Gesloten bodemwarmtepomp: Toepassing, voordelen en aandachtspunten voor woningen en nieuwbouw

Inleiding

Bodemenergie wordt steeds relevanter in de transitie naar duurzame energieopwekking, zowel in nieuwbouw als verbouwprojecten. Een gesloten bodemwarmtepomp is een efficiënte en duurzame manier om gebouwen te verwarmen, eventueel ook te koelen, en daarmee bijdraagt aan een lager CO₂-voetspoor. In dit artikel bespreken we de werking van het gesloten systeem, de toepassing in verschillende bouwscenario’s, de voordelen en aandachtspunten. Bovendien geven we inzicht in de technische eisen, regelgeving en mogelijke uitdagingen bij implementatie. Alles is gebaseerd op recente bronnen en bestaande praktijk, zoals beschreven in de verstrekte informatie.

Wat is een gesloten bodemwarmtepomp?

Een gesloten bodemwarmtepomp is een systeem dat warmte uit de bodem haalt met behulp van een gesloten buisnet dat in de grond is aangelegd. Dit buisnet, ook wel aangeduid als bodemlus, aardsonde of bodemcollector, bevat een vloeistof (meestal een waterglycolmengsel of brine) die door de buis stroomt en warmte uit de bodem opneemt. Deze warmte wordt vervolgens doorgegeven aan een warmtepomp, die de temperatuur verhoogt tot het niveau dat nodig is om een gebouw te verwarmen. Tijdens de zomerperiode kan het systeem ook gebruikt worden om gebouwen te koelen, waardoor warmte in de bodem wordt afgegeven, wat bijdraagt aan de bronbalans van het systeem.

Werking van het gesloten systeem

Het gesloten systeem bestaat uit verschillende componenten:

• Bodemlussen: Kunststof buizen die verticaal of horizontaal in de grond zijn aangelegd. De vloeistof stroomt hierdoor en neemt warmte op uit de omgeving.
• Warmtepomp: Een apparaat dat de temperatuur van de opgenomen warmte verhoogt zodat het bruikbaar is voor verwarming.
• Verwarmingssysteem: De verhoogde warmte wordt doorgegeven naar een centraal verwarmingssysteem, zoals een vloerverwarming of warme luchtinstallatie.
• Boilervat (optioneel): Bij all-electric systemen is een boilervat nodig voor het maken van warm tapwater.

Het systeem is gesloten, wat betekent dat er geen contact is met grondwater. Dit maakt het systeem hygiënisch en vermindert de risico’s op vervuiling of afbraak van het systeem.

Toepassing in woningen en nieuwbouw

Individuele woningen

Bij individuele woningen is de gesloten bodemwarmtepomp een populaire keuze, vooral bij nieuwbouwprojecten. De systemen zijn geschikt voor woningen die een lage temperatuur afgiftesysteem gebruiken, zoals vloerverwarming. In bestaande woningen kan het systeem ook aangebracht worden, mits voldoende ruimte beschikbaar is voor het aansluiten van de warmtepomp en eventueel een boilervat.

Voor de aanleg van de bodemlussen in een bestaande woning is het vaak nodig om verticale boringen te maken, die tot een diepte van 50 tot 100 meter reiken. Het aantal en de lengte van de lussen hangt af van de benodigde warmtecapaciteit en het warmteverlies van het gebouw.

Nieuwbouw en meerdere woningen

In nieuwbouwprojecten, zoals woonwijken of appartementencomplexen, kunnen gesloten bodemwarmtepompsystemen efficiënter worden toegepast. Voor grotere complexen is het vaak aantrekkelijk om een mini-warmtenet aan te leggen, waarbij meerdere woningen aangesloten zijn op één centrale warmtepomp. Dit verminderd de kosten per woning en maakt het systeem makkelijker te beheren.

