Door verbranding van vaste biogrondstoffen, zoals houtpellets en -snippers, vloeibare biogrondstoffen of biogas kun je water verwarmen. Een blok- of stadsverwarmingsnet levert dit water aan gebouwen voor ruimteverwarming en warm tapwater. Zo'n collectief systeem heeft als voordeel ten opzichte van individuele systemen dat het benodigde vermogen minder is dan wanneer je in alle gebouwen een apart systeem opstelt. Dat komt omdat niet iedereen tegelijk het maximale vermogen nodig heeft.
Typen bioketels
Er bestaan verschillende typen bioketels:
Centrale bioketel en warmtenet
Een centrale bioketel die via een (stads-)warmtenet en een afleverset warmte aan de gebouwen levert. Meestal is er voor de hele koude dagen (pieklast) en voor reservecapaciteit ook nog een (groen)gasketel nodig. Een bio-warmtekrachtinstallatie (WKK) kan naast warmte ook elektriciteit produceren. Een bio-WKK is wel duurder en complexer dan een bioketel die alleen warmte maakt.
Centrale bioketel en mini-grid
Een centrale bioketel die een kleiner aantal woningen, een straat of één blok van warmte voorziet, zoals het Ibisplein in Apeldoorn en Centrumplan Vlijmen. Dit wordt ook wel een ‘mini-grid’ genoemd. Een ‘mini-grid’ kan ook dienen als tijdelijke centrale, voordat het complete wijkwarmtenet wordt uitgerold of opgestart.
Gebouwgebonden bioketel
Een gebouwgebonden bioketel, meestal een houtpellet- of houtsnippergestookte bioketel, die een appartementencomplex, flat of groot gebouw verwarmt. Bij flats kan een bioketel zo een bestaande blokverwarming op aardgas vervangen.
Bioketel voor zwembaden, kantoren of andere utiliteitsbouw
Een bioketel voor zwembaden, kantoren of andere utiliteitsbouw. Het gaat dan soms niet om een collectief systeem, maar het zijn meestal grote installaties die vergelijkbaar zijn met de installaties voor collectieve systemen. Voor bioketels voor een woning of een klein gebouw met één gebruiker is er een aparte factsheet Individuele bioketel in ontwikkeling.
Biogasinstallatie
Een biogasinstallatie, zoals een gft (groente, fruit en tuinafval)- of mestvergister, die biogas produceert dat via een aparte leiding naar een ketel of warmtekrachtinstallatie gaat. Via een warmtenet gaat de warmte naar omliggende gebouwen. Biogas kan ook worden opgewerkt tot aardgas van huishoudkwaliteit, dan spreken we over groengas.
Geschiktheid bio-energie
Bio-energie kan warmte leveren aan een bestaand warmtenet of een bestaande blokverwarmingsketel vervangen. In een situatie waar nu individuele cv-ketels worden gebruikt moet er voor een collectieve installatie een warmtenet komen. Hierop worden de gebouwen aangesloten.
Biogrondstoffen
De biogrondstoffen vervangen fossiele brandstoffen zoals aardgas. Bio-energie wordt gezien als een flexibele bron, zeker in combinatie met een warmwaterbuffer. De installatie levert bij warmtevraag direct warmte, onafhankelijk van het dag- en nachtritme, weer of seizoen. De biogrondstof kan van verschillende bronnen komen: bos- en natuurterreinbeheer, snoeiafval uit plantsoenen, houtzagerijen, agrarische reststromen, houtafval of overblijfsel van compostering. Vaak worden lokaal of regionaal geproduceerde houtsnippers gebruikt. Voor vervoer over grotere afstanden zijn houtpellets geschikter. Dat is houtige biogrondstof die vermalen wordt, gedroogd en dan in standaardpellets wordt geperst. Voor biogas zijn vaak natte reststromen zoals mest, gft en agrarische reststromen te gebruiken. Een reststroom kan van alles zijn: bijvoorbeeld pel- en sorteerafval uit de bloembollenteelt, maar ook afval uit de zuivel- en de voedingsindustrie.
Houtige biogrondstoffen kunnen technisch een bijdrage leveren aan het verwarmen van gebouwen. Vanuit beleid is het streven echter om biogrondstoffen zo hoogwaardig mogelijk in te zetten, bijvoorbeeld voor biobased producten. Dat zijn producten gemaakt van biogrondstoffen in plaats van fossiele bronnen. Dit betekent dat het Rijk de inzet van vaste houtige biogrondstoffen voor de productie van warmte in de gebouwde omgeving en glastuinbouw afbouwt.
