Achtergronden Natuurkunde, Warmte en Techniek:

In dit artikel wil ik een stukje uitleg geven over de natuurkunde die meespeelt in het energieverbruik en in de verwarming van onze huizen.

Ik heb een universitaire opleiding als procestechnoloog en ik houd me in het dagelijks leven bezig met het ontwerpen van energie installaties in chemische fabrieken en levensmiddelen fabrieken. En dat doe ik al zo’n 30 jaar.

In deze uitleg zal ik proberen het verhaal zo simpel mogelijk en vooral ook eerlijk te houden. In deze uitleg dus een eerlijke opsomming van de verschillende opties, met hun eigen voordelen en nadelen. In dit verhaal ook geen ingewikkelde berekeningen of grafieken. Maar als jullie wel in een ingewikkeld verhaal geïnteresseerd zijn, dan kan dat natuurlijk. Graag zelfs.

Daarbij zal ik ook maar gelijk aangeven dat ik geen enkele binding heb met de NAM of de Gasunie.

Nou ja, behalve mijn maandelijkse gasrekening dan…..

Waarom van het gas af ?

Gas is een relatief schone, milieuvriendelijke brandstof, waarbij maar weinig CO₂ vrijkomt.

Als de gaswinning in Groningen gestopt wordt, dan is er wereldwijd nog voor honderden jaren genoeg aardgas beschikbaar. Het is niet voor niks dat de landen om ons heen juist overschakelen op gas, zoals bijvoorbeeld Duitsland..

De keuze om in Nederland van het gas af te gaan is een politieke keuze geweest. Er zijn heel wat technici en energiedeskundigen die het niet met deze keuze eens zijn. In dit verhaal willen we ons beperken tot de natuurkunde en de techniek en de politiek er maar zoveel mogelijk buiten laten.

Op sommige plekken komt aardgas uit de grond en vormt daar een “eeuwige” vlam.
Zoals hier in Turkmenistan.

Verwarmen met Gas of Elektriciteit ?

In de meeste gevallen worden onze huizen verwarmd door het verbranden van aardgas. Als je gas verbrandt, dan krijg je CO₂ gas, waterdamp en warmte.

In onze huizen wordt meestal gebruik gemaakt van een Hoog Rendement CV ketel.

Door een slimme truc in die ketels wordt een gedeelte van die warmte van die waterdamp dat bij die verbranding vrijkomt ook nog gebruikt. Daardoor hebben onze CV ketels een heel hoog rendement.

Als we gas verbranden in een elektriciteitscentrale, dan wordt daar ook warmte opgewekt. Met die warmte wordt daarna elektriciteit gemaakt en met die elektriciteit kunnen we dan in huis de wasmachine laten draaien, de lamp aan doen enz. En we kunnen die elektriciteit ook gebruiken voor verwarming.

Omdat een gasgestookte elektriciteitscentrale niet in staat is om de warmte van de gevormde waterdamp nuttig te gebruiken, is de nuttige opbrengst (rendement) van een elektriciteitscentrale veel lager dan van een Hoog Rendement CV ketel.

Als we zelf gas verbranden in onze CV ketels dan krijgen we uiteindelijk in huis ongeveer de dubbele hoeveelheid warmte, dan wanneer we gas verbruiken in de hele keten van een elektriciteitscentrale en het elektriciteitsnet.

Natuurlijk wordt er gewerkt aan systemen om het rendement van elektriciteitscentrales te verhogen. Maar zover is het nog lang niet. We moeten er nu en de eerstkomende 25 jaar van uit blijven gaan dat het rendement van een elektriciteitscentrale altijd maar ongeveer de helft is dan het rendement van een HR CV ketel.

Wat is een warmtepomp ?

Als we ons huis zouden willen verwarmen met een straalkachel. Dan betekent dit (ongeveer) dat alle elektrische energie die het huis binnenkomt, volledig zou worden benut voor de verwarming van ons huis.

Maar dan hebben we het over de elektrische energie die het huis binnenkomt. In de keten van de centrale en elektriciteitsnetwerk zijn we al meer dan de helft van de energie kwijt om die elektrische energie in huis te krijgen. Dat schiet dus niet echt op.

Daarvoor is de warmtepomp ontwikkeld. Een warmtepomp werkt als een omgekeerde koelkast. Bij een koelkast zuig je warmte weg vanuit de koelkast, naar buiten. De warmtepomp zuigt warmte van de koude buitenlucht naar binnen naar je huis. De warmtepomp pompt die warmte dan op naar de warmere binnenkant in huis.

