1. Wat is het?

Onderdelen van het warmtesysteem

Een warmtesysteem bestaat uit verschillende onderdelen. Zie figuur 1; dat lichten we nu verder toe.

Bronnen (1)

Voorbeelden van bronnen zijn afvalverbrandingsinstallaties, elektriciteitscentrales, restwarmte, geothermie en bio-energie. Bronnen met een lage temperatuur kunnen een lage-temperatuurwarmtenet voeden of met een warmtepomp worden opgewaardeerd. Voorbeelden hiervan zijn aquathermie en restwarmte uit datacenters. Dit zijn bronnen die een constante hoeveelheid warmte produceren, terwijl de vraag naar warmte een sterke piek kent in de winterperiode.

Dit wordt opgevangen door hulpwarmtecentrales op aardgas of groengas en/of warmtebuffers. Deze kunnen bij de bron staan maar ook meer in de uitlopers van het netwerk.

Distributienetten (2, 4, 6)

Een warmtenet bestaat altijd uit twee leidingen: een aanvoer- en een retourleiding. De aangevoerde warmte wordt in gebouwen afgeleverd. Afgekoeld water loopt terug via een retourleiding nadat de warmte benut is.

Overdrachts- en onderstations (3, 5)

In deze stations zit een warmtewisselaar, om warmte over te dragen, en pompen om de warmte verder te verdelen. De druk in de leidingen wordt anders te hoog. De overdrachtstations voor woonwijken zitten in kleine gebouwen in de openbare ruimte. Bij levering aan hoogbouw of utiliteit kan een onderstation ook in de technische ruimte in een gebouw zitten. 
 

Afleveren van warmte (7, 8, 9)

Vanaf het leidingnet in de straat komt de warmte bij de gebruiker door een aansluitleiding. Deze leiding loopt door tot in het gebouw, waar een afleverset is geplaatst. Deze neemt de plek in van de cv-ketel en vormt de verbinding met het warmtenet. De afleverset draagt warmte over aan de binneninstallatie en/of het tapwater.

Temperatuurniveaus

Het warmtenet kan op verschillende temperaturen werken. Hieronder een overzicht van de naamgeving en de temperatuurniveaus die hierbij horen.  

* De afgiftetemperatuur kan afwijken van de aanvoertemperatuur van de warmteleverancier op het overdrachtspunt. Dit overdrachtspunt zit meestal bij de afleverset. Er is enkele graden warmteverlies over de afleverset en in de leidingen van de binneninstallatie.

** Het onderscheid tussen LT- en MT warmtenetten wordt bepaald door de mogelijkheid om rechtstreeks tapwater te bereiden uit het warmtenet (MT). Tapwater moet een minimale temperatuur van 55^oC hebben op het tappunt.

*** In deze factsheet gaat het altijd over warmtenetten. Bij ZLT-netten wordt dan de  combinatie van warmte- en koude bedoeld. Er bestaan ook enkele netten die specifiek bedoeld zijn om koude te leveren. Meer informatie over koudenetten is te vinden in de Factsheet over Koudenetten van TKI Urban Energy.

Beheer en organisatie van warmtenetten

Bij warmte is sprake van een ‘natuurlijk monopolie’. De afnemers zijn verbonden met een lokaal- of regionaal warmtenetwerk met een beperkt aantal warmtebronnen. Er is daardoor een fundamenteel verschil met bijvoorbeeld de elektriciteitsmarkt, waarbij alle bronnen en afnemers met hetzelfde netwerk verbonden zijn.

Bij warmtenetten wordt er nog wel eens onderscheid gemaakt tussen open- en gesloten warmtenetten. Er zijn twee manieren om dit onderscheid te maken, gebaseerd op bronnen en gebaseerd op rollen.

1.    Gebaseerd op bronnen

•  Je kunt een warmtenet ‘open’ noemen als meerdere warmtebronnen ‘invoeden’, oftewel hun warmte leveren, in hetzelfde systeem. Wij noemen dit liever een warmtenet met meerdere bronnen.
• Bij een open net voor meerdere bronnen staat het warmtenet open voor het invoeden van nieuwe bronnen. Bij meerdere bronnen koopt de warmteleverancier de warmte in op basis van prijs, beschikbaarheid en duurzaamheid. Dit voorkomt dat de warmteleverancier de bron waarvan hij zelf eigenaar is bevoordeeld ten opzichte van andere, meer geschikte bronnen.
• Enkele aandachtspunten voor een gemeente hierbij zijn:

o   Verschillende aanbieders laten concurreren voor een zo laag mogelijke prijs.

o   De zekerheid van levering van warmte in de komende decennia. Die is er niet altijd bij een bron.

o   De duurzaamheid van de bronnen. Vaak zijn ze niet allemaal even duurzaam.
 