Een gesloten bodemwarmtepomp is ook geschikt voor koeling in de zomer, wat belangrijk is voor de bronbalans van het systeem. In de zomerperiode onttrekt het systeem kou uit de bodem om het gebouw te koelen, waardoor warmte opnieuw opgeslagen kan worden voor de winter. Deze cyclische werking zorgt ervoor dat de bodem niet te warm wordt en het systeem gedurende lange tijd efficiënt blijft functioneren.

Voordelen van een gesloten bodemwarmtepomp

1. Duurzame energiebron

Een gesloten bodemwarmtepomp maakt gebruik van een volledig hernieuwbare energiebron: de bodem. De warmte die uit de grond wordt opgenomen, wordt natuurlijk opnieuw opgebouwd door de aarde, zolang het systeem in balans blijft. Dit maakt het systeem ideaal voor huishoudens en ondernemers die hun CO₂-uitstoot willen verminderen.

2. Efficiëntie

De efficiëntie van een bodemwarmtepomp is hoog, vooral vergeleken met luchtwarmtepompen. De temperatuur van de bodem blijft gedurende het jaar vrij constant, waardoor de warmtepomp minder energie hoeft te besteden om de warmte op te voeren tot het gewenste niveau.

3. Geen buitenunit nodig

Omdat het systeem een gesloten buisnet gebruikt, is er geen buitenunit nodig zoals bij een luchtwarmtepomp. Dit heeft het voordeel dat er geen visuele impact is op de buitenkant van het gebouw, wat vooral belangrijk is in bebouwde kom.

4. Flexibiliteit voor koeling

In tegenstelling tot traditionele verwarmingssystemen kan een gesloten bodemwarmtepomp ook gebruikt worden om gebouwen te koelen. Dit is bijzonder waardevol in regio’s met warme zomers. Door het afgeven van warmte aan de bodem in de zomer, wordt de bron in balans gehouden en wordt het systeem duurzaam gebruikt gedurende het hele jaar.

Aandachtspunten bij de installatie

Hoewel een gesloten bodemwarmtepomp vele voordelen biedt, zijn er ook een aantal belangrijke aandachtspunten die moeten worden overwogen voordat het systeem wordt aangebracht.

1. Vergunning en meldplicht

De aanleg van een gesloten bodemwarmtepomp is vergunningplichtig of meldplichtig, afhankelijk van de grootte van het systeem. Voor systemen met een vermogen tot 70 kW is een melding bij het omgevingsloket voldoende. Boven de 70 kW is een vergunning nodig. Daarnaast geldt de meld- of vergunningplicht ook bij aanleg van het systeem in een interferentiegebied, waar al andere bodemenergiesystemen zijn vergund. Dit kan worden gecontroleerd via de WKO-Bodemenergietool.

2. Isolatie en lage temperatuur afgiftesystemen

Voor een gesloten bodemwarmtepomp is het noodzakelijk dat het gebouw goed geïsoleerd is. Een lage temperatuur afgiftesysteem, zoals vloerverwarming, is meestal vereist om de efficiëntie van het systeem te waarborgen. Traditionele radiatoren met hogere temperatuurverdeling zijn minder geschikt.

3. Dimensionering van de warmtepomp

Een correcte dimensionering van de warmtepomp is cruciaal. Het vermogen moet afgestemd zijn op het warmteverlies van het gebouw, dat berekend kan worden op basis van het energielabel of een energieadvies. Een onjuiste dimensionering kan leiden tot inefficiëntie of zelfs schade aan het systeem.

4. All-electric systeem en warm tapwater

Bij een all-electric systeem is het nodig om een boilervat aan te leggen voor het maken van warm tapwater. Het boilervat wordt meestal geplaatst naast de binnenunit van de warmtepomp. Het is belangrijk om hier rekening mee te houden bij de planning van de installatie.

5. Lekeffecten en onderhoud

Gesloten systemen zijn voorzien van maatregelen om lekken te detecteren. Bij kleine lekken kan de warmtepomp automatisch uitschakelen, bijvoorbeeld als de druk in het ondergrondse circuit afneemt. Grote systemen moeten voorzien zijn van lekdetectie om schade aan de grond of het systeem te voorkomen. Het is belangrijk om het systeem regelmatig te onderhouden en te controleren, ook al is het gesloten en dus minder gevoelig voor slijtage.

