Warmteopslag, dynamische energiecontracten en ZLT-warmtenetten: welke trends zien experts?

10.12.2024 Anne Agterbos & Sjoerd Rispens

Warmteopslag, dynamische energiecontracten en ZLT-warmtenetten: welke trends zien experts?
©Nefit Bosch

Het afgelopen jaar is er veel gebeurd in de markt voor warmtepompen, ook in de breedte, zo schetst Warmte365 in het Nationaal Warmtepomp Trendrapport 24/25. Zo zitten ZLT-warmtenetten in de lift, komen er dynamische energiecontracten specifiek voor warmtepompen en speelt er veel rondom warmteopslag. Frank Agterberg (Vereniging Warmtepompen), Frank Breukelman (Zonneplan), Robert Jan van Egmond (TKI Urban Energy) en Mark Vellinga (Qvantum) bespreken enkele opvallende markttrends.

Frank Agterberg is voorzitter van de Vereniging Warmtepompen. Hoe verklaart hij de terugval in de verkoop van warmtepompen, die het afgelopen jaar te zien was? “De terugval in de verkoop van warmtepompen begon al in het laatste kwartaal van vorig jaar, net toen het vorige trendrapport uit kwam”, zegt hij. “De energiecrisis van 2022 is echt een keerpunt geweest. Veel bedrijven kregen toen een knauw. De markt heeft, ook door COVID-19, nog tot vorig jaar plezier gehad van achterstallige orders.”

De terugval was volgens hem ook te danken aan de lagere gasprijzen dan in 2022, de toenemende netcongestie, de politieke onzekerheid die ontstond nadat het kabinet viel en de relatief hoge rente. “De overheid speelt de grootste rol in dit verhaal en dat zal in de toekomst ook zo zijn. Dat zag je ook in andere Europese landen zoals Duitsland en Italië. In mijn ogen heeft de overheid als taak om de verkoop te stimuleren en op gang te houden. Dat hebben ze gedaan van 2016 tot 2023. De nieuwe regering wil de huidige doelstellingen grotendeels wel intact houden, maar zet de verplichte minimaal hybride warmtepomp vanaf 2026 niet door. Daarmee halen ze de stok achter de deur weg”, stelt Agterberg.

“De situatie rond warmtepompen en warmtenetten is momenteel maar weinig rooskleurig. Hugo de Jonge wilde graag een miljoen hybride warmtepompen in de bestaande woningen in 2030, daarvoor zitten we niet op schema want we zitten momenteel rond de honderdduizend geplaatste hybrides. Maar ook voor collectieve warmtenetten zouden we in 2030 een half miljoen aansluitingen moeten zijn. Het gaat gewoon niet goed”, aldus Agterberg, die het een gemiste kans vindt dat Nederland geen grotere rol heeft gespeeld om de markt te verbeteren.

“We leven in een rijk land, waar kapitaal is opgebouwd en waar heel veel kansen zijn. Maar dan hangt de verduurzaming nu grotendeels af van of mensen vrijwillig mee gaan doen. We doen onszelf aan alle kanten tekort. We moeten onze verantwoordelijkheid nemen. Die stok achter de deur moet hoe dan ook terug. Gasketels moeten niet alleen één-op-één kunnen worden vervangen. Daarnaast moet de verhouding tussen elektriciteit en de gasprijs verbeteren. Dat gaat nu de verkeerde kant op. En de markt gaat dit uit zichzelf niet doen.”

Een derde factor die volgens Agterberg moet worden verbeterd is de koeling. “Met een warmer klimaat en beter geïsoleerde huizen wordt de binnentemperatuur in de warme zomerdagen al snel te hoog. Desondanks ben ik wel hoopvol als ik naar de toekomst kijk. Ik merk wel dat er een sentiment is in de markt dat het idee van we zien het wel verdwijnt. Maar we hebben collectief haast. De situatie moet binnen afzienbare tijd verbeteren. Dat zal niet meevallen, maar het kan wel. Laatst is ook onderzocht dat mensen over het algemeen heel tevreden zijn met hun warmtepomp. We zijn op de goede weg, het is belangrijk dat we goed blijven communiceren.”

Dynamische energiecontracten
Zou een toename van dynamische energiecontracten bij warmtepompen een oplossing zijn? “Dat zou zeker kunnen, maar we zitten met een elektriciteitsnet wat congestie kent. We moeten voorkomen dat warmtepompen dat collectief een aanslag op het net plegen. Een manier om dat te doen is om een financiële prikkel te maken waarin mensen zelf uit eigen beweging een juist moment kiezen om elektriciteit te gebruiken”, aldus Agterberg.

