Warmtepompen en bodemenergie op 120 meter diepte: efficiëntie, toepassing en kosten

Inleiding

De transitie naar duurzame energie heeft geleid tot een toenemende populariteit van warmtepompen. Met name de varianten die gebruik maken van bodemwarmte worden steeds vaker geïnstalleerd, met name bij nieuwbouwprojecten en vrijstaande woningen. Een warmtepomp met een verticale bodemlus op 120 meter diepte is een van de meest efficiënte oplossingen, waarbij een seizoensprestatiefactor (SPF) van 4,0 behaald kan worden. In dit artikel worden de technische kenmerken, installatie, toepassingsgebieden, efficiëntie en kosten van deze warmtepompvariant uitgebreid besproken, met een focus op het praktische en technische relevante aspect voor eigenaren, bouwprofessionals en woningbouwers.

Werking van een warmtepomp met verticale bodemlus

Hoe werkt een bodemwarmtepomp?

Een warmtepomp met verticale bodemwarmte haalt energie uit de bodem op een diepte van 25 tot 150 meter, afhankelijk van de bodemsamenstelling en de benodigde warmteoutput. De warmtepomp maakt gebruik van een gesloten buizensysteem dat in de grond is aangebracht. Door dit systeem wordt een koudemiddel doorgepompt, dat opwarmt door de bodemwarmte. Vervolgens wordt dit koudemiddel naar boven gebracht en in de warmtepomp verder opgewarmd, waarna het wordt gebruikt om de woning te verwarmen of warm tapwater te maken. Het afgekoelde koudemiddel wordt vervolgens weer teruggepompt in de bodem om het proces te herhalen.

Een belangrijk voordeel van deze methode is de consistentie van de bodemtemperatuur. In de winter is de bodem warmer dan de buitenlucht, wat betekent dat de warmtepomp efficiënter werkt. Tijdens de zomer kan het systeem ook gebruikt worden voor passieve koeling, waarbij warme lucht uit het huis wordt afgevoerd naar de koele bodem.

Technische aspecten van de verticale boring

Volgens de gegevens uit bron [1], is het meestal efficiënter om één verticale boring van 120 meter diep uit te voeren dan meerdere ondiepe boringen, zoals vier boringen van 30 meter. De keuze voor de diepte en het aantal boringen hangt af van de bodemsamenstelling. Als de bodem onder de 100 meter vooral uit klei of droog zand bestaat, kan het weinig zin hebben om dieper te boren.

In bron [2] wordt melding gemaakt van een project waarbij een warmtepomp met een verticale boring van 120 meter in een nieuwbouwwoning is geïnstalleerd. Hierbij werd gebruikgemaakt van aardlagen van miljoenen jaren oud, wat niet alleen technisch interessant is, maar ook benadrukt dat de installatie van zo’n systeem een grote inbreng kan leveren in termen van energiebesparing en comfort.

Toepassingsgebieden van warmtepompen met verticale bodemlus

Geschikt voor welke types woningen?

De installatie van een warmtepomp met verticale bodemwarmte is vooral geschikt voor grotere woningen, zoals vrijstaande huizen, landhuizen en boerderijen. Deze systemen vereisen namelijk een relatief grote investering, maar bieden tegelijkertijd ook een hoge efficiëntie, die zich op lange termijn uitbetaalt. Bron [1] meldt dat de installatiekosten van zo’n systeem ongeveer € 15.000 tot € 25.000 bedragen. Voor huizen met hoge aardgasrekening – zoals vrijstaande woningen met maandelijkse gasrekeningen van € 200 tot € 300 – kan de investering binnen tien jaar worden terugverdiend.

Nieuwbouw versus renovatie

De warmtepomp met verticale bodemlus is vooral populair in nieuwbouwprojecten. In bestaande woningen is de installatie ingrijpender en kan het gebruik van een verticale boring technisch en logistisch uitdagend zijn, met name in bebouwde kom. Echter, zoals uit bron [4] blijkt, is er sinds enkele jaren ook een sterke groei van warmtepompen in bestaande woningen. Dit geldt vooral voor buitenlucht-waterwarmtepompen, maar ook bodemwarmtepompen zijn in opkomst.