De productie en inzet van groengas en biogas vallen buiten het afbouwpad. Het kabinet zet in op de opschaling van de groengas productie. Biogas en groengas kan in collectieve warmtesystemen ingezet worden voor pieklastketels. Ook als een bioketel aan de Nederlandse emissienormen voldoet is een gebouwgebonden bioketel op vaste biogrondstoffen niet altijd gewenst in dichtbebouwde omgeving en/of in een gebouwde omgeving met een kritische luchtkwaliteit. Eind 2020 moesten installaties voor een SDE++ 2020 aanvraag voldoen aan aangescherpte emissienormen. Deze zijn per 1 januari 2023 officieel van kracht. Ook rookgasreiniging die verder gaat dan wettelijk verplicht, biedt hier wellicht mogelijkheden.
Duurzaamheid
Er zijn vaak veel vragen over de duurzaamheid van biogrondstoffen. De belangrijkste punten staan hier op een rij.
- CO₂-uitstoot bij winning en transport van biogrondstoffen. De totale CO₂-emissie die vrijkomt bij winning en transport van biogrondstoffen moet volgens de Europese RED (Renewable Energy Directive) op zijn minst 70% lager zijn dan de CO₂-emissie bij verbranding van fossiele bronnen. Energieopwekking uit vaste- en gasvormige biogrondstoffen zorgt daarmee voor een fors lagere CO₂-uitstoot dan energieopwekking uit fossiele bronnen.
- CO₂-uitstoot bij verbranding van biogrondstoffen. Bij de verbranding van biogrondstoffen komt CO₂ vrij, Dat is CO₂ die recent is vastgelegd in de biomassa en dus kortgeleden uit de lucht is gehaald. Dit wordt kortcyclisch genoemd, in tegenstelling tot CO₂ die in een ver verleden is vastgelegd in fossiele bronnen. De CO₂ uit biogrondstoffen wordt door de EU dan ook als CO₂-neutraal gezien.
- Duurzaamheid van biogrondstoffen. Een belangrijke voorwaarde voor de duurzame toepassing van resthout uit bos- en natuurterreinen is duurzaam beheer van die terreinen. Hier wordt rekening gehouden met sociale, ecologische én economische aspecten. Bij voorkeur zijn deze gecertificeerd met bijvoorbeeld een FSC- of PEFC-keurmerk voor duurzaam bosbeheer. Het Better Biomass-keurmerk houdt daarnaast ook rekening met de CO₂-balans van het bos. Het Better Biomass-keurmerk (onderdeel van het ketencertificatiesysteem NTA 8080) voor houtpellets en -snippers geeft aan dat de hele keten voldoet aan de richtlijn en waarborgt de duurzaamheid van de gebruikte biogrondstoffen.
Emissienormen
Om de emissies van verontreinigende stoffen van bioketels naar de lucht tot een minimum te beperken, hanteert Nederland een van de strengste emissie-eisen. Bioketels moeten voldoen aan de Nederlandse wetgeving zoals de Natuurbeschermingswet en de emissienormen uit het Activiteitenbesluit. Bioketels kleiner dan 500 kW moeten voldoen aan de zogenoemde Ecodesign-eisen.
De wettelijke emissie-eisen van biogrondstoffengestookte ketels, zoals stof en stikstof (NOx) liggen hoger dan die van een aardgasgestookte ketel. Met aanvullende technische maatregelen op de rookgasreiniging kunnen deze emissies op hetzelfde niveau gebracht worden. Daarnaast geldt dat grotere bioketels moeten voldoen aan strengere emissienormen dan kleinere bioketels.
Betrokken partijen
Wat betekent de inzet van bio-energie voor betrokken partijen?
Eigenaren/bewoners
Een collectieve installatie betekent aansluiting op een warmtenet. Was er eerst een individuele cv-ketel in het gebouw, dan wordt die vervangen door een afleverset - die de warmte van het warmtenet aflevert aan het gebouw - en een aansluiting op het warmtenet. De woningeigenaar betaalt meestal een eenmalige bijdrage aansluitkosten (BAK) aan de warmteleverancier om aangesloten te worden. De eigenaar/bewoner gaat een leveringscontract aan met de warmteleverancier. Dit valt in de regel onder de Warmtewet.
Exploitant bioketel
De exploitatie van de bioketel wordt meestal overgelaten aan een bedrijf dat de expertise heeft om dat te doen. Dat kan een warmtebedrijf zijn, maar er zijn ook andere die grote of kleine installaties kunnen bouwen, beheren en onderhouden, zoals energiecorporaties, gemeenten en woningcorporaties.
