Het Zonnewarmtenet in het Ramplaankwartier

In de voorbereidingsfase stelde het projectteam een programma van eisen (PvE) op als functionele en technische basis voor het verdere ontwerp en de inkoopvoorbereiding van het Zonnewarmtenet.

Het PvE beschrijft de beoogde systeemwerking en de randvoorwaarden — waaronder de scope en de demarcatie tussen openbare ruimte en woningcomponenten — en de eisen voor betrouwbaarheid, beheerbaarheid, veiligheid, onderhoud, monitoring/regeling en gegevensuitwisseling. Daarmee diende het als gemeenschappelijk referentiekader voor de marktconsultatie, de uitwerking van het schetsontwerp en de latere kavel- en contractafbakening, zodat ontwerpkeuzes en aanbiedingen van marktpartijen onderling vergelijkbaar werden.

Het projectteam doorliep een marktconsultatie om een inkoopplan voor het wijknet te maken en de grootste technische en contractuele risico’s vroegtijdig te reduceren. Er zijn gesprekken gevoerd met diverse marktpartijen, met drie aanbevelingen als resultaat:

• Het oorspronkelijke ontwerp ging uit van het decentraal op druk houden van het net via een pompfunctie in de afleversets bij de woningen. Dit werd afgeraden: de benodigde onderdelen waren nog niet leverbaar en moesten worden ontwikkeld, de doorlooptijd zou lang en de levensduur kort zijn, de storingsgevoeligheid voor het hele systeem groot, de kosten lang onzeker, en de pompen zouden tegen elkaar in kunnen werken. Afstappen van decentrale drukregeling zou de complexiteit sterk verlagen en de levensduur verlengen.
• Het isoleren van het distributienet had bij het beoogde temperatuurregime waarschijnlijk geen gunstige kosten-batenverhouding.
• Een klassieke tender paste slecht bij dit innovatieve ontwerp, omdat de vraagspecificatie nog niet volledig was uitgekristalliseerd. Marktpartijen gaven de voorkeur aan een bouwteam-aanpak met ontwikkelvergoeding en prijsbandbreedtes, gekoppeld aan een outputgerichte specificatie per kavel.

Voor het ontwerp van de WKO-bronnen werd in maart–april een geohydrologisch onderzoek uitgevoerd. In april 2024 bleek dat er onvoldoende informatie was over het watervoerend pakket in de ondergrond: door de nabijheid van de duinen werd de zoet/zout-grens als onvoorspelbaar beschouwd.

Daardoor kon niet met voldoende zekerheid worden bepaald hoeveel bronnen nodig waren en welke risico’s (zoals tegenvallende capaciteit) acceptabel waren. Ook het risico op verstopping of putfalen was aanleiding voor aanvullende metingen. Een proefboring werd daarom noodzakelijk.

De boring is uitgevoerd tussen 5 en 14 juni 2024 en pakte gunstig uit: de ondergrond bleek zeer geschikt, waardoor twee in plaats van drie bronnen zouden volstaan.

In oktober 2024 was de eerste volledige versie van het schetsontwerp (v1.0) gereed. Die bevatte de technische specificaties van de WKO-bronnen, de buurtwarmtecentrale (met onder meer scheidingswisselaars, distributiepompen, een regeneratievoorziening en elektrische en bouwkundige voorzieningen) en het distributienet (netstructuur, huisaansluitingen, materiaalkeuze, isoleren/segmenteren en een aparte kostenraming), plus een functioneel hoofdstuk met bedrijfsstanden.

Twee belangrijke elementen ontbraken nog: een volwaardig energiemodel en een nauwkeurige specificatie van de huisgebonden installatie (afleverset, koppelmodule, warmtepomp en de regeling daarvan via het energiemanagementsysteem).

De benodigde hoeveelheid PVT was een onzekerheid: in 2024 was nog niet duidelijk voor hoeveel regeneratie PVT energetisch precies kon zorgen, en de hoeveelheid die bewoners zouden installeren zou pas bij volloop blijken. Om onbalans in de bodem te voorkomen, werd in de zomer van 2024 een studie gedaan naar aanvullende regeneratieopties: een lucht-water-warmtepomp, een drycooler en “power-to-heat”.

