Het elektrisch energieverbruik van koelinstallaties in Nederland en de aanwezige hoeveelheid koudemiddelen per sector

Transcriptie

1 Het elektrisch energieverbruik van koelinstallaties in Nederland en de aanwezige hoeveelheid koudemiddelen per sector Relatienummer Rapportnummer Agentschap NL referentienummer ROBP Auteur(s) Ir. A.M.G. Pennartz M.V. van den Bovenkamp M.Sc. Bewerkt: AMP/MB/svd/mg Gecontroleerd: Initialen: AMP Paraaf: Regentesselaan HJ Amersfoort Postbus BM Amersfoort Telefoon: Telefax: website: energie@kwa.nl Rabobank KvK Gooi en Eemland:

2 Inhoudsopgave Inleiding 3 1. Energieverbruik van koelinstallaties in de industrie en dienstensector Indeling in sectoren en geraadpleegde bronnen Resultaten elektrisch energieverbruik koelinstallaties in de industrie en dienstensector in Nederland 6 2. Energiegebruik van koeling in de transportsector en huishoudens Koeling wegtransportsector Huishoudens 9 3. Energieverbruik (elektrisch) van koeling per doelgroep industrie en dienstensector/overheid, samengevat Voeding en genotmiddelenindustrie Industrie en dienstensector/overheid Warmtelevering door koelinstallaties en warmtepompen Potentieel van warmtelevering door reguliere koelinstallaties Warmtelevering door warmtepompen in enkele sectoren Koudemiddelhoeveelheden per sector Koudemiddelenhoeveelheden in de industrie en dienstensector Koudemiddelenhoeveelheden in transportsector Koudemiddelenhoeveelheden in de koopvaardij/visserij sector, reefer containers Koudemiddelenhoeveelheden in warmtepompen Koudemiddelstromen Beknopte trend per hoofdsector Samenvatting in overzicht Bronvermelding 23 Bijlagen: 1. Sectoren zonder koeling 2. Koudemiddelhoeveelheid per sector in een scenario dat de maximuminhoud nastreeft Blad 2 van 23

3 Inleiding Er was onvoldoende bekend van het energieverbruik van de koelinstallaties in een totaaloverzicht en per bedrijfssector tot het onderzoek van (hierna KWA). Dit vond plaats in 2004 en betrof een onderzoek naar het elektrisch energieverbruik van koelinstallaties in Nederland (KWA rapport DR02 [4]). Het onderzoek was uitgevoerd in opdracht van de Nederlandse Vereniging van ondernemingen op het gebied van Koudetechniek en Luchtbehandeling (NVKL). Aangezien de data zijn gestoeld op gegevens uit 2000, respectievelijk 2003, en er thans voor een deel betere cijfers beschikbaar zijn, vraagt dit onderzoek om actualisatie en een verdiepingsslag. Doel is na te gaan wat de relevantie is van de koeltechnische sector in Nederland als elektrische energieverbruiker. Daarnaast geeft het onderzoek inzicht in de mogelijkheden van koelinstallaties voor de opwekking en levering van warmte. Op basis hiervan kan men inzicht krijgen in het effect van energiebesparende maatregelen binnen de koelsector op het energieverbruik en dus op het CO 2 -reductiepotentieel. Dit laatste vormt geen onderdeel van dit onderzoek. Dit rapport moet men niet zien als een trendanalyse (met het vorige rapport uit 2004 als referentiepunt). Er zijn nieuwe inzichten verkregen die aanpassingen hebben opgeleverd in de sectorgroepering en verbruikscijfers. Op basis van het energieverbruik per sector heeft er een aanvulling plaatsgevonden en is een vertaalslag gemaakt naar de hoeveelheden koudemiddelen die in de installaties aanwezig zijn. Er is immers een relatie tussen het energieverbruik per jaar, het type en de grootte van de koelinstallatie (in kw koelvermogen) en de inhoud van de installatie (kg koudemiddel per kw koudevermogen geïnstalleerd). Per sector zijn bepaalde typen van koelinstallatie in zwang. In de industriële sectoren zijn pompcirculatie of compacte zwaartekrachtcirculatiesystemen met ammoniak en R22 of een HFK als koudemiddel gebruikelijk. In airconditioning koelsystemen worden zogenaamde DXsystemen en badverdampersystemen toegepast die werken volgens een te onderscheiden concept met een andere fabricagestandaard dan de industriële installaties. Er is een korte literatuurstudie uitgevoerd naar de lekkagepercentages van koudemiddelen per koeltechnische toepassing en naar de aard van de lekkages. Onderzoekers in eerdere studies geven aan hoe moeilijk het is om middels invulformulieren bedrijven te bewegen opgave te doen van de aard van lekkages in een toepassing. Studies geven aan dat lekkageverliezen voornamelijk ontstaan bij calamiteiten in een klein aantal installaties waarbij in korte tijd veel koudemiddel vrijkomt [14]. Op basis van deze praktijkervaring is afgezien van het houden van een enquête. Wel is de hoeveelheid koudemiddel in relatie gebracht met het Handelsstromenonderzoek [5] en emissie van koudemiddel volgens de STEK jaarrapportage [13]. De analyse richt zich op koelinstallaties waarbij met behulp van elektrisch gedreven compressoren koude wordt opgewekt. Cryogene koeling en absorptiekoeling en andere vormen van koudeopwekking zijn niet onderscheiden. Dit is acceptabel daar het grootste deel van de koudeopwekking plaatsvindt met compressiekoeling. De verbruiken van specifieke warmtepomptoepassingen zijn in het onderzoek beknopt beschouwd. De analyse richt zich met name op koelinstallatie die meer dan 3 kg koudemiddel bezitten. Blad 3 van 23

4 Binnen de koudetechniek placht men de volgende indeling in toepassinggebied te maken: 1. Industriële koeling 2. Commerciële koeling (supermarkten) 3. Klein commerciële koeling 4. Stationaire airconditioning 5. Transportkoeling 6. Huishoudkoeling 7. Koopvaardij/visserij koeling 8. Mobiele airconditioning (auto, bus, trein, etc) Dit onderzoek richt zich bij de industriële verbruikers en dienstensector op de installaties uit de toepassingsgebieden 1 tot en met 4. Energieverbruik ten gevolge van transportkoeling, huishoudkoeling en koopvaardij/visserij koeling worden kort toegelicht. Mobiele airconditioning blijft buiten beschouwing vanwege de koudemiddelinhoud per unit en het duidelijk nietindustriële karakter van de installatie. Dit geldt in feite ook voor de huishoudens. Toch is beknopt inzage gegeven in het grote energieverbruik voor koeling in de huishoudens. Blad 4 van 23

