Toekomstgerichte warmte(-koude)netten in Nederland: hernieuwbare bronnen

Nederland gebruikt nu nog hoofdzakelijk aardgas om warm tapwater te produceren en de gebouwde omgeving en de glastuinbouw te verwarmen. Om de afhankelijkheid van het buitenland voor de energievoorziening te verkleinen en de klimaatdoelen te behalen, moet het aardgasverbruik in de gebouwde omgeving uiterlijk in 2050 volledig zijn uitgefaseerd en in de glastuinbouw al eerder.[1] Naast elektriciteit is hernieuwbare warmte een belangrijk alternatief voor aardgas. Om hiervan gebruik te kunnen maken, moeten nieuwe warmte(-koude)netten worden aangelegd en bestaande verduurzaamd.

In het eerste artikel in deze serie lees je meer over hoe warmte(-koude)systemen werken, welke verschillende typen systemen er zijn, hoe ze op dit moment in Nederland worden toegepast, wat basislast en pieklast is en wat de belangrijkste wet- en regelgeving is.

[1] Deze sector heeft in een convenant afgesproken om in 2040 aardgasvrij te zijn.

Hernieuwbare warmte en koude zijn afkomstig van onuitputtelijke natuurlijke bronnen. Het gebruik van deze bronnen veroorzaakt geen directe CO₂-uistoot. In dit artikel zetten we de belangrijkste hernieuwbare warmte(-koude)bronnen op een rij: geothermie[2], bodemenergie, aquathermie, zonthermie, aerothermie, restwarmte[3], CO₂-arme elektriciteit[4] en CO₂-arme moleculen[5]. Daarbij gaan we in op hun technische werking, potentieel en de belangrijkste barrières. Zo ontstaat een helder beeld van de rol die deze bronnen kunnen spelen in toekomstbestendige warmte(-koude)systemen. Onderstaande tabel vat de belangrijkste kenmerken per type bron alvast samen.

[2] Geothermie ziet niet iedereen als ‘hernieuwbaar’. Dit komt ten eerste omdat goed ontworpen geothermieputten ongeveer 1 graad per dertig jaar afkoelen en dus niet onuitputtelijk zijn. Daarnaast is er bij de meeste geothermieputten in Nederland sprake van bijvangst van formatiegas en soms ook van aardolie. Bij verbranding van deze energiebronnen komt CO₂ vrij.

[3] Restwarmte kan ook vrijkomen bij processen die gebruik maken van fossiele brandstoffen. Maar de Nederlandse regering ziet deze warmte in navolging van de Europese Unie als ‘hernieuwbaar’ omdat de restwarmte zelf CO₂-vrij is en het een onvermijdelijk bijproduct is. De uitstoot wordt toegekend aan het primaire proces. Restwarmtebenutting leidt volgens de EU niet tot een situatie waarin je afhankelijk blijft van fossiele brandstoffen, omdat de processen waarbij de restwarmte vrijkomt zullen moeten verduurzamen.

[4] Hieronder verstaan we elektriciteit die is opgewekt uit hernieuwbare bronnen zoals zon en wind, kernenergie (niet hernieuwbaar, maar geen directe CO₂-uitstoot) en blauwe elektriciteit (heeft een fossiele oorsprong waarbij het merendeel van de CO₂-uitstoot is afgevangen). Niet alle vormen van CO₂-arme elektriciteit zijn dus hernieuwbaar, maar volgens de huidige lijn van de Nederlandse overheid en de Europese Unie tellen deze vormen van elektriciteit wel mee voor het aandeel ‘hernieuwbaar’.

[5] Hieronder verstaan we houtige biomassa en CO₂-arme gassen (biogas, groen gas, groene waterstof en blauwe waterstof). Houtige biomassa en biogas/groen gas zien de Europese Unie en de Nederlandse regering onder voorwaarden als CO₂-neutraal. Groene waterstof heeft een hernieuwbare oorsprong. Blauwe waterstof heeft een fossiele oorsprong waarbij het merendeel (maar niet alles) van de CO₂-uitstoot wordt afgevangen. Niet alle vormen van CO₂-arme moleculen zijn dus hernieuwbaar, maar volgens de huidige lijn van de Nederlandse overheid en de Europese Unie tellen CO₂-arme moleculen mee voor het aandeel hernieuwbare energie.

Geothermie

Geothermie of aardwarmte is thermische energie uit de aarde die wordt gewonnen op dieptes vanaf 500 meter (daarboven is het bodemenergie). Warm water wordt via een productieput uit de ondergrond opgepompt waarna het water de warmte via een warmtewisselaar afgeeft aan een warmtenet. Het afgekoelde water wordt via een injectieput geretourneerd, zie figuur 1. Het gesloten systeem van de twee putten heet een doublet.

Tabel 2 maakt een onderscheid tussen verschillende typen geothermie en de bijbehorende dieptes. In Nederland maken we tot op heden enkel gebruik van diepe geothermie, alhoewel er onderzoek wordt gedaan naar zowel ondiepe als ultradiepe geothermie. De watertemperatuur van de productieput bepaalt voor welk type warmtenet de bron rechtstreeks kan worden ingezet. Als het water van de geothermiebron niet warm genoeg is, kan een warmtepomp de temperatuur van het water opwaarderen. Op die manier kan bijvoorbeeld ondiepe geothermie ook worden ingezet als bron voor een MT- of HT-net.