Er bestaan warmtepompen die de warmte onttrekken aan de buitenlucht. Dat is een lucht-warmtepomp. Die komen het meeste voor.

Er bestaan ook warmtepompen die warmte onttrekken aan grondwater diep onder de grond, of vanuit een waterplas, rivier of kanaal in de buurt. Die zijn wat zeldzamer. Ze zijn nu eenmaal veel duurder in aanschaf en onderhoud.

Het mooie van een warmtepomp is dat je dan relatief weinig energie hoeft toe te voeren om de warmte naar binnen te kunnen halen.

Laten we voor het energieverbruik even de eenheid kWh gebruiken. (Kilo Watt Uur) Dat is dezelfde eenheid die je nu op de elektriciteitsrekening zien staan, dus dat is een eenheid waar jullie wel eens van gehoord hebben.

Globaal geldt dat je met een warmtepomp voor 1 kWh energie die je er in stopt, dan ongeveer 3 kWh warmte naar binnen kan brengen.

Je stopt er 1 kWh elektriciteit in en je koelt daarmee de buitenlucht met 3 kWh af, en er wordt 3 kWh aan warmte het huis in gebracht.

Voor straalkachels geldt dan: als je een straalkachel hebt staan die 1kWh gebruikt, dan moet je ook (ongeveer) 1 kWh aan elektriciteit betalen.

Voor warmtepompen geldt dan: voor 3 kWh aan warmte, dus 3 straalkachels, hoef je maar 1 kWh aan elektriciteit te betalen. Je krijgt dus 3 keer meer energie dan je hoeft te betalen.

Het lijkt te mooi om waar te zijn en er zijn dus ook een paar nadelen aan de warmtepomp systemen.

Een warmtepomp doet niks anders dan het oppompen van warmte. Van de koude buitenlucht buitenshuis, naar de warmere binnenruimte in huis.

Dat oppompen kan natuurlijk niet eindeloos. Een warmtepomp kan alleen maar warmte leveren met een temperatuur van 35°C. Warmer kan wel, maar dan zakt het rendement in naar het niveau van een straalkachel en dan kun je net zo goed een paar goedkope straalkachels neerzetten.

Onze normale CV systemen leveren warm water met een temperatuur van 65 °C.

Een verwarmingssysteem gebaseerd op een warmtepomp levert dus verwarmingswater van 35°C.

Om de warmte van een CV systeem over te kunnen brengen naar het huis dat je wilt verwarmen is er warmte-overdragend oppervlak nodig. Het CV systeem moet die warmte kunnen afgeven aan de ruimte in huis. Het oppervlak dat nodig is om de warmte over te dragen is afhankelijk van het verschil in temperatuur in de kamer en in het CV systeem.

Als we er van uitgaan dat de temperatuur in huis 20°C is, dan is dat temperatuur verschil met een normaal CV systeem: 65°C – 20 °C = 45 °C

Als we de verwarming uitvoeren met een warmtepomp dan is dat temperatuurverschil maar:
35 °C – 20 °C = 15 °C

Het temperatuurverschil is met een warmtepomp maar een derde van het temperatuurverschil met een normaal CV systeem. Om het huis daarmee warm te krijgen, moet je dan 3 keer zoveel warmte overdragend oppervlak hebben. Dat betekent dat je de radiatoren allemaal minstens 3 keer zo groot zou moeten maken. Daarbij moet je ook veel meer CV water gaan circuleren, dus de buizen moeten ook veel groter gemaakt worden.

De meeste huizen hebben echt geen plek om daar zomaar drie keer zo grote radiatoren neer te zetten.

In dat geval zal je over moeten gaan op een speciaal “ laag temperatuur” vloerverwarmingssysteem. Dat zijn vloerverwarmingen waarin extra veel buizen in de vloer zijn verwerkt. Met al die buizen kun je dan genoeg warmte overdragend realiseren om de warmte over te kunnen dragen van het verwarmingssysteem naar je huis. Dat betekent een fikse verbouwing, want de vloeren moeten daarvoor open gebroken worden. Ook bestaan er speciale laag temperatuur radiatoren. Daarbij wordt de warmte overdracht verbeterd door er elektrische ventilatoren in te bouwen.

Dit heeft dus allemaal niks te maken met het wel, of niet, goed geïsoleerd zijn van je huis. Het is een kwestie van de overdracht van warmte van het verwarmingssysteem naar je huis.

