Vraag maar eens hoe een warmtepomp werkt. Negen van de tien keer hoor je: ‘Als een omgekeerde koelkast.’ Ja, duh, dan weet je toch nóg niets? Want je weet toch ook niet hoe een koelkast werkt?

Om te weten wat je aan een warmtepomp hebt, moet je hem gaan snappen. Maar dan écht.

Ik leg het je uit: stap voor stap.

Wat is een warmtepomp?

Een warmtepomp is een apparaat dat vloeistof rondpompt. De vloeistof haalt op één plek warmte op, en geeft die op een andere plek weer af. Tussen het ophalen en afgeven verandert er iets: van temperaturen onder nul maakt de warmtepomp 40 tot soms wel 65 graden. 

Dat doet hij superefficiënt. Met één kWh aan stroom maakt hij tussen de twee en ruim vijf kWh aan warmte: alsof hij vijf broden bakt van het deeg voor maar één brood. 

Ja, ja, maar hoe werkt dat dan?

Door de buizen loopt geen water, maar een zogenaamd koudemiddel. Water gaat bij honderd graden koken, een koudemiddel soms al bij temperaturen van 25 graden ónder nul. De vloeistof gaat als een treintje langs vier stations. 

I. Het eerste station is de warmte-ophaalplek, waar de vloeistof zich warmt aan de bron. Dat is bijvoorbeeld de buitenlucht. Zelfs als het licht vriest werkt de temperatuur van de buitenlucht als een vuurtje voor de vloeistof. Die verdampt, en in verdampte vorm neemt hij de temperatuur van de omgeving beter op. Denk maar aan het effect van een vluchtige vloeistof als nagellakremover op je hand: dat voelt koud aan, hij pakt jouw warmte af. 

II. In dampvorm gaat de vloeistof naar het tweede station: een compressor. Die verhoogt de druk, en daarmee ook de temperatuur. Dat effect kennen we van een snelkookpan: het kookpunt van water is daar niet meer 100, maar 120 graden. Je rijst is eerder gaar.  

III. Het derde station is de afleverplek: de plek waar de damp neerslaat op buizen met koud water. De damp condenseert en is weer vloeibaar. Hij geeft zijn warmte af aan het water in de buizen. 

IV. Het laatste station is een zogenaamd expansievat: in dat vat gaat de druk er weer af. Hoe lager de druk is, hoe lager ook het kookpunt wordt. En dat is handig, als de nu afgekoelde vloeistof opnieuw langs de warmtebron gaat. Die verdampt dan juist op lagere temperaturen. Denk nu aan water koken, hoog in de bergen. Daar kookt het al op 90 graden. Het koudemiddel kan opnieuw langs de bron. 

Dus de HR-ketel eruit en de warmtepomp erin

Ja. Alleen is er één groot verschil: uit een warmtepomp komt meestal tussen de 30° en 55°. Uit een aardgasgestookte HR-ketel komt 90°. Je moet de warmte dus beter gaan vasthouden: dikke kans dat je je woning moet isoleren. En wie isoleert moet ook ventileren. En je moet de warmte beter gaan spreiden: vloer- of wandverwarming werkt beter dan slechts één radiator voor het raam. 

Heb je een oud huis, met oude radiatoren? 
Dan is het nog een hele klus. 

Maar je krijgt er ook iets voor terug: een lage energierekening. Met wat je bespaart kun je de investering in je nieuwe installatie en je verbouwing terugbetalen. 

En er is nog iets: veel warmtepompen kunnen ook koelen, wat prettig is als het aantal hittegolven toeneemt.  

Maar, een warmtepomp maakt toch een takkeherrie? 

Nee, de warmtepomp zelf maakt weinig geluid. 

Wat je waarschijnlijk bedoelt is de buitenunit van een warmtepomp. Net als en airco zuigt hij met een ronddraaiende ventilator de buitenlucht aan. Vooral als het koud is moet de buitenunit hard werken. Hij kan dan tot 50 decibel aan geluid produceren. Dat is minder dan een vaatwasser (60 dB), maar meer dan het geluid van wind door de bomen in een stille slaapkamer (25 dB), zegt de Hoorstichting. Je kunt er van alles aan doen, en ze worden steeds stiller. 

