Bodemenergie: de sleutel tot netbewust bouwen

Het verwarmen, koelen en voorzien van warm water in all-electric woonwijken kan uitstekend netbewust worden ingericht – mits er in het ontwerp- en ontwikkelproces de juiste keuzes worden gemaakt. Op basis van meetgegevens van duizenden bodemenergie-warmtepompen* laten we zien hoe woningbouwprojecten netbewust kunnen worden ontwikkeld zonder in te leveren op comfort of duurzaamheid.

Bij de ontwikkeling van nieuwe all-electric woonwijken komt al snel de vraag op hoe het elektriciteitsnet de toenemende vraag aankan. Gemeenten en woningcorporaties worden daarbij regelmatig geconfronteerd met het probleem van netcongestie: een tekort aan transportcapaciteit op het elektriciteitsnet. Het idee leeft dat warmtepompen, als elektrische vervangers van cv-ketels, een groot aandeel hebben in die belasting. In de praktijk blijkt dat beeld ongenuanceerd, dit hangt namelijk ook van de warmtebron voor de warmtepomp af. Als de warmte voor de warmtepomp uit de bodem komt is er bij (nieuwbouw)woningen nauwelijks invloed op de benodigde netcapaciteit.

Bodemenergie-warmtepomp gunstig voor consument én elektriciteitsnet

Bij veel aanvragen voor een nieuwe netaansluiting wordt het benodigde aansluitvermogen ruim ingeschat. Aannemers en projectontwikkelaars vullen de verwachte piekvermogens vaak conservatief in, uit voorzorg. Dat lijkt veilig, maar het heeft een keerzijde: te ruime vermogensaanvragen zorgen ervoor dat projecten soms onnodig vertragen of zelfs stilvallen, omdat de netbeheerder geen capaciteit kan garanderen. Juist hier ligt een kans om slimmer te ontwerpen: met bodemenergie kan het aansluitvermogen fors omlaag.

Lage piekvermogens dankzij slimme ontwerpkeuzes

Het benodigde aansluitvermogen van een warmtepomp hangt sterk af van de bouwkundige en installatietechnische keuzes in een woning.

Wie ontwerpt volgens de Trias Energetica – eerst energie besparen, dan duurzame energie inzetten, en pas in laatste instantie fossiele bronnen gebruiken – kan het vermogen drastisch verlagen. Door toepassing van warmteterugwinning uit ventilatielucht en douchewater halveert de vermogensbehoefte voor verwarming en warm tapwater al snel.

Ook het type warmtepomp is bepalend. Een bodemenergie-warmtepomp met seizoensopslag (warmte- en koudeopslag in de bodem) heeft een lage piekvraag door de stabiele temperatuur in de bodem. Doordat de warmte in de bodem wordt opgeslagen, hoeft de installatie in de winter minder hard te werken en kan in de zomer passief gekoeld worden zonder extra elektriciteitsvraag.

Het effect is groot: bij de juiste keuzes kan het benodigde aansluitvermogen tot wel een factor tien lager uitvallen. In plaats van (de vaak gekozen) 6 kW is dan nog slechts minder dan 1 kW per woning nodig voor de warmtepomp. Uit metingen van tienduizenden warmtepompen blijkt dat het gelijktijdig vermogen in een hele wijk zelfs maar rond de 0,5 kW per woning ligt tijdens de winterpiek. Omdat koeling via de bodem passief gebeurt, is er in de zomer nauwelijks sprake van een piekbelasting.

Seizoensopslag van warmte en koude

De sleutel tot deze efficiëntie ligt in de seizoensopslag van energie in de bodem. In de zomer, wanneer woningen juist warmte kwijt willen, wordt de overtollige warmte opgeslagen in de ondergrond. In de winter wordt die warmte weer benut om de woning te verwarmen. Zo ontstaat een natuurlijke balans tussen warmtevraag en aanbod door het jaar heen.

Deze techniek – bekend als warmte- en koudeopslag (WKO) – kan zowel per woning als collectief voor een hele wijk worden toegepast. Een individueel systeem heeft doorgaans een opslagcapaciteit van 3.000 tot 6.000 kWh per woning. De opslag vindt plaats op een dieptes tussen de 200 en de 500 meter, waar de temperatuur stabiel en gunstig is. Voor koeling is die temperatuur direct bruikbaar, waardoor de vermogensvraag tijdens het koelen een factor zes lager ligt dan bij een airco met vergelijkbare capaciteit.

