Is een warmtepomp beter dan een cv-ketel?

Op dit moment wordt in meeste woningen een cv-ketel (vaak hr) gebruikt voor verwarming en warm water. Maar de gaswinning in Groningen gaat grotendeels stoppen waardoor er veel minder gas uit eigen land beschikbaar is. Omdat Nederland niet afhankelijk wil worden van buitenlands gas, moeten de gebouwen op een andere manier verwarmd gaan worden. Daarom moet de warmtepomp het alternatief gaan worden voor de hr-ketel.

Een warmtepomp kost heel veel geld. Bovendien verwarmt het apparaat traag. Daarom moet je huis eerst goed geïsoleerd worden omdat het anders niet goed warm wordt. Ook zijn er soms nieuwe radiatoren, vloerverwarming en een ventilatiesysteem nodig. Alles bij elkaar kan het zomaar tien- tot twintigduizend euro kosten.

Dankzij de warmtepomp kunnen huizen ‘van het gas af’. De warmtepomp gebruikt geen aardgas, maar wel elektriciteit en een koelgas dat steeds gecirculeerd wordt om warmte mee te maken. Wat is dit koelgas precies en welke invloed heeft het op het milieu?

Daarnaast gebruikt een warmtepomp veel elektriciteit. Ondanks de 12 miljoen zonnepanelen en vele windmolenparken die er momenteel in Nederland zijn, wordt nog steeds 80% van onze elektriciteit opgewekt met steenkool en aardgas. Ga je met een warmtepomp dus eigenlijk wel echt van het gas af?

Kortom, er zijn nog genoeg vragen over het apparaat dat ons door de energietransitie moet slepen. Laten we de warmtepomp eens onder de loep nemen!

Wat is een warmtepomp?

Een warmtepomp is een omgekeerde koelkast. Een koelgas neemt via een buizennetwerk warmte op uit de lucht, bodem of water. Vervolgens wordt dit gas onder druk gezet waardoor het vloeibaar en warm wordt, tot ongeveer 40 à 55°C, afhankelijk van het rendement. Deze temperatuur is geschikt om te gebruiken voor vloerverwarming, radiatoren die op lage temperatuur werken en om warm water mee te maken.

De warmtepomp lijkt op een cv-toestel. Via buizen wordt het opgewarmde koudemiddel van buiten naar binnen gehaald, waar de warmte wordt afgegeven aan het cv-water of een boiler.

Lees meer over de werking van de warmtepomp

Het stroomverbruik van de warmtepomp

Een warmtepomp verbruikt best veel stroom om warmte te maken. In veel gevallen zal het stroomverbruik verdubbelen. Voor een 2-persoonshuishouden bijvoorbeeld ligt het huidige elektriciteitsverbruik op zo’n 2700 kWh. Een warmtepomp heeft ongeveer net zoveel stroom nodig om warmte en warm water te maken. Maar waar komt deze stroom vandaan?

Op dit moment wordt circa 80% van onze elektriciteit opgewekt uit aardgas en steenkool, dus uit fossiele brandstoffen. Er wordt wel steeds meer energie uit duurzame bronnen opgewekt, maar de hoeveelheid blijft beperkt. Zo komt van de totale hoeveelheid energie die we verbruiken (stroom én gas) op dit moment 0,5% uit zonne-energie en zo’n 1,5% uit windenergie. Ondanks de tientallen miljoenen zonnepanelen en vele windturbines die er nu al zijn en de vele die nog geplaatst gaan worden, zal de opbrengst duurzame elektriciteit hieruit beperkt blijven.

De warmtepomp op duurzame stroom

De warmtepomp zal dus op stroom werken die voornamelijk met fossiele brandstoffen is gemaakt. Je kunt de warmtepomp alleen een verbetering noemen als deze op 100% duurzame energie draait.

Bij sommige woningen worden tien zonnepanelen geplaatst die de stroom moeten gaan leveren voor de warmtepomp. De zonnepanelen wekken in een jaar net zoveel elektriciteit op als de warmtepomp gebruikt. Een woning die net zoveel stroom opwekt als verbruikt wordt energieneutraal genoemd. Maar wat betekent dit in de praktijk?

Zonnepanelen leveren de meeste stroom als de zon schijnt. Dat is dus vooral in de zomermaanden. Ongeveer 87% van de zonne-energie wordt opgewekt van maart tot en met oktober. In deze periode zijn de dagen langer dan de nachten.