“En bij warmtepompen komen er nog twee belangrijke stappen bij. De flexibele tarieven zijn nu gebaseerd op de day aheadmarkt en de weersomstandigheden, waardoor er dan pieken zijn of dalen in de productie. Dat systemen daar op gaan anticiperen. De andere kant van het verhaal is dat je stroom gaat leveren als tarieven hoog zijn en in theorie helpt dat om de congestie te voorkomen. In de praktijk maakt het de congestie lokaal soms nog erger”, stelt hij.

Ondertussen ziet Frank Breukelman, woordvoerder bij Zonneplan, een toename in het aantal huishoudens met een warmtepomp dat een dynamisch contract wil. “Onze data laten zien dat klanten met een warmtepomp flexibel zijn in hun elektriciteitsbehoefte en hun gedrag daarop aanpassen. Warmtepompaanbieders zoals NIBE en Weheat bieden al dynamische contracten aan. Dat toont aan dat er potentieel is voor leveranciers om de contracten op grotere schaal te gaan aanbieden.”

Breukelman noemt een belangrijk element dat voor consumenten meespeelt in hun mogelijke keuze voor een dynamisch energiecontract. “De warmtepomp heeft met comfort te maken. Je kan hem ’s nachts aanzetten maar dan moet je de garantie hebben dat het ’s ochtends warm is. Bij een batterij of elektrische auto gaat het er mensen vooral om dat die is opgeladen en niet zozeer wanneer dat gebeurt.”

Volgens hem moet er daarom speciale software worden ontwikkeld die herkent welke warmtebehoefte een specifiek huishouden heeft. “Alle experts binnen de energietransitie zijn het erover eens dat het beter is om energieverbruik af te stemmen op het aanbod van groene energie. Om dat te realiseren kunnen dynamische energiecontracten de nodige prijsprikkel geven om het gedrag van consumenten te veranderen. We zien dat het gebruikspatroon van klanten met een dynamisch energiecontract echt anders is”, aldus Breukelman.

“Dit zie je vooral in de middagen nachturen, waarbij het energieverbruik van huishoudens met een dynamisch energiecontract significant hoger ligt dan dat van huishoudens met een vast energiecontract. ’s Ochtends en met name ’s avonds, wanneer stroom vooral uit gascentrales afkomstig is, ligt het stroomverbruik bij ‘dynamische huishoudens’ daarentegen juist aantoonbaar lager. Deze data laten zien dat dynamische energiecontracten doen waarvoor ze bestemd zijn: gebruikers passen hun gedrag daadwerkelijk aan de hand van energieprijzen aan en dus ook aan de beschikbaarheid van duurzame energie.”

Warmteopslag
Welke rol speelt warmteopslag? TNO houdt zich daar intensief mee bezig. Acht jaar geleden werd de eerste variant van de Innovatieroadmap warmteopslag gepresenteerd. In de roadmap uit 2016 werd vooral gesproken over technologieën zoals phase changing materials en thermochemische materialen. Inmiddels hebben meerdere toepassingen het ontwikkelingsveld betreden en is er een behoefte ontstaan aan een nieuwe roadmap die kijkt naar verschillende schaalgroottes en de niet-technische inzichten in het ontwikkelpad van warmteopslag. Om die reden presenteren TKI Urban Energy, Rijksdienst voor Ondernemend Nederland en TNO binnenkort een onderzoek naar het vernieuwen van de Innovatieroadmap warmteopslag voor de gebouwde omgeving in Nederland.

In een webinar licht Ruud Cuypers, onderzoeker duurzame energiesystemen bij TNO, het onderzoek toe. De roadmap moet een strategisch plan vormen dat de technische en niet-technische randvoorwaarden beschrijft om op korte, middellange en lange termijn verschillende warmteopslagtechnologieën in veelvoud in de gebouwde omgeving toe te kunnen passen.

Momenteel vinden er meerdere ontwikkelingen plaats op het gebied van warmteopslag, maar de marktintroductie staat nog in de kinderschoenen, vertelt Cuypers. Volgens de onderzoekers verdient warmteopslag een prominentere plek in de markt omdat warmte een groot aandeel heeft in het finale energiegebruik in de gebouwde omgeving.

Warmteopslag biedt de kans het totale aandeel van duurzame energieverbruik te vergroten. Door warmteopslag te koppelen aan andere duurzame bronnen kan de vraag en het aanbod van duurzame warmte worden geoptimaliseerd.

Aan de andere kant kan warmteopslag mogelijk een rol spelen in het verminderen van netcongestie door overtollige elektriciteit op te nemen, om te zetten in warmte en op te slaan. Daarmee kan warmteopslag een rol spelen om de kosten van netverzwaring te drukken of uit te stellen. Met de roadmap willen de onderzoekers een breed gedragen overzicht bieden van alle verschillende technologieën.

