Van woning naar utiliteit. Van nieuwbouw naar renovatie. De warmtepomp groeit door.

Warmtepompen ontwikkelen zich in hoog tempo. Hogere vermogens, modulerende systemen, slimme energiesturing en natuurlijke koudemiddelen maken de techniek geschikt voor steeds meer toepassingen. Volgens Marc Emmen van Stiebel Eltron is de techniek inmiddels volwassen. De grootste uitdagingen liggen niet langer bij de warmtepomp zelf, maar bij de manier waarop gebouwen worden voorbereid op elektrificatie en bij de beperkingen van het elektriciteitsnet.

Stiebel Eltron kiest al meer dan vijftig jaar volledig voor all-electric warmtepompen. Dat is geen recente koerswijziging, maar zit diep in het DNA van het bedrijf. 'Wij zijn honderd jaar geleden begonnen met elektrische verwarming en in 1976 met warmtepompen. In Duitsland was daar toen al een markt voor, omdat aardgas daar nooit zo vanzelfsprekend is geweest als in Nederland. Veel gebouwen werden verwarmd met opslag van olie of gas ter plaatse door middel van een tank, maar niet via een fijnmazig gasnetwerk als het onze. Daardoor was de stap naar volledig elektrische systemen veel logischer.' Volgens Emmen is de Nederlandse situatie jarenlang juist een rem geweest op de ontwikkeling. 'We zijn verwend geraakt met aardgas. Een cv-ketel levert direct twintig kilowatt wanneer je daarom vraagt. Bij een warmtepomp werk je heel anders. Je kiest juist voor een kleiner vermogen en slaat energie op in een buffervat of boiler. Dat vraagt een andere manier van denken, van ontwerpen, én van een andere manier van gebruiken.'

Eerst de warmtevraag beperken
Hoewel warmtepompen technisch steeds krachtiger worden, blijft volgens Emmen één uitgangspunt onveranderd: beperk eerst de warmtevraag. 'De Trias Energetica blijft altijd gelden. Isoleren is de eerste stap, maar ook luchtdicht bouwen, goede zonwering, warmteterugwinning uit ventilatie en het gedrag van bewoners spelen een rol. De grootste energiewinst zit nog altijd in het verminderen van de warmtebehoefte.' Juist daardoor worden steeds meer gebouwen geschikt voor een warmtepomp. 'Vroeger was vaak de vraag of een bestaand gebouw wel geschikt was. Inmiddels is de techniek zover dat vrijwel ieder gebouw in potentie geschikt kan worden gemaakt wanneer je eerst de warmtevraag terugbrengt. De discussie is eigenlijk omgedraaid. Het gaat steeds minder over de terugverdientijd en juist vaker over de vraag hoe je elektrificatie mogelijk maakt.'

Slimmere warmtepompen vergroten toepassingsgebied
Een belangrijke innovatie is volgens Emmen het modulerende vermogen van moderne warmtepompen. Waar oudere systemen vooral op vol vermogen draaiden, kunnen nieuwe installaties hun capaciteit continu aanpassen aan de actuele warmtevraag. 'Dat maakt een enorm verschil. De warmtepomp levert alleen het vermogen dat op dat moment nodig is. Daardoor zijn systemen veel eenvoudiger in te passen, ook in bestaande gebouwen. Bovendien kun je er energiemanagement aan koppelen. Je kunt de warmtepomp actief aansturen en bijvoorbeeld slim laten draaien op momenten dat duurzame elektriciteit beschikbaar is of de stroomprijs laag is.' Ook koeling krijgt volgens hem een steeds grotere rol. 'Steeds meer gebouwen vragen naast verwarming ook om koeling. Dan moet je niet alleen naar de warmtepomp kijken, maar naar het totale gebouw. Goede zonwering, bomen rondom een gebouw en ventilatie met warmteterugwinning hebben allemaal invloed op het energiegebruik. Je moet het hele systeem optimaliseren.'

Netcongestie vraagt om andere oplossingen
De grootste rem op verdere elektrificatie is volgens Emmen momenteel niet de techniek, maar de beschikbare netcapaciteit. 'Netcongestie is op dit moment de grootste uitdaging. Tot voor kort konden woningen hun aansluiting vaak nog zonder problemen laten verzwaren, terwijl utiliteitsgebouwen al op wachtlijsten terechtkwamen. Inmiddels zien we dat ook woningen steeds vaker moeten wachten. Daarmee wordt het speelveld gelijk.' Dat betekent volgens hem dat ontwerpers nog slimmer moeten omgaan met het beschikbare vermogen. 'Je wilt voorkomen dat een zwaardere netaansluiting nodig is. Dat doe je door de warmtevraag te beperken, een kleinere warmtepomp toe te passen en slim energiemanagement in te zetten. Soms vraagt dat ook een kleine concessie aan comfort. Misschien kunnen niet vier mensen direct achter elkaar lang douchen, maar blijft de woning wel volledig gasloos zonder netverzwaring. Dat soort maatwerk zal steeds belangrijker worden.'

Natuurlijke koudemiddelen worden de volgende stap
Ook op het gebied van koudemiddelen verandert veel. Europese regelgeving stuurt steeds sterker richting natuurlijke alternatieven met een lage klimaatimpact. 'De ontwikkeling gaat duidelijk richting natuurlijke koudemiddelen zoals propaan. Dat heeft een zeer lage klimaatbelasting, maar is wel brandbaar. De uitdaging is daarom om systemen te ontwikkelen met een zo klein mogelijke koudemiddelvulling, zodat uitgebreide veiligheidsvoorzieningen niet nodig zijn. Daar wordt momenteel volop aan gewerkt.'
Volgens Emmen verschuift de innovatie daarmee steeds meer van de warmtepomp zelf naar de totale installatie en de integratie in het gebouw. Zeker voor bestaande woningen ziet hij nog veel ontwikkelwerk. 'Juist voor het volledig gasloos maken van bestaande woningbouw zal de komende jaren veel vraag ontstaan. Daarvoor zijn slimme, compacte systemen nodig die ook binnen de beperkingen van het elektriciteitsnet goed functioneren. Daar ligt de sleutel voor verdere elektrificatie.'