Klimaatverandering en de opwarming van de aarde worden beschouwd als twee van de grootste bedreigingen van deze eeuw, waarvan de ernstige en onderling samenhangende gevolgen een impact hebben op het milieu, onze gezondheid en de economie.
In de afgelopen eeuw is de concentratie koolstofdioxide in de atmosfeer gestaag toegenomen, wat heeft geleid tot een stijging van de temperatuur op aarde. De temperatuurstijging veroorzaakt klimaatverandering over een lange periode, waardoor het risico op ziekten, de frequentie van regenval en afvloeiing en de effecten van stormen toenemen. Veranderende klimaatparameters, niet alleen temperatuur maar ook neerslag, vochtigheid, wind en zonnestraling, zullen onvermijdelijk invloed hebben op gebouwen, die de grens vormen tussen buiten en binnen.
Warmtepompinstallatie vermindert CO2-uitstoot door gebruik van hernieuwbare energie
De resultaten laten zien hoe een stijgende gemiddelde temperatuur (in de winter) de energietransitie naar elektrische warmtepompen ter vervanging van fossiele brandstoffen vergemakkelijkt.
Warmtepompen verminderen de uitstoot van broeikasgassen met 70% in vergelijking met traditionele verwarmings- en koelmethoden. Omdat er geen warmtebron nodig is, is deze methode een haalbare optie om de opwarming van de aarde en klimaatverandering tegen te gaan. Warmtepompen verzamelen warmte-energie die verschillende keren zo groot is als de hoeveelheid elektriciteit die wordt gebruikt om ze te laten werken. Er wordt CO2 uitgestoten wanneer deze elektriciteit wordt opgewekt, maar de efficiëntielimiet van conventionele op verbranding gebaseerde apparatuur wordt daarbij grotendeels doorbroken.
Het synergetische effect van de vooruitgang van koolstofvermindering bij energiebronnen en de verdere verbetering van het energierendement van warmtepompen kan daarom de CO2-uitstoot door warmtegebruik drastisch verminderen. Hernieuwbare energie wordt door warmtepompen meegerekend als eindenergie: ze werken met 100% groene elektriciteit en leveren vandaag 100% hernieuwbare, uitstootvrije verwarming en koeling.
De uitstoot van broeikasgassen verminderen is dé manier om klimaatverandering tegen te gaan, en warmtepompen bereiken dit doel door fossiele brandstoffen te vervangen door hernieuwbare energie of door overtollige energie te gebruiken die anders verspild zou worden. Het gevolg is een verbeterde efficiëntie, schonere lucht en een stap in de richting van nuluitstoot in onze economieën en samenlevingen.
Europese wetgevende en politieke context
De installatie van warmtepompen staat centraal in het ambitieuze doel van de Europese Commissie om de elektrificatie van de verwarmings- en koelingssector als een van de strategische routes te beschouwen om de import van aardgas te verminderen.
Volgens de EHPA-statistieken zijn er in 2017 meer dan 1,1 miljoen warmtepompen verkocht in Europa, wat het geïnstalleerd vermogen op 10,6 miljoen units brengt. Deze installaties droegen bij tot 29,8 Mt minder koolstofuitstoot en 116 TWh aan energie opgewekt uit hernieuwbare bronnen, en het hielp de eindvraag naar energie te verminderen met 148 TWh.1
De top 3 warmtepompmarkten in Europa zijn Frankrijk, Italië en Spanje, die verantwoordelijk zijn voor 50% van alle verkochte units. De top 10 landen, waartoe ook Zweden, Duitsland, Noorwegen, Finland, Denemarken, Zwitserland en Oostenrijk behoren, zijn verantwoordelijk voor 90% van alle verkochte units. De European Heat Pump Association (EHPA) schat dat de potentiële verkoop voor heel Europa - in de veronderstelling dat alle markten dezelfde penetratie bereiken als de zojuist vermelde - meer dan 6 miljoen units per jaar zou bedragen. De inzet van warmtepompen is cruciaal voor de overgang naar schone energie en koolstofneutraliteit.
Er moet dringend worden overgeschakeld op hernieuwbare en efficiënte verwarmings- en koeltechnologieën in gebouwen, de industrie en netwerken. Het rapport van de Europese Commissie over het concurrentievermogen van schone energietechnologieën roept ook op tot een grotere stimulans voor de ontwikkeling van warmtepomptechnologie. In het Europese Green Deal-industrieplan worden warmtepompen aangewezen als een van de belangrijkste technologieën om de doelstelling van de EU op het gebied van klimaatneutraliteit te halen.2 Gezien het strategische belang van warmtepompen om de doelstellingen van de EU te behalen op het gebied van de economie decarboniseren en de energietransitie, heeft de Europese Commissie in april 2023 nog een groot initiatief gelanceerd. Het hoofddoel is om de installatie van warmtepompen op de Europese markt te versnellen door de obstakels en kritieke problemen te overwinnen die hun ontwikkeling in heel Europa nog steeds beperken.