Volgens Cuypers zorgt een systematische aanpak ervoor dat er een heldere een haalbare eindsituatie ontstaat. Daarnaast kan de roadmap worden opgenomen in de Routekaart Energieopslag van het ministerie van Economische Zaken en Klimaat. Ook hoopt Cuypers dat het onderzoek oproept tot nieuwe samenwerkingen en het delen van kennis.

In de roadmap worden verschillende technologieën besproken aan de hand van hun technology readiness level, beoogde toepassing, niet-technische randvoorwaarden, knelpunten en potentie in Nederland. Aan de hand van deze criteria wordt er een verwacht ontwikkelpad opgesteld.

Aan de hand van de roadmap worden er in de webinar een aantal conclusies getrokken voor de ontwikkeling van warmteopslag. Ten eerste moet warmteopslag financieel gewaardeerd worden. Momenteel draagt de eindgebruiker de kosten voor opslag maar ervaart deze niet per se de voordelen. Zodra dit wel het geval is kan warmteopslag worden ingezet als flexibiliteitsmiddel. Op nationaal niveau kan je volgens het onderzoek tot de laagste maatschappelijke kosten komen wanneer warmteopslag ook een bredere rol gaat spelen in het energiesysteem.

Daarnaast stelt het onderzoek dat de regels de realiteit moeten blijven volgen. Volgens Cuypers is de regelgeving momenteel nog vooral gericht op elektriciteit en gas. Om deze reden kan warmteopslag nog niet voldoende worden meegenomen in het balanceren van vraag en aanbod.

Warmtenetten met een zeer lage temperatuur
Een ontwikkeling die de laatste jaren veel aan populariteit heeft gewonnen, is het zeer lage temperatuur (ZLT)-warmtenet. Een ZLT-warmtenet, dat ook wel het vijfde generatie warmtenet wordt genoemd, levert water van onder de 25 graden Celsius. Elk aangesloten huishouden heeft zijn eigen warmtepomp die de temperatuur van het water verhoogt zodat het voor de verwarming of het tapwater bruikbaar is. Qvantum is in Zweden al bezig met het aanleggen van ZLT-warmtenetten.

“We hebben al ZLT-trajecten lopen waarin we de water-water-warmtepomp binnen een collectief net gaan realiseren. Het voordeel van een ZLT zit hem niet alleen in de woning maar ook in de infrastructuur die in de grond zit”, zegt Mark Vellinga, algemeen directeur van het bedrijf.

“We zijn nu met de gemeente Haarlem in gesprek, om een ZLT-warmtenet aan te leggen in het Ramplaankwartier. Doordat onze standaard warmtepomp als thermische batterij kan functioneren, creëer je meer buffers binnen het ZLT-warmtenet, waardoor je het geheel scherper kan dimensioneren. Een bijkomend voordeel is dat onze warmtepomp voor meer dan 90 procent dezelfde componentenopbouw heeft, waardoor de kosten omlaag gaan en ook die van het ZLT-warmtenet.”

Sceptici denken het in hun werkende leven niet meer mee te gaan maken dat ZLT-warmtenetten op grote schaal zullen worden aangelegd. “Dan willen zij vroeg met pensioen. Ik denk dat dat te pessimistisch is”, reageert Vellinga lachend. “De uitdaging voor de komende jaren zit hem erin om de discussie uit de markt te halen en het ZLT-warmtenet zich op technisch en commercieel vlak te laten bewijzen. Wij willen aantonen dat een ZLT-warmtenet werkt. Waarom is in Nederland de tendens richting warmtenetten zo negatief? Omdat een bewoner gigajoules op zijn rekening ziet. Toen de gasprijs laag was maakte het niet uit dat je 30 tot 40 procent warmteverlies had in je warmtenet. De gasprijs gaat echt niet meer naar het niveau van vroeger.”

Hoe hou je de kosten laag voor eindgebruikers? “Enerzijds door productiekosten. De aanschafprijs van de warmtepomp moet je zo laag mogelijk houden. Wij hebben een fabriek gekocht in Hongarije waar we een miljoen warmtepompen per jaar kunnen produceren. Dat is een heel gestandaardiseerd proces en dus voordelig voor de onderhouds- en beheerkosten. Op de locatie werken we met refurbished onderdelen en zullen er nooit complexe handelingen plaatsvinden, wel montagehandelingen.”

Dat er hierdoor binnen twintig jaar op grote schaal ZLT-warmtenetten in Nederland liggen, blijft volgens Vellinga onwaarschijnlijk. “Dat wordt uitdagend, maar alles is mogelijk, het is een kwestie van investeren. We zijn in vijf jaar van kolen naar gas gegaan. Doordat je voor een ZLT-warmtenet transportleidingen voor lage temperaturen gebruikt, zijn de kosten veel lager dan bij de vorige generatie warmtenetten. Maar momenteel ontbreekt het in de markt aan voldoende mensen en materiaal. Al kan je binnen vijf jaar op hele grote schaal operationeel zijn als je focus aanbrengt. Qvantum gaat zich eerst op de kleine schaal richten met blokken rijwoningen, appartementencomplexen en vanuit daar steeds verder opschalen.”

