Warmtenetten: houd er nu al rekening mee als architect

De energietransitie is in volle gang en de gebouwde omgeving speelt daarin een sleutelrol. Tegen 2050 moeten we afscheid nemen van aardgas, wat vraagt om slimme keuzes voor de verwarming van zowel woningen als niet-residentiële gebouwen. Naast het stevig verminderen van de warmtevraag door isolatie, komen in deze context twee belangrijke oplossingen naar voren: warmtepompen en warmtenetten.

De olifant in de kamer is de scheeftrekking tussen de gas- en elektriciteitsprijs in ons land: voor dezelfde hoeveelheid energie betalen we voor elektriciteit bijna vier keer zoveel als voor gas, een verhouding die hoger ligt dan in eender welk ander EU-land. Deze prijsverhouding remt de doorbraak van technologieën die op elektriciteit draaien, zoals warmtepompen, sterk af. In landen als Frankrijk en Nederland ligt de verhouding rond de twee, waardoor het aantal geïnstalleerde warmtepompen daar aanzienlijk hoger ligt dan hier. De oorzaak ligt grotendeels in ons belastingstelsel, waarin kosten zoals groenestroomcertificaten en sociale bijdragen bijna uitsluitend op elektriciteit worden verhaald, terwijl aardgas voor verwarming amper wordt belast. Het nieuwe Europese ETS-2 systeem, dat vanaf 2027 leveranciers van aardgas en stookolie verplicht emissierechten te kopen, zal de gasprijs verhogen, maar volgens experten niet voldoende om warmtepompen echt competitief te maken.

Tegen deze achtergrond is het logisch dat warmtenetten steeds meer in beeld komen. Ze bieden een collectieve manier om gebouwen te verwarmen via een centraal duurzaam warmteaanbod, en vormen een aantrekkelijk alternatief voor individuele warmtepompen, zeker in dichtbebouwde gebieden of bij herontwikkeling van wijken.

In dit artikel verkennen we wat warmtenetten zijn, met hun voor- en nadelen, welke soorten warmtenetten er bestaan en wat de gevolgen zijn voor het gebouwontwerp.

Wat is WARMTENET?

Een warmtenet is een manier om warmte van een warmtebron naar één of meerdere warmteafnemers te transporteren. Deze warmteafnemers kunnen bijvoorbeeld gebouwen zijn die deze warmte gebruiken voor de ruimteverwarming en de productie van sanitair warm water. Maar ook fabrieken of ziekenhuizen. Doorgaans zoekt de warmtenetuitbater naar een balans. In zijn meest duurzame vorm bestaat de warmtebron uit een duurzame warmtebron, zoals restwarmte uit industriële processen.

Warmtenetten bestaan op alle schalen, van twee gebouwen of bedrijven die met elkaar verbonden worden om warmte uit te wisselen, over wijk- of campusschaal tot stadsniveau.

Het net bestaat typisch uit een thermisch geïsoleerd ondergronds leidingennetwerk uit staal of kunststof waarbij water de warmte transporteert. De leidingen zijn steeds in paren te vinden: een heen- en een retourleiding en vormen zo een gesloten circuit, waarbij het water circuleert door pompen.

Welke soorten warmtenetten zijn er?

Hoewel warmtenetten geen nieuw gegeven zijn, heeft de technologie erachter al een hele transitie achter de rug. Afhankelijk van de temperatuur waarop een warmtenet werkt, spreken we van een eerste generatie tot en met vijfde generatie warmtenet:

• 1e generatie: deze technologie wordt al het langst gebruikt en werkt aan de hand van stoom. Er worden echter nog steeds eerste generatie warmtenetten aangelegd, denk maar aan het Ecluse-warmtenet in de Waaslandhaven waar restwarmte uit afvalverbranding aan hoge temperatuur wordt verdeeld naar de omliggende chemische bedrijven. Deze stoomnetten worden voorzien van goede isolatie om de energie-efficiëntie te verhogen.
• 2e generatie: systeem op water met een temperatuur van meer dan 90°C.
• 3e generatie: klassieke warmtenetten van 70-90°C, vaak gevoed met industriële restwarmte.
• 4e generatie: laagtemperatuur (45-70°C), met meer mogelijkheden voor duurzame bronnen (zoals aquathermie, riothermie, geothermie).
• 5e generatie (bronnetten): neutrale temperatuur (5-25°C), vereist een individuele boosterwarmtepomp per gebouw.

