Omslag_EW11 600
Juni 2020

Warmte terugwinnen uit rioolbuis in kruipruimte

HeatCycle belooft gasgebruik met 40 procent te verlagen

46 01

Riothermie staat voor warmte uit het riool. In het klein is dat warmteterugwinning uit douchewater. In het groot is het de aardappelfabriek die warmte onttrekt uit het afgevoerde proceswater en doorzet naar het plaatselijke zwembad. Startup DeWarmte bedacht een tussenoplossing: de HeatCycle. Dit systeem wint warmte terug uit alle restwaterstromen van een woning, waarmee het gasgebruik met 40 procent omlaag kan.

Auke de Vries en Sander Wapperom studeerden vorig jaar af aan de TU Delft. Ze richtten daarna vrijwel direct de startup DeWarmte op, rondom hun oplossing voor het terugwinnen van ‘wegwerpwarmte’ uit rioolwater. Warmteverlies via het riool is bij een gemiddelde woning verantwoordelijk voor 30 procent van het totale energieverlies, zo berekenden de twee vrienden. Afvoerwater van de douche, de vaatwasser, de wasmachine, de wasbak en de wc heeft een gemiddeld temperatuur van 27°C. Zonde om die warmte  ‘met het badwater weg te spoelen’, vinden de kersverse ondernemers.

Van proef naar pilots

Net voordat het afvalwater naar het gemeenteriool stroomt, koelt de HeatCycle het af naar 2°C tot 5°C en wint het de warmte terug. Het koude afvalwater stroomt door naar het riool, de onttrokken warmte dient als bron voor een warmtepomp. Deze verhoogt de watertemperatuur verder naar 55°C tot 65°C, zodat het inzetbaar is voor warmtapwater- en/of ruimteverwarming. Een buffervat zorgt ervoor dat er altijd warmwater beschikbaar is, ook als je op dat moment geen wasje draait of onder de douche staat. Het systeem wordt momenteel beproefd in een testruimte bij het kantoor van DeWarmte en er wordt een pilot-opstelling opgebouwd bij The Green Village in Delft. Deze zomer komt de HeatCycle ook bij een aantal pilot-klanten te staan.

46 02Auke de Vries (l) en Sander Wapperom van startup DeWarmte naast de stalen cilinderboor, die zij in de toekomst willen vervangen door een kunststof vat in de kruipruimte bij de wtw.

Geheim van de smid

Het systeem bestaat uit drie hoofdelementen. Dat is ten eerste de HeatCycle-wtw, een eigen innovatie van Auke en Sander. Het geheim van de smid verklappen ze niet, want er loopt nog een patentprocedure. Sander: ‘Noem het maar een blackbox waar warm water in- en koud water uitstroomt. Het innovatieve is dat het zelfs bij relatief lage debieten op een efficiënte manier warmte terugwint, dus zonder zelf energie te gebruiken. En dat we geen water recyclen, maar er alleen warmte aan onttrekken.’ De wtw-component wordt geplaatst aan het eind van het afvoersysteem, in de kruipruimte. Daarvoor moet de installateur een stuk van ongeveer een meter uit de centrale afvoerbuis zagen. Vervolgens wordt de wtw gekoppeld met de overige onderdelen. Dat zijn bestaande producten. In principe willekeurig, maar tot nu toe werkt DeWarmte samen met twee specifieke leveranciers.

Nooit een koude douche

Het tweede onderdeel van het systeem is de warmtepomp. Voor het prototype gebruikt DeWarmte een 4W water-waterwarmtepomp, modulerend. De warmtepomp zal doorgaans naast de cv-ketel komen te staan, want die blijft in de meeste gevallen nog wel nodig. Het derde onderdeel is een buffervat. Dat zal bij een huishouden van vier personen doorgaans een 200 litervat zijn. Auke: ‘Als het vol zit, is het vat optimaal warm. Naarmate het leger loopt wordt het vat van onderaf gevuld met koud water en druk je het warme water er aan de bovenkant uit. De warmtepomp warmt de tank vervolgens weer op. Het vat is gekoppeld aan de inlaat van de cv-ketel, die niet aanslaat zolang het water warm genoeg is. Alleen als de warmtepomp niet voldoende warmte kan geven, neemt de cv het gefaseerd over. Door de feilloze overgang merk je daar niets van als je onder de douche staat.’ In het systeem is nu nog een standaard stalen cilinderboiler opgenomen. Op termijn wil DeWarmte ook een kunststof vat uittesten, zodat deze bij de wtw in de kruipruimte geplaatst kan worden en er nog minder kostbare ruimte in de woning zelf nodig is.

