Tag: infraroodverwarming

Op 14 september publiceerde het Lente Akkoord de resultaten van een onderzoek door DWA van verschillende verwarmingsconcepten voor nieuwbouw. In het onderzoek is naast warmtenet en warmtepomp ook infraroodverwarming meegenomen. Volgens het onderzoek is de investering voor infraroodverwarming het goedkoopst, maar zijn de totale lasten over een periode van 30 jaar het hoogst. De notitie roept bij mij de nodige vragen op. Die heb ik gesteld, maar vier weken na de eerste poging tot contact met DWA is er nog geen antwoord op mijn vragen. Neemt niet weg dat je in plaats van de conclusies klakkeloos over te nemen best leuk kan rekenen aan zo’n notitie. Dat levert wel de nodige vraagtekens op, zowel richting DWA als richting bouw- en energiegerelateerde nieuwssites die de conclusies hebben overgenomen. Tenzij ik ergens een grote denk- of rekenfout heb zitten, wat je in de reacties hieronder kunt aangeven.

Update 9 november: ik ben op een leesfout gewezen, waarbij ik de volgende tekst op pagina 4 van de notitie over het hoofd heb gezien. Dat verandert een aantal vraagtekens in omvang:

De variabele kosten voor elektriciteit zijn gebaseerd op de prognose van het totaal verbruik van elektriciteit. Dit betreft de som van gebouwgebonden installaties en een stelpost voor de nietgebouwgebonden apparatuur. Indien het warmteconcept niet voorziet in de levering van koude, dan is een forfaitair elektriciteitsverbruik voor een traditionele koelunit opgenomen in de post gebouwgebonden installaties

Zit je er klaar voor? Gaan we dan 🙂

Investeringskosten

DWA heeft in de notitie onderstaande tabel staan met de investeringsraming per woning. Het gaat om bedragen exclusief btw. Voor de particulier komt er dus 21% bovenop.

De investeringskosten voor een warmtepomp vind ik aan de hoge kant, maar zit wel in de range zoals bv. Eigen Huis die op zijn site heeft staan. Voor een bodemwarmtepomp met bron rekent Eigen Huis op 10-15 duizend Euro. DWA zit met 11.200 Euro redelijk in lijn daarmee. Voor een luchtwarmtepomp rekent Eigen Huis op 8-12 duizend Euro, inclusief installatie, DWA zit met 9.000 Euro ook daar binnen de bandbreedte. Al hoor ik bij beide type warmtepompen op social media geregeld dat producenten dat soort prijzen zelden ontvangen voor hun warmtepomp.

De kosten voor warmtenet liggen in de bandbreedte van aansluitkosten die ik vaker heb gehoord. Voor infrarood verwarming liggen de kosten wat lager dan ik zou verwachten.

Een elektrisch boilervat van 1.200 Euro vind ik aan de dure kant. Uitgaande van een conventionele elektrische boiler koop je daarvoor bv. een 150 liter boiler uit een premium lijn, andere merken zijn met meer liters voor 600 tot 900 Euro te krijgen. Voor 1.200 Euro heb je, na aftrek van de ISDE subsidie, ook een 260 liter warmtepompboiler (geschikt voor 4 personen).

Energieverbruik verwarming

Nog leuker vind ik het uiteraard om al die theoretische sommetjes over het energieverbruik te zetten naast mijn eigen praktijkverbruik en naast de praktijkverbruiken die ik ken van infraroodverwarming en warmtepompen. Plus de berekening van het energieverbruik van verschillende verwarmingsconcepten, die ik van energieadviseur Lars Boelen ontving. DWA heeft geen elektriciteitsverbruik in de notitie staan en ook geen verdeling naar kosten voor ventilatie, verwarming, warm water en bewonersbundel. Wel staat onderstaande tabel met jaarlasten in de DWA notitie:

Zoals ik verwacht op basis van mijn kennis van de verschillende technieken levert het hoge temperatuur warmtenet de laagste rekening op voor elektriciteit woning exclusief pv. De vastrechtkosten voor warmte vind ik aan de hoge kant, bij het warmtenet van Eneco in Rotterdam lagen deze een aantal jaar geleden rond de 370 Euro inclusief btw. DWA gaat uit van 446 Euro exclusief btw. Bij de twee andere warmtenetten (10 en 40 graden) valt op dat daar geen vastrecht verschuldigd is. Dat de variabele kosten voor een bodemwarmtepomp lager liggen dan voor een lucht-warmtepomp ligt in de lijn der verwachting, een bodemwarmtepomp heeft een constantere brontemperatuur waardoor deze efficiënter werkte en minder stroom gebruikt.

