Om de klimaatcrisis op te lossen, moeten we onze verwarming en koeling elektrificeren. De vraag is dus niet of we een warmtepomp moeten installeren, maar of het een lucht- of grondwarmtepomp moet zijn. In dit hoofdstuk belichten we verschillende standpunten en argumenten in de discussie over lucht- versus grondwarmtepompen.
De olifant in de kamer
Voordat we ingaan op de voordelen van een aardwarmtepomp, gaan we eerst in op de olifant in de kamer: kapitaaluitgaven, of CAPEX.
Bodemwarmtepompen (GSHP's) hebben de reputatie aanzienlijk duurder te zijn dan hun tegenhangers van luchtwarmtepompen (ASHP's), omdat je niet alleen moet investeren in de warmtepomp zelf, maar ook in een dure geothermische bron. Hoewel het waar is dat GSHP's meestal hogere aanloopkosten met zich meebrengen, vooral voor eengezinswoningen, is dit niet altijd het geval.
- In wijken of stadscentra gelden steeds vaker strenge geluidsvoorschriften tijdens bepaalde uren. In sommige gevallen kan het geluid van een ASHP extra geluidsbeperkende maatregelen vereisen. Deze kunnen vrij duur zijn, vooral voor grotere projecten, waardoor het verschil in investeringskosten tussen de twee systemen kleiner wordt in het voordeel van de grondbron.
- Het grootste deel van de investering is meestal het geothermische systeem. Voor grotere projecten, of voor stadsverwarming van de vijfde generatie, kan dit systeem worden gecentraliseerd, wat de investeringskosten voor elke individuele gebruiker verlaagt en de efficiëntie van het hele systeem verhoogt.
Toch kan het gebeuren dat een GSHP niet de goedkoopste oplossing is. In jouw geval zijn er echter nog steeds talloze redenen om te kiezen voor een geothermisch systeem in plaats van een luchtwarmtebronsysteem.
Voordelen van een aardwarmtepomp
De voordelen van een aardwarmtepomp kunnen worden onderverdeeld in twee categorieën: individuele redenen (waarom jij, als gebouweigenaar, voor een GSHP zou kiezen) en collectieve redenen (waarom wij, als maatschappij, het gebruik van GSHP's zouden moeten ondersteunen). Alle redenen worden hieronder opgesomd, te beginnen met de individuele. De laatste twee punten, die betrekking hebben op het stedelijk hitte-eilandeffect en de kwestie van netcongestie, zijn collectieve redenen.
Hogere efficiëntie
Er wordt vaak gezegd dat GSHP's een hoger rendement hebben dan ASHP's en daarom lagere bedrijfskosten hebben. Deze redenering is niet helemaal eenduidig, dus we zullen de efficiëntieclaim apart bespreken van het argument over de bedrijfskosten, dat in de volgende paragraaf wordt behandeld.
Het rendement van een warmtepomp wordt bepaald door de temperatuurlift. Dit verwijst naar het temperatuurverschil tussen de warmtebron (de grond of de lucht) en de vereiste aanvoertemperatuur, die meestal tussen 35°C en 55°C ligt. Hoe groter dit verschil, hoe lager het rendement. (Dit wordt verder besproken in hoofdstuk 5).
Aangezien de bodemtemperatuur meestal hoger is dan de luchttemperatuur (hoewel dit afhankelijk is van de locatie), haalt een aardwarmtepomp inderdaad een hoger rendement. Deze hogere bodemtemperatuur kan worden verklaard door het feit dat de grond, in tegenstelling tot de buitenlucht, niet gewoon als warmtebron wordt gebruikt, maar meer als een warmtebatterij werkt. Door tijdens de zomermaanden warmte op te slaan in de grond door middel van koeling (zoals hieronder verder besproken), stijgt de bodemtemperatuur. Deze opgeslagen warmte kan dan in de winter worden gebruikt om efficiënter te verwarmen.
Het hogere rendement van GSHPs wordt ook weerspiegeld in de seizoensgebonden prestatiecoëfficiënt, of SCOP, die officieel in alle datasheets wordt vermeld. In het verleden was het verschil in efficiëntie vrij aanzienlijk, maar tegenwoordig is het verschil kleiner geworden. Er is echter nog steeds een prestatieverschil, omdat de warmteoverdracht van een vloeistof naar de koelcyclus in de warmtepomp eenvoudiger is dan vanuit lucht. Bovendien hebben ASHP's een ontdooicyclus nodig, die ook van invloed is op de prestaties, zoals later wordt besproken.
In bepaalde gebieden, zoals steden of regio's die te maken hebben met klimaatverandering, gaat de bewering dat de grond gemiddeld warmer is dan de lucht niet altijd op. In de praktijk kan een ASHP een hogere gemiddelde SCOP bereiken dan een GSHP. Dit betekent echter niet noodzakelijk dat het goedkoper is om te gebruiken, zoals nu zal worden besproken.
