Warmtepompen en hun impact op de Nederlandse ondergrond

Published by Redactie on oktober 7, 2025 | Category warmtepomp

Het gebruik van warmtepompen, in combinatie met bodem- of aardwarmte, is op het moment van schrijven van deze publicatie een snel groeiende trend in Nederland. Deze technologie maakt gebruik van de energie die natuurlijk in de ondergrond is opgeslagen en is een belangrijke pijler van de energietransitie. Voor zowel particuliere huiseigenaren als de woningbouwsector en industriële gebruikers bieden warmtepompen een duurzame en betrouwbare oplossing voor het verwarmen en koelen van gebouwen.

In dit artikel wordt ingegaan op hoe warmtepompen werken, welke soorten er zijn, en hoe deze technologie de ondergrond in Nederland beïnvloedt. Tevens worden de voordelen en uitdagingen van het gebruik van bodem- en aardwarmte besproken, met aandacht voor technische aspecten, ecologische impact en toekomstige ontwikkelingen.

Wat zijn warmtepompen en hoe werken zij?

Een warmtepomp is een technische installatie die warmte uit een omgevingsbron, zoals lucht, grond of water, opwekt en gebruikt om gebouwen te verwarmen of te koelen. In het kader van bodem- en aardwarmte wordt deze warmte opgehaald uit de ondergrond.

De werking van een warmtepomp kan schematisch als volgt worden samengevat:

Een vorstvrije vloeistof stroomt door een buizensysteem dat blootgesteld is aan een warmtebron (bodem, grondwater, of lucht).
Deze vloeistof opneemt warmte uit de omgeving, zelfs bij lage temperaturen.
De opgewarmde vloeistof wordt via een warmtewisselaar verwerkt, waarbij de warmte wordt overgedragen aan een koelvloeistof met een lager kookpunt.
Deze koelvloeistof kookt en verdampt bij lage druk.
De damp wordt door een compressor verder opgedreven, wat de temperatuur verder verhoogt.
De warmte wordt nu gebruikt om verwarmingswater of tapwater te verwarmen.
De koelvloeistof wordt via een expansieventiel afgekoeld, waarna het proces zich herhaalt.

Dit proces maakt het mogelijk om warmte op te wekken uit de ondergrond, een bron die het hele jaar door beschikbaar is en dus betrouwbaarder is dan bijvoorbeeld zonnewarmte of luchtwarmte. De efficiëntie van warmtepompen is afhankelijk van de temperatuurverschillen tussen de bron en de afgiftetemperatuur. In het geval van bodemwarmte is de temperatuur van de bron relatief constant, wat resulteert in een hoger rendement.

Soorten warmtepompen en toepassingen

Op basis van de bron van de warmte en de manier waarop deze wordt gebruikt, zijn er verschillende types warmtepompen:

Hybride warmtepomp (lucht-water): Combineert een luchtwarmtepomp met een gasketel voor extra warmte in extreme winters.
Lucht-lucht warmtepomp: Verwarmt lucht direct en is meestal bedoeld voor ruimteverwarming.
Lucht-water warmtepomp: Verwarmt water dat gebruikt wordt voor cv of warmtapwater.
Water-water warmtepomp: Haalt warmte uit grondwater en gebruikt deze om water te verwarmen.
Bodem-water warmtepomp: Verwarmt water via de warmte van de bodem.

De keuze voor een bepaald type warmtepomp hangt af van factoren zoals de beschikbaarheid van grond, het budget, en de specificaties van het gebouw. De bodem- en waterbronnen zijn met name geschikt voor nieuwbouwprojecten of totaalrenovaties, waar grotere investeringen mogelijk zijn.

Aardwarmte versus bodemenergie: wat is het verschil?

Hoewel de termen vaak door elkaar gebruikt worden, zijn er belangrijke verschillen tussen aardwarmte en bodemenergie:

Bodemenergie verwijst naar warmte die onttrokken wordt uit de bovenste 500 meter van de ondergrond. Het gebruik van bodemenergie kan zowel via horizontale buizen in de grond (ca. 1,5 meter diep) of via verticale putboringen (dieper) gebeuren. Bodemenergie wordt vaak gebruikt voor geothermische warmtepompen en kan in de zomer ook passief koelen.
Aardwarmte of geothermie verwijst naar warmte die onttrokken wordt uit diepere lagen van de ondergrond, vanaf 500 meter en dieper. In Nederland wordt aardwarmte meestal gewonnen op 2 tot 3 kilometer diepte, waar het water temperaturen heeft van 70 tot 90 graden Celsius. Dit water wordt via een aardwarmte-installatie opgepompt en via een warmtenet verdeeld naar meerdere huizen of gebouwen.

Beide vormen zijn duurzaam en betrouwbaar, maar aardwarmte vereist een warmtenet voor collectief gebruik, terwijl bodemenergie vaak per woning geïnstalleerd wordt.

Invloed van warmtepompen op de ondergrond

Het gebruik van warmtepompen met bodem- of aardwarmte heeft een directe impact op de ondergrond. De manier waarop deze impact zich uit, varieert afhankelijk van de type warmtepomp en de diepte van de bron:

Boringen en leidingnetwerken: Voor het gebruik van bodem- of aardwarmte zijn boringen nodig om leidingen of putten te plaatsen. Deze boringen kunnen tot 300 meter en dieper gaan. In het geval van aardwarmte kunnen deze boringen zelfs tot 3 kilometer diep zijn. Deze ingrepen kunnen de ecologie van de bodem licht beïnvloeden, maar zijn in de meeste gevallen gecontroleerd en duurzaam.
Waterkwaliteit en hydrologie: Bij geothermische warmtepompen die gebruikmaken van grondwater, is het belangrijk om zorgvuldig te zijn met de kwaliteit van het water. Het afgekoelde water moet weer in de ondergrond worden teruggestuurd, zonder schadelijke stoffen te introduceren. Hierbij zijn regelgeving en monitoring essentieel.
Warmteopslag en -uitwisseling: Het gebruik van warmtepompen met bodemenergie draagt bij aan het balanceren van warmte in de ondergrond. In de winter wordt warmte uitgehaald, in de zomer wordt koude gebruikt. Over een langere termijn blijft de bodemtemperatuur stabiel, wat betekent dat er geen langdurige negatieve effecten zijn op de ondergrond.