Het ombouwen van je hele huis naar een systeem met laag temperatuur (vloer) verwarming is de eerste grote kostenpost. Naast verwarming hebben we natuurlijk ook warm water nodig voor de douche of de afwas. Dit wordt tapwater genoemd.

Een warmtepomp kan niet zoveel heet tapwater aanleveren als een CV ketel. Daarom wordt er continue warm water gemaakt en dit wordt opgeslagen in een voorraadvaatje. Een boiler. Deze boilers hebben een inhoud van een paar honderd liter.

Maar: Een warmtepomp kan dit tapwater ook maar verwarmen tot 35°C. Of dat warm genoeg is om te douchen laat ik aan jullie over. Ik vind het in elk geval te koud. Het grootste probleem met dit lauwe tapwater is het gevaar van legionella. Legionella is een micro organisme dat juist prima groeit in lauw water systemen. Als je daarmee gaat douchen, dan adem je de besmette waterdruppels in en loop je een grote kans op de beruchte Legionella longontsteking.

Om die reden moet het tapwater extra worden verwarmd met een elektrische gloeispiraal. Vergelijkbaar met het warmhoudplaatje onder een elektrische koffiezetter, maar dan gelukkig iets kleiner. Je staat dus continue, dag en nacht, die boiler op temperatuur te houden. Dit onzichtbare elektriciteitsverbruik komt er straks op je elektriciteitsrekening extra bij.

Warmtepompen hebben een groot nadeel: ze maken geluid.
Een warmtepomp bestaat uit een gedeelte dat binnen staat en een gedeelte dat buiten staat.
In dat buitenste gedeelte zitten dan een aantal ventilatoren en een “condensor” Daarmee wordt de buitenlucht gekoeld en die warmte wordt dan binnen gebruikt.

Het geluid van een warmtepomp is van het niveau van een kleine stofzuiger.

Er zijn regels hoeveel geluid een warmtepomp mag maken. Een warmtepomp mag bij de erfgrens met de buren een bepaalde hoeveelheid geluid maken, maar je krijgt dan het geluid van de warmtepompen links, rechts, voor en achter. Dat telt allemaal bij elkaar op. Als er straks een wijk vol warmtepompen staat, dan is het wel gedaan met de rust.

Ombouw voor een warmtepomp:

De huizen in Kloosterveen zijn al prima geïsoleerd en hoeven daardoor niet extra te worden geïsoleerd. Sterker nog: verdere isolatie heeft in Kloosterveen meestal weinig tot geen nut, daarmee win je niks.

Vrijwel alle huizen in Kloosterveen van voor 2012 zijn uitgerust met verwarmingssystemen voor een hoog temperatuur verwarming. Als je die wilt (moet) aanpassen naar een systeem met een laag temperatuur verwarming, zoals een van een warmtepomp, dan heeft nogal wat impact:

– Aanschaf van de warmtepomp en boiler.
– Vloeren open breken en vloerverwarming aan laten leggen. Boven en beneden. En/of grotere radiatoren plaatsen met een ventilator daarop.
– CV buizen aanpassen om ze geschikt te maken voor de benodigde grotere hoeveelheid circulerende CV water van de lagere temperatuur.
– Plaatsing van de warmtepomp zelf. Dit apparaat heeft het formaat van een koelkast.
- Eventueel leidingen omleggen als de warmtepomp op een andere plek moet komen als de CV ketel.
– Plaatsing van de buiten condensors. Dit apparaat heeft het formaat van een grote koelkast.
- Waar laat je die dingen ? Als je nu de CV ketel ergens onder het dak op zolder hebt staan, dan moet het dak worden aangepast om daar de condensor op te zetten.
- Als dat niet kan moet je de installatie ergens anders kwijt en dat kost je dan de bijkeuken, als je die hebt, of je zal een andere ruimte moeten opofferen.
– Plaatsing van de warmwater boiler. Formaat regenton en zwaar. Niet iedere vloer kan dit extra gewicht dragen.

– Als er vloerverwarming is aangelegd moet je daarna nieuwe vloerbedekking aanleggen, die geschikt is voor een vloerverwarming: PVC of plavuizen.
– In een gasloos huis kan niet meer met gas worden gekookt, dus een nieuwe kookplaat. ( Inductie ) en dan ook gelijk een nieuwe pannenset. Een pannenset die gebruikt is voor gas is daardoor iets vervormd en kan daardoor nooit meer gebruikt worden om te koken met inductie.
– Daarbij komen ook de kosten voor afvoer van puin en afval.

