de woningen verwarmen en koelen. De hoeveelheid warmte en koude die je uit de bodem haalt moeten in balans zijn. De koudevraag van de gebouwen in Wassenaar is flink lager dan de warmtevraag. Om de bodem energetisch in balans te houden, is het van belang om met een aanvullende warmtebron de bodem jaarlijks weer in balans te brengen. Dit kan bijvoorbeeld door middel van aquathermie, zonthermie of warmte uit de lucht. De potentie voor het opslaan van warmte en koude in de ondergrond in Wassenaar is hoog: de potentie ligt op de meeste plekken in Wassenaar rond de 4.500 GJ/ha/jaar, zie Figuur 6. Figuur 6 – Wko-potentie

Bron: WarmteAtlas.

Er zijn echter beperkingsgebieden, zie Figuur 7. In het grondwaterbeschermingsgebied en waterwingebied geldt een verbod op de toepassing van een open en gesloten bodemenergiesysteem. Bij de restrictiegebieden wordt getoetst op provinciale restricties. Veelal is plaatsing van een bodemenergiesysteem ook hier niet mogelijk. Bij aandachtsgebieden wordt getoetst op de aanwezigheid van kwetsbare gebieden en/of omliggende grondwaterbelangen. Net als bij geothermie geldt ook bij bodemenergiesystemen dat Dunea graag betrokken wil worden bij de planvorming. In Figuur 7 is te zien dat in het duingebied geen wko-systeem is toegestaan. Ook in de rest van Wassenaar liggen restrictie- en aandachtsgebieden. Dit betekent dat de realisatie van een wko-systeem veel afwegingen met zich meebrengt, en niet eenvoudig te realiseren is. Er zijn slechts een paar locaties in Wassenaar waar geen restricties of aandachtsgebieden zijn.

24

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

Figuur 7 – Wko-verbods-, restrictie- en aandachtsgebieden

Bron: WarmteAtlas.

Zonthermie Zonthermie is een vorm van energieopwekking waarbij zonlicht wordt opgevangen door zonnecollectoren, en wordt omgezet in warmte. Er bestaan verschillende soorten zonthermiesystemen. Zonthermie kan gebruikt worden als LT-bron voor een warmtenet. Daarnaast bestaan er ook individuele installaties die gebruik maken van zonthermie, zoals een zonneboiler. In deze studie kijken we naar de toepassing van zonthermie als bron voor een warmtenet. Zonthermie wordt hierbij gebruikt om een collectief wko-net te regenereren (van extra warmte voorzien). Zoals hierboven omschreven is het lastig een wko-bron te realiseren in de gemeente Wassenaar. CE Delft (2020a) heeft de potentie van zonthermie in de provincie Zuid-Holland onderzocht. Uit de studie van CE Delft komt naar voren dat in de gemeente Wassenaar 0 tot 20% van de warmtevraag van woningen en glastuinbouw ingevuld kan worden met zonthermie. De Startanalyse neemt zonthermie echter nog niet mee als warmtebron.

25

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

3 Nationale kosten 3.1

Wat zijn nationale kosten? In het Klimaatakkoord is afgesproken dat gemeenten hun keuze voor een aardgasvrije warmteoplossing onder andere programmeren op basis van de laagste nationale kosten. Nationale kosten zijn de totale kosten voor de maatschappij van alle maatregelen die nodig zijn om ergens (bijvoorbeeld in een buurt) over te stappen op een aardgasvrije warmtetechniek, ongeacht wie die kosten betaalt. Dit zijn de kosten over de gehele keten: — Productie: kosten voor het in gebruik nemen van warmtebronnen. — Distributie: kosten voor het eventueel aanleggen van een warmtenet, verzwaren van het elektriciteitsnet, aanpassen of verwijderen van het gasnet. — Gebouwmaatregelen: kosten voor de warmte-installatie en isolatiemaatregelen. — Consumptie: inkoop van energie (zoals elektriciteit en warmte). De Startanalyse geeft inzicht in de nationale kosten van verschillende aardgasvrije warmtetechnieken. De Startanalyse berekent de nationale meerkosten: dit zijn de extra kosten7 ten opzichte van de kosten van een hr-ketel op aardgas. Andere modellen berekenen de totale nationale kosten. Deze nationale kosten wijken af van de kosten die de verschillende partijen in de keten dragen. De verschillende partijen hebben te maken met tarieven, in plaats van daadwerkelijke kosten.

