Aardwarmte is een opwindende technologie waarvan de toepassingsmogelijkheden nog lang niet uitgeput zijn. Met behulp van geothermische warmtepompen kan aardwarmte al worden gebruikt voor verwarming in particuliere huishoudens. In een interview legt de kostencheckdeskundige uitgebreid uit wat dat kost en of de kosten van aardwarmte zich op de lange termijn terugverdienen.
Vraag: Hoe werkt aardwarmte überhaupt - en wat zijn de voor- en nadelen?
Kostencontrole-expert: hoe verder je de grond ingaat, hoe warmer het wordt. Onze aarde wordt warmer richting de kern van de aarde. Zelfs op een diepte van minder dan een meter is de grond op onze breedtegraden al vorstvrij - dit wordt gebruikt om funderingen te bouwen zodat ze in de winter niet kunnen bevriezen.
Iets verder naar beneden, na ongeveer 2 - 3 meter, heerst zelfs in de diepste winter een temperatuur van ongeveer 12 ° C in de aarde. Hier ligt bijvoorbeeld het grote voordeel van ondergrondse gebouwen, zogenaamde aarden huizen. Je hebt nauwelijks verwarmingsenergie nodig, ook niet in de winter.
Bij aardwarmte wordt de warmte-energie op verschillende dieptes via een koelmiddel aan de warmere grond onttrokken en de woning in getransporteerd. Deze warmte wordt vervolgens via een uitwisselingssysteem aan de verwarmingsvloeistof overgedragen en als verwarmingsenergie gebruikt. Een warmtepompsysteem wordt voor dit dat kan op verschillende manieren. Er zijn ook verschillende manieren om warmte uit de grond te halen.
Het voordeel van aardwarmte is duidelijk dat u voor verwarming gebruik maakt van een permanent beschikbare, d.w.z. praktisch hernieuwbare, energiebron. De warmte van het binnenste van de aarde is permanent beschikbaar; het wordt eenvoudig via geothermische toepassingen naar het aardoppervlak getransporteerd en daar bruikbaar gemaakt - op vrijwel dezelfde manier als de altijd aanwezige thermische straling van de zon wordt gebruikt voor zonnetoepassingen.
Een nadeel van het systeem is zeker dat de koelvloeistof continu door de grond moet circuleren om er warmte aan te onttrekken. Hiervoor is een energiebron nodig, in dit geval elektrische stroom.
Een geothermische warmtepomp heeft elektriciteit nodig om te werken
Hoewel de elektriciteit bij een warmtepomp die op deze manier werkt vrij efficiënt wordt gebruikt, is het uiteindelijk een vorm van elektriciteitsverwarming. Het gebruik van aardwarmte kan daarom alleen zo ecologisch en klimaatneutraal zijn als de elektriciteit die voor de exploitatie wordt gebruikt. Als de elektriciteit die wordt gebruikt om de warmtepomp te laten werken afkomstig is van een kolengestookte elektriciteitscentrale (er zijn er nog veel in bedrijf in Duitsland), is het ecologische evenwicht van je eigen geothermische verwarming natuurlijk catastrofaal - en er kan niet van worden gezegd dat het klimaatneutraal is. Een ander nadeel is dat naarmate de elektriciteitskosten stijgen, ook de verwarmingskosten stijgen.
Als de warmtepomp daarentegen met zelf opgewekte zonne-energie werkt, wordt voor de gehele verwarming alleen hernieuwbare energie gebruikt - in dit geval is de verwarming eigenlijk volledig klimaatneutraal. Uiteraard zijn de stookkosten ook beduidend lager.
Vraag: Wat kosten geothermische warmtepompen?
Kostencontrole expert: Het kan heel verschillend zijn, afhankelijk van hoeveel warmte er nodig is en welk type systeem er wordt gebruikt.
