Zijn collectieve verwarmingsinstallaties de toekomst?

De klimaatveranderingen, het hoeft u niet nogmaals verteld te worden. Van 's werelds invloedrijkste politici debatterend op meerdaags congressen tot middelbare scholieren al spijbelend in klimaatprotesten, de wereld is op een ongekende missie om aan de stijgende aardse temperatuur een halt te roepen. Maar wat kan u doen zonder er uw broek aan te scheuren?

Klimaatveranderingen … Een ver van mijn bed show?

Opwarming van de aarde, klimaatveranderingen of misschien versterkt broeikaseffect? U bent zeer waarschijnlijk al vertrouwd met voorgaande termen aangezien ze niet meer weg te denken zijn in ons dagelijks leven. Zowel in de politiek als op het werk sluipen de klimaatmaatregelen hoe langer hoe meer in de agenda’s en maar goed ook! Misschien heeft u het gevoel dat u zelf ook iets wilt doen maar u weet niet goed wat?

Een halt roepen aan de stijgende aardse temperatuur komt in feite neer op CO₂-emissies reduceren aangezien deze drie kwart van het probleem vormen. CO₂-emissies. Niet meer, niet minder. Er bestaan veel verschillende mogelijkheden waarop u deze kunt reduceren zoals bijvoorbeeld uw huis beter isoleren of uw verwarmingsinstallatie renoveren. Alleen knelt hier vaak het schoentje, de wil om te renoveren is er wel maar de kosten zijn te groot. Wat nu?

Energiegemeenschappen en collectieve verwarmingsinstallaties

Een mogelijke manier om de kost voor renovaties te drukken is door de renovatie samen met uw buren uit te voeren. Niet alleen op hetzelfde moment maar door ook samen een gemeenschap te vormen, een energiegemeenschap. Als u bijvoorbeeld één grote warmtepomp plaatst die uw buren en uzelf kan voorzien, dan is dit goedkoper dan drie aparte warmtepompen met eenzelfde vermogen. Dit wil zeggen dat de kost per huishouden daalt door een gedeelde of collectieve verwarmingsinstallatie te plaatsen.

De vraag die deze scriptie wou beantwoorden is volgende: Welke collectief gerenoveerde residentiële verwarmingsinstallatie (die verwarming en koeling voorziet) heeft de laagste kost om de CO₂-emissies te verlagen? Het antwoord op deze vraag is niet eenduidig en hangt af van de hoeveelheid CO₂-emissies die gereduceerd wordt. Hiervoor werd een nieuwe, grafische voorstellingswijze ontwikkeld die de CO₂-emissiereductie samen met de total cost of ownership (alle kosten van de systemen gedurende de gebruiksperiode tezamen) van de verwarmings- en koelsystemen weergeeft.

Grafische voorstellingswijze?

Onderstaande afbeelding is een vereenvoudigde versie van de ontwikkelde grafische voorstellingswijze en geeft het idee erachter mooi weer. Aangezien we over renovaties spreken is er een soort basisverwarmingssysteem nodig waarop de renovaties worden uitgevoerd, op de afbeelding aangeduid met ‘basissysteem’. Dit verwarmingssysteem is gebaseerd op cijfers van de Vlaamse huizenmarkt en bestaat uit een condenserende gasboiler gekoppeld aan een centrale verwarmingsinstallatie.

De horizontale as stelt de reductie in CO₂-emissies ten opzichte van het basissysteem voor. Bijgevolg staat het basissysteem op de verticale as. Deze as geeft op zijn beurt de huidige waarde (beter gekend als net present value) van de volledige kost voor de verwarmingsinstallatie over een periode van 30 jaar weer. Deze tijdshorizon is nodig om op een correcte manier renovaties te vergelijken. Zonnecollectorpanelen (STC) bijvoorbeeld vereisen een zekere investeringskost en besparen nadien elk jaar omdat ze een deel van de warmte - normaal geleverd door gas - vervangen door groene warmte en zo gas en bijhorende kost vermijden. Als alleen naar het eerste jaar wordt gekeken zouden deze vermeden kosten worden verwaarloosd wat een foutieve vergelijking oplevert.

Naast zonnecollectorpanelen werden vier andere componenten geselecteerd die het potentieel hebben de emissies te verlagen zonder te locatieafhankelijk of te extensief te zijn voor de schaal van de casus in deze scriptie (drie huishoudens). Deze componenten zijn een grondwarmtepomp, een luchtwarmtepomp, fotovoltaïsche panelen (PV) en een opslagtank voor korte termijn thermische opslag. Een warmtepomp maakt gebruik van elektriciteit en energie uit de omgeving (de grond, het grondwater of de lucht) om de nodige warmte te leveren. Uit de mogelijke combinaties van deze vijf componenten werden aan de hand van een paar logische regels 12 renovatiescenario’s geselecteerd. Drie van deze 12 scenario’s zijn voorgesteld door de rode curves op deze grafiek en werden bekomen als resultaat van een grote hoeveelheid dynamische simulaties.

Allemaal mooi en wel maar wat nu met deze grafiek?

De sterkte van deze grafiek is de eenvoud waarmee complexe conclusies kunnen worden voorgesteld en de grote toepasbaarheid. Hij is namelijk niet alleen geschikt voor een casus van drie huishoudens maar kan eveneens worden toegepast op een casus van één huishouden, gehele wijken, kantoorgebouwen, renovaties die isolatiewerken bevatten, enz.

Daarnaast kan deze grafiek worden gebruikt als een praktische renovatietool. Neem bijvoorbeeld drie huishoudens die gezamenlijk hun verwarmingsinstallatie willen renoveren. Als zij de renovaties willen uitvoeren onder een bepaald budget, dan kan aan de hand van de grafiek bepaald worden welke systemen de meeste CO₂-emissies zullen reduceren voor dat budget. Anderzijds, als zij een CO₂-emissiedoel voor ogen hebben, bv. de emissienorm voor huishoudens tegen 2050 (de middelste verticale groene curve), dan kan via deze grafiek bepaald worden welke systemen dit het goedkoopst verwezenlijken.

Wat is nu de goedkoopste verwarmingsinstallatie om CO₂-emissies te reduceren?

Het antwoord op deze vraag is zoals eerder vermeld niet eenduidig en hangt af van welk doel bereikt wil worden. Voor de bestudeerde casus kan een kleine hoeveelheid CO₂-emissies het goedkoopst gereduceerd worden door het plaatsen van zonnecollectorpanelen. Als het doel de 2030 emissienorm is, wordt het emissiesysteem - zijnde radiatoren of vloeremissiesystemen - bepalend omdat het de benodigde temperaturen beïnvloedt. Bij radiatoren is het plaatsen van een luchtwarmtepomp samen met fotovoltaïsche panelen de goedkoopste optie terwijl alleen een luchtwarmtepomp plaatsen de goedkoopste optie is bij vloeremissiesystemen. De 2050 emissienorm daarentegen kan niet worden behaald zolang de overtollige elektriciteit van fotovoltaïsche panelen niet wordt benut, wat wijst op het belang van het beheer van groene stroom. Verder werd ook geconcludeerd dat een grondwarmtepomp samen met zonnecollectorpanelen de grootste hoeveelheid CO₂-emissies kan reduceren ongeacht het emissiesysteem.

Ondanks deze duidelijke conclusies die als resultaten uit deze casus kwamen zijn de belangrijkste resultaten het bewezen vernieuwende idee achter de grafiek, de mogelijkheid om deze grafiek te gebruiken als handleiding voor uw renovatieplannen en u nu een oplossing heeft om uw broek heel te houden.