Bijlage I Technische beoordeling van de vergunningsaanvraag van Multi Veste 25 BV voor het onttrekken van grondwater ten behoeve van een koude- en warmteopslag (KWO) systeem in de bodem voor het koelen en verwarmen van nieuw te bouwen utiliteitsgebouwen en woningen in het centrumplan Hoochwoert te Woerden. De globale locatie van de grondwateronttrekking is X = 120.400 en Y = 455.450. 1. Beschrijving van het energieopslagsysteem Het centrumplan Hoochwoert wordt begrensd door de Nieuwe Markt, Meulmansweg en Kazernestraat te Woerden. In het centrumplan worden utiliteitsgebouwen (voornamelijk winkels) en woningen gebouwd. Voor de koeling en verwarming van de gebouwen en woningen wil men gebruik maken van een KWO systeem. De utiliteitsgebouwen worden van warmte en koude voorzien. De woningen maken voornamelijk gebruik van warmte uit het opslagsysteem. De energieopslag wordt uitgevoerd met een doubletsysteem bestaande uit één warme en één koude bron. De afstand tussen de warme en koude bron bedraagt ca. 120 meter. Het filtertraject bevindt zich op een diepte van NAP -20 m tot -48 m in het eerste watervoerende pakket. In de zomerperiode wordt uit de koude bron grondwater opgepompt, waaraan door middel van een warmtewisselaar koude wordt onttrokken. Deze koude wordt gebruikt voor koeling van de gebouwen. Door het afstaan van koude in de warmtewisselaar warmt het grondwater op. Dit opgewarmde water wordt weer in de bodem teruggebracht. In de winterperiode werkt het systeem in tegengestelde richting: uit de warme bron wordt grondwater opgepompt. Met behulp van de warmtewisselaar wordt warmte aan het water onttrokken en gebruikt om te verwarmen. Het afgekoelde water wordt via de koude bron weer in de bodem geretourneerd. Een KWO systeem levert in vergelijking met conventionele verwarmings- en koelinstallaties een energiebesparing en emissiereductie op. Zowel in de winter- als in de zomerperiode wordt ca. 620 MWh aan energie door het opslagsysteem verplaatst. Tijdens het opstarten van het systeem en tijdens klimatologisch extreme jaren wordt maximaal 80 m³/u en 338.000 m³ grondwater per jaar onttrokken. Gemiddeld zal ca 215.000 m³ per jaar worden onttrokken. Het onttrokken grondwater wordt volledig in de bodem teruggebracht. Een uitzondering daarop is ca. 160 m3 water per jaar dat bij preventief onderhoud van de bronnen vrij komt. Dat spuiwater wordt geloosd op het riool of op oppervlaktewater. 2. Bodemopbouw en geohydrologie De maaiveldhoogte is ca. NAP +0,5 m. In tabel 1 is een globale schematisatie van de bodemopbouw gegeven. Tabel 1: Globale bodemopbouw Diepte (m t.o.v. NAP)
Bodemopbouw
Geohydrologische betekenis
+0,5
tot
-3,5
KLEI
Deklaag
-3,5
tot
-48,0
ZAND
Eerste watervoerend pakket
-48,0
tot
-65,0
KLEI en ZAND, slibhoudend
Eerste scheidende laag
-65,0
tot
-140,0
ZAND
Tweede watervoerend pakket
1
De gemiddelde stijghoogte van het grondwater in het eerste watervoerend pakket is ca. NAP -2,2 m. De grondwaterstroming is noordwestelijk gericht met een gemiddelde stroomsnelheid van ca. 18 meter per jaar. De natuurlijke gemiddelde temperatuur van het grondwater ter hoogte van de bronnen in het eerste watervoerend pakket bedraagt ca. 12 ºC en het grondwater is in het gehele pakket zoet. De overgang van zoet naar brak water (chloridegehalte van 150 mg Cl- per liter) bevindt zich op ca. NAP -105 m in het tweede watervoerend pakket. 3. Effecten van het energieopslagsysteem op de stand van het grondwater Voor het berekenen van de maximale geohydrologische en temperatuureffecten is met behulp van het hydrologische softwarepakket AQUA3D gerekend met de maximale onttrekkingshoeveelheid. In tabel 2 zijn de gebruikte geohydrologische parameters weergegeven. Tabel 2: Geohydrologische schematisatie Diepte (m t.o.v. NAP)
Bodemopbouw
Geohydrologische betekenis
+0,5 tot -3,5
KLEI
-3,5 tot -20,0
ZAND
-20,0 tot -48,0
ZAND
-48,0 tot -65,0
KLEI en ZAND, slibhoudend
Eerste scheidende laag
-65,0 tot -140,0
ZAND
Tweede watervoerend pakket
Geohydrologische parameters c (dagen) kD (m2/dag)
Deklaag
600 690
Eerste watervoerend pakket
1210 3750 3700
Veranderingen in de grondwaterstand en stijghoogten Het onttrekken en terug in de grond brengen van grondwater zal leiden tot een daling en stijging van de stijghoogte en temperatuur van het grondwater. Deze daling en stijging zijn het grootst direct rondom de bronnen in het eerste watervoerend pakket en zijn per seizoen tegengesteld. De berekende maximale stijghoogteveranderingen in het eerst watervoerend pakket zijn gegeven in tabel 3. Het gebied waarbinnen stijghoogteverlagingen groter dan 0,05 m optreden is maximaal 300 meter. Tabel 3: Maximale stijghoogteveranderingen in het eerste watervoerende pakket Afstand tot bronnen (m) Verandering stijghoogte (m)
1
10
25
50
100
300
1,50
0,80
0,30
0,20
0,15
0,05
Door de hoge verticale weerstand van de deklaag en de eerste scheidende laag is de invloed van het energieopslagsysteem in de deklaag en in het tweede watervoerend pakket verwaarloosbaar klein. 4.
