Straat- en wijkprojecten met bodemenergie hebben de toekomst!

Steeds meer buren bundelen hun krachten om in samenwerking duurzaamheid te bevorderen. Het gemeenschappelijke doel is om hun woningen efficiënt te verwarmen en te koelen met kostenbesparingen als resultaat. Waar men bij collectieve systemen vaak denkt aan grote warmtenetten, biedt gesloten bodemenergie een verrassend alternatief: het kan namelijk ook als klein-collectief worden ingezet. Voor gemeenten is dit belangrijk in verband met de vele buurtinitiatieven die nu ontstaan.

Door: Esther Roest

De Natuur- en Milieufederatie Utrecht (NMU) heeft aan VHGM de opdracht gegeven om de mogelijkheden van deze innovatieve aanpak te verkennen in enkele straatprojecten in de gemeenten Austerlitz, Zeist en Soest. Benieuwd naar de technische, financiële en juridische haalbaarheid van een mini-warmtenet in combinatie met een gesloten bodemenergiesysteem (GBES) voor uw eigen gemeente, naar aanleiding van dit onderzoek? Lees dan verder en ontdek hoe deze duurzame techniek een revolutie kan ontketenen in de wereld van woonwijkverduurzaming!

Drie casussen

Mede dankzij het succesvolle project in Terborg, zien buurtinitiatieven het concept van een mini-warmtenet in combinatie met GBES als veelbelovend. Collectieve systemen hebben voordelen ten opzichte van individuele systemen: door de bron te delen kun je deze nog efficiënter benutten. De belangrijkste voordelen van bodemenergie zijn de stabiele hoge rendementen die behaald kunnen worden en de mogelijkheid tot (bijna) gratis koeling in de zomer. Voorwaarde van het ontwikkelen van zo’n klein collectief systeem is dat het financieel, technisch en juridisch aantrekkelijk is. Om op een laagdrempelige manier de kansen voor deze techniek bij klein-collectieven te onderzoeken heeft de NMU drie casussen laten onderzoeken. Deze zijn gelegen binnen de gemeenten Austerlitz, Zeist en Soest en bestaan onder andere uit 10 naastgelegen rijtjeswoningen en meerdere 2-onder-1 kapwoningen.

Duurzaam project Terborg

Hoe werkt een gesloten bodemenergiesysteem (GBES)?

Een korte uitleg hoe een GBES werkt: Dit systeem haalt ’s winters de warmte uit de bodem; ’s zomers wordt er gekoeld door warmte uit de woning terug de bodem in te voeren. Een belangrijk gegeven is dat  de bodem vanaf enkele meters onder de oppervlakte op een vrij constante temperatuur blijft, ongeacht de weersomstandigheden of het seizoen. Met GBES maken we daar optimaal gebruik van.

In de zomer is namelijk de bodemtemperatuur lager dan de buitentemperatuur, terwijl in de winter de bodemtemperatuur hoger is dan de buitentemperatuur. Door een verticaal systeem van kunststof leidingen, waardoor een medium van water of water met antivriesmiddel loopt, wordt in de winter door middel van geleiding warmte onttrokken uit de bodem. Vervolgens wordt deze onttrokken warmte met een warmtepomp opgewaardeerd tot bruikbare temperaturen voor het afgiftesysteem binnen in de woning. In de zomer wordt de warmtewisselaar in de warmtepomp omgezet naar het behaaglijk verkoelen van de woning, wat nagenoeg gratis is (passieve koeling).

Gesloten bodemenergiesysteem

Klein-collectieve gesloten bodemenergiesystemen

Bij goed geïsoleerde nieuwbouwappartementen, die zeer geschikt zijn voor de toepassing van warmtepompen, wordt er al veelvuldig gebruik gemaakt van de bodem als warmtebron (in plaats van de buitenlucht bijvoorbeeld). Op 1 bodemlus kunnen 2 of meer warmtepompen worden aangesloten. Dat betekent dat meerdere warmtepompen de bodemlus(sen) delen waardoor in verhouding minder boringen nodig zijn dan bij een individuele oplossing. Het delen van lussen kan hierdoor kosten besparen. De mogelijkheden bieden een interessante oplossing gezien de uitdagingen die bestaan met het verduurzamen van de gebouwde omgeving. De voordelen hebben we op een rijtje kunnen zetten mede door dit onderzoek.

Klein-collectief gesloten bodemenergiesysteem

Mogelijkheden bestaande woningen

In de huidige tijd worden de te realiseren nieuwbouwwoningen al afgeleverd met een warmtepompsysteem, al dan niet aangesloten op een open of gesloten bodemenergiesysteem. Een gesloten systeem wisselt warmte en koude uit via een lus in de bodem. Door de lus stroomt een medium (water of water met een antivriesmiddel) en er vindt geen uitwisseling van vloeistoffen plaats. Bij een open systeem wordt grondwater onttrokken en geïnfiltreerd waardoor warmte en koude kan worden gewonnen en opgeslagen. Voor bestaande woningen dient er gekeken te worden wat de mogelijkheden zijn voor de aanleg van een klimaatsysteem. Elke wijk, straat of woning heeft hier haar eigen aanpak nodig. Een eigen aanpak, betekent maatwerk. Dit geldt ook voor de eerdergenoemde straatprojecten in de provincie Utrecht.

Verschillende soorten woningen met verschillende aandachtspunten

De woningen van de straatprojecten binnen de gemeenten Zeist, Austerlitz en Soest zijn qua woonoppervlakte, bouwjaar en energieverbruik verschillend van elkaar te noemen. Ook bestaan er verschillen binnen de woningen wat betreft isolatie en het huidige afgiftesysteem dat in de woningen de afgifte van warmte- (en koude) verzorgt. Ook moeten de mogelijkheden met betrekking tot de financiering en het eigendom worden behandeld en uitgewerkt.

