De toekomst van koude-, klimaat- en warmtepomptechnologie

Een vooruitblik van Dr. Rainer Jakobs

De Chillventa 2022 heeft aangetoond: bedrijven uit de sectoren koel-, klimaat- en warmtepompen konden hun omzet behouden of deels uitbreiden – ondanks voortdurende maatschappelijke en economische uitdagingen, zoals leveringsproblemen, de aanvalsoorlog van Rusland op Oekraïne of de gevolgen van de COVID-19-pandemie. Hoewel de vooruitzichten voor de branche veelbelovend zijn, tekenen zich een reeks oude en nieuwe uitdagingen af. Dr. Rainer Jakobs (DMJ Beratung) geeft een vooruitblik op de sector tot de volgende Chillventa in oktober 2024.

De koel-, klimaat- en warmtepompsector in opkomst: ambitieuze plannen voor de uitbreiding van warmtepompen

Het doel van de Duitse regering om tegen 2030 zes miljoen warmtepompen te installeren, maakt duidelijk dat het onderwerp warmtepompen in de politiek wordt erkend als een belangrijke bouwsteen voor de energietransitie. “De warmtepompsector zal een centrale bijdrage leveren om eindelijk de grote taken in de gebouwensector aan te pakken. Ze heeft al een voortrekkersrol gespeeld en investeert miljarden in de uitbreiding van de productiecapaciteiten,” aldus Dr. Martin Sabel, algemeen directeur van het Bundesverband Wärmepumpe (BWP) e.V. De sector heeft de afgelopen jaren al aanzienlijke groei doorgemaakt in de uitbreiding van warmtepompen. Volgens het BWP werden in 2022 in Duitsland 236.000 warmtepompen geïnstalleerd – een stijging van 53 procent ten opzichte van het voorgaande jaar. Het grootste deel hiervan werd ingezet bij renovaties, “waar meestal met radiatoren en hogere aanvoertemperaturen gewerkt moet worden” (bron).

Momenteel worden de productiecapaciteiten in de sector uitgebreid. Basis hiervoor is de in het coalitieakkoord aangekondigde 65-procentregel voor hernieuwbare energie bij het vervangen van verwarmingstoestellen. “De verkoopcijfers voor januari en februari 2023 (elk 29.000 warmtepompen) brengen de mijlpaal van 350.000 warmtepompen voor dit jaar binnen bereik,” vat Dr. Martin Sabel samen (bron). Vooral in een- en tweegezinswoningen en in wijken worden positieve ontwikkelingen verwacht voor de warmtepompsector – evenals in de toepassing in de industrie en het bedrijfsleven, bijvoorbeeld door de omschakeling van olie en gas op industriële warmtepompen of bij het hergebruik van warmte uit datacenters. Alleen al tot 2024 plant de Duitse regering de installatie van 500.000 warmtepompen. De hoge elektriciteitsprijs en de verhouding tussen elektriciteits- en gasprijzen blijven echter een uitdaging (verdere informatie). In Duitsland kost stroom per kilowattuur momenteel ongeveer 3,3 keer zoveel als gas – in Zweden en Nederland ligt de factor op ongeveer 1,2 tot 1,5 (zie PDF in het downloadgedeelte).

De kansen van hybride installaties

De klimaatgerelateerde opwarming van de aarde zorgt ervoor dat het aantal hete dagen (> 30 °C) per jaar toeneemt, waardoor de vraag naar airconditioning zowel op de werkplek als in de privé-sfeer blijft groeien. Een combinatie van verschillende systemen kan hierbij zinvol zijn: bijvoorbeeld airconditioning in combinatie met een warmtepomp (lucht/lucht) of fotovoltaïek gecombineerd met airconditioning. Laatstgenoemde is economisch en ecologisch efficiënt – want bij hoge temperaturen kan via zonnestraling veel energie worden geproduceerd die direct voor koeling kan worden gebruikt. Ook de koelbranche heeft een voortdurend groeiende markt te bedienen, waarbij vooral hybride systemen die tegelijkertijd koelte en warmte kunnen leveren, aan belang winnen. Het gelijktijdig kunnen bedienen van koel- en warmtevraag is daarbij de koningsdiscipline en maakt het hergebruik van warmte tot een van de belangrijkste taken voor de koeltechniek.