Eigenlijk moet het hele huis hiervoor dus compleet over de kop gehaald worden.

Bedenk ook dat je waarschijnlijk tijdens de ombouw je inboedel ergens moet opslaan en tijdens de verbouwing ook zelf ergens onderdak moet zien te vinden.

Voor een rijtjeshuis of middenwoning moet je dan denken aan: € 50.000 …. € 60.000

Voor een groter, twee-onder-één-kap of vrijstaand huis hebben we het dan over bedragen van:
€ 60.000 …. € 90.000 of zelfs nog meer.

Daarnaast verlies je natuurlijk ook gewoon een stuk ruimte.

Alternatieven voor de warmtepomp:

Lucht Warmtepompen:

De gemeente heeft voor Kloosterveen elektrische lucht-warmtepompen voorgeschreven. Deze systemen trekken de warmte uit de buitenlucht en brengen dat dan naar binnen toe. Dit zijn volledig elektrische systemen. Er is dan geen gasaansluiting meer nodig. Nadelen zijn de lage temperatuur van de warmte afgifte en natuurlijk de geluidsoverlast.

Oppervlakte-water-warmtepompen:
Deze warmtepompen onttrekken de warmte uit een rivier, kanaal of meer. Het water wordt dan afgekoeld en die warmte wordt de huizen binnen gebracht. Deze systemen zijn nog in ontwikkeling en zijn eigenlijk nog niet klaar om te worden toegepast in woonhuizen. Deze systemen zouden dan alleen maar worden gebruikt bij huizen die in de buurt staan van een grote plas water. Voor de huizen naast het kanaal zou het in de toekomst misschien nog kunnen werken, maar voor de meeste huizen in Kloosterveen is dit geen optie.

Grondwater-warmtepompen.
Deze systemen onttrekken de warmte uit het grondwater. Daarvoor moet er een pijp de grond ingeslagen worden (100 … 200 meter). In deze put wordt het grondwater dan afgekoeld en die warmte wordt naar binnen gebracht. Het boren van deze pijpen alleen kost al ± € 10.000. Dit zijn ook weer volledig elektrische systemen. Er is dan geen gasaansluiting meer nodig. Deze systemen zijn zeer complex en duur in aanschaf.

Een nadeel is dat de putten elkaar verstoren. Als er uit de ene put warmte wordt onttrokken, dan is het grondwater al kouder bij de put van de buren. De sterkste pomp wint en degene met een zwakkere pomp heeft een lager rendement. Deze systemen kunnen daarom alleen maar goed werken als ze met een heel blok tegelijk worden uitgevoerd. Ook raken de putten na verloop van tijd verstopt en dan moeten er nieuwe pijpen in de grond worden geslagen. De leveranciers gaan uit van een levensduur van 25 jaar voor die putten, maar hoe dat er in de praktijk uit komt te zien is nog niet bekend.

Verwarming met een Airco ?

Een Airco kan ook verwarmen. Als een standaard Airco als verwarming wordt gebruikt, zal het rendement lager zijn dan van een reguliere warmtepomp.
Het voordeel is dat je dan niet je hele huis hoeft om te bouwen. Het nadeel is dat er dan in elke kamer die je zou willen verwarmen een airco geplaatst moet worden. Ook moet er in dat geval nog een oplossing komen voor de tapwater voorziening.

Warmte netten:

Een warmte net is een systeem waarbij ergens centraal warm water wordt aangemaakt. Dat kan een kleine centrale zijn (biomassa bijvoorbeeld) een grote grondwater-warmtepomp of wanneer er gebruik kan worden gemaakt van restwarmte van één of ander groot bedrijf. In feite krijg je dan een grote CV ketel voor de hele wijk.

Vanuit energetisch oogpunt bekeken is een warmtenet alleen maar interessant als je hiervoor de restwarmte van een groot bedrijf, of aardwarmte, zou kunnen gebruiken.

Als je voor een warmtenet warmte gaat opwekken met een brandstof gestookte centrale, dan is dit een zeer inefficiënte manier van verwarmen en deze techniek is in feite volledig achterhaald. Het is een typische techniek die vroeger in de Sovjet Unie gebruikt werd. Het probleem is namelijk dat er dan heet water in leidingen van die centrale installatie naar de huizen moet worden gebracht. Dat gaat dan meestal via ondergrondse leidingen. Het is gewoon echt niet mogelijk om die heet-water-leidingen echt goed te isoleren. Het warmte verlies bij deze systemen is onderweg zelfs zo groot dat de waterleidingmaatschappijen waarschuwen voor legionella vorming in de waterleidingen die ook in de grond lopen.

