Stel, je wil een warmtepomp kopen. Of je hebt al een exemplaar in je technische ruimte staan. Dan wil je natuurlijk dat die zo efficiënt mogelijk werkt. Een slimme sturing is een manier om je warmtepomp efficiënt en kostenbesparend te laten draaien. Maar hoe begin je daar aan? Moet je een technische achtergrond hebben om slim te sturen, en welke apparaten heb je er allemaal voor nodig? We spraken met Sam Hamels en Joannes Laveyne, onderzoekers aan de UGent, voor een cursus “Slim sturen voor Dummies.”
Hallo Sam en Joannes. Waarom zouden we onze warmtepompen eigenlijk slim willen sturen?
Sam: “We stappen steeds meer over van gas naar elektriciteit om onze huizen te verwarmen. Concreet betekent dat dat we naar miljoenen warmtepompen gaan in de toekomst om klimaatneutraal te worden. Als die miljoenen warmtepompen ‘dom’ hun ding gaan doen, vormt dat een risico voor het energienet. Dan gaan we grote pieken en diepe dalen in het energieverbruik krijgen. Het zou ons energienet erg belasten - en dus duur maken - en dat moeten we vermijden. Een oplossing is slim sturen. Dat slim sturen gaat noodzakelijk zijn om de maatschappelijke kosten te drukken, maar het biedt ook financiële voordelen voor de gebruiker. Daarom is het belangrijk dat fabrikanten mee zijn met het verhaal en dat ze warmtepompen toelaten om slim gestuurd te worden in een overkoepelend systeem.”
Sam Hamels is onderzoeker aan de UGent
Een warmtepomp slim sturen: is dat makkelijk?
Sam: “In je woning kan je nu al een aantal apparaten slim sturen. Veel mensen hebben ervaring met hun (vaat)wasmachine en droogkast op een specifiek tijdstip in te stellen. Enkele knopjes intoetsen volstaat daarvoor. Ook thuisbatterijen vallen relatief gemakkelijk aan te sturen, en de mogelijkheden om een elektrisch voertuig slim op te laden, nemen snel toe. Heb je zonnepanelen? Dan kan je met al die toestellen je eigen zonne-energie optimaal benutten. Het aansturen van een warmtepomp is iets complexer, omdat het daar gaat over het binnencomfort van de bewoner(s).”
Voor welke apparaten is het zinvol om ze slim aan te sturen? Lees het hier.
“De meeste warmtepompen zorgen zowel voor sanitair warm water als voor het verwarmen van je woning. Sommige toestellen kunnen ook je woning koelen. Elk van deze functies kan slim aangestuurd worden, waarbij sanitair warm water het gemakkelijkste is en de verwarming het moeilijkste. Maar wat het vooral uitdagend kan maken, is om tegelijk verschillende doelen te bereiken met de sturing.”
“Je zonne-energie optimaal benutten is namelijk slechts één mogelijk doel. Een ander doel is om te besparen op het capaciteitstarief: netbeheerder Fluvius kijkt daarbij naar de “pieken” in je elektriciteitsverbruik. Wie grote verbruiken wat kan spreiden in de tijd, en dus kan vermijden om op specifieke momenten het net heel zwaar te belasten door van alles tegelijk te doen (vaatwas, elektrisch koken, auto opladen, warmtepomp sanitair warm water laten aanmaken,..), bespaart op zijn elektriciteitsfactuur.”
Joannes Laveyne doet onderzoek naar de stuurbaarheid van warmtepompen.
“Tot slot kan je als derde doel optimaal gebruik proberen maken van de schommelingen in de prijs voor de elektriciteit die je van het net afneemt. De prijs schommelt namelijk uur per uur. Tenminste, als je bij je leverancier kiest voor een dynamisch contract (in de plaats van vast of variabel). Zo zou je bijvoorbeeld op een donkere dag - wanneer je zonnepanelen weinig produceren - je warmtepomp kunnen laten draaien op het uur met de goedkoopste prijs op het net. Dat kan in het midden van de nacht zijn, wanneer er bijvoorbeeld net veel windenergie geproduceerd wordt.”
Voor echt slimme sturing moet de warmtepomp je huis leren kennen, en dat is niet zo eenvoudig."
