Energieplanning

De verborgen kosten van een suboptimaal energieontwerp

De duurste beslissingen in een energieproject worden vroeg genomen, op basis van weinig gegevens, en liggen daarna 20 tot 30 jaar vast. Is het ontwerp verkeerd, dan gaat er niets kapot. Het systeem draait, de rekeningen worden betaald, en niemand ziet ooit het efficiëntere en betrouwbaardere systeem dat nooit is gebouwd.

Bekijk wat de onderzoeken vonden ↓

Waarom de kosten verborgen blijven

Een slecht gekozen systeem faalt niet. Het draait.

Een te groot gedimensioneerd WKO-systeem verwarmt en koelt het gebouw nog steeds. Een warmtepomp die op de verkeerde vraag is gedimensioneerd, houdt het gebouw nog steeds warm. De meerkosten zie je terug als iets hogere rekeningen en als kapitaal dat minder oplevert dan het zou kunnen, elk jaar opnieuw, en op geen enkele factuur staan ze vermeld.

De meeste installaties worden nooit getoetst aan wat ze moesten leveren. Toen de Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied de jaarrapportages over 2020 van 383 open WKO-systemen in Noord-Holland beoordeelde, bleek dat meer dan de helft van de systemen die binnen hun vergunning bleven, minder dan 40% van het vergunde jaardebiet had benut. De conclusie: open systemen "in veel gevallen over een -onnodig- ruime Waterwetvergunning beschikken".

En dit zijn vergunde systemen die elk jaar moeten rapporteren. De meeste installaties krijgen zo'n beoordeling nooit.

Terugblik

Waar iemand de tijd nam om te kijken

De meeste energiesystemen worden nooit vergeleken met het plan waarop ze zijn gebouwd. Af en toe gaat een inspecteur of een rekenkamer achteraf terug en zet de beslissing naast wat er werkelijk is gebeurd. Hier zijn twee van die onderzoeken, allebei in Nederland.

33 WKO-systemen getoetst aan hun vergunning

≈ 60%

van de vergunde warmte werd gemiddeld daadwerkelijk geleverd, en ongeveer 50% van de vergunde koude, bij de 19 systemen waarvan beide cijfers bekend waren.

Voor het onderzoek "WKO waar voor je geld!" (2014) controleerde de Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied, samen met IF Technology en DWA, 33 open WKO-systemen en vergeleek de bedrijfsgegevens over een jaar met wat de vergunningen veronderstelden. De vergunningen gingen uit van een gemiddeld temperatuurverschil (ΔT) van 7,0 K bij warmtelevering en 8,0 K bij koudelevering. In de praktijk was dat gemiddeld ongeveer 4,5 K en 3,5 K.

De inspecteurs zagen besparingspotentieel bij 82% van de systemen. Bij die systemen was de meest voorkomende oorzaak de inregeling aan de gebouwzijde (70%), gevolgd door monitoring die niet op orde was (33%) en problemen bij de bron (24%); bij één systeem konden meerdere oorzaken tegelijk spelen. Bij 10% van die systemen bleek het systeem niet geschikt voor de warmte- en koudevraag of het gebruik van het gebouw. Geen van deze systemen viel uit. Ze draaiden, en leverden minder dan waarvoor ze waren ontworpen.

Nijmegen: een warmtenet gepland op een woningbouwprognose

€ 150 miljoen

zou volgens de gemeente worden geïnvesteerd in een warmtenet voor 14.000 woningen. De Rekenkamer constateerde later dat de verwachte aansluitingen steeds te optimistisch waren.

De Warmtevisie van Nijmegen uit 2014 had als doel 35.000 woningequivalenten op het warmtenet aan te sluiten. Volgens de Rekenkamer Nijmegen liet de business case voor het hybride warmtenet in de Waalsprong en het Waalfront (2008-2009) al zien dat die "fors gevoelig is voor een aantal parameters" en alleen met financiering tegen een lage rente een positief resultaat opleverde. Een financiële second opinion concludeerde dat een doorrekening met realistische rendementseisen waarschijnlijk een negatieve netto contante waarde zou opleveren.

Terugkijkend stelde de Rekenkamer vast dat het aantal aansluitingen in de Waalsprong en in de bestaande stad achterbleef bij de verwachtingen, ook na neerwaarts bijgestelde prognoses. Voor de Waalsprong noemde ze de reden: "In de Waalsprong is de achterblijvende woningbouw de reden." Het net was gepland en gefinancierd voor woningen die langzamer werden gebouwd dan verwacht.

De rode draad

Geen gebrek aan expertise. Een gebrek aan vergeleken opties.

Geen van deze projecten had een tekort aan engineers of adviseurs. De rapporten vertellen niet alles over hoe elk ontwerp tot stand kwam, maar ze wijzen op bekende beperkingen van conventionele planning:

Een beperkt aantal varianten. Elke optie die je handmatig uitwerkt kost tijd, dus vergelijken studies meestal een handvol opties die al aan het begin zijn gekozen.
Eén toekomst. In Nijmegen rustte de business case op één woningbouwprognose en één financieringsaanname. Toen de woningen langzamer kwamen, hield het plan geen stand.
Aannames over vraag en dimensionering die niemand ter discussie stelt. In het onderzoek uit 2014 lagen de temperatuurverschillen in de praktijk ver onder wat de vergunningen veronderstelden. Aan de elektriciteitskant stelde de ACM in 2024 vast dat de aangeslotenen in een inventarisatie van de netbeheerders gemiddeld 67% van hun gecontracteerd transportvermogen (GTV) benutten, al voegt de ACM eraan toe dat dit niet betekent dat een derde van dat vermogen onnodig wordt aangehouden. Als invoerwaarden niet over een bandbreedte worden getest, valt overdimensionering pas op als het systeem al draait.