2.    Gebaseerd op rollen

• Een open warmtenet is iets anders dan een gesplitst net, waarbij de ene partij de rol van netbeheerder op zich neemt, en een andere partij de rol van warmteleverancier. Dit wordt vaak gedaan om een net voor meerdere bronnen te realiseren, maar dit is geen voorwaarde. Voor de eindgebruiker is het wel belangrijk dat er één partij is die aangesproken kan worden op de integrale verantwoordelijkheid van het leveren van warmte. Dit is geregeld in de warmtewet. 
• Bij een ‘gesloten’ (of een traditioneel) warmtenet wordt het warmtenet in zijn geheel beheerd door één warmtebedrijf. Deze partij neemt alle rollen in het warmtenet op zich. De warmteleverancier hoeft hierbij niet de eigenaar van de bron te zijn, maar is wel verantwoordelijk voor de leveringsbetrouwbaarheid. De warmteleverancier werkt dan vaak met langjarige contracten met de bron en bedrijft zelf een back-upinstallatie. Je kunt in deze constructie ook een open net en een warmtenet met open bronnen realiseren. Alleen het gesplitste net en het open net met leverancierskeuze (zie de volgende paragraaf) is in deze constructie niet te realiseren.

3.    Gebaseerd op bronnen en rollen

Op een nog opener warmtenet, het open net met leverancierskeuze, voeden meerdere warmtebronnen in, is er ruimte voor nieuwe bronnen en heeft een afnemer(scollectief) de keuzevrijheid om van een bepaalde bron of een zelfgekozen leverancier zijn warmte te krijgen.

Vanwege het lokale karakter en de specifieke kenmerken van warmte (temperatuurniveau, onderscheid tussen basislast en pieklast) is er discussie of een open net met leverancierskeuze kan worden georganiseerd. Ook de verantwoordelijkheid voor betrouwbare levering is complexer. De overheid heeft, onder andere op basis van ervaringen in het buitenland, niet voor deze optie gekozen.  

3. Hoe duurzaam is het?

Bron

Als de bron duurzaam is, is het warmtenet duurzaam. Het is belangrijk om een bronnenstrategie op te stellen met een langetermijnplan om ook in 2030 en 2050 aan de duurzaamheidseisen te kunnen voldoen.

Restwarmte en geothermie zijn CO₂-arm; ze verbruiken immers geen fossiele bronnen. Voor meer informatie over de bronnen, zie de factsheets Geothermie, Restwarmte en Bio-energie voor collectieve verwarming.

Benutting van lagetemperatuurrestwarmte of omgevingswarmte is CO₂-vrij. Hierbij worden wel elektrische warmtepompen gebruikt om de temperatuur op voldoende niveau te krijgen voor bijvoorbeeld tapwaterbereiding. Dat betekent dat er op locatie geen emissies meer zijn. De CO₂-uitstoot van het systeem wordt bepaald door de kwaliteit van de elektriciteitsmix in Nederland; die wordt de komende jaren sterk verduurzaamd. Zolang de elektriciteitsvoorziening niet CO₂-vrij is, wordt daardoor indirect nog wel CO₂ uitgestoten.

Naarmate de temperatuursprong tussen de brontemperatuur en de temperatuur van de afgeleverde warmte hoger is, neemt het rendement van de (centrale) warmtepomp af.

Voor de winterpiek wordt meestal een gasgestookte piekketel ingezet. Groengas is CO₂-vrij, maar de beschikbaarheid is beperkt (zie de factsheet Groengas). Alternatieven voor de piekvoorziening zijn warmteopslag, elektrische verwarming en op termijn mogelijk waterstof. In geval van een duurzame bron als basislast is een piekvoorziening met warmteopslag het meest duurzaam.  
 

Warmteverliezen

Het isoleren van warmtenetten beperkt de warmteverliezen naar de bodem. Toch treden er altijd warmteverliezen op. Deze warmteverliezen zijn hoger naarmate de temperatuur van het warmtenet hoger is. Lagetemperatuurnetten hebben dus lagere verliezen.

In de zomer kan de aanvoertemperatuur in het warmtenet vaak lager worden ingesteld dan in de winter. Dit noemen we ook wel een stooklijn, en helpt om de warmteverliezen te verlagen.

Verder is de benutting van de leidingen belangrijk voor de warmteverliezen. Het verlies naar de bodem is constant bij een bepaalde temperatuur in de leiding. Als er dan weinig afzet van warmte is, zal het verlies relatief groot zijn. In de zomer is het percentage warmteverlies dan ook hoger dan in de winter.

Soms wordt er gekozen voor een grote leiding om voorbereid te zijn op veel nieuwe aansluitingen in de toekomst. Die heeft dan in de aanloopfase wel relatief veel leidingverlies.