Centrale regeneratie zou strategische voordelen geven voor het zonnewarmtenet: meer sturing op de nettemperatuur en de warmtebalans in de bronnen, een grotere kans op een soepel vergunningtraject en minder financiële en ruimtelijke druk bij bewoners om de beoogde PVT-aantallen te halen.

Aanvankelijk leek de voorkeur uit te gaan naar een grote lucht-water-warmtepomp. Later verschoof de voorkeur op basis van de kosten toch naar drycoolers, ondanks dat die op warme dagen met PVT ‘concurreren’ om de laadcapaciteit van de WKO-bronnen.

Het energiemodel moest laten zien hoeveel energie zou worden gebruikt en opgewekt, waar verliezen zouden optreden en hoe de energiebalans tot stand zou komen — cruciaal voor een ‘prosumer’-net waarin levering door het net, teruglevering uit PVT en eigen PVT-gebruik samenspelen. De modellering bleek complexer dan gedacht.

In versie 1.0 zat een fundamentele onzekerheid over de regeling van de warmtepomp, met name de delta-T (het verschil tussen de in- en uitgaande verdampertemperatuur). Met een lage delta-T (kleiner dan 1 Kelvin), passend bij oudere warmtepompen, kwam het model uit op 16 m² PVT per woning — een onrendabele business case. Aanvullend marktonderzoek liet zien dat modernere warmtepompen een delta-T van 5 Kelvin of beter halen. Samen met een preciezere nettemperatuur (11,5–12,5 °C) daalde het benodigde PVT-oppervlak naar 9 tot 12,5 m² per woning.

Een verbeterd model 2.0 — een uursimulatie voor een standaardwoning over meerdere klimaatjaren, met een variabel berekende warmtepomp-COP — bracht de werkelijke meerwaarde van het net in beeld. In een koud jaar zou het net circa 570 kWh elektriciteit per woning besparen (bij € 0,35/kWh ongeveer € 200 per jaar), in een warm jaar circa 415 kWh (ongeveer € 145 per jaar). Ook het benodigde aansluitvermogen daalde: circa 1,8 kW met het net tegenover circa 3,3 kW bij een individueel systeem.

De benodigde afleverset schakelt en regelt in de woning tussen PVT, warmtepomp en wijknet: wanneer de warmtepomp bronwarmte uit de PVT gebruikt, wanneer ze warmte aan het net onttrekt, en wanneer de PVT warmte aan het net teruglevert. Deze afleverset bestaat uit twee delen. Het ‘buitendeel’ verbindt de woning met het wijknet en werd door de conceptwijziging sterk vereenvoudigd tot een klassieke afleverset. Het ‘binnendeel’ (de koppelmodule) bij de warmtepomp en PVT stuurt de stromen, inclusief het schakelen tussen brongebruik en teruglevering.

Dat binnendeel was nog niet op de markt en moest worden ontwikkeld. Toen de specificaties helder waren, volgde een marktconsultatie. Daaruit bleek dat leveranciers — gezien de vooralsnog beperkte oplage en het innovatieve karakter van het ontwerp — geen garantie op de afleverset wilden geven. Dat vormde een onacceptabel risico voor bewoners en het project.

Daar kwam bij dat de afleverset elke 15 jaar zou moeten worden vervangen, wat de business case aanzienlijk nadelig beïnvloedde.

In het voorjaar van 2025 drong de conclusie zich op dat het ZLT-net te duur werd ten opzichte van de meerwaarde voor bewoners, vergeleken met een stand-alone all-electric oplossing. Daarbij wilden leveranciers geen garantie op de afleverset geven en de opkomst van de propaanwarmtepomp — die een hogere temperatuuropwaardering (tot circa 70 °C) kan leveren — verminderde de noodzaak van een warmtenet voor minder goed geïsoleerde woningen verder.

Ter voorbereiding van de go/no-go werd de business case nog eenmaal door een externe partij getoetst en werden alternatieve warmtetechnieken verkend. In de stuurgroep met wijkbewoners en gemeente Haarlem viel in juni 2025 een ‘no go’: het wijkbrede ZLT-net zou niet in deze vorm worden aangelegd.