Status in Nederland en praktijkvoorbeelden

Nederland maakt sinds 2007 gebruik van geothermie[6]. Ondertussen zijn er tientallen actieve geothermieprojecten, met name in Zuid-Holland. Meestal voeden deze bronnen warmtenetten voor de glastuinbouw. Zo hebben de broers Ammerlaan in Pijnacker zelf een warmtenet ontwikkeld dat is aangesloten op een eigen geothermiebron. Dit systeem levert al jaren warmte aan hun eigen kassen, kassen in de omgeving én aan nabijgelegen woningen. In Delft is men bezig een geothermiebron te ontsluiten op de campus van de TU Delft, die zowel de campus als ongeveer 10.000 woningen van warmte moet voorzien. In 2024 is 7,9 PJ aan aardwarmte geproduceerd[7], goed voor ongeveer 1% van de totale Nederlandse warmtevraag.

Potentieel en voordelen

Ongeveer een derde van Nederland is geschikt voor diepe geothermie, met name de provincies Zuid-Holland, Noord-Holland en Flevoland. Ook in de provincie Utrecht zijn er veel geschikte aardlagen. Ondiepe geothermie is op nog meer plekken beschikbaar. Geschat wordt dat geothermie in 2050 ongeveer 200 PJ aan energie kan leveren, waarmee ongeveer een kwart van de totale warmtevraag kan worden ingevuld[8]. Het Rijk streeft naar 15 PJ hernieuwbare warmte per jaar uit geothermie in 2030 en heeft een rijksregisseur aangesteld om te zorgen voor versnelling van de ontwikkeling.

Ten opzichte van veel andere hernieuwbare warmtebronnen heeft geothermie een aantal voordelen. Zo is deze bron stabiel en dus niet seizoens- of weersafhankelijk. In vergelijking met veel andere hernieuwbare warmtebronnen kan geothermie daardoor gemakkelijker worden gebruikt voor de basislast. De geproduceerde warmte is van hoge temperatuur waardoor aardwarmte geschikt is om MT-netten rechtstreeks te voeden en de impact op het elektriciteitsnet relatief klein is. Eén geothermiedoublet levert al snel 10 MW aan warmte en is in staat om duizenden huishoudens of meerdere hectaren glastuinbouw te voorzien van warmte.

Barrières en nadelen

Het hoge thermische vermogen van geothermiebronnen kan een uitdaging zijn. Je hebt namelijk (liefst zo snel mogelijk) een hoge warmtevraag nodig om een bron rendabel te kunnen exploiteren. Dat is lastig te organiseren en levert een zogenaamd vollooprisico op. Dit verklaart waarom de meeste bestaande doubletten leveren aan glastuinders, die een hoge warmtevraag hebben ten opzichte van woningen.

Een andere barrière zijn de investeringskosten. Het boren en ontwikkelen van een doublet kost al snel miljoenen euro’s en de resultaten van boringen kunnen tegenvallen ondanks steeds betere technologie en kennis van de ondergrond. Daarnaast zijn er operationele risico’s van dergelijke bronnen. Het water van die dieptes (formatiewater) is meestal veel zouter dan ondiep grondwater. Dit maakt het sterk corrosief, wat schadelijk kan zijn voor de installatie[9]. Ook kan verzanding plaatsvinden in de geothermieput, waardoor de doorstroming vermindert en extra onderhoud nodig is om verstoppingen te voorkomen.

Ook ingewikkelde en tijdrovende vergunningsprocedures vormen een barrière. Wijzigingen in de Mijnbouwwet hebben geleid tot strengere veiligheidseisen en meer maatschappelijke inspraak. Deze aanpassingen waren noodzakelijk om de veiligheid en het draagvlak te verhogen, maar vertragen de uitrol. Ook vallen door de strenge eisen potentieel geschikte gebieden af zoals in Noord-Limburg. Hier zijn wel geschikte bronnen, maar het Staatstoezicht op de Mijnen (SODM) acht de risico’s van aardbeving daar te hoog.

Een ander aandachtspunt is de bijvangst van zogenaamd formatiegas. Dit komt mee omhoog bij het oppompen van warm water[10]. In Nederland wordt dit gas vaak verstookt in lokale WKK’s[11] waarmee warmte en elektriciteit worden opgewekt en gebruikt in het warmtenet. Bij de verbranding van formatiegas komt CO₂ vrij (meer dan bij Gronings aardgas[12]) wat de duurzaamheid van het warmtenet verlaagt. Naar 2050 toe moeten de emissies van het formatiegas worden gemitigeerd. Daar zijn volgens TNO opties voor, maar de kosten zijn nog hoog.

Andere nadelen van geothermie zijn onder meer dat deze bron geen koude kan leveren en dat andere bronnen nodig zijn om de midden- en pieklast af te dekken. Ook is het niet gemakkelijk om voldoende ruimte voor een boorlocatie te vinden.

