Het totale broeikaseffect van warmtepompen: een realistisch beeld

Het gebruik van warmtepompen wordt wereldwijd gepromoot als een duurzame oplossing voor de verwarming van huizen en gebouwen. In Nederland is de overheid gestart met een beleidslijn die richting wijst naar het verplichte gebruik van (hybride) warmtepompen bij de vervanging van cv-ketels. Deze verplichting, die vanaf 2026 in werking treedt, is bedoeld om het gebruik van fossiele brandstoffen te verminderen en zo de CO2-uitstoot in te perken. Toch roept deze transitie ook vragen op, met name rondom het totale broeikaseffect van warmtepompen. De vraag is dan ook gerechtvaardigd: wat is het daadwerkelijke effect van warmtepompen op het broeikaseffect, rekening houdend met alle relevante factoren?

In dit artikel wordt een grondige analyse gemaakt van het totale broeikaseffect van warmtepompen. We kijken naar de CO2-uitstoot die direct of indirect wordt veroorzaakt door de productie, installatie, bediening en eventuele lekkage van koelgassen. Daarnaast wordt de invloed van de elektriciteitsproductie in het kader van warmtepompen besproken, evenals de kosten en mogelijke alternatieven zoals isolatie en zonnepanelen. De focus ligt op het totale broeikaseffect – niet alleen op de directe CO2-uitstoot, maar ook op indirecte en langetermijnrisico’s.

Wat is het totale broeikaseffect?

Het totale broeikaseffect van een warmtepomp wordt bepaald door een aantal variabelen:

  1. Productie en transport: Het fabriceren van een warmtepomp en de materialen die daarin worden gebruikt, zoals koelgassen, levert CO2-uitstoot op. Deze emissies zijn afhankelijk van de bronnen van de energie die gebruikt worden in de productieketen.
  2. Elektriciteitsproductie: Een warmtepomp verbruikt elektriciteit. De CO2-uitstoot van deze elektriciteit hangt af van de mix van energiebronnen in het land. In Nederland is de elektriciteitsproductie momenteel met 40% efficiënt – dus ruim de helft van de energie gaat verloren.
  3. Koelgaslekkage: Koelgassen zoals HFK (hydrofluorcarbonaten) zijn zeer krachtige broeikasgassen en kunnen lekken tijdens het gebruik of bij uitschakeling van de warmtepomp. De GWP (Global Warming Potential) van deze gassen ligt tussen 600 en 2000, wat betekent dat ze 600 tot 2000 keer krachtiger zijn dan CO2.
  4. Levensduur en onderhoud: De levensduur van een warmtepomp beïnvloedt het totale broeikaseffect. Een langdurige levenscyclus verspreidt de emissies over een langere periode.
  5. Alternatieven en vergelijking met cv-ketels: De CO2-uitstoot van een warmtepomp moet worden vergeleken met de uitstoot van een conventionele cv-ketel. Echter, bij het gebruik van warmtepompen verandert ook de vraag naar elektriciteit, wat indirect kan leiden tot meer CO2-uitstoot.

1. Productie- en transportemissies

De productie van een warmtepomp levert emissies op, vooral door het gebruik van stroom voor productie en het transport van het toestel. Deze emissies zijn niet triviaal. In de analyse uit de bronmateriaal wordt duidelijk gemaakt dat de milieubelasting van de materialen in warmtepompen elf keer hoger is dan voorzien. Dit betreft vooral de koelgassen en het gebruik van metalen en kunststoffen in de constructie.

Koelgassen zoals HFK zijn chemische stoffen die aan PFAS (Per- en Polyfluoroalkanes) verwant zijn. Deze stoffen zijn superstabiel, ze kunnen eeuwenlang in de atmosfeer blijven hangen en hun langetermijneffecten zijn nog niet volledig begrepen. Dit maakt ze tot een potentieel milieukwestie, die niet alleen CO2-uitstoot betreft, maar ook andere onzekerheden.

2. Elektriciteitsproductie en het rendement

Een warmtepomp verbruikt elektriciteit. De hoeveelheid en de bron van deze elektriciteit zijn cruciaal voor het totale broeikaseffect. In Nederland is de elektriciteitsproductie momenteel met 40% efficiënt. Dat betekent dat voor elk kwh dat een huishouden verbruikt, er 2,5 kwh aan energie in het systeem gebruikt moet worden, waarbij 1,5 kwh verloren gaat.