De temperatuur van het water in het warmtenet speelt een belangrijke rol. Hoe hoger de temperatuur van een warmtenet, hoe meer gebouwen en bedrijven onmiddellijk kunnen aansluiten. De duurzame warmtebronnen die een warmtenet met een hoge watertemperatuur kunnen voeden, zijn echter beperkt tot voornamelijk restwarmte van industrie, afvalverbranding en elektriciteitsproductie.

Hoe lager de temperatuur van een warmtenet, hoe hoger de energie-efficiëntie van het warmtenet, maar ook hoe strenger de eisen worden voor de aangesloten gebouwen. Voor de vierde generatie warmtenetten spreken we over temperaturen tussen 45 en 70 °C. Op deze temperaturen zijn er veel meer duurzame warmtebronnen die kunnen ingezet worden dan bij hoge warmtenettemperaturen, al dan niet in combinatie met een warmtepomp. Voorbeelden van laagtemperatuur-warmtebronnen zijn aquathermie (warmte uit oppervlaktewater), riothermie (warmte uit rioleringswater), ondiepe geothermie of bodemenergie (warmte-uitwisseling met de bodem BEO of met het grondwater KWO), datathermie (restwarmte van de koeling van datacenters), …

De vijfde generatie warmtenetten of bronnetten zijn een bijzondere categorie: het zijn netten, vaak niet geïsoleerd, die gebruikmaken van laagtemperatuur-warmtebronnen, vaak in combinatie met ondiepe geothermie. De warmte wordt verdeeld met een ‘neutrale’ temperatuur, tussen 5 en 25 °C. Om van deze warmte gebruik te kunnen maken, moet elk aangesloten gebouw beschikken over zijn eigen warmtepomp om de warmte te kunnen optransformeren tot temperaturen die bruikbaar zijn voor ruimteverwarming. Vandaag liggen alle gerealiseerde bronnetten in Vlaanderen op campussen of in nieuwbouwprojectontwikkeling.

Dit betekent echter niet dat er steeds moet gestreefd worden naar de laatste nieuwe generatie van warmtenetten. Elke generatie heeft vandaag zijn plek in de gebouwde omgeving, afhankelijk van de locatie, de beschikbare lokale warmtebronnen en het type warmteafnemers.

Voor het verder verduurzamen van onze bestaande steden zal eerder gebruikgemaakt worden van warmtenetten van de derde of vierde generatie. Voor nieuwbouwprojectontwikkeling zal een warmtenetten van de vierde of zelfs vijfde generatie wel een oplossing kunnen bieden.

Nieuw in Vlaanderen?

Warmtenetten zijn zeker niet nieuw in Vlaanderen, al is het aandeel van warmtenetten in de totale energiemix nog steeds beperkt. Historisch gezien hebben we vooral warmtenetten uit de jaren ’70 en ‘80 op basis van de restwarmte uit afvalverbranding en elektriciteitsproductie, deze bevinden zich in Gent, Brugge en Roeselare. De laatste tien jaren zien we echter een toename met onder meer uitbreidingen van deze bestaande warmtenetten en het ontstaan van nieuwe systemen in onder meer Oostende, Kuurne/Harelbeke, Antwerpen, …

Ook in de context van nieuwbouw zijn er heel wat nieuwe systemen ontstaan door de duurzaamheidsambities van de projectontwikkelaar of onder invloed van het verbod op gasaansluitingen voor nieuwe verkavelingen.

Veel informatie over de bestaande warmtenetten in Vlaanderen is te vinden op de website van de Vlaamse Nutsregulator.

Wat zijn de voor- en nadelen?

Duurzame warmtenetten bieden heel wat voordelen:

• Zo kan één duurzame bron vaak vele gebouwen verwarmen, en kan de aanleg van een warmtenet het aanboren van een duurzame warmtebron mogelijk maken, waar dat voor één gebouw waarschijnlijk niet rendabel is.
• De aanpassingen die aan een gebouw noodzakelijk zijn (vergaande isolatie van de bouwschil) zijn niet steeds nodig om duurzaam te verwarmen met een warmtenet, of kunnen later uitgevoerd worden.
• Ook qua uitzicht en geluid zijn warmtenetten aantrekkelijker dan warmtepompen.

