Kansenkaart Riothermie gemeente Amersfoort

Notitie Contactpersoon ir. H.M. (Harry) de Brauw Datum 19 februari 20143 Kenmerk N001-1212002HBA-lyv-V02-NL

Kansenkaart Riothermie gemeente Amersfoort 1 Inleiding In Nederland is de vraag naar warmte circa 40 % van de totale energievraag, meer dan tweemaal de elektriciteitvraag. Deze substantiële energiepost kan duurzaam worden ingevuld door terugwinning van warmte uit het afvalwater. Een deel van de warmte in een huishouden wordt afgevoerd door de riolering. Denk daarbij aan het warme water van de douche of wasmachine. De warmteafvoer door de riolering wordt geschat op 15 à 20 % van het totale energieverbruik binnen huishoudens. Nu de Energie Prestatie Coëfficiënt (EPC) van gebouwen steeds lager wordt, wordt het energielek via warmwaterlozing van gebouwen steeds belangrijker. Voor modern geïsoleerde gebouwen wordt het energieverlies via de riolering zelfs op 50 % van het totale warmteverlies geschat. Het is dan ook niet verwonderlijk dat er steeds meer aandacht is voor het warmtepotentieel in afvalwater. Opdracht De gemeente Amersfoort heeft Tauw opdracht gegeven voor het opstellen van een Riothermie kansenkaart. Deze kaart maakt inzichtelijk welke gemeentelijke vrijverval- en drukriolen voldoende potentie bieden om warmte en/ of koude uit te onttrekken. Tevens zijn potentiële afnemers in beeld gebracht. Leeswijzer Deze notitie geeft achtergrondinformatie over Riothermie en de kansenkaart. In de bijlagen staan de resultaten van het onderzoek: de kansenkaart en een overzicht met de potentiële afnemers. De paragrafen 1.1 en 1.2 lichten toe wat Riothermie en de kansenkaart inhouden. In paragraaf 1.3 lichten wij toe hoe de kaart opgesteld is en in paragraaf 1.4 welke stappen genomen kunnen worden na oplevering van de kaart. Riothermie is afhankelijk van aanbod en afname van thermische energie; in hoofdstuk 2 wordt aanbod en afnemers besproken. In hoofdstuk 4 volgen tot slot de conclusies. De volgende gegevens zijn opgenomen in de bijlagen: Bijlage 1: Kansenkaart Riothermie Bijlage 2: Leeftijd van de riolering Bijlage 3: Lijst met potentiële afnemers

Kansenkaart Riothermie gemeente Amersfoort

1\14

Kenmerk N001-1212002HBA-lyv-V02-NL

1.1

Wat is Riothermie?

Riothermie is de naam voor het principe waarmee thermische energie uit afvalwater in het riool kan worden teruggewonnen. Deze energie kan gebruikt worden voor het verwarmen of koelen van gebouwen of installaties, die in de buurt van de betreffende riolering staan. Hiertoe wordt een warmtewisselaar in contact gebracht met het afvalwater waarmee warmte of koude wordt gewonnen. Het afvalwater stroomt over de warmtewisselaar en geeft haar energie hieraan af. Door de warmtewisselaar stroomt een transportvloeistof die thermische energie uitwisselt met het afvalwater en deze via een leiding transporteert naar de afnemer. De temperaturen zijn dan nog relatief laagwaardig (afhankelijk van het seizoen tussen ongeveer 9 en 23 ºC) en meestal nog niet direct bruikbaar. Een warmtepomp brengt de temperatuur naar een bruikbaar niveau. Bij warmtewinning zal het afvalwater in temperatuur dalen (koude wordt in het riool gedumpt). Bij koude winning zal het afvalwater juist in temperatuur stijgen (warmte wordt in het riool gedumpt).

Figuur 1.1 Principeschema Riothermie

Riothermie is vaak goed combineerbaar met andere technieken, waarmee laagwaardige warmte en/of koude kan worden gewonnen en/of opgeslagen; zoals bijvoorbeeld warmtekoudeopslag (WKO) in de bodem en thermische energie uit oppervlaktewater. Bij WKO kan Riothermie toegepast worden om een eventuele onbalans in de ondergrond te herstellen.

