TKI DeZonnet – samenvatting

Wat is TKI1 DeZonnet?

TKI DeZonnet is een project, waarin experts van de Technische Universiteit (TU) Delft en onderzoekspartners2 hebben onderzocht hoe woningen in het Ramplaankwartier energiezuinig, aardgasvrij, lokaal en duurzaam kunnen worden verwarmd. 

Waarom is het TKI DeZonnet project uitgevoerd?

Nederland wil in 2050 een klimaatneutraal land zijn. Dat betekent dat in Nederland vanaf dat jaar netto geen CO23 wordt uitgestoten. Dat geldt ook voor hoe we wonen. Om uitstoot van CO2 drastisch te verminderen worden alle woningen in Nederland in de komende jaren stap voor stap energiezuinig gemaakt en duurzaam verwarmd.

De uitdaging voor vooroorlogse woonwijken is hoe we woningen in deze wijken straks kunnen voorzien van energie uit schone bronnen voor ruimteverwarming, warm water en koken. 

Het onderzoeksteam onder leiding van TU Delft heeft onderzocht hoe het Ramplaankwartier, als typische vooroorlogse woonwijk, op termijn geheel in haar eigen behoefte voor ruimteverwarming en warm water kan voorzien, hoe energie uit zonlicht hiervoor kan worden ingezet en welke installaties zorgen dat de warmte die woningen zelf opwekken slim kan worden getransporteerd, opgeslagen en gebruikt.

Installaties op en in woningen en in de wijk in combinatie met opslag van warmte onder de grond vormen samen een 100% duurzaam wijkwarmtenet4.

Wat is zo uniek aan het wijkwarmtenet voor het Ramplaankwartier?

In Nederland bestaan meerdere warmtenetten waarmee woningen worden verwarmd. Het wijkwarmtenet dat voor het Ramplaankwartier is voorzien is echter uniek. Waarom? De warmte wordt niet zoals bij andere warmtenetten ‘van buiten’ gehaald, maar wordt in de wijk zelf opgewekt! Hoe? Door gebruik te maken van zonnepanelen op woningen, die naast elektriciteit ook warmte opwekken: PV-T panelen.

Door woningen goed te isoleren5 en slim te ventileren6 én transport- en warmteverlies in de leidingen van het wijkwarmtenet zo veel mogelijk te beperken, kan de energiebehoefte van woningen worden verlaagd. Dit maakt een wijkwarmtenet mogelijk waarin water van een lage temperatuur circuleert.

Hoe werkt het wijkwarmtenet?

In de zomer, bij een relatief hoge buitentemperatuur en veel zonuren, wekken PV-T panelen dusdanig veel energie op, dat een deel van deze energie wordt opgeslagen in een WKO-bron. In de winter, als de buitentemperatuur relatief laag is en de zon laag aan de horizon staat, wordt de beperkte hoeveelheid energie die door de PV-T panelen wordt opgewekt aangevuld met warmte uit de WKO-bron. In het tussenseizoen wordt warmte uit de PV-T panelen direct gebruikt in de woning.

Een individuele warmtepomp per woning zorgt dat de warmte uit de PV-T panelen en de WKO-bron  wordt opgekrikt naar de juiste temperatuur voor de woning. Installaties in de woning en in de wijk worden zodanig op elkaar afgesteld, dat op jaarbasis evenveel warmte aan de WKO-bron7 is onttrokken als geleverd. Daarmee is het wijkwarmtenet energetisch in balans.

Waar bestaat het wijkwarmtenet uit?

Onderstaande figuur8 toont de onderdelen van het wijkwarmtenet:

Toelichting op de onderdelen:

  1. PV-T panelen 
  2. Afleverset: een kastje dat warmte uitwisselt tussen PV-T panelen (1), warmtepomp (3) en de leidingen van het wijkwarmtenet (7);
  3. Warmtepomp: deze brengt warmte uit de PV-T panelen en de WKO-bron op de gewenste temperatuur voor de woning; 
  4. Een boilervat in de woning voor opslag van warm water;
  5. Een wijkwarmtestation: de schakel tussen WKO-bron (6) en leidingen van het wijkwarmtenet (7).
  6. WKO-bron: twee gescheiden watervoorraden in de bodem, een voor opslag van warm water en een voor opslag van koud water.
  7. Leidingen van het wijkwarmtenet met een aansluiting naar de woning.

Wat heeft het TKI DeZonnet project opgeleverd?

Het project heeft aangetoond dat de aanleg van een wijkwarmtenet zoals hierboven omschreven technisch en financieel haalbaar is. Daarbij is gebruik gemaakt van een proefopstelling op de campus van de TU Delft. In deze proefopstelling is een tot energielabel C geïsoleerde woning gekoppeld aan een warmtenet, zoals die voor het Ramplaankwartier is voorzien. 

Hoe bereiken we de realisatie van het wijkwarmtenet geschetst in het TKI project?

De eindsituatie, waarin woningen zonder gebruik van aardgas worden verwarmd, zal niet in één keer vanuit de huidige woonsituatie worden bereikt. De aanleg van een wijkwarmtenet gebeurt immers in stappen.

In de tussentijd kunnen woningen wel al voorbereid worden op de eindsituatie, door het installeren van een warmtepomp, PV-T panelen, een boilervat en leidingwerk. De bestaande gasgestookte CV-ketel blijft in de overgangsfase naar de eindsituatie behouden. Zo kan het in koude winters in de piek in de warmtevraag voorzien.

Zodra woningen zijn voorzien van basisisolatie en het warmtenet is aangelegd, kan de CV-ketel worden vervangen door de afleverset en de warmtepomp worden aangesloten op het warmtenet.

Wat zijn de randvoorwaarden voor de financiële haalbaarheid van het wijkwarmtenet?

De financiële haalbaarheid van het wijkwarmtenet is uiteraard afhankelijk van een aantal factoren. De belangrijkste factoren zijn: de hoeveelheid huishoudens die hun woning willen aansluiten op het wijkwarmtenet, het rentepercentage van de lening waarmee aanleg, beheer en onderhoud van het wijkwarmtenet wordt gefinancierd en het tempo waarin woningen worden aangesloten op het wijkwarmtenet. 

Het SpaarGas projectteam zet zich in om deze randvoorwaarden mogelijk te maken.

 


1 TKI = Topconsortia voor Kennis en Innovatie
2 De onderzoekspartners kan je vinden op https://ramplaankwartier.nl/zonnewarmtenet-hoe-werkt-het/ en in het eindrapport TKI DeZonnet v1.0 december 2020.
3 Koolstofdioxide is een broeikasgas, dat vrijkomt bij gebruik van energiebronnen uit de aarde (aardgas, olie, kolen).
4 Zonnewarmtenet.
5 Goed isoleren betekent isoleren tot Energielabel C of beter.
7 WKO = Warmte Koude Opslag.
8 Bron: eindrapport TKI DeZonnet v1.0 december 2020