Energie-neutrale woningen zonder warmtepomp: realistische opties en alternatieven
Het idee van een nul-op-de-meter-woning – een woning die jaarlijks net zoveel energie verbruikt als het zelf opwekt – is tegenwoordig een van de meest ambitieuse doelen binnen de duurzame woningbouw. In de meeste gevallen wordt deze energiebalans bereikt via een combinatie van passieve maatregelen (zoals isolatie en glas) en actieve systemen (zoals zonnepanelen en warmtepompen). Warmtepompen zijn vaak het centrale element in een nul-op-de-meter-woning, omdat ze efficiënt warm water en verwarming kunnen leveren met weinig elektriciteitsverbruik.
Maar is het mogelijk om een nul-op-de-meter-woning te realiseren zonder warmtepomp? En wat zijn de technische, financiële en praktische gevolgen van deze keuze? In dit artikel onderzoeken we de mogelijkheden en uitdagingen van energieneutraal wonen zonder warmtepomp. Op basis van vier actuele praktijkvoorbeelden en expertinformatie uit bouw- en energieprojecten in Nederland, wordt bekeken wat nodig is om tot energieneutraal wonen te komen zonder op warmtepomptechnologie te steunen.
Wat is een nul-op-de-meter-woning?
Een nul-op-de-meter-woning is een woning die over het hele jaar gemiddeld net zoveel elektriciteit opwekt als ze verbruikt. Dit betekent dat het netto energieverbruik op nul ligt. Dit wordt bereikt door een combinatie van energie-efficiënte bouwtechnieken en duurzame energieopwekking. De basisstrategie is het minimaliseren van energieverbruik door middel van isolatie, afgestemde ventilatie en slimme keuzes in verwarmingsinstallaties. Daarnaast wordt zoveel mogelijk energie opgewekt via zonnepanelen of andere duurzame bronnen.
Volgens de Stroomversnelling, een samenwerkingsverband van bouwers, woningcorporaties en andere marktpartijen, zijn er momenteel meer dan 1000 nul-op-de-meter-woningen in Nederland. Deze woningen zijn zowel nieuwbouw als gerenoveerde bestaande woningen.
De rol van de warmtepomp in nul-op-de-meter-woningen
In de meeste nul-op-de-meter-woningen is een warmtepomp de centrale verwarmingsinstallatie. Dit is een logische keuze, want warmtepompen halen warmte uit de buitenlucht, de grond of het oppervlaktewater en gebruiken deze om woning en tapwater te verwarmen. In vergelijking met gasverwarming is de elektriciteitsbehoefte van een warmtepomp aanzienlijk lager, en omdat zonnepanelen op het dak elektriciteit opwekken, vormen ze samen een slimme duurzame oplossing.
Toch zijn er situaties waarin het gebruik van een warmtepomp niet mogelijk of wenselijk is. Dit kan het geval zijn bij:
- Bouwtechnische beperkingen, zoals een te kleine vloeroppervlakte voor de installatie van een warmtepompmodule;
- Geografische beperkingen, bijvoorbeeld in bebouwde zones waar grondwarmtepompen niet toegestaan zijn;
- Bouwprojecten waarbij het gebruik van elektriciteit beperkt moet blijven, bijvoorbeeld in een stadscentrum met hoge netkosten;
- Monumentale woningen, waar het gebruik van grote installaties beperkt is door bouw- of erfgoodwetgeving;
- Individuele voorkeuren van de woningbouwer of bewoner, bijvoorbeeld om redenen van gebruiksgemak, geluid of onderhoud.
In dergelijke gevallen is het belangrijk om alternatieve oplossingen te overwegen die eveneens bijdragen aan het nul-op-de-meter-doel.
Energie-efficiënte bouwmaatregelen zonder warmtepomp
Om tot energieneutraal wonen te komen zonder warmtepomp, is het essentieel om het energieverbruik van de woning zo ver mogelijk te verminderen. De kern van energie-efficiënte bouw is namelijk: minimaal energieverbruik, maximaal energieopwekking. Hieronder worden enkele bouwtechnieken en materialen beschreven die hierbij een rol kunnen spelen.
1. Extreem hoge isolatie
Een goede isolatie is de basis van elk energie-efficiënt bouwproject. In nul-op-de-meter-woningen wordt vaak gebruikgemaakt van isolatie die het energieverlies zoveel mogelijk beperkt. De gevels, daken en vloeren worden volledig geïsoleerd, vaak met isolatiematerialen zoals polyurethaan, glaswol of cellulose.