5 1. Energieverbruik van koelinstallaties in de industrie en dienstensector 1.1 Indeling in sectoren en geraadpleegde bronnen Voor de berekening van het energieverbruik van sectoren met koeling wordt het primaire energieverbruik van de industriële bedrijven in Nederland als uitgangspunt genomen, zoals dat is vermeld in de Meerjarenafspraken energie-efficiency: resultaten 2008 [9]. Niet alle sectoren die gebruik maken van koeling zijn vertegenwoordigd in de Meerjarenafspraken energieefficiency. De cijfers van de andere sectoren zijn van andere bronnen verkregen (Statline (CBS) [10], Infomil [7], Tebodin [12], ECN [18], etc.). KWA heeft bij enkele honderden bedrijven (waaronder MJA-bedrijven) energiebesparingonderzoeken uitgevoerd, met name in de sectoren waar ook koelinstallaties zijn opgesteld. Op basis hiervan is het energieverbruik per sector omgerekend naar het percentage dat het elektrische primaire energieverbruik van de koelinstallaties voorstelt. De voedingsmiddelensector, als grote koudegebruiker, is onder te verdelen naar de verschillende subsectoren, namelijk: zuivel, bier, koel- en vrieshuizen, vleesverwerkende, margarine, vetten en oliën, cacao, aardappelverwerkende, koffiebranderijen, frisdranken, groente & fruit visverwerkende, koek-, chocolade-, zoetwaren- en ijsfabrikanten, broodbakkerijen en frisdrankenindustrie. Daarnaast zijn gebruikers van koelinstallaties te vinden in de chemische industrie, petrochemische industrie, olie en gasproducenten en de rubber- en kunststofverwerkende industrie. Koelinstallaties vinden ook hun toepassing in de dienstensector en overheid. Hierbij is voor de indeling gekozen zoals deze is vermeld in de Meerjarenafspraken energie-efficiency: Resultaten uit 2008 [9] zijn aangevuld met de enkele nieuwe sectoren. Totaalcijfers omtrent energieverbruik voor koeling in de sector airconditioning van gebouwen zijn niet voorhanden. Literatuuronderzoek is gebruikt om op basis van het kantooroppervlak en percentage van geconditioneerd klimaat, aard en gebruik van installaties, het energieverbruik in te schatten [1]. De sectoren zonder procesgerichte koeling (koelen van processen en productieruimtes) die wel zijn vermeld in de Meerjarenafspraken energie-efficiency: resultaten 2008 [9], staan aangegeven in bijlage 1. Aan deze sectoren is geen koelverbruik toegekend doch in de praktijk zal deze wel aanwezig zijn in verband met de airconditioning van kantoorruimtes van deze bedrijven. Het aandeel is onbekend, zal beperkt zijn en niet voldoende nauwkeurig te bepalen. Energieverbruiken worden in verschillende studies vaak in PJ per jaar weergegeven. Opvallend is dat in de rapportages uit de literatuur niet altijd duidelijk wordt of het elektrisch energieverbruik als primair verbruik wordt weergegeven. Nu gaat men uit van 1 kwh= 9 MJ bij een elektriciteitscentrale rendement van 40% (opwekkingskant), dan weer kiest men voor 1 kwh= 3,6 MJ (energieverbruikkant). Statline (CBS) en ECN presenteren de verbruikscijfers. In deze rapportage is echter uitgegaan van primair elektrisch energieverbruik bij opwekking (ofwel 1 kwh= 9 MJ). Blad 5 van 23

6 1.2 Resultaten elektrisch energieverbruik koelinstallaties in de industrie en dienstensector in Nederland In de navolgende tabel zijn de totale energieverbruiken weergegeven voor alle industrie- en dienstensectoren die expliciet gebruik maken van koeling. Enkele agrarische sectoren zijn opgenomen in de overkoepelende groep: dienstensector. Per sector is het totaal elektrisch energieverbruik en het percentage van dat elektrische energieverbruik dat gemiddeld voor koeling nodig is aangegeven. Dit geeft het energiegebruik voor koeling in PJ primair per jaar. In een aantal sectoren wordt er gebruik gemaakt van WKK s voor de opwekking van elektriciteit. Dit betekent dat een deel van het aardgas wordt omgezet in elektriciteit. In de kolom totaal elektrisch energieverbruik is dit niet meegenomen, in deze kolom staat alleen de hoeveelheid aan primaire elektrische energie die aan de sector is geleverd door de elektriciteitleveranciers aangegeven. De elektriciteitsopwekking door WKK s is buiten beschouwing gehouden omdat de invloed hiervan op het eindresultaat relatief laag is (enkele PJ) en de hoeveelheid elektriciteitsopwekking door WKK s een hoge onzekerheid bevat. Sectoren waar het totaal elektrisch energieverbruik door processen en utilities in werkelijk hoger is dan dat is aangegeven in de onderstaande tabel door de aanwezigheid van WKK s zijn de aardappelverwerkende industrie, zuivelindustrie, MVO (Margarine, Vetten, Oliën), bierbrouwerijen, basischemie en petrochemie. Energieverbruiken van sectoren zonder procesgerichte koeling zijn opgenomen in bijlage 1. CBS [10] en ECN [18] geven de verbruiken aan warmte en elektriciteit voor de industrieclusters die in tabel 1.1 en bijlage 1 zijn aangegeven. Zij geven voor de industrie (voedingsmiddelenindustrie en industrie, met en zonder koeling) cijfers die hoger zijn dan de MJA cijfers. De CBS en ECN cijfers zijn in de tabellen verwerkt en waar de verbruiken niet specifiek aan de sectoren zijn toegewezen is de regel Overige.. toegevoegd. Op deze wijze komen de totalen uit de tabellen voor de industrie overeen met de ECN en CBS data. De dienstensector, overheid agrarische sector staat hier los van. CBS en ECN publiceren hierover verbruikscijfers voor een sector dienstensector en bouw die hoger liggen dan die in tabel 1.1. Het is echter de vraag welke subsectoren exact onder het begrip dienstensector en bouw vallen. Hier is niet verder op ingegaan. Blad 6 van 23