- Ruimte. Er is ruimte nodig voor het opstellen van de bioketel en het ketelhuis. Die nemen veel meer ruimte in beslag dan een gasketel. Een bioketel-installatie bestaat uit een ketelhuis, ketel, een biomassaopslag en warmwaterbuffer/boiler, pompgroep, rookgaskanaal en asafvoer. Anders dan bij aardgas moet de eigenaar/exploitant vaste biomassa met een vrachtwagen (of vrachtboot) aanvoeren en eventuele houtassen afvoeren. Dat kan in een woonomgeving tot overlast leiden.
- Vergunning. Er zijn diverse vergunningen nodig. Voor een bioketel groter dan 130 kWth (kilowatt thermische energie) moet de eigenaar/exploitant een bouwvergunning aanvragen, tenzij hij een bestaand ketelhuis kan gebruiken. Naast een eventuele leidingtracévergunning voor het warmtenet is een milieuvergunning nodig voor installaties groter dan 15 MWth. Ook kan het bevoegd gezag bij inwerkingtreding van de Omgevingswet in het Omgevingsplan een vergunningplicht (incl. eisen) opnemen voor bioketels kleiner dan 15MWth. De productie van biogas gaat via een vergister. Daarvoor is een vergunning nodig. De vergister staat vaak bij de bron van de gebruikte reststroom. De ketel of warmtekrachtinstallatie die het biogas verbrandt staat in de wijk, zo dicht mogelijk bij de gebruikers. Ook daar is een gebouw en dus een bouwvergunning voor nodig. En voor het aanleggen van een biogasleiding moet een tracévergunning worden aangevraagd.
Exploitant warmtenet
Voor een warmtenet is een exploitant nodig. Dat kan dezelfde partij zijn die de bioketel in beheer heeft, maar het kan ook een andere partij zijn. Bij een enkel gebouw kan het ook de gebouwbeheerder zijn of de woningcorporatie. Voor de aanleg van een nieuw warmtenet zijn vergunningen nodig.
Gemeente en provincie
De gemeente en provincie spelen een belangrijke rol bij de vergunningverlening voor bioketelinstallaties. Collectieve ketelinstallaties vallen onder het Activiteitenbesluit (bij inwerkingtreding Omgevingswet: Besluit Activiteiten Leefomgeving) en moeten voldoen aan de wettelijke emissienormen. Daarnaast moet de gemeente een tracévergunning afgeven wanneer een warmtenet moet worden aangelegd. De gemeente moet bij een project met een bioketel rekening houden met het draagvlak binnen de gemeente. De provincie gaat over stikstofruimte. Wanneer een activiteit, zoals een bioketel, mogelijk stikstofdepositie veroorzaakt op stikstofgevoelige Natura 2000-gebieden, moet de initiatiefnemer onderzoeken of hij toestemming nodig heeft in het kader van de Wet natuurbescherming, voor het onderdeel gebiedsbescherming.
Netbeheerder
Voor de netbeheerder verandert er weinig aan het elektriciteitsnet. Alleen als er behalve warmte ook elektriciteit wordt geproduceerd in een bio-warmtekrachtinstallatie, dan zal er een grote aansluiting moeten komen om de elektriciteit op te nemen in het net. Het gasnet kan eventueel worden verwijderd, behalve als er een gasketelinstallatie nodig is voor een piek- en back-upvraag.
Stand van de techniek
In hoeverre wordt de techniek al toegepast en wat zijn verwachtingen voor de toekomst?
Huidige toepassing
Bioketels met rookgasreiniging zijn bewezen en beschikbare technieken. In Nederland zijn honderden bioketels in gebruik. In andere Europese landen zoals Duitsland, Oostenrijk, Zwitserland en de Scandinavische landen is veel ervaring met houtstook. Ook vergisting van biomassa tot biogas is een bewezen en beschikbare techniek.
De afgelopen jaren is vooruitgang geboekt in de verdere ontwikkeling van verbeterde en betaalbare rookgasreiniging voor bioketels. Dat komt omdat in Nederland de emissienormen steeds strenger worden. Bij vergisting zijn er ook diverse ontwikkelingen om het rendement te verbeteren en de kostprijs te verlagen.
Verwachte ontwikkelingen
Voor het gebruik van bioketels op vaste houtige biogronstoffen voor lage temperatuurwarmte heeft het kabinet een afbouwpad ingezet. De subsidies onder de SDE++ en ISDE voor lagetemperatuurwarmte uit houtige biogrondstoffen zijn beëindigd. Voor pieklast in warmtenetten blijft ruimte om groengas, biogas, vloeibare biogrondstoffen of vaste niet-houtige biogrondstoffen in te zetten.
Meer informatie
Vragen?
Heb je meer vragen over bio-energie? Neem dan contact op met onze
helpdesk. Een van onze adviseurs helpt je graag verder.