November/December 2022
Koudwatervrees bij aquathermie steeds vaker overwonnen
Projecten schieten overal uit de grond
Door de opwarming van de aarde stijgt ook de temperatuur van het oppervlaktewater. Een potentieel gevaar voor de waterkwaliteit en de ecologie, maar tegelijk een interessante bron van energie voor woningen en vooral grootgebruikers, zoals zwembaden. Aquathermie kan daarmee belangrijk bijdragen aan de doelstellingen van het Klimaatakkoord.
Aquathermie is de verzamelterm voor duurzaam verwarmen en koelen waarbij de warmte en koude (thermische energie, kortweg TE) worden gewonnen uit oppervlaktewater (TEO), afvalwater (TEA) en drinkwater (TED). Er is slechts relatief eenvoudige en reeds bewezen techniek voor nodig: een pomp, een warmtewisselaar, een WKO voor de opslag van warmte en koude, een warmtepomp voor het opwaarderen van de temperatuur, een warmtenet voor de distributie, en afleversets bij de eindgebruikers.
8.0000 woningen in Amsterdam: TEO
Strandeiland, het nieuwste eiland van IJburg in Amsterdam (foto links), krijgt het grootste duurzame warmte- en koudenet voor nieuwbouwwoningen in Nederland. Maar liefst 8.000 huizen (waarvan ongeveer veertig procent sociale huur) en 120.000 m2 aan voorzieningen zoals scholen, winkels en horeca worden straks verwarmd en gekoeld met warmte of kou uit het oppervlaktewater van het IJmeer. Dat wordt direct opgewaardeerd voor distributie via het warmtenet of tijdelijk opgeslagen in de bodem. De overeenkomst voor de aanleg van dit warmte- en koudenet sloten de gemeente Amsterdam en het energiebedrijf Eneco in september. In 2023 begint Eneco met de aanleg en eind 2025 kunnen de eerste bewoners gebruikmaken van het nieuwe warmte- en koudenet. Tegelijk zorgen zonnepanelen op de daken voor nul-op-de-meter. De ambitie is om Strandeiland zelfs energieleverend te maken.
7.000 woningen in Amersfoort: TEA
Afgelopen september zetten de gemeente Amersfoort, het waterschap Vallei en Veluwe en Warmtebedrijf Amersfoort hun handtekening onder een intentieovereenkomst om aquathermie op grote schaal in Amersfoort mogelijk te maken. Doel is om warmte uit het gezuiverde afvalwater van de bestaande rioolwaterzuiveringsinstallatie op de Isselt te halen en naar het warmtenet van Warmtebedrijf Amersfoort te brengen.
Collectieve warmteprojecten
Met 425 woningen had de wijk De Mossen in Houten in 2003 de primeur als Nederlands eerste grote collectieve bronwarmteproject, dat haar energie haalt uit de centraal gelegen recreatieplas de Rietplas. Sindsdien schieten overal in het land vergelijkbare projecten uit de grond. Zo benut Muiderberg het IJmeer en zullen in de Katwijkse wijk Hoornes zo’n 500 woningen van woningcorporatie Dunavie de benodigde warmte gaan onttrekken uit de Oude Rijn. Zutphen mikt op warmte uit de IJssel voor in eerste instantie ruim 700 woningen en gebouwen. In Amersfoort sloten de gemeente, waterschap Vallei en Veluwe en Warmtebedrijf Amersfoort onlangs een intentieovereenkomst om aquathermie op grote schaal mogelijk te maken. 7.000 huishoudens zullen in de toekomst hun energie halen uit het gezuiverde afvalwater van de rioolwaterzuiveringsinstallatie. En Amsterdam tekende zelfs voor 8.000 woningen aan het IJmeer. In Friesland zijn de dorpen met gerealiseerde en geplande projecten talrijk. De vele meren, vaarten en kanalen vormen de ideale bronnen.
‘Op basis van wat we overal in het land zien gebeuren, denken we dat 200.000 op aquathermische bron aangesloten woningen in 2030 een reële schatting is’, zegt Erik Kraaij. Hij is door de Unie van Waterschappen uitgeleend als programmamanager bij het Netwerk Aquathermie.
‘In 2030 kunnen 200.000 woningen zijn aangesloten op een aquathermische bron’
Het Netwerk wordt gevormd door meer dan twintig partijen die in 2019 de Green Deal Aquathermie ondertekenden. Onder hen ministeries, provincies, waterschappen, kennisinstituten, financiers en adviesbureaus. Daarnaast steunen nog eens bijna veertig partners de doelen van de Green Deal: kennis delen en mogelijkheden in kaart brengen om met aquathermie gebouwen te verwarmen en/of te koelen, om zo een versnelling te brengen in de warmtetransitie. ‘Gegeven de hoeveelheid energie die er in water zit, schat Kraaij dat uiteindelijk wel 50 procent van de huizen die binnen een afstand van maximaal een kilometer van het water staan, verwarmd kunnen worden via aquathermie. ‘En voor meer dan 80 procent van de zwembaden in Nederland is een aquathermiebron binnen vijfhonderd meter beschikbaar. Als al deze zwembaden verwarmd zouden worden met aquathermie, levert dat een besparing op van 66 miljoen m3 gas per jaar op.’