7 Tabel 1.1: energieverbruiken voor koeling in de industrie, dienstensector en agrarische sector Sector Totaal primair energieverbruik (2008, tenzij anders vermeld) Totaal elektrisch energieverbruik (2008, tenzij anders vermeld) Gem.%- elektriciteit verbruik van primair verbruik Gem. % koeling van elektra verbruik (2,3,6) %-elektriciteit koeling van primair verbruik Elektriciteitsverbruik t.b.v. koeling per jaar Elektriciteitsverbruik t.b.v. koeling per jaar PJ PJ % % % MWh/j PJprim/j Voeding en genotmiddelenindustrie Aardappelverwerkende industrie (1) 8,7 2,0 23% 55% 13% ,1 Cacao-industrie (1) 2,3 1,1 48% 12% 6% ,1 Groente-&fruit verwerkende industrie (1) 2,9 1,4 48% 25% 12% ,4 Koffiebranderijen (1) 0,9 0,5 56% 15% 8% ,1 Margarine, Vetten, Oliën (1) 7,6 0,8 11% 23% 2% ,2 Vleesindustrie (1) 4,3 2,8 65% 45% 29% ,3 Zuivelindustrie (1) 18,0 5,0 28% 35% 10% ,8 Frisdrankenindustrie (3) 1,0 0,5 50% 5% 3% ,0 Bierbrouwerijen (groot) (5) 3,9 2,0 51% 26% 13% ,5 Broodbakkerijen (2) 4,8 1,8 38% 48% 18% ,9 Visverwerkende industrie (4) 0,8 0,6 77% 50% 38% ,3 Koel- en vrieshuizen (1) 2,4 2,2 92% 90% 83% ,0 Koek-, chocolade- zoetwaren- en ijsfabrikanten (3) 2,0 0,8 40% 45% 18% ,4 Overige voeding/genot (4) 69, % 20% 12% ,0 Totaal % 27% 13% Industrie Chemische industrie (1) 10,2 4,0 39% 20% 8% ,8 Olie- en gasproducenten (1) (11) 40,8 10,8 26% 18% 5% ,9 Rubber- en kunststofverwerking (1) 9,6 7,4 77% 12% 9% ,9 Overige Industrie MJA (1) 14,2 10,3 73% 12% 9% ,2 Basischemie (4) (11) % 12% 3% ,0 Petrochemie (4) (11) % 15% 3% ,6 Overige industrie niet MJA (4) % 8% 1% ,5 Totaal % 13% 3% Dienstensector, overheid, agrarische sector Supermarkten (1) 10,9 7,6 70% 88% 62% ,7 Wetenschappelijk+HBO-onderwijs (1) 6,6 3,7 56% 9% 5% ,3 Ziekenhuizen (academisch) (1) 5,2 2,5 48% 16% 8% ,4 Datacenters ICT (6) 13,5 13,0 96% 22% 21% ,9 Ziekenhuizen (3) 26,9 12,9 48% 16% 8% ,1 Horeca (alleen airco) ( 5) 37,7 18,5 49% 15% 7% ,8 Kleine commerciële koeling (5) 7 12% 0% ,8 Kunstijsbanen en binnen-skisport (3) 0,5 0,4 80% 80% 64% ,3 Kantoorgebouwen met koeling (5,7) 56,9 30,8 54% 8% 4% ,5 Champignonteelt (5) 0, ,3 Bloembollensector (5) 1, ,2 Gekoelde teelt glastuinbouw (10) ,1 Melkkoeltanks (9) ,1 Totaal % 22% 13% Totaal alle sectoren *= o.a. drukkerijen, tabak, houtbewerking, leer, metaal-elektro, farmacie, kunstmest etc. De cijfers in de tabel tussen haakjes zijn bronverwijzingen naar de volgende bronnen, zie ook hoofdstuk 10 (1) SenterNovem MJA2-resultaten 2008 [9] (2) SenterNovem: Infomil: broodbakkerijen en brood en en banketbakkerijen 2007 [7] (3) KWA-rapportages en overwegingen op basis van proceskennis sectoren (4) Statline (CBS), 2006 [10], ECN [18]] (5) Vorige onderzoek [4] (6) Tebodin (2008) [12] (7) Agentschap.nl: Rapport energiecijfers kantoren [1] (8) Senternovem MJA resultaten 2006 [8] (9) KWA ism Mueller Lichtenvoorde (10) Agentschap.nl (11) JCN [15] Blad 7 van 23

8 1.2.1 Toelichting, kantoren Voor de kantoren is uitgegaan van een totaal vloeroppervlak van 46 miljoen m 2 [1]. Een deel daarvan heeft mechanische koeling. Het energieverbruik per jaar is voorts bepaald aan de hand van een koelvraag van 50 W/m2 bij een C.O.P. van 3 bij gemiddelde vollast draaiuren per jaar. Dit levert het overzicht volgens tabel 1.2. op. Dit resultaat is verwerkt in tabel 1.1. Tabel 1.2: elektriciteitsverbruik primair voor koeling van kantoorgebouwen Aantal m2 % oppervlak met Koelvraag koeling kw/m2 Gem. COP Gem. Pe/m2 Opgesteld Pe Vollastdraaiuren gem. per jaar Elektriciteitsverbruik t.b.v. koeling per jaar Elektriciteitsverbruik t.b.v. koeling per jaar m2 % kw/m2 - kw/m2 MW h/j MWh/j PJprim/j (Kantoor)gebouwen 4,6E+07 70% 0, ,017 5,47E , Toelichting, compressorenergie en hulpenergie voor koeling Uit de onderzoeken blijkt niet duidelijk of met het verbruik van koelinstallaties het verbruik van alleen de koelcompressoren wordt bedoeld. In de beleving worden deze machines altijd als belangrijkste verbruiker gezien. Vanuit opgesteld vermogen is dit begrijpelijk, doch deze machines draaien veel in deellast. Hoewel de bij de installatie behorende hulpenergie een lager geïnstalleerd vermogen heeft, maken deze apparaten juist veel draaiuren in vollast. Op jaarbasis kan deze hulpenergie, afhankelijk van het systeem, 25% tot 80% van de compressorenergie bedragen. In industriële installaties staat deze hulpenergie, gevormd door (met name) pompen, ventilatoren en besturingssystemen, fysiek niet bij de compressoren opgesteld, waardoor deze verbruiken niet als typisch koelsysteemverbruik worden gezien en niet als zodanig in energiebalansen worden meegenomen. Dit in beschouwing genomen, is het aannemelijk dat de energieverbruiken die direct met koeling samenhangen, in werkelijkheid hoger zijn dan in tabel 1.1 is vermeld. Het is waarschijnlijk dat de werkelijke verbruikcijfers die met koeling te maken hebben 15% tot 20% hoger liggen Toelichting grote chemie, petrochemie en aardgasproductie In de chemie vormt koeling in veel gevallen onderdeel van het productieproces. Vaak zijn procesgassen tevens de koelgassen, zoals etheen en propeen. In de sector zijn ook stoomgedreven compressoren aanwezig in koelmachines. De PJ hiervan zijn omgerekend als ware het elektromotor gedreven compressoren. Bij de winning van aardgas wordt koeling veelal gerealiseerd door het aardgas te laten expanderen. De gegevens in de tabel zijn afgeleid uit het onderzoek uit bronvermelding [15]. Daarnaast kent de chemische industrie ook veel koeling met koudwater of glycol/water mengsels als secundair medium. Dit zijn chillers (koudwater aggregaten) voor proceskoeling. De gegevens uit de sector industrie uit tabel 1.1. omtrent koeling bevatten onzekere factoren daar bedrijven met een grote verscheidenheid in een groep zijn ondergebracht. In de sectoren; Overige voeding en Overige industrie niet-mja zitten ook bedrijven die deelnemen aan het convenant Meerjaren Energie Efficiency (MEE). Ook deze groep is divers voor wat betreft de processen en toepassingen. Blad 8 van 23

