artikel

“Ik ben geen voorstander van luchtwarmtepompen”

energie

Aquathermie gaat nog groot worden denkt professor Andy van den Dobbelsteen. Subsidie is volgens de hoogleraar Climate Design nergens voor nodig.

“Ik ben geen voorstander van luchtwarmtepompen”

Door Gerard Vos

Professor, spreker, wetenschapsman, ridder, sportman, auteur en rasoptimist… het slaat allemaal op duizendpoot Andy van den Dobbelsteen. Als sportman en als professor Climate Design aan de TU Delft zag hij de kans op een Elfstedentocht jaarlijks slinken. Tijdens een congres in Leeuwarden opperde hij: “Als je het water van de Elfstedenroute nou eens zou gebruiken als warmtebron, dan vergroot je de kans op een dik pak ijs aanzienlijk.”

Tienduizend warmtepompen

Om het water vier graden te koelen heb je dan wel tienduizend warmtepompen nodig die warmte onttrekken uit het water en 26 windmolens van 4 MW voor de duurzame opwekking van de benodigde elektriciteit, zo rekende van den Dobbelsteen voor. Het idee vond weerklank in het Noorden. “De Elfstedentocht kan doorgaan zonder dat het vriest”, nam de Leeuwarder Courant alvast een voorschot. Inmiddels neemt het idee serieuze vormen aan en komt in september een consortium bijeen om het verder uit te werken.

Verantwoordelijkheid voor de natuur

Zelf is Van den Dobbelsteen geboren en getogen in het Brabantse land. De gedachte dat je goed om moet gaan met wat je hebt en het idee dat je het ook zo weer kwijt kunt zijn, werd ingefluisterd door zijn opa en oma. Van den Dobbelsteen logeerde als kind geregeld bij hen. Van den Dobbelsteen: “Ze hadden twee Wereldoorlogen meegemaakt en waren twee keer bijna alles kwijtgeraakt. Sobere mensen die zuinig waren op hun spulletjes en een eigen moestuintje hadden. Ze leerden me een hoop over de natuur. Ze hadden niet de intentie om me een boodschap mee te geven of zo, maar je voelde aan alles dat ze veel verantwoordelijkheid voelden voor de natuur.”

Van student tot hoogleraar

Van den Dobbelsteen volgde in de jaren tachtig civiele techniek met als richting bouwtechnologie. “Ik vond echt dat we iets met milieu moesten gaan doen in de bouw. Nadien ben ik afgestudeerd op duurzame kantoren.” Al snel kwam hij als parttimer terecht bij bouwkunde onder de vleugels van de befaamde Jón Kristinsson, promoveerde er en werd hoogleraar. Sindsdien is Van den Dobbelsteen niet meer weg te slaan van de TU Delft.

Warmtenet, all electric of groen gas

Van den Dobbelsteen is een geboren optimist, als je hem vraagt naar een cijfer voor de duurzaam gebouwde omgeving in Nederland dan geeft hij een zeven. “Qua nieuwbouw gaat het redelijk goed, het kan energieneutraal, maar dat gebeurt nog niet overal. Nederland doet het niet slecht, maar het kan veel beter. We hebben een bestaande gebouwde omgeving die flink geüpgrade moet worden en dat gaat veel te langzaam. Iedereen is in afwachting van het Klimaatakkoord en zit op subsidieregelingen te wachten. Ik denk dan: ‘potdomme, pak de handschoen op, biedt een totaalproduct aan en sleep opdrachten binnen voor de komende tien jaar.’ Die subsidie is nergens voor nodig!”

Warmteplannen en gemeente

Om de duurzaamheid vlot te trekken, denkt Van den Dobbelsteen dat de overheid de aangewezen partij is. “Denk daarbij aan de regionale energiestrategieën en aan de steden die een warmteplan moeten gaan presenteren. Als we straks los van het aardgas willen komen dan kunnen er drie hoofdroutes worden bewandeld: een warmtenet, all electric met een warmtepomp of groen gas. Verder heb je dan nog wat tussenvormen: hybride warmtepompen op groen gas en warmtepompsystemen met warmtenet voor de hoge temperaturen.” Sturing vanuit de overheid is nodig, denkt Van den Dobbelsteen. “De meeste burgers hebben geen idee en zijn hiervoor ook niet opgeleid. De gemeente is dé instantie om het langetermijnbelang van de gemeenschap in zijn algeheel te behartigen.”

Spouwmuurisolatie

Van den Dobbelsteen geeft toe dat gemeenten niet overal even voortvarend die rol op zich nemen. “Grote gemeenten als Amsterdam doen het goed. Kleine gemeenten worstelen nog vaak, die hebben de kennis niet in huis. Maar ze kunnen bureaus inhuren om gezamenlijk de energietransitie uit stippelen. Een routekaart is een populaire term nu, en dat is wel wat nodig is. Ook al hebben we dertig jaar de tijd, er is wel haast geboden. Alle gebouwen die we nu neerzetten die niet aan een hoge standaard voldoen, daar gaan we in 2050 de grootste ellende mee krijgen. Want hoe ga je straks van een spouw met acht centimeter isolatie naar twaalf centimeter, als dat nodig is om het energieneutraal te maken?”

Opwarming van de stad

Gemeenten moeten duidelijk de drie hoofdroutes helder in het vizier hebben voor een aardgasloze toekomst. Maar welke route is de beste? Moeten we niet gewoon groot inzetten op de warmtepomp? “Ik ben geen voorstander van luchtwarmtepompen. Vanwege het geluid, maar ook vanwege het feit dat ze in de zomer opwarming creëren als je ermee gaat koelen. Lucht-warmtepompen koelen het huis in de zomer en stoten de afvalwarmte in de buitenlucht.” Wie merkt dat? “De hele stad! Het is de wet van behoud van energie: neem ergens warmte weg, dan stoot je dat elders uit en dat zal de buitenlucht opwarmen. Doet de hele stad dat, krijg je ’s zomers een verergerd urban heat island effect, een vicieuze cirkel van koelen – warmte uitstoten – lucht opwarmen – meer koeling nodig – enzovoorts.”

Aquathermie gaat groot worden

Ik voorzie wel dat aquathermie (zie kader Aquathermie direct hieronder) een groot ding gaat worden in Nederland. Een gemeente als Amsterdam is er serieus mee bezig. Ze hebben honderden kilometers kade die vervangen moeten worden. Met het oog op aquathermie gaan ze proeven doen. Ze gebruiken uitwisselmatten in de kademuren. Die uitwisselmatten bestaan uit registers van leidingen waardoor een vloeistof stroomt om warmte mee uit te wisselen, zoals de grill bij een koelkast, of de leidingen in een vloerverwarming en dan omgekeerd werkend.”

Aquathermie

In de energietransitie hoor je tot op heden niet veel over aquathermie. Uit de studie ‘Nationaal potentieel van aquathermie’ van CE Delft en Deltares blijkt dat aquathermie een aanzienlijke bijdrage zou kunnen leveren aan de transitie van de warmtevoorziening.

Veel gebruikt is thermische energie uit oppervlaktewater (TEO). Hierbij wordt warmte en/of koude vanuit het oppervlaktewater voor de verwarming en/of koeling van gebouwen en woningen. Water uit het oppervlaktewater wordt door een warmtewisselaar gepompt en levert primaire warmte aan een warmtepomp die de warmte opwaardeert naar hogere temperaturen voor verwarming, of voor tapwater. Andere varianten zijn thermische energie uit afvalwater (TEA) en uit drinkwater (TED). Klik op onderstaande link voor een pdf met meer informatie over het nationaal potentieel aan aquathermie (bron: CE Delft).

Nationaal-potentieel-van-aquathermie

Waterstof niet goedkoop

Veel partijen in de markt zetten in op waterstof, is dat het misschien het ei van Columbus? “Over waterstof wordt over het algemeen te gemakkelijk gedacht. Waterstof kan niet overal door het huidige net. Het gaat misschien wel door de standaardleidingen, maar je moet alle koppelingen en verbindingen gaan vervangen. Daarmee is het niet zo goedkoop als gesuggereerd. Ik zie meer dat het aardgasnet geschikt is voor synthetisch methaan of biogas. Maar van al die gassen kunnen we niet zoveel produceren als dat we nu aardgas verbruiken.”

