Green Deal Aquathermie: Warmte En Kou (Thermische Energie) Uit Verschillende Waterbronnen

Geschreven op 16-5-2019 - Erik van Erne. Geplaatst in Energie en Besparing

Update 20 september 2021: Geen gelijke kansen voor aquathermie als energiebron.

Aquathermie krijgt op dit moment geen gelijke kans tussen alle andere bronnen in de energietransitie. Dat blijkt uit onderzoek van adviesbureau APPM naar de vraag hoe effectief aquathermie naar voren komt in overheidsinstrumenten die de energietransitie ondersteunen.

De Unie van Waterschappen en Rijkswaterstaat hebben dit onderzoek laten uitvoeren, in samenwerking met het Netwerk Aquathermie en STOWA.

De conclusie is dat er op dit moment geen gelijk speelveld is voor aquathermie. Dat maakt dat het benutten van deze warmtebron nog te weinig van de grond komt. En dat terwijl aquathermie tot 40 procent in de warmtebehoefte van de huishoudens kan voorzien.

Adviesbureau APPM heeft onderzoek gedaan naar de effectiviteit van een aantal instrumenten voor een gelijk speelveld voor aquathermie. Hierbij is gekeken naar de belangrijkste kansen, knelpunten en verbetermogelijkheden. Er zijn 3 soorten instrumenten onderzocht: Financiële instrumenten (zoals subsidies). Informatieve en communicatie-instrumenten (zoals handreikingen, helpdesks en leer- en onderzoeksprogramma’s.). Samenwerkingsafspraken, visies en strategieën.

Het realiseren van een aquathermiesysteem is veelomvattend. Lage temperatuur vraagt veel van het systeem. Dus geldt: hoe eenvoudiger het systeem, hoe minder kosten en risico’s. Zo’n systeem is in een nieuwbouwproject eerder te realiseren dan in de bestaande bebouwde omgeving. De configuratie van het aquathermiesysteem is sterk afhankelijk van de lokale situatie. Om aquathermie te ondersteunen, promoten en ontwikkelen tot een volwaardig alternatief tussen andere warmtebronnen, zijn er verschillende instrumenten beschikbaar. Maar in hoeverre dragen die hier ook werkelijk aan bij?

Uit het onderzoek blijkt dat aquathermie in eerste instantie aantrekkelijk lijkt en als volwaardig alternatief wordt meegenomen in brononderzoeken. Vervolgens is er geen sprake van een gelijk speelveld. Dat komt omdat er een ontoereikend instrumentarium is voor daadwerkelijke realisatie. Het daadwerkelijk realiseren van een project is complex, niet kostendekkend en financieel risicovol. Vooral in de bestaande bebouwde omgeving. Daarom is het voor de politiek ook minder aantrekkelijk. Dit vraagt van initiatiefnemers en betrokken partners veel doorzettingsvermogen en lef.

Uit het rapport komen 3 aanbevelingen: Spits het instrumentarium meer toe op het mogelijk maken van realisatie. Ga voor het opdoen van meer praktijkervaring met aquathermie aan de slag op plekken waar aquathermie de meeste kans heeft. Of waar het de enige duurzame bron voor een warmtenet is. Om aquathermie in de bestaande gebouwde omgeving te realiseren, is een zo eenvoudig mogelijk technisch ontwerp nodig. Dan kan de toepassing van aquathermie zo goedkoop mogelijk worden gehouden. Het standaardiseren van technieken is daarbij belangrijk. Help de lokale overheden minder terughoudend te zijn door concrete doelstellingen te stimuleren. Help ze daarnaast met het maken van afspraken over het (warmte)verdelingsvraagstuk.

De Unie van Waterschappen en Rijkswaterstaat pleiten voor aanpassingen van de instrumenten, zoals in de aanbevelingen wordt voorgesteld. Dit sluit aan bij de doelstelling van de Green Deal Aquathermie. Daarin staat dat aquathermie wordt gezien als volwaardige bron naast andere duurzame warmtebronnen in de energietransitie. Een gelijk speelveld draagt bij aan deze doelstelling en aan gelijke kansen voor aquathermie.

