Tekst Kim Bakker
Een toekomstbestendige stad is niet afhankelijk van fossiele brandstoffen. Een collectief duurzaam warmtenet kan uitkomst bieden. Wat moet er gebeuren voor dat er ligt?
Aan steeds meer buitenmuren van Nederlandse woningen hangt-ie: de buitenunit van de warmtepomp. Wie besluit van het gas af te gaan, lijkt er bijna niet aan te ontkomen. Toch denken ze daar in Eindhovense wijk Oude Gracht anders over, vertelt buurtbewoner Yolanda Knops, die aan de TU Delft promoveerde als technisch natuurkundige en nu werkt bij ASML. Met vijf andere buurtbewoners onderzoekt ze sinds twee jaar hoe de buurt kan overstappen naar aardgasvrije warmte. In haar wijk zien de bewoners liever geen warmtepomp in iedere woning, maar een gezamenlijk warmtenet, om de hele wijk te voorzien van aardgasvrije warmte. “Door te onderzoeken of een collectief duurzaam warmtenet geschikt is voor onze wijk, willen we voorkomen dat iedereen het wiel zelf moet uitvinden en individueel aan de warmtepomp moet.”
Weerbare stad
Dat niet iedereen alles zelf hoeft uit te zoeken, is slechts een van de vele voordelen die warmtenetten hebben in de energietransitie, vertelt Arnoud van der Zee, programmamanager Energietransitie bij The Green Village. In die proeftuin op de campus van de TU Delft gaat hij onder andere over warmtenetgerelateerde innovaties. Volgens de programmamanager zijn warmtenetten bij uitstek geschikt om een stad toekomstbestendig te maken. Niet alleen omdat er woningen mee te verwarmen zijn zonder fossiele brandstoffen te verbranden, maar ook omdat de warmte lokaal wordt opgewekt, in plaats van ver weg. “De energiecrisis laat zien dat de afhankelijkheid van buitenlandse bronnen kwetsbaar is. Het maakt ons weerbaarder als de bron in eigen beheer is.” Toch lijkt de overheid nu vooral te sturen op individuele verduurzaming, met geldpotjes voor warmtepompen en zonnepanelen. Op zich een goede zaak, zegt Van der Zee. Maar wel met een keerzijde. “Zelfs met subsidies is individuele verduurzaming iets voor de lucky few. Als je een beetje sociaal in de wedstrijd zit, moet je iedereen meenemen.” Een warmtenet waarvan de aanleg wordt betaald door bijvoorbeeld een gemeentelijk energiebedrijf en waarvoor bewoners pas bij gebruik betalen, vergt geen grote eenmalige investeringen van de bewoners.
Een ondergrondse leiding met restwarmte uit de Rotterdamse haven moet huizen en bedrijven in Zuid-Holland (Vlaardingen, Delft, Rijswijk en Den Haag) gaan verwarmen.
© ANP/Laurens van Putten
Warmte-koude-opslag
Het zeer-lage-temperatuurwarmtenet wordt vaak gecombineerd met een open bodemenergiesysteem, ook bekend als warmte-koude-opslag (WKO). Dat systeem bestaat uit twee ondergrondse bronnen: een warme en een koude. In de winter onttrekt een warmtepomp warmte aan de warme bron, waarmee een woning verwarmd wordt. Het afgekoelde grondwater wordt teruggepompt in de koude bron, waarna het ’s zomers kan worden gebruikt om het huis koel te houden. Is de behoefte aan warmte en koude in balans, dan is een andere bron in theorie niet nodig. Warmte-koude-opslag is al gebruikelijk voor kantoren en andere utiliteits-gebouwen. Wat betreft woningen zijn er enkele voorbeelden, zoals het project MijnWater in Heerlen en het nieuwe warmtenet in de Pijnackerse wijken Keijzershof en Tuindershof.
‘Zelfs met subsidies is individuele verduurzaming iets voor de lucky few’
Ingewikkeldheden
Maar wie een warmtenet wil aanleggen, komt terecht in een web van ingewikkeldheden. Daar weet Thijs de Booij, TU-alumnus industrieel ontwerpen en directeur van adviesbureau De WarmteTransitieMakers alles van. Zijn bedrijf is gespecialiseerd in het begeleiden van de overstap naar aardgasvrije warmte. Grofweg zijn er twee smaken: een collectief warmtenet of individuele verduurzaming. In het advies, vaak aan gemeenten, neemt De WarmteTransitieMakers ‘alles’ mee, zegt De Booij. “Als een warmtenet de beste oplossing blijkt, kijken we hoe we dat gaan aanpakken. Dat betekent veel praten met bewoners, plannen schetsen, eventueel oprichten van een warmtebedrijf of organiseren van aanbestedingen en de technische uitvoering.”
