Kennisplein

Op het kennisplein wordt informatie gedeeld over mogelijke oplossingen en alternatieven voor aardgas, geschikt voor de woningen en appartementen in Stadseiland. Op dit moment worden de meeste woningen in Stadseiland verwarmd door een gasgestookte CV installatie op hoge temperatuur (HTV) die ook zorgt voor het warmte tapwater. Daarnaast wordt in de keuken aardgas vaak ook gebruikt om te koken.
Op dit moment zijn er diverse alternatieven voor aardgas en innovaties en (door)ontwikkelingen zullen het aantal alternatieven alleen maar vergroten. Het kennisplein is daarom ook een plein in ontwikkeling en er zal informatie worden toegevoegd en zo nodig worden aangepast. Bewoners van Stadseiland en andere deskundigen en geïnteresseerden worden uitgenodigd tips en informatie met de werkgroep te delen via het contactformulier.
Om de informatie enigszins te ordenen is er voor gekozen dit te verdelen in de volgende hoofdstukken en paragrafen;

Koken

Keramische kookplaten
Inductie koken

Verwarmen - verwarmingssystemen

Individuele systemen

Waterstofgas
Warmtepompen
Luchtwarmtepomp
Gesloten bodemenergiesysteem (bodemlus)
Hybride warmtepomp
Infrarood panelen
Pellet kachels

Collectieve systemen

Warmtenet - Stadsverwarming
Bodemenergie - WKO

Verwarmen – afgiftesystemen in de woning

Radiatoren
Vloerverwarming
Wandverwarming
Stralingspanelen

Warm tapwater

Electrische boiler
Zonneboiler
Gecombineerde systemen met warmtepomp

Aanpassingen in de woning

Isoleren
Ventilatiesystemen

Links naar nuttige websites

 



Koken.

Perilex stopcontactIn veel keukens wordt op dit moment nog gekookt op aardgas. Er zijn verschillende alternatieven maar als er wordt gekeken naar CO2 vrije alternatieven blijven eigenlijk alleen elektrische alternatieven over (mits gebruik wordt gemaakt van groene elektriciteit). Op dit moment zijn er grofweg twee systemen; een keramische kookplaat of een inductie kookplaat. Hieronder worden de verschillen beschreven.
Wil je voldoende krachtige kookplaten (noodzakelijk voor dagelijks gebruik) is voor beide systemen een perilex stopcontact (met 5 openingen) in te keuken noodzakelijk. Daarnaast is een aparte fornuisgroep nodig in de meterkast. De woningen in Stadseiland zijn standaard voorzien van een loze leiding (lege elektrabuis) tussen de keuken en de meterkast.
 
Keramische kookplaten
Keramische kookplaten maken gebruik van halogeenstralers, elektrische verwarmings- of infrarood elementen. Spiralen worden verhit onder een dikke keramische glasplaat en gloeien rood op als ze heet zijn. Op de glasplaat staan de kookzones aangegeven met cirkels. De grootte van de cirkel geeft aan hoe groot de pan mag zijn die je erop kunt plaatsen.
Door het vlakke oppervlak is deze kookplaat goed schoon te houden. Ook valt de prijs erg mee. Een groot nadeel is dat keramische kookplaten niet energiezuinig werken. Daarnaast gaat het verwarmen en afkoelen van de platen langzaam en is de temperatuur niet nauwkeurig te regelen.

Inductie koken
Bij de inductiekookplaat zorgt een elektromagnetisch veld voor de verhitting. Na het inschakelen van de kookplaat zie je geen verwarmingselement opgloeien. Ook wordt de plaat niet warm. De warmte wordt pas na het plaatsen van een geschikte pan opgewekt. Wanneer je de pan van de plaat haalt, koelt de plaat snel af. Maar pas wel op dat je de kookzone niet gelijk aanraakt: dat kan brandwonden veroorzaken. De kookzones passen zich aan aan het formaat van de pan.
Het koken op een inductiekookplaat is qua regelbaarheid van de warmtebron vergelijkbaar met het koken op gas. De inductiekookplaat kost meer dan een keramische kookplaat maar is ook beduidend zuiniger met energie.
Inductiekookplaten kunnen worden uitgerust met een “boost”-functie (alleen bij 3 fases) waardoor extreem snel warmte kan wordt opgewekt en bijvoorbeeld een pan water binnen één of enkele minuten aan de kook wordt gebracht.
De magnetische straling van een inductiekookplaat kan een gevaar vormen voor mensen met een pacemaker. Een inductiekookplaat is bij normaal gebruik veilig. Zorg dat hij in goede technische staat is en houd voldoende afstand. De adviezen hiervoor variëren van 30 tot 60 cm afstand.