Gratis extra warmte

Met het terugwinnen van de warmte uit het afvalwater is altijd in de totale tapwatervraag te voorzien. ‘Ongeacht uit hoeveel personen het huishouden bestaat’, beloven de bedenkers. ‘Voor een gemiddeld huishouden van vier personen, in een woning met relatief slechte isolatie en een waterverbruik van ongeveer 112 liter per persoon per dag, is de besparing 40 procent op het totale gasverbruik. Dat komt neer op 650 m3, bij een normaal verbruik van 1.500 m3.’ Na de warmtelevering voor warmtapwater is er zelfs nog extra warmte over, die te gebruiken is voor ruimteverwarming. Die extra warmte ontstaat doordat wij het water tot een lagere temperatuur afkoelen dan waarmee het de woning binnenkomt’, geven de ondernemers aan. Om ook in ruimteverwarming te voorzien, is wel een extra spiraal in het buffervat nodig of een warmtewisselaar op de retour van de cv. Auke en Sander gaan daar, in een later stadium, ook mee testen. Vooralsnog willen ze eerst het systeem optimaliseren voor de warmtapwatervoorziening.

Na de warmtelevering voor warmtapwater is er zelfs nog extra warmte over

Nieuwbouw en bestaand

Volgens de jonge ondernemers is de HeatCycle-
systeemoplossing in alle woningen toe te passen waar een kruipruimte is of de rioolleiding anderszins toegankelijk is. Nieuwbouw of bestaand, het maakt niets uit. Het systeem is het gunstigst bij een drielaags appartementencomplex met een kruipruimte onder de begane grond. Sander: ‘Daar vang je alle afgevoerde warmte van drie woonlagen centraal op. In dat geval kun je volgens onze modellen je hele warmtevoorziening invullen met ons product, dus zowel warmtap-water als ruimteverwarming.’

Gasloos met duurzame combinaties

Combinaties met andere duurzame componenten kunnen het systeem nog efficiënter maken. Auke: ‘Je moet er wel voor waken dat je huis niet een soort procesfabriek wordt, met een te veel aan leidingen en apparaten, maar er zijn hele interessante combinaties mogelijk. Zoals met andere vormen van wtw, een warmtepomp met grondwater of ventilatielucht als bron, of een zonneboiler. Heb je een zonneboiler, dan is er natuurlijk geen tweede buffer nodig. De boiler kan in de zomer de meeste warmte leveren, de HeatCycle doet dat in de andere seizoenen. Zo kun je de woning in veel gevallen geheel gasloos maken.’ Met die combinaties gaan de jonge ondernemers de komende tijd uitgebreid experimenteren in pilots. Een aantal klanten dat zich heeft aangemeld voor een pilot-opstelling, heeft al een zonneboiler of een andere warmtepomp in huis. Uit die testen zal DeWarmte meer leren over de extra besparingen in gas en/of elektriciteit.

46 03

Extra voordelen

De systeemoplossing van De Warmte zal de afnemer netto zo’n 3.000 euro gaan kosten. Daarbij zijn subsidies al verrekend. Auke en Sander verwachten dat het systeem in vijf tot zeven jaar is terugverdiend. Er zullen ongetwijfeld ook woningeigenaren zijn die liever het dubbele betalen en dan in een klap hun woning gasloos maken met een lucht-lucht of lucht-waterwarmtepomp. De ondernemers onderkennen dat. ‘Maar’, zeggen ze, ‘ons systeem heeft wel wat additionele voordelen. Er is namelijk geen laagtemperatuur afgiftesysteem (ltv) of vergaande isolatie voor nodig, dus daarmee bespaar je extra investeringen. En ons systeem heeft geen buitenunit, wat veel mensen toch lelijk of lawaaierig vinden. Bovendien: kies je voor een lucht-water of lucht-luchtwarmtepomp,  dan zul je óók een oplossing moeten zoeken voor het leveren van warmtapwater. Doe je dat met een elektrische spiraal, dan ben je niet efficiënt en zeker niet duurzaam bezig. De HeatCycle kan beide leveren, met een zeer laag elektriciteitsgebruik, ook tijdens koude winters.’

De werkzaamheden en de installatiekosten zijn beperkt

Installatiekosten beperkt

Een ander voordeel is dat elke installateur het systeem in principe kan uitvoeren. De werkzaamheden zijn beperkt tot de aanpassingen aan het riooldeel en het aanleggen van een retourleiding naar de inlaatcombinatie van de ketel. De installatiekosten zijn dan ook beperkt. ’Nog een voordeel’, zegt Auke, ‘er is geen STEK-certificering nodig, want het koudemiddel zit in een afgesloten deel van de warmtepomp. En diepgaande kennis van warmtepompen is ook niet nodig, want de installatie hoeft niet gedimensioneerd te worden op de warmtevraag van de woning.’

Zelf in controle blijven

DeWarmte gaat het product zelf vermarkten. De ondernemers onderhouden het klantcontact, de klant betaalt DeWarmte, DeWarmte betaalt de uitvoerende installateur. ‘We hebben nu een partner waarmee we samen de pilots doen, dat is Verkade Klimaat. Later willen we uiteraard meer partner-installateurs aantrekken. We houden het bewust in eigen hand, omdat we dan controle en zicht houden op onze eigen installaties. We horen te vaak berichten over op zich goede warmtepompen die omslachtig zijn geïnstalleerd, waardoor ze niet goed werkten. Daardoor ontstaat het beeld dat warmtepompen niet goed werken, wat niet zo is. Dat willen we zeker in de eerste fase voorkomen.’

Tekst: Astrid Zoumpoulis
Fotografie: Industrie

Lees meer artikelen in het dossier Verwarming