2\14



De onbalans in vraag en aanbod (in hoeveelheid of in beschikbaarheid) is een veel voorkomend probleem dat momenteel vaak verholpen wordt door inzet van fossiele brandstoffen. Voorwaarde is dat de bodem geschikt is voor het toepassen van WKO. Riothermie kan toegepast worden op locaties waar voldoende aanbod (lees een voldoende grote rioolbuis) en een op het aanbod aansluitende vraag naar thermische energie is. In de stad komen veelal hotels, appartementen, kantoren en zwembaden in aanmerking. De rioolwaterzuivering (RWZI) biedt eveneens goede mogelijkheden. Met de gewonnen warmte uit het effluent van de RWZI kan bijvoorbeeld slib gedroogd worden of het vergistingproces op gang gebracht worden. Ook is het mogelijk om asfalt te verwarmen en/of te koelen. Hierdoor wordt de levensduur van het asfalt verlengd en kan (onverwachte) gladheid voorkomen worden wat ten goede komt aan de veiligheid. Ervaringen in Nederland In Nederland wordt Riothermie nog nauwelijks toegepast, pas sinds enige jaren is er aandacht voor deze techniek. Diverse gemeentes (ongeveer 15) en waterschappen (ongeveer 5) hebben de afgelopen tijd kansenkaarten opgesteld om hiermee de potentie inzichtelijk te maken, dit zijn onder andere: Utrecht, Velsen, Heerhugowaard, Urk, Apeldoorn, Hoogheemraadschap Schieland en de Krimpenerwaard. Recentelijk zijn een tweetal projecten gerealiseerd waarbij restwarmte in effluentwater wordt benut:  Warmte afkomstig van de AWZI (afvalwaterzuiveringinstallatie) Harnaschpolder wordt sinds eind 2012 benut om een nieuwbouwwijk in Midden Delfland te verwarmen. In eerste instantie worden 1500 woningen aangesloten  Vanaf augustus 2013 wordt het zwembad de Tijenraan te Raalte verwarmd met restwarmte afkomstig uit het effluent van de nabijgelegen RWZI Ervaringen in het buitenland Op diverse plaatsen in de wereld wordt al jaren thermische energie uit de riolering gewonnen. Zwitserland is hierin koploper met meer dan 25 jaar aan ervaring. Onder andere wooncomplexen, een postcentrum, het Olypisch dorp te Vancouver en bejaardentehuizen maken gebruik van deze vorm van energieterugwinning. Over de afgelopen 20 jaar heeft de techniek zich doorontwikkeld tot een volwassen product dat voordelen biedt op het gebied van energie, kosten en milieu. In Tabel 1.1 is als voorbeeld een lijst met gerealiseerde projecten weergegeven. Deze informatie is afkomstig uit diverse bronnen, waarbij onduidelijk is welke aspecten binnen de genoemde kosten vallen.


3\14


Tabel 1.1 Voorbeelden van gerealiseerde Riothermie projecten

Locatie

Stuttgart (D)

Drensteinfurt (D)

Furth (D)

Pinneberg (D) Lyss (CH)

Object

100 woningen

Brandweer-

Stadhuis

School

kazerne

Verzorgingshuis en Kultuurcentrum

Debiet [l/s]

200

20

150

96

?

Warmte/Koude

W+K

W+K

?

W

W

Energie uit riool [kW]

120

20

215

120

64

Lengte wtw [m]

76

9

70

57

26

Kosten [EUR]

€ 200.000

€ 59.000

€ 350.000

€ 160.500

€ 350.000

Terugverdientijd [jaar]

<10

<10

14

10

?

Energie besparing

42%

36%

40%

41%

22%

CO2 besparing

43%

48%

43%

53%

?