Verschillende smaken
Om beter antwoord te kunnen geven op technische vragen, lijfde De Warmte-TransitieMakers in 2021 warmtenet-ontwikkelaar Greenvis in. Warmtenetten zijn er in verschillende smaken, legt Greenvis-directeur Frits Verheij uit. Bij conventionele hoge-temperatuurwarmtenetten is dat vaak restwarmte, bijvoorbeeld van elektriciteitscentrales waar aardgas wordt omgezet in elektriciteit. Hoewel dat duurzamer is dan een eigen cv-ketel, blijft aardgas de initiële bron. Nieuwe warmtenetten maken vaak gebruik van restwarmte, maar steeds vaker is die afkomstig van industriële bedrijven of bijvoorbeeld data-centra. Zo onderzoekt de gemeente Den Haag of restwarmte uit de Rotterdamse haven de Hofstad zou kunnen verwarmen, en worden de Groningse wijken Zernike, Paddepoel en Selwerd sinds kort verwarmd met restwarmte van QTS Data Centers.
Verschillende gebouwen in Heerlen krijgen hun warmte of koelte uit het Mijnwater-netwerk, de eerste mijnwaterenergiecentrale ter wereld. Onder de stad bevindt zich een enorm stelsel van mijngangen die sinds de sluiting van de mijnen ondergelopen zijn met grondwater dat wordt opgewarmd door de aarde.
© ANP/Branko de Lang
Midden-temperatuur
Restwarmte uit die bronnen is over het algemeen geschikt voor een middentemperatuurwarmtenet van maximaal 70 graden. 95 procent van de Nederlandse woningen is daar op toegerust, bleek in maart uit het nationale onderzoeksprogramma WarmingUP onder leiding van TNO en Deltares. Maar zo’n bron moet wel in de buurt zijn omdat er anders onderweg te veel warmte verloren gaat, vertelt Verheij, die het programma leidde voor hij begon bij Greenvis. Een andere optie is een lagetemperatuurwarmtenet van maximaal 55 graden, waar bronnen als (ondiepe) geothermie, aquathermie en riothermie (uit afvalwater) geschikt voor zijn. Daarbij wordt de warmte uit de grond of het water gehaald. Wel is er een kleine warmtepomp nodig om het water geschikt te maken voor douchen en drinken: dat moet op hogere temperatuur verwarmd zijn geweest om de legionellabacterie geen kans te geven. 60 procent van de Nederlandse woningen is geschikt voor zo’n lage-temperatuur-warmtenet, bleek uit WarmingUP. Opvallend was dat bouwjaar en woningtype geen beslissende factoren bleken, vertelt Ivo Pothof. Hij is gastonderzoeker duurzame warmte/koudenetten bij de TU Delft en was via zijn werk als onderzoeker bij Deltares betrokken bij WarmingUP.
Overdimensionering
Veel belangrijker dan bouwjaar of huistype is wat Pothof ‘overdimensionering’ noemt. “Vaak heeft een verwarming veel meer vermogen dan het huis nodig heeft, omdat de woning sinds de bouw beter geïsoleerd is. Dan kan de temperatuur lager.” Dus hoef je volgens hem ook niet te wachten op een warmtenet of eigen warmtepomp om te verduurzamen. “Veel mensen hebben de cv-ketel standaard op 75 graden staan. Grote kans dat hij naar 60 kan, of nog lager naar misschien wel 50.” In Eindhoven is het de vraag of de huizen voldoende warm worden met een lage-temperatuurwarmtenet, met als beoogde bron restwarmte van de rioolwaterzuivering. Knops: “Mogelijk hebben we een booster module nodig om de temperatuur op te krikken naar 70 graden. Dat kan een soort grote warmtepomp zijn, of we kunnen gebruik maken van zonnecollectoren.” Maar voor het zover is, bekijkt het kernteam nog of de woningen misschien toch geschikt (te maken) zijn voor een lage-temperatuurnet.
‘Wie een warmtenet aanlegt, komt in een web van ingewikkeldheden’
© ANP/Kees van de Veen
In de Groningse wijk Paddepoel wordt een warmtenet aangelegd waarbij restwarmte uit datacenters wordt gebruikt. Hiermee kunnen uiteindelijk meer dan 10 duizend huishoudens, gebouwen en kennisinstellingen in de noordelijke wijken van Groningen worden verwarmd. De buizen hiervoor liggen opgeslagen in het depot op Zernike.