Om het warmteverlies onderweg zoveel mogelijk te beperken, wordt er tegenwoordig daarom meer gebruik gemaakt van lauw water warmte netten. In de ondergrondse leidingen wordt dan geen heet water vervoerd, maar lauw water. Dan heb je minder last van warmteverlies, maar dan moet je met dat lauwe water je huis verwarmen. Dus dan gaan we opnieuw voor de aanpassingen in huis met vloerverwarmingen. Dus geen warmtepomp, maar wel het volledig ombouwen van je huis.

Of: je moet in huis de temperatuur van dit lauw water oppompen met een warmtepomp en daarmee kun je dan weer wel je normale radiatoren blijven gebruiken. Dan heb je dus alsnog een warmtepomp nodig, maar je kan dan nog wel je normale radiatoren blijven gebruiken.

Een ander nadeel van een warmtenet is dat de warmteleverancier een monopolie positie krijgt. Je hebt één warmtenet, met één warmte leverancier. Daar zit je aan vast. De contracten zijn meestal langlopende contracten, denk aan 50 jaar looptijd. Om de paar jaar switchen van leverancier en de welkomstpremie opstrijken zit er dan niet meer in. In het contract staat dan meestal dat je warmte krijgt voor de prijs van gaswarmte. Maar voor die vergelijking wordt er dan natuurlijk wel uitgegaan van de duurste leveranciers van gas. Je bent met een warmtenet dus vaak ook weer duurder uit.

Aard warmte.
Een andere manier van verwarmen is aardwarmte. Het gaat hier om veel diepere putten, denk aan 2 kilometer, of nog meer.

Als je 100 meter dieper de aarde ingaat, neemt de temperatuur normaal gesproken toe met ongeveer 3°C. Maar er zijn plekken waar de temperatuurstijging groter is. Daarom wordt er bij aardwarmte projecten eerst een bodemonderzoek gedaan, om te zoeken naar plekken waar de aarde op die diepte toevallig iets warmer is. Daarna worden er op die plek de zeer diepe pijpen de grond ingeboord en wordt de warmte van de diepe ondergrond rechtstreeks gebruikt.
Dit soort verwarmingssystemen vergen zeer grote investeringen en komen alleen maar in beeld als er wordt uitgegaan van wijkverwarming en daarna een warmtenet. Het warmteverlies vanwege het transport in het warmtenet neemt men dan voor lief. De warmte is immers “gratis”

Een nadeel van aardwarmteprojecten is dat deze zeer diepe putten op sommige plekken serieus kans geven op aardbevingen. Het hangt dus erg af van de ondergrond of aardwarmte in een specifieke wijk een goede mogelijkheid is.

Aardwarmte centrales in IJsland. Diep boren is daar niet nodig. Daar komt de warmte al spontaan uit de grond.

Groen-Gas:

De aanwezige gasleidingen kunnen worden gebruikt voor het transport van waterstof of “groen gas”

Groen gas is uiteraard niet groen, maar het is gas dat op een groene manier wordt gemaakt. Denk hierbij aan gas dat afkomstig is van rioolinstallaties of mestvergisters. Dit groene gas kan worden bijgemengd met aardgas en zo zou je geleidelijk aan van aardgas naar groen gas over kunnen gaan. Het grote voordeel is dat er in huis bijna niks hoeft te worden aangepast. Je hoeft dan alleen de brander in de CV ketel aan te passen en ook het gasfornuis zou moeten worden aangepast. De verbrandingswarmte van dit groene gas is iets lager dan van aardgas. Dus om het huis te verwarmen heb je iets meer kubieke meters gas nodig.
Helaas is er niet zoveel van dit groene gas beschikbaar. Ook komen er bij de verbranding van dit groene gas meer NOx achtige stoffen vrij. (stikstof oxides) Dus het is ook niet eens zo goed voor het milieu.