Bij de renovatieprojecten van BAM aan de Bosboomstraat in Heerhugowaard zijn de woningen volledig ‘ingepakt’ met prefab gevels en nieuwe daken. Daarnaast is de kruipruimte geïsoleerd. Dit zorgt voor een aanzienlijke reductie van warmteverlies.
2. Triple glas of HR++ glas
Rondom het huis zijn de ramen vervangen door drielaags beglazing of HR++ glas. Dit zijn glasconstructies met een hoge warmtewaarde en een laag U-waarde, wat betekent dat er weinig warmte verloren gaat via het glasoppervlak. In monumentale woningen, zoals het voorbeeld in Maassluis, wordt vaak gekozen voor HR++ glas achter bestaande schuiframen. Hiermee kan het originele uiterlijk van de woning behouden blijven, terwijl het thermisch comfort aanzienlijk verbetert.
3. Afgestemde ventilatie
Bij energie-efficiënte woningen is ventilatie een cruciale factor. Een te goed geïsoleerde woning kan namelijk leiden tot luchtdichte constructies, wat kan resulteren in slechte luchtkwaliteit. Daarom wordt vaak gekozen voor een balansventilatiesysteem met warmteterugwinning. Dit systeem zorgt ervoor dat verontreinigde lucht efficiënt wordt afgevoerd en vervangen door frisse lucht, waarbij een deel van de warmte van de afgevoerde lucht wordt hergebruikt. In het BAM-project in Heerhugowaard is dit systeem een van de kernmaatregelen.
4. Zonnepanelen en PVT-systemen
Zonnepanelen zijn de meest gebruikte bron van energieopwekking in nul-op-de-meter-woningen. De meeste woningen zijn voorzien van zonnepanelen op het dak of op een zonnescherm. In het BAM-project zijn de woningen voor en achterzijde van zonnepanelen voorzien.
Een alternatieve technologie is het PVT-systeem (photovoltaic thermal), zoals het systeem van Volthera. Bij dit systeem wordt achter de zonnepanelen een zonnecollector geplaatst, zodat per vierkante meter zowel stroom als warmte wordt opgewekt. Dit systeem is in nieuwbouwprojecten en renovatieprojecten interessant, omdat het het energiegebruik voor verwarming en tapwater verder kan beperken.
Alternatieve verwarmingsoplossingen in nul-op-de-meter-woningen
Als er geen warmtepomp gebruikt wordt, moeten andere verwarmingsmethoden worden overwogen. Hier zijn enkele technische opties die geschikt kunnen zijn in een energieneutrale woning.
1. Elektrische verwarmingselementen
Een eenvoudige oplossing is het gebruik van elektrische verwarmingselementen. Deze kunnen zowel voor het verwarmen van de woning als voor het opwarmen van tapwater worden ingezet. In het Volthera-voorbeeld wordt vermeld dat in sommige situaties elektrische verwarmingselementen kunnen dienen als back-up voor de koudste dagen van het jaar, vooral in combinatie met zonnepanelen en PVT-systemen.
De nadelen van elektrische verwarming zijn echter duidelijk: elektriciteit is duurder dan warmtepompen, en de efficiëntie is lager. Daarom wordt dit meestal gecombineerd met andere passieve maatregelen om het verbruik zoveel mogelijk te beperken.
2. Zonneboilers
Zonneboilers zijn een techniek die exclusief voor het opwarmen van tapwater wordt gebruikt. Deze systemen bestaan uit zonnecollectoren en een opslagtank. Aangezien deze systemen slechts voor warm water worden ingezet, zijn ze minder geschikt voor ruimteverwarming, maar kunnen ze wel een aanzienlijke bijdrage leveren aan het energiebudget van een woning.
In de BAM-projecten wordt vermeld dat zowel warmtepompen als zonneboilers kunnen worden gebruikt. In situaties waarin de zonnepanelen niet voldoende elektriciteit opleveren om de verwarming te voeden, kan een zonneboiler een waardevolle aanvulling vormen.