Vergelijking met open bodemenergiesystemen

Naast gesloten systemen zijn er ook open bodemenergiesystemen, waarbij grondwater wordt onttrokken, verwarmd en daarna weer teruggepompt in de bodem. Deze systemen worden vooral gebruikt bij grote gebouwen, kassen of woonwijken, waar de warmte- en koelcapaciteit hoger is.

Het grootste verschil tussen open en gesloten systemen is dat bij open systemen grondwater actief wordt gebruikt, wat impliceert dat er meer invloed is op de bodem en het grondwater. Daarom zijn open systemen vaak onderworpen aan strenge regelgeving en vereisen ze een vergunning. Bovendien is de werking van open systemen beïnvloed door de stroming van het grondwater, wat de warmteopslag en -uitwisseling kan beïnvloeden.

Gesloten systemen zijn daarentegen minder invasief, hebben minder regelgeving en zijn technisch eenvoudiger. Ze zijn vooral geschikt voor kleinere gebouwen, zoals woningen, kleine kantoren of appartementen.

Technische specificaties en kosten

De kosten van een gesloten bodemwarmtepomp variëren afhankelijk van de grootte van het systeem, de diepte van de boringen en de benodigde warmtecapaciteit. Voor een individuele woning liggen de kosten meestal tussen €10.000 en €20.000, inclusief boringen, warmtepomp en aansluiting. Bij grotere projecten kan het budget aanzienlijk stijgen.

Hieronder een overzicht van de technische specificaties van een typische installatie voor een individuele woning:

Juridische en regelgevende aspecten

De aanleg van een gesloten bodemwarmtepomp is onderworpen aan juridische regelgeving. De gemeente is het bevoegde gezag voor de aanleg van dergelijke systemen. Voor systemen met een vermogen tot 70 kW is een melding bij het omgevingsloket voldoende. Voor systemen boven 70 kW of binnen een interferentiegebied is een vergunning nodig.

Daarnaast geldt de Wijzigingsbesluit bodemenergie, dat stelt dat bij lekken het systeem direct buiten gebruik moet worden gesteld en de resterende vloeistof moet worden verwijderd. Dit geldt ook voor grotere systemen, die voorzien moeten zijn van lekdetectie.

De nieuwe Omgevingswet geeft gemeentes de mogelijkheid om aanvullende eisen op te leggen aan bodemenergiesystemen, mits deze worden vastgelegd in een omgevingsplan. Dit betekent dat de eisen per gemeente kunnen verschillen.

Conclusie

Een gesloten bodemwarmtepomp is een betrouwbare en duurzame oplossing voor verwarming en eventueel koeling van woningen en kleinere gebouwen. Het systeem maakt gebruik van een hernieuwbare energiebron, heeft een hoge efficiëntie en is geschikt voor zowel nieuwbouw als verbouwprojecten. Tijdens de zomer kan het systeem ook gebruikt worden om gebouwen te koelen, wat bijdraagt aan de bronbalans en de duurzaamheid van het systeem.

De installatie vereist echter wel aandacht voor een aantal technische en juridische aspecten, zoals isolatie, dimensionering, melding of vergunning, en eventueel het aanleggen van een boilervat. Een correcte aanleg en beheer zijn essentieel om de levensduur en efficiëntie van het systeem te waarborgen.

Voor huiseigenaren, bouwers en professionals is een gesloten bodemwarmtepomp dus een aantrekkelijke keuze binnen de transitie naar duurzame energie. Het systeem past goed in de trend van energieneutrale woningen en is een betrouwbare investering voor de toekomst.

Bronnen

1. Duurzame monumenten Brabant – Bodem/water warmtepomp
2. Natuur- en Landschapswet – Bodemenergie
3. Warmtepomp-info.nl – Gesloten bodemenergie
4. Gemeente Arnhem – Bodemenergie
5. CBS – Hernieuwbare energie in Nederland 2023