Zelf vind ik de elektriciteitsrekening aan de hoge kant. Een elektriciteitsverbruik van 1.205 Euro voor een individuele warmtepomp op buitenlucht is bij een prijs van 20 Eurocent per kilowattuur gelijk aan zesduizend kilowattuur per jaar, enkel voor gebouwgebonden installaties (verwarming, warm water en ventilatie), als ik de omschrijving “elektriciteit woning exclusief pv” goed begrijp. Dit is een van de punten waar ik DWA vragen over heb gesteld, maar waar ik nog geen reactie op heb ontvangen.

De kosten van het elektriciteitsverbruik zijn verder niet gespecificeerd. Het elektriciteitsverbruik voor warm water en ventilatie heb ik daarom afgeleid uit onderstaande berekening van Lars Boelen. Wat een snelle, indicatieve berekening is, maar wat wel een aardig beeld geeft van de verwachte elektriciteitsverbruiken.

Hieronder zal ik het elektriciteitsverbruik voor verwarming per techniek technieken vergelijken op basis van verschillende bronnen die ik beschikbaar heb.

Energieverbruik lucht-water warmtepomp

Op de eerste plaats heb ik het elektriciteitsverbruik van de verschillende luchtwarmtepomp vergeleken. Daarbij valt op dat DWA erg hoog zit t.o.v. andere rapporten en ten opzichte van praktijkverbruiken, waar ik eerder over schreef. Met behulp van de opdeling die Lars Boelen in zijn berekeningen heeft zitten heb ik bij DWA een opsplitsing gemaakt in elektriciteit voor warm water, ventilatie en verwarming.

Bij DWA ben ik uit gegaan van 2 mogelijke bewonersbundels: van 2.000 kWh/jaar, zoals Lars Boelen die hanteert, en van 2.700 kWh/jaar zoals het andere rapport dat ik heb liggen hanteert. Bij beide bewonersbundels blijft het gebouwgebonden elektriciteitsverbruik aan de hoge kant. De berekening van Lars Boelen komt het dichtst in de buurt van het praktijkverbruik uit woningen in 2014. Het elektriciteitsverbruik voor warm water is wel een factor 2 hoger dan bij de praktijkwoningen. Bij het praktijkverbruik uit 2014 kan ik niet terugvinden of daar nog los elektriciteit nodig was voor ventilatie. Als ik daar 500 kWh voor reken blijft het gebouwgebonden elektriciteitsverbruik bij alle theoretische berekeningen zo’n 40 tot 115% hoger dan dat van praktijkwoningen.

Als ik de gegeven omzet naar energieverbruik per vierkante meter per jaar (waar de nieuwe BENG norm naartoe lijkt te gaan) ontstaat het volgende beeld:

DWA zit hier bij een bewonersbundel a la Lars Boelen (DWA LWWP LB) in een ZEN woning bijna een factor 3 hoger dan in een slechter geïsoleerde woning in de praktijk (LWWP praktijk 2014) en dan wat Lars Boelen berekend. Uitgaande van de bewonersbundel van Lars Boele komt het verbruik per m2 van DWA wel overeen het andere rapport dat ik ken.

Beide rapporten zitten nog wel een bijna een factor 3 boven het energieverbruik in de praktijk en van Lars Boelen. Pas als ik bij DWA met een bewonersbundel van 3.200 kWh reken is het energieverbruik per m2 voor verwarming gelijk aan dat van een EPC 0,4 woning.

Energieverbruik water-water warmtepomp bodemlus

Voor bodemenergie heb ik geen vergelijkbare praktijkcijfers. Wel heb ik de cijfers van Lars Boelen en uit een tweede rapport. Dat levert onderstaande resultaten op voor het energieverbruik.

Wederom zitten DWA en het andere rapport hoger in elektriciteitsverbruik voor verwarming dan Lars Boelen. Dat kan zitten in de omvang van de woning, maar als ik kijk naar het energieverbruik in kilowattuur per vierkante meter per jaar ontstaat hetzelfde beeld. Tenzij DWA een hogere bewonersbundel hanteert, dan komt de bodemwarmtepomp in de buurt van het verbruik waar Lars Boelen op uitkomt.

Het energieverbruik van DWA met een bewonersbundel a la Lars Boelen ligt in de buurt van het tweede rapport.

Energieverbruik warmtenet

Over het energieverbruik op basis van een warmtenet kan ik weinig zinnigs zeggen, al heb ik mijn eigen energieverbruik wel eens omgerekend naar warmtenet. Daar heb ik geen andere rapporten over en geen praktijkgegevens. Voor nu sla ik die dus maar over.

Energieverbruik infrarood stralingsverwarming

Naar infrarood stralingsverwarming is in Nederland naar mijn weten weinig onderzoek gedaan. Ik ken wel onderzoek uit Duitland van de Universiteit van Kaiserslautern. Uit praktijk onderzoek uit 2008-2009 komt volgens de Universiteit van Kaiserlautern naar voren dat infraroodstraling een verstandig alternatief vormt voor conventionele verwarmingssystemen in oudere slecht geïsoleerde woningen (de metingen zijn gedaan aan 2 ongeïsoleerde jaren 30 woningen). Correct gebruik van infrarood stralingsverwarming biedt volgen de onderzoekers voordelen op het gebied van energieverbruik, kosten en CO2-balans.

De Universiteit van Kaiserlautern maakt daarbij verschil tussen infrarood stralingsverwarming en infrarood verwarming. Het stralingsrendement is volgens de universiteit de cruciale parameter om te bepalen of het een infraroodstraler of een conventionele convectieverwarmer is. Op basis van de bestaande normen voor infrarood-radiatoren op hoge temperatuur definieert de universiteit van Kaiserslautern twee categorieën:

• Categorie I: stralingsefficiëntie van 40% tot 50%.
• Categorie II: meer dan 50% stralingsrendement.

De fysisch-theoretisch haalbare waarden voor de stralingsefficiëntie in infrarood-radiatoren bij lage temperatuur zijn minder dan 60%. Ieder fabrikant die daar boven zit heeft dus wat uit te leggen. Uit onderzoek van de universiteit uit 2010-2013 komt naar voren dat meer dan 90% van de aangeboden producten als infraroodverwarmingstoestellen of infraroodverwarmers geen stralingsverwarmers zijn, maar conventionele elektrische convectie verwarmingstoestellen.

De universiteit van Kaiserlautern komt uit op een energiebehoefte voor een gasgestookte woning van 187,85 kWh/m² tegen 71,21 kWh/m² voor een met infrarood stralingswarmte verwarmde woning. Wat wil zeggen dat het energieverbruik bij gebruik van infrarood stralingswarmte met ongeveer 2/3 daalt t.o.v. aardgas (zie pagina 4 van hun ForschungsberichtIR). Zelf ga ik er van uit dat dit te hoog is, ook leveranciers waar ik mee praat hebben het over lagere besparingen. Op basis van die informatie verwacht ik dat een daling van het energieverbruik met 20 tot 40% mogelijk is.

Infraroodverwarming bij DWA

Bij infraroodverwarming introduceert DWA een extra onbekende in de vorm van een forfaitaire post koeling, omdat woningen niet gekoeld kunnen worden met infraroodverwarming. Iets dat wel kan bij een warmtepomp. In mijn ogen een rare gedachtekronkel, omdat je hiermee een verwarmingstechniek afstraft voor ontwerpers die geen rekening houden met de seizoensinvloeden op woningen. Ik heb geen idee hoe hoog de forfaitaire post koeling is, dus ik zet hem voor de berekeningen hieronder op nul. Ook zorgt het uitgangspunt dat warm water met een standaard elektrische boiler wordt opgewekt voor een hogere elektriciteitsrekening.

Om de gegevens van DWA te vergelijken heb ik bij infraroodstralingsverwarming naast de berekeningen van Lars Boelen ook praktijkgegevens van twee verschillende type woningen gebruikt. In beide gevallen gaat het om matig geïsoleerde woningen (2 tot 3 cm isolatiemateriaal). Eerder vergeleek ik mijn eigen energieverbruik al eens met een van de woningen en gaf ik ook een impressie van wonen in een huis met infraroodverwarming (straling, want > 50% stralingscomponent). Als ik het elektriciteitsverbruik van de verschillende concepten naast elkaar zet ontstaat het volgende beeld:

DWA zit bij infrarood stralingsverwarming op het eerste gezicht wederom hoger dan Lars Boelen en dit keer ook dan het tweede rapport dat ik heb, tenzij er een hogere bewonersbundel is. Voor verwarming zit DWA net als Lars Boelen en het tweede rapport onder het prakijkverbruik van IR 1 2017. Dit is dezelfde woning als waar ik in 2014 al een keer naar keek. Toen verwarmde deze familie slechts 150 m2 van hun 250 m2 grote woning, in 2017 verwarmden ze echter de volle 250 m2, wat het toegenomen elektriciteitsverbuik verklaart. Het te verwarmen oppervlak is daarmee ook bijna 2 keer zo groot als het oppervlak waar DWA, Lars Boelen en het 2e rapport mee rekenen.

Ook hier zit een groot verschil in het energiegebruik voor warm water. Met doorstroomverwarmers komen de bewoners van IR 1 (gezin van 2 volwassenen met 2 kinderen) uit rond het elektriciteitsgebruik dat volgens Lars Boelen haalbaar is met een warmtepomp met COP 2. De bewoners van IR 2 maken het nog bonter, al ken ik de gezinssituatie daar niet goed en vermoed ik dat dat 1 of 2 persoonshuishouden is.

Als we kijken naar het elektriciteitsverbruik voor verwarming per vierkante meter per jaar ontstaat het volgende beeld.

Het energieverbruik per m2 van DWA bij gebruik van de bewonersbundel van Lars Boelen en het energieverbruik van het tweede rapport liggen dicht bij elkaar. Als ik er bij DWA een grotere bewonersbundel afhaal dan komt DWA in de buurt van het praktijkverbruik van IR 2 2017 en IR 1 in 2014. Dat betreft echter woningen die zeker niet voldoen aan de ZEN standaard voor isolatie. Lars Boelen zit wederom lager, dit keer minder dan bij de warmtepompen, maar nog steeds zo’n 40% lager dan DWA en het andere theoretische rapport. Lars Boelen komt voor een ZEN woning uit op het energieverbruik van een woning met 2,5 centimeter isolatie, wat behoorlijk hoger is dan verwacht omdat een ZEN woning betere isolatie heeft.

DWA versus gas

Zelf woon ik in een label C woning, die we met een HR ketel op aardgas verwarmen. Mijn energieverbruik per vierkante meter per jaar zou dus hoger moeten liggen dan wat een ZEN woning kan halen. De Rc waardes van ons huis zijn (uit mijn hoofd gezegd) 2 voor de wanden en 2,5 voor de vloer en het dak. In de leefruimte gewoon dubbel glas aan de zuidzijde, HR+ glas aan de noordzijde en een voordeur waarlangs je het licht naar binnen ziet kieren. Dat levert het volgende plaatje op:

Een ZEN woning is zoals te verwacht is veel zuiniger dan mijn label C woning. Dit varieert volgens DWA met een bewonersbundel van 2.000 kWh van 34% zuiniger bij infraroodverwarming tot 72% zuiniger bij een bodemwarmtepomp. Een ZEN woning met aardgas is volgens berekening van Lars Boelen de helft zuiniger. Als de gaswoning van Lars Boelen als uitgangspunt wordt genomen is infrarood volgens DWA 62% onzuiniger. Ook op deze berekeningswijze valt te zien dat er een behoorlijke afwijking zit t.o.v. de praktijkcijfers met infraroodverwarming.

Als ik ervan uitga dat de bewonersbundel van DWA geen bewonersbundel heeft meegerekend dan is een lucht-water warmtepomp in een ZEN woning dus slechts 18% zuiniger dan mijn C-label op aardgas.  Of eigenlijk is mijn huis dan zuiniger, want een luchtwarmtepomp met een COP hoger dan 1,2 levert al meer warmte dan mijn HR-keteltje… Voor de bodemwarmtepomp gaat dit op vanaf een COP van 1,5. Bij infrarood verwarming gebeurd helemaal iets raars. Het energieverbruik wordt daar in een beter geïsoleerde woning dan die van mij hoger. Nu wil ik best geloven dat er leveranciers zijn die te rooskleurige plaatjes voorschotelen, maar dit vind ik toch op z’n minst apart en hier heeft DWA wat mij betreft wat uit te leggen.

Als ik uitga van een grotere bewonersbundel van 2.700 kWh ontstaat het volgende beeld:

De luchtwater warmtepomp en de waterwater warmtepomp met bodemlus zijn nu nog energiezuiniger dan mijn C-label woning op aardgas. De woning van DWA met infraroodverwarming wordt energiezuiniger dan een van de praktijkwonineng met infraroodverwarming. De andere praktijkwoning met infraroodverwarming blijft beide jaren energiezuiniger, ondanks de veel slechtere isolatie.

Aan DWA gestelde vragen

Op 5 oktober heb ik onderstaande vragen gesteld aan DWA, omdat ik aandacht aan hun notitie wilde besteden op Sargasso. Tot op heden heb ik geen reactie gekregen, waardoor het verhaal een te hoog rekennerd gehalte houdt en ik het niet geschikt vind voor publicatie op Sargasso.

1. Hebben de elektriciteitskosten in de notitie enkel betrekking op gebouwgebonden installaties (verwarming, ventilatie en warm water) en kunt u specificeren welk deel van het verbruik voor welke functie is?
2. Als het elektriciteitsverbruik enkel voor gebouwgebonden installaties is klopt het dan het gebouwgebonden elektriciteitsverbruik bij een ZEN woning met luchtwarmtepomp op zo’n 5.600 kWh/jaar uitkomt, voor een bodemwarmtepomp op 4.800 kWh/jaar en voor infraroodverwarming op 5.700 kWh/jaar? Prijspeil per kWh: 0,20 Euro per kWh.
   Zo nee, kunt u aangeven hoe hoog het elektriciteitsverbruik voor gebouwgebonden installaties dan is, ik kan dit namelijk niet uit uw notitie halen?
   Zo ja, kunt u dan aangeven hoe u komt tot de conclusie dat infrarood stralingspanelen als onzuinig worden weergegeven, terwijl het probleem dan meer in de gekozen warm water voorziening lijkt te zitten?
3. Kunt u aangeven met welke discontovoet is gerekend bij de TCO berekening en met welke levensduur en vervangingskosten voor de verschillende systemen gerekend is?
4. Als er wel een bewonersbundel in de berekening zit kunt u dan aangeven hoe groot deze bewonersbundel voor elektriciteit is?

Conclusie

De energiekosten uit de DWA notitie blijven een black box. De getallen kunnen afwijken als de opdeling tussen ventilatie, warm water en verwarming, zoals ik die op basis van de gegevens van Lars Boelen heb gemaakt, door DWA anders is gemaakt. De enige die daar antwoord op kan geven is DWA.

Het tweede dat opvalt is dat DWA, Lars Boelen en het tweede rapport moeite hebben met infraroodstralingsverwarming. De gebruikelijke reactie daarop is dat infraroodstralingsverwarming een COP van 1 heeft en dus niet interessant is. De vraag is of dat terecht is. Als het energieverbruik in een slecht geïsoleerde woning in Duitsland door toepassing van infraroodstralingsverwarming met tweederde omlaag te brengen is ten opzichte van gas, ligt het voor de hand dat er ook een besparing ten opzichte van gas mogelijk is in beter geïsoleerde woningen. Het is goed mogelijk dat die besparing lager ligt, maar dat een ZEN woning op infraroodverwarming slechts 1/3 tot 40% zuiniger zou zijn dan mijn label C woning lijkt me sterk.

Het tweede dat opvalt is dat het energieverbruik in een Zeer Energiezuinige Nieuwbouw (ZEN) woning in energieverbruik per vierkante meter slechts beperkt beter scoort dan mijn eigen energieverbruik in een label C woning. Het maakt daarbij niet uit naar welke techniek ik kijk. Terwijl een ZEN woning zoals DWA die gebruikt veel beter geïsoleerd is dan mijn woning en ik ook een veel lagere warmtevraag zou verwachten. In techniek: de RC waarden van onze schil is 2 tot 2,5, DWA gaat uit van 4 voor de vloer, 4,5 voor de gevel en 7 voor het dak.

Tot slot valt op dat de inschatting van het energiegebruik voor warm water een grote invloed heeft op de uitkomsten. Ook daar lijkt de aanname dat overschakelen op elektrische verwarming via doorstroomverwarmers of een elektrische boiler 1 op 1 leidt tot omzetting van gas naar elektriciteit te simplistisch. Ook roept het de vraag op waarom bij een boiler prijs van 1.200 Euro niet gekozen wordt voor een zuinigere vorm van warmwatervoorziening, bijvoorbeeld door te kiezen voor een warmtepompboiler.

Mijn voorlopige conclusie: de energieverbruiken van DWA en het tweede rapport liggen hoger dan de praktijkcijfers die ik ken voor luchtwarmtepompen en dan de energieverbruiken waar Lars Boelen en de praktijkcijfers die ik heb op uitkomen. Voor infrarood stralingsverwarming valt tot slot op dat vastgehouden wordt aan de stelling dat de COP 1 is, waarmee bedoelt wordt dat er geen besparing mogelijk is ten opzichte van gas. Dat stemt niet overeen met de praktijkcijfers waar ik over beschik en ook niet met de theorie. Daar ga ik deze winter zelf in de praktijk aan rekenen, want ik heb op dat punt meer vertrouwen in het onderzoek van de Universiteit van Karlsruhe.

Mochten er fouten of hiaten in mijn redeneringen zitten dan hoor ik dat graag in de reacties. Mijn berekeningen kun je hier vinden.

Heb je zelf praktijkgegevens van een bodemwarmtepomp, stadsverwarming (hoog, laag en middentemperatuur) of een andere techniek dan hou ik me ook aanbevolen.