SDE++-budget met hekje
Als het gaat om het benutten van aquathermie ligt er volgens Kraaij een duidelijke taak voor de overheid. ‘De rol van de centrale overheid vanuit het Klimaatakkoord is de implementatie aanjagen met concrete faciliteiten. Een belangrijke stap is al gezet door een deel van het SDE++-budget in 2023 te oormerken met zogeheten hekjes. Voor de gecombineerde techniekgroep van energie uit zon en zon- en aquathermie is 750 miljoen euro gereserveerd bij een referentiebudget van 5 miljard euro in 2023. Binnen de categorieën met een hekje wordt de maximale subsidie per vermeden ton CO2 verhoogd van 300 naar 400 euro per ton CO2, om iets duurdere technieken met langetermijnpotentie, zoals aquathermie, een betere kans te geven.’ Daarnaast moeten gemeenten plannen maken om op wijkniveau aardgasvrij te worden en daarbij aquathermie meenemen in de bestekken’, vindt Kraaij. ‘Kennisinstituten zoals Deltares en adviesbureaus leveren een belangrijke bijdrage door vraagstukken rond de effecten op de ecologie en bodem bij het onttrekken en opslaan van water te onderzoeken. Daarmee faciliteren zij het werk van de waterschappen en Rijkswaterstaat als vergunningverleners, die vertrouwd moeten raken met de relevante parameters. Als Netwerk Aquathermie zien we een taak om de techniek beter bekend te maken, om veel meer te standaardiseren en aquathermiesystemen te beschrijven in onder meer Nen-voorschriften, zodat toepassing dankzij concrete specificaties eenvoudiger is. Tot slot is het aan de technische installatiebedrijven om de techniek verder te ontwikkelen, producten aan te passen en mensen te trainen’, aldus Kraaij.
Drie veelvoorkomende configuraties
Lage Temperatuur (warme kant 20-25 °C, retour circa 15 °C)
Voordelen zijn dat de leidingen van het warmtenet niet heel erg geïsoleerd hoeven te zijn, waardoor ze van ander materiaal gemaakt kunnen worden. Dat maakt de aanleg flexibeler en goedkoper. Ook een voordeel is dat met dit warmtenet gemakkelijk kan worden gekoeld in de zomer. Nadelen zijn dat de warmte bij de huizen zelf moet worden verhoogd tot de benodigde temperatuur, de huizen daarom een energielabel A of A+ moeten hebben en dat de warmtepomp en het voorraadvat in het huis moeten zitten, wat ruimte inneemt.
Midden Temperatuur (warme kant 40-50 °C, retour 20-25 °C)
Voordelen zijn dat de opwaardering naar de 40-50 °C centraal gebeurt en daarmee een hogere COP kan realiseren dan een kleiner exemplaar. Nadelen zijn dat de huizen nog een ‘boosterwarmtepomp’ nodig hebben voor tapwater (dat minimaal 60 °C moet kunnen worden in verband met legionellapreventie).
Hoge Temperatuur (warme kant >70 °C, retour circa 40 °C)
Voordelen zijn geen extra verwarming meer bij de huizen, ook niet voor tapwater, een kleine afgifteset in de huizen zelf en de huizen hoeven niet verder dan label C geïsoleerd te worden. Nadelen zijn dat er nog steeds veel energie verloren gaat bij de huizen (label C) en dat de leidingen heel goed geïsoleerd moeten zijn om de warmte vast te houden. Dat maakt het warmtenet vaak duurder.
Hindernissen
Technisch gezien is aquathermie een relatief eenvoudige techniek die weinig omgevingshinder veroorzaakt. Ook vergroot de techniek de congestie op het elektriciteitsnet niet. Bovendien is water een betrouwbare warmtebron met stabiele eigenaren. Maar er zijn ook hindernissen. Het kost nog steeds elektriciteit. Meer dan geothermie, maar wel weer minder dan all-electric oplossingen zoals warmtepompen. Een andere bottleneck is dat voor de realisatie van warmtenetten veel verschillende partijen nodig zijn die ieder voor zich vaak nog aan het zoeken zijn welke rol zij kunnen of willen innemen. En soms zijn er beperkingen voor een WKO die nodig is voor de opslag van opgewekte warmte, omdat in drinkwatergebieden niet in de grond geprikt mag worden. Ten slotte is het net als bij andere duurzame opwektechnieken ook bij aquathermie een voorwaarde dat woningen voldoende geïsoleerd zijn.
Enorme potentie
Kraaij: ‘De huidige beperking is dat aquathermische bronnen lage temperaturen leveren. Daarom richten we ons op woningen die met 20 tot 30 graden verwarmd kunnen worden. Maar zelfs dan is de potentie echt enorm, zeker als de stap gemaakt kan worden naar renovatie en isolatie van bestaande woningen. Daarnaast zijn er ook steeds meer toepassingen in de utiliteit, zoals zwembaden, ziekenhuizen en bedrijven. Voor het bedrijfsleven liggen de kansen voor het oprapen; in de technische realisatie en in kennisopbouw. Want deze techniek is eveneens te vermarkten als interessant exportproduct.’
Tekst: Kerstin van Tiggelen
Fotografie: luchtfotografie Irvin van Hemert, Aquathermie Nederland, Deltares
Lees meer artikelen in het dossier Klimaat en duurzame techniek