In de meeste van deze gevallen was een bredere analyse mogelijk geweest. Maar als elk extra scenario een nieuwe ronde adviseurswerk betekent, is goed te begrijpen waarom die er vaak niet komt.

Wat een optimalisatiemodel anders doet

Niet "hoe presteert dit ontwerp?" maar "welk ontwerp presteert het best?"

Een simulatietool vertelt je hoe een ontwerp presteert dat jij hebt gekozen. Een optimalisatiemodel doorzoekt de combinaties van technologieën en capaciteiten voor je, in plaats van alleen de paar te beoordelen die je zelf hebt bedacht.

Elk uur van het jaar.

Vraag, zonne-opbrengst, prijzen en opslag worden over alle 8.760 uur gemodelleerd, zodat de dimensionering weerspiegelt hoe het systeem werkelijk draait.

Veel opties tegelijk.

Warmtepompen, WKK, ketels, pv, batterijen, warmteopslag, netten en netaansluitingen worden samen afgewogen, niet één voor één.

Veel toekomsten.

De analyse opnieuw draaien met hoge en lage energieprijzen, CO₂-prijzen of vraag kost uren, geen nieuwe studie. Je ziet welk ontwerp over de hele bandbreedte goed blijft, niet alleen welk ontwerp wint op de prognose.

Afwegingen zichtbaar gemaakt.

Kosten tegenover CO₂ tegenover zelfvoorziening, zodat de beslissing een geïnformeerde keuze is in plaats van één getal.

Niets hiervan vervangt het oordeel van de engineer. Het geeft dat oordeel wel veel meer om mee te werken, vroeg in het proces, nu wijzigingen nog goedkoop zijn.

Niet de beste van de drie opties die je tijd had om te vergelijken. De beste van duizenden.

Dat is wat Sympheny doet.

Wat een optimalisatiemodel niet kan

Goede engineers met betere tools

Een optimalisatiemodel is maar zo goed als de invoer. In de wijk Suurstoffi in Rotkreuz liet monitoring zien dat de warmtevraag twee keer zo hoog was als in de ontwerpberekening, en in het voorjaar van 2014 was het veld met bodemwarmtewisselaars volledig uitgeput. Optimaliseren op de verkeerde vraag had alleen een zelfverzekerd fout antwoord opgeleverd. Zien dat een vraagcijfer niet bij het gebouwtype past, is een kwestie van vakmanschap, geen rekenwerk.

In Nijmegen bleek al uit de business case dat die fors gevoelig was voor een handvol parameters. Een gevoeligheid die vóór de beslissing over varianten en toekomsten is getest, is veel moeilijker opzij te schuiven dan een kanttekening in een rapport.

Dat is de taakverdeling waarvoor Sympheny is gebouwd. Het optimalisatiemodel doet het uitputtende werk: duizenden combinaties, elk uur van het jaar, elk scenario. De engineer doet wat geen solver kan: de vraag formuleren, de invoer beoordelen en achter het advies staan. Elk resultaat is te herleiden tot de invoer, zodat engineers het kunnen bevragen in plaats van het op goed vertrouwen aan te nemen. En wordt een modelleervraag lastig, dan staat ons team van gepromoveerde specialisten in multi-energie-optimalisatie, met meer dan tien jaar onderzoek bij Empa achter zich, voor je klaar.

Bouw of beoordeel je zelf een model? Vijf checks voordat je een energiemodel vertrouwt (Engelstalig) →

Hoe het er in de praktijk uitziet

Port of Switzerland, Basel: plannen met een bandbreedte, niet met één punt

In de enige vrachthaven van Zwitserland wilden IWB en de partners van de haven weten wat ze moesten doen met een groot pv-overschot: terugleveren, delen, opslaan of iets anders. Het terrein telt veel gebouwen en exploitanten, sterk uiteenlopende lasten en een energiemarkt die vaak verandert.

IWB vergeleek met Sympheny vier strategieën in 16 scenariovarianten voordat er iets werd vastgelegd. Alle strategieën behalve de huidige situatie verlaagden de kosten met tot ongeveer 20 à 25%. De analyse liet ook zien dat niet de volatiliteit van marktprijzen, maar veranderende regelgeving het grootste risico is, en dat het onderling koppelen van de gebouwen de strategie is die de haven beschermt tegen een ongunstige tariefwijziging.

Lees de case study Port of Switzerland →

Bronnen

Plan je een project?

Praat met ons voordat de varianten vastliggen.

Sta je op het punt je vast te leggen op een energieconcept voor een wijk, campus, haven of industrieterrein? Dan laten we je zien hoe een geoptimaliseerde analyse van jouw project eruit zou zien, en waar het geld zit.

Plan een demo Start gratis proefperiode