Invloed van Riothermie op de zuivering

Wanneer er warmte uit het afvalwater gewonnen wordt heeft dit effect op de temperatuur van het afvalwater, dit zal iets afkoelen. Voor Waterschap Vallei en Eem is het van belang dat de temperatuur van het afvalwater op de zuivering niet te laag is. Dit kan negatieve effecten hebben op het zuiveringsrendement van de rwzi. Doordat er grote hoeveelheden afvalwater door de riolering stromen is het effect van een Riothermie centrale op het afvalwater beperkt. Meestal is de temperatuurdaling van het afvalwater minder dan 0,5 ºC. Het effect op de zuivering is meestal kleiner doordat een deel van de gebruikte warmte weer wordt aangevuld door bodemwarmte, rioollucht en andere afvalwaterstromen. Over het algemeen worden op dit vlak geen problemen verwacht bij het beperkt toepassen van Riothermie, ook doordat de systemen worden voorzien van een traditionele gasketel die in koude periodes de piekvraag kan ondervangen. Zodoende kan de warmtewinning uit het afvalwater worden gestopt zonder dat de afnemer daar last van ondervindt. Ons advies is om bij Riothermie-projecten het Waterschap Vallei en Eem te betrekken en eventuele aandachtpunten met hen te bespreken.

1.2

Wat is (het doel van) de kansenkaart Riothermie

De kansenkaart geeft in één oogopslag inzicht in waar de locaties die geschikt zijn voor Riothermie zich in Amersfoort bevinden. Het maakt duidelijk welke riolen veel thermische energie bevatten (het aanbod) en waar eventuele afnemers van deze energie gevonden kunnen worden (de afnemers). Waar aanbod en afnemer bij elkaar in de buurt gelegen zijn, liggen er kansen voor succesvolle toepassing van Riothermie. De maximale afstand wordt bepaald door de (financiële) mogelijkheden om een leiding voor de transportvloeistof tussen aanbod en afnemer te plaatsen.

4\14



De kansenkaart is ook bedoeld om binnen de gemeente meer bekendheid te geven aan de potenties van deze duurzame energiebron. De kaart is een aanleiding om met verschillende beleidsterreinen (klimaat, milieu, ruimte en duurzaamheid) te bespreken of ontwikkeling van Riothermie voor de gemeente Amersfoort meegenomen moet worden in de beleidsontwikkelingen betreffende energie en duurzaamheid. Ook kunt u de kaart gebruiken als communicatiemiddel naar de markt (gebouweigenaren). Zij kunnen hiermee immers inzien of hun gebouw aan een riool gelegen is waarmee het gebouw potentieel duurzaam verwarmd en/of gekoeld kan worden. In 2012 heeft de gemeente de haalbaarheid van warmte- en koudenetten in Amersfoort laten onderzoeken. In deze kansenkaart wordt ook gekeken naar mogelijke verbindingen tussen de aanleg van een warmtenet en Riothermie. In bijlage 1 is de kansenkaart weergegeven. De kaart is tevens als gelaagde PDF beschikbaar. In deze PDF kunnen lagen aan- en uitgezet worden waardoor inzichtelijk wordt welke riolen vrijverval of persriolen zijn. Tevens is de leeftijd van de riolering in deze kaart inzichtelijk gemaakt. Een overzicht van de leeftijden van de riolen is tevens opgenomen in bijlage 2.

1.3

Hoe wordt de kansenkaart Riothermie gemaakt

Bij Riothermie zijn het aanbod van thermische energie (de riolering) en de afnemer(s) hiervan twee onderdelen die letterlijk met elkaar zijn verbonden. Aanbod en afnemer kunnen daarom op niet al te grote afstand van elkaar te liggen om een project te kunnen realiseren. In de praktijk is de maximale afstand voor een economisch haalbaar project in de stad ongeveer 300 meter. Dit in verband met de kosten voor het aanleggen van leidingen onder wegen en dergelijke. Over het algemeen gaat er geen warmte verloren bij het warmtetransport door de leidingen, omdat de bodem warmer is dan het transportwater. In het buitengebied waar veelal onverharde grond aanwezig is kan de afstand wat groter zijn. De afstand is ook afhankelijk van de hoeveelheid energie die uit de riolering wordt benut. Wanneer veel thermische energie wordt onttrokken en benut zal dit tot een relatief grote kostenbesparing op conventionele energie resulteren, wat een grotere investering in onder andere transportleidingen verantwoordt. De kansenkaart toont het energieaanbod in KiloWatt (kW). Het aantal kW is berekend aan de hand van het gemodelleerde debiet en een temperatuursafname van het afvalwater (∆T) van 1 °C. Dit vermogen (energie per tijdseenheid, bv joule / seconden) wordt continue aan het afvalwater ontrokken gedurende 16 uur per dag. Door verschillende omgevingsfactoren, zoals bodemwarmte in inprikkende rioolstrengen, kan de afvalwatertemperatuur weer toenemen. In dit geval kan er weer warmte ontrokken worden waardoor het beschikbare vermogen toeneemt. De lengte van de warmtewisselaar wordt bepaald aan de hand van het werkelijke debiet en de gewenste (∆T).