Waterstof:

Waterstofgas komt niet als vrij product in de natuur voor. Er bestaan geen waterstof mijnen of putten. Waterstofgas moet met elektriciteit worden gemaakt uit water. De elektriciteit van zonnepanelen en windmolens zou dan kunnen worden gebruikt om waterstofgas te maken. Dat waterstofgas zou dan ook door de normale leidingen kunnen. Er moet dan wel e.e.a. aan de kant van de gasleverancier worden aangepast. In huis moet dan alleen de CV ketel worden vervangen door een CV ketel die geschikt is voor waterstof en mogelijk moet ook de gasmeter worden vervangen.

De verbrandingswarmte van waterstof is lager dan van aardgas. Daar staat weer tegenover dat CV ketels met waterstof een iets hoger rendement hebben. Om je huis goed te verwarmen heb je met waterstof ongeveer drie keer meer Kubieke Meters waterstofgas nodig dan nu met aardgas. Dat betekent dat er dan drie keer zoveel waterstofgas door het gasnet en door de gasmeter zou moeten worden gepompt dan we nu met aardgas hebben.

Bij de verbranding van waterstofgas komt alleen maar waterdamp vrij. Het heet niet voor niets waterstof…… Waterstof heeft nog een paar eigenaardigheden: Waterstof is heel brandbaar en het brandt erg heet. De vlammen van waterstof zijn nagenoeg onzichtbaar. Waterstofgas is zelf geurloos, daarom wordt er net als bij aardgas een stof toegevoegd waardoor je het bij lekkage kan ruiken. Waterstof is een heel klein molecuul, veel kleiner dan methaan in het aardgas, daardoor kan het zich door heel veel materialen heen wurmen. Leidingen met waterstofgas gaan daardoor snel lekken en als je een lekkage van waterstof hebt dan is de kans op brand of explosie groter dan met aardgas. Veiligheid is met waterstof dus echt een kwestie die goed bekeken moet worden. Er worden daarom strenge eisen gesteld aan de leidingen en vooral aan de verbindingen in die leidingen. Inmiddels is al wel gebleken dat de huidige aardgasleidingen ook geschikt zijn om er waterstof door te vervoeren.

Het gebruik van waterstof is in principe dus mogelijk. Er zijn al gewoon verwarmingsketels op de markt, die draaien op waterstof en er lopen nu al succesvolle proefprojecten, zoals bijvoorbeeld in Uithoorn en in Stad aan het Haringvliet. Koken op waterstof is waarschijnlijk geen goed idee. Door de onzichtbare vlammen kan er daarbij gewoon te veel misgaan. Dus als je gebruik maakt van waterstof voor verwarming, dan moet je alsnog overstappen op elektrisch koken.

Al met al is waterstof een veelbelovende kandidaat voor een goede en milieuvriendelijke manier voor verwarming, waarbij de huizen niet volledig moeten worden verbouwd.

Waterstof moet worden gemaakt door met elektriciteit water te ontleden in waterstof en zuurstof. Dit proces heet elektrolyse. Het rendement van dit proces is nu nog maar zo’n 65%. Het maken van waterstof kost nu dus nog ontzettend veel elektriciteit, zodat het rendement van de hele keten laag is. Om helemaal over te gaan van aardgas naar waterstof zijn er dan heel veel zonnepanelen en windmolens nodig. Die ruimte is er in Nederland niet. Met kernenergie kan het misschien wel.

Het mooie is dat je in de toekomst met waterstof wel een soort buffersysteem kan maken, waarbij de energie van zonnepanelen en windmolens in de vorm van waterstof kan worden opgeslagen en dit waterstof zou dan kunnen worden gebruikt op de momenten dat er behoefte aan is. Op die manier kan de energie van windmolens en zonnepanelen dan worden “gebufferd”

Maar deze technieken zijn allemaal nog lang niet uit-ontwikkeld.

Met het oog op deze nieuwe ontwikkelingen zou het natuurlijk niet verstandig zijn om het bestaande gasleidingnet te slopen. Het is het beste om de gasleidingen in de grond te laten zitten, zodat ze wellicht in de toekomst kunnen worden aangepast om te gebruiken voor deze nieuwe technieken.

Hoge Temperatuur Warmtepompen:

Er wordt gewerkt aan Hoge Temperatuur warmtepompen. Deze warmtepompen leveren warmte op het normale temperatuurniveau van de huidige CV installaties. Je hoeft daarmee dus niet hele huis om te bouwen, om de CV installatie aan te passen. Deze apparaten hebben een veel lager rendement dan de normale warmtepomp. Ook zijn ze duurder in aanschaf en ze zijn veel groter dan een normale warmtepomp. Denk aan het formaat van een dubbele Amerikaanse koelkast. Deze apparaten zijn nog niet klaar voor de markt. Deze ontwikkeling zal nog een jaar of 3 … 5 gaan duren.