10 december 2020: Er komt een Routekaart voor aquathermie. Een motie van GroenLinks daarover is op 8 december aangenomen door de Tweede Kamer. De waterschappen zien zo’n routekaart als een mooie kans om versnelling te realiseren en op een duurzame manier te voorzien in de vraag naar warmte en koude in Nederland.

De potentie van aquathermie om te voorzien in de behoefte aan warmte en koude is heel erg groot. Veel waterschappen zijn ook al bezig met initiatieven om warmte en koude te winnen uit oppervlaktewater of rioolwater. De projecten zitten echter veelal nog in de pilotfase. Gezien het maatschappelijk belang van duurzame productie van warmte en koude, willen veel waterschappen opschalen en versnellen. De Green Deal Aquathermie uit 2019 is hier een mooi middel voor en deze heeft vooral bijgedragen in het breed op de kaart zetten van Aquathermie. De routekaart is de volgende stap om tot versnelling in grootschalige toepassing te komen.

Sander Mager, bestuurslid Unie van Waterschappen: “Waterschappen willen graag bijdragen aan het realiseren van de potentie van aquathermie. Zo kunnen we de ambities van het klimaatakkoord waarmaken en sneller onze afhankelijkheid van fossiele energie afbouwen. Bovendien zien we kansen om dit te combineren met andere wateropgaven, zoals verbetering van de waterkwaliteit.”

Met een routekaart Aquathermie wordt een belangrijke volgende stap gezet in de invulling van aquathermie, omdat in de huidige vorm de mogelijkheden onvoldoende benut worden. Met aquathermie kan een groot deel van de gebouwde omgeving verwarmd worden. Daarom is er een gecoördineerd uitvoeringsprogramma voor aquathermie nodig. Zo’n programma moet partijen richting en ruimte bieden om te experimenteren, te leren en samen te versnellen. Anders dreigt een groot deel van het potentieel voor de verduurzaming van Nederland onbenut te blijven.

Grote voordelen van aquathermie zijn onder andere: Het gebruik van deze energiebron kan met een klein warmtenet starten en uitgebouwd worden naar de hele wijk of verder. Er is weinig van te zien: in de wijk zelf niet, maar er zijn ook minder windmolens of zonneparken in het landschap nodig, in tegenstelling tot volledig elektrische warmtevoorzieningen. Het beperkt verlagen van de temperatuur van het oppervlaktewater kan positieve effecten hebben voor de waterkwaliteit en ecologie.

Ook in het buitenland is al de nodige ervaring opgedaan met het benutten van de warmte uit rioolwaterzuiveringen voor verwarming van wijken.

16 mei 2019: Een brede coalitie brengt de komende jaren de mogelijkheden in kaart om met aquathermie gebouwen te verwarmen of te koelen. Aquathermie, ofwel thermische energie uit water, is een bron van duurzame verwarming van huizen en andere gebouwen.

Op 14 mei ondertekenden partijen, afkomstig uit overheid, waterbeheer, onderzoek en bedrijfsleven, hiervoor de Green Deal Aquathermie. Rond de 40 organisaties steunen deze Green Deal.

Aquathermie is de verzamelnaam voor de winning, opslag en distributie van warmte uit oppervlaktewater, drinkwater en afvalwater. De gewonnen warmte kan gebruikt worden voor de directe verwarming van een gebouw of gebied en worden opgeslagen in een bodemenergiesysteem.