Gebruikerskosten zijn de kosten die iedereen dagelijks ervaart en die mensen en bedrijven elkaar betalen, dus kosten inclusief winstopslagen, belastingen (btw en andere belastingen) en heffingen (zoals accijns op benzine), etc. In Tekstbox 1 staat een voorbeeld van het verschil tussen nationale kosten en eindgebruikerskosten. Doordat de Startanalyse enkel naar de kostprijs kijkt, kunnen technieken objectief met elk(aar) vergeleken worden, zonder dat de keuze wordt beïnvloed door huidige marktwerking, winstoogmerken, belastingen en subsidies. De warmtetechniek met de laagste nationale kosten is dus niet vanzelfsprekend de warmtetechniek met de laagste kosten voor bewoners bij de huidige tarieven en belastingen. Vanuit de gedachte dat de kosten uiteindelijk worden doorberekend aan de eindgebruikers, kan het echter wel een logische keuze zijn te richten op de warmtetechniek met de laagste nationale kosten. De nationale kosten zijn berekend voor het zichtjaar 2030. Dit betekent dat er in de kostenberekeningen rekening is gehouden met de verwachte kosten van installaties en klimaatneutrale energiedragers in 2030. De kosten van energiedragers zijn gebaseerd op de Klimaat- en Energieverkenning 2020. De Startanalyse houdt zo veel mogelijk rekening met lokale omstandigheden, zoals de grootte, het type en het bouwjaar van gebouwen en het energielabel.

Deze informatie is afkomstig uit data van het Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS), de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland (RVO), regionale netbeheerders en het Kadaster. Het PBL heeft de invoerdata zoveel mogelijk geactualiseerd tot 1 januari 2020, maar dit betekent niet automatisch dat alle gegevens compleet en actueel zijn. Bovendien komt het voor dat er tussen het afgeven van het energielabel en het heden er isolerende maatregelen in de ________________________________ 7

Als een aardgasvrije warmtetechniek goedkoper is dan een hr-ketel kunnen dit ook negatieve kosten zijn. Deze situatie komt echter niet voor in de gemeente Wassenaar.

26

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

woning zijn gedaan waardoor het huidige energielabel af kan wijken van het label waarmee Startanalyse heeft gerekend. Startanalyse rekent zoveel mogelijk met definitieve energielabels. Als deze niet beschikbaar zijn, worden indicatieve energielabels gebruikt. Een Wassenaars voorbeeld is dat woningcorporaties bezig zijn met de verduurzaming van het bezit in onder andere de buurten Kerkehout, Zijlwatering en haven en Oostdorp. Het energielabel gaat hiermee flink verbeteren ten opzichte van de labels waar de Startanalyse mee rekent. Tekstbox 1 - Voorbeeld: verschil nationale kosten en eindgebruikerskosten Een buurt wordt aangesloten op een warmtenet. De kosten voor deze aanpak bestaan onder andere uit het aanleggen van een warmtenet, het plaatsen van installaties in de woning om van de warmte gebruik te maken, het aanbrengen van eenvoudige isolatie om de warmte beter binnen te houden en de kosten voor het gebruik van warmte. Bij nationale kosten worden al deze kosten bij elkaar opgeteld. Er wordt geen rekening gehouden met het feit dat de warmteleverancier de kosten voor het aanleggen uiteindelijk doorrekent naar een woningeigenaar: de kosten worden gemaakt, en bij wie de kosten terechtkomen is voor deze berekening niet relevant.

