Het kabinet-Jetten wil de adoptie van warmtepompen vanaf 2029 aanjagen met een verplichting om bij vervanging van de cv-ketel minimaal een hybride warmtepomp te nemen. Er komen weliswaar uitzonderingen voor appartementencomplexen en woningen die op korte termijn op een warmtenet worden aangesloten. Maar voor miljoenen huishoudens komt de vraag hoe een warmtepomp comfortabel in te passen valt weer hoger op de agenda te staan.
Gunstig is dat er veel innovatie plaatsvindt. Net als cv-ketels in de afgelopen decennia steeds efficiënter en compacter zijn geworden, valt te verwachten dat warmtepomptechnologie nog een stuk slimmer en praktischer wordt.
Hybride of volledig elektrische warmtepomp
Voor nieuwbouw wordt nu vaak gekozen voor bodemwarmtepompen, die via een ondergronds lussysteem warmte en koude laten circuleren. Voor veel bestaande bouw is een bodemwarmtepomp echter niet de makkelijkste en zeker niet de goedkoopste oplossing.
Als onderdeel van zogenoemde zeerlagetemperatuur-warmtenetten (zlt-netten) kunnen individuele bodemwarmtepompen voor bestaande wijken wel uitkomst bieden. Maar het hangt van specifieke situaties in wijken af of en hoe snel zo’n zlt-net aangelegd kan worden. Als overstappen op een collectief warmtenet er niet inzit binnen afzienbare tijd, wordt voor bestaande woningen vaak naar de lucht-waterwarmtepomp gekeken.
De lucht-waterwarmtepomp is er in twee versies. Hij is er volledig elektrisch voor goed geïsoleerde woningen die daarmee helemaal van het gas af kunnen, en hybride als aanvulling op de cv-ketel voor minder goed geïsoleerde huizen. De warmtepomp neemt dan meestal het verwarmen van de woning op zich, terwijl de cv-ketel ondersteuning biedt op zeer koude dagen en voor de levering van warm tapwater van rond de 60 graden Celsius.
De klassieke lucht-waterwarmtepomp werkt met een buiten- en een binnenunit. Een ventilator die buiten staat opgesteld, voert lucht aan. De lucht reageert met een vloeibaar koudemiddel dat verdampt. Het gas dat daarbij ontstaat wordt met een compressor verhit. Vervolgens dragen warmtewisselaars de warmte over op water dat door het verwarmingssysteem loopt voor afgifte van warmte in huis.
Uitdagingen van de buitenunit voor bestaande woningen draaien vaak om een geschikte plek, en om het geluid van de ventilator dat kan zorgen voor overlast. De binnenunit van een warmtepomp vraagt om extra ruimte, want de apparatuur is doorgaans aanzienlijk omvangrijker dan moderne cv-ketels. Voor kleinere woningen kan dat onhandig zijn.
De techniek staat echter niet stil en er wordt flink aan de weg getimmerd door innovatieve startups. Hieronder bespreken we vier alternatieve richtingen voor de klassieke lucht-waterwarmtepomp met binnen- en buitenunit.
Vaste airco in huis. | Credits: Andrii Solok via Unsplash
Airco met slimme aansturing
In Nederland is de vaste airco sinds een aantal jaar aan een indrukwekkende opmars bezig. Volgens schattingen van TNO gebruikt bijna 20 procent van de huishoudens in Nederland (1,6 miljoen) inmiddels een vaste airco voor verwarming. Airco’s dienen in eerste instantie vaak voor koeling in de zomer. Maar het zijn ‘lucht-luchtwarmtepompen’ die ook het omgekeerde kunnen: verwarmen in de winter.
Het verschil met andere warmtepompsystemen is dat je met een binnenunit van een airco een specifieke ruimte verwarmt, zoals een woonkamer. Omdat het een elektrisch systeem is, kan dat schelen op het gasverbruik van de cv-ketel op momenten dat gasprijzen hoog zijn.
Een recent initiatief om het gebruik van de airco voor verwarming slimmer te maken komt van de Eindhovense startup Ona. Die heeft hardware en een bijbehorende app ontwikkeld om het gebruik van de airco op onder meer de stroomprijzen af te stemmen.
In de koudere maanden kan het bijvoorbeeld interessant zijn om vóór de avondpiek van de elektriciteitsvraag de airco al aan te zetten voor verwarming. Dan wordt de warmte deels opgeslagen in de stenen of betonnen muren van de woning en in de loop van de avond vrijgegeven. In de avond zelf hoeft de airco dan minder of geen warmte te leveren. Dat is onder meer interessant voor huishoudens met zonnepanelen die meer zonnestroom zelf willen verbruiken overdag. Als je een dynamisch energiecontract hebt, kan deze oplossing ook helpen om ’s middags te profiteren van lagere stroomprijzen.