“Om je warmtepomp vanzelf zijn verbruik te laten aansturen, zodat één of meerdere van deze doelen bereikt wordt, is vandaag nog niet zo eenvoudig. Op termijn waarschijnlijk wel, eenmaal fabrikanten hiervoor een performante, gebruiksvriendelijke app voorzien."
Kunnen warmtepompen dit vandaag al?
"De meeste warmtepompen die vandaag verkocht worden kunnen hooguit het aanmaken van sanitair warm water wat afstemmen op de eigen zonneproductie, meer niet. In het ideale scenario worden alle functies van de warmtepomp - inclusief het verwarmen van je woning - zo afgestemd dat de drie doelen maximaal bereikt worden. Zo wordt het elektriciteitsverbruik van je warmtepomp zo goedkoop mogelijk. Je warmtepomp zou soms lichtjes af mogen wijken van de temperatuur die jij in je woning ingesteld hebt (bv. 20°C). Als je een paar graden boven en/of onder de gevraagde temperatuur toelaat, dan krijgt het toestel dan de ruimte om zichzelf optimaal te sturen. Zo bespaar je uiteindelijk veel geld.”
“Voor zulke slimme sturing moet de warmtepomp ook je huis leren kennen: hoe lang duurt het om de ruimtes op te warmen met bijvoorbeeld vloerverwarming? Als de warmtepomp uitschakelt, hoe lang blijft de temperatuur dan hangen? Bovendien is dat ook erg afhankelijk van het weer buiten. Want het is misschien interessant om je woning eventjes niét te verwarmen, omdat de verwachte middagzon dat even later gratis en voor niets kan doen. En naast het weer en de kenmerken en eigenheden van de woning, zijn er natuurlijk ook nog de bewoners: wanneer ben je thuis en wanneer niet? Wanneer heb je bezoek? Wanneer ben je aan het koken? De algoritmes die al die dingen snappen en vervolgens ook optimaliseren, zijn in de praktijk nog niet beschikbaar. Op termijn komt het er allemaal, en wordt dit voor de gebruiker een fluitje van een cent, maar daar zijn we nog niet.”
Slim sturen is dus geen eenvoudige opgave. Welk soort warmtepomp moet je aanschaffen als je die toch slim wil sturen?
Joannes: “Het is niet zo dat je warmtepomp wel of niet geschikt is voor slimme sturing. Elke warmtepomp valt wel enigszins te sturen. Het is eerder een spectrum van ‘slim’, waarbij sommige warmtepompen heel wat meer te bieden hebben dan andere.”
Via Application Programming Interface (API) kan je je warmtepomp over je thuisnetwerk laten praten met andere slimme apparaten en koppelen aan verschillende services in en rond je woning."
“Zo zijn de meeste warmtepompen ‘Smart Grid Ready.’ Dat wil zeggen dat ze twee stuuringangen hebben waarbij je kan wisselen tussen 4 standen: je kan je warmtepomp blokkeren, hem normaal laten functioneren, je kan een hogere temperatuur adviseren en je kan een hogere temperatuur forceren. Dit is de meest basic slimme sturing. Het vereist wel de installatie van een bakje binnenin je warmtepomp. Hoewel het een heel simpel systeem is, is het installeren van dat bakje een grote stap voor veel mensen. Bovendien geeft het niet de beste sturing. Als je je warmtepomp blokkeert, dan blokkeren bijvoorbeeld zowel de aanmaak van sanitair warm water, als de verwarming van je woning.”
“Veel nieuwe toestellen werken daarom niet (enkel) meer met Smart Grid Ready, maar bieden ook een zogenaamde Application Programming Interface (API) aan. Via zo’n API kan je je warmtepomp over je thuisnetwerk laten praten met andere slimme apparaten en koppelen aan verschillende services in en rond je woning. Dat biedt veel meer mogelijkheden. Je kan bijvoorbeeld de productie van je sanitair water en verwarming wel apart regelen, of zelfs de temperatuur ervan wijzigen. Het is ook laagdrempelig: in de meeste gevallen volstaat het je warmtepomp met je wifi te verbinden om dit mogelijk te maken, en is er dus geen extra bakje vereist. Dit is de piste waar we uiteindelijk naartoe zouden moeten, maar niet alle fabrikanten kunnen dat al of willen dat. Met zo’n API geef je namelijk derde partijen, bv. de fabrikant van een slimme sturingsapp, verregaande controle over je product. Als die derde partij iets verkeerd doet waardoor er comfortverlies optreedt, bv. te koud sanitair water, kan dat ook negatief afstralen op het imago van de warmtepomp. Veel fabrikanten kiezen er dan ook voor om hun API af te schermen, en de aansturing ervan enkel mogelijk te maken via hun eigen producten en apps. Dat is eenvoudiger en veilig, maar limiteert opnieuw de mogelijkheid om echt slim te gaan sturen via een overkoepelend systeem dat ook met andere toestellen praat.”
Is de technologie dus nog niet helemaal op punt?
Sam: “Van alle soorten slimme sturing, staat de sturing van de warmtepomp het minst ver. Je hebt veel verschillende merken en die spreken elk hun eigen taal. Als je een doosje van het ene merk koopt, zal dat enkel kunnen communiceren met de warmtepomp van dat ene merk. Maar je hebt één centraal brein nodig dat ook rekening houdt met of je elektrische wagen aan het laden is, en of je thuisbatterij niet te veel elektriciteit gebruikt. Anders kan je alsnog eindigen met een te hoge piek in je energieverbruik.”
Joannes: “De wereld van slimme sturing van warmtepompen is op dit moment het Wilde Westen. Er is een enorm potentieel, maar iedereen doet iets anders. De ene fabrikant maakt een bakje dat ze slim noemen, maar eigenlijk niet presteert. De ander maakt een goed systeem dat enkel werkt voor toestellen van het eigen merk. Voor de consument is het moeilijk om zich te oriënteren. Je moet al behoorlijk zelfredzaam zijn. De markt moet nog wat uitkristalliseren.”
Wat is dan de oplossing voor de consument die wel energie- en kostenbewust wil omgaan met apparaten thuis?
Joannes: “Je kan in de eerste plaats voor een heel eenvoudige sturing gaan, gebaseerd op de 80/20-regel. Je steekt er 20% moeite in en je hebt 80% resultaat. Als je zonnepanelen hebt, kan je instellen dat je warmtepomp werkt op het midden van de dag - als er het meeste zonnestroom beschikbaar is. Op jaarbasis is dat een prima optie, zonder ingewikkelde sturing. Een andere ingreep is het uitzetten van je warmtepomp van bv. 18 tot 20 u. Dat is klassiek een moment waarop er veel elektriciteit gebruikt wordt. Je bent dan wellicht aan het koken, dus het tijdelijk afspringen van je warmtepomp gaat geen impact hebben op je comfort. Maar het is wel positief voor je energierekening. De manier om die simpele ingrepen te doen is betrekkelijk eenvoudig, bv. via de app van de fabrikant van je warmtepomp. Vaak kan het ook via je thermostaat of het display van de warmtepomp.”
Stel in dat je warmtepomp werkt op het midden van de dag - als er het meeste zonnestroom beschikbaar is: een heel eenvoudige, maar slimme sturing."
Sam: “Gelukkig bestaan er vandaag al apps die een stapje verder gaan. NIBE heeft bijvoorbeeld een app waarbij er rekening wordt gehouden met dynamische prijzen op de markt. Je kan zelfs een grafiekje zien van de elektriciteitsprijzen van de komende 24 uur. Daar kan je dan je verbruik op afstemmen. "Bijvoorbeeld als de prijs gunstig is, kan je beslissen om dan je boiler te laten opwarmen, of omgekeerd, bij hoge prijzen, het opwarmen uitstellen of vervroegen.”
Lees meer over dynamische tarieven en energiedelen
Joannes: “Wil je toch voor een meer geavanceerde slimme sturing gaan waarbij er meerdere apparaten met elkaar communiceren? Dan zijn er drie opties.
- Je kiest voor een oplossing die aangeboden wordt door één bepaalde fabrikant. Zij bieden een ‘ecosysteem’ aan waarin alles goed werkt, maar waar je niet buiten kan. Je hebt dan een bepaald merk warmtepomp nodig, een bepaald merk lader en een specifieke omvormer voor je zonnepanelen bijvoorbeeld. SMA is zo’n voorbeeld. Het is een merk van omvormers die ook een home energy management systeem heeft ontwikkeld. Werkt prima, zolang ook alle andere toestellen van SMA zijn.
