Wat is WKO en hoe verschilt het van een water/water warmtepomp?

Published by Redactie on september 30, 2025 | Category warmtepomp

In de huidige tijd waarin duurzaamheid en energie-efficiëntie centrale aandachtspunten zijn bij nieuwbouw, renovatie en energietransitie, worden innovatieve oplossingen zoals Warmte-Koude Opslag (WKO) steeds vaker in overweging genomen. Veel vragen die hierbij rijzen, gaan over het verschil tussen WKO en andere warmtepompinstallaties, zoals de water/water warmtepomp. In dit artikel wordt een gedetailleerde inzicht gegeven in WKO, hoe het werkt, waar het toegepast wordt, en waarin het verschilt van de water/water warmtepomp. De informatie is gebaseerd op betrouwbare bronnen van experts in de sector, zoals universiteiten, energiebedrijven en installatiebedrijven.

Inleiding: WKO en warmtepompen in de duurzame energietransitie

Warmte-Koude Opslag (WKO) is een duurzame technologie die zowel verwarming als koeling levert via een combinatie van grondwater, warmtewisseling en opslag in de bodem. In tegenstelling tot traditionele verwarmingsmethoden die fossiele brandstoffen gebruiken, maakt WKO gebruik van de bodem als energiebron. Dit maakt het een aantrekkelijke oplossing voor gebouwen die duurzaam en energie-efficiënt moeten zijn.

WKO kan op zichzelf werken, maar wordt vaak gekoppeld aan warmtepompen om hogere temperaturen te bereiken. In sommige gevallen wordt het ook gecombineerd met stadswarmte, zoals bij hybride WKO-systemen. In vergelijking met water/water warmtepompen, werkt WKO met een specifiek systeem van opslag en recyclage van warmte en koude. De water/water warmtepomp daarentegen is een open systeem dat grondwater gebruikt als energiebron, maar zonder opslagfunctie.

Deze artikelen van Deltares, Vattenfall, Dubotechniek en Wageningen University & Research (WUR) zullen verder uitleggen hoe WKO werkt, waar het toepassing vindt, en welke voordelen het heeft. Daarnaast zullen de technische kenmerken van de water/water warmtepomp worden vergeleken met WKO.

Wat is WKO?

WKO staat voor Warmte-Koude Opslag en is een duurzame technologie die verwarming en koeling biedt via een ingebouwd systeem van warmtewisseling en opslag in de bodem. Het principe van WKO is gebaseerd op het heen en weer pompen van grondwater tussen een warme en een koude bron. Tijdens de zomer wordt koud water gebruikt om gebouwen te koelen, en tijdens de winter wordt warm water gebruikt om gebouwen te verwarmen. De warmte die vrijkomt bij het afkoelen van gebouwen in de zomer, wordt opgeslagen in de bodem, terwijl de koude die vrijkomt bij het verwarmen van gebouwen in de winter, ook opgeslagen wordt voor hergebruik.

Werking van WKO

Het systeem werkt als volgt:

Zomertoepassing: In de zomer wordt koud grondwater opgepompt uit een koude bron. Dit water wordt via een warmtewisselaar gebruikt om de koude-energie over te dragen aan het klimaatbeheersingssysteem van het gebouw. Het opgewarmde water wordt vervolgens opgeslagen in de warme bron voor gebruik in de winter.
Wintertoepassing: In de winter wordt warm grondwater opgepompt uit de warme bron. Dit water wordt via een warmtewisselaar gebruikt om warmte over te dragen aan het verwarmingssysteem van het gebouw. Het afgekoelde water wordt vervolgens opgeslagen in de koude bron voor gebruik in de zomer.
Warmtepomp en elektriciteit: Een warmtepomp kan gebruikt worden om de temperatuur van het water verder op te krikken. De warmtepomp maakt gebruik van elektriciteit, maar deze kan op een duurzame manier worden opgewekt.
Ringleidingen en onderlinge verbinding: De koude en warme bronnen zijn verbonden via ringleidingen. Gebouwen zijn via deze ringleidingen aangesloten op het systeem, wat betekent dat ze op elk moment toegang hebben tot de benodigde warmte of koude.