Terug naar boven >


Verwarmen - verwarmingssystemen

Op dit moment worden de meeste woningen in Stadseiland verwarmd met een gasgestookte CV installatie op hoge temperatuur (HTV).
De woningen in Stadseiland zijn allen op basis van de isolatie geschikt voor all-electric varianten. All-electric betekent dat alle energie die in huis wordt gebruikt voortkomt uit elektrische bronnen. Een quickscan uitgevoerd door de gemeente Arnhem wijst als meest economisch alternatief voor Stadseiland op all-electric.
Waterstof wordt vaak als alternatief voor aardgas genoemd en zal daarom ook in dit hoofdstuk worden behandeld onder individuele systemen.
Voor toepassing van all-electric zijn meerdere typen verwarming mogelijk, maar in basis is er ook onderscheid tussen individueel en collectief.
 
Individuele systemen
Waterstofgas
Een steeds vaker genoemde oplossing voor de energietransitie, het vervangen van het aardgas in de bestaande gasinfrastructuur voor waterstofgas. Het lijkt logisch maar het is een onrealistische oplossing door een aantal (ook in de toekomst) onoplosbare problemen.

  1. De energiedichtheid van waterstofgas is 1/3 deel van aardgas. Er moet dus 3x meer waterstofgas door de bestaande infrastructuur. Of het bestaande gasnet daarvoor geschikt kan worden gemaakt is nog maar de vraag. De kosten voor het aanpassen en het onderhoud zullen bij de consument worden gelegd wat resulteert in hoge jaarlijkse netwerkkosten.

  2. Op dit moment is er nauwelijks groene waterstof. Om een substantieel deel van de huidige woningvoorraad met waterstofgas te verwarmen is ca. 23 miljard m³ waterstof gas nodig. Om deze enorme hoeveelheid waterstofgas duurzaam te kunnen produceren moeten er 2.000 windturbines op zee worden bijgebouwd, met elk een vermogen van 8MW. Dat is meer dan 10x de huidige capaciteit op zee.

  3. Het omzetten van elektriciteit naar waterstof en vervolgens naar warmte is niet erg efficiënt. Het energiegebruik zal voor een gemiddelde woning met een factor 4 stijgen. Het verwarmen van een woning met waterstofgas kost 4 tot 8 keer meer energie als het verwarmen met een warmtepomp.

Wellicht zal het beperkt inzetten van waterstofgas in de toekomst voor een klein aantal heel specifieke woningen of gebouwen (waardevolle monumenten) een oplossing zijn. Het grootschalig gebruik is echter geen optie. Lees voor meer informatie het artikel Waterstof in de energietransitie.
 
Warmtepompen
Een warmtepomp zet in een gesloten kringloop met behulp van arbeid een bepaalde opgenomen temperatuur om in een hogere of lagere (verwarmen of koelen) temperatuur. In de praktijk zet een warmtepomp warmte van buiten om in warmte voor in huis. Dat kan zijn warmte uit de lucht, uit oppervlakte water of uit de bodem (bron). In de warmtepomp zit een vloeistof die al bij zeer lage temperatuur (tot -20 graden) verdampt. De warmte van buiten zet deze vloeistof om in gas. Dit gebeurt in de verdamper. Een compressor perst deze damp samen waardoor de temperatuur van de damp stijgt. Deze hete damp gaat door een warmtewisselaar aan de andere kant van de warmtepomp en geeft daar zijn warmte af aan het koude water uit de cv-installatie. Door het afgeven van warmte en het verlagen van de druk wordt de damp weer vloeistof en kan het hele proces weer opnieuw beginnen. De energie nodig voor het proces is elektriciteit.   
Met een warmtepomp kunnen gebouwen efficiënt worden verwarmd, zeker als de condensatortemperatuur wordt beperkt. Een laag temperatuurinstallatie (LT) is daarom efficiënter dan een hoog temperatuurinstallatie (HT). De woningen in Stadseiland zijn vrijwel allemaal uitgevoerd met een HT CV-installatie. Ombouwen naar een LT systeem vereist het aanpassen van de afgifte systemen (radiatoren) in de woning.
 