- Je kan je slimme sturing uit handen geven en het iemand anders laten doen. Er zijn installateurs die slimme toepassingen aanbieden, maar daar moet je dan ook voor betalen. Het zijn oplossingen op maat. Hierbij moet je wel opletten: als de fabrikant iets wijzigt in de software, dan moet je slimme sturing weer aangepast worden en kan je nog eens in de buidel tasten. Een paar voorbeeldjes: LifePower, Homate, OpenMotics.
- Voor de technisch aangelegde mensen is er de DIY-manier. Er bestaat open source software voor domotica die steeds meer opschuift naar automatisering op energievlak. Home Assistant is een populair voorbeeld. Je moet het zelf installeren en integreren, maar in ruil heb je volledige vrijheid om een slimme sturing op maat van je huis en gezin te bouwen. Dit is echt voor de techneuten.”
Tips van Joannes en Sam
Joannes: “Als je een warmtepomp op het oog hebt, of een laadpaal of een thuisbatterij, Google de naam van het toestel en zet er “Home Assistant” achter. Dat is een DIY energiemanagementsysteem. Het wil daarom niet zeggen dat je Home Assistant moet gebruiken. Maar als het veel zoekresultaten oplevert, dan wil dat wel zeggen dat enkele doe-het-zelvers al hebben uitgevlooid dat het toestel op zijn minst aan te sturen valt. "Dat toont aan dat het toestel wellicht redelijk future-proof is.”
Sam: “Praat met installateurs en vertel meteen dat je slim wil sturen. Dan ga je snel merken waar je staat. Je kan zo veel informatie opzoeken als je wil, maar als je installateur het niet kent en niet mee wil gaan in jouw verhaal, dan ben je verloren. Kies voor iemand die jouw wensen begrijpt en die je apparaten wil installeren met slimme sturing.”
Joannes: “Staar je er ook niet te blind op. Mensen willen vaak te veel doen en meteen voor de meest geavanceerde domotica gaan. Voor al die toeters en bellen zit je echter al snel aan een hoge kostprijs. Begin klein. In de toekomst kunnen we ook achteraf nog veel toevoegen, en kunnen we ook later nog slim sturen via een app of een domoticasysteem.”
Hoe zien jullie de toekomst in van slimme sturing van je warmtepomp?
Sam: “Momenteel is er bij productenten van warmtepompen nog maar weinig animo om in te zetten op slimme sturing. Ze zijn bang voor klachten van klanten en bijgevolg een slechte naam. Bovendien zijn de meeste installateurs ook nog niet helemaal mee. Elke installateur heeft een eigen merk van warmtepomp dat ze installeren, en ze zuchten al eens als het gaat over slimme sturing. Ze hebben schrik voor telefoontjes, klachten, problemen en verwijten, en voor klanten die de schuld bij hen leggen en vervolgens niet betalen. Er zijn dus nog een aantal drempels.”
Joannes: “Momenteel voeren we met steun van de FOD Economie onderzoek uit rond ‘residentiële flexibiliteit.’ Hoe kunnen mensen slim omgaan met hun energiegebruik? Hoe gaan ze daar werkelijk mee om? Je kan bijvoorbeeld wel een technisch potentieel hebben, maar uiteindelijk is het ook het gedrag van de mensen dat de doorslag geeft. We identificeren technische en economische drempels. Op basis van al die bevindingen, willen we fabrikanten, installateurs en beleidsmakers ook inspireren om meer in te zetten op slimme sturing, zodat het versneld kan doorbreken. Want dat is echt nodig voor de energietransitie.”
Conclusie
Het slim aansturen van warmtepompen wordt in de toekomst onvermijdelijk, maar is op dit moment zeker nog niet evident. Overweeg je de aanschaf van een warmtepomp, kies dan voor een toestel dat kan communiceren (API) met een energiemanagementsysteem. Wil je nu al aan de slag? Dan zal veel afhangen van welk type warmtepomp je hebt, de verwachtingen die je hebt van het systeem, je eigen technische kennis, het budget en tijd dat je er wil aan spenderen, de kennis van je installateur,.. Een pasklare plug-and-play oplossing ligt nu nog niet voor het grijpen. Voor velen zal het toepassen van de beschreven 80/20 regel de meest haalbare kaart zijn. Of nog even geduld hebben…