5\14


In de kansenkaart zijn zowel het aanbod als de afnemers opgenomen. In hoofdstuk 2 is het opstellen van de kansenkaart in meer detail beschreven. Foutenmarge vermogensberekening Het aanbod van energie is bepaald op basis van modellen en niet op basis van daadwerkelijk gemeten volume stromen en temperaturen van afvalwater. Zodoende zijn de genoemde vermogens in deze kansenkaart niet exact maar geven wel een goede indicatie. De berekeningen zijn gebaseerd op een ∆T van 1 °C en het afvalwaterdebiet. Het debiet is bepaald met het rioleringsmodel van de gemeente Amersfoort (zie paragraaf 2.1). Dit model berekent het debiet aan de hand van het fysieke rioolstelsel, en het drinkwaterverbruik van de stad. Hierbij worden lozingen uit grondwateronttrekking en infiltratie van rioolvreemdwater (riolering is veelal lek waardoor grondwater infiltreert) niet meegenomen. Ten gevolge hiervan is de berekening waarschijnlijk een onderschatting van het daadwerkelijke vermogen. Naar verwachting is de foutenmarge van de onderschatting ordegrootte 30 %.

1.4

Een geschikte locatie – en verder

Wanneer uit de kansenkaart een geschikte locatie naar voren komt kunnen vervolgstappen gezet worden om Riothermie te verwezenlijk. Deze stappen zijn hieronder beschreven. Na elke stap is er een go / no go moment: 1. Verkennen draagvlak en technische mogelijkheden bij partijen. Bij veel Riothermie projecten zijn verschillende partijen betrokken. De gemeente als rioolbeheerder en aanbieder van de energie, veelal een commerciële partij of overheidsorganisatie als afnemer van de energie en het waterschap als ontvanger van het afvalwater. Om het draagvlak onder betrokkenen te toetsen en hen te informeren over de mogelijkheden is een centrale bijeenkomst vaak wenselijk. Hierin worden de ideeën gepresenteerd en getoetst aan de ambities en mogelijkheden bij alle partijen 2. Opstellen Quickscan: In deze stap worden de belangrijkste punten op hoofdlijnen uitgezocht. Dit zijn onder andere: opstellen thermische balans, bepalen inpasbaarheid (technische haalbaarheid) en berekenen van de investeringskosten en terugverdientijd (financiële haalbaarheid) 3. Opstellen (voor)ontwerp: Wanneer de quickscan positief is wordt in de 3de stap het ontwerp gedetailleerd en financieel onderbouwt. Hiervoor is het van belang het debiet nog nauwkeuriger in beeld te hebben. Hiervoor dient het debiet een aantal weken gemeten te worden middels een (ultrasone) debietmeter met een foutmarge van ordegrootte 5 %.

6\14



Tabel 1.2 geeft een gedetailleerd inzicht in de uit te voeren werkzaamheden. Tabel 1.2 Overzicht in fases van de uit te voeren werkzaamheden

Werkzaamheden

Quickscan

Voorontwerp

Bepalen debiet dwa-afvoer (meten)

X

Bepalen temperatuur afvalwater over het jaar (meten)

X

Bepalen gevoeligheid riolering voor sedimentatie (meten)

X

Bepalen temperatuurtrajecten, benodigd vermogen en energie

X

X

Bepalen type rioolwarmtewisselaar

X

X

Bepalen dimensies, temperatuurniveaus en debieten

X

X

over het jaar van afnemers

rioolwarmtewisselaar, transportsysteem + warmtepomp Bepalen effect riothermie op rwzi