Effecten van het energieopslagsysteem op de temperatuur van het grondwater
In de zomerperiode wordt het opgepompte grondwater met een gemiddelde temperatuur van ca. 18 à 19 ºC via de warme bron teruggebracht in de bodem. De maximale temperatuur is 22 ºC. In de winterperiode wordt water met een temperatuur van ca. 7 à 8 ºC geretourneerd in de koude bron. Als gevolg van afstroming, geleiding en vrije convectie (stroming onder invloed van dichtheidsverschillen en zwaartekracht) gaat de in de bodem gebrachte warmte en koude gedeeltelijk verloren. Berekend is dat het gebied waarbinnen na 20 jaar nog temperatuursveranderingen van meer dan 1,0 ºC optreden zich uitstrekt tot maximaal 300 meter vanaf de bron. De temperatuurveranderingen zijn ter hoogte van de filters maximaal. In de deklaag en in het tweede watervoerend pakket zullen geen meetbare temperatuursveranderingen optreden.
2
5.
Invloed energieopslagsysteem op de bij het grondwater betrokken belangen
Het KWO systeem kan effect hebben op de bij het grondwater betrokken belangen. In het onderstaande wordt ingegaan op de belangen die als gevolg van de voorgenomen onttrekking in het geding kunnen zijn. Invloed op de kwaliteit van het grondwater Verandering van de kwaliteit Zowel chemische als microbiologische processen zijn temperatuur afhankelijk. Een stijging of daling in de bodemtemperatuur van een watervoerende laag kan daardoor leiden tot veranderingen in de waterkwaliteit. Naar aanleiding van de uitkomsten van recent onderzoek mag worden aangenomen dat deze kwaliteitsveranderingen aanvaardbaar zijn als de temperatuur van het te infiltreren water niet lager dan 5°C en niet hoger dan 25°C is. Gezien de bodemopbouw en de geringe temperatuursveranderingen binnen het invloedsgebied van de opslag worden de effecten op de chemische en microbiologische samenstelling van het grondwater verwaarloosbaar klein geacht. De veranderingen zullen kleiner zijn dan de natuurlijke variatie van de kwaliteit van het toestromende grondwater. Los hiervan is in provinciaal beleid vastgelegd dat bij het in de bodem brengen van water met een temperatuur die afwijkt van de natuurlijke grondwatertemperatuur gestreefd moet worden naar een zoveel mogelijk gesloten energiebalans. In verband daarmee moet een periodieke meting van de temperatuur van het water worden uitgevoerd en moeten de resultaten van die metingen ook worden gerapporteerd. Verontreiniging van het grondwater Verontreiniging van het grondwater kan optreden als uitwisseling plaatsvindt tussen het water in het grondwatercircuit en het gebouwcircuit. De energie-uitwisseling van het grondwatercircuit met het gebouwcircuit vindt plaats door middel van een warmtewisselaar in de transportleiding. Dit betekent dat het grondwater niet in contact komt met het water in het gebouwcircuit. Bovendien wordt het gebouwcircuit gevuld met leidingwater waaraan verder geen stoffen worden toegevoegd. Daardoor zal eventuele lekkage geen meetbare verslechtering van de grondwaterkwaliteit veroorzaken. Het is niet te verwachten dat de materialen (als leidingen e.d.) waarmee het water in het grondwatercircuit in contact komt een significante verandering in de samenstelling van het grondwater als gevolg hebben. Het grondwatercircuit wordt tevens luchtdicht gehouden. Het grondwater kan daardoor niet met zuurstof in aanraking komen. Verzilting Het verpompen van water zal leiden tot vervaging van kwaliteitsgradiënten zowel in verticale als in horizontale richting. Deze menging is vooral bezwaarlijk wanneer in