November/December 2022
Enorme warmwaterbuffer verduurzaamt heel dorp
Nagele zelfvoorzienend met gasloos energieconcept
Hoe kun je een dorp verduurzamen waar het gemiddelde bruto jaarinkomen van de bewoners 25.000 euro is? In Nagele blijkt dat gewoon te lukken. Met een veld aan de rand van het dorp vol zonnecollectoren, boven op een gigantische ondergrondse warmwaterbuffer. Bovendien kunnen de bijna tweeduizend inwoners rekenen op een energieprijs die beduidend onder ACM-tarieven ligt. En dat zeker vijfentwintig jaar lang.
Architectonisch heeft Nagele altijd al een bijzondere plaats ingenomen. Zelfs internationaal, toen in de jaren ’60 architecten als Gerrit Rietveld en tuinarchitect Mien Ruys in het dorp geschiedenis schreven met hun vernieuwende ideeën over architectuur en stedenbouw. Terwijl de andere dorpen in de polder werden gebouwd met een ‘traditionele’ kern, kerk en winkels, werd voor Nagele de radicaal andere opzet van hofjes gekozen. Nu onderscheidt het dorp zich opnieuw met een out-of-the-box aanpak als een van de gemeenten die in het kader van het Programma Aardgasvrije Wijken van de overheid geld hebben ontvangen als proeftuin voor verduurzaming. In de Noordoostpolder – naam van zowel de gemeente als het gehele Noord-Flevoland – diende de coöperatieve vereniging Energiek Nagele met ‘Nagele in Balans’ een plan in voor een gasloos energieconcept. Hiervoor bundelden diverse organisaties de krachten, onder wie de gemeente Noordoostpolder, Vereniging Dorpsbelang, Sacon architecten, adviesbureau BOOM-Hoogers, gebouwverduurzamer Innax, woningcorporatie Mercatus, HoCoSto (seizoensopslagsystemen), en restauratiespecialist Vereniging Hendrick de Keyser.
Louter platte daken
‘We wisten toen we startten alleen dat we warmte wilden opwekken op de daken van de woningen en de overtollige warmte van de zomermaanden wilden opslaan in een ondergrondse buffer. Maar hoe realiseer je dat eigenlijk?’, zo blikt Rutger Bergboer terug. Als actief lid binnen Vereniging Dorpsbelang is hij aangesteld als projectleider. Er tekenden zich op voorhand al wat lastige kwesties af. Nagele is gezegend met louter platte daken vanuit de architectonische filosofie dat de zolder toch alleen maar als opslagplaats fungeert, en dus wel weg kan. Elk dak is dus geschikt voor plaatsing van zonnecollectoren. Alleen moeten de zestig jaar oude daken dan wel eerst worden gerenoveerd, en met een gemiddeld inkomen van 25.000 euro bruto is dat voor de meeste woningeigenaren financieel niet haalbaar. ‘Er ontstond verder een juridisch complex traject met individuele toestemmingsverklaringen rondom het recht van opstal van de collectoren’, schetst Bergboer. ‘Ook moest voor iedere aansluiting apart ISDE-subsidie worden aangevraagd. Het heeft me daarnaast een jaar en drie maanden gekost om de verzekering rond te krijgen. Bovendien eiste de Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed een heel platte hellingshoek van maximaal vijf graden voor de zonnecollectoren, begeleid door tekeningen vanaf allerlei zichtpunten op straat. Verder zijn de woningen dermate klein dat er geen ruimte is om een buffervat van driehonderd liter in de woning te plaatsen. Dat betekende dat er per hofje een warmtenet met ondergrondse opslagtank nodig was.’
In Nagele ligt een enorme ondergrondse warmtebuffer met een capaciteit van 87 MWth.
Van individuele opslagtank naar dorpsbuffer
Na het uitvoeren van een pilot waarbij een hofje van acht woningen en een schoolgebouw waren betrokken, was de conclusie duidelijk: het idee is goed, maar het moet sneller en efficiënter. Fase 2 omvat daarom een grote dorpsbuffer. Daarvoor werd HoCoSto erbij gehaald. Het bedrijf ontwikkelde als een van de eersten een turn-keyconcept voor thermische seizoensopslag. Financieel directeur en mede-oprichter Gerda Geerts vertelt dat voor zo’n seizoensopslag een stuk grond van circa anderhalve hectare nodig is om alle collectoren en de technische ruimte te kunnen plaatsen. ‘Vanuit een veld buiten het dorp wordt nu een warmtenet aangelegd, gebaseerd op een backbone die als een snelweg midden door het dorp loopt, met een aftakking per hofje. Vervolgens komt er een stijgleiding aan één zijkant van een rij blokwoningen, en loopt het warmtenet over de platte daken om via de voormalige rookgasafvoer van de cv-ketel naar binnen te gaan. Op de plek van de vroegere cv-ketel komt een afleverset.’ Ingewikkeld? ‘Nee, de installateur rijdt om drie uur ’s middags al weer weg. Bewoners ervaren dus nauwelijks overlast’, vult Bergboer aan. ‘En de graafwerkzaamheden in het dorp worden zo tot een minimum beperkt’, benadrukt Geerts. ‘Ook omzeilden we met deze oplossing de problemen van de dakrenovatie en het recht van opstal, terwijl we met slechts één SDE+-aanvraag klaar waren. Door deze constructie was het verkrijgen van de omgevingsvergunning ook nog eens relatief eenvoudig.’