9 2. Energiegebruik van koeling in de transportsector en huishoudens Hoewel dit niet een primaire doelgroep is geweest in dit onderzoek, is ter vergelijking een ordegrootte gegeven voor de elektrische verbruiken voor koeling in de transportsector en de huishoudens. 2.1 Koeling wegtransportsector In de wegtransportsector wordt er gebruik gemaakt van koeling vanwege producten die gekoeld vervoerd dienen te worden. In Nederland zijn er circa koelunits op vrachtwagens. Deze koelunits zijn gemiddeld 50 weken per jaar, 3 etmalen per week in gebruik. Ze werken dan gemiddeld 50% van de tijd in vollast en hebben een gemiddelde vermogensvraag van 10 kw [6]. De totale elektriciteitvraag van koeltransport is: units * 50 wk/j * 3 etmalen/week * 24 uur/dag * 0.5 vollast * 10kW vermogensvraag compressor = MWh/j. De elektriciteit wordt geproduceerd door de verbranding van diesel met een rendement van rond de 30%. Dus er is circa 3.8 PJ primaire energie aan dieselbrandstof nodig om aan de koelvraag voor wegtransport te voldoen. De hoeveelheid koelmiddelgebruik voor koeling in de wegtransportsector wordt besproken in hoofdstuk Huishoudens In de navolgende tabel zijn de energiegebruiken van de huishoudens weergegeven. De koeling van huishoudens bestaat voor het grootste gedeelte uit koelkasten en vriezers en voor een kleiner gedeelte uit airconditioningunits. Tabel 2.1: energiegebruiken voor koeling van huishoudens. Totaal primair energieverbruik 2009 Totaal elektrisch energieverbruik 2009 Gem.%- elektriciteit verbruik van primair verbruik Gem. % koeling van elektra verbruik (2,3,6) %-elektriciteit koeling van primair verbruik Elektriciteitsverbruik t.b.v. koeling per jaar Elektriciteitsverbruik t.b.v. koeling per jaar PJ PJ % % % MWh/j PJprim/j Huishoudens % 15% 6% Indien het verbruik van koeling in de huishoudens (18% van het huishoudenelektriciteitsverbruik) wordt vergeleken met dat van de industrie en dienstensector/overheid, dan is het verbruik van de huishoudens in verhouding bijzonder groot. Met deze gegevens in het achterhoofd is, vanuit het energieverbruik gezien, een trend naar steeds meer airconditioning in het woonhuis waarneembaar. Indien dit voortgaat, waarbij airconditioningapparatuur in huis even normaal wordt als de aanwezigheid van koel- en vrieskasten, dan zal het energieverbruik van de huishoudens met eenzelfde absoluut getal of meer toenemen. Wordt rekening gehouden met energiezuinige koel/vrieskasten, alle met label A-plus met een verbruik van ca. 330 kwh/jaar voor gemiddeld 7 miljoen huishoudens in Nederland dan bedraagt het getal in de laatste kolom van bovenstaande tabel 21 PJ primair per jaar. De genoemde 34 PJ komt overeen met een gemiddeld jaarverbruik van ca. 510 kwh/jaar per huishouden. Een stimulering van verdere integratie van warmtepompen met de functie koelen en verwarmen in huis kan de grote toename in energieverbruik door airconditioningunits keren. Dit effect zal groter zijn dan het streven naar de toepassing van energiezuinige airconditioningunits. Daar de koelkasten hermetische vooraf afgevulde units zijn is de koudemiddelvulling niet meegenomen in dit onderzoek. Blad 9 van 23

10 3. Energieverbruik (elektrisch) van koeling per doelgroep industrie en dienstensector/overheid, samengevat Uit tabel 1.1 kan het elektrisch energieverbruik van koeling als percentage per doelgroep worden beschouwd. 3.1 Voeding en genotmiddelenindustrie Een doelgroep waarmee koeling vaak wordt geassocieerd is de voeding en genotmiddelenindustrie bij de productenverwerking. Het totale energieverbruik (gas en elektriciteit, primair) van deze sector bedraagt circa 129 PJ. Bij een elektriciteitsaandeel voor koeling van 17 PJ is dit 13% van dit totaal. Evenzo is het aandeel koeling in elektriciteitsverbruik 27% (17 PJ van 62 PJ). Het Centraal Bureau voor de Statistiek (CBS) [10] en ECN [18] geven voor de voedings- en genotmiddelensector (V&G) een veel hoger totaalverbruik (67 PJ aan warmte en 62 PJ aan elektriciteit primair) dan gedekt wordt door de MJA-cijfers over sectoren met koeling (38 PJ aan warmte en 22 PJ aan elektriciteit primair). Deze laatste cijfers spitsen zich wel enkel toe op de voedingsmiddelenindustrie. Het verschil CBS en MJA is verwerkt in tabel 1.1 onder de kop Overige voeding/genot. Deze sector is niet nader te preciseren. Koeling wordt zeker toegepast, het percentage elektriciteitsverbruik voor koeling is realistisch laag op 20% geschat. 3.2 Industrie en dienstensector/overheid De industrie (de voedings- en genotmiddelenindustrie en de industrie uit tabel 1.1) heeft een elektrisch energieverbruik van 200 PJ [10] [18]. Koeling neemt met 35 PJ een aandeel van 18 % voor haar rekening. In tabel 3.1 zijn beide sectoren gesplitst weergegeven. De dienstensector, agrarische sector en overheid hebben een elektrisch energieverbruik van circa 96 PJ. Koeling neemt met 21 PJ een aandeel van 22% voor haar rekening. De industrie en dienstensector en overheid als totaal hebben een elektrisch energieverbruik van 296 PJ. Koeling neemt met 56 PJ een aandeel van 19 % voor haar rekening. Dit kan oplopen tot 21% indien de post hulpenergie hierbij wordt betrokken (zie paragraaf 1.2.2). Wordt de industriegroep meegerekend die geen proceskoeling heeft (bijlage 2) dan is het aandeel elektriciteit voor koeling 13% van het totale verbruik van alle sectoren. Zie tabel 3.1. De laatste kolom in tabel geeft het koudegebruik of de koudeopwekking in PJ thermisch. Tabel 3.1 samenvattend overzicht aandeel elektriciteit voor koeling per sectorgroep en als totaal Sectoren en energiegebruik Elektriciteit primair Elektriciteit voor koeling Aandeel koeling in elektriciteit Koude opwekking th. PJ/j PJ/j % PJ/j V&G industrie Industrie Diensten, overheid en agrarisch Industrie zonder koeling Totaal Blad 10 van 23