de watervoerende lagen sprake is van een sterke verticale chloride gradiënt. De zoet-/brakwatergrens bevindt zich op een diepte van ca. NAP -105 m. in het tweede watervoerende pakket. Het KWO systeem bevindt zich in het eerste watervoerend pakket en de verticale weerstand van de tussenliggende scheidende lagen is zo hoog dat van beïnvloeding van de zoet-/brakwatergrens geen sprake zal zijn. Overige grondwateronttrekkingen Grondwateronttrekkingen in de nabijheid van een energieopslagsysteem kunnen negatief worden beïnvloed doordat de kwaliteit van het grondwater enigszins kan veranderen. Drinkwaterpompstation Ter bescherming van de kwaliteit van het voor de drinkwatervoorziening te onttrekken grondwater wordt rondom drinkwaterpompstations een zogenaamd 50 jaars intrekgebied aangehouden waarbinnen geen KWO systeem mag worden aangelegd. Op ca. 1600 meter ten noordenwesten van de locatie ligt het drinkwaterpompstation ‘De Hooge Boom’ te Kamerik. Op deze locatie wordt ca. 2,9 miljoen m3 grondwater per jaar onttrokken uit het eerste watervoerend pakket. Uit verblijftijdberekeningen met behulp van het grondwaterstromingsprogramma MicroFEM blijkt dat het energieopslagsysteem buiten het 50 jaars intrekgebied van het drinkwaterpompstation ligt.
3
Overige onttrekkingen Binnen het invloedsgebied van de energieopslag bevinden zich voor zover bekend geen andere grondwateronttrekkingen of energieopslagsystemen. Bodemverontreinigingen Voor zover bekend bevinden zich binnen een straal van 500 meter rondom de locatie twee grondwaterverontreinigingen. Allereerst is er op het toekomstige bouwterrein van Hoochwoert, aan de Hogewoerd 816 een grondwaterverontreiniging met minerale olie en aromaten. Deze verontreiniging wordt gesaneerd. De sanering zal zijn afgerond als de energieopslag wordt opgestart. Op de hoek van de Molenstraat en de Willemshof bevindt zich eveneens een grondwaterverontreiniging met minerale olie en aromaten. Deze verontreiniging wordt door middel van een in-situ sanering verwijderd. Begin 2004 is uit metingen gebleken dat de sanering voorspoedig verloopt en dat de concentraties op de meeste plaatsen al tot onder de interventiewaarde zijn gedaald. Verwacht mag worden dat er alleen nog een restverontreiniging aanwezig is als het KWO systeem operationeel wordt. Verwacht mag worden dat de concentraties dan zo gering zijn dat er geen maatregelen behoeven te worden voorgeschreven om verspreiding daarvan tegen te gaan. Zettingen De stijghoogte van het grondwater in het eerste watervoerend pakket wordt door het onttrekken van grondwater gedurende bepaalde perioden van het jaar verlaagd. Deze verlaging leidt tot een afname in de waterspanning en toename in de korrelspanning waardoor in zettingsgevoelige lagen als klei en veen zettingen op kunnen treden. De zettingen kunnen doorwerken tot aan het maaiveld waardoor gebouwen en infrastructurele werken schade kunnen oplopen. Gezien de geringe verlagingen van de stijghoogte en de dikte en de samenstelling van de tussenliggende (zettingsgevoelige) lagen mag er vanuit worden gegaan dat aan het maaiveld geen meetbare zettingen zullen optreden. Landbouw, natuur en stadsgroen De projectlocatie ligt in stedelijk gebied, waar geen sprake is van kwetsbare natuurwaarden. De berekende effecten van de grondwateronttrekking worden zowel wat betreft de verlagingen van de grondwaterstand als wat betreft temperatuur en kwaliteit verwaarloosbaar klein geacht. Daarom zijn er geen schadelijke gevolgen voor natuur, landbouw en stadsgroen te verwachten.