Gasopslag in aardgasnetwerk

“Maar haal die gasleidingen in ieder geval niet weg. Je kunt ze altijd nog als gasopslag gebruiken als backup-systeem. We kunnen voor binnenstedelijke gebieden ook hybride oplossingen gebruiken, waarbij je in de winter met groen gas kunt bijstoken. Voor de transitieperiode is een hybride toepassing prima, op de lange termijn houdt het waarschijnlijk geen stand. Vooral omdat we het kostbare gas beter voor de industrie en zware mobiliteit kunnen gebruiken.”

Blik in de toekomst

Van den Dobbelsteen is optimistisch als het gaat om de warmtetransitie en de bijbehorende duurzaamheidsslag. “Ik denk dat de grotere steden over tien jaar hun zaken wel op orde hebben. Die zijn nu aan het doorpakken. De tijd van polderen met marktpartijen moet voorbij zijn. De gemeente is de enige partij die onafhankelijk de maatschappelijke verantwoordelijkheid kan nemen. Je krijgt dan een hoop gemor, maar doelen worden wel gerealiseerd. Je hebt een metapartij nodig die boven alle burgers en bedrijven staat zodat er geen individuele belangen zijn.”

Grootschalig pv

In 2030 is heel duurzame nieuwbouw de standaard, denkt Van den Dobbelsteen. “Dan hebben we zevenhonderdduizend woningen bijgebouwd. Overigens moeten we niet weer Vinex-wijken uit gaan rollen. Laten we naar innovatieve oplossingen zoeken in de stad, zoals hopeloze kantoren ombouwen. Verder is over tien jaar onze gebouwde omgeving grootschalig bedekt met pv-technieken, maar in veel gevallen zonder dat we het zien. En je kunt straks een stad als Amsterdam alleen binnen als je elektrisch rijdt of met waterstof.” [tekst gaat door onder blauw kader]

Ademend raam Fresh-r

Als je een goede innovatie hebt die ook nog eens bijdraagt aan een duurzame wereld, dan is je kostje gekocht, zou je denken. Maar Van den Dobbelsteen ziet dat het niet meevalt voor pioniers. “Ze moeten opboksen tegen de grote markt die er geen zin in heeft. Jón Kristinsson heeft veel vindingen gedaan die tientallen jaren na dato pas voet aan de grond kregen. Nu nog steeds. Ik vind zijn ademende raam, nu als Fresh-r te krijgen, een mooi product.” 

Dit ventilatiesysteem maakt gebruik van warmteterugwinning. Het systeem heeft twee ventilatoren die tegengestelde luchtstromen opwekken met daartussen een zogeheten ‘dunne-draadwarmtewisselaar’. Deze warmtewisselaar onttrekt warmte aan de afgevoerde lucht en staat de warmte weer af aan de binnenkomende, koude lucht. Van den Dobbelsteen: “Het is eenvoudig, het is CO2-gestuurd en er zit niet een hele verwarmings- of koelinstallatie aan vast.”

 

Besparen met slim ontwerpen

Daarbij is techniek overigens niet de alomvattende oplossing, ziet Van den Dobbelsteen. “Als je naar huizen kijkt, bespaar je het meest met je gedrag en door slim te ontwerpen. Kijk dan naar de oriëntatie, schil, isolatie, zonwering, massa versus licht bouwen (beton versus hout, red.) en een goede inrichting van het gebouw. Hiermee kan de energievraag al halveren. Vervolgens kun je reststromen optimaal benutten door warmteterugwinning. Je kunt de omgevingswarmte gebruiken zoals bodem en water en dan heb je nog opwekking van energie. Er valt nog een wereld te winnen, maar we zijn op de goede weg.”

Andy van den Dobbelsteen spreekt op het Nederlands Warmtepomp Congres  op woensdagochtend 9 oktober over de rol van de warmtepomp in de warmtetransitie. Het Nederlands Warmtepomp Congres vindt plaats tijdens de Vakbeurs Energie 2019, die geopend is van 8 tot en met 10 oktober in de Brabanthallen in ‘s-Hertogenbosch.

Reageer op dit artikel