Bodemenergie

Thermische energie uit de aarde (zowel warmte als koude) die wordt gewonnen op dieptes tot 500 meter heet ‘bodemenergie’. Tot deze diepte is de Mijnwet niet van toepassing maar is de provincie bevoegd gezag. Bodemenergie kan zowel via open bodemenergiesystemen (OBES) als gesloten bodemenergiesystemen (GBES) worden gewonnen. GBES werkt met ondergrondse lussen die meestal verticaal worden aangebracht. Door deze lussen loopt een vloeistof (vaak een mengsel van water en glycol) die door het grondwater buiten de lussen wordt opgewarmd (in de winter) of afgekoeld (in de zomer). Grondwater heeft in Nederland doorgaans een temperatuur van ongeveer 11 of 12 ºC[13]. Het vloeistofmengsel van de lussen geeft de energie via een warmtewisselaar af aan een warmtepompsysteem waarmee één of meer gebouwen van warmte en koude worden voorzien[14].Onderstaande figuur geeft een versimpeld overzicht van dit systeem.

[6] Bron: RVO (2020). Wat is bodemenergie en aardwarmte? | RVO.nl.

[7] Bron: Geothermie Nederland (2025). Omvang en duurzaamheid - Geothermie Nederland.

[8] Bron: Ministerie van Klimaat en Groene Groei (2024). Ontwikkelperspectief duurzame warmtebronnen | Rapport | Rijksoverheid.nl.

[9] Bron: Stowa (2025). Mogelijke lange-termijneffecten van grootschalige geothermie op grondwaterkwaliteit | STOWA

[10] Dit kan in het Westland oplopen tot één kuub formatiegas per kuub water. Het is ook mogelijk dat er olie mee omhoog komt, al komt dit veel minder vaak voor.

[11] Warmtekrachtkoppeling. Een installatie waarmee zowel elektriciteit als warmte wordt geproduceerd.

[12] Bron: TNO (2021). Duurzaamheid geothermie.

[13] Bron: Bodemenergie Nederland (2025). Soorten bodemenergie | Bodemenergie.

[14] Als er koude wordt geleverd, hoeft de warmtepomp de temperatuur van het water niet op te waarderen. In dit geval moet het water enkel door het afgiftesysteem worden rondgepompt.

Open bodemsystemen maken gebruik van zogeheten aquifers (ondergrondse watervoerende lagen) waar in de zomer koud water aan wordt onttrokken en warm water in wordt opgeslagen, zodat in de winter warm water kan worden onttrokken en koud water wordt opgeslagen. In deze serie beschouwen we GBES als warmte-koudebron en OBES als warmte-koudeopslagtechniek. Daarom gaan we in artikel 3 – warmteopslag - verder in op OBES.

Status in Nederland

GBES wordt al sinds de jaren negentig in Nederland toegepast en er zijn ruim 80.000 actieve systemen[15], zowel individuele als collectieve. Er zijn geen aparte statistieken die aangeven hoeveel warmte en koude GBES levert. Wel vermeldt het CBS dat ‘bodemenergie’ in 2023 bijna 7 PJ aan warmte en 2,5 PJ aan koude leverde[16].

Potentieel en voordelen

Bodemenergie wordt al lang in Nederland toegepast, waardoor er veel kennis en ervaring is met deze techniek. Een groot deel van Nederland is in principe geschikt voor bodemenergie, maar bijvoorbeeld in drinkwaterwinningsgebieden mag het vaak niet worden toegepast. Voor gebouwen waarbij naast verwarming ook koeling belangrijk is, kunnen bodemenergiesystemen een rendabele toepassing zijn. Voor systemen tot 70 kW geldt wel een meldingsplicht via het omgevingsloket, maar is er doorgaans geen vergunningsplicht. Een groot voordeel van bodemenergie is dat deze bron nauwelijks seizoens- en weersafhankelijk is. Ook is het rendement hoger dan dat van systemen gebaseerd op aerothermie. Bovendien leveren bodemenergiesystemen passieve koeling, waardoor het elektriciteitsnet minimaal wordt belast (in tegenstelling tot airconditioning; dat is actieve koeling).

Barrières en nadelen

Systemen vanaf 70 kW hebben een vergunningsplicht. Er is ook een vergunning nodig als in de omgeving van de gewenste bron al andere bronnen zijn vergund. De gemeente is het bevoegd gezag en zij kan via een omgevingsplan of bodemenergieplan aanvullende eisen stellen[17]. Alhoewel de gebruikerskosten lager liggen dan bij een systeem met aerothermie, zijn de hogere investeringskosten soms een barrière. Omdat bodemenergie lagere temperaturen levert dan geothermie, is levering aan MT-netten alleen mogelijk in combinatie met opwaardering van de temperatuur met warmtepompen. Nog lang niet alle gebouwen in Nederland zijn voldoende geïsoleerd en hebben de juiste warmte-afgiftesystemen om gebruik te maken van ZLT- of LT-netten. Opwaardering van de temperatuur met warmtepompen belast het elektriciteitsnet. Tot slot kan de aanleg van een bodemenergiesysteem tot ondergrondse milieuproblemen leiden die erg moeilijk te herstellen zijn[18].

