Maak de energietransitie in de gebouwde omgeving goedkoper

...dan wordt het verdelen van de kosten ook makkelijker

Eén van de meest complexe opgaven in de energietransitie is het verduurzamen van de gebouwde omgeving. De taak is enorm: per 2050 moet de hele gebouwde omgeving klimaatneutraal zijn, en al in 2030 moet Nederland volgens het Europese Fit for 55  programma zo’n 10% duurzame energie in het verwarmen van gebouwen realiseren.
Het aantal belanghebbenden is groot: er zijn in Nederland 4,5 miljoen eigenaren van koopwoningen, lang niet allemaal met de financiële middelen om veel te investeren in isolatie en een nieuw verwarmingssysteem. En ruim 3 miljoen huurwoningen, waar zowel de huurder als de verhuurder (veelal woningcorporaties) een belang hebben bij energierenovaties.

.. de kosten zijn nu hoog, zowel in gebouwen ..

De maatschappelijke kosten voor dit deel van de transitie zijn hoog. Doorgaans bestaan de maatregelen uit een mix van het reduceren van de energievraag, vooral door betere isolatie, en het toepassen van duurzame bronnen. De kosten van een “Nul-op-de-meter” renovatie bedragen nu ca. €70.000 per woning, en voor veel minder vergaande renovaties naar label B wordt door corporaties ca. €45.000 gerapporteerd¹. Hoewel de business case voor de gebruiker, door de hoge belastingen op energie, positief kan zijn, zijn de maatschappelijke kosten van de hiermee vermeden emissies hoog: honderden Euro’s per vermeden ton CO₂ uitstoot. Bij 200.000 energierenovaties per jaar, het streefgetal uit het Klimaatakkoord, zijn de benodigde investeringen in woningen dus al zo’n €10 miljard per jaar; daarnaast moeten alle andere gebouwen ook nog aangepakt worden.

.. als in infrastructuur ..

De energietransitie houdt echter niet op bij de gebouwen zelf; keuzes in de energierenovatie van gebouwen hebben ook een impact op de energie-infrastructuur, en uiteindelijk op het energiesysteem als geheel. Wanneer bijvoorbeeld een flink aantal woningen in een straat, na stevige reductie van de warmtevraag door isolatie, een elektrische warmtepomp krijgt voor de ruimteverwarming, dan geeft dit in een koude winterperiode een forse piek in het lokale stroomverbruik. Dat vraagt om verzwaring van het laagspanningsnet, en van de transformator die dit deel van het net voedt vanuit het middenspanningsnet. Maar als zo’n oplossing breed wordt toegepast in flinke delen van een stad zijn er ook al consequenties voor het hoogspanningsnet.

Zelfs voor het nationale energiesysteem zijn de consequenties groot. Een woning met een elektrische warmtepomp heeft al gauw een piekvraag van 2 kW ². Door de hoge gelijktijdigheid geeft dit voor 1 miljoen woningen ook een piek van bijna 2 GW op het nationale elektriciteitsnet; dat is al meer dan 10% bovenop de huidige piek van het hele systeem, voor alle gebruikers samen.

Onze elektriciteitsproductie wordt steeds meer gebaseerd op zon en wind; samen zullen ze al in 2030 ca. 70% van de Nederlandse productie voor hun rekening nemen. Beide bronnen veroorzaken geen CO₂ emissies, en de kosten per geproduceerde kWh zijn inmiddels aantrekkelijk. Maar ze zijn niet regelbaar, en ze kunnen dus een piek in de vraag niet zomaar volgen. Een koudegolf, wanneer de elektriciteitsvraag door elektrische warmtepompen hoog is, kan samengaan met weinig wind, en in de winter is op onze breedtegraad het aanbod van zonne-energie sowieso beperkt. Omdat zo’n koude periode tot wel 10 dagen kan aanhouden, kunnen batterijen en vraagsturing maar een beperkte bijdrage leveren aan het opvangen daarvan. Er zou dus voor deze “warmtepomp-pieken” veel regelbaar duurzaam productievermogen gebouwd moeten worden, bijvoorbeeld gascentrales die op groene waterstof kunnen draaien.

Zo kan een keuze voor een groot aantal elektrische warmtepompen de totale investeringen in het energiesysteem fors laten oplopen: stevige isolatie, de warmtepomp zelf, laag-, midden- en hoogspanningnet, en regelbaar productievermogen.

Al gauw ontstaat een discussie over de verdeling van al die kosten. Maar dan rijst toch eerst de vraag: kunnen die kosten niet omlaag? Als het de maatschappij als geheel minder kost, wordt het verdelingsvraagstuk ook een stuk eenvoudiger.