4
Bijlage II Voorschriften behorend bij de aan Multi Veste 25 BV verleende vergunning voor het onttrekken van grondwater voor een koude- en warmteopslagsysteem in de bodem ten behoeve van verwarming en koeling van utiliteitsgebouwen en woningen in het centrumplan Hoochwoert te Woerden. DE INRICHTING Artikel 1 A. De grondwateronttrekking en het terug brengen van het water in de bodem vindt alleen plaats op de locaties zoals aangegeven in Bijlage 1 van de effectenstudie voor het grondwatersysteem die bij de aanvraag is gevoegd. B. De aan de bodem te onttrekken hoeveelheid grondwater is niet meer zijn dan: 80 m3/uur en 338.000 m3/ jaar. C. De inrichting bestaat uit één onttrekkingsput en één infiltratieput. D. Het grondwater wordt slechts op een diepte van NAP – 20 meter tot NAP – 48 meter onttrokken. E. Het onttrokken grondwater wordt op een diepte van NAP – 20 tot NAP – 48 meter beneden het maaiveld in de bodem teruggebracht. Een uitzondering vormt het onttrokken grondwater dat aangewend wordt voor het regenereren van de putfilters. Deze hoeveelheid spuiwater bedraagt maximaal 160 m3 per jaar. F. Aan het te infiltreren water worden geen stoffen toegevoegd. De concentratie van stoffen neemt, in vergelijking met het opgepompte grondwater, niet door een bewerking toe. G. De temperatuur van het te retourneren water is niet hoger dan 25 ºC en gemiddeld over het seizoen niet hoger dan 20 ºC en niet lager dan 5 ºC. H. Het grondwatercircuit wordt volledig gescheiden van het gebouwcircuit. Bij gebruik van vloeistoffen in het gebouwcircuit anders dan leidingwater zonder toevoegingen wordt een dubbelwandige warmtewisselaar gebruikt. I.
Het systeem is op zodanige wijze uitgevoerd dat water uit het gebouwcircuit niet in de bodem terecht kan komen en voorzien van een controlesysteem waarmee lekkage geconstateerd kan worden. Van de controle op lekkage wordt een administratie bijgehouden.
AANLEG VAN DE INRICHTING Artikel 2 A. De aanvangsdatum van de aanleg van de inrichting wordt tenminste één week van tevoren schriftelijk gemeld aan de inspecteur grondwateronttrekkingen. B. De bronnen worden aangelegd volgens NEN 5119. Er wordt een gedetailleerde boorbeschrijving bijgehouden (tenminste één beschrijving per geboorde meter). Een afschrift van de boorbeschrijving wordt voorafgaand aan de ingebruikname van de inrichting aan ons college toegezonden. De doorboorde scheidende lagen worden afgedicht met zwelklei. C. Ter vaststelling van de chemische samenstelling van het grondwater in de referentiesituatie wordt het grondwater in het bepompte pakket voorafgaand aan de eerste infiltratie bemonsterd en door een NEN-EN-ISO/IEC 17025 geaccrediteerd laboratorium bemonsterd en geanalyseerd op de stoffen zoals in Bijlage III is aangegeven. Het analyserapport wordt tenminste een week voorafgaand aan de ingebruikname van de inrichting aan ons toegezonden.
1
GEBRUIK EN BEHEER VAN DE INRICHTING Artikel 3 A. Tenminste twee weken vooraf wordt de datum van ingebruikname van de inrichting aan ons doorgegeven. B. Binnen een maand na het gereedkomen van de putten worden de volgende gegevens aan ons toegezonden: a. de diepte van de boven- en de onderzijde van het filter ten opzichte van N.A.P. en ten opzichte van het maaiveld b. de inwendige diameter van het filter c. de lengte van het filter d. een boorbeschrijving van de put e. de chemische samenstelling van het grondwater f. een kaart waarop de coördinaten van de putten, de exacte plaats en de afwerking van de putten ten opzichte van maaiveld zijn aangegeven. C. Het onderhoud van de putten wordt zoveel mogelijk mechanisch uitgevoerd. Als chemische regeneratie noodzakelijk is worden de gebruikte chemische middelen volledig opgepompt en afgevoerd. Chemische regeneratie wordt vooraf aan ons college gemeld. D. Veranderingen aan het grondwatercircuit zijn uitsluitend toegestaan voor zover ze in overeenstemming zijn met de voorschriften bij deze vergunning en worden tenminste twee weken tevoren schriftelijk aan ons college gemeld. E. Bij de inrichting is een logboek aanwezig waarin alle metingen en wijzigingen aan de installatie worden bijgehouden. MONITORING Artikel 4
