Zoek altijd de beste mix van warmtebronnen

Aardwarmte, aquathermie, elektriciteit uit zon en wind, of toch waterstof: het lijkt soms wel een wedstrijd, wie gaat er winnen in de warmtetransitie? De discussie over dé warmtebron van de toekomst krijgt af en toe bijna religieuze trekken. Terwijl het zou moeten gaan om de mix, om een integrale blik, en dus om de slimste combinatie van verschillende bronnen. In meervoud, om betaalbaar en betrouwbaar tegemoet te kunnen komen aan de warmtevraag op ieder moment van het jaar. Daarom is het vooral zaak om te beginnen met wat we al hebben, op een toekomstbestendige manier. Want haast is intussen geboden.

Leren leven met schaarste

We hebben dankzij ons enorme gasveld nu opeens met schaarste van bronnen te maken. Na meer dan een halve eeuw moet het anders en we hebben daar nooit mee hoeven leren leven. Dat moet nu wel; voor vandaag en voor over dertig jaar. Nieuwe brandstoffen zijn niet in dezelfde hoeveelheden en met hetzelfde gemak beschikbaar. Het is dus vooral ook een verdeelvraagstuk.

Veel mensen denken nog steeds dat we voor één bron of één systeem moeten kiezen, zoals een warmtepomp in een individuele woning, of een warmtenet voor een wijk. Eén standaard oplossing voor alle problemen. Maar we moeten af van de dogma’s dat één warmtebron het beste is, of dat we een andere warmtebron maar beter helemaal kunnen vergeten.

En laten we beginnen met wat er al is. Dat betekent in elk geval dat we meer moeten en kunnen doen met restwarmte vanuit industrie, en bijvoorbeeld met warmte van afvalwaterzuivering. Die kan worden ingezet in warmtenetten.

Warmtetransitie in de stad anders dan buitenaf

De transitie presenteert zich in verschillende gedaantes. Ten eerste hangt het er maar net vanaf over welke gebruikers we het hebben. In stedelijke gebieden, waar het mogelijk is om honderden tot vele duizenden huishoudens aan te sluiten, kan een warmtenet de beste oplossing zijn. Maar buitenaf werkt dat niet. En daar komt bij dat de variëteit in woningen groot is en dat lang niet iedereen bereid of in staat is om qua warmtebron (inclusief eventuele investeringen) met de rest van een gebied mee te gaan. Kortom: alleen al de complexiteit binnen een wijk of een gebied kunnen al zo groot zijn dat één warmtebron voor een heel gebied onmogelijk voor iedereen de oplossing kan zijn.

Warmte bij ‘Dunkelflaute’

Elke warmtebron heeft zijn eigen karakteristieken, zijn voor- en nadelen. Fossiele brandstoffen zijn er bijvoorbeeld nog, maar hun rol zal vanwege de beschikbaarheid, de kosten en de milieu-impact naar de achtergrond verschuiven. En uiteindelijk zullen ze van het toneel verdwijnen.

We halen dan een groot deel van de energie uit zon en wind maar er zijn twee perioden waarin het knelt. De achilleshiel voor energie uit zon en wind is dat er geen elektriciteit wordt opgewekt als het tegelijkertijd donker én windstil is. In het Duits bestaat daarvoor de mooie term ‘Dunkelflaute’, die staat voor duisternis en weinig wind.

Dus met elektriciteit alleen kunnen wij de behoefte aan warmte in de winter niet opvangen.. De uitdaging is om juist bij ‘Dunkelflaute’ de pieken in de warmtevraag met duurzame bronnen te kunnen opvangen. Gasvormige en vloeibare duurzame brandstoffen zoals biogas, bio-olie en waterstof lenen zich hier het beste voor.

De beste bronnenmix op elk moment én op elke plek

Het is daarom de kunst om op elk moment en op elke plek te zorgen voor de beste bronnenmix, zodat je op de efficiëntste manier kunt voorzien in zowel de lage vraag in de zomer als de pieken in de winter. In de praktijk betekent het dat je grote bronnen inzet om in het grootste deel van de vraag te voorzien; de kleinere en flexibele bronnen liften mee en vangen de pieken op.