De oplossing van Ona stuurt een airco aan op basis van de kwartierprijzen van stroom, de opbrengst van zonnepanelen, de weersverwachting, de comfortinstellingen van de gebruiker en het gedrag van de woning zelf.
Warmtepomp met alleen buitenunit
Huishoudens die niet veel extra ruimte binnen hebben kunnen kijken naar een warmtepomp met alleen een buitenunit. Die kan bijvoorbeeld voor of achter in een tuin worden geplaatst, waarbij verder alleen leidingen van de warmtepomp gekoppeld moeten worden aan het verwarmingssysteem in huis. In het geval van een hybride variant werkt de warmtepomp samen met de cv-ketel.
Leverancier Quatt is sinds 2022 actief op deze markt. Naast een hybride monoblock heeft dit bedrijf inmiddels ook een all-electric variant ontwikkeld.
Eind dit jaar wil de nieuwe speler Whspr zijn eerste hybride warmtepompen met alleen een buitenunit aan klanten gaan leveren. Whspr belooft op basis van een innovatief akoestisch ontwerp een superstille warmtepomp, met een geluidssterkte van 33 decibel op drie meter afstand.
Zowel Quatt als Whspr maakt gebruik van het milieuvriendelijke koudemiddel R290, ofwel propaan. Dat heeft een relatief laag opwarmingspotentieel als het vrijkomt in de atmosfeer, terwijl klassieke koudemiddelen juist zeer krachtige broeikasgassen zijn.
Propaan is wel brandbaar en zwaarder dan lucht. Om brandrisico’s te minimaliseren gelden er specifieke eisen voor de plaatsing van warmtepompen met propaan, zoals een veiligheidszone van ongeveer 1 meter rond de warmtepomp.
Warmtepompinstallatie in huis. | Credits: Getty Images.
Warmtepomp met alleen binnenunit
Wie buiten minder mogelijkheden ziet voor een warmtepomp, maar wel beschikt over ruimte in huis, kan kijken naar een warmtepomp met alleen een binnenunit. De warmtepomp maakt dan gebruik van twee pijpen om respectievelijk buitenlucht aan te zuigen en lucht van binnen af te voeren.
Op de markt voor interne warmtepompen zijn verschillende partijen actief met all-electric installaties. Die vragen wel meer ruimte dan een moderne cv-ketel.
Voorbeelden van dergelijke warmtepompen zijn van Ego en Tarnoc. Eerstgenoemde maakt ook gebruik van een los buffervat voor warmwateropslag, waardoor de complete installatie 1,4 meter breed, 0,65 meter diep en 1,8 meter hoog is. De Tarnoc is een turbineketel gebaseerd op luchtvaartechnologie en heeft een vloeroppervlak van 0,75 meter bij 0,65 meter nodig, met een hoogte van 1,65 meter.
Van belang voor dit type all-electric warmtepompen is dat ze op een 3-fasenaansluiting werken. Een woning moet dan minimaal een netaansluiting van 3 x 25 ampère hebben. Door netcongestie zijn er momenteel wachttijden voor oudere woningen bij het aanpassen van de netaansluiting.
Er zijn ook hybride varianten van warmtepompen met alleen een binnenunit, zoals de Atag Interion. Die is compacter, kan naast de cv-ketel geplaatst worden en werkt op een gewoon 1-fasenstopcontact.
Akoestische warmtepomp zonder koudemiddel
Een alternatieve technologie die er binnenkort aankomt, is de zogenoemde akoestische warmtepomp. De motor komt van het Nederlandse startup BlueHart Energy, het Spaanse Ecoforest neemt de productie van de gehele warmtepomp op zich en het Nederlandse Eplucon zorgt voor de integratie in huizen en gebouwen.
Het systeem bestaat uit een hermetisch afgesloten vat, gevuld met heliumgas. Twee zuigers wekken een akoestische drukgolf op die in een lus wordt rondgeleid. Daarbij wordt de druk op het heliumgas afwisselend verhoogd (waardoor de temperatuur stijgt) en verlaagd (waardoor de temperatuur daalt). Via warmtewisselaars kan de temperatuurschommeling benut worden om het warmtesysteem van een woning te bedienen.
De akoestische warmtepomp werkt door noice cancelling-effecten zeer stil, kan de cv-ketel helemaal vervangen, werkt zonder buitenunit en is ontworpen om ook in matig geïsoleerde woningen goede prestaties leveren. Momenteel worden prototypes uitgebreid getest. Doel is om vanaf 2027 de eerste commerciële systemen op de markt te brengen.
