​Investering in warmtepomp onzeker in bestaande bouw

03.03.2017 | Branchenieuws | 1884 keer bekeken
​Investering in warmtepomp onzeker in bestaande bouw

Bij toepassing van warmtepompen in bestaande bouw lijkt de hybride warmtepomp op dit moment de enige haalbare optie, maar de terugverdientijd is nog erg onzeker. Dat blijkt uit afstudeeronderzoek aan de Universiteit van Utrecht.

Tekst: Norbert Cuiper, redacteur Ensoc.nl

Woningen moeten heel goed worden geïsoleerd voordat warmtepompen de warmtevraag in de winter kunnen dekken. Als woningen slechts ‘normaal’ worden geïsoleerd schieten warmtepompen te kort bij koude buitentemperaturen. Helaas is het nog niet rendabel voor huiseigenaren om te investeren in zowel een hoge mate van isolatie als een warmtepomp. Dit komt vooral door de hoge investeringskosten van vergaande isolatiemaatregelen en relatief lage efficiency van de huidige warmtepompen. Dat volgt uit onderzoek dat Saskia Thies, student Energy Science aan de Universiteit Utrecht, uitvoerde. Ze is op dit onderzoek afgestudeerd.

Energieneutraal
Thies analyseerde kosten en baten van diverse technologieën om woningen te verwarmen en te isoleren, teneinde de CO2-uitstoot te verlagen. Ze keek ook naar in hoeverre bestaande gebouwen energieneutraal kunnen worden. Dat is met de huidige brandstofmix om elektriciteit te produceren nog niet haalbaar, zo blijkt. ‘Het is niet helemaal duidelijk in hoeverre bestaande gebouwen uit de jaren 60 en 70 in de praktijk op een hoog niveau kunnen worden geïsoleerd.  De oplossing zit in zowel het stimuleren van de productie van warmtepompen en concurrentie van leveranciers als in meer onderzoek naar de isolatiemogelijkheden in de bestaande bouw’, concludeert Thies.

Duurzame verwarming
‘Om een wijk energieneutraal te krijgen, kan niet worden volstaan met het isoleren van woningen en gebouwen alleen. Daarom is installatie van een of meerdere duurzame verwarmingstechnieken nodig’, schrijft Thies. Ze voerde een techno-economische analyse uit voor onder andere de lucht-warmtepomp, de grond-warmtepomp en de hybride warmtepomp. Deze apparaten gebruiken elektriciteit om woningen te verwarmen, in tegenstelling tot de conventionele cv-ketel, dat aardgas gebruikt om woningen te verwarmen.

Warmtepompen?
De warmtepompen beloven meer duurzaamheid, maar het rendement van een warmtepomp is afhankelijk van de buitentemperaturen en de nodige watertemperatuur voor radiatoren (rond 50 graden Celsius) of vloerverwarming (rond 35 graden) Hierdoor varieert het rendement van een warmtepomp over het jaar, waardoor een warmtepomp niet altijd duurzamer is dan een cv-ketel. Dit beïnvloedt ook de terugverdientijden van warmtepompen, waardoor de investering voor de consument veel meer onzekerheid inhoudt dan conventionele ketels.

Terugverdientijd
Geen van de huidige warmtepompen in combinatie met het sterk isoleren van de woning is momenteel rendabel, zo blijkt uit de analyse. Alleen het ‘normaal’ isoleren van een woning uit de jaren 60/70 zonder de warmtetechnologie te veranderen is kosteneffectief om energie te besparen en de CO2-uitstoot te verminderen, concludeert Thies. Bij deze investering kunnen bewoners ook direct een verbetering zien, zowel op de energierekening als comfort.

Hoge kosten en lage efficiency
Belangrijkste obstakels voor de toepassing van warmtepompen zijn volgens Thies de hoge investeringskosten en de nogal lage en variërende efficiency van de warmtepompen. Dat blijkt ook uit vraaggesprekken die ze voerde met bewoners van jaren 60 en70-woningen. Om deze problemen op te lossen adviseert ze de overheid om de productie van warmtepompen te ondersteunen, de concurrentie tussen leveranciers te stimuleren en vooral in te zetten op vergaande isolatiemaatregelen. De ontwikkeling naar meer warmtepompen is alleen zinvol als ze gepaard gaat met de groei van hernieuwbare energie.

Hybride warmtepomp
De hybride warmtepomp is wel de enige technologie in het onderzoek die direct kan bijdragen aan de flexibiliteit van het elektriciteitsnet, meldt Thies. Dat komt omdat het kan switchen tussen aardgas en elektriciteit om warmte te produceren. De boiler kan worden gebruikt in de uren dat de vraag naar elektriciteit piekt, terwijl de warmtepomp wordt gebruikt op tijden wanneer het elektriciteitsnet voldoende capaciteit heeft. Dat betekent ook dat de warmtepomp in haar optimaalste momenten kan draaien (dus als het buiten niet te koud is) en daardoor veel efficiënter wordt. Dit verlicht de druk op het elektriciteitsnet en kan grote investeringen vermijden om het net te versterken.