Warmtenetten hebben echter ook nadelen:

• Het gaat om grote, langdurige projecten om te realiseren met risico’s, hoge investeringskosten en zeer veel betrokken partijen. Een warmtenetontwikkelaar, een lokale overheid, een duurzame warmtebron en meerdere warmteafnemers moeten overeenkomen, en het financiële plaatje moet kloppen voor elk van deze partijen.
• In tegenstelling tot warmtepompen laten warmtenetten tot en met de vierde generatie geen koeling op basis van het warmtenet toe. De vijfde generatie warmtenetten laat dit wel toe, maar de toepassing is vooral beperkt tot nieuwe projectontwikkeling.
• Bovendien staan warmtenetleveranciers op dit moment niet te springen om een net uit te breiden voor enkele woningen. Hun focus ligt vooral op projecten met grotere gebouwen en een gegarandeerde, hogere warmtevraag zoals ziekenhuizen, fabrieksgebouwen of een hele wijk (denk aan Linkeroever in Antwerpen of de Nieuwe Dokken in Gent). Die maken voor hen de businesscase haalbaar.

Wat is het warmtebeleid van mijn gemeente?

Heel wat Vlaamse steden en gemeenten hebben ondertussen al hun warmtebeleid klaar, of zijn hier volop mee bezig. Eén van de onderdelen van een warmtebeleidsplan is een kaart van het grondgebied die aangeeft in welke zone wordt ingezet op individuele duurzame verwarmingsoplossingen (individuele warmtepompen) of collectieve duurzame verwarmingsoplossingen (warmtenetten in diverse vormen of het individueel gebruik van collectieve warmtebronnen).

Hoe sluit je aan op een warmtenet?

Bij het bepalen van het verwarmingsconcept is het steeds belangrijk om na te gaan of er al een warmtenet nabij ligt of dat er in de nabije toekomst een warmtenet gepland is.

• Raadpleeg daarvoor de warmtekaart van de Vlaamse Nutsregulator of Geopunt.
• Informeer vervolgens bij de warmtenetbeheerder of warmteleverancier van het warmtenet wat de aansluitmogelijkheden zijn.
• Is er geen warmtenet te zien op de kaarten? Raadpleeg dan de stad of gemeente om te kijken of er voor de omgeving van het project op korte termijn een warmtenet gepland is. Voor grote renovatie- of nieuwbouwprojecten met meerdere gebouwen is het interessant om zelf initiatief te nemen voor de ontwikkeling van een nieuw warmtenet. In dat geval kan het interessant zijn om een warmtenetontwikkelaar (of Energy Service Company, ESCO) of studiebureau te betrekken.

Aansluiten op een warmtenet tot en met de vierde generatie gebeurt via een afleverset (eengezinswoning of appartement) of afleverstation (grotere warmteafnemers) met warmtewisselaar die in de kelder of op het gelijkvloers wordt opgesteld. Het warmtenet draagt via deze installatie zijn warmte over op de cv-installatie van het aangesloten gebouw, zonder dat het water van het warmtenet rechtstreeks door de binneninstallatie van het gebouw stroomt.

Om een bestaand gebouw aan te sluiten op een warmtenet is het dus belangrijk dat de interne verwarmingsinstallatie vertrekt vanuit de kelder of het gelijkvloers, of dat er een gemakkelijk leidingtraject kan aangelegd worden tussen de kelder en de huidige cv-installatie. De ruimte die nodig is voor de afleverset of het afleverstation is doorgaans kleiner dan de ruimte die nodig is voor een gas- of stookolieketel.

De verbruikte hoeveelheid warmte wordt gemeten en op basis die meting afgerekend. De warmtenetbeheerder blijft normaal eigenaar van de warmtewisselaar, waardoor het onderhoud of de herstellingswerken door deze partij uitgevoerd worden.

Voor de aansluiting op een warmtenet van de vijfde generatie of bronnet, ziet de installatie er heel gelijkaardig uit als bij een gebouw dat wordt verwarmd met een warmtepomp op geothermie. Het gebouw heeft een eigen warmtepomp in de kelder of op het gelijkvloers. In de plaats van de leidingen van een BEO-veld die van buiten naar binnen komen, komen de leidingen van het bronnet vanuit de kelderwand tot aan de warmtepomp.

De warmteleveranciers hebben vaak voorschriften voor het lokaal waar de afleverstations worden geplaatst. Sommige steden en gemeenten hebben in de bouwcode voorschriften opgenomen voor nieuwe appartementsgebouwen voor het voorzien van een collectieve technische ruimte en de nodige verticale technische schachten om de aansluiting op een warmtenet op termijn steeds mogelijk te maken.

WAT BETEKENT DIT VOOR JOU ALS ARCHITECT?

Warmtenetten zijn here to stay.

Voor architecten betekent dit dat rekening houden met een mogelijke warmtenetaansluiting steeds belangrijker wordt in het ontwerptraject. Aandacht voor de positionering van afleversets of -stations, de interne installatie en het ruimtelijk inpassen van de infrastructuur zijn daarbij cruciaal.