Onderzoek van LBP|SIGHT, in opdracht van TKI Urban Energy, toont aan dat het totale energiegebruik van een ZLT-warmtenet met individuele warmtepompen vanuit de milieukostenindicatie (MKI) de laagste milieukosten kent van de meest bekende aardgasvrije opties. “Ook op nationaal niveau kunnen deze netten daardoor een groot verschil gaan maken”, concludeert Robert Jan van Egmond, programmamanager bij TKI Urban Energy.

“Dat is om twee redenen, die samenkomen in een. De goedkoopste warmtepompen zijn de lucht-water-warmtepompen. Maar op de koudste dagen van het jaar zit deze warmtepomp met een probleem, want de verwarmingsbron is dan koud en de efficiëntie ligt dus lager. Terwijl je dan de meeste warmte nodig hebt. Een ZLT-warmtenet biedt een stabiele bron en een ZLT-warmtenet heeft over het algemeen een lagere CO2-voetafdruk.”

Van Egmond ziet al potentie voor dit soort warmtenetten. “Er wordt heel veel warmte in de omgeving geloosd, denk bijvoorbeeld aan supermarkten. Als je daar in de zomer langsloopt zie je een groot rooster waar warme lucht uitkomt. Als je dat nou eens opvangt en in een warmtekoudeopslag opslaat, kan die in de winter weer gebruikt worden.”

Hij ziet op technisch vlak geen grote hobbels meer voor ZLT-warmtenetten. Het probleem zit voornamelijk in de aanpak om mensen en bestuurders mee te krijgen in de toepassing en met elkaar te verbinden. “Nu is nog sprake van een hoge ‘volloop’, het percentage bewoners dat bij aanleg direct aansluit op een collectieve warmtevoorziening en nodig is om de businesscase van het warmtenet en de warmtecentrale rond te krijgen. Met een ZLT-warmtenet zou dat ook anders kunnen. Als je de early adopter-groeicurve bekijkt, is te zien dat bij nieuwe technologie vaak de eerste 20 tot 40 procent van consumenten wel mee wil doen. De rest volgt daarna, die wil je liever hun eigen moment gunnen om weerstand te voorkomen.”

Van Egmond vergelijkt het met de aanleg van glasvezel. “Daarbij wordt de aansluiting voor iedereen gelegd en daar kunnen mensen op een eigen gekozen moment op aansluiten. Het Mijnwaterproject in Heerlen is een voorbeeld van een ZLT-uitwisselingsnet dat tot ver buiten de grenzen bekend is. Dit project is uniek omdat de oude mijnschachten, die inmiddels zijn volgelopen met water, als thermische buffer kunnen worden gebruikt.”

In Utrecht loopt al een pilot waarbij kleine bewonerscollectieven op ZLT-warmtenetten worden aangesloten. “Dat zijn kleine initiatieven, maar zelfs bij die kleine, collectieve initiatieven blijft het een uitdaging om elke bewoner in het rijtje mee te laten doen. Daar zijn echt nieuwe oplossingen voor nodig. Er zullen namelijk altijd mensen blijven die hier nog niet aan toe zijn of het eerst willen zien”, denkt Van Egmond.

“De markt heeft veel geleerd van de glasvezelaanpak. Dan wordt het voor iedereen aangelegd en beslis je zelf wanneer je de aansluiting gaat gebruiken. De verwachting is dat er uiteindelijk een ‘aanstekelijke’ leercurve ontstaat, waarbij bewoners van elkaar gaan leren. Veel mensen doen een ZLT-warmtenet nog steeds af als een innovatie, maar dat valt mee. Uiteraard gaan we nog uitdagingen tegenkomen, bijvoorbeeld op het gebied van de infrastructuur of hoe je woningen zo slim mogelijk ‘overslaat’, om ze later alsnog zo goedkoop mogelijk aan te laten sluiten. Of dat de ene zegt dat buizen niet geïsoleerd hoeven te worden, terwijl de ander dat wel wilt.”

Op welke termijn verwacht Van Egmond dat de ZLT-warmtenetten landelijk kunnen worden aangelegd? “We moeten realistisch zijn. Van de vier jaar die ik nu bij TKI Urban Energy werk, heb ik dit pas tweeënhalf jaar goed in het vizier. Voordat de netten in de eerste wijken grootschalig zijn uitgerold, zitten we denk ik al in de laatste helft van het decennium. Geduld is een schone zaak, al zal ik er vanuit mijn rol zo veel mogelijk aan doen om dit te versnellen.”