Infra Rood Panelen:

Infra Rood panelen zijn niks meer dan normale straalkachels. Je hoeft dan bijna niks in huis aan te passen. Maar de elektriciteitsrekening gaat door het dak. De warmte vanuit elektriciteit is ongeveer 3 keer zo duur als de warmte vanuit gas. Met een straalkachel of infrarood paneel ga je gaswarmte 1 op 1 omwisselen voor elektrische warmte. De energierekening gaat dan ongeveer een factor 3 omhoog.

Hybride Warmtepompen:

Een hybride warmtepomp is een combinatie van een normale gasgestookte HR ketel en een warmtepomp. In de herfst en het voorjaar, als het niet zo koud is, dan verwarm je het huis met de warmtepomp. Het CV systeem is dan maar 35 °C maar dat is dan meestal nog wel genoeg. Als het in de winter koud wordt, dan schakelt de warmtepomp af en ga je over op de normale CV ketel en krijg je weer verwarmingswater van de normale hoge temperatuur.

Het is een hele mooie techniek. Je hebt daarmee dan de voordelen van beide systemen.

Tijdens de zomer, het voorjaar en najaar kun je al gasvrij zijn. Alleen in de winter maak je dan nog gebruik van gas.

Je hoeft dan niet zoveel om te bouwen aan je je huis, want je kan de bestaande radiatoren en leidingen gebruiken. Je moet wel plaats maken voor de warmtepomp en de condensor naar buiten. Er blijft dan nog wel een gasvoorziening nodig om de boel op koude dagen warm te houden. Maar helaas: de gemeente heeft besloten dat we in Kloosterveen al voor 2030 volledig van het gas af moeten. Deze optie is daardoor voor Kloosterveen dus helaas uitgesloten.

Isolatie:

In dit artikel wordt amper stil gestaan bij isolatie. Omdat de huizen in Kloosterveen over het algemeen al goed geïsoleerd zijn is hier eigenlijk weinig of geen winst meer te behalen. Met isolatie is wel veel winst te behalen bij oudere huizen en slecht geïsoleerde huizen.
Isolatie van slecht geïsoleerde huizen is verreweg de beste en goedkoopste manier om het energieverbruik te verlagen en CO₂ emissie te verminderen.

Andere manieren van elektriciteitsopwekking ?

Elektriciteitscentrales hebben altijd een lager rendement dan een CV ketel. Het rendement van een elektriciteitscentrale is altijd maar ongeveer de helft van het rendement van onze HR ketels. Het maakt daarbij niet uit wat voor brandstof er in die elektriciteitscentrale gebruikt wordt.

In dit verhaal is steeds uitgegaan van elektriciteit opgewekt door gas gestookte centrales.

Er kan natuurlijk ook elektriciteit worden opgewekt met centrales die gestookt worden op steenkool, bruinkool of biomassa. Ook voor die energie vormen geldt hetzelfde verhaal: het rendement van deze centrales is nog lager dan van gasgestookte centrales. Daarnaast wordt er per hoeveelheid geproduceerde energie nog meer CO₂ uitgestoten dan met een gasgestookte centrale. Biomassa presteert wat dat betreft nog het aller slechtste.

Een gasgestookte centrale is relatief schoon en geeft per hoeveelheid opgewekte elektrische energie ook weinig CO₂.

Een centrale gestookt op steenkool geeft ± 70% meer CO₂ dan een gasgestookte centrale. Daarnaast komen er ook zwavelverbindingen vrij.

Een centrale gestookt op biomassa geeft ± 95% meer CO₂ dan een gasgestookte centrale. Daarnaast komen er ook stikstofoxyden vrij. Door een boekhoudkundige truc wordt die vervuiling nu allemaal niet meegeteld, maar die vervuiling is er natuurlijk wel.

Kernenergie kan natuurlijk ook, daarbij komt nauwelijks CO₂ vrij. En de elektriciteitsproductie is daarbij wel goed te sturen, zodat er energie wordt geleverd op de momenten dat er wel behoefte aan is. Maar dan zitten we met het afvalprobleem.

Het doel van de klimaatwetten is om uiteindelijk volledig over te gaan op alternatieve energiebronnen, zoals zonnepanelen en windmolens. In Nederland kwam in 2020 18% van alle opgewekte elektriciteit uit zon en wind. Er kwam 60% van gas centrales en de rest was afkomstig van kolen, biomassa en kernenergie.

