Duurzame revolutie: Ontdek de voordelen van klein-collectieven met gesloten bodemenergie

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 als resultaat kostenbesparingen. Waar men vaak denkt aan grote warmtenetten bij collectieve systemen, biedt gesloten bodemenergie een verrassend alternatief: het kan namelijk ook als klein-collectief worden ingezet. 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 deze woningen? Lees dan verder en ontdek hoe deze duurzame techniek een revolutie kan ontketenen in de wereld van woonwijkverduurzaming!

Mede dankzij het succesvolle project in Terborg waarbij samengewerkt werd met Itho Daalderop, 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 namelijk efficiënter benutten. Enkele voordelen van bodemenergie zijn dat je geen buitenunit nodig hebt, 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.

Afbeelding 1: Duurzaam project Terborg

Een korte uitleg hoe een GBES werkt. Dit systeem haalt 's winters de warmte uit de bodem, en indien de woning geschikt is, wordt er 's zomers gekoeld door warmte uit de woning terug de bodem in te voeren. Een belangrijk gegeven is dat, ongeacht de weersomstandigheden of het seizoen, de bodem vanaf enkele meters onder de oppervlakte op een vrij constante temperatuur blijft. 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).

Afbeelding 2: Gesloten bodemenergiesysteem

Klein-collectieve gesloten bodemenergiesystemen

Bij goed geïsoleerde nieuwbouwappartementen, welke zeer geschikt zijn voor de toepassing van warmtepompen, wordt deze techniek al veelvuldig toegepast. 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, en het is beter voor de ondergrond om minder te boren. 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.

Afbeelding 3: Klein-collectief gesloten bodemenergiesysteem

Mogelijkheden bestaande woningen

In de huidige tijd worden de te realiseren nieuwbouwwoningen al afgeleverd met een warmtepompsysteem aangesloten op een gesloten of open 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 neemt VHGM mee in het eerder beschreven vooronderzoek met bijbehorende rapportage. Het doel van een vooronderzoek is om de mogelijkheden en knelpunten duidelijk te maken met betrekking tot de aanleg van een GBES. Na onderzoek blijkt of de locaties geschikt zijn voor GBES en wat voor maatregelen er genomen moeten worden.

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.

Uit de voortschrijdende ontwikkelingen in de bouw is gebleken dat goede isolatie van cruciaal belang is. Om het maximale rendement te behalen, is het essentieel om de woning op een goede manier te isoleren. Wanneer een woning echter zeer 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 haalbaar is. Niet alleen technisch en juridisch maar ook energetisch. Bij de energetische haalbaarheid wordt gekeken of de woning klaar is om aangesloten te worden op het systeem. Belangrijke punten zijn of de woning beschikt over een goede isolatie, ventilatie en afgiftesysteem. De focus in het onderzoek is gelegd op het bodemenergiesysteem met als uitgangspunt dat de bewoners de woning zelf gereed maken (isolatie, ventilatie en eventueel aanpassen afgiftesystemen door bijvoorbeeld vloerverwarming).

In juridische zin betekent het dat er in Nederland, bij het aanleggen van een GBES, per locatie verschillende omgevingsbelangen en restricties gelden. Het beschermen van de natuur en het tegengaan van bodemverontreinigingen zijn twee belangrijke punten waar men rekening mee dient te houden. Ook het beschermen van drinkwaterwingebieden is een omgevingsbelang dat bekeken dient te worden. Voor het aanleggen van een GBES dient er tot een bepaalde diepte geboord te worden in de bodem. Per provincie zijn zogeheten boordiepterestricties afgeroepen. Twee andere juridische punten die beschermd worden zijn archeologische en aardkundige waarden. Dit eerste punt gaat om mogelijke vindkansen van oudheden wanneer wordt gegraven. Het laatste punt zijn onderdelen in het landschap die ons wat vertellen over de natuurlijke ontstaanswijze van een gebied. Bijvoorbeeld het ontstaan van een rivier of een kreek. Met al deze aspecten dient rekening gehouden te worden om te achterhalen of er geboord mag worden.

Belangrijk is de technische haalbaarheid, waarbij er gekeken wordt 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.

Het laten aanleggen van een gesloten bodemenergiesysteem vraagt om een investering. Er dient al snel rekening gehouden te worden met een investering van € 30.000 tot € 40.000 voor het bodemenergiesysteem (warmtepomp, lus(sen) en installatie). Met deze investering is het mogelijk om samen met je buren een systeem te installeren. Met als voordeel maandelijks nagenoeg geen kosten meer te hebben wanneer dit ook met zonnepanelen wordt gecombineerd en geen fossiele brandstoffen meer te verbruiken om de woning te verwarmen. Klein-collectieve gesloten bodemenergiesystemen kunnen leiden tot aanzienlijke kostenbesparingen.

Conclusie:

Uit het vooronderzoek is gebleken dat de aanleg van een klein-collectieve GBES een aantal uitdagingen kent:

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 zoals, bij voorkeur, lage temperatuur radiatoren met convectoren en/of vloerverwarming.

2. De bijbehorende warmtepomp kan bij, of in de woning worden geplaatst.

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 vaak verschillen in financiën, planning en wensen.

