Hoeveel bespaart een warmtepomp t.o.v. hr-ketel?

Op dit moment wordt in de 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 Nederlands gas beschikbaar komt de komende decennia. Omdat Nederland liever 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.

De warmtepomp wordt vaak naar voren geschoven als hét alternatief voor de cv-ketel. De warmtepomp kost alleen wel veel geld, zo’n 10.000 euro. Maar dan kun je er elektrisch mee verwarmen en soms ook koelen. De gasaansluiting kan weg. Toch gebruikt de warmtepomp veel stroom. Wat is daarvan de invloed op het milieu? En hoeveel bespaart de warmtepomp eigenlijk ten opzichte van een hr-ketel? Daar kun je op deze pagina een antwoord op vinden.

Lees meer over de werking van de warmtepomp

Hoeveel is een warmtepomp zuiniger dan een gasketel?

De warmtepomp wordt geassocieerd met energiebesparing en milieuvriendelijkheid. Hij kan van 1 kWh stroom er 4 kWh warmte van maken. Dat is dus een efficiëntie van 400%, in jargon een COP (Coeffiency of Performance) van 4.

Hr-ketels zetten gemiddeld 95% van het gas om in bruikbare warmte. Dat is dus een stuk minder efficiënt dan de warmtepomp. Dit verhaaltje lees en hoor je overal. Wat echter helemaal wordt vergeten, is dat uit gas meer warmte gehaald kan worden dan uit stroom. Hieronder staat kort uitgelegd hoe dat zit.

Uit gas kun je veel warmte halen. Gas heeft zogezegd een hoge energiedichtheid. Als je 1 kuub Gronings aardgas verbrandt, kan de hr-ketel daar maximaal 9,7 kWh warmte van maken. Dat is bij een rendement van 100%. In de praktijk is het rendement vaak wat lager. Een hr-ketel die correct werkt en in een goed geïsoleerde woning staat werkt op een hoog rendement van gemiddeld 95%. Gemiddeld kan deze hr-ketel per kuub gas dus circa 9 kWh warmte halen.

De warmtepomp heeft elektriciteit nodig. Ondanks goede isolatie en efficiënte verwarmingstechnieken verbruikt de warmtepomp toch nog flink wat elektriciteit. Warmtepompen halen hun hoogste rendement bij het verwarmen van de woning. Dan kan een COP van 4 of meer gehaald worden. Bij het verwarmen van tapwater is de warmtepomp duidelijk minder zuinig en zelfs niet beter dan een hr-ketel. Gemiddeld heeft een warmtepomp een rendement van 350% (COP = 3,5). Terwijl de hr-ketel dus uit een kuub gas 9 kWh warmte maakt, heeft de warmtepomp om dezelfde hoeveelheid warmte te maken daar iets meer dan 2,5 kWh elektriciteit voor nodig.

Zo kan het dat een goed geïsoleerde rijtjeswoning, die eerst rond de 1000 kuub gas per jaar verbruikte, met de warmtepomp bijna 2600 kWh stroom nodig heeft.

1000 kuub gas = 9000 kWh warmte (1000 x 9 kWh warmte per kuub gas bij gemiddeld rendement van 95%)
9000 kWh warmte / 3,5 (gemiddeld rendement warmtepomp) = 2570 kWh stroom

Hoe milieuvriendelijk is de stroom die een warmtepomp gebruikt?

De warmtepomp gebruikt dus een aardige portie stroom. Toch lees je overal dat de warmtepomp goed voor het milieu is. Dat komt omdat men ervan uitgaat dat de warmtepomp stroom gebruikt die duurzaam is opgewekt. Dat blijkt in de praktijk heel anders te zijn.

Hiernaast zie je een grafiek van het CBS waarin staat waar onze stroom wordt opgewekt. Van de 100 miljard kiloWattuur die we in Nederland opwekken, wordt het overgrote deel opgewekt uit kolen, gas en andere fossiele brandstoffen.

Helaas wordt in de winter een stuk minder duurzame stroom opgewekt omdat de zon dan heel weinig schijnt. 85% van de stroom uit zonnepanelen wordt opgewekt tussen maart en oktober. Dat is dus buiten de wintermaanden, terwijl de warmtepomp juist dan de meeste stroom verbruikt voor verwarming.