Warmte uit de schutting 

Maar wat belangrijker is: de warmtepomp is niet getrouwd is met die buitenunit. Frits Verhoef, bewoner van een benedenwoning in De Pijp, plaatste bijvoorbeeld PVT-panelen: panelen die elektriciteit opwekken (PV) en die tegelijkertijd warmte van de zon en de buitenlucht (T) naar de warmtepomp brengen. Die panelen zijn muisstil. Meestal leg je de panelen op het dak. Maar Verhoef heeft geen dak, hij heeft slechts een tuin van 30 m2, waar hij ze als schuttingen omheen zette. 

Buitenlucht is bovendien maar één van de mogelijke bronnen. En niet eens de beste. Ga maar na: op de koudste dagen, als we de meeste warmte nodig hebben, is de buitentemperatuur op z’n laagst.

Warmte uit de gracht, de tuin en de zon

Constantere bronnen zijn grachtenwater. Of de aarde in je tuin. Je kunt ook denken aan het riool: dankzij douche- en afwaswater is dat altijd zo’n 15 graden. Of de zon, die ervoor zorgt dat je in de zomer kokendheet water van je dak kunt halen. Dat kun je onder de grond opslaan, als wintervoorraad. En ga zo maar door.

Warmte zit echt overal. 

Warmte maken is dus als je eigen sla verbouwen. Het kan altijd wel ergens: in de tuin, op het dak, op je balkon, in je kelder, of waar dan ook.

Wil je weten of jouw woning – nu al – geschikt is voor een warmtepomp? 

Doe alsof je al een warmtepomp hebt: verlaag de maximale aanvoertemperatuur van je HR-ketel naar 55 graden. Gaat dat goed? Dan kun je zakken naar 50. Krijg je het koud? Dan weet je dat je een plan moet maken: vóór je een warmtepomp in huis haalt.  

Dat hoef je niet alléén te doen. 

Woon je in de buurt van Amsterdam? Dan kun je voor gratis en onafhankelijk advies naar het maandelijkse energiespreekuur van 02025.nl. 

Kies altijd een onafhankelijke adviseur. 

Als je een half uur voor je op reis gaat je koffer pakt, neem je té veel mee en ben je tóch van alles vergeten. Wel drie truien, niet je zwembroek. Of andersom. In de haast om zo snel mogelijk van het aardgas af te gaan zie je hetzelfde gebeuren. Té snel zoeken we een oplossing, zonder eerst goed na te denken over wat we straks écht nodig hebben.  

De oplossing die Amsterdam koos om grote delen van de stad aardgasvrij te maken ligt onder de grond. Een grote Zwart Slang. Soms kun je hem even zien, zoals nu in het water langs de Olympiakade in Amsterdam Zuid. Binnenkort duikt hij, met een lengte van bijna 4 kilometer, weer onder de grond. 

Het is een verlengstuk: een technologisch hoogstandje dat twee bestaande warmtenetten in Amsterdam-West en Oost met elkaar gaat verbinden. Daarna kunnen nog eens 20.000 nieuwe woningen worden aangesloten op Stadswarmte.

Stadswarmte

Stadswarmte is restwarmte. Het is warmte die vrij komt in grote fabrieken, waar we anders niets mee zouden doen. In Amsterdam gaat het om warmte die vrijkomt bij afvalverbranding in de westelijke havens en uit de elektriciteitscentrale in Diemen. Die warmte stroomt in de vorm van water met temperaturen van tot wel 110 graden de stad in. 

Stadswarmte is een grootschalig en snel alternatief voor aardgas. In plaats van een gasbuis komt er een waterslang onder de grond. In plaats van een gasketel krijg je een warmtewisselaar, die de temperatuur van het net afgeeft aan het water van je radiatoren, en je douche. Klaar ben je. 

Maar hoe duurzaam is warmte uit afval? 

Restwarmte is duurzaam: anders zouden we het de lucht in pompen. Maar warmte uit het verbranden van afval? Daar moeten we nu juist zo snel mogelijk vanaf, vindt ook de Gemeente Amsterdam. We moeten minder afval produceren en wat we dan nog hebben recyclen. Dat vindt ook de Gemeente Amsterdam die in de Agenda Duurzaam Amsterdam stelt dat de stad in 2020 65% van het afval wil recyclen, en in 2050 100%. Dan gaan de ovens uit en is er geen restwarmte meer. 

