Pieter Edelman
20 November 2015

Warmte-uitwisseling blijft veelal onderbelicht in het energiedebat. Onterecht, want meer dan een derde van het Nederlandse energiegebruik hangt samen met warmteopwekking, terwijl de industrie veel ongebruikte restwarmte produceert. Het is echter lastig om de businessmodellen sluitend te maken. Het wachten is op de politiek.

De gemeente Rotterdam dacht er een tijdje terug warmpjes bij te zitten met een mooi duurzaam initiatief. Via het Warmtebedrijf, een publiek-private onderneming, was er een 26 kilometer lange pijpleiding voor warm water aangelegd vanaf afvalverwerker AVR in de haven. Vijftigduizend huishoudens konden zo profiteren van de warmte die bij de afvalverbranding vrijkomt. Dat zou een forse besparing in het gasgebruik opleveren, en AVR zou er nog eens een zakcentje aan overhouden ook. Een win-winsituatie.

Totdat er ineens een gepeperde rekening van AVR op de mat viel bij het Warmtebedrijf. De afvalverwerker bleek ineens veel hogere kosten in rekening te brengen dan voorzien: een bedrag van dezelfde orde als verwarming via aardgas. En dat voor een ongewild restproduct. Een gang naar de rechter volgde, maar dit voorjaar bleek dat die meeging in de argumentatie van AVR: tegenwoordig is het bedrijf een warmteleverancier, en tja, toevallig maakt het zijn product met behulp van afval. Een mooi voorbeeld van de perikelen rond de nog relatief jonge handel in warmte.

Voor warmteopwekking is in Nederland jaarlijks twaalfhonderd petajoule nodig: ruim vijfendertig procent van de nationale energierekening. Dat is meer dan bijvoorbeeld het totale elektriciteitsverbruik. Een deel daarvan betreft industriële toepassingen die hoge temperaturen vereisen. Maar drie vijfde van het aandeel gaat naar ‘laagwaardige’ warmte van onder de honderd graden. Gewoon voor verwarming van huizen, gebouwen en kassen. Juist in die laagwaardige categorie zit in Nederland veel potentieel om slimmer om te gaan met warmte. Onderzoeksbureau CE Delft becijferde vorig jaar dat het technisch mogelijk moet zijn om tegen 2020 al met al meer dan vijfhonderd petajoule van het jaarlijks warmteverbruik af te schaven. Ook financieel een aantrekkelijke gedachte.

Warmtebehoefte
Warmtebehoefte in Nederland per temperatuurbereik. Bron: CE Delft

CE Delft keek daarbij naar een combinatie van technieken: betere isolatie van (nieuwe) gebouwen, verbetering van processen, gebruik van aardwarmte, biogas en zonneverwarming doen allemaal een duit in het zakje. Het grootste potentieel zit echter in het op de een of andere manier gebruiken van restwarmte, in de eerste plaats via warmtekrachtkoppeling. Daarbij wordt de warmte die vrijkomt bij de opwekking van elektriciteit nuttig toegepast (of andersom). Warmtekrachtkoppeling kan op alle schalen worden toegepast, van huishoudens tot aan elektriciteitscentrales die aangesloten zijn op de stadsverwarming. Daarnaast is er nog de industriële restwarmte die via koeltorens wordt geloosd in de lucht, of in de rivier ‘verdwijnt’.

Om schommelingen in vraag en aanbod te bufferen, kan warmte bovendien vrij goed worden opgeslagen. In sommige bodemlagen kan warmte zelfs voor langere tijd worden vastgehouden, waardoor het mogelijk is om in de zomer te koelen en in de winter te verwarmen. Voor dagelijkse schommelingen is ook gewoon een grote watertank mogelijk. Warmteopslag kan tevens lokaal worden toegepast; voor een tuinder of middelgroot bedrijf is het best haalbaar om een eigen put te slaan.

Warmte-initiatieven kunnen er sterk van profiteren als het mogelijk is warm water uit te wisselen tussen spelers. Vraag en aanbod kunnen dan veel beter op elkaar worden afgestemd. Daar is de laatste jaren al wel schot in gekomen. Het Mijnwater-project in de gemeente Heerlen gebruikt bijvoorbeeld de oude kolenmijnen om water te verwarmen en om warmte te bufferen. Op een industrieterrein in Delfzijl is een openbaar stoomnetwerk aangelegd. En in Zuid-Holland moet de zogenaamde Warmterotonde de industrie in de Rotterdamse haven, energiecentrales in de regio, de glastuinbouw en stadsverwarmingsinstallaties van diverse steden aansluiten op een gezamenlijk netwerk.

