CO2-uitstoot bij aardgasverwarming versus warmtepomp: wat is de werkelijke impact?
Het verduurzamen van woningen en de keuze voor een duurzaam verwarmingssysteem zijn onderwerpen die steeds vaker centraal staan in zowel beleid en media als bij eigenaren en bouwprofessionals. De overstap van aardgas naar elektrisch verwarmen via een warmtepomp is een veelbesproken maatregel, maar hoeveel CO2-uitstoot bespaart zo’n overstap daadwerkelijk? En is het überhaupt zinvol om van aardgas over te stappen? In dit artikel bespreken we de CO2-uitstoot van aardgasverwarming in vergelijking met die van warmtepompen, met aandacht voor de werking van de technologieën, de energie-efficiëntie, de invloed van de stroommix en de rol van isolatie.
Aardgasverwarming en CO2-uitstoot
Traditionele verwarmingssystemen zoals CV-ketels op aardgas vormen nog steeds een belangrijke bron van CO2-uitstoot in Nederland. Volgens de informatie in de bronnen is de CO2-uitstoot van aardgas gemiddeld 1,88 kg per m³ verbrand aardgas. Dit komt neer op ongeveer 180 gram CO2 per kWh warmte die wordt opgewekt.
Aardgasverwarming werkt door de chemische energie in het gas om te zetten in warmte via verbranding. De efficiëntie van deze conversie is afhankelijk van het type ketel. Een HR-ketel (hoge rendementketel) heeft een rendement van ongeveer 92%, maar het proces blijft onherroepelijk verantwoordelijk voor CO2-uitstoot.
Werking en efficiëntie van warmtepompen
In tegenstelling tot een CV-ketel op aardgas, gebruikt een warmtepomp elektriciteit om warmte uit de omgeving — de buitenlucht, grond of oppervlaktewater — te halen en te verhitten. Dit proces maakt gebruik van een compressor en koudemiddel om warmte te verplaatsen, in plaats van brandstof te verbranden.
Een belangrijke technische eigenschap van warmtepompen is hun SCOP-waarde (Seasonal Coefficient of Performance), die aangeeft hoe efficiënt een warmtepomp gedurende het jaar warmte levert. De SCOP-waarde varieert typisch tussen 1,5 en 5. Dit betekent dat voor elke 1 kWh elektriciteit die een warmtepomp verbruikt, 1,5 tot 5 kWh warmte wordt opgewekt. Deze efficiëntie maakt warmtepompen aantrekkelijk vanuit een energiebesparingsperspectief.
CO2-uitstoot van warmtepompen: rekenen aan getallen
De CO2-uitstoot van een warmtepomp hangt niet alleen af van de efficiëntie van de technologie, maar ook van de CO2-uitstoot van de elektriciteit die wordt gebruikt. In Nederland is de huidige elektriciteitsmix zo’n 87% grijs (verantwoordelijk voor emissies) en 13% groen (bijvoorbeeld uit zon- of windenergie). De gemiddelde CO2-uitstoot per kWh stroom is daarmee ongeveer 0,400 kg. Groene stroom daarentegen heeft een emissiefactor van 0,000 kg per kWh.
Als we deze gegevens combineren met de SCOP-waarde, kunnen we de daadwerkelijke CO2-uitstoot per kWh warmte berekenen. Stel dat we een warmtepomp gebruiken met een SCOP van 3,0. Voor elke 1 kWh elektriciteit die wordt verbruikt, wordt 3 kWh warmte opgewekt. De CO2-uitstoot van die 1 kWh elektriciteit is 0,400 kg. De uitstoot per kWh warmte wordt dan:
0,400 kg CO2 / 3 kWh warmte = 0,133 kg CO2 per kWh warmte
Vergelijk dit met de CO2-uitstoot van aardgasverwarming (0,180 kg CO2 per kWh warmte). Het is duidelijk dat de CO2-uitstoot van een warmtepomp lager is, zelfs wanneer we rekening houden met de huidige elektriciteitsmix.
De rol van isolatie en bouwtechniek
Hoewel warmtepompen relatief efficiënt zijn, is het belangrijk om te benadrukken dat de isolatie van de woning een cruciale rol speelt in de effectiviteit van het verwarmingssysteem. Hoe beter de isolatie, hoe minder warmte verloren gaat, en hoe minder energie nodig is om de gewenste binnentemperatuur te handhaven.
In de bronnen wordt ook gewezen op de invloed van isolatie op het CO2-vermogen van warmtepompen. Een woning met slechte isolatie zal meer energie verbruiken, ook met een warmtepomp. Daarom is het verstandig om warmtepompen te combineren met isolatiemaatregelen om de CO2-reductie te maximaliseren.
Warmtepomp versus warmtenet: wat is het verschil?
Een andere optie die vaak in overweging wordt genomen bij het verduurzamen van verwarming is het aansluiten op een warmtenet. Een warmtenet is een centraal geplaatste bron van duurzame warmte die via buizen wordt geleverd aan huishoudens in een bepaalde regio. Deze warmte kan afkomstig zijn van bronnen zoals geothermie, afvalwarmte of warmtepompen op industriële schaal.
Tegenover een warmtenet staat de warmtepomp, die lokaal geplaatst wordt en elektriciteit gebruikt om warmte op te wekken. De CO2-uitstoot van een warmtenet is vaak lager dan die van een warmtepomp, vooral in regio’s waar minstens 85% van de warmte duurzaam is opgewekt. Bovendien genereert een warmtenet geen extra elektriciteitsvraag, wat de overbelasting van het elektriciteitsnet kan verminderen.