Aquathermie

Aquathermie is thermische energie uit drinkwater (TED), afvalwater (TEA) en oppervlaktewater (TEO). Afhankelijk van de bron heeft het water een temperatuur van 0 tot 15 ºC in de winter en 10 tot 25 ºC in de zomer[19]. De thermische energie van het water van de bron wordt met warmtewisselaars afgegeven aan water van een warmte(-koude)net, zie figuur 3. Om met dit water gebouwen te kunnen verwarmen en warm tapwater te kunnen leveren, wordt de temperatuur van het water met warmtepompen verhoogd. Afhankelijk van het type warmte(-koude)net gebeurt dit met individuele of collectieve warmtepompen.

[15] Bron: TNO (2024). Innovatieroadmap warmteopslag voor de gebouwde omgeving in Nederland.

[16] Bron: CBS (2025). Aardwarmte en bodemenergie; onttrekking van warmte en koude 1990-2023 | CBS.

[17] Bron: Nationaal Programma Lokale Warmtetransitie (2025). Bodemenergie | NPLW.

[18] Bron: Provincie Noord-Brabant (2022). https://www.brabant.nl/publish/pages/10473/19218_19153-a_nieuwe_regels_voor_bodemenergiesystemen_bescherming_drinkwater.pdf.

[19] Bron: Ministerie van Klimaat en Groene Groei (2024). Ontwikkelperspectief duurzame warmtebronnen | Rapport | Rijksoverheid.nl.

Status in Nederland en praktijkvoorbeelden

Er zijn ruim honderd lopende aquathermieprojecten waarvan ongeveer driekwart TEO betreffen[20], maar het is niet bekend hoeveel PJ aan warmte en koude deze hernieuwbare warmtekoudebronnen leveren. Toepassing van aquathermie – met name TEA – groeit. Een voorbeeld is het project van Eneco en Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden in Utrecht, waar warmte uit het afvalwater van een rioolwaterzuiveringsinstallatie via warmtewisselaars en een grootschalige warmtepomp wordt afgegeven aan het lokale Utrechtse MT-warmtenet. TEO wordt het meest gebruikt, maar vooral op kleinere schaal zoals in nieuwbouwwijken, al maakt ook de glastuinbouw hier al gebruik van. TED komt het minst voor, maar in Amsterdam levert deze bron warmte en koude aan bloedbank Sanquin.

Potentieel en voordelen

Het haalbare potentieel van aquathermie in Nederland – met name TEA en TEO – is aanzienlijk en wordt ingeschat op 30 tot 68 PJ per jaar[21]. TEO heeft het grootste potentieel vanwege het vele oppervlaktewater. TEA uit gezuiverd afvalwater is interessant omdat het energie van relatief stabiele temperaturen levert. Aquathermie is lokaal beschikbaar wat warmteverlies door transport minimaliseert. Ook is het schaalbaar, wat risico’s zoals het vollooprisico beperkt. Een ander belangrijk voordeel is dat aquathermie ook koude kan leveren. Tot slot leidt het gebruik van energie uit oppervlaktewater tot koeler water, wat positieve milieueffecten kan hebben zoals minder kans op blauwalg[22].

Barrières en nadelen

Aquathermie is sterk seizoensgebonden. Zonder opslag, zoals WKO, is de levering in koude winters beperkt, zeker met TEO. Extra voorzieningen zijn dan nodig om voldoende warmtelevering te garanderen, wat kostbaar is. Bovendien moet – net als bij andere hernieuwbare bronnen die energie van lage temperatuur leveren – de warmte worden opgewaardeerd met warmtepompen. Dit belast het elektriciteitsnet aanzienlijk.

Daarnaast zijn TEO-installaties onderhoudsintensief en gevoelig voor vervuiling. Bijvoorbeeld kalkaanslag en mosselvorming kunnen voor verstoppingen in leidingen zorgen en corrosie in de warmtewisselaar. Nog niet alle milieueffecten zijn duidelijk omdat het een relatief nieuwe technologie is. Wel is duidelijk dat kleine organismen in de filters van installaties terecht kunnen komen[23]. Verder zijn er nog maar weinig standaarden en specifieke wet- en regelgeving. Dit kan leiden tot hoge ontwikkelkosten en lange doorlooptijden van projecten.

Aerothermie

Niet alleen bodem en water maar ook lucht bevat energie. Dit noemen we ‘aerothermie’. Deze energie kunnen we met een warmtepomp aan de lucht onttrekken en benutten. Op deze manier kan water van een warmte(-koude)net (of van een warmte-afgiftesysteem) zowel worden verwarmd als gekoeld, zie figuur 4.

[20] Bron: Ministerie van Klimaat en Groene Groei (2024). Ontwikkelperspectief duurzame warmtebronnen | Rapport | Rijksoverheid.nl.

[21] Bron: Ministerie van Klimaat en Groene Groei (2024). Ontwikkelperspectief duurzame warmtebronnen | Rapport | Rijksoverheid.nl.