Operationele kosten
Tegenwoordig stappen steeds meer elektriciteitsleveranciers over van één vaste elektriciteitsprijs naar dynamische tarieven, waarbij de prijs van uur tot uur kan variëren. Deze verschuiving wordt gedreven door het toenemende aandeel van intermitterende elektriciteitsbronnen, zoals zonne- en windenergie.
Elektriciteitsprijzen hebben de neiging te stijgen wanneer de vraag hoog is maar de productie laag. Dit gebeurt meestal in de winter, wanneer er weinig zonlicht is en langere perioden met een lage windsnelheid. Tijdens deze koudere omstandigheden verbruikt een ASHP meer elektriciteit dan een GSHP, wat resulteert in hogere elektriciteitskosten.
In de mildere perioden van het jaar, zoals de lente en de herfst, wanneer de luchttemperatuur vergelijkbaar is met de bodemtemperatuur, kan het verschil in efficiëntie tussen de twee systemen verdwijnen. Aangezien de elektriciteitsprijzen in deze periodes echter niet kritisch zijn, wordt dit minder relevant. Dus zelfs als de seizoensgebonden efficiëntie vergelijkbaar lijkt, zullen de operationele kosten van een GSHP lager zijn omdat de efficiëntie hoger blijft tijdens de meest kritische en dure periodes van het jaar.
Ontdooicyclus
ASHP's halen energie uit de lucht. Als het buiten echter erg koud is, kan vocht in de lucht bevriezen op de warmtewisselaar, waardoor deze effectief wordt geblokkeerd. Om dit te voorkomen hebben ASHP's zogenaamde ontdooicycli. Tijdens deze cycli keert de unit periodiek zijn werking om om de warmtewisselaar op te warmen en het bevroren vocht te laten smelten of verdampen.
Dit ontdooiproces verbruikt elektriciteit en kan leiden tot een aanzienlijk lager seizoensrendement, vooral in koudere klimaten. Bovendien kan de ASHP tijdens deze ontdooicyclus geen warmte leveren aan het gebouw. Aan elke warmtevraag tijdens deze periode moet daarom worden voldaan door een buffervat, een elektrische weerstandsverwarming of een back-up ASHP in het geval van grotere systemen.
Aangezien GSHPs werken met een vloeistof in hun primaire circuit, treedt dit ontdooiprobleem niet op.
Effectieve koeling
We hebben het al gehad over de voordelen van seizoensopslag van thermische energie bij het werken met een GSHP voor hoogefficiënte verwarming, maar het is ook gunstig voor de koelprestaties.
Ten eerste bieden geothermische boorvelden de mogelijkheid om passieve koeling te gebruiken. Bij deze aanpak is er geen compressie nodig om de koeling te bereiken, omdat de koude geothermische vloeistof direct wordt gebruikt om het gebouw te koelen. Dit resulteert in wat vaak bijna-vrije koeling wordt genoemd. In warmere klimaten echter, waar de bodemtemperaturen vrij hoog zijn of de koelvraag aanzienlijk is, kan het zijn dat passieve koeling gewoon niet haalbaar is. In dat geval is het ook mogelijk om te vertrouwen op actieve koeling, waarbij de compressor van de warmtepomp wordt gebruikt om het gebouw van de nodige koeling te voorzien.
Het belangrijkste verschil is dat bij een GSHP deze overtollige warmte niet wordt afgegeven aan de omgeving, maar wordt opgeslagen in de grond voor gebruik in de winter. Dit zorgt voor een efficiënter totaalsysteem. Bovendien is de efficiëntie van actieve koeling met een geothermisch systeem over het algemeen hoger dan met een luchtgebaseerd systeem, omdat de bodemtemperatuur tijdens het koelseizoen meestal lager is dan de temperatuur van de omgevingslucht.
Levensduur en onderhoud
Bij het berekenen van de totale eigendomskosten (TCO) voor zowel een ASHP als een GSHP is het belangrijk om rekening te houden met de verwachte levensduur en onderhoudskosten. ASHP's hebben meestal een levensduur van 15 tot 20 jaar, terwijl GSHP's ongeveer 25 jaar meegaan.
De reden is eenvoudig. ASHP's worden buiten geïnstalleerd en staan daarom bloot aan verschillende weersomstandigheden, zoals wind, sneeuw, regen en hagel, die bijdragen aan slijtage. Het herhaaldelijk bevriezen en ontdooien van vocht op de warmtewisselaar versnelt ook de aantasting van het materiaal, waardoor dit type warmtepomp vatbaarder is voor lekkage. Als een ASHP in de buurt van de kust wordt geïnstalleerd, moet er bovendien rekening worden gehouden met de agressieve en corrosieve lucht die zeezout bevat, omdat dit de levensduur van het systeem aanzienlijk kan verkorten.