Neem bijvoorbeeld het straatproject in Austerlitz. Dit project omvat 45 woningen. Alleen al in deze wijk liggen de bouwjaren tussen 1925 en 2020. Een aantal van de woningen is reeds vrij goed geïsoleerd, en er zijn energiebesparende maatregelen genomen. Van deze woningen komen de (ingeschatte) energielabels tussen een E- en een A-label. Het overgrote deel van de woningen heeft een C- of D-label.

De 10 woningen in de gemeente Zeist hebben een bouwjaar tussen de 1930 en 1945. Bij de helft van de woningen is de stap naar moderne isolatie gezet. De ingeschatte energielabels van de woningen variëren tussen labels B en D.

De woningen in de gemeente Soest zijn erg verschillend van karakter. In het algemeen valt een tweedeling van de woningen binnen het project te maken. Deze verdeling omvat het wijkje ‘Koudhoorn’ en het deelgebied aan de Den Blieklaan. De 22 rietgedekte woningen binnen deelgebied Koudhoorn en de 20 2-onder-1 kapwoningen van de Den Blieklaan zijn in het vooronderzoek apart doorgerekend. De woningen aan de Den Blieklaan hebben een bouwjaar tussen 1930 en 2018. Deze woningen hebben een energielabel D. De woningen in Koudhoorn dragen een energielabel A en zijn gebouwd in 2012.

Vooronderzoek

Al deze punten en meer zijn meegenomen in het eerder beschreven vooronderzoek. Misschien niet verrassend is dat de woningen in Koudhoorn te Soest reeds klaar zijn om de overstap te maken naar een GBES. Een goed uitgangspunt voor de andere straatprojecten is dat hoe hoger het energielabel (label A) des te hoger het rendement is wat je haalt uit een GBES. Een lager label betekent immers een groter warmteverlies dat opgewekt moet worden met de warmtepomp.

Om het maximale rendement te behalen, is het essentieel om de woning op een goede manier te isoleren. Wanneer een woning slecht geïsoleerd is, zal een warmtepomp extra energie moeten verbruiken, wat zich vertaalt naar een hogere energierekening. De geschiedenis herhaalt zich, met slecht geïsoleerde woningen zag je dat vroeger terug op de gasrekening. Bij een gasketel al snel 20-50 kW.

Haalbaarheid betekent succes

Per casus wordt er binnen het vooronderzoek gekeken of de aanleg van een GBES technisch, juridisch en energetisch haalbaar is. In juridische zin betekent het dat er in Nederland, bij het aanleggen van een GBES, per locatie verschillende omgevingsbelangen gelden. Het beschermen van de natuur en het grondwater zijn twee belangrijke punten waar zowel gemeenten als de bodemenergiebranche rekening mee houden.

Qua technische haalbaarheid wordt er gekeken naar de opbouw van de grondlagen en hun specifieke eigenschappen. Er wordt specifiek ingezoomd op de bodemtemperatuur, grondwaterstand, -stromingsrichting en -snelheid. Naast deze aspecten dient in de woning onderzocht te worden of er voldoende ruimte beschikbaar is voor het opstellen van de warmtepomp en het uitvoeren van de boringen, en welke maatregelen hierbij eventueel genomen dienen te worden.

Klein collectieve systemen met gesloten bodemenergie bieden kansen en voordelen:

1. Als de aan te sluiten woningen geschikt zijn gemaakt voor lage temperatuurverwarming, dan kan het delen van de bodemlussen al vanaf 2 naastgelegen woningen worden gerealiseerd.
2. Het delen van bodemlussen in combinatie met een zeer-laagtemperatuur-warmtenet kan tot ca. 30 woningen zonder tussenkomst van een centrale technische ruimte.
3. Het realiseren van een GBES op eigen terrein is eenvoudig te regelen.
4. Er kan gezamenlijk worden ingekocht waardoor een kostenefficiëntie ontstaat. Daarnaast kan er bespaard worden op de lengte van de lussen, wat goedkoper is dan in het geval van meerdere individuele systemen naast elkaar.

Bij de aanleg van een klein-collectieve GBES zijn de volgende zaken ook van belang: 

1. De woningen dienen, net zoals de woningen in de gemeente Soest aan de Koudhoorn, voldoende geïsoleerd te worden en te beschikken over een juiste afgifte-installatie
2. De bijbehorende warmtepomp kan in de woning worden geplaatst (geen buitenunit nodig)
3. In geval van een klein-collectief systeem van minimaal vier aansluitingen is een kleine ‘verdelerput’ nodig. Het goedkoopst is deze op particulier terrein aan te leggen.
4. Samenwerking is nodig met de buren om deze oplossing te kunnen realiseren. Als buren zijn er soms verschillen in financiën, planning en wensen.

Conclusie

De conclusie is dat kleine collectieve bodemenergiesystemen haalbaar zijn op technisch, juridisch én financieel vlak. De kosten voor collectieve systemen zijn vergelijkbaar met of zelfs voordeliger dan individuele systemen. Dit terwijl er voordelen zijn van collectieve bodemenergiesystemen zoals het delen van bodemlussen waardoor de bronnen efficiënter benut worden, geen geluidsoverlast of zichtbare installaties van de bron (geen buitenunit en geen verdeelstation). Wel wordt voor elk straatproject per woning en omgeving maatwerk gevraagd. Met name in een project waarbij veel variatie tussen de woningen bestaat is het ingewikkelder een eenduidig plan te maken.

Waar een collectieve benadering wel gehaald kan worden en de woningen geografisch gezien een gunstige ligging hebben, zal dit financieel altijd voordeliger zijn!