Efficiëntie en prestaties van warmtepompen op 120 meter

Seizoensprestatiefactor (SPF)

De efficiëntie van een warmtepomp wordt vaak uitgedrukt in de seizoensprestatiefactor (SPF). Dit is de verhouding tussen het aantal geleverde kilowattuur warmte en het aantal kilowattuur elektriciteit dat nodig is om de warmtepomp te bedrijven. Een SPF van 4,0 betekent dat voor elke 1 kilowattuur elektriciteit 4 kilowattuur warmte wordt opgewekt.

Volgens bron [1] is de SPF van een warmtepomp met verticale bodemwarmte 4,0. Dit maakt deze variant tot een van de meest efficiënte warmtepompoplossingen. In vergelijking met een buitenluchtwarmtepomp, die vaak een SPF van 2,5 tot 3,5 heeft, is de bodemwarmtepomp aanzienlijk efficiënter, vooral in de winter.

Aanvullende voordelen

Een warmtepomp met verticale bodemlus biedt ook het voordeel van gratis koeling in de zomer. Hierbij wordt de werking van de warmtepomp omgekeerd, zodat warme lucht uit de woning wordt afgevoerd naar de koele bodem. Dit proces maakt het mogelijk om in de zomercomfort te behouden zonder het gebruik van een aparte airco.

Bovendien is deze variant vrij geluidloos in gebruik, omdat er geen buitenunit nodig is. Dit is een groot voordeel in bebouwde wijk, waar geluidsoverlast vaak een probleem kan zijn bij andere warmtepompvarianten.

Installatie en kosten

Aanleg van de verticale bodemlus

De installatie van een warmtepomp met verticale bodemlus is technisch complex en vereist gespecialiseerde kennis. De boringen moeten met een speciaal gestemmde boorinstallatie worden gemaakt, waarbij zorgvuldig rekening wordt gehouden met bodemsamenstelling en hydrologische omstandigheden.

Bron [3] legt uit dat het buizensysteem in de bodem meestal een gesloten systeem is, waarin koudemiddel circuleert. In sommige gevallen is ook een open systeem mogelijk, waarbij water wordt opgepompt en weer teruggestuurd naar de bodem. Deze methode wordt vooral gebruikt bij water-water warmtepompen, die dieper in de grond zitten.

Investering en terugverdientijd

De investering voor een warmtepomp met verticale bodemlus is relatief hoog. Bron [1] meldt dat de installatiekosten variëren tussen € 15.000 en € 25.000. Deze kosten zijn hoger dan bijvoorbeeld die van een buitenluchtwarmtepomp, maar de efficiëntie en het potentieel voor energiebesparing maken deze investering op lange termijn gunstig, met name voor grotere woningen.

De terugverdientijd hangt af van het energieverbruik van de woning en de verhouding tussen de kosten van aardgas en elektriciteit. Voor huizen met hoge aardgasrekening – zoals vrijstaande woningen met maandelijkse gasrekeningen van € 200 tot € 300 – is de investering binnen tien jaar meestal terugverdiend.

Subsidies en financieringsmogelijkheden

De overheid biedt in Nederland subsidies aan voor warmtepompen, met name in het kader van de ISDE-subsidie. Deze subsidie is vooral bedoeld voor bestaande woningen en niet langer beschikbaar voor nieuwbouw. Bron [4] meldt dat in 2024 430 megawatt aan gesubsidieerde buitenlucht-waterwarmtepompen zijn geïnstalleerd, terwijl dit in 2023 nog 501 megawatt was. Voor warmtepompen met verticale bodemlus kan het verstandig zijn om rekening te houden met eventuele regionale subsidies of leningen voor energiebesparing.

Keuze tussen verticale en horizontale bodemwarmte

Verticale versus horizontale bodemwarmte

Er zijn twee hoofdtypen bodemwarmtepompen: verticaal en horizontaal. Een verticale bodemwarmtepomp maakt gebruik van een diepe boring (25 tot 150 meter), terwijl een horizontale variant gebruik maakt van een buizensysteem dat op een diepte van ongeveer 1 meter is aangebracht. De keuze hangt af van de beschikbare grondoppervlakte, bodemsamenstelling en benodigde warmteoutput.

