Water, lekker overal water…

… zonder water gaat het allemaal mis. Dit oude kinderliedje lijkt van toepassing op de rol van oppervlaktewater in de energietransitie. Volgens onderzoek van CE Delft en Deltares kan met thermische energie uit oppervlaktewater (TEO) 40% van de benodigde warmtevraag in de gebouwde omgeving gedekt worden. Dat klinkt mooi en veelbelovend. Eén van de redenen voor de Unie van Waterschappen om samen met andere partijen een Green Deal te sluiten, gericht op toepassen en leren. Wij doen daarvoor vast een duit in het zakje, vanuit onze langjarige ervaring met dit soort projecten.

 Als (technisch) professional in de energietransitie begeleid ik al jaren overheden en vastgoedeigenaren bij het aardgasvrij maken van gebouwen en gebieden. Vanuit die rol volg ik uiteraard ook de ontwikkelingen van TEO op de voet en wil ik graag een aantal kanttekeningen met u delen. Niet om deze techniek af te branden, maar om u een realistisch beeld te geven van de mogelijkheden en aandachtspunten. Vandaar deze zeven kanttekeningen.

1. Het ervaring opdoen en leren is 20 jaar geleden al begonnen
Het lijkt nieuw, maar TEO wordt al jarenlang toegepast als regeneratievoorziening bij wko-systemen. Systemen bij bijvoorbeeld Oostelijke Handelskade in Amsterdam en Paleiskwartier in Den Bosch zijn al sinds 2000 in gebruik. Ook zijn er recentere voorbeelden waarbij veel ervaring is opgedaan. Laten we niet in de valkuil stappen om het wiel nogmaals uit te gaan vinden, maar laten we leren van ervaring en gemaakte ‘fouten’ door transparant te zijn en bereid te zijn om kennis te delen.

2. TEO lijkt eenvoudig, maar is complex
Het principe wordt soms erg versimpeld gebracht alsof de warmte uit het water rechtstreeks gebruikt kan worden voor verwarming. Zo eenvoudig is het niet. Systemen met TEO zijn een complex samenstel van warmtewisselaars, pompen, filters, bronnen, opslag en warmtepompen. Daarnaast is met name de gevoeligheid van platenwarmtewisselaars voor vervuiling (fouling) op lastig te bereiken en schoon te houden plekken een punt van aandacht. Laten we ons niet vergissen in de kosten en risico’s bij besluitvorming rondom de toepassing van TEO. En betrek tijdig de nodige specialistische kennis van totaalconcepten, materiaalkeuzes en onderhoud en beheerplannen.

3. Schaalgrootte
Om een energievoorziening met TEO beheersbaar en betaalbaar te maken, is schaalgrootte nodig. We moeten dergelijke oplossingen niet als een ‘speeltje’ zien voor een paar woningen maar als structurele invulling van een nieuw energiesysteem op wijk of gemeenteniveau. Een lappendeken aan allerlei verschillende systemen met verschillende infrastructuren in één wijk moeten we indien mogelijk voorkomen. Een minimale schaalgrootte van circa 500 woningen is nodig. Een gemiddelde wijk heeft een grootte van 500-1000 woningen.

4. Hoogtemperatuur infrastructuur en warmtepompen energetisch (nog) niet optimaal
Voor bestaande wijken is een hoogtemperatuur infrastructuur wenselijk. Daarmee is het mogelijk om bestaande woningen zonder ingrijpende aanpassingen aan te sluiten. Uiteraard kunnen nu of later de aangesloten woningen verbeterd worden qua schil (isolatie) en/of klimaatinstallaties. Door de wenselijkheid van een hoogtemperatuur warmtenet dient TEO gecombineerd te worden met hoogtemperatuur warmtepompen. Er is behoefte aan kennis- en productontwikkeling op het gebied van hoogtemperatuur warmtepompen die optimaal ingepast kunnen worden in warmtenetten met een temperatuurniveau van 70/35 gr C en daarbij ook optimaal energetisch presteren. Een COP van 2,5 à 3 is eigenlijk te laag. Zeker als in de toegepaste configuratie ook nog sprake is van relatief hoge warmteverliezen bij de distributie (5-10 GJ/woning). Energetisch kunnen de configuraties anders niet concurreren met individuele warmtepompsystemen. In de figuur hieronder is dat inzichtelijk gemaakt.

5. Piekvoorziening
Bij collectieve energievoorzieningen maken we vaak onderscheid tussen de inzet van een duurzame warmteopwekker voor de basislast en een (gasgestookte) piekvoorziening. De vraag is hoe houdbaar deze configuratie is en welke alternatieven er zijn voor gasgestookte piekvoorzieningen:

• de piek elektrisch invullen lijkt relatief goedkoop maar vraagt een zware elektriciteitsaansluiting die slechts een beperkt aantal uren in gebruik is. Netbeheerders worden hier niet gelukkig van, omdat de capaciteit wel gegarandeerd beschikbaar moet zijn;
• door met elektrische (piek)warmtepompen te werken, is het probleem van de netbeheerder wat kleiner maar zijn de investeringskosten aanzienlijk hoger;
• biomassaketels, waarbij een discussiepunt vaak de beschikbaarheid daarvan is;
• langetermijnopslag van warmte (Ecovat bijvoorbeeld).

6. Alles of niets?
Zoals al genoemd is het wenselijk om één infrastructuur te gebruiken voor de hele wijk. Dit betekent dat iedereen in de wijk aan zou moeten sluiten. ‘Moeten’ is in deze tijd geen modewoord. Vanuit het oogpunt van de exploitatie (betaalbaarheid, beheersbaarheid) is het echter wel wenselijk dat zoveel mogelijk woningen aansluiten. De kosten worden anders voor de woningen die wel aansluiten, te hoog. Bij de wijkaanpakken die nu in diverse gemeenten ontwikkeld worden, is de participatie van met name particuliere woningbezitters een belangrijk item. Daarnaast is ook de rol van de gemeente belangrijk: is zij bereid om garant te staan voor het aansluiten van al de woningen in de wijk? Als te weinig woningen/gebouwen in één wijk aansluiten komt een warmtenet niet van de grond….

7. Businesscase
De businesscases die DWA tot nu toe uitgewerkt heeft voor de toepassing van collectieve energievoorzieningen in de bestaande bouw, hebben allen een onrendabele top. Dit betekent dat de kosten ten opzichte van de huidige situatie (aardgasgestookt) hoger zullen zijn. Wie gaat/wil dit betalen? Belangrijke kanttekening hierbij is dat er voor TEO (nog) geen subsidies zijn zoals de  (I)SDE+ voor kleine warmtepompen, geothermie, zon en biomassa.

Onderstaand figuur geeft een globaal beeld van de kostenvergelijking van verschillende varianten. Opgemerkt dient te worden dat dit de kosten voor de woningeigenaar betreft, waarbij er voor de collectieve variant met TEO uitgegaan is van warmtetarieven en een eenmalige aansluitbijdrage die nodig is om een rendabele businesscase te krijgen.