X

Bepalen tracé transportmedium Bepalen inpasbaarheid op hoofdlijnen

X X

Ontwerpen en dimensioneren installaties ketelruimte

X

Bepalen ruimtebeslag installaties ketelruimte

X

Opstellen principeschema

X

Systeem integratie

X

Bepalen installatie zonder riothermie

X

Opstellen energetische balans

X

X

Opstellen CO2 en Nox balans

X

X

Opstellen investeringskosten

X

X

Bepalen onderhoudskosten

X

Opstellen exploitatie begroting en terugverdientijd

X

X

Verkrijgbaarheid subsidie uitzoeken

X

X

Opstellen financieringsconstructie

X

Juridische afkadering

X

Aanbesteding

X


7\14


2 Opstellen van de kansenkaart In dit hoofdstuk is beschreven hoe de kansenkaart is opgesteld en van welke uitgangspunten daarbij genomen zijn.

2.1

Berekeningswijze winbaar vermogen

Het aanbod van thermische energie uit het afvalwater is afhankelijk van een tweetal variabele factoren: het debiet en de mogelijke temperatuurverlaging van het afvalwater. Dit wordt verduidelijkt aan de hand van de volgende formule waarmee berekend wordt hoeveel thermisch vermogen uit het riool onttrokken kan worden:

P  Q * c w *  w * ΔT Waarin : P  Vermogen [kW] Q  Debiet afvalwaterontrekking [m 3 /s] c w  Soortelijke warmte water  4,18 kJ/(kg * º C)

 w  Dichtheid water  1000 kg/m 3 ΔT  Temperatuur verandering afvalwater ten gevolge van warmtewisselaar [º C] In deze formule zijn alleen het debiet en de temperatuur variabel. De overige parameters zijn bekende constanten. 2.1.1

Het debiet in het riool

De volumestroom (debiet) van het afvalwater door het riool is (zoals uit bovenstaan de uitdrukking blijkt) één van de belangrijkste bepalende factoren voor het potentieel winbare vermogen uit een rioolbuis. Daarom wordt in deze paragraaf uiteengezet hoe het debiet in de rioolbuizen van Amersfoort is berekend. Bij het opstellen van de kansenkaart is alleen het dwa-water (droog weer afvoer) meegenomen. In de stad is dit afvalwater voornamelijk afkomstig van huishoudens. Het dwa-debiet is gemodelleerd op basis van het gemeentelijk rioleringsmodel. Hierin is het rioleringssysteem opgenomen, waarbij bronnen van afvalwater (huishoudens, bedrijven, industrie) lozen op de dichtstbijzijnde rioolput. De hoeveelheid afvalwater die per bron geproduceerd is bepaald door gebruik te maken van de cijfers van het drinkwaterverbruik per postcode gebied (zie hieronder), dit is een goede benadering van de werkelijke afvalwaterproductie.

8\14



Industrie en bedrijven met een grote vraag naar water gebruiken vaak grondwater of oppervlaktewater. Door toepassing van bovenomschreven methode is dit type afvalwater niet meegenomen bij het bepalen van het afvalwater debiet. Over de dag fluctueert de afvoer van het huishoudelijk afvalwater. In de ochtend en avond treedt een piek op ten gevolge van douche, toilet en kook activiteiten. ’s Nachts is de afvoer van huishoudelijk afvalwater lager dan overdag. Dit is geïllustreerd in Figuur 2.1, waarin een typische dwa-curve van een woonwijk zichtbaar is. Om een Riothermie project optimaal te laten functioneren, dient de warmtewisselaar zoveel mogelijk bedekt te zijn met rioolwater. De warmtewisselaar wordt daarom ontworpen op het debiet en de bijbehorende waterstand die overdag optreedt (globaal tussen 6.00 en 22.00 uur). In de nachtelijke uren wordt de winning van thermische energie gestopt omdat te weinig afvalwater aangeboden wordt om de warmtewisselaar te bedekken. Meestal hebben afnemers van thermische energie in deze periode ook een beperkte vraag naar warmte of koude omdat de objecten / gebouwen niet in gebruik zijn. Een buffervat is vaak voldoende om in de eventuele thermische energievraag gedurende de nachtelijke uren te voorzien.