Stroom opslaan is heel lastig. Accu’s slaan stroom op voor zeer korte tijd, hooguit een paar dagen. Om stroom om te zetten in waterstof heb je twee keer zoveel duurzame stroom nodig, omdat bij de omzetting ongeveer de helft van de energie verloren gaat. Voorlopig blijven we dus nog afhankelijk van flexibele energiebronnen, die meestal niet duurzaam zijn.

Hoeveel bespaart een warmtepomp voor het milieu?

Het klimaatverdrag van Parijs en de CO2-uitstoot worden altijd genoemd als reden om mensen aan te moedigen een warmtepomp te kopen. Cv-ketels verbranden gas, wat voor veel CO2 zorgt. Warmtepompen gebruiken stroom en hebben geen rokende schoorsteen. Maar tachtig procent van de stroom blijkt opgewekt te worden in energiecentrales met schoorstenen waar grote hoeveelheden CO2 uit komt. Hoeveel CO2 stoot een warmtepomp eigenlijk uit als we kijken naar het stroomverbruik?

Tachtig procent van de elektriciteit wordt uit kolen of gas opgewekt, waarbij veel CO2 vrijkomt. Zestien procent komt uit wind- en zonne-energie, die geen CO2 uitstoten behalve bij de productie en vervoer van de materialen. Zo wordt gemiddeld voor elke kilowattuur stroom circa 65 gram CO2 uitgestoten. Dit zal de komende jaren niet veel veranderen, omdat het stroomverbruik flink stijgt (door elektrische auto’s, warmtepompen, airco’s) en daardoor het aandeel duurzame energie beperkt blijft. Op dit moment zijn er bijvoorbeeld zo’n 12 miljoen zonnepanelen in Nederland, die samen slechts 0,5% van ons totale energieverbruik opwekken. Ook al zou het hele land vol zonnepanelen staan, dan nog leveren de panelen te weinig om te voorzien in de energie die we nodig hebben.

Deze cijfers zijn gebaseerd op onderzoek door o.a. universiteiten en zijn na te lezen op co2emissiefactoren.nl. De CO2 die vrijkomt tijdens verbranding van biomassa om er stroom mee op te wekken wordt niet meegerekend.

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

Dat maakt de vergelijking tussen de warmtepomp en de hr-ketel heel makkelijk: de hr-ketel die 1000 kuub gas verbruikt stoot volgens de huidige cijfers 2200 kg CO2 per jaar uit. De warmtepomp die in dezelfde situatie 2600 kWh stroom verbruikt zou daarmee 1700 kg CO2 uitstoten. Dat is dus een besparing van iets meer dan 29%. De hoeveelheid CO2 die daarmee bespaard wordt is vergelijkbaar met die van enkele zonnepanelen.

Hoe komt het dan dat sommige organisaties veel hogere besparingscijfers noemen? Het lijkt er sterk op dat warmtepompen en hr-ketels niet helemaal eerlijk worden vergeleken. In de praktijk werken de meeste hr-ketels niet optimaal, waardoor ze meer gas verbruiken dan zou hoeven. Warmtepompen kunnen alleen goed verwarmen als ze goed zijn geïnstalleerd in een perfect geïsoleerde woning met de nieuwste en zuinigste verwarmingstechnieken (zoals vloerverwarming). Daarnaast wordt ook de besparing van de isolatie die wordt aangebracht om de warmtepomp goed te kunnen laten werken vaak toegeschreven aan de warmtepomp. Maar dat klopt natuurlijk niet! Het zijn de isolatie en de zuinige verwarmingstechnieken die de warmtepomp (of hr-ketel) zuinig laten werken.

De vergelijking van hierboven is bovendien nog niet klaar, want er zijn nog een aantal factoren die niet meegerekend zijn. Bijvoorbeeld de invloed van het koudemiddel op het milieu. Hieronder lees je daar meer over.

Een warmtepomp bespaart net zoveel CO2 als enkele zonnepanelen, maar kost veel meer.

Stroomverbruik koeling niet meegerekend

Veel warmtepompen kunnen naast verwarmen ook koelen. Dat is comfortabel in warme zomers. Een goed geïsoleerde woning is een vereiste voor de warmtepomp, omdat deze anders het huis niet warm kan krijgen Het nadeel van op en top geïsoleerde woningen is dat het er ’s zomers erg warm kan worden, zelfs met zonwering. Dat komt omdat de isolatie de warmte heel erg vasthoudt.