3. Biomassa of houtverwarming
Hoewel het gebruik van biomassaverwarming in nul-op-de-meter-woningen niet zo veel voorkomt, is het een mogelijke optie in bepaalde situaties. Biomassa of houtverwarming levert warmte op via verbranding van hout of andere biologische materialen. In combinatie met een afgestemde isolatie en zonnepanelen kan zo’n systeem tot energieneutraal wonen leiden.
Een nadeel van biomassaverwarming is het onderhoud, evenals de eventuele luchtverontreiniging en het verbruik van hout. Daarnaast zijn biomassaverwarmingsinstallaties vaak groter en complexer dan elektrische systemen of warmtepompen.
4. Verhoogde isolatie en passieve zonwinst
Een van de meest succesvolle strategieën is het maximaliseren van passieve zonwinst. Hierbij wordt zoveel mogelijk gebruikgemaakt van zonlicht om de woning te verwarmen. Dit kan bereikt worden via zonneschermen, grote ramen op het zuiden en het ontwerpen van de woning zodanig dat zonlicht doorgang kan vinden tot in de diepste hoeken van het huis.
In combinatie met een hoog niveau van isolatie kan deze aanpak een aanzienlijke bijdrage leveren aan het verminderen van het energieverbruik. In het Maassluis-voorbeeld is het gebruik van HR++ glas achter schuiframen een voorbeeld van passieve zonwinst.
Voorbeelden van nul-op-de-meter-woningen zonder warmtepomp
Hoewel warmtepompen vaak het centrale element zijn in nul-op-de-meter-woningen, zijn er ook voorbeelden van woningen waarin warmtepompen niet worden gebruikt. In deze gevallen zijn alternatieve oplossingen gekozen die eveneens bijdragen aan het energieneutrale doel. Hieronder worden drie dergelijke voorbeelden beschreven.
1. Monumentale woning in Maassluis
Het project van Sonja en Willem in Maassluis is een voorbeeld van een monumentale woning die op weg is naar een nul-op-de-meter-woning zonder gebruik van een warmtepomp. Aangezien de woning een gemeentelijk monument is, zijn er beperkingen op het bouwproces. De schuiframen zijn bijvoorbeeld niet vervangen, maar voorzien van HR++ glas achter de bestaande glasplaten. Dit zorgt voor verbeterd thermisch comfort zonder het originele uiterlijk van de woning aan te tasten.
Daarnaast is de woning voorzien van zonnepanelen op het dak en een afgestemde ventilatieinstallatie. De verwarming is voorzien via elektrische verwarmingselementen, gecombineerd met passieve zonwinst. De verwachting is dat de woning binnenkort een netto energieverbruik van nul zal behalen.
2. Nieuwbouwprojecten met elektrische verwarming
In sommige nieuwbouwprojecten is het gebruik van elektrische verwarming gecombineerd met zonnepanelen en isolatiemaatregelen voldoende om tot energieneutraal wonen te komen. Deze oplossing is vooral interessant in stadsgebieden waar het gebruik van warmtepompen beperkt is door ruimtelijke voorwaarden of regelgeving.
In het Volthera-voorbeeld wordt vermeld dat elektrische verwarmingselementen kunnen worden gebruikt als back-up voor de koudste dagen van het jaar. In combinatie met een PVT-systeem en een afgestemde ventilatieinstallatie kan dit tot een energieneutrale woning leiden.
3. Nieuwbouw met zonneboilers en elektrische verwarming
Een ander voorbeeld is een woning die exclusief wordt verwarmd via zonneboilers en elektrische verwarming. Hierbij is het verbruik van elektriciteit voor het opwarmen van tapwater en de ruimteverwarming beperkt door middel van een hoog niveau van isolatie en passieve zonwinst. De zonnepanelen op het dak leveren daarnaast voldoende elektriciteit om het verbruik te compenseren.
Uitdagingen en overwegingen
Hoewel het mogelijk is om een nul-op-de-meter-woning te realiseren zonder warmtepomp, zijn er ook een aantal uitdagingen en overwegingen die in overweging moeten worden genomen.
1. Hogere elektriciteitsbehoefte
Een van de grootste nadelen van het niet gebruiken van een warmtepomp is de hogere elektriciteitsbehoefte. Elektrische verwarmingselementen en zonneboilers zijn minder efficiënt dan warmtepompen, wat betekent dat er meer elektriciteit nodig is om dezelfde hoeveelheid warmte te leveren. Dit betekent dat de zonnepanelen groter moeten zijn of dat er meer elektriciteit uit het net moet worden gehaald.