Daarvoor moet je kijken naar de ‘sweet spot’ die elke energiebron heeft waarbij de bron in de energiemix tegen de laagste kosten het beste presteert. Voor aardwarmte geldt bijvoorbeeld dat die het beste gelijkmatig door het jaar heen kan worden ingezet. Met die warmte de pieken opvangen is juist weer erg kostbaar, omdat het hoge investeringen vraagt waarvan te weinig gebruik wordt gemaakt.

Buiten stedelijke gebieden, waar geen warmtenetten liggen en ook niet komen, speelt in woningen met een warmtepomp met name die Dunkelflaute. De (piek-)ketels die op zeer koude dagen in de vraag voorzien , draaien nu nog op aardgas (nu ieders eigen CV-ketel). Dat kan uiteindelijk bijvoorbeeld biogas, bio-olie of groene waterstof worden. Zo wordt het steeds schoner, en dus toekomstbestendiger. De boodschap is ondertussen wel: geef, waar het collectief kan en niet per se elektrisch hoeft, de voorkeur aan een collectieve oplossing: het warmtenet. De congestie is al zo groot, wees zuinig op het net. Of nog kernachtiger: Collectief waar het kan, elektrisch waar nodig.

Zorgen voor goed Plan B

Bij investeren in warmtenetten is het wel belangrijk om na te gaan of het ook voor de langere termijn- dertig jaar en meer- de moeite waard is. Dat betekent dat je zicht moet hebben op de bronnen van nu en morgen. Want wat doe je als die restwarmte onverhoopt wegvalt, doordat een fabriek sluit of een RWZI zijn proces verandert? Dus is het óók zaak om op zoek te gaan naar de duurzame bronnen van de toekomst.

Een voorbeeld is het warmtenet in Duiven, Westervoort en Arnhem, waarvoor de warmte nu komt van de AVR-afvalverbranding. De warmte van die installatie zal voorlopig nog wel beschikbaar blijven en door gebruik te maken van seizoensopslag van warmte kan een warmteoverschot in de zomer benut worden in de winter. Een ander scenario is dat de afvalverbranding als bron verdwijnt. Want in een andere ingrijpende transitie, richting circulaire economie, hoort afval uiteindelijk niet te bestaan. Dan wordt er dus ook veel minder verbrand. Maar er is een alternatief voor het aardgas dat er nu voor wordt gebruikt: aardwarmte en aquathermie. De warmtebronnen kunnen in de loop der tijd stapsgewijs in- of toegevoegd worden om zo te zorgen voor een betrouwbare levering nu en later.

Potentie van warmte-opslag benutten

Bij de opslag van elektriciteit van zon en wind gaat om uren, dagdelen en maximaal dagen, maar met warmte ligt dat anders. Met de al beschikbare opslagtechnieken kunnen we hele seizoenen opslaan of bufferen. Dat potentieel moeten we veel meer dan nu gaan benutten. Enerzijds om verantwoord met schaarse en kostbare warmtebronnen om te gaan, maar anderzijds juist ook omdat het goed van pas kan komen om de grilligheid in de vraag glad te strijken. En dan zonder een beroep te hoeven doen op hoogwaardige en snel inzetbare warmtebronnen, zoals nu aardgas en in de toekomst mogelijke hernieuwbare alternatieven.

Bedrijven en zuiveringen draaien jaarrond en kunnen nu in de zomer hun restwarmte niet kwijt omdat er geen vraag is. In de winter is die vraag er wel, dus wat is er mooier dan het opslaan van die warmte in de bodem? Je bewaart het tot de vraag er wel is en de warmte kan worden ingezet om pieken in de vraag op te vangen of een grotere vraag te bedienen. Vergelijk het met de vriezer: je slaat extra boodschappen in als ze extra goedkoop zijn, en gebruikt ze daarna gespreid over de tijd.

Onze rol: warmtetransitie altijd integraal aanpakken

Samen met onze opdrachtgevers in een gebied kijken wij altijd wat de beste mix van warmtebronnen is. En dan niet alleen financieel-economisch, maar ook als het gaat om duurzaamheid en toekomstbestendigheid, én als het gaat om het maatschappelijke belang. Je moet in het grote geheel steeds oog hebben voor het kleinere. Er mag, vanuit de zorgplicht, niemand in de kou komen te zitten. We werken daarom steeds aan een combinatie van oplossingen waarmee we álle bewoners kunnen bereiken. We stoppen nooit zodra we één enkele bron hebben, we willen steeds een integrale en duurzame aanpak die nu werkt, maar ook over vijftig jaar.