Lucht warmtepomp
De “warmte van buiten” komt van de omgevingslucht. Buitenlucht wordt ingezogen, waarna het energie afstaat aan het klimaatsysteem in de woning. Dit kan via een inblaassysteem (lucht-lucht) zoals luchtverwarming zijn of een water gestuurde verwarming (lucht-water) zoals bij o.a. vloerverwarming. Omdat de woningen in Stadseiland in principe niet zijn voorbereid op een luchtverwarmingssysteem ligt een lucht-watersysteem warmtepomp voor de hand.
Voordeel van zo’n installatie is dat het relatief weinig impact heeft op de omgeving met betrekking tot de realisatie. Er hoeft in principe geen of amper grond te worden geroerd om de energie in de woning te krijgen.
De luchtwarmtepomp kan voor zowel verwarming als koeling worden gebruikt. Doordat de luchtwarmtepomp gebruik maakt van de buitenlucht als energiebron, is deze minder efficiënt als bijvoorbeeld een bodemlus:

  • Tijdens koude dagen wil je extra warmte leveren. De koude buitenlucht moet extra worden opgewarmd om het in huis warm genoeg te krijgen. DIt kost extra elektriciteit vergeleken met alternatieven.

  • Op warme dagen geldt hetzelfde met bijkomend aandachtspunt dat veel mensen ook in de tuin zijn. De warmtepompen kunnen voor een brommend geluid zorgen, wat niet prettig is.

  • Met de aanscherping van het bouwbesluit wordt de maximale geluidsnorm 40 dB voor warmtepompen.


 
Gesloten bodemenergiesysteem (bodemlus)
Bij een bodemlus wordt de “warmte van buiten” door middel van een vloeistof wat door een gesloten lus wordt gepompt uit de bodem gehaald.  In een boorgat wordt een bodemlus geplaatst, waar een vloeistof doorheen stroomt. Door natuurlijke geleiding vanuit de bodem warmt de vloeistof op of koelt af. Deze energie (koude of warmte) wordt overgedragen aan een warmtepomp in de woning, die vervolgens het klimaatsysteem in huis aanstuurt.
 

Zonering verbodsgebied bodemenergie (blauw gearceerd)
(born: WKOtool.nl)

Beschermingszone primaire waterkering
(bron: online legger Rivierenland)

Het voordeel van een dergelijk systeem is dat er geen buitenunit nodig is zoals bij een lucht warmtepomp en het systeem daardoor stil is. Stadseiland valt binnen een restrictie- en een aandachtsgebied ten aanzien van bodemenergiesystemen.
Vanwege de drinkwaterwinning in het Immerloopark is er een boringsvrije zone ingesteld (fig. 1, linker figuur, blauw gearceerd). Bodemenergie is hier uitgesloten.
De dijk aan de Nederrijn kent verschillende beschermingszones. Woningen aan de dijk vallen binnen de beschermingszone, rest van de woningen in het geel gearceerde deel vallen binnen de buitenbeschermingszone. In basis zijn boringen binnen deze zones uitgesloten. Op basis van de Keur (Waterwet) kan een verzoek worden gedaan om middels een maatwerkvergunning toestemming te krijgen voor een bodemlus.
De woningen binnen de blauwe contour (rechter figuur) vallen buiten zowel de restricties van de boringsvrije zone als de waterkering. Hier kan zeker bodemenergie worden toegepast.
Individuele bronnen zijn kostbaar en het is de vraag hoe de bodemtemperatuur zich ontwikkeld als er veel bronnen in elkaars nabijheid worden geboord. De minimale onderlinge afstand zal moeten worden berekend.
Het waterschap zal niet gelukkig worden indien alle woningen aan de dijk een individuele bodemlus krijgen in verband met het vergroting van de faalkans van de dijk. Om het aantal boringen te reduceren, kan overwogen worden gebruik te maken van bijv. een kleinschalig collectief systeem. Onder andere Itho Daalderop heeft een systeem dat uitgaat van een extra diepe bodemlus, waar 3 tot 5 woningen op kunnen worden aangesloten. Zie hier voor nadere info. Deze toepassing is alleen mogelijk in het noordelijk deel van de wijk, voor het zuidelijk deel van de wijk is een alternatieve energievoorziening nodig in verband met de aanwezigheid van de boringsvrije zone.