Warmtepompinstallatie in stedelijke gebouwen
Warmtepompen zijn een oplossing voor verwarming en warm water in residentiële gebouwen, zowel in eengezins- als meergezinswoningen.
De eigenschappen van warmtepompen maken ze tot een ideale technologie voor elk type gebouw met voldoende warmtedistributieoppervlak om comfortabele binnentemperaturen mogelijk te maken bij relatief lage temperaturen van het warmtedistributiesysteem. Aan deze eisen wordt voldaan in alle nieuwe gebouwen, inclusief 'bijna-energieneutrale', 'passieve' woningen en 'energie plus'-gebouwontwerpen. Op dezelfde manier kunnen warmtepompen ketels vervangen bij de grondige renovatie van gebouwen.
Om de 2030-doelstellingen te halen en de noodzakelijke snelle decarbonisatie van de opwekking van thermische energie te bereiken, zou de installatie van traditionele laagrendementgeneratoren in nieuwe gebouwen zo snel mogelijk gestopt moeten worden en zouden modellen op fossiele brandstoffen door nieuwe modellen vervangen moeten worden.
Gebouwen zijn een belangrijke veroorzaker van koolstofuitstoot. Terwijl de bredere economie overgaat op nettonuluitstoot, dringen verschillende belanghebbenden aan op het decarboniseren van gebouwen. Het elektrificeren van ruimte- en waterverwarmingssystemen is één manier om de uitstoot van gebouwen te verminderen en de elektrische warmtepomptechnologie, die verbeterd is en op bepaalde markten kostenefficiënt is geworden, komt steeds meer als een geschikte oplossing naar voren.
Duurzame residentiële gebouwen met warmtepompinstallatie
Bestaande gebouwen zijn goed voor ongeveer 40% van het energieverbruik in de Europese Unie (EU) en behoren daarmee tot de belangrijkste bronnen van CO2-uitstoot in Europa (De vervanging van verwarmingssystemen op fossiele brandstoffen door systemen die gebruikmaken van hernieuwbare energiebronnen is een centraal energie- en klimaatbeleid en een van de voorwaarden om de CO2-uitstoot terug te dringen tot een klimaatvriendelijk niveau.
Hoewel de installatie van warmtepompen in nieuwe gebouwen gebruikelijk is, is de vervanging van bestaande verwarmingssystemen door warmtepompen een grotere uitdaging, maar wel uiterst belangrijk. Warmtepompsystemen zijn in veel toepassingen economisch duurzame oplossingen. Warmtepompsystemen hebben in nieuwbouwwoningen het stadium bereikt van een gevestigde waarde. Energierendement en het dekken van verwarmings- en koelingsgebruik met één enkele opwekkingsunit is een prioriteit in deze sector. In 2021 steeg de markt voor kleinschalige warmtepompen voor residentiële en tertiaire toepassingen met 34% ten opzichte van het voorgaande jaar, met bijna 2,2 miljoen geïnstalleerde units in de EU. 3
Energieverbruik in het totale energieverbruik speelt een belangrijke rol in de bouwsector. Daarom kan het gebruik van warmtepompen om warmte te leveren aan de grote sector van meergezinswoningen en appartementsgebouwen de CO2-uitstoot aanzienlijk verlagen. Nog een ander voordeel is de perfecte combinatie met fotovoltaïsche energie, thermische zonne-energie en verwarmingsnetwerken die de duurzaamheid verder kunnen bevorderen.
Conclusie
De stapsgewijze toepassing van warmtepompen kan het gebruik van fossiele brandstoffen in de bouwsector verminderen of zelfs elimineren en zo het negatieve neveneffect van het gebruik van fossiele brandstoffen wegnemen.
Het versnellen van de wijdverspreide toepassing van warmtepompen zou verstrekkende gevolgen hebben voor de mondiale energiesector, met naast klimaatvoordelen ook belangrijke domino-effecten voor de economische activiteit en het milieu. Om deze reden zou wijdverspreide toepassing van warmtepomptechnologie kunnen bijdragen aan de verbetering van de luchtkwaliteit en de volksgezondheid.
