De energietransitie is een van de meest urgente uitdagingen van deze tijd. Het is essentieel om actie te ondernemen tegen klimaatverandering en minder afhankelijk te worden van fossiele brandstoffen zoals gas. Gelukkig kunnen we overstappen naar duurzame energiebronnen zoals zon en wind. Een belangrijke oplossing om deze transitie te ondersteunen zijn warmteopslag en warmtebatterijen. Wat is warmteopslag, hoe werkt een warmtebatterij en gaat dit in de toekomst een grote rol spelen in de energietransitie?

 

Warmteopslag en de energietransitie

De energietransitie is in volle gang. Al meer dan de helft van alle energie die nu wordt opgewekt komt voort uit duurzame bronnen zoals wind en zon. Om de energie op te slaan wordt er steeds meer gebruik gemaakt van batterijen. Batterijopslag wordt steeds populairder in de installatietechniek. Warmteopslag is echter minder bekend, terwijl momenteel zo’n 70% van het energieverbruik in gebouwen wordt gebruikt voor verwarming. Dit betekent dat warmteopslag een grote rol zou kunnen spelen in de energietransitie.

 

Wat is een warmtebatterij?

Een warmtebatterij, ook wel thermische batterij genoemd, is een innovatieve technologie die warmte kan opslaan om deze later vrij te geven wanneer er behoefte aan is. Het concept is vergelijkbaar met een elektrische batterij, maar in plaats van elektrische energie slaat het warmte-energie op. Warmte kan worden opgeslagen in materialen zoals water, zout of faseveranderingsmaterialen (PCM’s). Dit zijn materialen die hun temperatuur kunnen veranderen terwijl ze warmte absorberen of afgeven.

 

Hoe werken warmteopslag en warmtebatterijen?

Een warmtebatterij absorbeert warmte wanneer er een overschot is, bijvoorbeeld wanneer het warm is en de vraag naar warmte laag is. Deze warmte wordt opgeslagen in een geschikt medium en blijft daar totdat er behoefte is aan verwarming. Wanneer er vraag is naar warmte, wordt de opgeslagen energie vrijgegeven en gebruikt voor verwarming van gebouwen, warm water of andere toepassingen. Ze kunnen helpen om pieken en dalen in de vraag naar energie te dempen en zo een efficiënter energiesysteem creëren. Bovendien kunnen ze bijdragen aan het verminderen van de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen, wat cruciaal is voor het behalen van klimaatdoelstellingen. Warmteopslag is dé vervanger van oude gasketels. Op deze manier kan warmteopslag een belangrijke rol spelen in het balanceren van de vraag en aanbod naar energie.

 

Verschillende soorten warmteopslag in de gebouwgebonden installatietechniek

Er zijn verschillende soorten warmteopslag. Veel van deze methodes staan nog in de kinderschoenen. Daarom zijn er nu drie methodes die het meest worden toegepast:

Energie opslaan in voelbare warmte: Deze vorm van opslag maakt gebruik van materialen die voelbaar warmer worden. Het bekendste en meest gebruikte voorbeeld is water, maar ook zand en gesteenten zoals basalt en beton worden vaak toegepast. De meest bekende methode voor voelbare warmteopslag in water is het Warmte Koude Opslag (WKO) systeem. Dit bestaat al 30 jaar. In Nederland zijn er al ruim 2.000 WKO’s en 40.000 andere soortgelijke systemen geïnstalleerd.

Faseovergangswarmte: Ook de overgang van de ene fase van een materiaal naar een andere kan worden gebruikt om warmte op te slaan. Tijdens deze zogenaamde faseovergang komt namelijk veel energie vrij. Een methode is om water stollen tot ijs of water verdampen tot waterdamp. Dit kan makkelijk worden opgeslagen.

Thermochemische warmte: Deze methode is sterk in opkomst. Thermochemische materialen zijn in staat warmte op te nemen of af te geven als ze in contact komen met water. Er ontstaat dan een reactie, waardoor de warmte opgeslagen kan worden.

Een mooi project van thermochemische warmte is de installatie van HoCosto (zie afbeelding). Op het dak liggen 300 zonnecollectoren en 700 zonnepanelen die energie opwekken. Deze energie wordt opgeslagen in waterbuffers van 3.75 miljoen liter. In het voorjaar van 2023 is het Leidsche Rijn College van het warmtenet gegaan. Daarmee is Sportcollge Leidsche Rijn het eerste grote bestaande gebouw in Nederland dat volledig aardgasvrij en energieneutraal is, zonder dat het netwerk overbelast raakt.

Een ander voorbeeld van thermochemische warmte is het bedrijf Cellcius. Het bedrijf is het één van de veelbelovende startups in Nederland en heeft een warmtebatterij waarbij warmte wordt opgeslagen in zouthydraten. Bill Gates investeerde in het bedrijf met zijn klimaatfonds Breakthrough Energy! Met dat fonds geeft Gates elk jaar enkele subsidies aan de meest veelbelovende startups in de energietransitie.

 

Worden warmteopslag en warmtebatterijen de toekomst voor de installatietechniek?

De voorspelling is dat warmteopslag en warmtebatterijen een belangrijke rol kunnen gaan spelen in de toekomst van de installatietechniek. Naarmate de energietransitie vordert en de vraag naar duurzame energie toeneemt, zullen innovatieve oplossingen zoals warmtebatterijen steeds belangrijker worden. De technologie is nog volop in ontwikkeling. In de toekomst zullen er meerdere methodes worden ontwikkeld en zal de keuze voor warmteopslag steeds lucratiever worden. Het klinkt nog ver weg, maar warmteopslag en warmtebatterijen gaan een hoofdrol spelen in de energietransitie!

 

Wil jij werken bij een vooruitstrevende organisatie?

Polanski heeft uitdagende functies bij vooruitstrevende organisaties, waarbij je betrokken zult zijn bij projecten met warmtetechniek en WKO-installaties. Benieuwd naar wat wij voor jou kunnen betekenen?

Bekijk onze vacatures of neem contact op met een consultant in jouw regio.