11 4. Warmtelevering door koelinstallaties en warmtepompen 4.1 Potentieel van warmtelevering door reguliere koelinstallaties Koelinstallaties zijn in feite warmtepompen. Zij brengen warmte van een lagere temperatuur naar een hogere temperatuur. De warmte op deze hogere temperatuur wordt bij het grootste deel van de koelinstallaties niet benut en wordt aan de omgeving (buitenlucht) afgestaan. Door deze warmte wel te gebruiken kan worden bespaard op het verbruik van fossiele brandstoffen en dus op CO 2 emissies. In tabel 4.1 is aangegeven dat in totaal warmte van circa 60 PJ en 39 PJ (totaal industrie, respectievelijk diensten en agrarische sector) op circa 40 C geleverd kan worden door de koelinstallaties. Met Hoge Temperatuur warmtepompen (HTwp) kan men tot 110 C komen. Hiermee kan het warmteverbruik van 534 PJ (totaal industriesectoren, warmte is kolom 1 minus kolom 2), respectievelijk 64 PJ (dienstensector e.a.) theoretisch worden gereduceerd met een deel van de 60 PJ respectievelijk 39 PJ aan warmte. Tabel 4.1: condensorwarmte beschikbaar afkomstig van koelinstallaties Sector Totaal primair energieverbruik (2008, tenzij anders vermeld) Totaal elektrisch energieverbruik (2008, tenzij anders vermeld) Elektriciteitsverbruik t.b.v. koeling per jaar Elektriciteitsverbruik t.b.v. koeling per jaar Gem. Berekende COP koelinstallaties per branche* Vrijkomende condensorwarmte (T=30-45 C) PJ PJ MWh/j PJprim/j - PJth/j Voeding en genotmiddelenindustrie Aardappelverwerkende industrie (1) 8,7 2, ,1 2,5 1,5 Cacao-industrie (1) 2,3 1, ,1 3,5 0,2 Groente-&fruit verwerkende industrie (1) 2,9 1, ,4 3,0 0,6 Koffiebranderijen (1) 0,9 0, ,1 3,0 0,1 Margarine, Vetten, Oliën (1) 7,6 0, ,2 3,0 0,3 Vleesindustrie (1) 4,3 2, ,3 2,5 1,8 Zuivelindustrie (1) 18,0 5, ,8 3,5 3,2 Frisdrankenindustrie (3) 1,0 0, ,0 3,5 0,0 Bierbrouwerijen (groot) (5) 3,9 2, ,5 3,0 0,8 Broodbakkerijen (2) 4,8 1, ,9 3,0 1,4 Visverwerkende industrie (4) 0,8 0, ,3 3,0 0,5 Koel- en vrieshuizen (1) 2,4 2, ,0 2,5 2,8 Koek-, chocolade- zoetwaren- en ijsfabrikanten (3) 2,0 0, ,4 3,0 0,6 Overige voeding/genot (4) 69, ,0 3,0 12,8 Totaal Industrie Chemische industrie (1) 10,2 4, ,8 4,0 1,6 Olie- en gasproducenten (1) (11) 40,8 10, ,9 4,0 3,9 Rubber- en kunststofverwerking (1) 9,6 7, ,9 4,0 1,8 Overige Industrie MJA (1) 14,2 10, ,2 3,0 2,0 Basischemie (4) (11) ,0 3,5 16,2 Petrochemie (4) (11) ,6 3,5 6,5 Overige industrie niet MJA (4) ,5 4,0 1,0 Totaal Dienstensector, overheid, agrarische sector Supermarkten (1) 10,9 7, ,7 3,0 10,7 Wetenschappelijk+HBO-onderwijs (1) 6,6 3, ,3 4,0 0,7 Ziekenhuizen (academisch) (1) 5,2 2, ,4 4,0 0,8 Datacenters ICT (6) 13,5 13, ,9 4,0 5,7 Ziekenhuizen (3) 26,9 12, ,1 4,0 4,1 Horeca (alleen airco) ( 5) 37,7 18, ,8 4,0 5,6 Kleine commerciële koeling (5) ,8 3,0 1,3 Kunstijsbanen en binnen-skisport (3) 0,5 0, ,3 2,5 0,4 Kantoorgebouwen met koeling (5,7) 56,9 30, ,5 4,0 4,9 Champignonteelt (5) 0, ,3 3,0 0,5 Bloembollensector (5) 1, ,2 3,0 0,3 Gekoelde teelt glastuinbouw (10) ,1 3,5 2,0 Melkkoeltanks (9) ,1 2,5 1,5 Totaal Totaal alle sectoren *= o.a. drukkerijen, tabak, houtbewerking, leer, metaal-elektro, farmacie, kunstmest etc. ** Berekend op basis van carnot rendement (zie gemiddelde verdamper T ) Warmteafgifte bij reguliere koelinstallaties kan plaatsvinden op 30 C tot 50 C. Het energieverbruik van de compressor neemt wel toe bij 50 C ten opzichte van 30 C, maar het blijft energetisch en CO 2 technisch, veel voordeliger om te verwarmen met een warmtepomp. Blad 11 van 23

12 Voor warmtebenutting op 30 C tot 50 C moet een bestaand warmtevragend systeem in de regel wel aangepast worden. Bij nieuwbouw is dit interessanter. Warmtelevering tot 80 C is mogelijk door een tweede compressor als warmtepomp op het warmteniveau van 30 C van de koelinstallatie te plaatsen. Dit kost wel meer energie maar blijft toch een zinvolle optie, omdat de CO 2 emissie ten opzichte van een ketelgestookte verwarmingssysteem ongeveer halveert. In de volgende tabel 4.2 zijn de resultaten uit tabel 4.1 samengevat, waarbij de warmtebehoefte van de twee sectoren in PJ per jaar zijn vermeld. Tabel 4.2: potentieel warmtelevering door koelinstallaties Sectoren met koeling en energiegebruik Warmte primair Elektriciteit primair Elektriciteit voor koeling Condensor warmte 40 C PJ/j PJ/j PJ/j PJ/j V&G industrie Industrie Diensten, overheid en agrarisch Warmtelevering door warmtepompen in enkele sectoren Warmtepompen worden in de praktijk gebruikt voor de levering van koude en warmte. De glastuinbouw en de utiliteit zijn sectoren waar het gebruik van warmtepompen voor de levering van warmte zich goed positioneert. Hieronder staat aangegeven hoeveel energie momenteel in deze twee sectoren wordt gebruikt en geproduceerd door warmtepompen. Glastuinbouw: Circa 200 hectare semigesloten kassen die met 100 W/m 2 worden verwarmd met een COP van 3. De warmtepompen draaien gemiddeld circa uur per jaar. Dit is: MWh/j verbruik aan elektriciteit. Utiliteit: Circa 1000 projecten met gemiddeld m 2 bruto vloeroppervlak die met 50 W/m 2 worden verwarmd met een COP van 3. De warmtepompen draaien gemiddeld circa uur per jaar. Dit is MWh/j elektrisch verbruik. In warmtepompen zitten koudemiddelen. In het volgende hoofdstuk is de hoeveelheid koudemiddelen die aanwezig is in warmtepompen indicatief aangeven. Blad 12 van 23

13 5. Koudemiddelhoeveelheden per sector 5.1 Koudemiddelenhoeveelheden in de industrie en dienstensector Op basis van het energieverbruik per sector is een vertaalslag gemaakt naar de hoeveelheden koudemiddelen die in de installaties aanwezig zijn (tabel 5.1). Er bestaat immers een relatie tussen het energieverbruik per jaar, het type en de grootte van de koelinstallatie (in kw koelvermogen) en de inhoud van de installatie (kg koudemiddel per kw koudevermogen geïnstalleerd). Op basis van de kwh elektrisch energieverbruik van compressoren is middels de COP (Coëfficiënt Of Performance), het aantal draaiuren per jaar en een gemiddelde belastingfactor van 50% het geïnstalleerde koudevermogen berekend. Met dit koudevermogen is, met behulp van een factor kg koudemiddel per kw koudevermogen geïnstalleerd, de hoeveelheid aanwezige koudemiddel berekend per sector. Per sector is vervolgens een inschatting gemaakt van de hoeveelheden naar het type koudemiddel: HCFK (R22), HFK en NH 3 als natuurlijke koudemiddel. In de volgende tabel is per type installatie een koudemiddelinhoud per kw koelvermogen opgenomen. KWA is als adviseur betrokken geweest bij tal van koelinstallaties bij verbetering van bestaande installaties en nieuwbouwinstallaties. Op basis hiervan is de volgende tabel samengesteld. Tabel 5.1: inhoud koudemiddel per kw koelvermogen geïnstalleerd voor verschillende toepassingen Applicatie sectoren Kg inhoud koudemiddel per kw koudevermogen Qo Koel- en vrieshuizen Koel-, vries bewaren 0,7-2 Inkoelen, invriezen tot 3 Voedingsmiddelenindustrie tot 2 Proceskoeling 0,1-1,5 Supermarkten, horeca 0,3-1 Comfortinstallaties Kantoren, zorgcentra 0,2-0,8 Kleinere airco's 0,4 In grote lijnen wordt de factor kg koudemiddel per kw koudevermogen geïnstalleerd bepaald door de volgende systeemontwerpen: a) koelsysteem met directe expansie (factor: 0,3 kg/kw) b) systeem met badverdamper of flooded verdamper en koudedrager (factor: 0,6 kg/kw) c) pompcirculatiesysteem en afscheidervat met koudemiddel via een uitgebreid leidingnet door alle verdampers circulerend (factor: 1 tot 2 kg/kw) d) zwaartekrachtcirculatie met afscheidervat met koudedrager (factor: 0,2 kg/kw) e) Watergekoelde condensor, verdampingscondensor en luchtgekoelde condensor in oplopende volgorde van kg koudemiddel per kw Qo (verhogen de factoren van a t/m d met 50% tot 70%) De KWA teams Milieu en Energie hebben jaarlijks contacten met circa 400 bedrijven, waarbij men op de hoogte is van de aanwezigheid van klassieke installaties met hoge kg/kw en modernere met lage kg/kw factoren. In de tabel zijn beide extremen niet opgezocht maar is getracht een gemiddelde factor voor een sector aan te geven (oude en nieuwe installaties). De levensduur van industriële koelinstallaties bedraagt circa 30 jaar. Voor niet industriële installaties is dit korter (15 tot 25 jaar). Dat betekent dat in de periode 1998 tot 2010 zo n 30% tot 40% van de koelinstallaties van voor 1998 zou moeten zijn vervangen. Nieuwe installaties hebben een lager kg/kw kengetal. Blad 13 van 23