Op deze wijze kunnen verschillende technieken, waarbij er andere regels gelden over eigendom en doorrekenen van kosten, objectief met elkaar worden vergeleken. De kosten voor een bewoner zijn slechts deels gerelateerd aan deze nationale kosten. Een bewoner draagt enkel de kosten aan installaties en woningisolatie, en betaalt verder een energierekening. Hiernaast kan een bewoner gebruik maken van subsidies waardoor de kosten voor hem lager worden. Op basis van deze kostenberekening bepaalt een woningeigenaar of hij een warmtetechniek kan en wil betalen. De totale investering die dit vraagt is hiermee echter buiten beeld. De kosten van een bewoner worden weergegeven door middel van de eindgebruikerskosten. Deze methodiek kijkt enkel naar de kosten voor de eindgebruiker. De eindgebruikerskosten zijn lastig te bepalen: deze hangen erg af van de op dat moment aanwezige subsidies, de wijze waarop kosten worden doorberekend aan de klant, welke winstmarges partijen hiervoor willen vragen, et cetera. De berekende eindgebruikerskosten zijn daarmee altijd slechts een indicatie, en zullen daarmee ook nog altijd verschillen van de daadwerkelijke kosten.

3.2

Berekening kosten in Startanalyse We maken gebruik van de Startanalyse 2020. De Startanalyse maakt onderscheid in kapitaallasten (investeringskosten) en variabele kosten (afhankelijk van gebruik). De volgende kostenposten worden hierin meegenomen: — kapitaallasten: • infrastructuur elektriciteit en gas: ◦ verzwaring elektriciteitsnet; ◦ verwijdering gasnet; ◦ aanpassing gasnet. • infrastructuur warmtenetten: ◦ warmtedistributie in de buurt; ◦ warmtedistributie in een pand; ◦ warmtetransport; ◦ warmtebronnen (investeringen warmtebron). • gebouw gebonden investeringen: ◦ schilmaatregelen (isolatiekosten); ◦ installaties. — variabele kosten: • levering energiedragers:

27

210235 - Technisch-economische analyse Wassenaar – Juli 2021

•

◦ warmte; ◦ gas; ◦ elektriciteit. onderhoud en bediening (O&B): ◦ O&B gebouwen; ◦ O&B warmtenetten; ◦ O&B elektriciteits- en gasnetten.

De Startanalyse gebruikt kentallen om deze kosten te berekenen. De kentallen zijn opgenomen in Functioneel ontwerp Vesta-MAIS 5.0 (PBL, 2021).

3.3

Vergelijking strategieën De Startanalyse onderscheidt vijf zogenaamde strategieën op basis van infrastructuur: 1. Strategie 1: Individuele elektrische warmtepomp. 2. Strategie 2: Warmtenet met midden- en hogetemperatuurbron. 3. Strategie 3: Warmtenet met lagetemperatuurbron: • S3-LT: lagetemperatuurwarmtenet (met lagetemperatuurbron). • S3-MT: middentemperatuurwarmtenet (met lagetemperatuurbron). • Een aantal buurten komen in de Startanalyse uit op een warmtenet (MT of LT) gevoed door een LT-bron. Deze optie is niet altijd voor de gehele buurt de optie met de laagste nationale kosten. In veel gevallen heeft het overige deel van de buurt vanuit het oogpunt van de nationale kosten een voorkeur voor verwarmen met een elektrische warmtepomp. In Tabel 6 staat in de kolom ‘% aansluitingen op warmtenet’ hoeveel procent van de aansluitingen in Strategie 3 uitkomt op een warmtenet. Het resterende deel komt volgens deze kostenberekeningen uit op een elektrische warmtepomp. Om het aanleggen van een warmtenet rendabel te houden, is het nodig dat een groot deel van de buurt op deze warmtetechniek overstapt. 4. Strategie 4: Groengas. 5. Strategie 5: Waterstof.