0:00 2:00 4:00 6:00 8:00 10:00 12:00 14:00 16:00 18:00 20:00 22:00 0:00 Tijdstip (uur)

Figuur 2.1 DWA-curve voor een woonwijk (verhouding debiet op de verticale as)

Bij het opstellen van de kansenkaart is gemodelleerd met een constante afvalwaterstroom. Op basis van metingen voor eerdere projecten is hierbij aangenomen dat 85 % van het dagelijkse afvalwater tussen 6.00 en 22.00 uur (periode van 16 uur) geloosd wordt.


9\14


Hoewel het soms anders aanvoelt regent het in Nederland ongeveer 8 % van de tijd1. Wanneer het regent levert het afstromende hemelwater een aanzienlijk aandeel van de totale afvalwaterstroom in de gemengde riolering. Gezien de relatief beperkte periode waarin neerslag plaatsvindt, houden wij hiermee geen rekening bij het ontwerpen van een Riothermie project. Afvoer op basis van drinkwatergegevens Het drinkwaterbedrijf Vitens houdt bij wat het drinkwaterverbruik per afnemer per jaar is. Door de drinkwatergegevens te combineren met de gegevens van het CBS over inwoners per buurt en de gebouwvlakken uit de Basisregistraties Adressen en Gebouwen (BAG), is een goed beeld verkregen van de lozing per rioolput. Daarbij is met deze methode ook de afvalwaterlozing van zakelijke gebruikers meegenomen, tenzij het geloosde afvalwater afkomstig is van bijvoorbeeld een grondwateronttrekking. Bij deze methode is er vanuit gegaan dat 100 % van het afgenomen drinkwater geloosd wordt op de riolering. In tabel 2.1 is het drinkwaterverbruik in 2009 van de gemeente Amersfoort weergegeven. Het gemiddelde drinkwaterverbruik bedraagt 147 l/pers/dag. Dit is inclusief het verbruik van bedrijven en industrie die drinkwater afnemen.

Tabel 2.1 Drinkwaterverbruik gemeente Amersfoort in 2009 (bron Vitens)

Gemiddeld drinkwaterverbruik

(m / jaar)

(-)

(l/pers/dag)

7.691.940

143.200

147

3

Drinkwaterverbruik

2

Aantal inwoners

Drinkwaterverbuik

2.1.2 De temperatuur van het afvalwater Bij de berekening van de hoeveelheid thermische energie, die uit het afvalwater kan worden onttrokken, is gekeken naar een temperatuurverandering van het afvalwater (∆T). De hoeveelheid energie die op basis van de gekozen dT kan worden gewonnen zegt nog niets over het temperatuurniveau, oftewel de kwaliteit van de energie. Hoe warmer het afvalwater is, hoe minder elektrische energie gebruikt hoeft te worden om de beoogde gebruikstemperatuur bij verwarming te halen. Bij het koelen van gebouwen is het uiteraard voordeliger als het afvalwater kouder is. Doormiddel van WKO kan optimaal gebruik worden gemaakt van de invloed van seizoenen. Uitgegaan is van een temperatuurverandering van het afvalwater van 1ºC. Veelal is deze temperatuursverlaging benedenstrooms nauwelijks merkbaar. Dit komt doordat de temperatuur van het rioolwater zich aanpast aan de temperatuur van de omgeving en instroom vanuit andere aangesloten bronnen / lozers. 1 2

10\14

Bron: KNMI http://amersfoortincijfers.nl (december 2012)



De afstand waarin het temperatuurseffect van de Riothermie warmtewisselaar uitdooft is afhankelijk van lokale factoren (onder andere diepte riool ten opzichte van maaiveld en grondwater, bodemtype, debieten et cetera). Over het algemeen levert warmtewinning uit het afvalwater geen problemen op voor het functioneren van de ontvangende RWZI. Enkel wanneer vlak voor de RWZI zeer grote hoeveelheden warmte ontrokken worden, kan dit ’s winters problemen geven voor het zuiveringsproces van de RWZI.