Driekwart van ons energieverbruik is nodig voor verwarming en warm water. Maar tussen maart en oktober, als de zonnepanelen de meeste stroom opwekken, hebben we juist de minste hoeveelheid energie nodig. Ongeveer 70% van de energie verbruiken we van oktober t/m maart om onze woningen te verwarmen: precies als er juist heel weinig zonne-energie wordt opgewekt.

Zonne-energie kun je weliswaar opslaan, maar dat is zeer beperkt. Bijvoorbeeld een of meerdere dagen in accu’s. Of de stroom kan omgezet worden in waterstof, maar daarbij gaat wel een groot deel van de energie verloren (tot 50%). Bovendien wordt stroom nog niet op grote schaal opgeslagen in waterstof.

In de praktijk zal de overtollige stroom die in de zomer wordt opgewekt naar het buitenland vloeien. Omdat andere zonnepanelen ook tegelijkertijd stroom produceren, zal er een groot aanbod aan stroom zijn waardoor de prijs laag wordt. In de winter is er weinig zonlicht waardoor gas- en kolencentrales moeten bijspringen zodat er genoeg stroom beschikbaar blijft voor het hele land.

Zouden we nu massaal overstappen op de warmtepomp, dan is dat dus niet meteen een verduurzaming. De grote hoeveelheid extra stroom kan niet ineens uit zonnepanelen of windmolens komen. Daardoor blijven we afhankelijk van fossiele brandstoffen, zeker als er in de winter geen wind en zon is. Bovendien zijn er veel extra stroomkabels nodig om de grote hoeveelheid elektriciteit te kunnen transporteren. De warmtepomp kost op deze manier erg veel geld, terwijl het de vraag is in hoeverre we duurzamer bezig zijn.

Hoeveel is een warmtepomp zuiniger dan een gasketel?

Er wordt vaak beweerd dat een warmtepomp door het zeer hoge rendement veel beter voor het milieu is dan een hr-ketel. Dat komt omdat een hr-ketel maximaal 95% van het gas kan omzetten in warmte en een warmtepomp gemiddeld zo’n 350%. Een warmtepomp kan met 1 kWh stroom dus 3,5 kWh warmte maken en heeft een Coeffiency of Performance van 3,5 (COP = 3,5).

Gas heeft een hogere energiedichtheid dan elektriciteit. Anders gezegd: uit gas kun je meer energie halen dan uit stroom. Een hr-ketel die op hoog rendement werkt haalt ongeveer 9 kWh aan warmte uit een kuub gas. De warmtepomp heeft dus ruim 2,5 kWh elektriciteit nodig om er 9 kWh warmte mee te maken. Dit is de reden waarom warmtepompen alsnog veel stroom nodig hebben om toch een aardige hoeveelheid warmte te kunnen maken, ondanks hun zeer hoge rendement!

Verkeerde vergelijking

Bij de vergelijking tussen hr-ketels en warmtepompen wordt helaas wat gesjoemeld met cijfers. Het doet vaak vermoeden dat dit wordt gedaan om warmtepompen zo aantrekkelijk mogelijk te maken. Zo worden hr-ketels in niet-geïsoleerde huizen en die vaak niet optimaal functioneren vergeleken met warmtepompen die wel goed presteren en ook nog in een uitstekend geïsoleerde woning. Allerlei organisaties nemen deze verkeerde en onvolledige informatie van elkaar over.

Wat zijn nu echt de verschillen tussen de vertrouwde hr-ketel en warmtepompen? Laten we proberen daar een goede en eerlijke vergelijking in te maken.

Vergelijking CO2-uitstoot

Zoals je hierboven hebt kunnen lezen gebruiken warmtepompen aardig wat stroom, ook al werken ze in een perfect geïsoleerde woning. Het is niet zo dat de warmtepomp geen CO2 uitstoot. Tachtig procent van de elektriciteit wordt uit kolen of gas opgewekt. Voor elke kilowattuur stroom wordt gemiddeld circa 65 gram CO2 uitgestoten.

Deze cijfers zijn gebaseerd op onderzoek door o.a. universiteiten en zijn na te lezen op co2emissiefactoren.nl.

Bij gas wordt ongeveer 2,2 kilo CO2 uitgestoten per kubieke meter (bron) . Dat is inclusief de CO2 die vrijkomt bij de productie.

Stel dat we één gemiddelde woning nemen, die voorzien is van goede isolatie en verwarmingstypen die genoeg warmte kunnen afgeven op een lage temperatuur (zoals traditionele radiatoren met radiatorventilatoren, speciale lage temperatuur (lt-) radiatoren of vloerverwarming.