A. In de boorgaten voor de bronnen of in aparte boorgaten nabij de bronnen worden peilfilters geplaatst die geschikt zijn voor de meting van de grondwaterstanden / stijghoogtes, temperatuurmetingen en monstername van het grondwater in het bepompte watervoerend pakket. B. De in artikel 2 onder C genoemde grondwateranalyse wordt uitgevoerd als er naar ons oordeel reden is om te veronderstellen dat er veranderingen van de kwaliteit van het grondwater ten opzichte van de referentiesituatie zijn opgetreden. C. De onttrokken hoeveelheid grondwater en de hoeveelheid water die terug in de bodem wordt gebracht worden gemeten met watermeters waarvan het type en de plaats van inbouw zijn goedgekeurd door de door ons college daartoe aangewezen ambtenaar; D. De stand van de watermeters op de eerste werkdag van elke maand wordt geregistreerd op een door ons college verstrekte meetstaat en jaarlijks in de maand januari volgend op het jaar waarin onttrokken is, of bij beëindiging van de onttrekking binnen een maand na beëindiging, aan ons college toegezonden. E. Gedurende een periode dat meting niet heeft kunnen plaatsvinden wordt de onttrokken hoeveelheid geschat en als zodanig op de meetstaten te worden aangegeven. F. De vergunninghouder dient in de in artikel 4 onder A bedoelde meetpunten in de maand januari en in de maand juli de temperatuur van het grondwater te meten. De meetgegevens dienen gelijktijdig met de onder D. bedoelde opgave van de onttrokken en geïnfiltreerde hoeveelheid grondwater aan ons college te worden toegezonden.
2
G. Gestreefd wordt naar een zoveel mogelijk sluitende energiebalans die over een periode van vijf jaar in ieder geval niet meer afwijkt dan 15% en over een periode van 10 jaar niet meer dan 10% van de jaarlijkse hoeveelheid energie. H. Eens per vijf jaar wordt een evaluatierapport overlegd waarin in ieder geval het volgende is opgenomen: • Berekening van de energiebalans per zomer- en winterseizoen van de afgelopen periode inclusief de procentuele afwijking van de eindbalans; • Voorgedane calamiteiten; • Energetisch rendement van de installatie met een vergelijking ten opzichte van de berekende waarden; • De grondwaterstijghoogte aan het begin en aan het eind van de periode; • Een analyse van de chemische samenstelling van het grondwater als bedoeld in artikel 2 onder C. BEËINDIGING ONTTREKKING Artikel 5 A. Beëindiging van de onttrekking en infiltratie wordt tenminste een maand tevoren aan ons college te worden gemeld. B. Alvorens de onttrekking en infiltratie te beëindigen wordt de temperatuur van het grondwater binnen het invloedsgebied van het systeem zodanig hersteld dat het verschil ten opzichte van de natuurlijke temperatuur van het grondwater niet groter is dan 5 ºC. C. Binnen een week na beëindiging van de onttrekking worden de bodemtemperatuurmetingen conform artikel 4 onder F en grondwateranalyses conform artikel 2 onder C uitgevoerd ter plaatse van de onttrekkings-, injectie- en meetbronnen en binnen één maand na beëindiging aan het bevoegd gezag toegestuurd. D. Na beëindiging van de onttrekking worden de weerstandsbiedende lagen onder toezicht van onze inspecteur grondwateronttrekkingen overeenkomstig het bepaalde in de Grondwaterverordening hersteld.
3
4
BIJLAGE III Parameters analyse grondwatermonster Parameter
Eenheid
Parameter
Eenheid
Zware Metalen
Algemene parameters Elektrisch geleidingsvermogen (EC)
ms/m
Arseen
µg/l
Kleur (455 nm)
mg/l
Cadmium
µg/l
Watertemperatuur
o
Chroom
µg/l
Zuurstof
mg/l
Koper
µg/l
Zuurgraad
pH
Kwik
µg/l
Lood
µg/l
Nikkel
µg/l
Zink
µg/l
C
Anorganische parameters Ammonium
mg/l
Chloride
mg/l
Nitraat (als NO3) Nitriet (NO2 -)
mg/l mg/l
Sulfaat
mg/l
Organische parameters
Totaal fosfaat
mg/l
Dissolved organic carbon (DOC)
Waterstofcarbonaathardheid
mmol/l
Calcium
µg/l
Natrium
µg/l
Kalium
µg/l
Silicium
µg/l
Magnesium
µg/l
IJzer
µg/l
Mangaan
µg/l
µg/l
1