14 Tabel 5.2: hoeveelheid koudemiddel per sector Sector Elektriciteitsverbruik t.b.v. koeling per jaar Gemiddelde bedrijfstijd koelinstallaties Geïnstalleerd Type koudemiddel in % koelvermogen koelvermogen kw kg koudemiddelvulling per kw geïnstalleerd Hoeveelheid aanwezige koudemiddelvulling PJprim/j u/j kw % % % kg kg kg ton ton ton NH3 HCFK (R22) HFK NH3 HCFK (R22) HFK NH3 HCFK (R22) HFK Voeding en genotmiddelenindustrie Aardappelverwerkende industrie (1) 1, ,4 1,4 0, Cacao-industrie (1) 0, ,2 0,8 0, Groente-&fruit verwerkende industrie (1) 0, ,0 1,0 0, Koffiebranderijen (1) 0, ,0 1,0 0, Margarine, Vetten, Oliën (1) 0, ,5 1,5 0, Vleesindustrie (1) 1, ,0 1,2 0, Zuivelindustrie (1) 1, ,0 0,8 0, Frisdrankenindustrie (3) 0, ,8 0,6 0, Bierbrouwerijen (groot) (5) 0, ,0 1,0 0, Broodbakkerijen (2) 0, ,0 1,5 0, Visverwerkende industrie (4) 0, ,2 0,8 0, Koel- en vrieshuizen (1) 2, ,2 1,5 0, Koek-, chocolade- zoetwaren- en ijsfabrikanten (3) 0, ,8 0,8 0, Overige voeding/genot (4) 8, ,8 0,8 0, Totaal Industrie Chemische industrie (1) 0, ,6 0,6 0, Olie- en gasproducenten (1) (11) 1, ,8 0,6 0, Rubber- en kunststofverwerking (1) 0, ,4 0,6 0, Overige Industrie MJA (1) 1, ,8 0,8 0, Basischemie (4) (11) 9, ,0 1,0 0, Petrochemie (4) (11) 3, ,8 0,8 0, Overige industrie niet MJA (4) 0, ,6 0,6 0, Totaal Dienstensector, overheid, agrarische sector Supermarkten (1) 6, ,8 0, Wetenschappelijk+HBO-onderwijs (1) 0, ,6 0, Ziekenhuizen (academisch) (1) 0, ,6 0, Datacenters ICT (6) 2, ,6 0, Ziekenhuizen (3) 2, ,6 0, Horeca (alleen airco) ( 5) 2, ,6 0, Kleine commerciële koeling (5) 0, ,6 0, Kunstijsbanen en binnen-skisport (3) 0, ,2 0,8 0, Kantoorgebouwen met koeling (5,7) 2, ,3 0,6 0, Champignonteelt (5) 0, ,6 0,6 0, Bloembollensector (5) 0, ,6 0,6 0, Gekoelde teelt glastuinbouw (10) 1, ,6 0, Melkkoeltanks (9) 1, ,6 0, Totaal Totaal alle sectoren *= o.a. drukkerijen, tabak, houtbewerking, leer, metaal-elektro, farmacie, kunstmest etc. Blad 14 van 23

15 Een Europese studie die EC no. 842/2006 [19] beschouwt past een vergelijkbare methode toe die eveneens de verhouding kg koudemiddel per kw koudevermogen gebruikt. Echter men hanteert waarden die ver boven die van tabel 5.1 liggen (grootte tussen de 1,5 en 7 kg/kw). Vanaf 1998 zijn veel installaties vervangen waarbij men in Nederland bij de nieuwe installatie streeft naar een lagere koudemiddelinhoud. Dit is zeker meer dan een decennium aan de gang. Hierdoor is de kg/kw verhouding gedaald ten opzichte van 20 jaar geleden. Rapport [19] hanteert voor Nederlandse begrippen erg hoge waarden. De aanwezige koudemiddelen is grof verdeeld in de percentages van de koudemiddelen ammoniak, R22 en de groep HFK types. In de groep NH 3 zitten ook de installaties die de andere natuurlijke koudemiddelen zoals CO 2 als koudemiddel of koudedrager en enkele koolwaterstoffen bevatten. Deze laatste is in hoeveelheid zeer beperkt. De methode om vanuit energieverbruiken om te rekenen naar koudemiddelinhouden kent onnauwkeurigheden. De relatie blijkt in de praktijk goed te werken voor een individuele installatie. Door de gemiddelde bedrijfstijd te verlagen of de COP te verhogen in de berekening wordt het koudevermogen hoger en daarmee de inhouden. De genoemde bedrijfstijd is reëel bij een belastingfactor van 50% (de installatie draait gedurende de bedrijfstijd op half koelvermogen). Ook de kg koudemiddel/kw factor kan hoger opgegeven worden maar er is een realistische bovengrens (zie tabel 5.1) De tabel heeft circa ton aan ammoniak en circa ton aan HCFK+HFK koudemiddelen. De grenzen opzoekend met deze methode naar een maximaal mogelijke koudemiddelhoeveelheid, bereikt men koudemiddelhoeveelheden die een factor 50% hoger liggen. Dit overzicht is gegeven in bijlage 2 waar dit maximum is aangegeven. De hoeveelheid ammoniak is in het maximum scenario circa ton en de hoeveelheid HCFK+HFK bedraagt circa ton. 5.2 Koudemiddelenhoeveelheden in transportsector In hoofdstuk 2.1 is uiteengezet dat er in de wegtransportsector gebruik wordt gemaakt van koeling vanwege producten die gekoeld vervoerd dienen te worden. In Nederland bestaan er circa koelunits op vrachtwagens. Gemiddeld is er 5 kg koelmiddel per koeleenheid aanwezig. Dit maakt dat de totale hoeveelheid koelmiddel dat aanwezig is in de wegtransportsector: * 5 = kilo [6]. Dit zijn voornamelijk HFK s. 5.3 Koudemiddelenhoeveelheden in de koopvaardij/visserij sector, reefer containers Bron [16] geeft inzicht in de koudemiddelhoeveelheid aan boord van schepen met koelinstallaties. Bron [17] geeft het aantal schepen aan zoals geregistreerd in het Vlootboek. De koudemiddelen zijn op basis hiervan naar rato toegepast. Op dit moment is circa de helft van de trawlervloot omgebouwd naar indirecte systemen. Het getal in de tabel is een schatting van de koudemiddelhoeveelheid van de huidige trawlers. De hoeveelheid HFK s wordt geschat op 150 ton in het totaal van 355 ton in tabel 5.3. Blad 15 van 23