Aquathermie is warmte en kou uit water uit verschillende waterbronnen. Het gaat om thermische energie uit oppervlaktewater (TEO), afvalwater (TEA) en drinkwater (TED). Met deze schone energie kunnen huizen en andere gebouwen duurzaam worden verwarmd. Aquathermie kan de overgang naar aardgasvrije verwarming helpen verwezenlijken en zo bijdragen aan de noodzakelijke energietransitie. Waterbeheerders, drinkwaterbedrijven en rioolbeheerders hebben andere partijen zoals overheden, netbeheerders, warmtebedrijven, kennisinstellingen, technische adviesbureaus en gebouweigenaren nodig om deze warmtebron nuttig te gebruiken. In de Green Deal vinden ze elkaar.

Het ministerie van Economische Zaken en Klimaat draagt 900.000 euro bij aan de Green Deal als bijdrage voor de uitvoering van het programma Aquathermie. Andere partijen (zie onder) dragen ook financieel of in natura bij. Aan de Green Deal hebben zich naast partijen ook partners verbonden die zich actief willen inzetten.

Het doel van de Green Deal is aquathermie onder de aandacht van de stakeholders te brengen, kennis over aquathermie te ontwikkelen en te delen en de waarde ervan in de praktijk te beoordelen, zodat aquathermie wordt verankerd in de regionale energiestrategie en kan worden toegepast als alternatieve verwarming. Hiervoor wordt nadrukkelijk samengewerkt met andere klimaatprogramma’s van overheden, zoals het Nationaal Programma Regionale Energiestrategie (RES) en het Programma Aardgasvrije Wijken (PAW).

Uit onderzoek blijkt dat thermische energie uit oppervlaktewater in 40 procent van de warmtevraag in stedelijk gebied kan voorzien. De bronnen afvalwater en drinkwater leveren respectievelijk 15 en 1,5 procent. Aquathermie kan daarmee een belangrijke bijdrage leveren aan de verwarming van woningen en andere gebouwen en zo bijdragen aan de warmtetransitie.

Eneco Gaat Samenwerken met Hoogheemraadschap Delfland Voor Aquathermie: Duurzame Warmte Uit Rioolwater - Energie In Het Riool: De Rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) Als Energiefabriek

3 Reacties »

3 Reacties

Erik van Erne zegt:

9 juli 2019 om 15:44 | Permalink

Zeven Kanttekeningen Bij Thermische Energie Uit Oppervlaktewater (TEO) by DWA

… zonder water gaat het allemaal mis. Dit oude kinderliedje lijkt van toepassing op de rol van oppervlaktewater in de energietransitie. Volgens onderzoek van CE Delft en Deltares kan met thermische energie uit oppervlaktewater (TEO) 40% van de benodigde warmtevraag in de gebouwde omgeving gedekt worden. Dat klinkt mooi en veelbelovend. Eén van de redenen voor de Unie van Waterschappen om samen met andere partijen een Green Deal te sluiten, gericht op toepassen en leren.

1. Het ervaring opdoen en leren is 20 jaar geleden al begonnen
Het lijkt nieuw, maar TEO wordt al jarenlang toegepast als regeneratievoorziening bij wko-systemen. Systemen bij bijvoorbeeld Oostelijke Handelskade in Amsterdam en Paleiskwartier in Den Bosch zijn al sinds 2000 in gebruik. Ook zijn er recentere voorbeelden waarbij veel ervaring is opgedaan. Laten we niet in de valkuil stappen om het wiel nogmaals uit te gaan vinden, maar laten we leren van ervaring en gemaakte ‘fouten’ door transparant te zijn en bereid te zijn om kennis te delen.

2. TEO lijkt eenvoudig, maar is complex
Het principe wordt soms erg versimpeld gebracht alsof de warmte uit het water rechtstreeks gebruikt kan worden voor verwarming. Zo eenvoudig is het niet. Systemen met TEO zijn een complex samenstel van warmtewisselaars, pompen, filters, bronnen, opslag en warmtepompen. Daarnaast is met name de gevoeligheid van platenwarmtewisselaars voor vervuiling (fouling) op lastig te bereiken en schoon te houden plekken een punt van aandacht. Laten we ons niet vergissen in de kosten en risico’s bij besluitvorming rondom de toepassing van TEO. En betrek tijdig de nodige specialistische kennis van totaalconcepten, materiaalkeuzes en onderhoud en beheerplannen.