Nieuwe mastertrack warmtenetten
Als eerste universiteit in Nederland biedt de TU Delft sinds september de heating-and-cooling-track aan binnen de master sustainable energy technology. Om het vakgebied te versterken is de nieuwe assistent-professor Bram van der Heijde aangesteld. De mastertrack is opgezet omdat de kennis op de TU Delft over warmtenetten tot nu toe beperkt is, vertelt Ivo Pothof, op de achtergrond betrokken bij de opleiding. “De master richtte zich vooral op elektrificatie, terwijl de warmtevoorziening ook een belangrijk onderdeel is.” Zelf werkt Pothof sinds 2018 een dag per week op de TU Delft aan een interdisciplinair warmtenettenprogramma.
Zeer-lage-temperatuurnet
Om echt voorbereid te zijn op de toekomst, zouden we er goed aan doen om ook aan de koudevraag te beantwoorden, zegt onderzoeker Pothof. “Het gáát warmer worden, dat weten we zeker. Je wilt niet dat iedereen massaal airco’s aanschaft, want die slurpen elektriciteit en zorgen ervoor dat de buitenlucht nog meer opwarmt.” Dus ziet hij liever dat bij de verduurzaming beter rekening gehouden wordt met de toenemende koudevraag. Een zeer lage-temperatuurwarmte-koudenet van maximaal 20 graden in de ‘warme’ leiding en ongeveer 10 graden in de koude leiding kan woningen heel efficiënt verwarmen en koelen. Voor de verwarming en het tapwater zijn dan wel warmte-pompen in de woningen nodig.
Schematisch ontwerp van een regionaal warmtenet (ORES).
De buurt
Als blijkt dat een warmtenet, welke variant dan ook, technisch haalbaar is, zijn nog niet alle obstakels uit de weg. Vooralsnog lopen veel warmtenetprojecten vast op gebrek aan overheidsregulering, zegt Van der Zee (The Green Village). “Gemeenten gaan pas over tot een warmtenet als er een bepaald percentage huishoudens meedoet. Maar die huishoudens komen niet vanzelf aanwaaien.” Hij juicht een bottom-up-aanpak, zoals in Eindhoven, dan ook toe. “Wachten tot er van bovenaf plannen worden gemaakt, duurt te lang. Individuele verduurzaming is veel gedoe, vraagt veel van mensen en neemt met grote installaties veel ruimte in rond het huis. Met een lokaal warmtenet houden we snelheid in de energietransitie.” Maar niet iedereen wordt daar enthousiast van. Bijvoorbeeld omdat ze gedoe vrezen in de woning, of het nu huur of koop is. Verheij: “Ik ken een man van 80 die zegt, mijn cv-ketel doet het nog wel tien jaar, en daarna woon ik hier toch niet meer, wat heeft het voor zin voor mij? Dat is best begrijpelijk.”
Langzaam proces
Dus is de vraag ‘hoe enthousiasmeer je bewoners?’ een belangrijke. Het helpt als een warmtenet lokaal georganiseerd is door bijvoorbeeld de gemeente of een energiecoöperatie, zegt De Booij (De WarmteTransitieMakers). “Dat wekt vertrouwen.” In Eindhoven heeft de gemeente een draagvlak van 70 procent als voorwaarde gesteld, vertelt Knops. De betrokkenheid uit de buurt is haar erg meegevallen. “Op de eerste bewonersavond bleven er maar mensen komen aanlopen. Bijna 30 procent van de buurt kwam opdagen.” Nu is het aan Knops’ team om dat enthousiasme vast te houden tot alle onderzoeken achter de rug zijn, de participatie op peil is, de financiering rond en alle seinen vanuit de gemeente op groen staan. In 2030 is de wijk van het gas af, hoopt ze.
© ANP/Laurens van Putten
Aanleg van het warmtenet Warmtelinq onder de Prinses Beatrixlaan in Rijkswijk.
Versnellen
Dat moet sneller, aldus Pothof. “De individuele verduurzamingsroute loopt gewoon door. Iedereen die het kan betalen, zet warmtepompen en airco’s neer. Dat zorgt voor een veel grotere belasting van het elektriciteitsnet dan een collectieve aanpak. In de winter lopen we daarmee het risico dat het stroomnet platgaat.”
Daarnaast wordt de business case voor warmtenetten problematischer naarmate meer mensen individueel maatregelen nemen, denkt Pothof. Warmtenetten kunnen alleen doorgaan bij een groot genoeg draagvlak, en dat wordt steeds kleiner naarmate meer mensen kiezen voor individuele oplossingen en dus geen warmtenet meer nodig hebben. Dus moet de overheid veel sneller handelen, zegt Pothof. “Ministeries realiseren zich te weinig dat door hun trage besluitvorming het draagvlak voor warmtenetten uitgehold raakt. Met als gevolg dat de energietransitie alleen maar duurder wordt. De urgentie staat onvoldoende op het netvlies.”