Foto: Een hybride warmtepomp kan switchen tussen aardgas en elektriciteit (foto phamnews)

Redactie Ensoc, 27-feb-17

Meld je aan voor de nieuwsbrief

Meld jezelf nu aan voor de Ensoc nieuwsbrief en ontvang het laatste nieuws, trends en aanbiedingen.

Reacties (3)

Reageren
  • P. Lomito
    04.03.2017 - 11:18 uur | P. Lomito

    @Cees Bakker Heb je al eens gerekend aan de hybride warmtepomp om te bepalen of de investering kunt terug verdienen, immers geen comfortverbetering hier dus alleen TVT als die er al is. Eerst nog enkele opmerkingen: minder geschikt voor woningen zonder vloerverwarming, warmtepomp stuurt ventilatiedebiet aan en daarmee de hoeveelheid koude buitenlucht die binnengezogen wordt.

    Een gemiddeld huishouden (3 personen, 120m² verwarmd vloeroppervlak, 3500kWh stroomverbruik) gebruikt 1500m³ gas voor ruimteverwarming, sanitair warm water en koken. Voor koken wordt zo'n 40m³ per jaar gebruikt, voor SWW is dat met 3 personen 210m³ gas. Voor ruimteverwarming blijft dus 1.250m³ per jaar over dat ongeveer € 800 kost. Volgens Eneco kan het apparaat in 4-5 jaar terugverdiend worden, kosten all-in na aftrek ISDE-subsidie €1.000 en geschatte besparing €200-250 op energierekening, met dat laatste cijfer kunnen we gaan rekenen.

    Een netto besparing van € 200 per jaar op de energierekening (let op: minder gas maar meer stroom): 1m³ gas = 9 kWh warmte, gemiddelde COP luchtwarmtepomp 3,0 geeft dat een kuub gas vervangen kan worden door 3 kWh stroom. Gas kost € 0,65 per kuub en stroom € 0,18 per kWh zodat de besparing op het vervangen van 1 m³ gas slechts 65-3x18= 11 eurocent is. Om daar een jaarlijkse besparing van € 200 uit te halen moet 200/0,11= 1.818m³ gas vervangen worden... maar het gasverbruik voor ruimteverwarming is slechts 1.250 m³ per jaar zodat de besparing nooit gehaald kan worden.

    De conclusie is dat je een grote oude woning moet hebben met een stevig gasverbruik voor ruimteverwarming, denk aan de orde van 3000-4000 m³ per jaar, om de beloofde besparing en TVT te kunnen halen.

    Met eigen stroomopwekking wordt het verhaal uiteraard gunstiger maar reken je ook hier niet rijk. Met het overschot van 1.000 kWh PV-stroom kan 333 m³ gas vervangen worden. De all-in kosten voor 1 kWh PV-stroom bedragen ongeveer € 0,10 zodat de besparing 333x0,65 - 1000x0,1 = € 116 per jaar is en dat geeft een TVT van 8,6 jaar. En over 6 jaar mag ook deze berekening in de prullenbak als de salderingsregeling vervangen is door stroomdiftar. Het overschot aan PV-stroom, geproduceerd in de zomer, zal vrijwel waardeloos zijn vanwege grote overcapaciteit van alle andere PV-installaties en ook de warmtevraag nul is. Je zult na 2023 moeten rekenen op een besparing van 333x0,65 - 1000x0,18 = € 36 met een TVT van 28 jaar, bijna 2x zoveel als de technische levensduur van de warmtepomp...

    Wat dan wel? Die € 1.000 steek je beter in zaken die het energieverbruik duurzaam verlagen, te beginnen met zaken die vrijwel niets kosten zoals kierdichting (elastische kit, tochtstrips), radiatorfolie, het zuiniger afstellen van de gasketel (max. keteltemperatuur van 80 naar 50°C) zodat deze kan condenseren, het plaatsen van een waterbesparende douchekop, het aansluiten van een hotfill voor wasmachine, het plaatsen van een mechanische voordeurbel, het vervangen van huishoudelijke apparaten en verlichting door energiezuiniger varianten (LED)... En voor het geval je al deze zaken al gerealiseerd hebt dan is het te overwegen om (méér) isolatie te plaatsen. Na-isolatie van de spouw van slechts 50mm scheelt al behoorlijk op de stookkosten en daarna kun je overwegen om aan de buitenzijde verder te isoleren. Als overal isolatie/HR++glas geplaatst is kun je ook nog denken aan het installeren van balansventilatie en als dat gedaan is wordt het tijd om na te denken over een L/W-warmtepomp waarmee de gasaansluiting kan worden opgezegd. Dat bespaart alleen al aan vaste lasten zo'n 150-200 euro per jaar.