Bron [3] meldt dat een horizontaal buizensysteem gemiddeld 80 tot 100 centimeter onder de grond ligt en dat er weinig of geen boring nodig is. Dit maakt het systeem geschikt voor woningen met een groot erf of tuin, maar minder geschikt voor bebouwde wijk of kleine percelen.

Voordelen van een verticale bodemwarmtepomp

De voordelen van een verticale bodemwarmtepomp zijn:

  • Hoge efficiëntie: SPF van 4,0.
  • Ruimtebesparing: minder grondoppervlak nodig.
  • Gratis koeling in de zomer: het systeem kan dubbel als passieve koeling gebruikt worden.
  • Geen buitenunit: minder geluidsoverlast.
  • Toepasbaar bij grotere woningen: geschikt voor huizen met hoge aardgasrekening.

Nadelen van een verticale bodemwarmtepomp

De nadelen zijn:

  • Hoge investering: kostprijs varieert tussen € 15.000 en € 25.000.
  • Technisch complexe installatie: vereist gespecialiseerde boorinstallatie en kennis van bodemsamenstelling.
  • Lange terugverdientijd: meestal tien jaar of langer.
  • Mindere toepassing in bestaande woningen: installatie is vaak ingrijpender.

Toekomst en groei van bodemwarmtepompen

Groei in Nederland

In Nederland is de groei van warmtepompen, met name bodemwarmtepompen, de afgelopen jaren sterk toegenomen. Bron [4] meldt dat de hoeveelheid afgifte aan water via buitenlucht-waterwarmtepompen in 2024 op 107.178 megawatt uitkwam, terwijl het in 2023 nog 151.031 megawatt was. Voor afgifte aan lucht is de groei in 2024 iets minder dan in 2023, maar nog steeds aanzienlijk.

De overgang van nieuwbouw naar renovatie is duidelijk zichtbaar, met name bij buitenlucht-waterwarmtepompen. Voor bodemwarmtepompen is deze trend minder duidelijk, maar er zijn wel tekenen van toename, vooral in regio’s met groene visie op duurzame energie.

Rol van de overheid en beleid

De overheid speelt een cruciale rol in de groei van warmtepompen via subsidies, regelgeving en beleid. De ISDE-subsidie is een voorbeeld van hoe overheidssteun kan bijdragen aan de adoptie van warmtepompen in bestaande woningen. Voor nieuwbouw is de focus op EPC-normen, met name op isolatie, ventilatie en dubbel glas, wat maakt dat het gebruik van warmtepompen efficiënter en aantrekkelijker wordt.

Conclusie

Een warmtepomp met verticale bodemwarmte op een diepte van 120 meter is een efficiënte en duurzame oplossing voor verwarming en koeling van woningen. Met een SPF van 4,0 is deze variant van de warmtepomp een van de meest efficiënte oplossingen op de markt. De installatie vereist wel een aanzienlijke investering, met name door de kosten voor boring en buizensystemen. Toch kan de investering binnen tien jaar terugverdiend worden, met name voor grotere woningen met hoge aardgasrekening.

De verticale bodemwarmtepomp biedt bovendien het voordeel van gratis koeling in de zomer en is geschikt voor bebouwde wijk vanwege het ontbreken van een buitenunit. De groei van bodemwarmtepompen in Nederland is aanzienlijk, met name in nieuwbouw en regio’s met een sterke visie op duurzame energie. Voor zowel particuliere woningeigenaars als bouwprofessionals is het belangrijk om de technische kenmerken en voordelen van deze oplossing goed te begrijpen, zodat een goed afgewogen keuze kan worden gemaakt.

Bronnen

  1. Warmtepomp met bodemwarmte (SPF 4,0)
  2. Boren in prehistorie voor meer warmte
  3. Geothermische warmtepomp | Werking, plaatsing en prijs
  4. Hernieuwbare energie in Nederland 2024

Related Posts