Hybride warmtepomp
een hybride warmtepomp combineert een lucht warmtepomp voor de basislast warmte en voor de piek (en tapwater) heeft het aanvullend een HR ketel. Dit is geschikt voor:

  • Huizen die (nog) niet volledig zijn ingericht voor een LT verwarmingssysteem.

  • Huizen met weinig tot geen dakoppervlak voor het plaatsen van PV

  • Minder goed geïsoleerde huizen, met bijstoken van gas kan je hogere temperaturen laten circuleren door het verwarmingssysteem

  • Bij voorkeur in combinatie met LT verwarming, maar het is ook mogelijk dit met traditionele afgiftesets te doen

toepassing van een hybride WP geldt met name als tussenoplossing waarbij je nog steeds gebruik maakt van een gasaansluiting. Aangezien nu wordt gekeken naar het ‘van gas los’ voor de wijk is dit minder wenselijk.

Infrarood panelen
Infrarood (IR) panelen zijn net als warmtepompen een all-electric verwarmingssysteem. Infrarood panelen werken anders dan ‘gewone’ radiatoren, die de lucht in de hele ruimte verwarmt (convectieverwarming). IR-panelen geven stralingswarmte af naar een bepaalde plek in de kamer (bijvoorbeeld je werktafel of de zithoek). Zit je in de stralingswarmte, dan voelt dat comfortabel, ook al is de luchttemperatuur om je heen lager. Maar als je bij het warmtepaneel wegloopt, is de warmte ook weg. IR-panelen zijn minder geschikt als hoofdverwarming maar kunnen uitstekend dienst doen als bijverwarming en is met name interessant voor ruimtes waar minder gebruik van wordt gemaakt. Optioneel te gebruiken voor het verhogen van het comfort bij toepassing van een LT verwarmingssysteem om het snel warmer te krijgen.
Voordelen van IR-panelen:
- Alleen een stroomaansluiting nodig.
- Geen ruimte inname (muren / vloer blijven vrij)
- Zeer snel warmte

Nadelen van IR-panelen:
- Energieverbruik veel hoger dan een warmtepomp
- Totale kosten (energie + aanschaf) zijn over 20 jaar ruim 20% hoger dan een warmtepompinstallatie
- Lokale warmte, buiten het stralingsvlak geen warmte.
 

Pellet kachel
Een pellet kachel is een houtkachel waarbij samengeperste houtkorrels (pellets) worden verbrand. Een automatisch systeem doseert en brengt de pellets naar de pellet kachel, die de cv verwarmt en zo de radiatoren van warm water voorziet.
Een pelletkachel is een hoog temperatuursysteem, net als een CV ketel op gas. Voordeel is dat de reguliere huisinstallatie met radiatoren niet hoeft te worden aangepast. Een groot nadeel is de uitstoot van CO2 en fijnstof door het verbranden van hout. In een woonwijk geeft de verbranding van hout overlast en is niet wenselijk. Per 2020 is het systeem uitgesloten van subsidie. Een pellet kachel is geen duurzame en geen schone oplossing.
 