Stadswarmte brengt Amsterdam in een onmogelijke positie. In het belang van zogenaamd duurzame stadswarmte moeten we écht duurzaam afvalbeleid zo lang mogelijk uitstellen. Dat lukt aardig: anno 2019 recyclet Amsterdam slechts 17,4% van al het afval. Om de ovens optimaal te laten werken komt ook nog eens een kwart van alle aanvoer uit Engeland. 

En hoe duurzaam is restwarmte uit een elektriciteitscentrale? 

Nu staat er nog een gascentrale in Diemen. Gas is niet duurzaam. Maar binnenkort vervangt Vattenfall die voor een biomassacentrale: een centrale die brandt op bomen, want dat is – op papier – wél duurzaam: bomen nemen tijdens hun leven namelijk evenveel CO2 op als ze tijdens de verbranding uitstoten. 

Alleen, die bomen groeien niet in Nederland. We moeten ze dus eerst nog met zwavel uitstotende schepen, uit de VS deze kant op halen. Vervolgens duurt het járen voor ze alle uitgestoten CO2 weer hebben opgenomen. Omwonenden van de centrale zijn ook niet blij met de overstap naar biomassa omdat er naast CO2, stikstof en fijnstof uit de schoorsteen komt. 

Ook in de VS groeit de weerstand tegen de Nederlandse import van bomen. Een Amerikaanse actievoerder noemt het ‘een ecologisch drama (..) voor de biodiversiteit, voor de wilde dieren en voor de waterkwaliteit.’

Kosten van stadswarmte

De aanleg van stadwarmte is kostbaar. Alleen al de nieuwe verbinding kost 400 miljoen euro. Vattenfall neemt een groot deel van die kosten op zich. Dat lijkt prettig, maar Vattenfall, dat is een commercieel bedrijf. Een Zweeds staatsbedrijf. De Zweden doen uiteraard niet aan liefdadigheid en willen de investering graag met winst terugverdienen.

Is stadswarmte duur? 

Nee, zeggen de energieleveranciers. Er is een maximum aan wat energieleveranciers mogen vragen en ze benadrukken graag dat ze daar met hun prijzen onder blijven. 

Ja, zeggen klanten als ze het vergelijken met wat ze eerder kwijt waren aan gas. Je hoeft weliswaar nooit meer je gasketel te vervangen, maar de aansluitkosten en het vastrecht, zeg maar je abonnement op de warmte, zijn hoog. De aansluitkosten zijn eenmalig, maar het vastrecht is een maandelijkse last. Die blijft hoog, ook als je maar weinig energie verbruikt.  Dat pakt dus slecht uit voor mensen met kleine huizen, en mensen die zuinig en bewust met energie omgaan. 

Geen prikkel om te verduurzamen

Als het in je kosten niet uitmaakt, waarom zou je de verwarming dan lager zetten? Stadswarmte is bovendien zó warm, dat dubbel glas niet nodig is. Lekker makkelijk. Ja, maar het is ook een gemiste kans. Stadswarmte zet niet aan tot energiebesparing en zo blijf je afhankelijk van hoge temperaturen. Het resultaat is een dubbele lock-in.  

Lock-in?

Een lock-in is dat je bent ingesloten: je kunt geen kant meer op. Krijg je een warmtenet in de straat, dan is aansluiting vaak verplicht. En eenmaal aangesloten kun je niet zomaar overstappen naar een andere, goedkopere energieleverancier. Dat is de eerste lock-in.

De tweede zit’m in onze blijvende afhankelijkheid van hoge temperaturen. Zowel onze slecht geïsoleerde woningen als het warmtenet zijn straks niet geschikt voor lagere temperaturen. Dat zit zo: de buizen van een Hoge Temperatuur  (HT) warmtenet zijn relatief smal, en dat maakt ze ongeschikt voor bijvoorbeeld de in de zomer opgeslagen warmte van de zon of de restwarmte van de plaatselijke bakker. De buizen die straks de grond in gaan zijn dus uitsluitend geschikt voor bronnen met uitzonderlijk hoge temperaturen. En die zijn schaars, en eindig. 

Als alternatieven noemt Vattenfall diepe geothermie en waterstof. Diepe geothermie, of aardwarmte, is een nog onbewezen techniek en niet zonder gevaar. Voor het maken van waterstof is veel elektriciteit nodig, meer dan we in Nederland kunnen opwekken. Daarmee creëer je dus – al weer – een grote afhankelijkheid van het buitenland. 