De tussenwoning is zo goed geïsoleerd dat deze nog maar weinig warmte nodig heeft. De woning heeft elk jaar 8280 kiloWatt aan energie nodig om warmte en warm water te maken.

Zou in deze woning een hr-ketel hangen die op hoog rendement werkt (gemiddeld 95%), dan verbruikt deze 900 m³ gas.

Wordt in deze woning een warmtepomp geïnstalleerd die met een gemiddeld rendement van 3,5 werkt, dan verbruikt deze 2365 kWh stroom.

De hr-ketel zou in dit voorbeeld per jaar circa € 585 kosten aan gas, terwijl de warmtepomp € 520 aan stroom kost. Dat bespaart financieel 11%.

Ook de CO2-uitstoot is nu makkelijk uit te rekenen. De hr-ketel zou in dit voorbeeld 1980 kg CO2 per jaar uitstoten. De warmtepomp daarentegen stoot 1545 kg CO2 uit. Dat komt neer op een besparing voor het milieu van bijna 22%.

De CO2-besparing van de warmtepomp is vergelijkbaar met de CO2 die enkele zonnepanelen besparen. Terwijl de warmtepomp inclusief subsidie zo’n € 8700 kost kun je met € 1500 aan zonnepanelen dezelfde besparing bereiken.

Maar de milieubelasting van het koudemiddel wordt buiten beschouwing gelaten. Dit koelgas wordt gemaakt in fabrieken en olieraffinaderijen met rokende schoorstenen. Ook de chemische industrie speelt er een grote rol in. Maar hoeveel CO2 bij de productie vrijkomt is onbekend.

Een warmtepomp bespaart net zoveel CO2 als enkele zonnepanelen.

Koudemiddelen slecht voor klimaat en milieu

Warmtepompen werken met koudemiddelen. Deze koudemiddelen bevinden zich ook in airco’s, koelkasten en vriezers. Vroeger gebruikte men hiervoor zogeheten CFK’s, chloorfluorkoolwaterstoffen. Dit waren koudemiddelen waarvan later bekend werd dat deze de ozonlaag aantastten. Daar kwam een verbod op.

Als opvolger van de CFK’s vond de industrie een nieuw middel uit, namelijk HFK’s (fluorkoolwaterstoffen). Deze worden gemaakt uit aardolie en aardgas en bevinden zich dus ook in veel warmtepompen. De koolwaterstoffen worden gemaakt in olieraffinaderijen waar CO2 bij vrijkomt en vervuiling optreedt. Deze stoffen zijn slecht biologisch afbreekbaar.

Wie een warmtepomp heeft is dus eigenlijk afhankelijk van de chemische industrie, die wereldwijd milieuvervuiling veroorzaakt en een grote bijdrage heeft aan de mondiale CO2-uitstoot. Hoeveel CO2 er vrijkomt bij de productie van koudemiddelen is onbekend. Wat het effect op het milieu is als deze stoffen er in grote maten in terechtkomt, is evenmin bekend.

Koudemiddel: het nieuwe broeikasgas

Wel is duidelijk dat de HFK-gassen heel slecht zijn voor de opwarming van de aarde. HFK’s zijn in het algemeen 250 tot 15.000 keer sterker dan CO2 en blijven duizenden jaren in de atmosfeer aanwezig (bron: RIVM).

De HFK-gassen die in warmtepompen gebruikt worden (zoals R-134A) zijn per kilo vaak 1000 tot 4000 keer sterker dan CO2. Dit wordt het Global Warming Potential genoemd (GWP).

Hoeveel kilo koudemiddel een warmtepomp bevat, hangt af van het vermogen en de lengte van de leiding waardoor het middel stroomt. Warmtepompen met lage vermogens, geschikt voor een goed geïsoleerde rijtjeswoning, hebben zo’n 1 tot 3 kg aan koudemiddel.

Stel dat een warmtepomp 2 kg koudemiddel nodig heeft dat een GWP heeft van 2000. Dan is dit vergelijkbaar met 4000 kg CO2! Dat is net zoveel als 20 jaar de besparing van de warmtepomp ten opzichte van de hr-ketel.