Bij bestaande warmtenetten komt het vaak voor dat de isolatie beschadigd is, vooral bij de lassen tussen de leidingen. Dat kun je in de winter opsporen via infraroodfoto’s vanuit de lucht. Door de isolatie te repareren is verbetering mogelijk, maar soms moeten leidingen vervangen worden, zeker als er ook lekkage is van water uit het stadsverwarmingssysteem.

4. Betrokken partijen

Eigenaren/bewoners

De kosten voor warmtelevering zijn nu gekoppeld aan de gasprijs zodat de kosten voor de bewoner ongeveer gelijk blijven.

In de komende jaren krijgen alle gebouwen isolatie tot het niveau van schillabel B. Als dat bij een gebouw niet mogelijk is, kan ook bij wat minder isolatie bij deze strategie het gewenste comfortniveau gehaald worden (bij een LT-net is dat afhankelijk van de temperatuur van de warmtelevering).

In grondgebonden woningen, oftewel huizen die met één bouwlaag op de straat staan, is het lastig om een aansluiting te maken op een warmtenet. Er moet plek zijn voor een afleverset en er moet vaak een extra leiding door de woning komen (van de aansluiting op het warmtenet naar de plek waar de cv-ketel stond).

Voor appartementen met individuele cv-ketels is de aanleg van een extra leiding nodig: van de centrale aansluiting op het warmtenet naar de plek waar de cv-ketel stond.

De gasaansluiting vervalt, dus is er vaak een aanpassing nodig om over te gaan op elektrisch koken.

Bij woningen met voortuinen kan er graafschade zijn als de warmteleiding van de straat naar de woning wordt gelegd.

Gebruikers die aangesloten zijn op een warmtenet kunnen niet wisselen van energieleverancier.

Voor een goede benutting van het warmtenet is het van belang dat de binnen-installatie van de gebouweigenaar/bewoner goed is ingeregeld. Hoe meer warmte het warmtenet af kan geven in het huis (in jargon: kan uitkoelen), hoe beter de warmte wordt benut in het gebouw en hoe meer capaciteit het warmtenet heeft.

Voor een aantal varianten moet er in het gebouw een warmtepomp of boosterwarmtepomp (met opslagvat) komen. Daar moet wel ruimte voor zijn.

Bij aansluiting op een LT-net is een aangepast afgiftesysteem nodig; dit kost ongeveer 2000 euro.

Gemeente

De gemeente zal in de transitievisie warmte aangeven waar zij denkt dat warmtenetten een goed alternatief zijn, en zo ja, in welke vorm.

In de Praktijktips – een lokaal warmtenet realiseren lees je over de verschillende rollen die een gemeente aan kan nemen bij de ontwikkeling van een warmtenet.

In de voorgenomen nieuwe warmtewet krijgen gemeenten mogelijk een grotere rol bij de aanwijzing van een warmtekavel (gebied waar een warmtenet komt) en een warmteleverancier voor deze kavel.

Bij de realisatie van een warmtenet zal de gemeente een vergunning af moeten geven. Dat kan ook gelden voor onderstations in de openbare ruimte. Daarnaast heeft de gemeente een belangrijke rol bij afstemming over tracé, input voor benodigde onderzoeken, afspraken over straatherstel, etc.

Netbeheerder

Het gasnet kan alleen worden weggehaald als alle bewoners/gebruikers tegelijk meedoen.

Er is in de regel voor het verwarmen geen verzwaring van het elektriciteitsnet nodig. Alleen als er een centrale warmtepomp of individuele warmtepomp bij een ZLT-net gebruikt wordt kan netverzwaring nodig zijn. Vaak gaat het aansluiten op een warmtenet wel samen met het koken op inductie. Een controle op eventuele benodigde netverzwaring en verzwaring van elektrische aansluitingen is dan gewenst.

Warmteleverancier

De warmteleverancier moet voldoen aan de verplichtingen uit de Warmtewet en moet in de meeste gevallen een vergunning hebben. Zo moet de warmteleverancier bijvoorbeeld de betrouwbaarheid van de warmtelevering in alle gevallen kunnen garanderen. Ook zijn de maximale tarieven voor warmte wettelijk vastgelegd en moet de exploitant met ingang van 2021 (over het jaar 2020) jaarlijks rapporteren over de duurzaamheid van het warmtenet.

5. Stand van de techniek

Huidige toepassing

In 2019 waren er ongeveer 450.000 woningen aangesloten op een warmtenet; dit komt ongeveer overeen met 5% van de totale woningvoorraad (zie rapport Warmtemonitor 2019). In andere landen, zoals Denemarken en Zweden, ligt het aandeel aansluitingen veel hoger. Warmtenetten zijn een volwassen techniek. De belangrijkste uitdagingen in de transitie zijn niet alleen van technische aard maar vooral ook organisatorisch, financieel en sociaal, bijvoorbeeld draagvlak onder bewoners.