Wanneer rekening wordt gehouden met deze kortere levensduur, worden de potentieel hogere initiële kosten van een GSHP na verloop van tijd aanzienlijk lager. Bovendien kan het geothermische deel van de investering gemakkelijk tot 50 jaar meegaan, op voorwaarde dat het nauwkeurig ontworpen is (zoals we zullen bespreken in onze volgend hoofdstuk).
Esthetiek en lawaai
Omdat GSHP's volledig binnen worden geïnstalleerd, is er geen zichtbare eenheid buiten het gebouw. Hoewel dit subjectief is, resulteert dit vaak in een mooier uiterlijk. Naast het esthetische voordeel zijn GSHP's ook stiller dan luchtwarmtesystemen, omdat er geen ventilator nodig is om de lucht over de warmtewisselaar te verplaatsen. In de loop der jaren zijn ASHP's redelijk stil geworden, maar als je in een buurt woont waar er veel in gebruik zijn, kan het geluid nog steeds hoorbaar zijn.
Stedelijk hitte-eilandeffect
De bovenstaande redenen waren individuele redenen: waarom zou je als gebouweigenaar kiezen voor een GSHP? Naast deze persoonlijke voordelen zijn er ook collectieve voordelen, waarbij de keuze voor GSHP's gunstiger is voor de maatschappij als geheel dan een wijdverspreide afhankelijkheid van ASHP's. De kwestie van netwerkcongestie zal hierna worden besproken, maar laten we ons eerst richten op het stedelijk hitte-eilandeffect.
Het stedelijk hitte-eilandeffect, zoals hierboven weergegeven, is het fenomeen waarbij stadscentra en dichtbebouwde wijken aanzienlijk hogere temperaturen ervaren dan landelijke gebieden, met verschillen tot gemiddeld 5 tot 10 graden Celsius. Dit is voornamelijk te wijten aan materialen zoals beton en wegdek, die warmte vasthouden en de omgeving geleidelijk opwarmen. Verschillende warmtebronnen in de stad, zoals voertuigen en warmtepompen die in de zomer werken, dragen verder bij aan dit probleem.
Wanneer elke individuele huiseigenaar een ASHP installeert, zal de buitenlucht alleen maar warmer worden, waardoor de zomers nog warmer worden en uw buren gedwongen worden om ook een koelsysteem te installeren, waardoor de buitenlucht nog warmer wordt. Omdat het nu buiten warmer is, komt er meer warmte het gebouw binnen, waardoor de ASHP harder moet werken en meer warmte de omgeving in moet pompen. Het is een negatieve, vicieuze cirkel.
Met (collectieve) GSHP's wordt deze warmte niet in de omgeving gedumpt, maar opgeslagen in de grond. Dit kan helpen om de temperatuurschommelingen in de buitenlucht in balans te brengen, omdat van zomer tot winter alleen energie uit de grond wordt gebruikt, in plaats van de stadslucht als warmte- of koudedump.
Netcongestie
Door de toenemende elektrificatie van onze industrieën, transport en HVAC-systemen staat het elektriciteitsnet onder grote druk. Rekening houdend met de intermitterende aard van elektriciteitsopwekking uit zon en wind, kunnen sommige regio's te maken krijgen met congestieproblemen, waar het niet langer mogelijk is om nieuwe gebouwen aan te sluiten op het elektriciteitsnet of waar het maximaal toegestane vermogen beperkt is.
De hierboven beschreven situatie geldt voor Nederland. Zoals je kunt zien, zijn er al heel wat regio's waar er een probleem is met de beschikbare capaciteit op het elektriciteitsnet.
Bij de keuze tussen een ASHP en een GSHP is dit een belangrijk aspect om te overwegen. Op kritieke momenten, zoals hierboven al besproken, is een GSHP efficiënter dan een ASHP, waardoor de piekvraag op het elektriciteitsnet afneemt en er meer aansluitingen mogelijk zijn. Als we als samenleving willen evolueren naar hernieuwbare verwarming en koeling, is de keuze voor een GSHP voordeliger dan een ASHP, wanneer rekening wordt gehouden met investeringen in de netinfrastructuur.
Conclusie
Bodemwarmtepompen hebben meestal niet de laagste investeringskosten, maar hun operationele kosten zijn waarschijnlijk wel lager. Maar naast economische redenen zijn er heel wat redenen om voor geothermie te kiezen, zowel vanuit individueel/eigenaarsperspectief als vanuit maatschappelijk oogpunt. Maar één aspect blijft cruciaal en dat is het ontwerp van het systeem. Laten we eens nader bekijken waarom het ontwerp belangrijk is en hoe we dat kunnen doen, in ons volgende hoofdstuk.
Referenties
- Meggers, Forrest & Mast, Matthias & Leibundgut, Hansjürg. (2010). De ontbrekende schakel voor energiezuinige gebouwen: warmtepompen met lage temperatuur en ultrahoge COP.
- https://monarch.nl/wp-content/uploads/2025/10/Brochure-Geoblock-WGB-20-83602907.pdf [laatst bezocht 21/01/2026]