Deze efficiëntie beïnvloedt het rendement van de warmtepomp. De bruto-prestatiecoëfficiënt (de hoeveelheid warmte die wordt geproduceerd ten opzichte van de hoeveelheid elektriciteit die wordt verbruikt) daalt dus van 4 naar 1,6. Dit is nog steeds beter dan een gasketel, maar het effect wordt grotendeels tenietgedaan door de verliesfactoren in de elektriciteitsproductie.

3. Koelgaslekkage en de GWP-waarde

De lekkage van koelgassen is een belangrijke factor in het totale broeikaseffect. De GWP-waarden van deze gassen liggen tussen 600 en 2000, wat betekent dat ze 600 tot 2000 keer krachtiger zijn dan CO2. Zelfs kleine lekkages kunnen dus aanzienlijke emissies veroorzaken.

De analyse in de bronmateriaal wijst erop dat de risico’s van deze lekkages niet voldoende zijn onderzocht. Het voorzorgsprincipe, dat in milieukwesties vaak wordt aangewend, zou hier gelden. Dit betekent dat we voorlopig niet op grote schaal moeten overstappen naar warmtepompen, totdat de langetermijnrisico’s van koelgaslekkage duidelijk zijn.

4. Levensduur en onderhoud

De levensduur van een warmtepomp speelt ook een rol in het totale broeikaseffect. Een warmtepomp heeft een levensduur van ongeveer 15 tot 20 jaar. Over die periode worden de emissies van productie, transport en gebruik verdeeld. Echter, warmtepompen vereisen regelmatig onderhoud, waardoor extra emissies kunnen ontstaan. Dit onderhoud omvat onder andere lekcontrollen en eventueel de herinvoering van koelgassen.

De NVKL (Nederlands Vakverbond voor Klimaat, Verwarming en Sanitair) benadrukt in haar faq dat het bijhouden van een leklogboek verplicht is voor installaties met een inhoud groter dan 5 ton CO2-equivalent. Dit logboek moet gedigitaliseerd worden, maar moet wel op locatie beschikbaar zijn. Dit onderhoud is dus niet zonder milieukost.

5. Alternatieven en de CO2-vergelijking met cv-ketels

Het verplichte gebruik van warmtepompen moet worden gezien in vergelijking met het gebruik van cv-ketels. Echter, zoals in de bronmateriaal wordt uitgelegd, is het gebruik van aardgas niet direct vergelijkbaar met het gebruik van elektriciteit. Aardgas wordt verbruikt, elektriciteit wordt gebruikt. Het gebruik van elektriciteit is dus niet hetzelfde als het verbruiken van een fossiele bron.

Bij het gebruik van warmtepompen wordt ook indirect aardgas gebruikt, omdat de productie van elektriciteit in Nederland op dit moment nog steeds grotendeels afhankelijk is van gas. Dit betekent dat het gebruik van warmtepompen in werkelijkheid ook leidt tot CO2-uitstoot. De aardgasbesparing per huishouden is geraamd op 35 tot 40 procent, maar dit betekent ook dat de resterende 60 tot 65 procent indirect nog steeds afkomt van gas.

De totale CO2-besparing in Nederland door warmtepompen wordt geraamd op 2 procent van de huidige uitstoot. Dat is 3 miljoen ton CO2-equivalenten in 2035. Dit is een besparing, maar het is vrij klein in vergelijking met de investeringen die nodig zijn. De kostprijs per bespaarde ton CO2 ligt bovendien op 3000 euro, wat veel hoger is dan de kosten van alternatieven zoals zonnepanelen of huisisolatie.

6. Invloed op het elektriciteitsnet en energieverkeer

De toename van het gebruik van warmtepompen heeft ook een impact op het elektriciteitsnet. Een warmtepomp verdubbelt al gauw het stroomverbruik van een gemiddeld huishouden. Bij een landelijke toepassing betekent dit een toename van 10 miljard kWh per jaar, wat ongeveer 9 procent is van het huidige stroomverbruik in Nederland.

Dit verhogt de vraag naar elektriciteit, wat kan leiden tot congestie op het net en vertraging in de toepassing van hernieuwbare energie. In sommige gevallen moeten ondernemingen zelfs hun elektriciteitsverbruik verminderen, terwijl ze hebben geïnvesteerd in elektrificatie van hun wagenpark en productieprocessen. Het risico bestaat dat bedrijven hun productie verleggen naar landen met meer beschikbare stroomcapaciteit.