Zoals al eerder aangegeven, is het voorlopig nog lang niet mogelijk om alleen met zon en wind alle elektriciteit op te wekken. Er is te weinig zon en wind stroom en de elektriciteitsopwekking van zonnepanelen en windmolens laat zich niet sturen.

Windmolens doen het alleen als het waait en dan ook nog alleen als het niet te hard waait.

Zonnepanelen doen het, uiteraard, alleen als de zon schijnt en zeker niet ’s nachts.

Elektriciteit is niet op te slaan. Daarom moet er voor zonnepanelen en windmolens altijd een normale gestookte centrale meelopen of standby klaar staan. Het is dus gewoon nog niet mogelijk om met zonnepanelen en windmolens op een stabiele manier CO₂ vrij stroom op te wekken.

Helaas wordt dit in de mooie plaatjes van de windmolens en zonnepanelen steeds vergeten. En dan hebben we bij windmolens ook nog de problemen met geluidsoverlast en de verhakselde vogels.

Berekeningen voor je eigen situatie

Berekeningen Energiekosten:

Om het effect van een warmtepomp op jullie energie verbruik en energiekosten te berekenen, kunnen jullie gebruik maken van een Exel sheet die jullie kunnen downloaden.

De sheet staat op: https://duurzaamkloosterveen.nl/kosten-warmtepomp/
File: Energie-Kosten-nu-en-met-een-Warmte-Pomp-27-april-2021.xls

Met die sheet kunnen jullie uitrekenen wat je straks met een warmtepomp aan energie gaat betalen en hoeveel CO₂ daar nu en straks bij vrij komt. Alle effecten die in dit verhaal genoemd zijn, zitten in de berekeningen verwerkt. De berekeningen worden op de achtergrond gedaan, daar hoeven jullie je als gebruiker niet druk om te maken. Deze sheet kan ook worden gebruikt om in te schatten hoe ver de aardgasprijs moet worden verhoogd om met een warmtepomp op dezelfde maandelijkse energiekosten uit te komen als nu met een CV ketel. Om dat te bepalen moet u gewoon bij de aardgasprijs een hogere prijs invullen dan de huidige prijs.

Berekeningen Ombouwkosten:

Om een inschatting te maken wat er allemaal bij komt kijken als jullie je huis gaan ombouwen van een CV ketel naar een warmtepomp of een ander verwarmingssysteem, kunnen jullie gebruik maken van een andere Exel sheet die jullie ook kunnen downloaden.

Deze sheet staat op: https://duurzaamkloosterveen.nl/kosten-ombouw/
File: Inschatting-Ombouw-Kosten-warmte-Pomp-HB-5-aug-2021-1.xls

In deze sheet wordt aan de hand van een vragenlijst een inschatting gemaakt van de ombouwkosten.

Team Duurzaam Kloosterveen.

Hans Bout.

Meer weten ?

Algemene gegevens over warmtepompen van de Nederlandse vereniging voor ondernemingen op het gebied van koudetechniek en luchtbehandeling:

Een-realistisch-verhaal-over-warmtepompen.pdf (nvkl.nl)

Op deze site is informatie te vinden van betrokken leveranciers zoals Feenstra:

Een artikel uit het Algemeen Dagblad met een vergelijking tussen waterstof en warmte Pompen:

https://www.ad.nl/wonen/oudere-woning-beter-te-verwarmen-met-waterstofketel-dan-met-warmtepomp~a0239beb/?referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.com%2F

Rapportages van KIWA en Stedin over proefprojecten waarbij werd overgestapt van aardgas naar waterstof:

Informatie van Feenstra over waterstof:

https://www.feenstra.com/zorgelooswonen/waterstof/?gclid=EAIaIQobChMIzp7Uo_K18gIVpIODBx12DAnBEAAYASAAEgJNY_D_BwE

Een verhaal over het geluid van warmte pompen:

https://www.trouw.nl/duurzaamheid-natuur/te-veel-lawaai-van-warmtepompen-kan-bouwplannen-blokkeren~b1edc1477/?referrer=https%3A%2F%2Fwww.google.nl%2F

Door het Expertise Centrum Warmte is ook een “leerpakket voor de gemeenten” opgesteld:

Meer gedetailleerde informatie: ( Voor deze sites moet u eerst een, gratis, account aanmaken )