.. maar ze kunnen omlaag, zowel in gebouwen ..

Het goede nieuws is: er is nog heel veel kostenreductie-potentieel. En het benutten daarvan kan tegelijkertijd een bijdrage leveren aan het oplossen van een andere bottleneck in de energietransitie, het tekort aan vaklieden.

Om te beginnen de kosten van het isoleren van woningen. Nu worden deelmaatregelen, zoals het aanbrengen van beter isolerende beglazing of vloerisolatie, los uitgevoerd voor clusters van corporatiewoningen en voor individuele woningen van particulieren. Een grootschalige operatie vraagt om een volwaardige bedrijfstak, en die is er nu niet. Bij tienduizenden of zelfs honderdduizenden energierenovaties per jaar kunnen gestandaardiseerde oplossingen ontwikkeld worden, die deels voorgefabriceerd kunnen worden op geautomatiseerde productielijnen. Veel winst is verder te behalen in het stroomlijnen van processen; dat is ook essentieel om de arbeidsproductiviteit in dit deel van de energietransitie te verhogen en faalkosten te verlagen.

Bij het op gang trekken van deze ontwikkeling kunnen tweezijdige veilingen, zoals eerder voorgesteld in het Klimaatakkoord, een belangrijke rol spelen. Daarin worden corporaties uitgedaagd om grote pakketten gelijksoortige woningen in te dienen voor energierenovatie, en daarbij aan te geven wat dit voor hen waard is. Vervolgens kunnen aanbieders scherpe biedingen doen, daarbij geholpen door de omvang en de gelijksoortigheid van deze pakketten. Van belang daarbij is dat ze het werk over een periode van zo’n 5 jaar mogen uitvoeren, zodat ze echt kunnen investeringen in innovatie, opleiding, productielijnen en het stroomlijnen van de processen. De overheid subsidieert het resterende verschil tussen beide biedingen, de onrendabele top; dat is een prima investering in het reduceren van de maatschappelijke kosten van de energietransitie.

.. als in infrastructuur ..

Ook de kosten van de benodigde energie-infrastructuur moeten zo laag mogelijk gehouden worden. Een belangrijke troef hierin is de hybride warmtepomp: een combinatie van een kleine elektrische warmtepomp en een gasketel, die bij lage buitentemperaturen voor warmte zorgt en zo een hoge piekvraag van elektriciteit op koude dagen voorkomt. Deze kan worden opgebouwd door aan een bestaande gasketel een warmtepomp toe te voegen of door nieuwe, kleine geïntegreerde systemen, met een regeling die zorgt voor de optimale inzet van elektriciteit en gas. Zo’n hybride oplossing is met name interessant voor bestaande gebouwen met een gasaansluiting. Uiteraard blijft goede isolatie van woningen ook bij een keuze voor hybride warmtepompen belangrijk, maar hele dure isolatie (tot verder dan label B voor oudere gebouwen) is niet nodig.

De hoeveelheid gas die jaarlijks nodig is wordt in een hybride oplossing met tot wel 80% teruggebracht vergeleken met de oude situatie waarin de gasketel alleen voor de verwarming zorgde: het grootste deel van de benodigde warmte door het jaar heen wordt immers door de warmtepomp geleverd. Daarmee wordt het ook eenvoudiger en betaalbaarder om biomethaan (‘groen gas’) in te zetten. De methaan-moleculen zijn dezelfde als die in aardgas, waardoor de bestaande gasketel, de gasmeter, en de gasdistributieleidingen niet vervangen hoeven te worden. In het dichtbevolkte Nederland is er een beperkt potentieel voor de productie van biomethaan, uit restproducten van landbouw en bosbouw, maar de toepassing van relatief kleine hoeveelheden in hybride warmtepompen kan de maatschappij veel kosten besparen: energiesysteem-optimalisatie op lokaal niveau. En ook import is een optie.

Om de kosten te reduceren, en snelheid te kunnen maken, moet de overheid vaststellen in welke gebieden welke warmteoplossingen een rol kunnen spelen, en dan met name welke infrastructuur gekozen wordt: welke wijken gaan over op stadswarmte, waar zal worden ingezet op ‘all electric’ en waar kan een hybride oplossing centraal staan. De karakteristieken van de wijk en de bestaande en toekomstige infrastructuur zijn daarin bepalend.

Doen dus!

Met een gecombineerde aanpak kan een bloeiende energierenovatie-bedrijfstak ontstaan, die tegen aantrekkelijke kosten de vaart krijgt in dit belangrijke onderdeel van de energietransitie.

Voetnoten: