Veel Nederlanders denken bij een warmtepomp meteen aan een bodemwarmtepomp. Dat is de duurste optie qua aanschafkosten. In andere artikelen leggen we uit dat (hybride) lucht-waterwarmtepompen in het Nederlandse klimaat ook geschikt zijn om een besparing in CO2-uitstoot en energiekosten te bereiken. Toch zijn er minimaal drie redenen waarom een bodemwarmtepomp interessant is om te overwegen. Hoe zit dat? En wat kost het? Om de voordelen te kunnen schetsen moeten we eerst de bodemwarmtepomp introduceren.
Wat is een bodemwarmtepomp? Is dat hetzelfde als een brine-warmtepomp?
Bij een bodemwarmtepomp wordt warmte uit de bodem gehaald. De warmtepomp wordt in dit geval aangesloten op een zogenoemde geothermische bodembron. Deze bodembron is niet zichtbaar, want hij wordt aangelegd door leidingen te boren in de ondergrond van jouw tuin. Door de leidingen van de bodembron pompt de warmtepomp een mengsel van water en glycol, ook wel ‘brinewater’ genoemd. Bodemwarmtepompen met een gesloten bron worden daarom ook wel ‘brine-warmtepompen’ genoemd. Glycol is een vloeistof die niet bevriest. Dit wordt toegevoegd aan water om ervoor te zorgen dat het mengsel in de leidingen niet bevriest als het buiten heel koud is. Zou de vloeistof namelijk wèl bevriezen, dan stopt de warmtepomp met werken.
Horizontale of verticale collector bij een bodemwarmtepomp?
Het leidingenstelsel in de ondergrond van de tuin wordt ook wel aangeduid als de ‘collector’. De collector kan horizontaal of verticaal worden aangelegd. Bij horizontale collectoren lijkt het alsof vloerverwarming wordt aangelegd in de tuin, op ongeveer 1,5 meter diepte. Maar anders dan bij vloerverwarming geeft het buizenstelsel in de winter geen warmte af, maar neemt het juist warmte op uit de bodem. Horizontale collectoren worden in Nederland maar weinig toegepast, omdat een hele grote oppervlakte nodig is om de benodigde buislengte (zie volgende alinea) te kunnen plaatsen. Weinig tuinen in Nederland zijn hiervoor groot genoeg. Verticale collectoren passen beter in de Nederlandse tuinen.
Bij een verticale collector worden boringen in de tuin gemaakt van 50 tot 200 meter diep. In die boorgaten wordt een lange plastic buis geplaatst waar brinewater doorheen loopt. Die buis gaat heen en terug door het boorgat, dus op het diepste punt loopt hij rond in de vorm van een ‘U’. Deze buizen worden ook wel ‘lussen’ genoemd. Als het brinewater vanuit de woning het buizenstelsel instroomt is het relatief koud, omdat het warmte heeft afgegeven in de woning. Tijdens ‘de reis’ van het brinewater door de buis wordt het weer opgewarmd door de omliggende aarde. De temperatuur van de bodem is namelijk, ongeacht het seizoen, circa 10 graden Celcius tot een diepte van 100 meter. Nog dieper in de bodem loopt de temperatuur verder op.
Hoe diep moet ik boren voor een bodemwarmtepomp?
Het aantal meters dat geboord moet worden om de bodembron voldoende capaciteit te geven hangt van een aantal factoren af. De twee belangrijkste factoren zijn het vermogen dat de warmtepomp moet leveren om de woning warm te krijgen en het type bodem waarin geboord wordt.
De opbrengst voor een verticale bodembron in Nederland is maximaal circa 40 Watt per geboorde meter. Dus moet een (bodem)warmtepomp bijvoorbeeld 6kW (= 6.000W) leveren om het huis warm te krijgen? Dan moet in het gunstigste geval 150 meter diep geboord worden (6.000W/40W per meter). Bij een grotere woning of bij een ongunstigere bodem is het aantal boormeters groter. De bodembron hoeft in dit voorbeeld overigens niet altijd één enkele boring van 150 meter diep te zijn. Vaker wordt gekozen voor meerdere boringen van beperktere diepte (bijvoorbeeld 3x 50 meter), die onderling met elkaar verbonden worden. Vervolgens wordt de vloeistof via horizontale transportleidingen van en naar de woning gebracht.
Gesloten of open bodembron?
Voorgaande alinea’s beschrijven een zogeheten gesloten bodembron. Het brinewater bevindt zich dan in een gesloten circuit waar het niet uit kan. Naast een gesloten bodembron bestaat ook de open bodembron. In dat geval wordt grondwater van grote diepte opgepompt en vervolgens weer teruggepompt, nadat de warmtepomp de warmte uit het water heeft onttrokken. Open bronnen worden vooral ingezet voor grotere gebouwen, waarbij vaak twee gescheiden waterreservoirs in de ondergrond worden gemaakt. Door een koud en een warm reservoir te maken kan in de zomer heel efficiënt worden gekoeld, met het koude water dat wordt opgeslagen in de winter, en vice versa. Deze toepassing wordt in de regel een WKO of warmte-koudeopslag genoemd. De open bodembron behandelen we hier niet verder, omdat het voor particuliere toepassingen vrijwel nooit de voorkeursvariant is.