Uitdagingen voor de koel-, klimaat- en warmtepompsector

Het bisherige principe van just-in-time-leveringen wordt door voortdurende internationale uitdagingen, zoals handels-, systeem- en concurrentieconflicten of vertraagde leveringsketens, op de proef gesteld. Zo worden voorraden bij de producent weer noodzakelijk en komt de diversificatie van leveranciers weer in beeld. Bij het zoeken naar geschikte alternatieven kunnen het principe van de circulaire economie en geautomatiseerde productie in eigen land oplossingen bieden – wat door de zogenoemde supply chain wetgeving gestimuleerd zou kunnen worden.

Onenigheid door nieuwe F-gassenverordening

Koelmiddelen vormen door de herziening van de F-gassenverordening en de discussie over PFAS een voortdurende uitdaging die alle sectoren raakt. Verschillende commentaren op de stemming in het Europees Parlement op 30 maart 2023 laten zien hoe verschillend de verordening wordt beoordeeld:

– APPLiA: Grote tegenslag voor warmtepompen in Europa
– EFCTC: Leden zijn teleurgesteld
– CoolingPost: “Rampzalig” voor Spanje
– EPEE: EU riskeert zichzelf te schieten in de voet
– CoolingPost: Een “gemiste kans”
– EHPA: Verbod bedreigt REPower-doelstellingen
– JARN: Versnelt uitfasering HFK’s
– CoolingPost: Stemmen zet “onrealistische” doelen
– EIA: Welkom bij ambitieuze F-gassenstem
– EHPA: … moet het verstikken van schone verwarming voorkomen

Tekort aan vakbekwame krachten ook in de koel-, klimaat- en warmtepompsector merkbaar

Het tekort aan vakbekwame krachten vormt in alle sectoren van de samenleving een grote uitdaging. In de sectoren van koel- en klimaattechniek komt daarbij dat deze sector tot nu toe weinig in de publieke aandacht staat. De branche is klein, maar zeer aantrekkelijk – echter relatief onbekend. Het wordt nu duidelijk dat er tot nu toe weinig is geïnvesteerd in het opbouwen van een positief imago en bekendheid van de sector. Een voor de publieke perceptie weinig bekende tak van de koeltechniek is de laagtemperatuurtechniek. De in het zogenaamde “Duitslandtempo” gebouwde LNG-terminals (LNG = vloeibaar aardgas = -162 °C) hebben de laagtemperatuurtechniek voor het eerst onder de aandacht gebracht. De gedachte dat deze terminals later ook kunnen worden ingezet voor vloeibaar waterstof met -253 °C, is voor de verduidelijking in het gebied van de laagtemperatuurtechniek terecht.

Subsidies en bijscholing voor de sector

Op 1 april 2023 is het Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gestart met het opbouwprogramma voor warmtepompen. Hiermee worden trainingen gefaciliteerd voor zowel de dimensionering en installatie van warmtepompen in bestaande gebouwen als voor coaching ter plaatse (“training-on-the-job”). “Gedurende 30 maanden moeten jaarlijks minstens 17.500 vakmensen en ongeveer 3.000 ontwerpers en energieadviseurs worden opgeleid in warmtepompen voor bestaande gebouwen” (bron).

De trend van brandbare koelmiddelen vereist opleiding en daaropvolgende bijscholing en trainingen: een koeltechnicus moet tegenwoordig ook energieadviseur zijn en gebruikers ondersteunen bij het implementeren en naleven van alle voorschriften – want deze zijn vaak niet bekend bij gebruikers.

Overzicht

– Het verwarmen met olie en gas loopt ten einde, warmtepompen worden als oplossing geaccepteerd en worden door doelstellingen en eisen “aangedreven”.
– Hybride systemen worden steeds belangrijker vanuit het perspectief van “totale energie-efficiëntie”.
– Circulaire economie wordt een centrale bouwsteen om de huidige economische uitdagingen het hoofd te bieden.
– Het tekort aan vakbekwame krachten zal de capaciteit van de sectoren in alle gebieden beïnvloeden.
– De vraag waar de weg met koelmiddelen naartoe gaat, moet worden verduidelijkt.

Aanbevelingen

– Er is een enorm en sterk groeiend potentieel voor het hergebruik van warmte.
– De technologieën koeltechniek, warmtepompen, opslag en “energie-netwerken” bestaan en worden continu verder ontwikkeld.
– Nieuwe zakelijke modellen ontstaan rondom warmtehergebruik, zoals bijvoorbeeld warmtehandel, warmte- en koelnetwerken en energiegroepen. Ongebruikte warmte moet in de toekomst worden vermeden.
– Planers en installateurs moeten altijd alle mogelijkheden onderzoeken en de exploitant intensief adviseren – daarbij is creativiteit vereist.