[22] Bron: Energeia (2025). Blauwalg bestrijden met een warmtenet | Energeia.

[23] STOWA (2025). STOWA 2022-38 Aquathermie def.pdf.

Status in Nederland en praktijkvoorbeelden

Aerothermie wordt in Nederland al veelvuldig benut, met name op kleine schaal in woningen en kantoren. Maar ook in de glastuinbouw, de industrie en in warmte(-koude)systemen wordt deze hernieuwbare energiebron steeds vaker ingezet. Zo is een grootschalige lucht-waterwarmtepomp de hoofdbron van een warmtenet in Didam dat warmte levert aan ruim tweehonderd woningen. Er zijn geen specifieke cijfers over de hoeveelheid warmte die aerothermie aan warmtenetten levert.

Potentieel en voordelen

Aerothermie is overal aanwezig, waardoor het potentieel in theorie vrijwel oneindig is. Ook als de buitenlucht kouder is dan het vriespunt, kan er warmte aan worden onttrokken. Warmtepompen worden al veel toegepast; de technologie is bewezen. Ook kunnen ze koelen (maar niet passief). Daarnaast is de realisatie eenvoudig, zijn de investeringskosten relatief laag en zijn er geen vergunningen nodig. Dat maakt lucht-waterwarmtepompen ook geschikt als 'ingroeibron' die functioneert totdat er een definitieve warmtebron is ontwikkeld.

Barrières en nadelen

Het rendement van lucht-waterwarmtepompen is in de winter relatief laag, juist wanneer de warmtevraag het hoogst is. Dat geeft een hoge belasting op het elektriciteitsnet en daarmee is eventuele implementatie van deze warmtebron extra gevoelig voor de beperkte capaciteit van het elektriciteitsnet. Een ander nadeel is dat aerothermie hoge operationele kosten heeft die ook nog eens sterk afhankelijk zijn van de elektriciteitsprijzen. Het maakt de inzet van aerothermie minder interessant als piekvoorziening, alhoewel het technisch gezien wel kan. Verder kunnen omwonenden van (grootschalige) lucht-waterwarmtepompen hinder ondervinden van geluid en trillingen. Tot slot leidt actieve koeling met airco’s tot opwarming van de buitenlucht. Stedelijke gebieden kunnen hierdoor, met name ’s nachts, tot wel 2,5 graden warmer zijn[24].

Zonthermie

Warmte uit zonnestraling wordt ‘zonthermie’ genoemd. Met zonnecollectoren kunnen we deze energie winnen, zowel voor individuele als voor collectieve systemen. In een collectief systeem geven de collectoren hun geoogste warmte via een warmtewisselaar af aan het warmte(-koude)net, zie figuur 5.

Er zijn verschillende typen zonnecollectoren. Vlakkeplaatcollectoren worden in Nederland het meest gebruikt. Hierbij loopt door de plaat een vloeistof die door de zon wordt opgewarmd. Vacuümbuiscollectoren worden steeds vaker toegepast en bestaan uit rijen dubbelwandige glazen buizen. Ze zijn efficiënter dan vlakkeplaatcollectoren, maar ook duurder. Zonnecollectoren kunnen ook worden gecombineerd met zonnepanelen in een zogenaamd PVT-paneel (fotovoltaïsch en thermisch). Dergelijke panelen wekken dus zowel elektriciteit als warmte op.

Verder kan zonnewarmte ook worden geoogst met spiegels die zonlicht concentreren op een buis (parabolische trogcollector) of zelfs op één punt (geconcentreerde zonne-energie), maar deze technieken worden in Nederland tot op heden nauwelijks toegepast. Mogelijk is dit interessant voor de verduurzaming van de industrie, aangezien hiermee temperaturen tot 400 graden kunnen worden bereikt.

[24] Bron: Airco's maken de stad warmer | Weerplaza.nl.

Status in Nederland en praktijkvoorbeelden

Zonthermie wordt in Nederland vooral toegepast bij individuele systemen op daken van woningen. Grootschalige toepassing bij warmte(-koude)netten is nog zeldzaam, al heeft men in Groningen in 2024 een zonthermiepark aangesloten op het lokale warmtenet. De ruim 24.000 zonnecollectoren leveren warm water aan 2.600 huishoudens. In Denemarken en Duitsland wordt zonthermie in combinatie met ondergrondse opslag al vaker toegepast als hernieuwbare bron voor warmte(-koude)netten.

Potentieel en voordelen

Het potentieel voor zonthermie is aanzienlijk, al grijpen recente rapporten allemaal terug op oudere rapporten die zeven tot tien jaar oud zijn. TNO benoemt een potentieel van 48 PJ zonder seizoensopslag en 67 PJ met seizoensopslag voor de gebouwde omgeving en de agrarische sector (waarvan glastuinbouw het grootste deel beslaat)[25].