Collectieve systemen
Collectieve systemen gaan in principe uit van een vorm van centrale opwekking (denk aan een ketelhuis) vanwaar met leidingen warm en koud water naar de woningen gaat. Binnen dit type systemen zijn meerdere keuzes mogelijk, elk met zijn eigen voor- en nadelen.
Belangrijk bij collectieve systemen is dat het merendeel van de bewoners meedoet om de kosten beter te kunnen dragen.
Hieronder worden meerdere varianten besproken en wordt afgesloten met concepten die in een eerste quickscan haalbaar lijken te zijn voor Stadseiland.

Warmtenet – Stadswarmte

Een warmtenet, ook wel stadsverwarming genoemd, is onderdeel van een totaal energiesysteem. Dit systeem is op te delen in een warmtebron, distributie en aflevering.
Warmtenetten zijn vooral geschikt op plaatsen waar er veel vraag naar warmte is op een klein oppervlak zoals steden. De grootte varieert van lokale netten (dus een net in een buurt) tot regionale netten (een net voor meerdere gemeenten). Soms is een lange leiding nodig om de warmte te transporteren van een grootschalige bron naar de afnemers.
De duurzaamheid van warmtenetten hangt vooral af van de warmtebron. Ook de warmteverliezen in de leidingen spelen een belangrijke rol.
Er zijn verschillende temperatuurniveaus voor warmtenetten. Bij warmtenetten met een lage temperatuur zijn de warmteverliezen lager. Er is dan wel een betere isolatie nodig in de aangesloten woningen, en er zijn soms speciale afgiftesystemen nodig.
Een aantal wijken in Arnhem zijn aangesloten op het warmtenet van Vattenfall. De warmtebronnen zijn de AVR afvalverbranding in Duiven, de Veolia biomassacentrale op de Kleefsewaard en een aantal hulp warmtecentrales.
Op dit moment ligt er geen warmtenet dicht bij Stadseiland en er zijn ook geen plannen Stadseiland aan te sluiten op het warmtenet.
Voordelen van een warmtenet:

  • Bewezen techniek

  • Hoog temperatuursysteem waardoor de infrastructuur en afgiftesysteem in de woning gehandhaafd kan blijven (geen grote aanpassingen in de woning)

Nadelen van een warmtenet:

  • Geen keuzevrijheid voor warmtelevering, dus ook geen marktwerking.

  • De huidige warmtewet koppelt de prijs aan de gasprijs waardoor stijgende kosten voor verwarming. Dit wordt in de toekomst aangepast.

  • Ervaringen / gevoel: duurder dan alternatief ondanks het Niet Meer Dan Anders-principe ( NMDA )
     

Bodemenergie – WKO

Open bodemenergiesystemen, ook wel WKO (warmte-koudeopslag) genoemd, bestaat in basis uit 2 grondwaterbronnen. Van deze bronnen wordt 1 bron ingericht als warme bron en de ander als koude bron.
In de winter wordt grondwater uit de bodem onttrokken, waarna het zijn warmte via een warmtewisselaar afstaat aan de woningen. Tijdens de warmteafgifte, neemt het koude op van de woningen. Dit afgekoelde grondwater wordt vervolgens in de koude bron opgeslagen.
In de zomer wordt het koude grondwater opgepompt en staat het zijn koude af aan de woningen en neemt warmte op. Dit opgewarmde grondwater wordt weer opgeslagen in de warme bron.
Een warmtepomp waardeert de warmte uit de bodem op tot een voor gebouwen bruikbaar niveau. De warmte die in de winter gebruikt wordt, moet in de zomer weer worden aangevuld (balans). Dit kan door gebouwen in de zomer te koelen, en door actief warmte in de bodem te brengen.
 
Aandachtspunten bij een WKO:

  • Restricties als bij bodemlus (zie individuele installaties)

  • Er moet een ringnet worden aangelegd in de wijk

  • Het onderhoud

  • Esco (outsourcen / wijkcollectief)

  • Warmte regeneratie

  • Bivalent (opties)

  • Technische ruimte

 


Terug naar boven >