3. Schaalgrootte
Om een energievoorziening met TEO beheersbaar en betaalbaar te maken, is schaalgrootte nodig. We moeten dergelijke oplossingen niet als een ‘speeltje’ zien voor een paar woningen maar als structurele invulling van een nieuw energiesysteem op wijk of gemeenteniveau. Een lappendeken aan allerlei verschillende systemen met verschillende infrastructuren in één wijk moeten we indien mogelijk voorkomen. Een minimale schaalgrootte van circa 500 woningen is nodig. Een gemiddelde wijk heeft een grootte van 500-1000 woningen.

4. Hoogtemperatuur infrastructuur en warmtepompen energetisch (nog) niet optimaal
Voor bestaande wijken is een hoogtemperatuur infrastructuur wenselijk. Daarmee is het mogelijk om bestaande woningen zonder ingrijpende aanpassingen aan te sluiten. Uiteraard kunnen nu of later de aangesloten woningen verbeterd worden qua schil (isolatie) en/of klimaatinstallaties. Door de wenselijkheid van een hoogtemperatuur warmtenet dient TEO gecombineerd te worden met hoogtemperatuur warmtepompen.

Er is behoefte aan kennis- en productontwikkeling op het gebied van hoogtemperatuur warmtepompen die optimaal ingepast kunnen worden in warmtenetten met een temperatuurniveau van 70/35 gr C en daarbij ook optimaal energetisch presteren. Een COP van 2,5 à 3 is eigenlijk te laag. Zeker als in de toegepaste configuratie ook nog sprake is van relatief hoge warmteverliezen bij de distributie (5-10 GJ/woning). Energetisch kunnen de configuraties anders niet concurreren met individuele warmtepompsystemen.

5. Piekvoorziening
Bij collectieve energievoorzieningen maken we vaak onderscheid tussen de inzet van een duurzame warmteopwekker voor de basislast en een (gasgestookte) piekvoorziening. De vraag is hoe houdbaar deze configuratie is en welke alternatieven er zijn voor gasgestookte piekvoorzieningen:
de piek elektrisch invullen lijkt relatief goedkoop maar vraagt een zware elektriciteitsaansluiting die slechts een beperkt aantal uren in gebruik is. Netbeheerders worden hier niet gelukkig van, omdat de capaciteit wel gegarandeerd beschikbaar moet zijn; door met elektrische (piek)warmtepompen te werken, is het probleem van de netbeheerder wat kleiner maar zijn de investeringskosten aanzienlijk hoger; biomassaketels, waarbij een discussiepunt vaak de beschikbaarheid daarvan is; langetermijnopslag van warmte (Ecovat bijvoorbeeld).

6. Alles of niets?
Zoals al genoemd is het wenselijk om één infrastructuur te gebruiken voor de hele wijk. Dit betekent dat iedereen in de wijk aan zou moeten sluiten. ‘Moeten’ is in deze tijd geen modewoord. Vanuit het oogpunt van de exploitatie (betaalbaarheid, beheersbaarheid) is het echter wel wenselijk dat zoveel mogelijk woningen aansluiten. De kosten worden anders voor de woningen die wel aansluiten, te hoog. Bij de wijkaanpakken die nu in diverse gemeenten ontwikkeld worden, is de participatie van met name particuliere woningbezitters een belangrijk item. Daarnaast is ook de rol van de gemeente belangrijk: is zij bereid om garant te staan voor het aansluiten van al de woningen in de wijk? Als te weinig woningen/gebouwen in één wijk aansluiten komt een warmtenet niet van de grond….