‘Het is allemaal oude techniek, op een slimme manier aan elkaar geknoopt.’
Peakshaver als dagbuffer
Als alles meezit gaat het nieuwe systeem vanaf de winter 2024/2025 de eerste warmte leveren. De complete bouwtijd bedraagt slechts een jaar, want alle werkzaamheden kunnen parallel worden uitgevoerd. Naast de seizoensopslag is ook voorzien in een peakshaver waar permanent de hoeveelheid warmte voor 24 uur voor de aangesloten woningen op voorraad wordt gehouden.
En hoe zit het met de kosten? Geerts: ‘De inwoners hoeven niets te betalen aan de Warmte bv die voor de exploitatie is opgericht. We streven met elkaar naar een startprijs die beduidend onder de ACM-tarieven ligt en die gedurende de looptijd alleen wordt verhoogd met de gebruikelijke prijsindexeringen. Daarmee kun je de bewoners beloven dat ze 25 jaar dezelfde prijsopbouw krijgen en niet afhankelijk zijn van wisselende energiecontracten. Dat zijn afspraken waarmee je de handen in deze tijd wel snel op elkaar krijgt. Het mooie is dat het allemaal oude techniek is, alleen op een slimme manier aan elkaar geknoopt. Als je die dan ook nog eens op een intelligente manier kunt laden, dan bieden we de netbeheerder via demand side response de nodige flexibiliteit in het balanceren bij een overschot of tekort aan elektriciteit, en valt er voor Nagele geld te verdienen. Overigens biedt zo’n buffer vele andere mogelijkheden, bijvoorbeeld voor koeling door ’s winters koud water op te slaan en de aanleg naast een windturbine- of pv-veld voor power-to-heat-opslag.’
Driehoofdige vertegenwoordiging
‘Er leefden maar twee vragen in het dorp: werkt het systeem wel en wat gaat het mij kosten? Dus toen we aan de bewoners de vraag voorlegden of zij lid wilden worden van de coöperatie inclusief algemene ledenvergadering met zeggenschap, klonk het unaniem: daar hebben we helemaal geen zin in, zorg gewoon voor een warme woning waarvoor we niet te veel hoeven te betalen’, vertelt Bergboer. ‘Daarnaast bezit de woningcorporatie 185 woningen van de totaal 500 in het dorp. In hoeveel zeggenschap vertaalt zich dat? Idem dito voor de gemeente met haar vastgoed.’
Olenz notarissen uit Veenendaal, gespecialiseerd in duurzame vraagstukken, adviseerde om een stichting op te richten waarin vertegenwoordigers van drie partijen zitting nemen; de bewoners via Energiek Nagele, de woningcorporatie en de gemeente. De stichting is honderd procent aandeelhouder van de besloten vennootschap Nagele Warmte, want om warmte te mogen leveren is een warmtebedrijf nodig dat is aangemeld bij de Autoriteit Consument & Markt. ‘Daarmee waren we er nog niet’, vertelt Bergboer. ‘De gemeente zat in een lastige dubbelrol, omdat zij als bestuurslid van de stichting dan warmtekavels moeten uitdelen aan zichzelf. De woningcorporatie ervoer een andere spagaat, omdat de Autoriteit Woningcorporaties haar als enige activiteit toestaat om woningen te verhuren – en dus niet een warmtenet te exploiteren. Daarom is boven de stichting een raad van commissarissen ingericht, zodat het bestuur formeel geen directe invloed kan uitoefenen. Zo zie je hoe iets ogenschijnlijks simpels uitgroeit tot iets bijzonder ingewikkelds. Maar het belangrijkste is dat het allemaal gaat lukken, in uitstekend samenspel tussen alle betrokkenen.’
Werking warmteopslag
In het schema is de werking van de warmteopslag kernvariant Nagele, acht woningen en een school, weergegeven aan de hand van een momentopname op 25 mei 2022. De warmteopslag met een capaciteit van 87 MWth wordt geladen met 308 kWth (rode cirkel), afkomstig van vacuümbuiscollectoren, met een netto-oppervlakte van 517 m2, ofwel 595 Wth/m2. Ter referentie: 308 kWth komt overeen met circa vijftien cv-toestellen die werken op vol vermogen, oftewel het equivalent van circa 36 m3 gas per uur. De paarse pijl laat zien dat er vanuit de warmteopslag 22,4 graden naar boven komt, opgepompt vanuit de onderzijde van de buffer. Dat water wordt in de wisselaar opgewarmd naar 78,7 graden, en geretourneerd naar de bovenzijde van de buffer met een volume van circa 4,7 m3 per uur.
De bovenste sensor van de warmteopslag geeft een temperatuur van 48,9 graden. Deze sensor hangt ongeveer 30 cm lager dan het wateroppervlak. Twee sensoren circa anderhalve meter lager meten een temperatuur van 27,7 graden. Deze laag is al op een eerder koud moment de opslag ingepompt en wordt als het ware steeds verder omlaag geduwd, tot deze weer aan de beurt is om verder opgewarmd te worden. Aan de buitenzijde van de geïsoleerde warmteopslag zijn ook sensoren geplaatst. Boven op de warmteopslag vinden we een temperatuur van 15,8 graden. Deze sensor ligt boven op de isolatie, tachtig centimeter onder het maaiveld. De sensoren en remote monitoring vormen de basis van gecontroleerd energiemanagement.