TNO: Milieuprestatie warmtepompen vrijwel altijd beter dan cv-ketel

Thema:: Energie in de gebouwde omgeving; Warmte- en koudesystemen

1 mei 2023

De totale milieu-impact van het gebruik van een (hybride) warmtepomp is vrijwel altijd minder groot dan die van verwarming met een cv-ketel. Het totale milieuvoordeel verschilt per situatie en is onder meer afhankelijk van de hoogte van de specifieke energiebehoefte en de gekozen warmtepomp ter plaatse.

TNO deed op verzoek van het ministerie van Binnenlandse zaken en Koninkrijksrelaties (BZK) een verkennende studie op basis van nu beschikbare data naar zowel de milieu-impact van het materiaalgebruik als de milieu-impact van het energieverbruik van (hybride) warmtepompen.

Materiaalgebruik en energieprestatie

Om de milieu-impact van de gebruikte materialen, zoals koudemiddelen, te bepalen is gekeken naar de belasting van het milieu door productie, onderhoud en afvalverwerking van (hybride) warmtepompen en cv-ketels. Bij de energieprestatie is gekeken wat het gas- en elektriciteitsverbruik in (hybride) warmtepompen en cv-ketels betekent voor de totale CO₂-emissies tijdens de gebruiksduur. Daarbij is uitgegaan van de gemiddelde warmtevraag van een veelvoorkomend woningtype (een tussenwoning uit jaren 70, met label B en oppervlakte van 110 m2).

TNO is in de verkennende studie uitgegaan van de nu beschikbare data en heeft, waar nodig, conservatieve aannames gedaan.

Conclusies

TNO trekt aan de hand van het onderzoek een aantal conclusies:

Energieverbruik is de dominante factor in de milieu-impact van warmte-opwekkingssystemen. De efficiëntie van warmteproductie en de elektriciteitsmix spelen een grotere rol dan de productie, onderhoud en afvalverwerking van de materialen in de warmte-opwekkingssystemen.
De milieu-impact van de materialen van warmtepompen is weliswaar hoger dan die van cv-ketels maar dit wordt gecompenseerd tijdens de gebruiksfase dankzij een efficiëntere warmteproductie. Dit geldt zowel voor toepassing bij een gemiddeld energieverbruik, maar ook bij een hoog en, op één scenario na, ook bij een laag energieverbruik.
Het verschil in milieu-impact tussen de cv-ketel en het hybride systeem is in één scenario niet significant (<10%): wanneer er sprake is van een laag energieverbruik en het hybride systeem maakt gebruik van grijze stroom en een koudemiddel met een relatief hoge klimaatscore. Dit is een uitzonderlijk scenario, gezien de voorgenomen en geplande verduurzaming in de elektriciteitssector en de conservatieve schatting waarmee in deze studie is gewerkt wat betreft de hoeveelheid en lekkage van specifieke koudemiddelen en de verwachte afname in gebruik van deze specifieke koudemiddelen. Dit betekent dat warmtepompen in toenemende mate zullen leiden tot een verlaging van de milieu-impact in vergelijking tot cv-ketels.
Voor alle warmtepompen (zowel hybride als all-electric) geldt dat de milieu-impact gedurende de gebruiksfase, met name wat betreft broeikasgasemissies, significant verder verlaagd kan worden wanneer de elektriciteitsmix duurzamer wordt dan de grijze elektriciteitsmix waarmee nu gerekend is.
De belangrijkste milieu-impact bij all-electric warmtepompen, na elektriciteitsverbruik, wordt veroorzaakt door het lekken van koudemiddel. Het gebruik van alternatieve koudemiddelen, zoals propaan, kan zorgen voor een substantiële bijdrage aan de vermindering van de milieu-impact en broeikasgasemissies.
De milieu-impact van de materialen die nodig zijn voor warmtepompen wordt grotendeels bepaald door de productie van koper. Deze impact zou verlaagd kunnen worden door anders te ontwerpen en meer te recyclen. Over het geheel van materiaal- en energieverbruik van de systemen tezamen, is de milieu-impact van dit koper van minder groot belang.