16 Tabel 5.3: ontwikkeling koudemiddelinhoud scheepskoelinstallaties Categorie Aantal schepen Koudemiddel inhoud (ton) Aantal schepen Koudemiddel inhoud (ton) * Passagiersschepen Reeferschepen Andere koopvaardij Trawlerschepen Kotterschepen Totaal schepen Reefer containers 135 * Schatting naar rato aanwezige schepen en ca. 50% reductie bij de ombouw bij de Trawlers naar indirecte systemen Een schatting is gemaakt voor de aanwezig reefer containers in Nederland. Er is van uitgegaan dat circa koel- en vriescontainers in de havens aanwezig zijn voor onderhoud en wachtend op nieuwe bestemming. Met een vulling van circa 4,5 kg per container aan koudemiddel is er circa 135 ton aan koudemiddel aanwezig. Dit zijn voornamelijk HFK koudemiddelen. 5.4 Koudemiddelenhoeveelheden in warmtepompen Op basis van gegevens inzake de warmtepompen in de glastuinbouw en de utiliteit zoals aangegeven in paragraaf 4.2 kan een inschatting van de hoeveelheid koudemiddelen in deze systemen worden berekend. Met 0,4 kg vulling per kw koelvermogen, is de aanwezige koudemiddelvulling in totaal kg. Dit zijn voornamelijk HFK s. Blad 16 van 23

17 6. Koudemiddelstromen In dit hoofdstuk worden de koudemiddelenstromen in Nederland besproken. De gehanteerde eenheden betreffen tonnen koudemiddel en geen tonnen CO 2 -equivalanten. De volgende grafiek is ontleend aan het PWC Handelsstromenonderzoek 2009 Onderzoek naar de handel in fluorverbindingen in Nederland [5]. Totale verkopen HFK's en HCFK's in de koelsector in Nederland Ton Totaal HCFK's Totaal HFK's Jaar Figuur 6.1: totale verkopen HFK s en HCFK s in de koelsector. [5] Vanaf 1997 wordt het duidelijk, als gevolg van de EU-Verordening, dat er vanaf 2000 geen nieuwbouw meer gepleegd mag worden met R22 in de grotere installaties. Dat is te herkennen in de dalende lijn van HCFK s (voornamelijk R22). Vanaf 2000 worden de HCFK s voornamelijk gebruikt voor bijvullingen, terwijl er in de periode tot 2008 oude R22-installaties worden ontmanteld en vervangen door nieuwe installaties met andere koudemiddelen (ammoniak of HFK). Uit de grafiek blijkt dat dit laatste beperkt is. De relatief vlakke HCFK lijn duidt op bijvullingen in bestaande R22-installaties. Deze daalt licht, waaruit kan worden geconcludeerd dat enkele R22 installaties zijn omgebouwd. De stijging in 2009 heeft te maken met voorraadvorming bij eindgebruikers in verband met de beperking van R22 toepassing vanaf Een deel van de HCFK-installaties, met name in de industrie, is bij vervanging omgeschakeld van R22 naar NH 3. Het één op één vervangen van R22 door een HFK in een bestaande installatie is in deze periode beperkt gebleven. Dit biedt immers in de praktijk geen voordeel. De stijging van de HFK-lijn vanaf 2000 is geleidelijk. We gaan ervan uit dat steeds meer koelinstallaties worden neergezet. In de stijgende HFK-lijn zitten zowel de nieuwe installaties (groei van de markt) als de plaatsvervangende installaties van de ontmantelde R22-installaties, als de bijvullingen van de HFK-installaties. De licht stijgende HFK lijn in de grafiek geeft aan dat tot ton HFK s per jaar worden ingezet voor nieuwe installaties en bijvullingen. Deze hoeveelheid lijkt erg hoog gezien de gebruikelijke trend van een stijging in de koeltechnische markt van een kleine 2% per jaar. Blijkbaar is er tevens sprake van emissieverlies, ook in nieuwe installaties, en geringe ombouw van HCFK naar HFK installaties. Een andere informatiebron omtrent emissies van koudemiddelen biedt de analyse van STEK, verwoord in haar jaarverslag 2008 [13]. Blad 17 van 23

18 In 2008 zijn de verbruiksgegevens van koudemiddelen uit 2006 verwerkt. Deze gegevens zijn opgegeven door de STEK-erkende ondernemingen. In onderstaande grafiek is de emissie ontwikkeling van 1998 tot en met 2006 weergegeven. Figuur 6.2: emissie van synthetische koudemiddelen [13] Voor de emissie van HCFK's, is hier een dalende lijn van 500 naar 300 ton te constateren. De ordergrootte van de HCFK-emissies is conform de verkopen uit het Handelsstromenonderzoek een daling van 800 naar 600 ton. Dit betekent dat de HCFK s zijn aangeschaft voor bijvullingen van bestaande installaties. Deze installaties nemen in aantal af door de vervangingsmarkt. De emissie van HFK s toont een stijgende lijn. Dit hangt samen met de totale groei van de behoefte aan airconditioning en koeling, het aantal installaties dat geplaatst en vervangen of onderhouden moet worden en van de ombouw van HCFK installaties naar HFK installaties. Tabel 6.1: nieuwbouwvullingen in kg [13] Nieuwbouw koelinstallaties jaartal nieuwbouw HCFK nieuwbouw HFK De grafieken en tabel kunnen met elkaar in verband worden gebracht met focus op de HFK koudemiddelen. Aangezien HFK s in deze periode in nieuwe installaties zijn toegepast of HCFK s vervangen in bestaande installaties is er nauwelijks sprake van een HFK koudemiddelstroom ten gevolge van afdanking en vernietiging van HFK s. Op deze wijze kan men in de volgende relatie stellen dat voor de verkoop of het verbruik van bijvoorbeeld HFK s geldt: Verkopen HFK = jaarlijkse emissies + installatievullingen bij nieuwbouw en vervanging oud koudemiddel. Ofwel de hoeveelheid HFK in de markt is de som van de verkopen HFK per jaar minus de emissies van dat jaar. Over de periode van 1998 tot en met 2005, cumulatief gezien, zou dat neerkomen op ton HFK aanwezig in 2005 volgens figuur 6.2 (STEK data). Extrapoleren we deze gegevens naar de situatie in 2008 met een toename van 400 ton HFK s per jaar, dan is het totaal ton HFK in 2008 aanwezig in installaties. Blad 18 van 23