2.2

Afnemers van thermische energie

In dit hoofdstuk worden de potentiële afnemers van warmte en/of koude uit de riolering besproken. Zoals gesteld in paragraaf 1.3 zijn aanbod en afnemers van thermische energie van elkaar afhankelijk en dienen zij zich op niet al te grote afstand van elkaar te bevinden. 2.2.1 Potentiële afnemers voor Riothermie De gemeente Amersfoort heeft op basis van expert knowledge een lijst met potentiële afnemers van de thermische energie aangeleverd. Deze afnemers hebben naar verwachting een grote vraag naar warmte en/of koude. Onbekend is nog hoe groot deze vraag is en welk temperatuursniveau gevraagd wordt. De afnemers zijn opgenomen in bijlage 3 en tevens verwerkt in de kansenkaart (bijlage 1). 2.2.2 Thermische energie uit het riool opslaan in de bodem In de kansenkaart zijn de locaties van bestaande WKO-systemen (Warmte Koude Opslag) opgenomen. Een WKO-systeem dient op jaarbasis in balans te zijn, dat wil zeggen dat evenveel warmte en koude uit de bodem onttrokken als geïnfiltreerd wordt. Deze systemen zijn niet altijd in balans. Door middel van externe warmte- of koudebronnen, zoals Riothermie, kan een WKO die niet in balans is geregenereerd worden. Niet alleen voldoet een dergelijk systeem daarmee aan de eisen, het kan daarmee ook tot een grotere besparing op het gebruik van fossiele brandstoffen en CO2 uitstoot leiden.


11\14


2.3

Warmtenet

De gemeente heeft een haalbaarheidsonderzoek naar warmte- en koudenetten in Amersfoort laten uitvoeren3. Hierbij is onder andere het energieaanbod geïnventariseerd waarmee de ontwikkeling van warmtenetten in gang gezet kan worden. De warmte en koudenet studie heeft de volgende (industriële) warmtebronnen in beeld gebracht4:  RWZI (Isselt) produceert momenteel met slibvergisting 2,4 miljoen m3 biogas. Hiermee wordt middels een WKK elektriciteit opgewekt. Een deel van de warmte wordt op het terrein van RWZI gebruikt, de rest wordt geloosd. Het volume restwarmte bedraagt ca. 50.000 GJ/jaar bij een vermogen van 1.300 kW bij 150°C, 24/7 beschikbaar  Royal Taste Company (Isselt) heeft tussen de 400 en 1.600 GJ restwarmte beschikbaar bij een vermogen van 100-380 kWth en een temperatuur van 70°C, 3 dagen per week gedurende 8 uur per dag  Smit en Zn (Isselt) heeft circa 12.900 GJ restwarmte beschikbaar bij een vermogen van 600

kWth, 5 dagen per week gedurende 24 uur per dag bij een temperatuur van 45°C. Uit dit onderzoek blijkt dat de kansindicatoren voor warmtenetten verschilt van de kansindicatoren voor Riothermie. Voor het warmtenet te Amersfoort wordt uitgegaan van coöperatiewoningen en utiliteitsgebouwen gebouwd tussen 1930 en 1990. Deze gebouwen zijn relatief slechts geïsoleerd en hebben zodoende een hoge energievraag. Veelal zijn zij voorzien van radiatoren. Riothermie is ook gebaad bij een hoge energievraag, echter werkt het systeem het beste bij lage temperatuursverwarming, veelal vloerverwarming. De genoemde kansrijke gebouwen voor warmtenetten hoeven dus niet kansrijk te zijn voor Riothermie. Riool als warmtenet Riolen worden momenteel voornamelijk gezien als een transportmiddel voor afvalwater en hemelwater. Dat deze kostbare infrastructuur zo eenzijdig gebruikt wordt is eigenlijk zonde. Het riool kan bijvoorbeeld ook functioneren als een warmtenet waarbij warmtelozers hun warmte in het riool lozen en afnemers deze warmte benedenstrooms terugwinnen. Om de kansen van dit principe voor de gemeente inzichtelijk te maken zijn de bovenstaande warmteproducenten opgenomen in de kansenkaart. Hieruit blijkt dat de hierboven genoemde warmtelozers allen in de buurt van de RWZI gelegen zijn. De kansrijkheid voor het benutten van deze warmte via het riool is daarom beperkt.