7. Kosten en subsidies

De kosten van een warmtepomp zijn een belangrijk aspect in de overweging. Een warmtepomp kost momenteel tussen 10.000 en 20.000 euro, afhankelijk van het type. Een cv-ketel kost in vergelijking veel minder, tussen de 2000 en 4500 euro. Hoewel subsidies beschikbaar zijn, blijft een warmtepomp drie tot vier keer zo duur als een cv-ketel.

Tot 2021 was er een investeringssubsidie voor warmtepompen (ISDE), die tussen de 1000 en 2500 euro kon uitmaken, afhankelijk van het type en merk. Deze subsidie was bedoeld om duurzame verwarming te stimuleren, maar de totale subsidiekosten voor warmtepompen zijn geschat op 10 miljard euro, als de huidige regelingen blijven gelden. Dit is een aanzienlijke belastinggeldinvestering.

In vergelijking met andere duurzame maatregelen, zoals het installeren van zonnepanelen of het isoleren van huizen, zijn warmtepompen relatief duur. Zonnepanelen zijn bijvoorbeeld ruim drie maal goedkoper en besparen meer CO2 per euro. Isolatie is ook goedkoper en leidt tot langdurige besparing van verwarmingsenergie.

8. Toekomstige ontwikkelingen en alternatieven

De toekomst van warmtepompen houdt ook de toepassing van nieuwe koudemiddelen in. Traditionele HFK-gassen met hoge GWP-waarden worden langzaam vervangen door HFO’s (hydrofluoroolefines), die een veel lagere GWP hebben – soms zelfs lager dan CO2. Deze nieuwe generatie koudemiddelen maken warmtepompen potentieler duurzamer, maar het is nog niet duidelijk of ze op schaal beschikbaar zullen zijn.

Daarnaast is er aandacht voor alternatieven. Het isoleren van huizen is een goedkope en effectieve manier om het verwarmingsverbruik te verlagen. Zonnepanelen verminderen ook de afhankelijkheid van het elektriciteitsnet en besparen CO2. Beide maatregelen zijn goedkoper dan het installeren van een warmtepomp en kunnen een groter effect hebben op het totale broeikaseffect.

Conclusie

De verplichte overgang naar warmtepompen in Nederland is een ingrijpende maatregel in de strijd tegen klimaatverandering. Toch is het totale broeikaseffect van warmtepompen niet eenvoudig in te schatten. Het bevat zowel directe als indirecte emissies, vanaf productie tot lekkage van koelgassen en indirecte CO2-uitstoot door elektriciteitsproductie. De GWP-waarden van koelgassen en de verliesfactoren in de elektriciteitsproductie beïnvloeden het totale effect sterk.

De CO2-besparing per huishouden is gering – ongeveer 35 tot 40 procent minder aardgasverbruik – en de landelijke besparing is geschat op 2 procent van de totale uitstoot. Aangezien warmtepompen drie tot vier keer zo duur zijn als cv-ketels en subsidies op 10 miljard euro per jaar lopen, is het ook een kostenkwestie. Alternatieven zoals zonnepanelen en huisisolatie zijn goedkoper en kunnen in sommige gevallen meer CO2 besparen.

De langetermijnrisico’s van koelgaslekkage zijn nog niet volledig onderzocht. Het voorzorgsprincipe zou betekenen dat we voorlopig voorzichtig moeten zijn in de toepassing van warmtepompen, totdat de milieueffecten duidelijk zijn. Het verkeer in elektriciteit wordt ook groter, wat kan leiden tot congestie op het net en vertraging in de toepassing van hernieuwbare energie.

Tot slot is het totale broeikaseffect van warmtepompen afhankelijk van een aantal variabelen. Het bepaalt zich niet alleen door het rendement van de warmtepomp zelf, maar ook door de efficiëntie van elektriciteitsproductie, de GWP-waarden van koelgassen, en de levensduur van het toestel. Een realistische inschatting van het totale broeikaseffect vereist dus een bredere benadering dan alleen het tellen van CO2-uitstoot.

Bronnen

  1. Wynias Week
  2. NVKL Veelgestelde Vragen

Related Posts