Net als veel andere hernieuwbare warmtebronnen is zonthermie nog te duur om zonder subsidie uit te kunnen omdat de investeringskosten te hoog zijn. Maar de operationele kosten zijn laag, waardoor de totale kosten stabiel en goed te voorspellen zijn. De impact op het elektriciteitsnet is relatief klein omdat het systeem water levert met een temperatuur die hoog genoeg is om rechtstreeks aan een MT-warmtenet te kunnen leveren. Verder is zonthermie eenvoudig, betrouwbaar, vraagt ze weinig onderhoud en kent ze een lange levensduur. Ook is deze warmtebron flexibel qua ruimtelijke integratie: systemen kunnen op daken worden geplaatst of in open velden worden geïntegreerd met natuurontwikkeling of landbouw, wat ruimteconflicten deels kan oplossen.

Barrières en nadelen

Zonthermie is sterk seizoensgebonden; opbrengsten pieken in de zomer en dalen sterk in de winter (omgekeerd aan de warmtevraag). Zonder adequate warmteopslag (zowel dag- als seizoensopslag) kan zonthermie niet als enige bron dienen in een warmtenet. Dit is een barrière, omdat seizoensopslag op middentemperatuur in Nederland nog niet veel wordt toegepast. Daarom wordt zonthermie nu vaak gecombineerd met een tweede bron om de warmtevraag in de winter af te dekken. Die bron draait dan (met name in de zomer) minder vollasturen, waardoor de terugverdientijd langer wordt. De economische haalbaarheid is dus een aandachtspunt. Dit vraagt om stimulerend beleid en voldoende subsidies om grootschalige projecten van de grond te kunnen krijgen.

Een andere uitdaging is het ruimtebeslag. Grootschalige zonthermie vereist een aanzienlijke oppervlakte zonnecollectoren, wat in dichtbebouwde gebieden een probleem kan zijn. Bovendien kent Nederland een zogenaamde ‘zonneladder’ die aangeeft dat zonne-energie bij voorkeur niet rechtstreeks op landbouwgrond wordt ontwikkeld (maar wel op daken). Tot slot is zonthermie in Nederland nog redelijk onbekend en wordt er weinig onderzoek naar gedaan.

Restwarmte en restkoude

De Europese Unie en de Nederlandse regering zien restwarmte als onvermijdelijke thermische energie die als bijproduct in industriële of bedrijfsmatige processen overblijft en die zonder verbinding met een warmte(-koude)net ongebruikt terecht zou komen in lucht of water. Warmte die vrijkomt maar ten koste gaat van het rendement van het hoofdproduct (bijvoorbeeld elektriciteitsproductie), wordt door de Europese Unie beschouwd als aftapwarmte en geldt niet als hernieuwbaar. Restkoude kan onder meer worden gewonnen bij het vergassen van vloeibaar aardgas (LNG)[26]. Restwarmte en -koude kunnen soms rechtstreeks worden benut door de energie via warmtewisselaars over te dragen aan een warmte(-koude)systeem, zie figuur 6. In andere gevallen is centrale of lokale opwaardering met warmtepompen nodig.

[25] Bron: TNO (2020). Aanzet tot routekaart zonnewarmte. TNO-2020-R10975.pdf.

[26] Bron: European Commission (2021). Overview of District Heating and Cooling Markets and Regulatory Frameworks under the Revised Renewable Energy Directive. District heating and cooling in the European Union - European Commission.

Status in Nederland en praktijkvoorbeelden

De meeste 'restwarmte' die op dit moment wordt gebruikt in Nederlandse warmtenetten is in feite aftapwarmte afkomstig van elektriciteitscentrales (en dus niet hernieuwbaar). Het is onduidelijk hoeveel echte restwarmte en -koude wordt ingevoed, maar het gebeurt onder meer in Eindhoven waar een datacenter warm water van 24 graden levert aan een nabijgelegen waterzuiveringsbedrijf, dat vervolgens koud water teruggeeft aan het datacenter waarmee zij kunnen koelen. Beide partijen besparen hiermee kosten en CO₂-uitstoot[27].

Potentieel en voordelen

Het restwarmtepotentieel is aanzienlijk, maar lastig exact in te schatten. Het potentieel in 2050 hangt bijvoorbeeld af van de toekomst van de Nederlandse energie-intensieve industrie, het aantal datacenters dat zich in ons land vestigt en de ontwikkelingen op het gebied van waterstofproductie met elektrolysers (waarbij ook restwarmte vrijkomt). De verwachting is dat de temperatuur van het restwarmteaanbod daalt.

De Wet collectieve warmte (Wcw) stelt dat warmtebedrijven het recht hebben om beschikbare restwarmte gratis op te halen[28]. Dit is een voordeel ten opzichte van andere hernieuwbare warmtebronnen. Daarnaast is de beschikbaarheid van restwarmte uit koelprocessen en de industrie relatief stabiel, waardoor ze kan dienen als basislastbron zonder dat hiervoor opslag nodig is. Een ander groot voordeel is dat voor benutting van restwarmte geen extra opwekking van energie nodig is. Los van de uitkoppeling is dus geen extra ruimte of materiaal nodig.