7. Businesscase
De businesscases die DWA tot nu toe uitgewerkt heeft voor de toepassing van collectieve energievoorzieningen in de bestaande bouw, hebben allen een onrendabele top. Dit betekent dat de kosten ten opzichte van de huidige situatie (aardgasgestookt) hoger zullen zijn. Wie gaat/wil dit betalen? Belangrijke kanttekening hierbij is dat er voor TEO (nog) geen subsidies zijn zoals de (I)SDE+ voor kleine warmtepompen, geothermie, zon en biomassa.
Erik van Erne zegt:

18 januari 2020 om 14:52 | Permalink

Toepassing Aquathermie: Huizen Verwarmen Met Rioolwater
Erik van Erne zegt:

21 september 2021 om 04:03 | Permalink

Aquathermie vooral kansrijk in stedelijke gebieden

Een van de onderwerpen op het programma van het Nederlands Warmtepomp Congres dat plaatsvindt op 14 oktober, is de toepassing van aquathermie. Toke van den Hemel, aquathermie-expert bij IF Technology, gaat in haar presentatie in op de potentie, kansen en uitdagingen van deze techniek. In dit mini-interview licht ze vast een kleine tip van de sluier.

Aquathermie krijgt steeds meer aandacht, maar het aantal concrete projecten is vooralsnog beperkt. Hoe komt dat volgens u?
“Het is nog vrij onbekende techniek waar veel bij komt kijken. Een CV-ketel kun je gewoon bestellen en laten installeren; de toepassing van aquathermie moet je echt ontwikkelen en het vergt afstemming met verschillende partijen. Bovendien zijn wet- en regelgeving rond deze techniek nog in ontwikkeling. Dat brengt risico’s voor de ontwikkelaar met zich mee, waardoor soms voor een andere oplossing wordt gekozen.”

Hoe groot is de potentie van aquathermie, volgens u? “De potentie ervan is in Nederland vrij groot, met name als het gaat om toepassing als warme bron in stedelijk gebied. In de zomer kun je de warmte uit het oppervlaktewater oogsten; als je hem vervolgens goed opslaat in een wko kun je hem in de winter gebruiken voor verwarming van woningen en/of kantoren.”

In hoeverre staan lokale overheden en bijvoorbeeld waterschappen open voor grootschalige toepassing van aquathermie? “Dat gaat steeds beter. Vanuit de Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA, het kenniscentrum van waterschappen en provincies) en het programma WarmingUp wordt hard gewerkt om belanghebbenden – zoals de waterschappen, partijen die aquathermiesystemen realiseren en ecologen – samen te brengen. In samenspraak tussen al deze partijen is een kader met voorwaarden ontwikkeld waarbinnen ze akkoord kunnen gaan met de toepassing van aquathermie.”

Wat zijn belangrijke technische uitdagingen bij de toepassing van aquathermie? “Ten eerste zijn er nog heel wat onduidelijkheden over de effecten van koude lozingen – dus het retourwater – in oppervlaktewater. En de in- en uitlaat van een aquathermiesysteem zorgen voor een uitdaging. Er kunnen algen op groeien, en mosselen en ander diertjes willen zich er graag op nestelen, met mogelijke obstructie als gevolg.”

Op welke manieren is IF Technology actief betrokken bij dit onderwerp? “Wij werken in de breedte aan de ontwikkeling van aquathermieprojecten en pakken zowel de technische en financiële, als juridische vraagstukken ervan op. Daarbij gaat het om projecten in zowel binnen- als buitenland. Zo zijn we onder andere actief in China, Groot-Brittannië en Zuid-Korea, en in Nederland werken we aan projecten bij het Merwedekanaal in Utrecht en de woonwijk Akkerlanen in Waalwijk. Verder draaien we samen met Deltares en Techniplan mee in het onderzoeksprogramma WarmingUp dat ik zojuist noemde, en we verrichten onderzoek naar de techniek, ontwerpmogelijkheden en kosten van aquathermie.”

Anders Bekeken