Wat is een warmtekrachtkoppeling en waarvoor wordt het gebruikt?

tot 85 %

Totaalrendement

warmte + elektriciteit samen vs. 75 % bij gescheiden productie

tot 20 %

Brandstofbesparing

ten opzichte van afzonderlijke productie

max. 20 kW

Micro-wkk

kleine versie geschikt voor huishoudens

€ 8.000–€ 12.000

Kostprijs micro-wkk

aankoopprijs inclusief installatie

Een warmtekrachtkoppeling (wkk) is een installatie die gelijktijdig warmte en elektriciteit produceert uit één brandstof via een motor. Hoewel aardgas de meest gebruikte brandstof is, kan de wkk ook draaien op biogas of biomassa — waardoor het systeem als een groene energiebron kan worden ingezet. Het principe: bij de productie van elektriciteit in klassieke centrales gaat gemiddeld 40 % van de energie verloren als warmte. Een wkk vangt die warmte op en benut ze nuttig.

De wkk wordt hoofdzakelijk gebruikt door grote bedrijven, ziekenhuizen, serrebedrijven en landbouwers met vergistingsinstallaties, die tegelijk een grote en constante behoefte aan warmte en elektriciteit hebben. De micro-wkk is een verkleinde versie met een maximaal elektrisch vermogen van 20 kW, geschikt voor appartementsgebouwen of grote woningen. Boeren met biogasinstallaties wekken via de micro-wkk groene stroom op en kunnen die op het net plaatsen.

Hoe werkt een warmtekrachtkoppeling stap voor stap?

Het werkingsprincipe van een wkk bestaat uit vijf stappen:

  1. De brandstof laat de motor draaien via een van de beschikbare technieken: stoomturbine, gasturbine, inwendige verbrandingsmotor, Stirlingmotor of brandstofcel;
  2. de motor activeert een alternator die elektriciteit opwekt;
  3. de alternator produceert warmte, maar raakt niet overkwarm dankzij de koelvloeistof;
  4. een warmtewisselaar scheidt de warmte van de koelvloeistof en produceert warm water — ook uit de verbrandingsgassen;
  5. het warme water wordt benut voor sanitaire doeleinden of ruimteverwarming.

Hoe werkt de Stirlingmotor in een micro-wkk?

De Stirlingmotor is de technologie die micro-wkk's efficiënter en veiliger maakt dan oudere stoommachines. Wkk's met een vermogen onder 150 kW maken doorgaans gebruik van deze motor. De warmte die vrijkomt bij de verbranding van de brandstof drijft de motor aan, die op zijn beurt een generator activeert voor de elektriciteitsproductie. Per kWh elektriciteit produceert een Stirlingmotor-wkk bovendien 6 tot 10 kWh warmte. Overschotproductie van elektriciteit wordt op het net geplaatst, vergelijkbaar met zonnepanelen.

Wat is een brandstofcel-wkk en waarom is het milieuvriendelijk?

Een brandstofcel is de meest milieuvriendelijke wkk-technologie. Aardgas of waterstof wordt via een elektrochemische reactie — zonder verbranding — omgezet in elektriciteit en warmte. Doordat er geen verbrandingsproces plaatsvindt, zijn de emissies van schadelijke stoffen zoals NOx en CO minimaal. Een brandstofcel-wkk reduceert de CO₂-uitstoot met tot 50 % ten opzichte van klassieke gescheiden productie.

Hoeveel kost een micro-wkk en welke premies zijn er?

De aankoopprijs van een micro-wkk ligt tussen € 8.000 en € 12.000. De geschatte levensduur bedraagt 10 tot 15 jaar, wat ook de typische terugverdientijd is dankzij het lagere brandstofverbruik en de elektriciteitsopwekking. Om financieel rendabel te zijn, moet de installatie een groot aantal draaiuren per jaar maken — een wkk is minder interessant voor woningen met een lage en sterk variërende warmtevraag.

Wie komt in aanmerking voor een premie op een micro-wkk?

In Vlaanderen is financiële steun beschikbaar voor de aanschaf van een micro-wkk. De premie staat open voor ondernemingen, particulieren, niet-commerciële instellingen (scholen, verzorgingscentra) en publiekrechtelijke rechtspersonen. Om in aanmerking te komen, moet jouw installatie zijn opgenomen in de officiële lijst van erkende micro-wkk-types. Hieronder een uittreksel uit die lijst:

Erkende micro-wkk-installaties kleiner dan 10 kW (uittreksel)
Merk (fabrikant) Type Technologie Brandstof Elektrisch vermogen (kWe) Max. steunbedrag (€)
Biolectric 10 interne verbrandingsmotor biogas 9,7 45.590
Biotechnics Perkins KVT E15SI interne verbrandingsmotor biogas 9,7 45.590

Uittreksel uit de lijst erkende micro-wkk-installaties kleiner dan 10 kW (Vlaanderen). Raadpleeg de officiële overheidswebsite voor de volledige en meest recente lijst.

Naast het type installatie gelden er ook bijkomende voorwaarden: de brandstof is biogas, de installatie bevindt zich in het Vlaams Gewest, de startdatum valt na 1 januari 2018, het elektrisch vermogen ligt onder 10 kW, en de opgewekte warmte wordt nuttig gebruikt. De premie vraag je online aan via de officiële website van de Vlaamse overheid.

Wat zijn de voor- en nadelen van een warmtekrachtkoppeling?

Een wkk is niet voor iedereen de juiste keuze. Het systeem rendeert het best wanneer zowel warmte als elektriciteit continu en in grote hoeveelheden worden afgenomen. Voor de gemiddelde gezinswoning is een micro-wkk alleen interessant als de warmtevraag hoog genoeg is om de installatie veel draaiuren te geven.

Voordelen

  • Hoog totaalrendement van tot 85 % (warmte + elektriciteit samen)
  • Tot 20 % brandstofbesparing ten opzichte van gescheiden productie
  • Lagere CO₂-uitstoot: 5.788 ton CO₂ bespaard in Brussel met 12 installaties in 2017
  • Kan draaien op hernieuwbare brandstof (biogas, biomassa)
  • Elektriciteitsoverschot kan worden geïnjecteerd op het net

Nadelen

  • Hoge aankoop- en installatiekosten (micro-wkk: € 8.000 – € 12.000)
  • Hoge onderhoudskosten door mechanische complexiteit
  • Financieel rendabel alleen bij veel draaiuren en gecombineerde warmte- en elekticiteitsvraag
  • Onzekerheid over de toekomst van fossiel aardgas als brandstof
  • Niet geschikt voor slecht geïsoleerde woningen met lage verwarmingsvraag

Veelgestelde vragen over warmtekrachtkoppeling

Een cv-ketel produceert alleen warmte. Een wkk produceert tegelijk warmte en elektriciteit uit dezelfde brandstof. Daardoor is het totaalrendement van een wkk hoger: tot 85 % tegenover 90-107 % voor een condensatieketel (maar dan alleen warmte). De wkk levert bovendien elektriciteit op waarmee je andere apparaten kunt voeden of die je op het net kunt injecteren.

Een micro-wkk is financieel interessant als je woning een hoge en constante warmtevraag heeft én als de installatie veel uren per jaar kan draaien. Voor een gemiddeld rijhuis of appartement met moderne isolatie is de warmtevraag vaak te laag voor een vlotte terugverdientijd van 10 tot 15 jaar. Grote woningen, boerderijen of appartementscomplexen profiteren meer.

Ja. Een wkk kan naast aardgas ook draaien op biogas of biomethaan. Landbouwers met een vergistingsinstallatie combineren hun biogasproductie vaak met een micro-wkk. Zo produceren ze groene stroom en warmte voor de stallen uit hun eigen organisch afval. Dit systeem is erkend als groene energieproductie en kan recht geven op groenestroomcertificaten in Vlaanderen.

Er zijn vijf courante technieken voor warmtekrachtkoppeling: de stoomturbine (grote industrie), de gasturbine (grotere vermogens), de inwendige verbrandingsmotor (meest gebruikt voor middelgrote installaties), de Stirlingmotor (micro-wkk onder 150 kW, extern verbrand) en de brandstofcel (laagste emissies, elektro-chemisch proces zonder verbranding).

Warmtekrachtkoppeling: efficiënt maar selectief inzetbaar

Een warmtekrachtkoppeling is een krachtig instrument om energie-efficiëntie te verhogen en de afhankelijkheid van het net te verminderen. Voor grote energieverbruikers — ziekenhuizen, serres, landbouwbedrijven met biogas — is de businesscase duidelijk. Voor particulieren is een micro-wkk interessant in combinatie met een biogasinstallatie of een grote warmtevraag. Als onderdeel van de energietransitie speelt de wkk een rol als brug tussen fossiele en hernieuwbare brandstof, zeker wanneer ze draait op biogas of biomassa.