Wat kost een bodemwarmtepomp?
Een werkende bodemwarmtepomp bestaat dus uit twee afgestemde onderdelen, die vaak geleverd worden door twee verschillende leveranciers. Je hebt een gespecialiseerde partij voor het aanleggen van de bodembron. Daarnaast is er de installateur die de binnenunit (de feitelijke warmtepomp) plaatst en koppelt aan de bodembron. Inmiddels zijn er ook installateurs die zelf een bodembron kunnen aanleggen. Het voordeel van beide onderdelen bij één leverancier is dat leveranciers niet naar elkaar kunnen ‘wijzen’ als er iets niet naar behoren functioneert.
De kosten voor de bodembron hangen grotendeels af van het aantal meters dat geboord moet worden. Een richtprijs van €35 per geboorde meter is momenteel gangbaar. Dat betekent dat in het voorbeeld van zojuist de bodembron van 150 meter circa €5.200 kost. Naast de bodembron zijn er nog de kosten van de warmtepomp en de aansluitkosten. Die bedragen voor een warmtepomp van 6kW circa €15.000. De totale kosten komen in dit voorbeeld dus uit op ongeveer €20.000. Bij een grotere woning zijn de kosten hoger, omdat een groter vermogen van zowel de warmtepomp als de bodembron nodig is.
Wat zijn de voordelen van een bodemwarmtepomp?
Een bodemwarmtepomp met bodembron is in aanschaf duurder dan een lucht-waterwarmtepomp met hetzelfde vermogen. Bij een vermogen van 6kW scheelt dit al snel €5.000. Dus waarom is een bodemwarmtepomp toch het overwegen waard?
Voordeel 1: bodemwarmtepompen zijn het zuinigst in stroomverbruik
De grootste besparing op de maandelijkse energiekosten en CO2-uitstoot behaal je met een bodemwarmtepomp, omdat het stroomverbruik het laagst is. Bij warmtepompen wordt dit uitgedrukt in SCOP; een verhoudingsgetal tussen de afgegeven hoeveelheid warmte en het elektriciteitsverbruik van een warmtepomp op seizoensbasis. De efficiëntie van lucht-waterwarmtepompen varieert met de buitentemperatuur. Als de buitenlucht koud is, dan stijgt het stroomverbruik. Een bodemwarmtepomp heeft daar geen last van, omdat de temperatuur in de bodem constant is. Duurdere lucht-waterwarmtepompen halen een SCOP van maximaal 5, terwijl bodemwarmtepompen een SCOP van 6 kunnen halen.
Voordeel 2: Bodemwarmtepompen hebben geen buitenunit (en zijn dus geluidloos)
Doordat de bodembron zich geheel ondergronds bevindt, is er geen zichtbaar apparaat (buitenunit) in de buitenruimte. Bij lucht-waterwarmtepompen moet er wel een aanzienlijk apparaat worden geplaatst in de tuin, op de garage of aan de gevel. Bovendien zijn er geluidsregels waaraan de opstelling van de buitenunit moet voldoen. In compacte tuinen kan het opstellen van een buitenunit nog best een uitdaging blijken. Door de afwezigheid van een buitenunit spelen deze beperkingen bij een bodemwarmtepomp niet.
Voordeel 3: Passieve koeling
De bodembron levert in de zomer koeling van de woning tegen een hele lage prijs. Dat zit zo: het brine-water dat in de winter is opgewarmd door de bodembron, heeft er tegelijkertijd voor gezorgd dat de bodem rond de bron sterk is afgekoeld. Om te voorkomen dat de bodembron op termijn zou bevriezen (zoals een toendra) is het in de zomer nodig om de bodembron weer op te warmen. In de zomer wordt het proces dus omgedraaid, waarbij (bijna) gratis koelte omhoog kan worden gehaald uit de bodembron. Door koel water uit de bodembron door de vloerverwarming te laten lopen, wordt in de zomer de bodembron weer opgewarmd en de woning gekoeld. Een lucht-waterwarmtepomp kan ook koelen, maar dat noemen we actieve koeling. Daar is veel (meer) stroom voor nodig, omdat in de zomer de warme buitenlucht actief moet worden gekoeld, zoals een airco dat doet.
Kan ik overal een bodemwarmtepomp laten plaatsen?
Nee, een bodemwarmtepomp kan niet overal geplaatst worden. Een tuin die bereikbaar is (of kan worden gemaakt) voor een boorinstallatie is een minimale vereiste. Daarnaast is het bijvoorbeeld in beschermingsgebieden voor grondwater niet toegestaan om een bodembron aan te leggen. Er is een meldingsplicht voor elke bron die wordt aangelegd. Voor grotere vermogens is bovendien een vergunning vereist, maar dat is voor particuliere toepassingen bij individuele woningen meestal niet aan de orde. Op de website https://wkotool.nl/ van overheidsinstantie RVO kun je binnen een paar minuten achterhalen of bodemenergie in jouw achtertuin tot de mogelijkheden behoort.
