31 januari 2020 HAN zet onderzoek naar warmtepompen voort in grootschalig innovatieprogramma

Het lectoraat Meet- en Regeltechniek van de Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN) initieerde in 2018 een onderzoek naar warmtepomptechnologie: HP-Launch. Voluit: High Performance Little Air Unit Natural Charge Heatpump. Met dit project speelde de onderzoeksgroep in op een enorme uitdaging binnen de energietransitie: ruim 7 miljoen woningen aardgasvrij maken.

Met een consortium van zes partijen werkt de hogeschool sindsdien aan een prototype voor een hybride warmtepomp die in het dak van bestaande Nederlandse woningen geplaatst kan worden. De resultaten van dit project worden 19 maart gepresenteerd aan alle partijen die hieraan hebben bijgedragen, waarna het project is afgelopen.

De HAN stopt niet met onderzoek naar warmtepompen. Sterker nog: het startte in januari al met een aantal nieuwe projecten binnen het consortium Integrale Energietransitie Bestaande Bouw (IEBB). Het programma – dat een omvang heeft van 21,4 miljoen euro - moet de verduurzaming van woningen enorm versnellen, zodat er vóór 2030 200.000 renovaties per jaar uitgevoerd kunnen worden.

IEBB is een van de Meerjarige Missiegedreven Innovatieprogramma’s (MMIP’s), die verbonden zijn aan het Klimaatakkoord. ‘Het overkoepelende doel is om in 2025 te komen tot een situatie waarbij er voor vrijwel alle gebouwtypen in de gebouwde omgeving goed werkende klimaatneutrale energiesystemen beschikbaar zijn die op grote schaal geproduceerd kunnen worden’, staat op de website van de RVO.

Voor de werkzaamheden die de HAN uitvoert binnen IEBB wordt gebruik gemaakt van resultaten die onderzoekers en bedrijven boekten tijdens eerder onderzoek. ‘We gaan bijvoorbeeld een regelsysteem ontwerpen voor warmte-opwekkers; dat maakt gebruik van kennis die we hebben opgedaan en modellen die we hebben gemaakt bij HP-Launch’, zegt Rob ter Steeg, onderzoeker bij het lectoraat Meet- en Regeltechniek.

De HAN en haar partners richten zich overigens niet alleen op de warmtepomp an sich. ‘We zitten er breed in, met veel projecten’, vervolgt Ter Steeg. ‘We zitten op de warmtepompen, op de aansturing daarvan en een beetje op opslag. Veel van wat wij doen is gerelateerd aan de aansturing en de modellering van warmte-opwekkers.’Voor de werkzaamheden die de HAN uitvoert binnen IEBB wordt gebruik gemaakt van resultaten die onderzoekers en bedrijven boekten tijdens eerder onderzoek. ‘We gaan bijvoorbeeld een regelsysteem ontwerpen voor warmte-opwekkers; dat maakt gebruik van kennis die we hebben opgedaan en modellen die we hebben gemaakt bij HP-Launch’, zegt Rob ter Steeg, onderzoeker bij het lectoraat Meet- en Regeltechniek.

De HAN en haar partners richten zich overigens niet alleen op de warmtepomp an sich. ‘We zitten er breed in, met veel projecten’, vervolgt Ter Steeg. ‘We zitten op de warmtepompen, op de aansturing daarvan en een beetje op opslag. Veel van wat wij doen is gerelateerd aan de aansturing en de modellering van warmte-opwekkers.’

De onderzoekers houden rekening met de energievoorziening als geheel. Het elektrificeren van de warmtevoorziening heeft een enorm effect op de betrouwbaarheid en betaalbaarheid van energie. Het elektriciteitsnet heeft steeds meer te lijden onder elektrische energietechnologie. Daarom is het zaak om apparatuur - zoals warmtepompen - slim te regelen, zodat er optimaal gebruik wordt gemaakt van duurzame energie en het net niet overbelast raakt of onnodig verzwaard hoeft te worden.

De onderzoekers ontwikkelen onder meer een controller. ‘Dat is een open source-controller, die kan gebruikt worden om warmtepompen in combinatie met zonnepanelen of zonnecollectoren op een slimme manier aan te sturen.’ Daarnaast is de hogeschool betrokken bij de ontwikkeling van een compressor voor een hoge temperatuurwarmtepomp en werkt het aan een configurator. Dat is een programma voor installateurs dat aangeeft met welke installaties een woning verduurzaamd kan worden, wat het oplevert en wat het kost.

Deze inspanningen levert de HAN uiteraard niet alleen. De hogeschool werkt, net zoals het deed in het HP-Launch-project, nauw samen met partners uit het werkveld. Het IEBB-consortium bestaat uit ruim 125 deelnemers vanuit kennisinstellingen, de bouw-, techniek- en ontwerpsector, overheden, woningeigenaren en bewoners.

De hogeschool is tevens betrokken bij een ander MMIP: Future Factory. Het doel hiervan is het ontwikkelen van een fabriek die in 2025 jaarlijks 25.000 renovaties kan leveren die passen op veertig procent van de woningen in Nederland. ‘In dit project wordt een fabriek gemaakt die panelen op maat kan leveren om woningen in te pakken, waardoor die bijna geen energiegebruik meer hebben. Daarnaast wordt een module gemonteerd met warmtepompen en ventilatiesystemen, waarna de woning is opgewaardeerd naar de huidige stand van de techniek’, legt Ter Steeg uit.