Warmtepompen versnellen decarbonisatie van stadsverwarming

Is er een betere oplossing?

KH: Ja, die is er: warmtepomptechnologie. Met een warmtepomp kunnen we de temperatuur van binnenkomende lucht opvoeren om woningen uiterst comfortabel te maken zonder gas te hoeven gebruiken.

Het IEA bevestigt dat een verschuiving plaatsheeft, maar veranderingen gaan veel te langzaam.

KH: Dat klopt. Efficiënte, koolstofarme verwarmingstechnologieën zijn in opkomst. Maar hoewel warmtepompen en andere schone verwarmingsopties voorhanden zijn en de effectiviteit daarvan is bewezen, moeten ze nog veel sneller worden ingezet om op schema te blijven met de doelstellingen van net-zero-emissies voor 2050.* Volgens het IEA zijn stadsverwarmingsnetwerken een springplank naar het behalen van koolstofneutrale verwarming en koeling. In de planning voor de wereldwijde energiesector, beoogt IEA tegen 2030 350 miljoen verbindingen in steden overal te wereld te behalen.

*Conform het Akkoord van Parijs

Het is binnenkort 2030. Zou u zeggen dat we eerder een revolutie dan een evolutie nodig hebben om de verwarming in dorpen en steden te decarboniseren?

KH: Ja, en dat is zelfs exact wat we kunnen behalen met stadsverwarming op basis van warmtepomptechnologie. Als we het concept namelijk op een aantal huizen toepassen, is dat al een enorme stap voorwaarts. Maar als we het op industriële schaal doen, voor hele districten en gemeenschappen, is dat de gamechanger die we zo hard nodig hebben.

Hoe werkt het precies?

KH: Een modern, efficiënt stadsverwarmingssysteem gebruikt warmtepompen op ammoniak. Met een kleine invoer van idealiter vernieuwbare elektriciteit kan deze oplossing warmte uit verschillende bronnen genereren, zoals industriële afvalwarmte (afkomstig van bijvoorbeeld datacenters), rioolwater, grondwater, metronetwerken of lucht. Deze warmte kan vervolgens worden opgevoerd tot 95°C (203°F) om de buurt rechtstreeks te voorzien van verwarming of heet water (of beide).

Kan dit overal toegepast worden?

KH: Het systeem werkt het beste in gebieden met een hoge bevolkingsdichtheid. Het is vanuit een economisch standpunt logisch om het te installeren wanneer een gebied voor het eerst wordt bebouwd of tijdens grote infrastructuurprojecten, maar het is geen vereiste. In Malmö bijvoorbeeld, in het zuiden van Zweden, zijn naast een afvalwaterinstallatie en afvalverbrandingsinstallatie in de buurt van de haven vier 10 MW (34.121 MBH) GEA-warmtepompen geïnstalleerd. Deze dekken nu 8% van het totale energieverbruik van ongeveer 100.000 huishoudens, met een jaarlijkse besparing van ongeveer 50.000 ton CO2. In Tallinn in Estland, hergebruiken vier GEA-warmtepompen – waaronder drie GEA Grasso LT-schroefcompressoren (XB-model) en de innovatieve 70-bar GEA Grasso L XHP-schroefcompressor (de eerste die in bedrijf wordt gesteld) – op efficiënte wijze afvalwarmte van CHP-installaties op biomassa. Ze reduceren de noodzaak van fossiele brandstoffen tijdens piekperioden, verlagen koolstofemissies en bieden stabiele, kosteneffectieve verwarming aan ongeveer 8.000 huizen en bedrijven. Dit zijn nog maar twee voorbeelden van de onvermoeibare inzet van GEA’s ingenieurs en technici, dag in dag uit en over de hele wereld, om de voordelen van GEA’s ammoniakwarmtepompen te benutten in stadsverwarmingssystemen.

Warmtepompen zijn afhankelijk van elektriciteit. Stijgt de vraag naar elektriciteit dan niet enorm?

KH: Absoluut niet. Warmtepompen genereren tot vijf keer meer warmte-energie per verbruikte kWh primaire energie (elektriciteit) dan het verbranden van gas of directe elektrische boilers. Op die manier kan het totale elektriciteitsverbruik binnen aanvaardbare limieten worden gehouden. Aangezien er steeds meer elektriciteit uit hernieuwbare bronnen wordt gegenereerd, heeft een warmtepomp die vandaag wordt geïnstalleerd elk jaar een kleinere koolstofvoetafdruk, totdat de elektriciteit 100% afkomstig is van hernieuwbare bronnen. Door energie-efficiëntie te combineren met minder gasverbranding, is de decarbonisatie van onze samenleving binnen bereik.

Hoe zit het met emissies?

KH: Verwarming vertegenwoordigt meer dan de helft van het wereldwijde energieverbruik, en speelt dus zeker een enorme rol in de koolstofemissies. We kunnen er niet genoeg op hameren hoe belangrijk een systeemgestuurde benadering is om hernieuwbare energie en het verbruik van warmte die anders verloren zou gaan, uit te breiden. Tegelijkertijd is het een must dat kolen en andere fossiele brandstoffen worden uitgefaseerd bij de innovatie voor de toekomst. Gebruik van warmtepompen voor stadsverwarming helpt niet alleen het wereldwijde milieu, maar heeft ook lokale gevolgen. In tegenstelling tot gasboilers stoten warmtepompen geen stikstofoxide (NOx) uit. Dit leidt tot schonere lucht in steden en andere bevolkte gebieden — nog afgezien van de financiële voordelen. Bovendien is het gebruik van ammoniak een essentiële stap in de ontwikkeling van stadsverwarmingstechnologie. Veel oudere systemen gebruiken fluorhoudende gassen (F-gassen) voor koeling, maar deze worden momenteel uitgefaseerd in heel Europa. Anders dan F-gassen is ammoniak klimaatvriendelijk, breed beschikbaar en niet duur, en heeft vooral het geen impact op de opwarming van de aarde.

Welke rol speelt GEA in de strijd tegen koolstofemissies?

KH: Ik denk dat we een belangrijke rol spelen. De afgelopen jaren is GEA toonaangevend geweest in de ontwikkeling van deze technologie. De methodologie is eerst onderzocht en geperfectioneerd door onze ingenieurs, waarna de technologie is toegepast op manieren die een wezenlijk verschil maken. Zo worden gemeenten beter bediend en wordt de hoeveelheid CO2 die door nutsvoorzieningen gegenereerd wordt, drastisch gereduceerd. GEA blijft innoveren om haar warmtepompportfolio uit te breiden en voorop te blijven lopen in de stadsverwarmingssector. Warmtepompen zijn namelijk niet nieuw, maar met de snelle toename in verbruik van hernieuwbare energie, zijn ze steeds belangrijker geworden in de strijd tegen koolstofemissies. Combineer deze uiterst efficiënte warmteconversiemethode met initiatieven om stadsverwarmingssystemen voor woningen en overheidsgebouwen te ontwikkelen, en een potentiële revolutie is in wording. Voeg hieraan toe het toenemende gebruik van natuurlijke koelmiddelen, zoals ammoniak, en je beschikt over alle technologie om een werkelijk “groene” gemeentelijke verwarmingsoplossing te bieden.