Ook zijn er een aantal voordelen en kansen die dit systeem biedt:

1. Als de 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. Op gemeentegrond is dit lastiger omdat je toestemming nodig hebt en te maken hebt met opstalrecht. Bij de aanleg van het klimaatsysteem moet er wel rekening worden gehouden met de onderlinge afstand tussen de lussen. Geadviseerd wordt minimaal

4. 5 à 9 meter (afhankelijk van de lengte van de lus) te hanteren.

5. Er kan gezamenlijk worden ingekocht waardoor een kostenefficiëntie ontstaat. Daarnaast kan het ook luslengte besparen wat goedkoper is dan in het geval van meerdere individuele systemen naast elkaar.

De conclusie is dat kleine collectieve bodemenergiesystemen haalbaar zijn op technisch, juridisch én financieel vlak. De kosten voor collectieve systemen zijn vergelijkbaar 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, en 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 variabiliteit 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.

Wél is het collectief plannen van individuele systemen ook al een mooie vorm van collectief voordeel. Zo kan het vooronderzoek collectief op buurtniveau worden uitgevoerd, waardoor deze kosten door de deelnemende bewoners kunnen worden gedeeld. Daarnaast kunnen de ontwerpen reeds op elkaar afgestemd worden, kunnen de meldingen en juridische aspecten worden gebundeld en valt er vaak een inkoopvoordeel te behalen op de boor- en installatiewerkzaamheden en op de apparatuur.

​Jouw eigen straatproject onder de loep?

De NMU ondersteunt bewonersinitiatieven door het delen van kennis en ervaring, verbinden van partijen en het signaleren van kansen en knelpunten. Ben jij of wil jij ook aan de slag met duurzame warmte in jouw buurt, zoals de initiatieven in Zeist, Soest en Austerlitz? De Natuur- en milieufederatie van jouw provincie denkt graag mee!

​Een duurzaam sturingsmiddel voor gemeenten

Voor gemeenten biedt VHGM de mogelijkheid aan voor het opstellen van wijkuitvoeringsplannen en bodemenergieplannen. Deze plannen bieden duidelijke handvatten en zetten de doelen planmatig in perspectief. Uit ervaring kan VHGM vertellen dat met een bodemenergieplan het uitrollen van de verduurzaming van wijken versnellend werkt. Het creëert inzicht welke straat/wijk welke aanpak nodig heeft.

​Whitepaper voor gemeenten

Krijg daarom als gemeente regie op het inzetten van warmtebronnen zoals een GBES. In het whitepaper, geschreven door Dick van Harlingen, Ineke van den Oever en Hans van Hateren wordt er inhoudelijk ingegaan op wat een bodemenergieplan is. Maar ook waar een plan minimaal aan moet voldoen. Wie erbij betrokken zijn, wat de beleidsregels zijn en wat de rol van de gemeente is. In totaal 8 punten wordt er tekst en uitleg gegeven op de vraag; Bodemenergieplannen: wat, hoe, waar en waarom?

Klik hier om het whitepaper te downloaden.

Klein-collectieven binnen jouw gemeente of straatproject?

Wij geloven in deze krachtige samenwerkings-oplossing. "Het GBES is een kansrijke oplossing voor buurtinitiatieven en daarmee het verduurzamen van de bestaande bouw "

De oplossing biedt:

• Flexibiliteit.

• Er kan gekozen worden voor 1 groter klein-collectief of meerdere kleine collectieven. Dit maakt het flexibel.

• Eerst naar een hybride oplossing samen met de buur om over een paar jaar na het na-isoleren volledig van het gas af te gaan. Dit betekent gasketel eruit, warmtepomp erin.

• Indien een rij woningen gefaseerd willen aansluiten zijn hier mogelijkheden voor.

Kostenbesparing en efficiëntie:

• Er worden naar verhouding minder lussen geboord waardoor minder interferentie optreedt en dus minder boorlengte nodig is dan bij een individuele oplossing.

• Het wordt collectief ingekocht wat het goedkoper maakt.

• Er is een kleine mate van gelijktijdigheid waardoor de bron iets kleiner kan worden ontworpen.

Investering in de toekomst Wil je met een straat graag van het gas af, maar beschik je niet over voldoende financiële middelen dan is er naast de duurzaamheidslening van jouw gemeente ook een mogelijkheid om middels een warmteleverancier voor deze oplossing te kiezen. Voor het onderzoek heeft VHGM-offerten opgevraagd bij Celsias waarbij zij aanbiedingen hebben gemaakt voor de verschillende casussen, zowel individueel als collectief. Het warmtebedrijf financiert de installatie, waarbij de bewoner een Bijdrage Aansluitkosten (BAK) betaald en vervolgens een maandelijks tarief voor energie.

Nieuwsgierig of jullie buurt voordelen kan halen uit klein-collectieve oplossingen?

Neem contact op met de gemeente of Natuur & Milieufederatie van de betreffende provincie en laat hen contact met ons opnemen. Voor de aanpakkers kan uiteraard ook direct met een installateur of warmtebedrijf contact worden gelegd.

Lees de blog ook bij onze branchevereniging Bodemenergie Nederland: Klik hier!

Lees de blog ook bij Energie+: Klik hier!