De warmtepomp zelf kost doorgaans slechts € 5.000 tot € 10.000 , maar de kosten voor het hele systeem liggen doorgaans tussen de € 15.000 en € 25.000 . Naast de kosten voor de warmtepomp zijn er ook kosten voor de ontwikkeling, die de prijs van de aardwarmte dan weer enorm kunnen opdrijven.
Deze relatief hoge kosten worden enigszins gecompenseerd (andere soorten verwarming liggen vaak tussen de € 10.000 - € 12.000 of zelfs minder) door middel van talrijke, hoge subsidies.
De staat promoot het gebruik van geothermische energie als verwarmingsenergie zozeer om de verspreiding van de technologie te bevorderen en om huiseigenaren te stimuleren om op ecologische energie te vertrouwen. Daarnaast zou een grootschalig gebruik van aardwarmte natuurlijk ook bijdragen aan het behalen van de klimaatdoelen.
Een klein voorbeeld van kosten uit de praktijk
In onze moderne, goed geïsoleerde gezinswoning laten we in plaats van de oude olieketel aardwarmte installeren. Er wordt een warmtepomp met een JAZ van 4,5 gebruikt. Omdat er maar weinig ruimte beschikbaar is op ons terrein, besluiten we om een aardwarmtesonde te gebruiken om de thermische energie op te wekken.
| Post | prijs |
|---|---|
| Warmtepomp (brine-water) inclusief installatie en hydraulische inregeling | EUR 11.500 |
| Ontwikkeling (diepe boringen, geothermische sonde) | EUR 8.800 |
| totale prijs | EUR 20.300 |
| vooruitgang | min 4.500 EUR |
| eigen kosten | 15.800 EUR |
Dit is natuurlijk slechts een voorbeeld van een enkele kosten voor een zeer specifieke faciliteit en een zeer specifiek type ontwikkeling. In andere gevallen kunnen de kosten ook aanzienlijk verschillen.
De kosten kunnen ook aanzienlijk goedkoper zijn, vooral voor soorten bebouwing dicht bij het oppervlak (geothermische collectoren) - maar dit vereist een relatief groot gebied op het terrein.
Vraag: Waar zijn de kosten van een geothermische warmtepomp meestal van afhankelijk?
Kostencheck expert: Er zijn voornamelijk 3 zaken die de kosten bepalen:
- het type warmtepomp en zijn prestaties
- het type ontwikkeling en de gegeven voorwaarden evenals
- de individueel gegeven verwarmingsbehoefte van het gebouw
Deze factoren moeten altijd als één geheel worden beschouwd om tot een betrouwbare kostenraming te komen.
Bovenal is het van belang om de gegeven verwarmingsbehoefte vooraf zo nauwkeurig mogelijk te bepalen om het systeem correct te kunnen dimensioneren. Er moet ook voldoende rekening worden gehouden met klimatologische "uitschieters" - bijvoorbeeld met name koude winterdagen - zodat het systeem daadwerkelijk voldoende warmte levert wanneer dat nodig is. Als een systeem te klein is gedimensioneerd, kan dit achteraf nauwelijks worden gecorrigeerd - daarom is een uitgebreide berekening vooraf absoluut noodzakelijk.
Vraag: Wat zijn in dit geval de kosten van de warmtepomp?
Hoe meer vermogen de pomp zou moeten leveren, hoe duurder hij is
Kostencontrole-expert: het hangt voornamelijk af van de prestaties die de pomp moet leveren - en ook van de kwaliteit.
Een pomp met een hoge jaarlijkse prestatiecoëfficiënt (JAZ) is natuurlijk duurder dan een pomp met een lager rendement. De JAZ geeft grofweg de verhouding aan van hoeveel kWh elektriciteit kan worden opgewekt uit hoeveel kWh warmte .
Een warmtepomp met JAZ 4.0 wekt (rekenkundig tenminste) 4 kWh warmte-energie op uit 1 kWh elektriciteit .
Naast de prestatiewaarden van de pomp spelen ook het ontwerp en het scala aan functies van de pomp een rol in de prijs.
