In de huidige energietransitie is de verduurzaming van warmtebronnen een belangrijk aandachtspunt. Welke mogelijkheden zijn er voor warmtebronnen zoals aardwarmte, aquathermie, biomassa en de restwarmte uit afvalverwerking en datacenters?
Vanuit de ambitie van de Nederlandse overheid om de gebouwde omgeving uiterlijk in 2050 aardgasvrij en klimaatneutraal te maken, staan warmtenetten steeds meer in de belangstelling. Van oudsher maken warmtenetten gebruik van warmte uit afvalverwerkingsinstallaties en gascentrales. Maar er zijn inmiddels steeds meer bronnen die duurzame warmte kunnen leveren. Van zonnecollectoren, aardwarmte en waterstof tot aquathermie, biomassa en datacenters.
In de meeste scenario’s voor onze toekomstige warmtevoorziening - van het Nederlandse concept-Klimaatakkoord tot het recente rapport van het klimaatpanel van de Verenigde Naties - speelt biomassa een belangrijke rol om de klimaatdoelstellingen te realiseren. Er worden ook kanttekeningen geplaatst bij de duurzaamheid op de lange termijn. Maar wat zijn de alternatieven op de korte termijn?
Stadsverwarming CO2-vrij
"Nuon/Vattenfall heeft de ambitie dat de stadsverwarming uiterlijk in 2040 volledig CO2-vrij is. Dat vraagt om een brede mix aan verschillende klimaatvriendelijke warmtebronnen", zegt Bart Dehue, programmamanager duurzame warmte bij Nuon, dat in acht regio's in Nederland warmtenetten beheert.
De warmtenetten van Nuon in Amsterdam-Oost, Diemen en Almere verminderen de CO2-uitstoot op dit moment al met 45 procent in vergelijking met gasgestookte cv-ketels. Als onderdeel van de route naar CO2-vrij wordt het warmtenet aangesloten op een nieuwe biomassaketel die wordt gebouwd naast de huidige gascentrale in Diemen. Dehue: "De grootschalige inzet van duurzame bronnen zoals geothermie en waterstof is op korte termijn nog niet mogelijk. Warmte uit datacenters of oppervlaktewater is nog niet geschikt voor alle woningen vanwege de lage temperatuur en draagt op de korte termijn nog onvoldoende bij aan het reduceren van de CO2-uitstoot. Daarom is biomassa nu de best available option."
Cor Leguijt, manager Energie & Brandstoffen bij CE Delft, onderschrijft deze visie. "Op de korte termijn zijn er voor het warmtenet in Diemen geen andere duurzame opties beschikbaar dan biomassa. Geothermie kan een belangrijke bron gaan worden, maar voor het gebied rond Diemen is pas recent een onderzoeksprogramma gestart dat moet uitwijzen of die techniek daar mogelijk is." Ervan uitgaande dat de diepe ondergrond überhaupt geschikt is voor de warmtewinning, duurt het nog zeker zo'n tien jaar voordat er een werkende geothermiebron is gerealiseerd die kan worden aangesloten op het warmtenet.
CO2 verminderen
Ook Kornelis Blok, hoogleraar energiesysteemanalyse aan de TU Delft en directeur bij adviesbureau Navigant (voorheen Ecofys), vindt dat de keuze voor biomassa op dit moment goed verdedigbaar is. “Hoe sneller we CO2 besparen, des te beter het is voor het klimaat. Op de korte termijn is biomassa een goede manier om CO2-emissies te verminderen en opwarming van de aarde te beperken. Biomassa hoort zeker thuis in het rijtje van duurzame energiebronnen. Niet voor niets maakt biomassa deel uit van allerlei duurzame scenario’s, zoals die van de Europese Commissie en het IPCC, het klimaatpanel van de Verenigde Naties.”