Een warmtenet kan dus een interessante optie zijn, vooral in stedelijke gebieden met een hoge dichtheid van woningen. Voor individuele woningen of buitenwijken kan een warmtepomp daarentegen de enige haalbare oplossing zijn.
Warmtepomp op waterstof: een innovatieve oplossing?
Een recente technologische ontwikkeling is de warmtepomp op waterstof, zoals ontwikkeld door het Twentse bedrijf Cooll. Deze warmtepomp combineert het principe van een traditionele CV-ketel — het verbranden van brandstof — met de efficiëntie van een warmtepomp. In plaats van aardgas gebruikt de warmtepomp op waterstof dit brandstofalternatief om de compressor aan te drijven, waardoor warmte wordt opgewekt.
Volgens de leverancier kan deze technologie tot 30 tot 40 procent energie besparen ten opzichte van traditionele warmtepompen en CV-ketels. Dit maakt het een interessante oplossing voor woningen die moeilijk te isoleren zijn, of waar het elektriciteitsnet niet voldoende capaciteit heeft.
De warmtepomp op waterstof is nog een innovatieve technologie die in de toekomst wellicht een rol kan spelen in het verduurzamen van het verwarmingssysteem. Echter, de opslag en distributie van waterstof zijn nog niet op schaal mogelijk, wat de bredere toepassing beperkt.
CO2-reductie met een warmtepomp: hoe groot is de impact?
Als we de CO2-uitstoot van aardgasverwarming (0,180 kg per kWh warmte) vergelijken met die van een warmtepomp met een SCOP van 3,0 (0,133 kg per kWh warmte), zien we een reductie van ongeveer 26%. In een woning waar 10.000 kWh warmte per jaar wordt verbruikt, betekent dit een CO2-reductie van ongeveer 470 kg per jaar. Dit is een aanzienlijke daling, vooral als we rekening houden met de huidige elektriciteitsmix.
Als de elektriciteitsmix in de toekomst volledig op groene energie draait, daalt de CO2-uitstoot van een warmtepomp verder tot nul. In dat geval zou de CO2-uitstoot van aardgasverwarming volledig kunnen worden voorkomen.
De invloed van groene stroom
De keuze voor groene stroom heeft een directe invloed op de CO2-uitstoot van een warmtepomp. In de huidige situatie is het verstandig om zoveel mogelijk groene stroom te gebruiken, bijvoorbeeld via een aansluiting op zonnepanelen of een groene stroomleverancier. Dit zorgt voor een verdere reductie van de CO2-uitstoot en maakt de warmtepomp een nog duurzamere oplossing.
In de toekomst, wanneer de elektriciteitsmix in Nederland volledig duurzaam is, zouden warmtepompen volledig CO2-vrij kunnen functioneren. Dit maakt de technologie een sleutelrolspeler in het bereiken van de CO2-neutrale doelen van het land.
Kosten en terugverdientijd
Natuurlijk is het ook belangrijk om rekening te houden met de kosten van een warmtepomp en de terugverdientijd van de investering. De aanschafprijs van een warmtepomp is aanzienlijk hoger dan die van een CV-ketel, maar de lagere energiekosten en eventuele subsidies kunnen dit grotendeels compenseren.
De terugverdientijd varieert afhankelijk van de efficiëntie van de warmtepomp, de isolatie van de woning en de stroomprijs. In een typische situatie kan de terugverdientijd liggen tussen 5 en 10 jaar. Na deze periode is de warmtepomp meestal aanzienlijk goedkoper in gebruik dan een CV-ketel op aardgas.
Conclusie
De overstap van aardgasverwarming naar een warmtepomp leidt in de meeste gevallen tot een aanzienlijke reductie in CO2-uitstoot. De efficiëntie van een warmtepomp, gemeten via de SCOP-waarde, maakt het mogelijk om meer warmte te opwekken met minder energie, waardoor de emissies per kWh warmte lager zijn dan bij aardgasverwarming. In combinatie met groene stroom en goede isolatie kan een warmtepomp een essentiële bijdrage leveren aan het verduurzamen van woningen.
Toch is het belangrijk om te erkennen dat de CO2-uitstoot van een warmtepomp ook afhankelijk is van de elektriciteitsmix. In de toekomst, wanneer de elektriciteitsmix volledig op duurzame energie draait, zouden warmtepompen volledig CO2-neutraal kunnen zijn. Dit maakt ze een aantrekkelijke optie voor eigenaren die milieuvriendelijke oplossingen zoeken.
Alternatieven zoals een warmtenet of de nieuwere warmtepomp op waterstof bieden extra opties, afhankelijk van de locatie en de beschikbare infrastructuur. Voor individuele woningen en buitenwijken blijft de klassieke warmtepomp echter vaak de meest haalbare oplossing.
Voor wie overweegt om van aardgas over te stappen naar een warmtepomp, is het verstandig om rekening te houden met de isolatie, de energie-efficiëntie en de beschikbaarheid van groene stroom. Deze factoren bepalen de werkelijke CO2-reductie en de kostenefficiëntie van het systeem.
Bronnen
Related Posts
-
COP van warmtepompen: hoeveel vermogen is er nodig per vierkante meter?
-
Warmtepompen: Cop, Verdampertemperatuur en Condensortemperatuur Explained
-
COP van warmtepompen en hoe buitentemperatuur het rendement beïnvloedt
-
Nadelen van een lucht-water warmtepomp: een objectieve inventarisatie
-
COP van lucht-water warmtepompen: maandelijkse variaties en praktische rendementen
-
COP berekenen bij verschillende water temperaturen: een expertgids voor warmtepompgebruik
-
Hoe bepaal je de COP van een warmtepomp en wat zegt het over het rendement?
-
De rol van energiezuinige wasdroogcombinaties in moderne woningbouw en renovatie