3

Haalbaarheidsonderzoek Warmte- en koudenetten in Amersfoort, 15 januari 2013 Rapport: Eindrapportgage duurzaam industrieterrein Isselt; restwarmte, biogas en andere kansen, Breed of Builds, 25 mei 2012. De kansrijke warmtebronnen zijn in de kansenkaart aangegeven met een rode stip. 4

12\14



Belangrijke aandachtspunten bij eventuele uitwerking van dit principe zijn: 

Warm water kan het materiaal waaruit de riolering opgetrokken is aantasten en daardoor de levensduur van het riool verkorten. Door gebruik te maken van robuuste materialen kan dit probleem voorkomen worden

 

De leveringszekerheid dient veilig gesteld te worden (wat als de warmtelozer stopt mijn zijn activiteiten?) De invloed op de temperatuur van het afvalwater bij de RWZI dient bij toepassing van riothermie onderzocht te worden (zie paragraaf 1.1)

3 Conclusie Uit de kansenkaart blijkt dat de riolen die een groot thermische vermogen bevatten veelal door het centrum van de stad lopen. Aangezien hier de meeste WKO’s en gebouwen zijn die een grote energievraag hebben is dit veelbelovend voor het toepassen van deze techniek. Voor het toepassen van Riothermie dient het afvalwater in contact te komen met een warmtewisselaar. Gezien de hoge kosten voor het vervangen van riolering is het niet voor de hand liggend om een leiding te vervangen voor een exemplaar met warmtewisselaar. Helaas heeft de gemeente geen plannen om op korte termijn renovaties aan het riool in kansrijke gebieden te plegen. Een goed alternatief is het achteraf inbouwen van een warmtewisselaar. Uiteraard mag dit geen negatieve effecten op het hydraulisch functioneren van het systeem hebben. Daarnaast zijn er ook systemen die afvalwater aftappen om hier (veelal bovengronds) de warmte uit te onttrekken. Welk systeem het meest kansrijk is zal per locatie verschillen. Een quickscan (zie paragraaf 1.4) kan dit inzichtelijk maken.


13\14


14\14


Bijlage 1 Kansenkaart Riothermie

Bijlage 2 Leeftijd van de Riolering

Bijlage 3 Lijst met potentiële afnemers

Tabel 1 Potentiele Afnemers

Nummer

Naam

Opmerking

1

Corderius College

Voortgezet onderwijs

2

De Amersfoortse Berg

Voortgezet onderwijs

3

ABC school Liendert

Basis school

4

Zwembad Hogekwartier

5

Ziekenhuis Maatweg

6

Kantoorpand

Kantoorpand hoek Utrechtseweg / Stadsring

7

CNME

Bezoekerscentrum voor natuur en

Nieuwbouw

milieueducatie, nieuwbouw 8

Trapezium

Toekomstige kantoorlocatie

9

Stadhuis

Renovatie

10

Kantorenpark Podium

Ontwikkelingsgebied

11

Bedrijventerrein Wieken Noord

Ontwikkelingsgebied

12

Koperrhorst

Circa 70 huur- en koopappartementen voor senioren

13

’t Sasje

Studentenhuisvesting - Project

14

Appartementencomplex

Ontwikkelingsgebied aan de kop van het Gildenkwartier

15

St Sint Pieters-En Bloklands Gasthuis

Verzorgings-/bejaardentehuis

16

Stichting Dome Exploitatie

Verpleegtehuis

17

Mgr. Blom St. Huisv&Verz., V/D Congr.Der Zusters,


V/D Heiligen Jozef Te Amersf. 18

Verpleeghuis Birkhoven

Verpleegtehuis

19

Burgemeester Van Randwijckhuis


20

Woonzorgcentrum Nijenstede


21

Julia St.-Kloosterbejaarden"Agnietenhove"


22

Stichting De Terp


23

Verzorgingshuis De Koperhorst


24

Beweging 3.0


25

St Elisabeth Verpleeg- En Gasthuis

Verpleegtehuis

26

Verpleeghuis De Lichtenberg

Verpleegtehuis

27

Stichting Zorg 3.0


28

Stichting Zorg 3.0


Kansenkaart Riothermie gemeente Amersfoort

Recommend Documents