Bestaande wijken energieneutraal dankzij innovatief zonnewarmtenet
Een zonnewarmtenet blijkt technisch en financieel haalbaar om bestaande wijken te verduurzamen en aardgasvrij te maken, zo heeft een consortium van wetenschappers en bedrijven onder leiding van de TU Delft aangetoond. Het consortium heeft dit concept technisch uitgewerkt en voor de bestaande Haarlemse jarendertigwijk “Ramplaankwartier” technisch en financieel doorgerekend. Daarnaast is in een proefopstelling in het DreamHûs op The Green Village op TU Delft Campus in Delft aangetoond dat het systeem werkt. Hiermee ligt er een ontwerp klaar voor het duurzaam verwarmen van huizen van een hele wijk, zonder dat een externe warmtebron nodig is.
Om de doelen uit het klimaatakkoord te behalen, wordt hard gezocht naar manieren om bestaande wijken en gebouwen te verduurzamen en van het aardgas te ontkoppelen. Het zonnewarmtenet is een van de mogelijke oplossingen die het afgelopen jaar is ontwikkeld en getest. Het zonnewarmtenet bestaat uit PVT-panelen (zonnepanelen die zowel warmte als elektriciteit opwekken) op het dak, een zeer lage temperatuur warmtenet gekoppeld aan een warmte/koudeopslag onder de grond en een warmtepomp in iedere woning. Op deze manier worden de woningen op een energieneutrale manier voorzien van warm water, verwarming in de winter en verkoeling in de zomer.
Slimme verdeling van warmte
Een speciale ‘afleverset’, een kastje met leidingen, pompjes en kleppen, zorgt ervoor dat de warmte van de het warmtenet en de PVT-panelen optimaal benut wordt. In de zomer wordt alle overtollige PVT-warmte via het netwerk in de ondergrondse opslag opgeslagen. In de tussenseizoenen wordt de warmte zowel geleverd door de PVT-panelen als door het netwerk vanuit de warmte-koude opslag. In de winter wordt de warmte hoofdzakelijk uit de warmte/koudeopslag geleverd, waardoor de warmtepomp een hoog rendement kan halen. Een proefopstelling van het zonnewarmtenet is gebouwd en succesvol getest in het DreamHûs op The Green Village op TU Delft Campus. "DreamHûs" is de naam van de jaren ’70 woningen op The Green Village en die zijn er door samenwerking van een consortium gekomen.
Ontwerp ligt klaar voor duurzame wijkoplossing
De resultaten van de studie in Haarlem en de proefopstelling in Delft zijn overtuigend. Het ontwerp van het zonnewarmtenet is volledig uitgewerkt. Zo is het benodigde aantal PVT-panelen per woning vastgesteld, maar ook de benodigde temperatuurniveaus voor warmteopslag en warmtedistributie. Daarnaast is getoetst hoe alle regelingen stabiel met elkaar kunnen functioneren. Aan de hand daarvan is geconcludeerd dat het systeem technisch werkt en de huizen in de wijk het hele jaar rond, met behulp van de panelen en het zonnewarmtenet, van genoeg warmte worden voorzien. De opgewekte elektriciteit uit de panelen is voldoende voor het functioneren van de warmtepomp.
Het systeem is daarmee energieneutraal voor de warmtelevering. Ivo Pothof, onderzoeker bij TU Delft en Deltares, is enthousiast over het zonnewarmtenet: ‘Het is de meest duurzame wijkoplossing voor de bestaande bouw die ik ken, omdat er via de PVT-panelen maximaal gebruik wordt gemaakt van lokale energie. Het concept is uitgebreid vergeleken met andere oplossingen voor bestaande woonwijken en komt in al die vergelijkingen naar boven drijven.’
Financiële haalbaarheid
Ook op financieel gebied blijkt het zonnewarmtenet een interessant concept. Aan het begin moet een forse investering gedaan worden, maar daarna zijn er geen variabele energiekosten meer. Hierdoor is het zonnewarmtenet na enkele jaren goedkoper dan gas en de meeste andere alternatieven. De jaarlijkse kosten bestaan dan alleen uit onderhoud en aflossing van de gedane investering. De eigen elektriciteitsbehoefte van de warmtepomp wordt door de PVT-panelen opgewekt én het elektriciteitsnet hoeft niet te worden verzwaard, omdat er geen piekverbruik is in de winter. Met voldoende participatie uit de wijk en bij een laag rentepercentage is het zonnewarmtenet dus ook financieel een interessante oplossing.
Implementatie
Het consortium, bestaande uit de TU Delft, Deltares, Greenvis, Stichting SpaarGas met gemeente Haarlem, Triple Solar, Fortes Energy Systems, de WarmteTRansitieMakers en ENGIE, hoopt dat het zonnewarmtenet een gangbare methode wordt om bestaande wijken te verduurzamen.
Op de website www.zonnewarmtenet.nl worden de resultaten van het onderzoek beschreven en kunnen bestuurders en andere instanties meer informatie vinden over het zonnewarmtenet. Ivo Pothof: ‘Nu de effectiviteit van het zonnewarmtenet bewezen is, is het zaak om geïnteresseerden hier zo goed mogelijk over te informeren. Op die manier kunnen nog meer bestaande wijken energieneutraal worden gemaakt.’
Dit project is mede mogelijk gemaakt met Topsector Energiesubsidie, TKI Urban Energy, van het Ministerie van Economische Zaken en Klimaat, referentie TEUE018017 voor Lage temperatuur feed-in zonnewarmtenetten (DeZONNET).
Meer informatie
Ivo Pothof, onderzoeker TU Delft en Deltares, I.W.M.Pothof@tudelft.nl
Adviseur wetenschapscommunicatie TU Delft Roy Meijer, 06 14015008, r.e.t.meijer@tudelft.nl
Bijschriften foto's:
Buitenaanzicht van de demo-woning op The Green Village met PVT-panelen
Installatie van de ZONNET afleverset met warmtepomp en buffervat op zolder