  • 03.03.2017 - 17:56 uur | Cees Bakker

    Goede reactie van de heer Lomito. Helaas is het in de praktijk niet eenvoudig om 30 cm te isoleren. De kopgevel van mijn hoekwoning heeft een spouwtje van ca 50 mm en meer isolatie past daar niet in. Isolatie aan de binnenkant is niet het meest effectief, maar heb ik in de keuken wel gedaan bij de renovatie zo'n 20 jaar geleden. Een geïsoleerde voorzetwand in de woonkamer staat niettemin op mijn wensenlijstje.
    Bovenaan staat op dit moment toch de hybride warmtepomp die gebruik maakt van de warmte uit de ventilatielucht die nu door de mechanische afzuiging het heelal in geblazen wordt. Ik wacht al een poosje op Eneco met zijn Warmtewinner, maar heb ook oog op de NIBE F135 waar ik vandaag over hoorde. Vooral als mogelijk blijkt dat het buffervat daarvan kan worden weggelaten als het voorraadvat van mijn zonneboiler daarvoor gebruikt kan worden!
    In verband met mijn plannen voor de hybride warmtepomp heb ik in kort geleden een overmaat aan PV-panelen laten aanbrengen. Daarmee heb ik ruim 1.000 kWh per jaar over. Die krijgen met een warmtepomp een nuttige bestemming.
    Als iemand nog adviezen heeft voor wat betreft de warmtepomp in mijn situatie hou ik me aanbevolen.

  • P. Lomito
    03.03.2017 - 12:03 uur | P. Lomito

    Energieneutraal is een dwaze doelstelling omdat deze gebaseerd is op een administratieve regeling die over 6 jaar sowieso niet meer bestaat. En de fout wordt gemaakt dat het effect van isoleren uitsluitend economisch benaderd wordt: zoveel investeren in isolatie geeft zoveel besparing met zoveel terugverdientijd. Daarmee wordt voorbij gegaan aan de comfortverhoging van de woning die niet in geld uitgedrukt kan worden. Die comfortverhoging krijg je niet door de gasketel te vervangen door een warmtepomp, door zonnepanelen of door een zonneboiler.

    Vergelijk het met de keuze tussen een kleine boodschappenauto en een luxe sedan. De meerprijs van de sedan kan niet worden terugverdiend door besparing op brandstof en dergelijke, in tegendeel zelfs, maar daar staat luxe, comfort en rijgenot tegenover. Bij dikkere isolatie is er wel besparing op brandstof en hoewel de besparing niet evenredig is met de dikte van de isolatie draagt die extra isolatie wel bij aan het comfort van de woning door hogere stralingstemperatuur van vloeren, gevels en dak (zie PMV-model van Fanger).

    Als je de levensduurkostencurve (=investeringskosten isolatie + energiekosten over de hele levensduur) uitzet tegen de isolatiedikte dan zie je een snel dalende curve omdat de eerste centimeters isolatie de grootste energiebesparing geven. Dan vlakt de curve af om bij ongeveer 20cm op het laagste niveau te komen en daarna weer langzaam op de lopen, de besparing wordt nu relatief lager en de investeringskosten lopen op.

    Aan de hand van deze curve kun je stellen dat het optimum ligt bij 20cm isolatiedikte en dat dikker geen zin heeft. Als je meeneemt dat méér isolatie een kostenverhoging geeft maar dat die gepaard gaat met extra wooncomfort resulteert dat in een positieve keuze. Het isoleren met 10cm geeft ongeveer even hoge levensduurkosten als met 30cm maar het verschil in wooncomfort tussen 10 en 30cm isolatie is aanzienlijk.

    En als je eenmaal zo ver bent valt te overwegen om helemaal geen verwarmingssysteem te nemen omdat de warmtevraag zo klein is dat de investering is centrale verwarming niet rendabel is. Een echt goed geïsoleerde woning heeft een zeer kort stookseizoen, van december t/m februari, en dan vooral op de donkere dagen dat de zon het laat afweten. Zo'n woning kan met een simpele split-unit airco (zowel koelen als verwarmen) verwarmd worden tot zo'n -5°C, daar beneden kan de warmtevraag aangevuld worden met een elektrisch kachel en/of kleine houtkachel. Zo kan weer 10-20K bespaard worden op de aanleg van de gasketel/warmtepomp en het warmteafgiftesysteem (radiatoren/vloerverwarming).