Monopoliepositie

Tegelijk zijn er belemmeringen. Behalve van koudwatervrees voor nieuwe technologieën (pun not intended) heeft warmte ook last van een euvel dat veel duurzame technologieën plaagt: de gebruikskosten vallen dan wel lager uit, er moet eerst fors worden geïnvesteerd in de infrastructuur. De Warmterotonde moet op den duur meer dan zes miljard euro uitsparen, maar voordat het zover is, moet er eerst bijna vierenhalf miljard euro op tafel komen. Dergelijke investeringen laten zich alleen rechtvaardigen met een goede businesscase.

In zijn warmtevisie ging minister Kamp van Economische Zaken dit voorjaar ook in op warmte-uitwisseling. Hij denkt dat er in Nederland een half dozijn regio’s zijn waar het grootschalig kan worden toegepast, plus talloze mogelijkheden op kleine schaal. De minister wijst bovendien op de mogelijkheden voor ‘warmtecascadering’: stoom uit een energiecentrale kan bijvoorbeeld eerst naar een fabriek in de buurt die hoge temperaturen nodig heeft, en vervolgens doorgepompt worden naar de stadsverwarming.

Kamp ziet echter twee grote hobbels. De eerste is de zekerheid voor spelers. Vaak is het aanbod op een net beperkt tot een enkel bedrijf. Dat maakt de gok voor andere spelers om te investeren in een warmtenet wel erg groot; de leverancier heeft een monopoliepositie en kan bovendien zomaar besluiten om te verhuizen of te stoppen met het experiment. Andersom heeft de leverancier met een klein aantal afnemers te weinig zekerheid dat hij zijn warmte wel kwijt kan, om langetermijninvesteringen te doen.

De remedie is volgens Kamp om naar open warmtenetten te streven, waar de infrastructuur onafhankelijk wordt beheerd en iedere potentiële leverancier of afnemer toegang kan krijgen. Dat moet grote fluctuaties in vraag en aanbod het hoofd bieden.

Het tweede grote knelpunt is dat de prijs van warmte in de praktijk gekoppeld is aan de aardgasprijs. Dat zit zo: begin vorig jaar is de Warmtewet in werking getreden, bedoeld om consumenten en bedrijven te beschermen tegen warmteaanbieders. Voor afnemers is overstappen namelijk praktisch onmogelijk; in gebieden met stadsverwarming wordt geen aardgas geleverd. Dus is in de Warmtewet het zogenaamde ‘niet meer dan anders’-principe opgenomen, dat de maximale vergoeding voor warmte gelijkstelt met de kosten voor verwarming via aardgas.

Dat is opnieuw geen goede basis voor langetermijninvesteringen door een warmteleverancier. De gasprijs fluctueert namelijk sterk, en elke vorm van maatwerk wordt uitgesloten. Het is bijvoorbeeld niet mogelijk lage aansluitkosten en hoge verbruikskosten te rekenen als een klant dat wil.

E.on Maasvlakte

Verzadigde stoom

De minister heeft echter nog geen goed idee hoe de problemen ook opgelost kunnen worden. Hij wil nu eerst met alle belanghebbenden rustig onderzoek doen naar wat er eigenlijk nodig is voor een goede businesscase. Kortom: het zal nog wel even duren voordat warmtenetten grootschalig kunnen bijdragen aan energiebesparing.

Het is echter ook mogelijk om anders over restwarmte te denken. Het Institute for Sustainable Process Technology pleit er bijvoorbeeld voor om restwarmte op te waarderen en binnen de industrie zelf te hergebruiken. Bij een project in een papierfabriek in Roermond zijn daarmee al successen geboekt. Met een warmtepomp wordt na het drogen van het papier de lucht van 64 graden gebruikt om verzadigde stoom op te wekken. Daarmee wordt weer warm water gemaakt dat op diverse plaatsen in de fabriek wordt gebruikt. Op deze manier is het bedrijf in staat met iedere kilowattuur aan elektriciteit vier kilowattuur aan proceswarmte uit restwarmte op te wekken. Veel simpeler dan het aanleggen van dure warmtenetten.

Onderzoekers van de Universiteit Utrecht kwamen eerder dit jaar nog met een ander idee om restwarmte nuttig in te zetten: voor blauwe energie, de opwekking van stroom door het mengen van zoet en zout water op plekken waar rivieren de zee in stromen. Volgens de Utrechtse onderzoekers kan het rendement fors worden opgekrikt door het zoete water eerst te verwarmen met restwarmte. Bij een temperatuur van vijftig graden verdubbelt het rendement al.

De Delftse start-up Nerdalize heeft ook zijn eigen kijk op warmtedistributie. Datacentra produceren een enorme hoeveelheid warmte, en moeten flink in de buidel tasten om de servers te koelen. Een perfecte kandidaat dus voor aansluiting op een warmtenet. Maar Nerdalize heeft een simpelere oplossing: de servers direct in de huiskamer plaatsen. Het idee kon afgelopen voorjaar rekenen op een investering van Eneco.