Welke duurzaam energiesysteem is het meest geschikt?

De Nederlandse overheden, de bouwwereld en de bevolking staan voor een grote uitdaging: op basis van het Klimaatakkoord zullen tot en met 2030 1,5 miljoen woningen en utiliteitsgebouwen moeten worden verduurzaamd om Nederland in 2050 volledig energieneutraal te maken. Veel gemeenten en provincies in Nederland zijn van plan om over te stappen van fossiele energie naar duurzame alternatieven.

Duurzame energiesystemen kunnen vaak technisch en organisatorisch complex zijn, wat het lastig maakt voor overheidsinstanties een goed afgewogen keuze te maken tussen het optimaal benutten van de bodem zonder dat individuele projectontwikkelaars hun vrijheid verliezen. Om gemeenten op weg te helpen naar de beste en meest duurzame oplossing, publiceerden wij eerder een handig stappenplan.

In dit artikel gaan we in op de kansen en uitdagingen voor lokale bodemenergiesystemen en/of aansluiting op warmtenetten, en geven we een paar voorbeelden van faciliterende maatregelen die overheden zouden kunnen nemen om tot de beste gebiedsoplossing te komen.

Lokale bodemenergiesystemen

In dit artikel bedoelen we met lokale bodemenergiesystemen de bodemenergiesystemen die voornamelijk worden toegepast bij de verduurzaming van één of enkele kantoorgebouwen of appartementencomplexen.  
Bodemenergie is hernieuwbare energie; deze kan steeds opnieuw gebruikt worden. Het principe van bodemenergie is, dat in de zomer het koele grondwater uit de bodem (de bron) gebruikt wordt om een gebouw te koelen, terwijl het opgewarmde retourwater wordt opgeslagen in de bodem totdat het in de winter wordt gebruikt om het gebouw te verwarmen. Voor de verwarming wordt een warmtepomp aangesloten op de broninstallatie. Deze maakt van de relatief lage bronwatertemperatuur bruikbare watertemperaturen voor verwarming in het gebouw en voor warm kraanwater.

Indien de warmtevraag en koudevraag van een gebouw niet gelijk zijn aan elkaar, kan als gevolg van het bodemenergiesysteem een temperatuuronbalans ontstaan in de bodem. Om dit te voorkomen wordt vaak gebruik gemaakt van een regeneratievoorziening zoals droge koelers of aquathermie.

Kansen lokale bodemenergiesystemen:

• Flexibiliteit en faseerbaarheid: Lokale bodemenergiesystemen kunnen aangepast worden aan de specifieke behoeften van gebouwen en wijken. Bovendien kunnen deze systemen gemakkelijk gefaseerd worden aangelegd. Hierdoor kunnen ze efficiënter omgaan met veranderingen in de energievraag.
• Onafhankelijkheid energie-exploitanten: Lokale bodemenergiesystemen bieden de kans om eigen energie lokaal op te wekken. Voor energie-exploitanten vermindert dit de afhankelijkheid van derde partijen, en dit maakt lokale bodemenergiesystemen een aantrekkelijke optie voor aanbesteding tijdens een projectontwikkeling.
• Koeling: Met bodemenergiesystemen kun je ook duurzaam koelen. Dit aspect wordt steeds belangrijker in verband met de steeds heter wordende zomers.

Uitdagingen lokale bodemenergiesystemen:

• Ruimtebeslag: In (stedelijke) gebieden bestaat het risico dat er meer bodemcapaciteit benodigd is bij lokale bodemenergiesystemen vergeleken met collectieve oplossingen, waarvoor overigens ook ruimte in de ondergrond nodig is. Bij collectieve oplossingen zoals een warmtenet kan er uitwisseling plaatsvinden van koude en warmte tussen gebouwen met een aanvullende energievraag. Bij minder beschikbare bodemcapaciteit moet hier goed naar gekeken worden, ook met oog op andere toekomstige ontwikkelingen.

Warmtenetten

Warmtenetten zijn ondergrondse leidingsystemen die worden ingezet voor warmtelevering aan woonwijken, straten, bedrijventerreinen of combinaties daarvan. Bodemenergie maar ook zonnewarmte, geothermie, aquathermie en restwarmte zijn mogelijke duurzame bronnen die gekoppeld kunnen worden aan een warmtenet.

Kansen warmtenetten:

• Schaalvoordelen: Er ontstaan schaalvoordelen door meerdere gebouwen of gebieden aan te sluiten op een collectief systeem. Dit kan bijvoorbeeld leiden tot lagere operationele kosten.
• Leveren hoge temperatuur warmte: Veel bestaande warmtenetten leveren hoge temperatuur warmte zonder de noodzaak voor warmtepompen. Dit is geschikt voor het verduurzamen van zowel bestaande oudere gebouwen als gebouwen met een hoge warm tapwatervraag.
• Koeling: in combinatie met bodemenergie en aquathermie kan een warmtenet ook duurzame koeling leveren.
• Modulair: Er kunnen meerdere duurzame bronnen op een warmtenet worden aangesloten. Ook kan een warmtenet modulair worden opgebouwd en worden uitgebreid in omvang.

Uitdagingen warmtenetten:

• Inflexibiliteit: Warmtenetten zijn minder flexibel in het aanpassen aan de specifieke behoeften van individuele projectontwikkelaars en exploitanten.
• Monopolypositie beheerder warmtenet: Bestaande warmtenetten worden beheerd door één energie-exploitant. Dit kan een nadelig uitgangspunt zijn voor andere marktpartijen voor outsourcing tijdens een ontwikkeling. Bij een warmtenet van een grote omvang is dan ook een hoge voorinvestering vereist door de exploitant.
• Duurzaamheid: Het aandeel hernieuwbare bronnen in warmtenetten neemt steeds meer toe. In 2021 bedroeg het hernieuwbare aandeel al 38,5%, aldus de Monitor Verduurzaming Gebouwde Omgeving van RVO. Voor de energietransitie en het uitfaseren van fossiele brandstoffen is het essentieel om meer lokale duurzame bronnen voor warmtenetten in te kunnen zetten. Dit maakt de verduurzaming van grootschalige warmtenetten met behulp van bijvoorbeeld bodemenergie en aquathermie steeds interessanter, aangezien dit kan resulteren in synergie- en schaalgroottevoordelen. Zie bijvoorbeeld dit artikel.

Faciliterende maatregelen door overheden

Om zowel lokale bodemenergiesystemen als collectieve warmtevoorzieningen te ondersteunen, kunnen overheden de volgende faciliterende maatregelen nemen:

• Maatwerk per gebied: Hoge temperatuur warmtebronnen of lage temperatuurbronnen zijn geschikter voor een bepaald gebied of woonwijk afhankelijk van het type en leeftijd van de gebouwen. Het aanleggen of uitbreiden van een warmtenet kan dus interessant zijn voor het ene gebied, terwijl lokale bodemenergiesystemen meer opportuun zijn voor het andere.
• Duidelijke regelgeving en vergunningen: Heldere en gestandaardiseerde regelgeving en vergunningen verminderen onzekerheid voor energie-exploitanten bij beide benaderingen.
• Strategisch bodemenergiebeleid: Overheden kunnen strategische beleidsvisies opstellen om de optimale benutting van de ondergrond te faciliteren voor zowel lokale als collectieve oplossingen.
• Geen verplichting tot aansluiting: Overheden kunnen regelgeving implementeren die projectontwikkelaars/exploitanten de vrijheid geeft om zowel autonoom te opereren als aan te sluiten op collectieve warmtenetten, zonder verplichtingen. Het gaat er immers om dat er voor de meest duurzame oplossing gekozen wordt.