Barrières en nadelen

De grootste barrière voor het gebruik van restwarmte is onduidelijkheid rondom de beschikbaarheid en leveringszekerheid van de bron. Veranderingen in productie of sluiting van bedrijven kunnen het warmteaanbod beïnvloeden. Leveranciers van restwarmte, zoals industriële bedrijven en datacenters, zijn bovendien terughoudend met het aangaan van langjarige contracten: restwarmtelevering levert hun weinig voordeel op, terwijl ze wel verplichtingen aangaan. Hierdoor is de investeringszekerheid voor afnemers beperkt.

Een ander belangrijk knelpunt is de ruimtelijke mismatch: restwarmte is vaak beschikbaar bij industriële clusters terwijl de warmtevraag zich in woonwijken bevindt. Daarnaast is gebruik van restwarmte gratis, maar zijn wel (forse) investeringen nodig om deze warmte uit te koppelen en de benodigde infrastructuur aan te leggen. Ook is veel restwarmte van lagere temperatuur, waardoor directe invoeding op MT- en HT-warmtenetten niet mogelijk is.

Hoewel de locaties van restwarmtebronnen redelijk goed in beeld zijn via de warmteatlas, ontbreekt vaak gedetailleerde informatie over temperatuur en thermisch vermogen. De Wcw regelt dat restwarmteleveranciers deze informatie op verzoek van een warmtebedrijf moeten aanleveren.

CO₂-arme moleculen

In dit artikel gebruiken we ‘CO₂-arme moleculen’ als verzamelterm voor houtige biomassa en CO₂-arme gassen (biogas, groen gas[29], groene waterstof en blauwe waterstof). De Europese Unie en de Nederlandse regering zien houtige biomassa en biogas/groen gas onder voorwaarden als CO₂-neutraal. Groene waterstof heeft een hernieuwbare oorsprong. Blauwe waterstof heeft een fossiele oorsprong waarbij het merendeel van de CO₂-uitstoot wordt afgevangen (maar niet alles). Niet alle vormen van CO₂-arme moleculen zijn dus hernieuwbaar, maar volgens de huidige lijn van de Nederlandse overheid en de Europese Unie tellen CO₂-arme moleculen mee voor het aandeel hernieuwbare energie. CO₂-arme moleculen kunnen worden verbrand in een verbrandingsketel of in een WKK, waarbij of alleen warmte of zowel warmte als elektriciteit wordt geproduceerd. De warmte kan een warmte(-koude)net voeden, zie figuur 7.

[27] Bron: Dutch Data Center Association (2025). Datacenter Previder levert restwarmte aan megafactory van NX Filtration - Dutch Data Center Association.

[28] Wel moeten de warmtebedrijven de uitkoppelkosten vergoeden aan de restwarmteproducenten.

[29] Biogas is aardgas-achtig gas met een biogene oorsprong. Groen gas is biogas dat is gezuiverd en dezelfde kwaliteit heeft als aardgas.

Status in Nederland en praktijkvoorbeelden

Op dit moment maken vrijwel alle warmte(-koude)netten gebruik van aardgas als back-up en voor invulling van de pieklast. Het gebruik van biogas/groen gas is nog beperkt. Daarnaast worden sommige netten gevoed met warmte uit houtige biomassa, zoals in Purmerend waar men houtsnippers afkomstig van Staatsbosbeheer gebruikt. Nieuwe biomassacentrales kunnen echter geen aanspraak meer maken op subsidie. De Nederlandse overheid gaat er in het Nationaal Plan Energiesysteem (NPE) van uit dat biobrandstoffen en waterstof een beperkte rol gaan spelen in warmte(-koude)netten in 2050. Dat komt doordat het potentieel van CO₂-arme moleculen beperkt is en de vraag ernaar hoog. Daarom moeten ze worden ingezet op plekken waar er weinig alternatieven zijn, zoals in de industrie of voor zwaar vervoer over lange afstanden.

Potentieel en voordelen

Het NPE gaat uit van ongeveer 10 PJ aan inzet van biobrandstoffen en waterstof voor warmte(-koude)netten in 2050. Het totale potentieel van deze CO₂-arme moleculen is groter, maar zoals eerder genoemd is het totale aanbod beperkt en de vraag ernaar – ook vanuit andere sectoren – groot.

Het grote voordeel van CO₂-arme moleculen is dat ze, in tegenstelling tot veel andere hernieuwbare warmtebronnen, niet seizoens- en weersafhankelijk zijn, gemakkelijk kunnen worden opgeslagen en goed regelbaar zijn (dat laatste geldt in mindere mate voor houtige biomassa). Daardoor kunnen ze worden ingezet voor de invulling van de pieklast. Ook is de impact op het elektriciteitsnet zeer beperkt. Tot slot zijn de investeringskosten voor toepassing van CO₂-arme moleculen in een warmte(-koude)systeem relatief beperkt; er is alleen een verbrandingsketel of WKK nodig.[30]

Barrières en nadelen

De grootste uitdagingen voor deze warmtebron zijn de beperkte beschikbaarheid, de grote concurrentie met andere toepassingen en de relatief hoge operationele kosten. Daarnaast is het maatschappelijk draagvlak voor (bepaalde vormen van) CO₂-arme moleculen beperkt. Mede daardoor heeft de Nederlands overheid besloten om het gebruik van houtige biomassa voor warmteproductie af te bouwen. Tot slot hebben verbrandingsketels een milieuvergunning nodig, die niet altijd gemakkelijk te verkrijgen is in verband met de stikstofuitstoot.