De prijzen voor een warmtepomp liggen doorgaans tussen de € 5.000 en € 15.000 , voor high performance warmtepompen kan de prijs in individuele gevallen ook iets hoger uitvallen.
Vraag: Dus de belangrijkste kostenfactor zijn de kosten van het aftappen van de warmtebron?
Kostencheck expert: Ja, in de meeste gevallen is dit het geval. Afhankelijk van het gebruikte type toegang en de lokale omstandigheden kunnen hier hoge tot zeer hoge kosten ontstaan.
De warmtebron kan op 4 manieren ontwikkeld worden:
- via vlakke collectoren, die ringen voorstellen die naast elkaar op pijpen liggen
- Via sleufcollectoren (zogenaamde Künetten), die bestaan uit op elkaar geplaatste ringstructuren die naast elkaar in een sleuf zijn opgesteld
- via geothermische sondes die op enkele punten op grote diepte worden gebracht
- het diepe grondwater gebruiken als warmtebron (water-water warmtepompen)
Vlakke collectoren zijn het goedkoopste type toegang, maar nemen ook veel ruimte op het terrein in beslag. In de regel moet u bij de meeste middelgrote eengezinswoningen rekening houden met een ruimtebeslag van ongeveer 300 m² tot 350 m² - doorgaans kan slechts ongeveer 25 W aan energie per m² vlakke plaatcollector worden opgewekt.
Bij slecht geïsoleerde woningen of woningen met een groter vloeroppervlak neemt de benodigde ruimte snel toe.
De kosten voor vlakke collectoren zijn vrij laag - u kunt in de meeste gevallen ongeveer 10 EUR per m² tot 15 EUR per m² berekenen.
Met sleufcollectoren (sleufcollectoren) kan men aanzienlijk meer energie winnen door de onder elkaar geplaatste elementen - afhankelijk van de plaatselijke omstandigheden is hier ongeveer 100 W per m² mogelijk.
Dit betekent dat voor de meeste eengezinswoningen sleuflengtes van 80 m tot 100 m nodig zijn als de verwarmingsbehoefte niet te hoog is. Per sleufmeter moet u rekening houden met ongeveer 30 EUR tot 40 EUR kosten, maar afhankelijk van de aard van de bodem kan dit aanzienlijk duurder zijn.
Geothermische sondes zijn het duurste type ontwikkeling, maar ze hebben ook de minste ruimte nodig. Per meter geboorde diepte kan gemiddeld tot 50 W thermische energie worden verkregen.
De reden hiervoor is dat de grond beduidend warmer wordt naarmate hij dieper gaat - dit betekent dat relatief meer energie kan worden verkregen op grotere diepten.
Voor een doorsnee, goed geïsoleerd huis zou je in de regel zo'n 160 m diep moeten boren. Omdat er echter een beperking is voor het boren tot maximaal 100 m (dieper boren kan alleen met speciale mijnbouwvergunningen), wordt de boordiepte meestal verdeeld over meerdere boorgaten.
De gemiddelde kosten liggen tussen de 50 en 60 euro per meter boorwerk , maar dit kan ook aanzienlijk duurder zijn in moeilijke bodemomstandigheden.
Als er geen aardwarmtesonde wordt gebruikt, maar de warmte wordt onttrokken aan het grondwater, kunnen de boorkosten vaak nog hoger zijn. Hier zijn in de regel minimaal twee boorgaten nodig, de inspanning is beduidend hoger en in veel gevallen moeten beduidend meer vergunningen worden verkregen. Dit is duidelijk het duurste proces voor warmteopwekking.
Vraag: Welke verwarmingsbehoeften hebben gebouwen doorgaans per gebied?
Kostencheck expert: u moet dit altijd geval per geval bepalen, hierbij spelen veel factoren een rol - van de muurisolatie en het type ramen tot de ligging en oriëntatie van de woning.