Stadswarmte met hoge temperaturen is waanzin

De uitbereiding van het HT warmtenet is in de eerste plaats om 20.000 woningen te voorzien van warmte: het gaat om nieuwe woningen. En dat is waanzin, zegt in 2017 ook de Gemeenteraad van Amsterdam. Met de kennis van nu kunnen we immers zó bouwen dat het afstrijken van een lucifer al genoeg is om de woonkamer warm te krijgen. Wat je dan nog nodig hebt aan energie kun je makkelijk zelf opwekken. 

Maar ook voor de bestaande bouw moet je je afvragen of je afhankelijk wilt blijven van hoge temperaturen. Het aanbod van bronnen die hoge temperaturen leveren is beperkt. Er zal altijd wel wat restwarmte overblijven, maar steeds minder.

Hoe dan wel? 

Met nieuwe technieken kunnen we het al lang veel slimmer aanpakken. Warmte zit namelijk overal. Denk aan de zon, de lucht of het water in de sloot. Je herkent het niet altijd als warmte, maar van een paar graden kan een warmtepomp makkelijk 40 graden maken. 

Ook de bronnen van een warmtenet kunnen duurzamer, de temperaturen kunnen omlaag.  

Deense warmtenetten (MT)

In Denemarken zijn zo’n 400 warmtenetten. 68% van de bevolking is er op aangesloten. Ze zijn als een nutsvoorziening, zoals drinkwater: een basisbehoefte waarin wordt voorzien door de overheid. Mede daarom is het verboden om winst te maken. 

Bijzonder is dat het om open netwerken gaat, waarop meerdere bronnen hun warmte afgeven. En misschien wel nóg belangrijker: klanten zijn mede-eigenaar van de netten en hebben zeggenschap over de keuze van bronnen. Dat maakt dat ze makkelijk kunnen overschakelen op ándere, meer duurzame bronnen. Op warmte uit rioolwater. Op lokale restwarmte van een datacenter. Of op grootschalige zonnewarmteprojecten, die daar als paddenstoelen uit de grond poppen. Immers, een megawattuur aan warmte van de zon is twintig keer goedkoper dan de biomassaboiler en veertig keer goedkoper dan de gasboiler, weten ze in Denemarken.

De temperatuur in het zogenaamde middentemperatuur warmtenet (MT) is maximaal 70 graden. Dat kan nog steeds rechtstreek je radiator en je douche in. 

Een Haarlems warmtenet

In Het Ramplaankwartier in Haarlem gaan ze nog een stapje verder. Daar ligt een uitgewerkt plan van bewoners, de gemeente en de TU Delft voor een warmtenet dat álle warmte uit zon haalt. De temperatuur van het lage temperatuur warmtenet (LT) is maximaal 25 graden. Met elektriciteit en warmteproducerende panelen op daken van woningen en andere gebouwen gaan de bewoners zelf hun energie leveren. Met isolatie gaan ze besparen op de vraag. 

Wat lastig lijkt, is dat er geen Vattenfall of Eneco is die alle zorgen en kosten uit handen neemt. Als woningeigenaar of woningcorporatie moet je dus zelf een deel van de investering doen. Dat geld kun je echter lenen, en vervolgens afbetalen met wat je bespaart op je energierekening. Je bent niet meer kwijt dan je nu betaalt aan je energierekening. Het duurt wel even. 

Maar dan heb je ook wat: levenslang gratis energie van de zon. 

En dus?

We hebben haast, maar laten we niet gaan rennen. Laten we voordat we onze tas inpakken goed nadenken waar we naartoe willen en wat we dan nodig hebben. 

Laten we niet te snel meegaan in de ventrale oplossing van overheden en bedrijven.

Laten we niet denken dat het allemaal te complex is. Of te duur. Met de huidige technieken kan er zo veel.

Je maakt je zorgen, hè?

Of het wel snel genoeg gaat, met die paar windmolens en wat zonnepanelen. Want daarmee gaan we het toch niet redden?

Ik heb nieuws voor je. Er verandert écht iets, ook al zie je er nu nog niet veel van.

We staan wel degelijk op de duikplank. De hoge. We staan nog moed te verzamelen. Maar op een dag, springen we.

Die sprong in het diepe, dat is de energietransitie.

Wat is een transitie?

Een transitie is een onomkeerbare verandering van het systeem.

Denk aan geklutste eieren waar je een omelet van bakt: de eieren gaan nooit meer netjes terug in het eierrekje van je koelkast.

