Onderzoek CE Delft: bodemenergie onmisbare schakel in energietransitie

Bodemenergie Nederland heeft CE Delft gevraagd om voor- en nadelen van bodemenergie in kaart te brengen ten opzichte van andere warmte- en koudetechnieken. Hierbij wordt gekeken naar vier gebouwtypen, zowel nieuwbouw als bestaande bouw. De vergelijking wordt in een maatschappelijke kosten-/batenanalyse (mkba) weergegeven. Het onderzoek, dat plaatsvond in 2023, laat zien dat energie uit eigen bodem een onmisbare schakel is in het energiesysteem van kantoren, verzorgingstehuizen, woningen en appartementencomplexen.

Het doel van de mkba is om een methode te ontwikkelen die een kwantitatieve en objectieve invulling geeft aan het gesprek over de positie van bodemenergie binnen het energie-transitievraagstuk. Hieronder vindt u de samenvatting van de belangrijkste bevindingen uit de mkba bodemenergie van CE Delft.

Aanleiding

Voor een efficiënte uitvoering van de energietransitie in de gebouwde omgeving is het van belang om een afweging te maken tussen de voor- en nadelen van verschillende alternatieven voor warmte en koude. In de beleidspraktijk is te zien dat er bij de afweging van bodemenergie vaak de nadruk ligt op de potentiële bodemrisico’s. Het ontbreekt op dit moment aan een duidelijk kwantitatief kader voor het beleidsmatig afwegen van waar bodemenergie wel (geen of klein risico) of niet (groter risico) kan worden toegepast.

Om dit probleem te overkomen, is een maatschappelijke kosten-batenanalyse (mkba) opgesteld, die het integrale perspectief van de toepassing van open en gesloten bodemenergie (OBES en GBES) schetst. Een maatschappelijke kosten-batenanalyse heeft tot doel de verschillende opties voor de uitvoering van een project op integrale wijze met elkaar te vergelijken. Alle effecten worden vervolgens zoveel mogelijk in geld uitgedrukt en vervolgens telt men deze op, zodat een integrale afweging mogelijk is.

Binnen deze studie is specifiek gekeken naar vier veel voorkomende gebouwtypen (hierna ‘casussen’), waarbij de positieve en negatieve effecten van OBES en GBES samen met alternatieve warmtevoorziening zijn gemonetariseerd. Per casus zijn voor bestaande bouw en nieuwbouw de effecten van de verschillende warmte- en koudetechnieken op gebouwniveau met elkaar vergeleken:

• kantoor;
• verzorgingstehuis;
• appartementencomplex;
• individuele woning.

De mkba is alleen geldig voor deze casussen met bijbehorende aannames.

Alternatieven

Het nulalternatief is het ‘meest voor de hand liggende’ systeem dat toegepast wordt als er geen gebruik wordt gemaakt van bodemenergie. De alternatieven die gebruik maken van aardgas zijn enkel meegenomen bij bestaande bouw, aangezien nieuwbouw aardgasvrij wordt opgeleverd. Bij bestaande bouw/utiliteitsbouw is dit een hr-ketel, voor woningen is hierbij de hybride warmtepomp + airco meegenomen, vanwege de aangekondigde normering voor hybride warmtepompen in woningen. In nieuwbouw zijn we voor alle casussen uitgegaan van een lucht-waterwarmtepomp (l/w-warmtepomp).

Uitkomsten

In Tabel 1 t/m Tabel 4 zijn de uitkomsten te zien van de mkba per casus. Hierbij zijn de projectalternatieven vergeleken met het nulalternatief, uitgesplitst tussen bestaande bouw en nieuwbouw. Een positief saldo betekent dat het projectalternatief een gunstig effect heeft op de Nederlandse samenleving ten opzichte van het nulalternatief; een negatief saldo het omgekeerde. De volgende afkortingen worden gebruikt in de tabellen: OBES (open bodemenergiesysteem), l/w warmtepomp (lucht-water warmtepomp) en mt-net (middentemperatuurwarmtenet).

