Van vijand naar vriend: hoe water de oplossing kan zijn voor een grote uitdaging
Water. We gaan er als Nederlanders prat op. Wie is er niet groot geworden met verhalen over onze historische strijd tegen het water? Of pocht op vakantie in het buitenland dat ons kraanwater het best drinkbare ter wereld is? En wie heeft er niet geschaatst, gezwommen of gevaren in en op onze talloze grachten, vaarten, kanalen en rivieren?
Terpen, dijken en polders zijn zichtbare herinneringen aan deze strijd. Door klimaatverandering zorgt het stijgende zeewater en de dalende bodem echt (opnieuw) voor een strijd tegen water. En tegelijkertijd zou het water ook onze grootste vriend kunnen zijn. In onze zoektocht naar duurzame alternatieven voor het verwarmen van onze huizen, scholen en kantoren wordt namelijk in toenemende mate gekeken naar al dat water om ons heen. Zichtbaar water, maar ook het water onder de grond. Uit zowel oppervlaktewater als uit ons uitgebreide netwerk van riool- en drinkwaterleidingen kan namelijk warmte gewonnen worden: aquathermie.
De belangstelling voor aquathermie is de laatste jaren sterk toegenomen. Warmte uit water werd in de eerste versie van het Klimaatakkoord (eind 2018) nog nauwelijks genoemd als duurzame warmtebron. Inmiddels zijn we in Nederland een Green Deal en een nationaal Netwerk Aquathermie (NAT) rijker. Niet zo gek, als je bedenkt dat aquathermie volgens recente studies in minstens de helft van de landelijke warmtevraag kan voorzien. Steeds meer gemeenten kijken dan ook hoopvol naar hun grachten, riolering en drinkwaterleidingen: stroomt daar de oplossing voor de warmtevraag? Kan aquathermie inderdaad dé duurzame warmtebron in de Transitievisie Warmte voor 2021?
Water als verwarmer
Er zijn meerdere vormen van aquathermie. In dit blog gaan we in op de vorm met de meeste potentie: thermische energie uit oppervlakte water (TEO). Dit biedt de potentie om in ruim 40% van onze toekomstige warmtevraag te voorzien.
Eind 2021 moet iedere gemeente haar eerste Transitievisie Warmte (TVW) klaar hebben. Hierin staat beschreven hoe gemeenten de gebouwde omgeving verwachten te verwarmen met duurzame warmtebronnen. Met andere woorden: zonder aardgas. TEO is hiervoor dus een mogelijke oplossing, maar deze techniek is altijd toepasbaar. Op die toepasbaarheid zijn verschillende omgevingsfactoren van belang. In eerste instantie: de ondergrond. TEO levert water met temperatuurniveaus tussen de 7 en 25 °C. Het is daarmee een zogenoemde lage temperatuur warmtebron. De warmte wordt in de zomer gewonnen en vervolgens opgeslagen in de bodem, totdat het in de winter gebruikt kan worden om gebouwen te verwarmen. Dit betekent dus ook dat deze bodem geschikt moet zijn om te dienen als warmtebuffer. De Nederlandse bodem is gelukkig op zeer veel plekken geschikt.
Dan kijken we naar de afnemers. Om de bron rendabel te benutten, zijn goed geïsoleerde woningen (energielabel A of B) randvoorwaardelijk. Dit type woning heeft een lagere temperatuurbehoefte dan woningen met een lager energielabel. Isoleren is in het Klimaatakkoord sowieso geduid als een no regret maatregel, maar biedt dus ook kansen om aquathermie breder toe te passen.
Extra isoleren van bestaande bouw is niet de enige kans. Vanaf 1 januari 2021 moeten nieuwbouwwoningen voldoen aan de BENG-norm: eisen die zich richten op het realiseren van (bijna) energieneutrale gebouwen. In bijvoorbeeld de provincie Zuid-Holland (de meest waterrijke provincie van Nederland) is een gigantische woningbouw van ruim 200.000 woningen tot 2040 gepland. In combinatie met de ruim aanwezige sloten, grachten, gemalen, plassen en rivieren zou deze woningbouwopgave goed benut kunnen worden om aquathermie toe te passen.
Tot slot is TEO alleen toepasbaar als de afnemers, bijvoorbeeld de woningen die gebruik willen maken van die warmte, in een straal van 5 kilometer van de bron liggen. Anders treedt teveel temperatuurverlies op. De combinatie van een gunstige ondergrond, een cluster van goed geïsoleerde woningen in de nabijheid van water zijn, kortom, succesfactoren voor de toepassing van aquathermie.
Water als verkoeler
Door klimaatverandering ervaren we warmere zomers en langere perioden van hitte. Vooral in een dicht bebouwde stad kunnen de door de zon opgewarmde stenen hitte lang vasthouden en uitstralen. Dit hitte-eiland-effect kan op warme zomerdagen leiden tot temperatuurverschillen van meer dan 8°C tussen de winkelstraat in het centrum en het weiland aan de rand van de stad. Toepassing van aquathermie haalt hitte uit het water; als we in de zomer warmte uit het water halen, koelt dit water af. Zo kan de stadsgracht in de zomer een relatief koele temperatuur aan de lucht afgeven, met een remmende werking op het hitte-eiland-effect. Dit draagt bij aan de leefbaarheid van de stad, maar ook aan de leefbaarheid in het water. Uit studies blijkt bijvoorbeeld dat het afgekoelde water leidt tot minder vissterfte en groei van blauwalg in perioden van hitte.
Van potentie tot project
Ondanks deze voordelen wordt aquathermie nog niet op grote schaal toegepast. NAT presenteerde onlangs een kaart waarop zo'n 40 gerealiseerde aquathermie projecten in Nederland afgebeeld staan. In de praktijk blijkt het beschrijven van de potentie van aquathermie één. Het organiseren van een succesvol project is een tweede. In ons volgende blog kijken we dan ook naar onze ervaring met het opzetten van aquathermie-projecten en delen we een stappenplan. Hoe kun je nu concreet aan de slag in jouw gemeente?