Woningen met een grote tuin hebben vaak een bodemwarmtepomp. Deze heeft een leidingstelsel in de bodem waar de ‘warmte’ uit gehaald wordt. Aan het eind van de winter is de bodem juist erg afgekoeld door het koude gas. Deze kou in de bodem kan ’s zomers juist op een energiezuinige manier gebruikt worden om de woning te koelen.

Veel woningen met geen of een kleine tuin hebben een luchtwarmtepomp. Deze is ook een stuk goedkoper en makkelijker te installeren. Veel luchtwarmtepompen kunnen ook koelen, net als een airco. Alleen kost dat veel meer stroom! Bovendien vinden veel mensen het wel makkelijk om het apparaat automatisch in werking te laten treden als de kamertemperatuur boven een bepaalde waarde komt. Het extra stroomverbruik wat de koeling veroorzaakt wordt niet meegerekend in de duurzaamheid van de warmtepomp.

Invloed van koudemiddelen op het milieu niet meegerekend

Naast elektriciteit heeft een warmtepomp een koudemiddel nodig om te kunnen verwarmen. Dit is een gas dat snel kan afkoelen en op kan warmen. Dat wordt bereikt door het gas te expanderen onder druk te zetten of juist. Een expansieventiel verlaagt de druk waardoor het middel weer verdampt (gas wordt) en sterk afkoelt tot diepvriestemperaturen. Vervolgens wordt het gas in aanraking gebracht met ‘warmte’ in de lucht of de bodem. Zo kan 0 graden dus zelfs het gas nog ‘opwarmen’. Een compressor, die je altijd hoort brommen, zet het gas onder druk waardoor het vloeibaar wordt en flink opwarmt. Die warmte wordt gebruikt in je woning. Zonder koudemiddel heb je dus niets aan de warmtepomp!

De 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 de meeste warmtepompen. Elk koudemiddel heeft een andere samenstelling en heeft een eigen nummer, zoals R-410A. De koolwaterstoffen worden gemaakt in olieraffinaderijen waar CO2 bij vrijkomt en vervuiling optreedt. Deze stoffen zijn slecht biologisch afbreekbaar. Achter de warmtepomp gaat dus nog een wereld schuil waar de meeste mensen niet aan denken!

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 huidige warmtepompen die verkocht worden bevatten HFK-gassen (zoals R-410A) die per kilo zo’n 2000 tot 4000 keer sterker zijn dan CO2. Dit getal 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.

Ultra sterk broeikasgas in warmtepomp vernietigt grotendeels de CO2-besparing

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 – ironisch genoeg – net zoveel als 8 jaar de besparing van de warmtepomp ten opzichte van de hr-ketel.

Zolang het gas opgesloten blijft is er niet zoveel aan de hand, maar zodra het in de lucht vrijkomt ben je de geringe besparing ten opzichte van de hr-ketel voor het grootste deel kwijt! Dat het koudemiddel na gebruik ooit een keer in de lucht terechtkomt is evident. Maar dit wordt niet verteld als je een warmtepomp gaat kopen!

Daarnaast blijken warmtepompen (net als airco’s) elk jaar een klein gedeelte van hun koudemiddel kwijt te raken. Dat moet steeds bijgevuld worden. Hoeveel koudemiddel er precies verloren gaat is onduidelijk, maar het gaat waarschijnlijk om een aantal procenten per jaar. Bij een GWP van 2000 is dat na 15 jaar zo’n 1200 kg CO2 extra.

Minder CO2 maar meer koelbroeikasgassen 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. Tot die tijd mogen de slechtste koudemiddelen niet meer geproduceerd worden, maar nog wel worden gebruikt. Alleen de koudemiddelen met de laagste scores mogen in de nabije toekomst nog gemaakt worden, maar die hebben vaak andere eigenschappen waardoor ze niet in reguliere warmtepompen gebruikt kunnen worden. Je moet dan een andere warmtepomp aanschaffen of het schaars geworden oude koudemiddel kopen tegen een hoge prijs.

Door het slechte imago van koudemiddelen heeft de industrie inmiddels zogeheten ‘natuurlijke koudemiddelen‘ ontworpen. Daardoor kan bijvoorbeeld CO2, ammoniak of propaan gebruikt worden om je warmtepomp op te laten werken. De enige stof is brandbaar, de andere giftig of duurder. Toch worden er steeds nieuwe gassen ontwikkeld die niet gevaarlijk zijn en geen broeikaseffect hebben. Deze zijn vooral te gebruiken in grote warmtepompen in grote gebouwen.

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 20% 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!