Een belangrijk voordeel van het gebruik van warmtepompen is dat ze fossiele energie kunnen vervangen, waardoor CO₂-uitstoot wordt verminderd. In 2024 bedroeg het gebruik van bodemenergie met warmtepompen in Nederland 7,1 PJ, wat 2% van het totale eindverbruik van hernieuwbare energie uitmaakte.

Technische aspecten en toepassingen in de praktijk

Voor het gebruik van warmtepompen met bodem- of aardwarmte zijn er een aantal technische aspecten die in overweging moeten worden genomen:

1. Verticaal versus horizontaal systeem

Verticaal systeem vereist diepe boringen (meestal tot 100 meter of dieper) voor de installatie van leidingen. Dit type is geschikt voor woningen met weinig beschikbare grond.
Horizontaal systeem maakt gebruik van horizontale buizen op ongeveer 1,5 meter diepte. Dit systeem vereist wel een vrij groot stuk grond, zonder verharding.

2. Open versus gesloten systeem

Open systeem gebruikt grondwater als warmtebron en popt dit op via een pompput. Het afgekoelde water wordt weer teruggestuurd via een retourput.
Gesloten systeem maakt gebruik van een gesloten leidingnet met vorstvrije vloeistof. Dit systeem is meestal minder ingrijpend voor de ondergrond.

3. Installatie en kosten

De installatie van een warmtepomp met bodem- of aardwarmte is kostbaar, vooral vanwege de boringen en het gebruik van professionele installateurs. De kosten kunnen variëren vanaf enkele tienduizenden euro’s, afhankelijk van de grootte van het systeem en de diepte van de bron. Toch is de investering vaak rentabel over een langere termijn, dankzij de lage operationele kosten en de besparing op energierekening.

4. Efficiëntie en rendement

Warmtepompen met bodem- of aardwarmte hebben een hoger rendement dan luchtwarmtepompen, omdat de temperatuur van de bron constant is. In de zomer kan het systeem zelfs passief koelen, wat extra voordelen biedt.

Energieverbruik en CO₂-reductie

Het gebruik van warmtepompen met bodem- of aardwarmte draagt bij aan de vermindering van CO₂-uitstoot. In 2024 is sprake van een vermindering van 251.000 ton CO₂, op basis van het gebruik van bodemenergie met warmtepompen. Dit is een significante bijdrage aan de klimaatdoelen van Nederland.

De efficiëntie van warmtepompen hangt af van het temperatuurverschil tussen de bron en de afgiftetemperatuur. In het geval van bodemwarmte is dit verschil kleiner dan bij luchtwarmtepompen, wat resulteert in een hoger rendement. Dit betekent dat minder elektriciteit of gas nodig is om warmte te genereren.

Deze toepassing is dus niet alleen duurzaam, maar ook energiezuinig. Het is daarom een belangrijke optie voor de toekomstige energievoorziening, zowel in de particuliere woningbouw als in de industriële sector.

Toekomstige ontwikkelingen en uitdagingen

De groei van warmtepompen en het gebruik van bodem- en aardwarmte is een positieve trend in de energietransitie. Toch zijn er ook uitdagingen die moeten worden aangepakt:

Ruimtelijke planning en toegang tot grond: Het gebruik van warmtepompen vereist vaak een vrij stuk grond of boringen. In dichtbebouwde steden kan dit een beperking vormen.
Regelgeving en monitoring: Het gebruik van grondwater en bodemenergie moet streng gereguleerd worden om milieugevolgen te beperken. Hierbij is monitoring van de waterkwaliteit en hydrologie van groot belang.
Technologische ontwikkelingen: Ondanks de huidige technologieën is er nog ruimte voor verbeteringen in efficiëntie en kostenreductie. Innovaties in materiaalgebruik en installatiemethoden kunnen de toegankelijkheid van warmtepompen vergroten.

In de komende jaren is te verwachten dat het gebruik van warmtepompen verder zal toenemen, zowel in de woningbouwsector als in de industrie. Hierbij speelt de regering, maar ook particuliere partijen, een belangrijke rol in het stimuleren van investeringen in duurzame energieoplossingen.

Conclusie

Warmtepompen met bodem- of aardwarmte bieden een betrouwbare en duurzame oplossing voor de verwarming en koeling van gebouwen in Nederland. Het gebruik van deze technologie heeft een directe impact op de ondergrond, met name in termen van boringen, waterkwaliteit en warmteopslag. Toch blijft het een betere keuze dan de traditionele methodes van verwarming met fossiele brandstoffen.

De voordelen van warmtepompen zijn aantoonbaar: lage operationele kosten, hoge efficiëntie, en een significante bijdrage aan CO₂-reductie. Hoewel de investeringen aanzienlijk zijn, is de langdurige rendement gunstig, vooral in combinatie met subsidies of energiepremies.

Voor zowel particuliere huiseigenaren, woningbouwmaatschappijen, als industriële gebruikers is het belangrijk om de juiste keuze te maken tussen lucht-, bodem- of aardwarmte. Dit houdt rekening met de beschikbare ruimte, het budget, en de specificaties van het gebouw. In het kader van de energietransitie is warmtepomp-technologie een sleutelcomponent voor een duurzame toekomst.