De energietransitie waar we voor staan is de overgang van fossiele brandstoffen naar energie uit duurzame bronnen, zoals wind, zon en aardwarmte.

Dat klinkt simpel

Ja. En technisch gezien is het dat ook, maar op het sociale vlak is er weerstand. Want verandering doet pijn. Denk aan werknemers die hun baan gaan verliezen. Of aan de Nederlandse staatskas die 20% van haar inkomsten uit fossiele brandstoffen gaat mislopen.

Verandering biedt ook hoop. En een grote kans op chaos.

Chaos? Kan het dan niet beter gewoon blijven zoals het is?

Nee. De bodem van onze gas- en olievoorraden is écht in zicht. En een nóg urgenter probleem, is klimaatverandering als gevolg van CO2-uitstoot. Alternatieven als wind- en zonne-energie zijn nú al goedkoper. Een overgang naar een duurzaam systeem is daarmee onafwendbaar.

Maar dat duurt dan toch nog wel even, hoop ik?

Nou, dat is de vraag. Transities gaan namelijk niet lineair, maar exponentieel. Een transitie is geen wandeling in een glooiend heuvellandschap: het is eerder een beklimming van de Eiger. In het dal voel je nauwelijks dat je stijgt. Pas aan de voet van de berg lijk je hoogtemeters te gaan maken, en vanaf dan gaat je pad loodrecht omhoog.

In het dal staan de vernieuwers. Ze staan te popelen. Boven op de berg staan de gevestigde machten. Ze doen er alles aan om op de top te blijven, met de afgrond al in zicht.

Vernieuwers zijn bijvoorbeeld energiecoöperaties. Met een zonnedak hier en een windmolen daar wekken ze elk jaar weer meer energie op.

En, wanneer komt ’ie nou, die energietransitie?

Derk Loorbach is bijzonder hoogleraar transitiewetenschappen. Een antwoord heeft ook hij niet, maar hij geeft wel een idee van waar we nu ongeveer staan.

Loorbach visualiseert activiteiten in de samenleving die de afbraak van het oude systeem en de opbouw van een nieuwe systeem aankondigen. Rode stippen markeren verschillende fases. Hoe meer activiteit, hoe dikker de stip. De stippen zijn met elkaar verbonden tot lijnen. De lijn van de vernieuwers (hoop en opbouw) stijgt. Die van de gevestigde machten (weerstand en afbraak) daalt.

Wie staat waar?

De meeste partijen staan nog op de dalende lijn van de gevestigde orde. Maar, af te lezen aan de dikte van de stippen, zijn we al volop aan het veranderen.

Neem de stip van Optimaliseren

Op de lijn van de gevestigde machten zie je dat veel partijen optimaliseren: wat ze al jaren doen, doen ze nu iets beter. Gas in plaats van kolen, en betere verbrandingstechnieken. Dat lijkt veilig, maar als de transitie écht vaart krijgt, is dit een recept voor chaos (derde stip).

Neem bijvoorbeeld Shell: Shell investeert miljoenen in duurzame energie. Maar het investeert nog steeds miljárden in het vinden van nieuwe olie- en gasvoorraden. Om de klimaatdoelstellingen van Parijs te halen moeten we alleen wél de helft van alle nú bekende olie- en gasvoorraden in de grond laten zitten.

En neem de stip van Emergentie

Wat is emergentie? Het zichtbaar worden van iets dat je tot dan toe niet opviel, omdat losse onderdelen gaan samenwerken. Zet honderd mieren bij elkaar en ze lopen maar wat rond. Maar maak er een half miljoen van en ze bouwen een ingenieuze termietenheuvel.

Zo werkt het ook met de vernieuwers. Hoe meer er komen, hoe beter ze zich organiseren en hoe meer ze opvallen. Een voorbeeld zijn de energiecoöperaties: samen met netwerkbeheerders en overheden werken ze aan oplossingen voor duurzaam verwarmen en samen energie opwekken én opslaan.

Juist die veelheid aan initiatieven is volgens Loorbach een kracht. Dankzij hun decentrale organisatie – waarbij niet meer enkele grote bedrijven aan de touwtjes trekken – zijn ze flexibeler. Ze betrekken meer mensen en ze maken optimaler gebruik van de lokale mogelijkheden.

En dus?

Wanhoop niet.
Het kan snel gaan, we staan al aan de voet van de Eiger.