Ook bij verwarmen is het verschil aanzienlijk. Een bodemenergiesysteem gebruikt de constante temperatuur van de ondergrond als warmtebron, wat de efficiëntie verhoogt en het benodigde aansluitvermogen verlaagt. In veel Nederlandse gebieden is de bodem uitstekend geschikt voor deze techniek. Inmiddels maken meer dan 100.000 woningen gebruik van een vorm van bodemenergie, zowel individueel als collectief.

Praktijkervaringen bevestigen de voordelen

De voordelen van bodemenergie zijn niet alleen theoretisch. Uit grootschalige monitoring van duizenden woningen met bodemenergie-warmtepompen blijkt dat het aansluitvermogen in de praktijk veel lager ligt dan vaak wordt aangenomen. Een sprekend voorbeeld is de wijk Park van Rodenburg in RijswijkBuiten, waar 75 eengezinswoningen zijn uitgerust met een bodemenergie-warmtepomp.

De metingen laten zien dat het gelijktijdig vermogen tijdens de winterpiek gemiddeld slechts 0,5 kW per woning bedraagt – genoeg voor zowel verwarming als warm tapwater. De gelijktijdigheid van het gebruik ligt rond de 50%. In de zomer, wanneer de warmtepompen vooral voor koeling en tapwater zorgen, ligt de piek nog lager: ongeveer 0,2 kW per woning.

Opvallend is dat dit project destijds niet specifiek is ontworpen om netbelasting te beperken. Ook bewoners zijn niet bewust gestuurd in hun energiegedrag. Toch blijkt de belasting op het elektriciteitsnet automatisch laag te blijven, dankzij de eigenschappen van het bodemenergiesysteem. Vergelijkbare resultaten zijn gemeten in andere projecten met dezelfde technologie en vergelijkbare bouwkundige maatregelen.

Bodemenergie is de meest netbewuste keuze

De praktijkervaringen tonen overtuigend aan dat het aansluitvermogen van warmtepompen – en daarmee hun bijdrage aan netproblemen – aanzienlijk wordt overschat. Bodemenergie-warmtepompen onderscheiden zich als de meest netbewuste keuze. Door warmte en koude slim in de bodem op te slaan en de juiste ontwerpkeuzes te maken, kan all-electric bouwen zonder overbelasting van het net.

Voor gemeenten en woningcorporaties betekent dit dat projecten die nu dreigen te stagneren door netcapaciteit, toch gerealiseerd kunnen worden. Waar een traditionele berekening zou leiden tot forse vermogensreserveringen, kan bij toepassing van bodemenergie worden uitgegaan van een veel realistischer – en lager – piekvermogen. Dat biedt direct meer ruimte binnen bestaande aansluitingen en maakt nieuwe woningbouwlocaties sneller uitvoerbaar.

Netbewust bouwen vraagt om samenwerking

Om het potentieel van bodemenergie optimaal te benutten, is het belangrijk dat gemeenten, ontwikkelaars, installateurs en netbeheerders al in een vroeg stadium samenwerken. Door de energievraag en het ontwerp van de warmtepompsystemen integraal te beschouwen, kan de aansluitbehoefte nauwkeurig worden bepaald.

Daarbij helpt een andere manier van denken: niet langer uitgaan van maximale pieken, maar van realistisch gebruik en meetbare gelijktijdigheid. De data uit bestaande projecten leveren daarvoor het bewijs. Met een goed ontworpen bodemenergie-warmtepomp is een reservering van minder dan 1 kW per woning voldoende – zelfs tijdens strenge vorst.

Conclusie: duurzaam, toekomstbestendig en netbewust

De energietransitie vraagt om oplossingen die niet alleen duurzaam zijn, maar ook passen binnen de grenzen van het elektriciteitsnet. Bodemenergie biedt die combinatie. Met warmte- en koudeopslag kunnen woningen comfortabel, energiezuinig en volledig elektrisch worden verwarmd en gekoeld, zonder het net te overbelasten.

Door bij de ontwikkeling van nieuwbouwprojecten vanaf het begin netbewust te ontwerpen – volgens de principes van de Trias Energetica en met keuze voor bodemenergie – kunnen gemeenten en woningcorporaties bouwen aan duurzame, toekomstbestendige woonwijken. Zo blijft de energietransitie haalbaar, betaalbaar én uitvoerbaar.

* Bron: monitoringdata Itho Daalderop/Klimaatgarant.