Er is momenteel veel aandacht voor lagetemperatuurnetten. Die worden ook wel ‘vierde generatie warmtenetten’ genoemd. De reden hiervoor is dat hier veel meer bronnen voor beschikbaar zijn en de verliezen lager worden. Er wordt lokaal al veel ervaring opgedaan in de gebouwde omgeving in combinatie met kleinschalige WKO-systemen.

Verwachte ontwikkelingen

Juridisch / beleidsmatig

Om de groei en verduurzaming van warmtenetten beter te ondersteunen wordt er gewerkt aan een nieuwe wet voor warmtelevering, de Wet collectieve warmtevoorziening (WCW). Met deze wet krijgen gemeenten een regierol toegewezen. Zij kunnen een warmtekavel vaststellen (gebied waar een warmtenet komt) en een leverancier kiezen die het warmtenet realiseert en exploiteert voor een periode van 20 tot 30 jaar. De wet introduceert verder een nieuwe tariefstructuur om het Niet meer dan anders-principe te vervangen. Ook zijn er speciale regels en uitzonderingen opgenomen voor kleine warmtesystemen (kleiner dan 500 aansluitingen). Meer informatie over de voorgenomen WCW (en de reacties op de consultatie van de wet) vind je op de website internetconsultatie.nl/warmtewet2.

Technisch

Inmiddels wordt ook gesproken over zogenaamde ‘5e-generatie’-warmtenetten. In deze netten wordt warmte van zeer lage temperatuur onderling tussen gebouwen uitgewisseld, en wordt warmte lokaal of per cluster op de juiste temperatuur gebracht met een warmtepomp. De ontwikkeling van slimme meet- en regeltechniek speelt hierbij een belangrijke rol.

Ook in bestaande netten kan de ontwikkeling van slimme meet- en regeltechniek een rol spelen bij het optimaliseren van warmtenetten. Denk daarbij aan het voorkómen van een hoge piekvraag naar warmte door op basis van weersverwachting al vóór de ochtend te starten met het verwarmen van een gebouw.

Een andere ontwikkeling die steeds meer in de aandacht komt is cascaderen van warmte. Dit betekent dat de geleverde warmte eerst wordt gebruikt door afnemers die een hoge temperatuur nodig hebben. De resterende warmte van een lagere temperatuur wordt daarna nogmaals gebruikt door afnemers die toe kunnen met een lagere temperatuur. Hiermee wordt de capaciteit van het warmtenet optimaal gebruikt. Ook kan de efficiëntie van de bron hierdoor vaak worden verbeterd.

Op technisch vlak vindt nog ontwikkeling plaats in het aansluiten van bestaande woningen. Hiermee is nog niet heel veel ervaring opgedaan in Nederland. Mogelijke ontwikkelingen zijn aansluiten via de zolder of via leidingen onder de dakgoot.

6. Meer informatie

Voorbeeldprojecten 

• Proeftuin Van der Pekbuurt Amsterdam
• Stowa heeft een publicatie met 13 voorbeeldprojecten gebaseerd op aquathermie.
• Proeftuin Purmerend
• Overzicht proeftuinen 
• Warmtenet Dordrecht HVC  
• Mijnwaterproject Parkstad Limburg 
• Termobello, een warmtenet dat in bezit is van inwoners wijk EVA-Lanxmeer

Meer informatie

• Stichting Warmtenetwerk
• WarmingUp, breed onderzoeksprogramma rond warmtenetten
• Tarieven, verplichtingen leveranciers die te maken hebben met de Warmtewet.
• Consumenteninformatie over warmtelevering van Consuwijzer.
• Aanvullende documentatie over de Warmtewet van RVO. 
• De handleiding Warmtenetten Ontrafeld en Warmtenetten Georganiseerd van TKI Urban Energy.
• (opent in pdf) Handreiking gebiedsgerichte warmte-uitwisseling van RVO
• Het Startmotor-akkoord tussen warmtebedrijven en woningbouwcorporaties en andere relevante documenten voor woningbouwverenigingen.
• Meer informatie over de voorgenomen Wet collectieve warmtevoorziening (en de reacties op de wet).
• Een overzicht van aantallen aansluitingen, warmteafzet en beschrijvingen van grote warmtenetten zijn te vinden in het Rapport monitoring warmte 2019.  
• De Template Businesscases Warmtenetten van het ECW.
• Praktijktips: hoe realiseer ik als gemeente een warmtenet - ECW.
• Techniekfactsheets van het ECW:

o    Factsheet Restwarmte
o    Factsheet Geothermie
o    Factsheet Bioenergie voor collectieve verwarming
o    Factsheet Vermindering warmtevraag
o    Factsheet Elektrische warmtepomp
o    Factsheet Bodemenergie voor collectieve verwarming

• De ECW Helpdesk.