Zolang het gas opgesloten blijft is er niets aan de hand, maar zodra het in de lucht vrijkomt ben je de geringe besparing ten opzichte van de hr-ketel voor een groot deel kwijt! Daarom moeten warmtepompen goed geïnstalleerd worden zodat de kans op lekkage zo klein mogelijk is. Het gas is slecht voor de gezondheid en wil je niet hebben in een potdicht geïsoleerd huis!

Bovendien heeft niets het eeuwige leven. De koudemiddelen zullen ooit verwerkt moeten worden. Als ze 99% zuiver is kan het opnieuw opgewerkt worden tot volwaardig koudemiddel. Ook dat kost energie en CO2-uitstoot, maar hoeveel is onbekend. Koudemiddel dat niet hergebruikt kan worden gaat de verbrandingsoven in en komt, al dan niet gedeeltelijk, in de lucht terecht.

Minder CO2 maar meer koelgassen in de lucht!

Op dit moment dragen HFK’s minder dan 1% bij aan het broeikaseffect (bron: RIVM). Dat zal in de toekomst flink toenemen. Terwijl CO2 nog kan worden opgenomen door bomen en planten, is dat niet mogelijk met HFK’s (deze worden ook F-gassen genoemd).

Om te voorkomen dat HFK’s het nieuwe grootste broeikasgas wordt, zijn er strengere regels afgesproken. De EU wil een snelle afname van de meest sterke HFK’s en uiteindelijk is men een verbod van plan. Alleen de stoffen met de laagste scores zijn in de nabije toekomst nog toegestaan, maar die hebben vaak wel een lager rendement en dus een hoger stroomverbruik.

Omdat elke gas een andere samenstelling heeft, kun je niet zomaar van koudemiddel wisselen. Gaat toevallig je warmtepomp stuk waarin een koudemiddel met hoog GWP zit (die volgens nieuwe regels niet meer toegevoegd mag worden), dan moeten onderdelen van je warmtepomp vervangen worden zoals de compressor. Dat kost veel geld en levert gedoe op.

Door het slechte imago van koudemiddelen heeft de industrie inmiddels zogeheten ‘natuurlijke koudemiddelen‘ ontworpen. Daardoor kan bijvoorbeeld CO2 of ammoniak gebruikt worden om je warmtepomp op te laten werken. Het nadeel is dat deze stoffen vaak een slechter rendement hebben, waardoor de warmtepomp meer stroom gaat verbruiken. Bovendien zijn stoffen als ammoniak giftig en is het de vraag of deze gebruikt mogen worden in elektrische apparaten in huishoudens. Er is nog veel onduidelijk of dit voor consumenten een goed alternatief gaat worden.

Wel echt bijdragen aan milieu, klimaat en je portemonnee?

De conclusie is dus dat een warmtepomp vooral problemen verplaatst maar niet echt oplost! Niet alleen het apparaat kost veel geld, maar ook de investeringen die gedaan moeten worden in bijvoorbeeld het stroomnet om massaal warmtepompen te kunnen laten werken. Je geeft vooral veel geld uit terwijl je maar weinig bespaart en je niet de garantie hebt dat je klimaatverandering en milieuvervuiling helpt tegen te gaan.

Hoe kun je dan wel je geld slim inzetten, tegelijk bijdragen aan een beter klimaat en milieu en er ook nog geld mee besparen? (We zijn ten slotte Nederlanders!)

Hr-ketel zuinig afstellen

Er zijn nog een heleboel manieren om zuiniger om te gaan met de cv-installatie die je nu hebt. Met veel simpele en goedkope manieren kun je jouw gasverbruik al met een derde laten dalen! Veel mensen weten niet dat de warmte gelijkmatig verdeeld moet worden over alle radiatoren. Dit wordt bijna nooit standaard gedaan en in veel huizen stookt de cv-ketel daardoor harder dan nodig. De besparing is 10% tot 30% terwijl het maar weinig geld kost en je er niets van merkt!

Zelf doen: hr-ketel zuinig afstellen

Isoleren

Een andere goede manier is om je woning te isoleren. Dat hoeft niet meteen heel radicaal, zeker als je weinig geld te besteden hebt. Denk bijvoorbeeld aan tochtband. Deze bevestig je bij ramen en deuren die niet goed sluiten. Met tochtband kun je deze kieren dichten. Alle beetjes besparen toch weer een hoop!

Lees meer over tochtwering

Gas besparen

Er zijn nog vele andere tips waarmee je gas kunt besparen. Zoals een slimme manier om je thermostaat in te stellen en het verminderen van warmte-uitstraling aan de achterkant van radiatoren.

Lees gas bespaartips!