19 Beschouwen we figuur 6.1 aan verkoopcijfers over de periode 1998 tot en met 2008 cumulatief en trekken daar de emissieverliezen uit figuur 6.2 als totaal over de periode daarvan af, dan is de hoeveelheid HFK s volgens de PWC gegevens ton. In hoofdstuk 5 is aangegeven dat de hoeveelheid koudemiddelen op basis van analyse uit het energieverbruik en het opgestelde koudevermogen een kleine ton HCFK (R22) en ton HFK bedragen. Bedacht moet worden dat in de STEK en PWC ook de koudemiddelverbruiken van warmtepompen, de schepen, wegtransportsector (totaal aan HFK s circa 500 ton, paragrafen 5.1, 5.2, 5.3) en auto-airco zitten (geschat op 3 miljoen auto s met airco, met 900 gram per airco unit, geeft ton aanwezig, met lekpercentage van ca. 8%), die in tabel 5.2 niet zijn meegenomen. Voor de HFK s geeft de volgende tabel een overzicht van aanwezige koudemiddelen voor de verschillende bronnen. Voor scenario tabel 5.2 is de ton HFK na afronding, opgehoogd met de eerder genoemde 500 ton HFK voor de warmtepompen, schepen, reefer containers en wegtransport. Tabel 6.2 aanwezige HFK s (2008) in omschreven doelgroepen HFK's in Nederland in tonnen gewicht volgens: KWA onderzoek, scenario tabel Handelsstromen onderzoek PWC Jaarverslag STEK extrapolatie naar STEK en PWC registreren niet de koudemiddelenhoeveelheid als verkoopcijfer of nieuwbouwcijfer die aanwezig is in voorgevulde koelinstallaties. Deze installaties komen afgevuld als koelunits de grens over (bijvoorbeeld airconditioning units voor woningen, kantoren, auto airco s). Grafiek 6.1 kent beperkingen zoals de extrapolatie van gegevens van respondenten in het Handelsstromenonderzoek. Bij toepassing van tabel 5.2 en de andere gebruiksgroepen uit hoofdstuk 5 bestaat de mogelijkheid dat sectoren ontbreken of dat de grotere sectoren meer koeling hebben. De koudemiddelhoeveelheden volgens [5] à ton zijn weer erg hoog vanuit het energiestandpunt gezien (tabel 1.1). Als deze installaties in bedrijf zouden zijn zouden de energieverbruiken veel hoger zijn dan in de tabel. Dat is niet te rijmen met de MJA gegevens uit deze tabel. Er bestaat de mogelijkheid dat verschillende installaties niet of nauwelijks in gebruik zijn. Doch dit zal gering zijn. Indien ton R22 aanwezig zou zijn in koelinstallaties dan is een emissie van 400 ton (figuur 6.2) per jaar tamelijk hoog. De levensduur van industriële koelinstallaties bedraagt circa 30 jaar. Voor niet industriële installaties is dit korter (15 tot 25 jaar). Dat betekent dat in de periode 1998 tot 2010 zo n 30% tot 40% van de koelinstallaties van voor 1998 is vervangen. Daarnaast is nieuwbouw gepleegd door de groei van de markt (normaliter ca. 2% per jaar). In deze periode heeft de trend van reductie van koudemiddelinhoud reeds volop gespeeld, enerzijds vanwege veiligheid (NH 3 ) anderzijds vanwege de GWP waarden en kosten en onderhoud bij HFK koudemiddelen. Installaties met 2 tot 3 kg koudemiddel per kw koude zijn vervangen door systemen met 0,6 kg/kw en bij directe expansiesystemen en badverdampers vindt reductie plaats van 0,8 kg/kw naar 0,3 kg/kw. Door de groei, vervangingsmarkt en de koudemiddelreductie per systeem (zowel voor ammoniak als de HFK s) is ingeschat dat de totale aanwezige hoeveelheid koudemiddel in koelinstallaties met circa 20% is gedaald ten opzichte van Blad 19 van 23

20 7. Beknopte trend per hoofdsector Op basis van de hoeveelheden analyse, de lekkages en de houding van diverse sectoren ten aanzien van toekomstige ontwikkeling in MVO-onderwerpen, wordt een prognose aangegeven hoe de koeltechnische markt zich gaat ontwikkelen in de keuze en realisatie van toepassing van koudemiddelen. Aan de andere kant ontwikkelt de markt zich ook aan de aanbodzijde, waarbij leveranciers inspelen op energiebesparing en duurzaamheid. Voor industriële koelsystemen richten de ontwerpen zich meer op installaties met een lagere koudemiddelinhoud. Dit is mogelijk met indirecte systemen (koudeopwekking met koudemiddel en koudedrager voor distributie). De technieken hiervoor bestaan en er wordt onderzoek gedaan naar verdere minimalisering van de inhoud. Op deze wijze daalt de factor kg koudemiddel/kw koudevermogen uit tabel 5.1 naar factoren kleiner dan 0,3 kg/kw. Daarnaast is een beweging zichtbaar naar ammoniak als koudemiddel in plaats van de synthetische koudemiddelen. Met name geschiedt dit bij de grotere installaties in de industrie. In de afgelopen periode zijn bestaande R22 installaties omgebouwd met HFK's. Dit vindt plaats daar men nog niet wil overgaan tot nieuwbouw. De levensduur wordt ermee verlengd. Het is echter waarschijnlijk dat binnen 10 jaar de installatie vervangen wordt. De laatste R22 installatie dateert immers uit circa Ammoniak blijft dan het meest aantrekkelijke koudemiddel. Ammoniak installaties zijn als dichte installaties te bouwen. In termen van CO 2 -emissie is de indirecte emissie door het elektrisch energieverbruik van koelcompressoren veel hoger dan die van de directe emissie door lekkage/verlies van synthetische koudemiddelen. Energiebesparing, energie efficiency en reductie van het nodige koudevermogen hebben dus een grotere invloed op de CO 2 -emissie dan de lekkage. Niettemin blijft de aandacht op bestrijding van lekverliezen noodzakelijk. Op het gebied van energiebesparing gebeurt al veel maar kan niettemin nog veel ondernomen worden, zoals de keuze voor ammoniak (minimale inhoud, hoge efficiency), het componentontwerp (o.a. condensors), de regeling en besturing van de installatie, ook in relatie tot het proces. Indirecte systemen waarbij koudedrager circuleert leveren dan wel kleine koudemiddelinhouden maar het energieverbruik stijgt door de extra pompenergie. Dit extra verbruik kan echter weer worden gereduceerd door intelligente pompregelingen en de toepassing van CO 2 als koudedrager. Voor de grote aantallen kleine koelinstallaties voor airconditioning toepassingen (gebouwen, commerciële koeling, agrarische sector) zullen de HFK's een grote rol blijven spelen. Deze units worden voor het merendeel gefabriceerd buiten Nederland en zijn als kleine standaardunit prijstechnisch moeilijk te verslaan ten opzichte van een uitvoering met natuurlijke koudemiddelen. Hoewel dit nog geen algemeen ontwerpgoed is dient men hier ook te streven naar een minimale koudemiddelinhoud. Het energetisch rendement van deze units stijgt langzamerhand maar blijft lager dan dat van de industriële units. Koelinstallaties dienen steeds meer te worden uitgevoerd met een warmtepomptoepassing. Daar is goede kennis bij nodig van de energiehuishouding van het bedrijf. Vaak ontbreekt dit inzicht bij beide partijen (leverancier en eindgebruiker). Dit vormt een uitdaging voor de nabije toekomst. Gebaseerd op ervaringen uit de praktijk bij nieuwbouwprojecten en verbeteringen van bestaande installaties, liggen energiebesparingen van 10% tot 30% nog in het verschiet. Blad 20 van 23