In het BAM-project in Heerhugowaard is het gebruik van een warmtepomp cruciaal voor het bereiken van het nul-op-de-meter-doel. Zonder deze installatie zou het verbruik van elektriciteit waarschijnlijk niet door de zonnepanelen worden gecompenseerd.
2. Onderhoud en levensduur
Elektrische verwarmingselementen en zonneboilers vereisen meer onderhoud dan warmtepompen. De levensduur van deze systemen is ook meestal korter. Een warmtepomp kan bijvoorbeeld 15 tot 20 jaar meegaan, terwijl elektrische verwarmingselementen vaker vervangen moeten worden.
Daarnaast kan het gebruik van elektrische verwarming leiden tot hogere kosten in de wintermaanden, vooral als de zonnepanelen niet voldoende elektriciteit opleveren. In het Volthera-voorbeeld wordt vermeld dat elektrische verwarmingselementen alleen als back-up kunnen worden ingezet, wat betekent dat ze niet als hoofdinstallatie gebruikt kunnen worden.
3. Beperkte schaalbaarheid
Een nul-op-de-meter-woning zonder warmtepomp is vaak minder schaalbaar dan een woning met een warmtepompinstallatie. Dit betekent dat het moeilijker is om een groot aantal woningen op deze manier te realiseren. In het BAM-project is het gebruik van warmtepompen cruciaal voor het grootschalige realiseren van energieneutrale woningen. Zonder warmtepomp zou het project niet haalbaar zijn geweest.
4. Beperkte flexibiliteit
Een nul-op-de-meter-woning zonder warmtepomp is minder flexibel qua energiebeheer. Warmtepompen kunnen bijvoorbeeld worden afgesteld op het energieaanbod van de zonnepanelen, terwijl elektrische verwarmingselementen en zonneboilers minder flexibel zijn.
Conclusie
Een nul-op-de-meter-woning is een ambitieus doel binnen de duurzame woningbouw, waarbij het energieverbruik wordt gecompenseerd door duurzame energieopwekking. In de meeste gevallen is een warmtepomp het centrale element in deze woningen, omdat deze efficiënt verwarming en warm water kan leveren met weinig elektriciteitsverbruik.
Toch is het mogelijk om tot energieneutraal wonen te komen zonder warmtepomp. Dit vereist echter een afgestemde aanpak met betrekking tot isolatie, ventilatie en energieopwekking. Alternatieve verwarmingsoplossingen zoals elektrische verwarmingselementen, zonneboilers en passieve zonwinst kunnen in combinatie met zonnepanelen en een hoog niveau van isolatie een bijdrage leveren aan het energieneutrale doel.
De voorbeelden in Maassluis, Volthera en BAM tonen aan dat het mogelijk is om energieneutrale woningen te realiseren zonder warmtepomp. Het is echter belangrijk om de uitdagingen en beperkingen van deze aanpak goed in overweging te nemen, zoals de hogere elektriciteitsbehoefte, het onderhoud en de beperkte schaalbaarheid.
In de praktijk blijft de warmtepomp dus vaak de meest efficiënte en haalbare oplossing voor een nul-op-de-meter-woning. Echter, in situaties waarin een warmtepomp niet haalbaar is of wenselijk, zijn er ook andere technische opties die kunnen leiden tot energieneutraal wonen.
Bronnen
Related Posts
-
Isolatiesubsidie Westland 2024-2027: Mogelijkheden voor Eigenaren en Vraagstukken bij Particuliere Verhuur
-
Aansluiten op collectieve warmtepompen en warmtenetten in gemeente Westland: Duurzame oplossingen voor woningverwarmingsprojecten
-
Hybride warmtepompen en duurzame verwarming in Nijkerk: Subsidies, verordeningen en praktische tips
-
Grondverkoop en warmtepompinstallaties: wat de gemeente en eigenaar moeten weten
-
Subsidie voor warmtepompinstallaties in Dalfsen: Actievoorwaarden en uitvoering
-
Beleidsregels en Incentievoorwaarden voor Warmtepompen in de Gemeente Bronckhorst
-
Duurzaam Verwarmen in Barneveld: Subsidies en Kansen voor Warmtepompen
-
Advies en Opties voor Aardgasvrij Verwarmen in Arnhem: Warmtepompen, Warmtenetten en Energiebesparing