Stel, je werkt bij een gemeente en bent een van de uitverkorenen die de taak krijgt om mee te werken aan de enorme opgaven van het Klimaatakkoord dat op 28 juni jl. verscheen. Hierin staan maatregelen om de Nederlandse CO2-uitstoot in 2030 met ten minste 49 procent terug te dringen. Voor de gebouwde omgeving geldt dat ruim 7 miljoen huizen getransformeerd moeten worden naar goed geïsoleerde woningen die met duurzame warmte verwarmd worden. Je bent natuurlijk ontzettend vereerd dat je mee mag werken aan zo een belangrijk landelijke uitdaging. Er is echter een probleem, je hebt geen flauw idee hoe te beginnen.

Het enige wat je weet is de wijk waar jij verantwoordelijk voor bent. Hoe krijg je de benodigde informatie over de verschillende mogelijkheden voor alternatieve warmtevoorzieningen op wijkniveau en hun financiële en technische haalbaarheid? Tijdens mijn afstuderen heb ik me beziggehouden met dit vraagstuk. Ik heb een QuickScan tool, een rekenmodel inclusief stappenplan, ontwikkeld dat inzicht geeft in de mogelijkheden en technische haalbaarheid van alternatieve warmtesystemen.

De tool biedt nuttige basisinformatie om de energietransitie op wijkniveau vorm te geven. Met de tool doorloop je vijf stappen: 1) Het verzamelen van data om de warmtevraag van de woningen in de wijk te bepalen, 2) Het verzamelen van data om de warmtepotentie van de verschillende warmtebronnen in de wijk te bepalen, 3) Het opzetten van scenario’s, 4) het doorrekenen van de scenario’s met behulp van het rekenmodel en 5) het analyseren van de uitkomsten uit het rekenmodel. In dit artikel zal ik vooral ingaan op de eerste drie stappen.

Hoeveel warmte een wijk nodig heeft, is afhankelijk van verschillende eigenschappen van de woning. Ten eerste bepaalt de energetische staat van een woning of deze middels een hoge aanvoertemperatuur (>70°C) of lage aanvoertemperatuur (<40°C) verwarmd kan worden. Natuurlijk zou het het beste zijn om alle woningen in eerste instantie zo goed mogelijk te isoleren en te renoveren zodat ze met een lage aanvoertemperatuur verwarmd kunnen worden. Het is echter niet realistisch om alle woningen te verduurzamen vanwege de verouderde staat van sommige woningen. Woningcorporaties zijn gebonden aan hun meerjaren onderhoudsplan en kunnen niet zomaar grote renovaties inplannen zonder grote verliezen te lijden. Daarnaast hebben veel particulieren simpelweg niet genoeg geld om nu hun woningen te renoveren. Niet alleen de staat van de woning, maar ook het aantal inwoners en het bouwjaar bepalen wat de warmtevraag van een woning is.

De eerste stap bestaat uit vijf deelstappen waarmee informatie verzameld wordt om de uurlijkse warmtevraag van de woningen in de wijk te bepalen. De eerste deelstap is het bepalen van het huidige energielabel, bouwjaar en eigenaarschap van woningen. Via online-tools als PICO.geodan of de warmteatlas is het mogelijk om een eerste beeld te krijgen van de huidige situatie in de wijk.

De tweede deelstap is het verzamelen van de jaarlijkse warmtevraag van de woningen middels online-data van netbeheerders. Of liever nog een uurlijkse warmtevraag van een woning voor een heel jaar, zodat je duidelijk kunt zien wanneer een woning nu precies warmte vraagt. Om de uurlijkse warmtevraag te produceren moet er eerst in beeld worden gebracht wat voor type woningen er in de wijk staan. Dat is de derde deelstap. Zijn het vooral hoge flatgebouwen of voornamelijk laagbouw? De woningen in een wijk zijn vaak onder te delen in type woningen aan de hand van het aantal bouwlagen en het bouwjaar. Het bouwjaar geeft ook informatie over de isolatiewaardes van de gebouwschil (zie bijvoorbeeld ‘Voorbeeldwoningen 2011 bestaande bouw’ van RVO voor standaard isolatiewaardes per standaard type woningen). Vervolgens is het mogelijk om als vierde deelstap een uurlijkse warmtevraag per type woning te modeleren met behulp van een Building Energy Simulation model. In mijn onderzoek heb ik een simpel steady-state model gebruikt dat de warmtevraag per type woning modelleert door te berekenen wat de uurlijkse transmissie-, infiltratie- en ventilatieverliezen zijn, hoeveel warmte via de zon in een woning komt en hoeveel warmte door bijvoorbeeld licht, personen en apparaten per uur gegenereerd wordt. Vervolgens heb je voor elk type woning een gesimuleerde warmtevraag per uur. De laatste deelstap is om de gesimuleerde warmtevraag te kalibreren met de werkelijke warmtevraag uit de tweede deelstap.

Na het volgen van deze deelstappen is voor elke woning in de wijk een uurlijkse warmtevraagpatroon gemodelleerd en is duidelijk welke woningen met een lage aanvoertemperatuur en welke met een hoge aanvoertemperatuur verwarmd kunnen worden. Een logische vervolgstap is om te bekijken wat de mogelijke warmtepotenties van verschillende warmtetechnieken in de wijk zijn. Dit is de tweede stap van het stappenplan.