Toepassing van WKO

WKO is vooral geschikt voor grootschalige nieuwbouwprojecten, zoals campusgebieden, woningbouwprojecten en kantoorgebouwen. Een voorbeeld hiervan is de campus van Wageningen University & Research (WUR), waar WKO is ingezet om jaarlijks 1,3 miljoen kubieke meter aardgas te besparen en ongeveer 2.400 ton CO2-uitstoot per jaar te verminderen. Dit komt overeen met de CO2-uitstoot van ongeveer 900 huishoudens.

Een voorwaarde voor de toepassing van WKO is dat de bodem geschikt is voor grondwaterbronnen. Dit wordt bepaald door middel van een bodemonderzoek. In gebieden waar Vattenfall stadswarmte levert, is hybride WKO beschikbaar. Hybride WKO combineert WKO met stadswarmte en warmtepompen, waardoor het systeem nog efficiënter wordt.

Wat is een water/water warmtepomp?

Een water/water warmtepomp is een open systeem dat grondwater gebruikt als energiebron. Het water wordt via een warmtewisselaar doorgepompt, waarbij warmte uit het water wordt onttrokken. Het koude water wordt vervolgens teruggelaten in de bron, bijvoorbeeld in de grond of in oppervlaktewater. De onttrokken warmte wordt doorgegeven aan de binnenunit van de warmtepomp, die de warmte vervolgens aan het verwarmingssysteem geeft.

In tegenstelling tot WKO, maakt een water/water warmtepomp geen gebruik van een opslagsysteem. Het is dus een directe warmtewisseling tussen de bron en het gebouw. Het systeem is vooral geschikt voor gebouwen met een hoge warmtevraag en waar ook koeling nodig is in de zomer. Door in de zomer warmte terug te pompen in de bron, wordt de balans van de bron bewaard. Dit is minder relevant bij oppervlaktewater als bron.

Werking van een water/water warmtepomp

De werking van een water/water warmtepomp is als volgt:

Zomertoepassing: In de zomer wordt warm water uit de bron opgepompt. De warmtepomp onttrekt de warmte en pompt het koude water terug in de bron. Het afgekoelde water zorgt voor koeling in het gebouw.
Wintertoepassing: In de winter wordt koud water opgepompt. De warmtepomp onttrekt de warmte en gebruikt deze om het gebouw te verwarmen. Het afgekoelde water wordt teruggepompt in de bron.
Koeling en balans van de bron: Aangezien de warmtepomp in de zomer ook koeling biedt, kan de warmte die vrijkomt, worden gebruikt om de bron in balans te houden. Dit is belangrijk voor een langdurige en efficiënte werking van het systeem.
Binnenunit en warmteafgifte: De warmte die wordt opgewekt door de warmtepomp, wordt via een vloeistof overgedragen aan de binnenunit. Deze binnenunit zorgt vervolgens voor de warmteafgifte naar het verwarmingssysteem van het gebouw.

Toepassing van een water/water warmtepomp

Een water/water warmtepomp is geschikt voor gebouwen met een hoge warmtevraag, zoals kantoorgebouwen, sporthallen en zorggebouwen. Omdat het een open systeem is, moet de aanleg van de bron vergunningvrij zijn en niet overal toegestaan. Dit is een belangrijke aandachtspunt bij de implementatie van het systeem. Daarnaast zijn hoge investeringskosten een beperking, maar de efficiëntie en duurzaamheid van het systeem maken het een aantrekkelijke oplossing voor grootschalige projecten.

Verschillen tussen WKO en water/water warmtepomp

Hoewel zowel WKO als water/water warmtepomp grondwater gebruiken als energiebron, zijn er belangrijke verschillen tussen de twee systemen. Deze verschillen zijn gericht op het opslagmechanisme, het energieverbruik, de efficiëntie en de toepassing in verschillende contexten.

1. Opslag versus directe warmtewisseling

Het grootste verschil tussen WKO en een water/water warmtepomp is de aanwezigheid van een opslagsysteem bij WKO. WKO maakt gebruik van een systeem van opslag in de bodem, waarbij zowel warmte als koude kunnen worden opgeslagen en hergebruikt. Dit maakt het mogelijk om in de zomer warmte op te slaan voor de winter en vice versa. Een water/water warmtepomp daarentegen werkt met directe warmtewisseling en maakt geen gebruik van een opslagsysteem.

2. Energieverbruik en efficiëntie

WKO vereist alleen elektriciteit voor het pompen van grondwater en voor de warmtepomp, die de temperatuur kan verhogen. Aangezien het opslagsysteem zorgt voor een balans tussen warmte en koude, is het energieverbruik relatief laag. Een water/water warmtepomp heeft ook elektriciteit nodig voor het pompen van grondwater en voor de warmtepomp. Aangezien er geen opslag is, is het energieverbruik iets hoger, aangezien het systeem continu moet werken om warmte en koude aan te leveren.

3. Toepassing in grootschalige projecten

WKO is vooral geschikt voor grootschalige projecten, zoals campusgebieden, woningbouwprojecten en kantoorgebouwen. Het is ideaal voor gebieden waar meerdere gebouwen aangesloten zijn op een gemeenschappelijke bron. Een water/water warmtepomp is daarentegen vooral geschikt voor individuele gebouwen of kleinschalige projecten. Het is minder geschikt voor grootschalige projecten vanwege het ontbreken van een opslagsysteem en de hogere investeringskosten.

4. Investering en aandachtspunten

Zowel WKO als water/water warmtepomp vereisen een hoge investering. Bij WKO is de investering gericht op het aanleggen van een opslagsysteem, ringleidingen en meerdere bronnen. Bij een water/water warmtepomp is de investering gericht op de aanleg van een open bron en de installatie van een warmtepomp. Beide systemen vereisen een goede isolatie en lage temperatuur afgiftesystemen om efficiënt te werken. Bovendien is de dimensionering van de warmtepomp belangrijk om zowel warmte- als koudevraag te kunnen afdekken.

5. Hybride systemen

Hybride WKO is een combinatie van WKO en stadswarmte, waarbij de warmte die opgeslagen is in de bodem, wordt gebruikt in combinatie met stadswarmte. Dit maakt het systeem nog efficiënter en geschikt voor grootschalige projecten. Bij een water/water warmtepomp is er geen hybride variant mogelijk, omdat het geen opslagsysteem heeft.

Voordelen van WKO en water/water warmtepomp

Zowel WKO als water/water warmtepomp bieden verschillende voordelen, waaronder duurzaamheid, energie-efficiëntie en een lagere CO2-uitstoot. Hieronder worden de voordelen van beide systemen nader toegelicht.

Voordelen van WKO

Duurzame energiebron: WKO maakt gebruik van de bodem als energiebron, wat een duurzame oplossing biedt voor verwarming en koeling.
Energie-efficiëntie: Het opslagsysteem zorgt voor een efficiënte werking van het systeem, omdat zowel warmte als koude kunnen worden opgeslagen en hergebruikt.
Lage CO2-uitstoot: Aangezien het systeem alleen elektriciteit nodig heeft voor het pompen van grondwater en voor de warmtepomp, is de CO2-uitstoot laag. Met duurzame elektriciteit kan het systeem volledig koolstofneutraal werken.
Toepassing in grootschalige projecten: WKO is ideaal voor grootschalige projecten, zoals campusgebieden, woningbouwprojecten en kantoorgebouwen. Het is geschikt voor gebieden waar meerdere gebouwen aangesloten zijn op een gemeenschappelijke bron.
Langdurige werking: Het opslagsysteem zorgt voor een langdurige werking van het systeem, omdat de warmte en koude kunnen worden opgeslagen en hergebruikt.

Voordelen van een water/water warmtepomp

Duurzame energiebron: Een water/water warmtepomp maakt gebruik van grondwater als energiebron, wat een duurzame oplossing biedt voor verwarming en koeling.
Efficiënt systeem: Het systeem is efficiënt, omdat het directe warmtewisseling gebruikt en geen opslagsysteem nodig heeft.
Lage CO2-uitstoot: Aangezien het systeem alleen elektriciteit nodig heeft voor het pompen van grondwater en voor de warmtepomp, is de CO2-uitstoot laag. Met duurzame elektriciteit kan het systeem volledig koolstofneutraal werken.
Toepassing in individuele gebouwen: Een water/water warmtepomp is geschikt voor individuele gebouwen of kleinschalige projecten. Het is minder geschikt voor grootschalige projecten vanwege het ontbreken van een opslagsysteem en de hogere investeringskosten.
Koeling in de zomer: Het systeem biedt koeling in de zomer, wat belangrijk is voor een comfortabele leefomgeving. Het zorgt ook voor een goede balans van de bron.

Aandachtspunten bij de keuze voor WKO of water/water warmtepomp

Bij de keuze voor een van deze systemen zijn er een aantal aandachtspunten waaraan moet worden voldaan. Deze aandachtspunten zijn gericht op de aanleg van de bron, de investering, de efficiëntie en de toepassing in verschillende contexten.

1. Aanleg van de bron

Zowel WKO als een water/water warmtepomp vereisen een open bron die vergunningvrij is. Bij WKO is het aanleggen van meerdere bronnen en ringleidingen nodig, wat een grotere investering betekent. Bij een water/water warmtepomp is het aanleggen van één bron nodig, wat een kleinere investering betekent. Het is belangrijk om een bodemonderzoek te laten uitvoeren om te bepalen of de grond geschikt is voor grondwaterbronnen.

2. Investering

Zowel WKO als een water/water warmtepomp vereisen een hoge investering. Bij WKO is de investering gericht op het aanleggen van een opslagsysteem, ringleidingen en meerdere bronnen. Bij een water/water warmtepomp is de investering gericht op de aanleg van een open bron en de installatie van een warmtepomp. Het is belangrijk om te overwegen of de investering op lange termijn aantoonbaar is en of het systeem efficiënt werkt.

3. Efficiëntie

Zowel WKO als een water/water warmtepomp zijn efficiënt, maar WKO is efficiënter vanwege het opslagsysteem. Het opslagsysteem zorgt voor een balans tussen warmte en koude en maakt het mogelijk om warmte en koude op te slaan en her te gebruiken. Een water/water warmtepomp is efficiënt, maar heeft geen opslagsysteem, waardoor het energieverbruik iets hoger is.

4. Toepassing in verschillende contexten

Zowel WKO als een water/water warmtepomp zijn geschikt voor verschillende contexten, maar WKO is vooral geschikt voor grootschalige projecten. Het is ideaal voor gebieden waar meerdere gebouwen aangesloten zijn op een gemeenschappelijke bron. Een water/water warmtepomp is geschikt voor individuele gebouwen of kleinschalige projecten. Het is minder geschikt voor grootschalige projecten vanwege het ontbreken van een opslagsysteem en de hogere investeringskosten.

Conclusie

In dit artikel is een gedetailleerde inzicht gegeven in Warmte-Koude Opslag (WKO) en de water/water warmtepomp. Beide systemen maken gebruik van grondwater als energiebron en bieden duurzame oplossingen voor verwarming en koeling. WKO is een opslagsysteem dat zowel warmte als koude kan opslagen en hergebruiken, waardoor het efficiënter is dan een water/water warmtepomp. Een water/water warmtepomp werkt met directe warmtewisseling en maakt geen gebruik van een opslagsysteem.

Beide systemen hebben hun eigen voordelen en aandachtspunten. WKO is vooral geschikt voor grootschalige projecten, zoals campusgebieden en woningbouwprojecten, terwijl een water/water warmtepomp geschikt is voor individuele gebouwen of kleinschalige projecten. Bij de keuze voor een van deze systemen is het belangrijk om een bodemonderzoek te laten uitvoeren, de investering te overwegen en de efficiëntie van het systeem te beoordelen.

Met de juiste aanleg en planning kunnen zowel WKO als een water/water warmtepomp bijdragen aan een duurzame en energie-efficiënte toekomst. De keuze hangt af van de specifieke behoeften van het project en de beschikbaarheid van de grond als energiebron. Door het correct inzetten van deze systemen kan een aanzienlijke reductie in CO2-uitstoot worden bereikt en kan een duurzame energietransitie worden bereikt.