Er zijn echter enkele grove richtlijnen die u als richtlijn kunt gebruiken:
| Uitvoering van het gebouw | Verwarmingsbehoefte in kWh / m² per jaar |
|---|---|
| Huizen van voor 1977 die niet voldoen aan WSchV 1977 | ongeveer 220 kWh / m² - 280 kWh / m² per jaar |
| Huizen uit 1977 die voldoen aan WSchV 1977 | ongeveer 150 kWh / m² - 230 kWh / m² per jaar |
| Huizen die voldoen aan de WschV 1984 | ongeveer 80 kWh / m² - 150 kWh / m² per jaar |
| Huizen die voldoen aan de WSchV | ongeveer 50 kWh / m² - 100 kWh / m² per jaar |
| Huizen die voldoen aan de EnEV 2009 | ongeveer 50 kWh / m² - 70 kWh / m² per jaar |
| Energiezuinig huis | ongeveer 30 kWh / m² - 50 kWh / m² per jaar |
| Passief huis | minder dan 20 kWh / m² per jaar |
In een passiefhuis is de behoefte aan verwarmingsenergie erg laag
Dit zijn natuurlijk slechts grove richtlijnen. Alleen een specialist (energieadviseur, architect, burgerlijk ingenieur) kan na een gedetailleerde analyse de exacte verwarmingsbehoefte berekenen.
De vereiste verwarmingsbelasting (in kW) is daarentegen een andere waarde - het geeft de efficiëntie van de verwarming aan. De verwarmingsbehoefte mag niet worden verward met de verwarmingsbehoefte.
U kunt het zich voorstellen als bij een auto: de warmtebelasting is de pk's, de warmtevraag is de benodigde brandstof (jaarlijks verbruik).
Vraag: Wat kost een geothermische warmtepomp tijdens het gebruik?
Kostencheck expert: Dit is in individuele gevallen eenvoudig te berekenen: een warmtepomp met een JAZ van 4,0 wekt 4 kWh warmte op uit 1 kWh elektriciteit.
Als we uitgaan van een warmtevraag van 10.000 kWh, heeft de warmtepomp een elektriciteitsverbruik van 2.500 kWh per jaar. Met een conventionele elektriciteitsprijs zou dat rond de € 700, - per jaar zijn ; als je gebruik maakt van verlaagde elektriciteitstarieven voor warmtepompen, dalen de kosten tot ongeveer € 475, - per jaar .
Hoe hoger de JAZ, hoe lager de verwarmingskosten - daarom is investeren in een hoogwaardig systeem meestal de moeite waard.
Als de elektriciteitsprijs echter stijgt, stijgen ook automatisch de verwarmingskosten. Dat kan problematisch zijn.
In vergelijking met andere verwarmingssystemen is verwarming met warmtepomp relatief goedkoop:
- Gas ongeveer 6 cent / kWh warmte
- Biomassa (pellets) ca. 4,5 cent / kWh - 5 cent / kWh warmte
- Warmtepomp ongeveer 4,2 cent / kWh - 7,3 cent / kWh warmte
Dus hier hangt veel af van de prijs van elektriciteit - hier moet op lange termijn rekening mee worden gehouden. Warmtepomptarieven kunnen achterwege blijven, de prijs van elektriciteit kan duurder worden of er komen nieuwe elektriciteitsbelastingen bij.
Met het gebruik van een thermisch systeem op zonne-energie voor verwarmingsondersteuning (aanschafkosten ongeveer 10.000 EUR), kunt u het jaarlijkse verbruik doorgaans met ongeveer 20% verminderen . Het is echter de vraag of dit in individuele gevallen zinvol is.
Vraag: Welke financiering is er voor aardwarmte?
Experts op het gebied van kostencontrole: Tot dusverre heeft de BAFA-financiering voor het achteraf inbouwen van een oud systeem 4.000 EUR bedragen ; voor diepboringen is 4.500 EUR betaald.
Voor woningen met de energienorm van een KfW Efficiency House 55 is de subsidie 50% hoger, in sommige gevallen kunnen ook speciale bonussubsidies worden verkregen.