Conclusies

Bodemenergie in meeste gevallen meest positieve mkba-resultaat

In alle vier van de geanalyseerde casussen van bestaande bouw en in drie van de vier casussen van nieuwbouw heeft een bodemenergiesysteem het meeste positieve mkba-saldo. Dit betekent dat bij deze casussen een bodemenergiesysteem maatschappelijk gezien het meest rendabel is. Enkel bij een nieuwbouwwoning heeft bodemenergie een negatief mkba-saldo, wat betekent dat het nulalternatief (een lucht-waterwarmtepomp) maatschappelijk gezien rendabeler is. Dit ligt vooral aan het feit dat het energieverbruik lager is, waardoor de investeringskosten minder snel worden terugverdiend en het verschil in CO2-emissies lager ligt.

Over het algemeen blijkt dat bij de meeste casussen de investeringskosten van bodemenergie hoger liggen dan bij de andere warmte- en koudetechnieken. Daar staat tegenover dat de kosten voor het energieverbruik een positief effect hebben voor bodemenergie-systemen. Bij de externe effecten is te zien dat met name ‘lagere CO2-emissies’, en in mindere mate ‘een lagere impact op het elektriciteitsnet’, zorgen voor een positief welvaartseffect bij bodemenergiesystemen ten opzichte van de alternatieven.

In de toekomst zal door klimaatverandering de koelvraag toenemen en de warmtevraag afnemen. Omdat bodemenergiesystemen een hoger rendement behalen voor koeling, zullen de positieve effecten van bodemenergiesystemen op het gebied van energieverbruik en klimaateffect naar verwachting verder toenemen ten opzichte van de andere alternatieven.

Effecten op hitte-eiland, geluidsoverlast en bodem nog niet kwantitatief

Binnen de mkba is geprobeerd alle relevante effecten in kaart te brengen en met elkaar te vergelijken. Dit heeft geleid tot het inzicht dat dat voor veel effecten mogelijk is, namelijk de directe financiële effecten (eenmalige investeringskosten, herinvesteringen, kosten voor het onderhoud, kosten voor het energieverbruik en de resterende waarde van de bodembron), CO2-besparing, lekkage van koelmiddel en de impact op het elektriciteitsnet. Daarmee geeft deze mkba een generiek inzicht in de verdeling van kosten en baten bij de verschillende technieken en casussen.

Hoewel de effecten op de bodem, hitte-eiland en geluid niet kwantitatief ingeschat konden worden, deze zeer locatiespecifiek zijn en verschillen, is wel een kwalitatieve duiding gegeven welke invloed deze effecten hebben op de maatschappelijke welvaart. Bij het hitte-eilandeffect is te zien dat met name lucht-waterwarmtepompen en airco’s hier een potentieel negatief effect op hebben. Voor geluidshinder zijn normen opgesteld waar in principe alle warmte- en koudetechnieken onder blijven, waardoor het effect hierop in principe 0 is. Als in de praktijk echter blijkt dat deze grenzen

Externe effecten belangrijk bij integrale afweging

Overkoepelend komt uit deze mkba naar voren dat de effecten van bodemenergie positiever uitpakken wanneer externe effecten, zoals klimaatimpact en de impact op het elektriciteitsnet worden meegenomen in de integrale afweging tussen warmte- en koudetechnieken. Voor andere effecten, zoals het hitte-eilandeffect en bodemeffecten, is het van belang de lokale situatie nader te onderzoeken.

Om een goede afweging te kunnen maken, is het belangrijk om in besluitvormingsprocessen rondom warmte- en koudetechnieken niet enkel de directe (financiële) effecten mee te nemen, maar waar mogelijk ook de vermeden milieuschade en vermeden kosten van verzwaring van het elektriciteitsnet. We bevelen aan om bodemrisico’s en geluid (en vermeden hittestress) van een toenemend gebruik van ondergrond voor energie te monitoren, zodat de totaalresultaten in een vervolg-mkba preciezer kunnen worden vastgesteld.

Lees hier het volledige rapport.