Tussenstappen
De biomassacentrale is een tijdelijke tussenstap op weg naar een warmtenet met andere duurzame bronnen, benadrukt Dehue. "De biomassacentrale zal de komende twaalf jaar volop in gebruik zijn. Maar in deze periode worden ook allerlei nieuwe bronnen ontwikkeld en aan het warmtenet gekoppeld. Denk aan geothermie, restwarmte uit datacenters, aquathermie en waterstof." De biomassacentrale gaat steeds meer fungeren als back-up voorziening voor piekmomenten. Bijvoorbeeld als het heel koud is of als de andere installaties in onderhoud of storing zijn. Zodra er voldoende warmte uit andere duurzame bronnen beschikbaar is, zal de biomassaketel weer uit gebruik gaan.
De grootschalige inzet van biomassa binnen de energie- en grondstoftransitie is idealiter een tussenstap en geen eindstation, zegt ook Leguijt. "Biomassa hebben we uiteindelijk vooral nodig voor bijvoorbeeld toepassingen waar alternatieven schaars zijn. Daarom is het goed dat de inzet van pellets voor stadswarmte in Diemen een tussenstap is - en er ook initiatieven worden genomen om de beschikbaarheid van biomassa te vergroten."
Lock-in effect
Leguijt en Blok achten een lock-in effect, waarbij het ontwikkelen van alternatieve bronnen door de komst van de biomassacentrale wordt gehinderd, onwaarschijnlijk. Ze wijzen erop dat serieus werk wordt gemaakt van het ontwikkelen van alternatieven, wat blijkt uit de verschillende pilots - bijvoorbeeld met restwarmte uit datacenters - die in de planning staan. Leguijt: "Daarnaast is biomassa een dure brandstof, wat een sterke prikkel is om op zoek te gaan naar alternatieven. Op termijn zou de bestaande gascentrale bovendien op waterstof kunnen gaan werken." De verwachting van Nuon is dat waterstof vanaf 2030 een haalbare en betaalbare optie wordt. Op korte termijn zijn er onvoldoende aanbieders om structureel waterstof te leveren, en zouden cv-ketels en warmte-installaties in huizen bovendien aangepast moeten worden om geschikt te worden voor waterstoflevering.
Van transport tot verbranding
De biomassaketel in Diemen wordt straks gevoed met houtpellets, die voor het grootste gedeelte uit het buitenland worden geïmporteerd, bijvoorbeeld uit Estland en Letland. Hoe zit het precies met de CO2-uitstoot van het transport van het hout naar Nederland - en de emissies die ontstaan bij verbranding in de centrale?
“Natuurlijk moet je, zoals bij alle bronnen, zorgvuldig zijn. Dat betekent dat de biomassa een duurzame herkomst moet hebben," zegt Blok. In de Diemense biomassaketel worden reststromen uit de houtindustrie verbrand. Denk aan resthout dat niet bruikbaar is voor meubels of binnen de bouwsector en zaagsel uit de industrie. "Het is beter om deze reststromen nuttig te gebruiken dan om er niets mee te doen. Want als hout gaat rotten, komt de opgeslagen CO2 ook vrij. De bossen worden bovendien duurzaam beheerd: er wordt niet meer hout geoogst dan dat erbij komt. Zo wordt ervoor gezorgd dat er niet meer CO2 in de lucht bijkomt dan dat de bomen opnemen."
Het transporteren van houtsnippers levert volgens Blok slechts een geringe bijdrage aan de CO2-uitstoot. Berekeningen wijzen uit dat het transport een tot drie procent van de energie verbruikt die het hout uiteindelijk oplevert.
Opties openhouden
Leguijt concludeert: “Het draait uiteindelijk om de vraag: wil je het klimaatprobleem aanpakken of niet? Als je oplossingen afwijst die nu mogelijk zijn, zoals de biomassaketel, dan creëer je de situatie dat de komende tien jaar nog aardgas wordt verstookt. Als we het klimaatprobleem serieus willen aanpakken dan kunnen we ons simpelweg niet permitteren om opties uit te sluiten."
Auteur: Nadine Huiskes