CO₂-arme elektriciteit (e-boilers)

In dit artikel gebruiken we ‘CO₂-arme elektriciteit’ als verzamelterm voor elektriciteit die is opgewekt uit hernieuwbare bronnen zoals zon en wind, kernenergie (is niet hernieuwbaar, maar heeft geen directe CO₂-uitstoot) en blauwe elektriciteit (heeft een fossiele oorsprong waarbij het merendeel van de CO₂-uitstoot is afgevangen). Niet alle vormen van CO₂-arme elektriciteit zijn dus hernieuwbaar, maar volgens de huidige lijn van de Nederlandse overheid en de Europese Unie tellen deze vormen van CO₂-arme elektriciteit wel mee voor het aandeel hernieuwbare energie.

Elektriciteit is niet alleen nodig om het water in een warmte(-koude)net rond te pompen, maar wordt ook in toenemende mate gebruikt om warmte (en koude) te produceren. Dat kan met warmtepompen, maar in dat geval is een andere warmtebron zoals aerothermie, bodemenergie of aquathermie de hoofdbron en is elektriciteit enkel nodig om de temperatuur van het water op te waarderen.

Elektrische boilers oftewel e-boilers zetten elektriciteit rechtstreeks om in warmte, zie figuur 8. De opgewekte warmte wordt meestal opgeslagen in een buffervat, vanwaar het warme water het warmtenet voedt wanneer dat gewenst is. E-boilers zijn in principe grote waterkokers. Als de gebruikte elektriciteit hernieuwbaar is geproduceerd, is de warmte dat dus ook.

[30] Voor de verbranding van houtige biomassa zijn speciale verbrandingsinstallaties nodig die doorgaans wel iets duurder zijn.

Status in Nederland en praktijkvoorbeelden

Het gebruik van e-boilers om op grote schaal warmte te produceren voor warmte(-koude)netten staat nog in de kinderschoenen, maar de techniek van e-boilers is eenvoudig en bekend. Eneco heeft sinds 2021 een 12 MW e-boiler in gebruik in Den Haag Ypenburg. Vattenfall heeft een e-boiler van 150 MW gebouwd voor zijn warmtenet in Diemen, maar deze is tot op heden niet operationeel vanwege de hoge transportkosten van het elektriciteitsnet.

Potentieel en voordelen

Het potentieel van het gebruik van e-boilers is in principe groot, maar is met name afhankelijkheid van de ruimte op het elektriciteitsnet. In congestiegebieden is het lastig om e-boilers aan te sluiten, of kunnen ze niet altijd worden gebruikt.

Het gebruik van elektriciteit via e-boilers kent een aantal voordelen: de technologie is eenvoudig en gemakkelijk schaalbaar en realisatie is simpel en kan snel gebeuren. Verder zijn e-boilers goed regelbaar en daardoor ook in te zetten voor de pieklast. Ook zijn de investeringskosten laag. Tot slot kunnen e-boilers gebruik maken van momenten met overschotten aan hernieuwbare elektriciteit. Dat is niet alleen goed voor de balans van het elektriciteitsnet, maar leidt ook tot lage kosten aangezien elektriciteit vaak goedkoop is (of zelfs negatieve prijzen kent) op momenten met overschotten.

Barrières en nadelen

De grootste barrière voor het ontwikkelen van meer e-boilers voor warmte(-koude)netten is de beperkte capaciteit op het elektriciteitsnet. In verhouding met warmtepompen hebben e-boilers meer vermogen en elektriciteit nodig om dezelfde hoeveelheid hernieuwbare warmte te produceren. Daar komt bij dat, zoals blijkt in Diemen, een grote stroomaansluiting duur is waardoor de businesscase van het gebruik van de e-boiler onder druk komt te staan. Alhoewel e-boilers met name geschikt zijn om de piekvraag op te vangen, is elektriciteit op die momenten vaak juist duur en fossiel. Bovendien is de capaciteit van het elektriciteitsnet op die momenten vaak beperkt. Daarom is integratie van dagopslag wenselijk. E-boilers kunnen in principe ook in de basislast voorzien, maar daarvoor is de gemiddelde elektriciteitsprijs doorgaans te hoog.

Nederland beschikt over diverse hernieuwbare warmte- en koudebronnen die alle hun eigen potentieel en voor- en nadelen hebben, zie samengevat in tabel 1. In de praktijk zal een warmte(-koude)net daarom meestal gebruik maken van een combinatie van bronnen, bijvoorbeeld aquathermie als basislastbron gecombineerd met een elektrische boiler voor de pieklast. Om bestaande en nieuwe warmte(-koude)netten volledig te kunnen verduurzamen, moet echter nog wel een aantal barrières worden weggenomen.

Naarmate het gebruik van hernieuwbare bronnen toeneemt, neemt ook de noodzaak tot integratie van warmteopslag toe om het warmtenet betaalbaar en betrouwbaar te houden. In het volgende artikel uit deze serie gaan we hier verder op in.

Met dank aan: