Stedenbouwkundig plan en grondexploitatie Westerdok en investeringskrediet Kanaalpark fase 1 - bijlage 5 - Energievisie
Tekst van het document
Energievisie Westerdok Gemeente Almelo
Datum Projectnummer Status Auteur(s)
16 januari 2025 3678 Eindrapportage Thirza Koopmans & Ronald Schilt
Inhoudsopgave .......................................................................................................................................................................... 0 1
Samenvatting ............................................................................................................................................. 2
2
Inleiding...................................................................................................................................................... 5 Aanleiding en doel ......................................................................................................................................... 5 Leeswijzer...................................................................................................................................................... 5
3
4
5
Uitgangspunten en beleid .......................................................................................................................... 6 3.1
Projectuitgangspunten ........................................................................................................................ 6
3.2
Betrokken partijen ............................................................................................................................... 8
3.3
Landelijk beleid en lokaal beleid ......................................................................................................... 9
Gebiedsenergieconcept ........................................................................................................................... 11 4.1
Inleiding ............................................................................................................................................ 11
4.2
Gebiedsenergieconcept .................................................................................................................... 11
4.3
Afwegingskader ................................................................................................................................ 17
4.4
Conclusies, aanbevelingen en vervolgstappen ................................................................................ 18
Onderbouwing en uitwerking gebiedsenergieconcept ............................................................................. 21 5.1
Aanpak.............................................................................................................................................. 21
5.2
Onderbouwing warmte-koude concept ............................................................................................. 21
5.3
Verkenning haalbaarheid energieambitie ......................................................................................... 32
5.4
Verkenning smart grid concepten ..................................................................................................... 38
5.5
Organisatorische en financiële aspecten .......................................................................................... 42
Bijlage 1 – Verkenning warmte-koude concepten ..................................................................................... 46 Bijlage 2 – Uitgangspunten programma ..................................................................................................... 47 Bijlage 3 – Uitgangspunten bouwkundige en installatietechnische maatregelen .................................. 48 Bijlage 4 - Uitgangspunten warmte-koude vraag en vermogens op gebouwniveau .............................. 49 Bijlage 5 - Uitgangspunten warmte-koude bronnen .................................................................................. 50
1
1 Samenvatting Aanleiding De gemeente Almelo is voornemens om de spoorzone rond het centraal station te transformeren tot een groen gemengd woon-werkgebied met minimaal 1.000 woningen en 25.000 m2 aan voorzieningen. De transformatie is opgedeeld in drie ontwikkelgebieden en drie stadsprojecten. Een van de ontwikkelgebieden betreft Westerdok, welke zich ten noorden van het spoor bevindt en zich richt op een jonge, actieve en internationaal georiënteerde doelgroep. Binnen een periode van 10 tot 15 jaar zullen hier 500 tot 600 woningen worden gerealiseerd tussen de bestaande bebouwing. Merosch is gevraagd om de gemeente te begeleiden en te adviseren met betrekking tot een duurzaam energiesysteem voor ontwikkelgebied Westerdok. Doel De gebiedsontwikkeling Westerdok vraagt een vooruitstrevend en passend gebiedsenergieconcept, waarbij zoveel mogelijk gebruik wordt gemaakt van duurzame energie en welke zo weinig mogelijk CO2 uitstoot veroorzaakt (nu en in de toekomst). Merosch is gevraagd om voor de nieuwbouw de energieconcepten (= opzet van technieken voor warmte- en koude levering in combinatie met de opwek van duurzame energie) in beeld te brengen die invulling geven aan deze ambities en wat de ruimtelijke, financiële en organisatorische consequenties daarvan zijn. Met dit onderzoek kan de ontwikkelcoalitie keuzes maken m.b.t.
de te realiseren concepten en bijbehorende afspraken en prestatieparameters (zoals na te streven ambitieniveaus, ruimtelijke reserveringen, etc.) die vervolgens als vertrekpunt dienen voor de verdere uitwerking. Aanpak Het onderzoek kent de vier te onderscheiden fasen: 1) Verbinden, 2) Verkennen, 3) Verdiepen, en 4) Verder brengen. Zo werken we van grof naar fijn, met als resultaat een goed onderbouwd en vooruitstrevend energieconcept waarbij rekening is gehouden met de ruimtelijke, technische, financiële, juridische, organisatorische en andere operationele consequenties van de verschillende concepten. Resultaat: Gebiedsenergieconcept Duurzaam warmte- en koude concept Op basis van de huidige stedenbouwkundige opzet, gebiedskenmerken, het programma en een grove berekening van de bijbehorende energievraag lijkt een warmte-koude oplossing op blokniveau op basis van collectieve bodemlussen toegepast op de ontwikkelblokken het meest duurzame en aantrekkelijke concept. Een warmte-koude oplossing op blokniveau o.b.v. collectieve (en individuele) bodemlussen geniet de voorkeur ten op zichte van een warmte-koude oplossing op gebiedsniveau vanwege de omvang, fasering, bodembeperkingen en financieel-technische voordelen. Een collectieve warmte-koude voorziening o.b.v. een gebieds-WKO systeem brengt veel complexiteit en risico’s met zich mee.
De kleinschaligheid van de mogelijk aan te leggen WKO-bronnen maakt het geen financieel-technisch aantrekkelijke optie. Collectieve bodemlussen op blokniveau bieden ruimtelijk-esthetische en duurzaamheidsvoordelen t.o.v. luchtwarmtepompen. Energieambitie De energieambitie energieneutraal op gebiedsniveau lijkt haalbaar voor Westerdok, mits voldoende inspanning wordt geleverd om de benodigde PV in te passen op daken. Er dient rekening te worden gehouden met ongeveer 70% dakoppervlak (wat resulteert in ongeveer 50% netto dakoppervlak) beschikbaar voor PV. Hogere ambitieniveaus zoals Nul-op-de-Meter (NOM) Wonen en NOM Leven lijken op basis van de huidige stedenbouwkundige opzet van de gebiedsontwikkeling en bijbehorende energievraag niet realistisch op gebiedsniveau. Wel kan per gebouw en voor de grondgebonden woningen hogere ambitieniveaus worden onderzocht. Het streven is om een zo hoog mogelijk aandeel hernieuwbare opwek te realiseren bovenop het ambitieniveau energieneutraal op gebiedsniveau. Smart grid oplossingsrichtingen Voor een toekomstbestendig energieconcept en ten behoeve van ontlasting van het net is het van belang het energieverbruik zo efficiënt (slim) mogelijk in te richten. Als ‘no regret’ maatregel wordt daarom
2
aanbevolen om op gebouwniveau smart grid ready (= slim aanstuurbare) PV panelen, warmtepompen (en eventuele laadvoorzieningen op een energie management systeem achter de meter te plaatsen (indien geoutsourcet, idealiter bij dezelfde exploitant). Daarnaast kan de parkeergarage behorend bij het ontwikkelgebied als slimme parkeerhub worden ontwikkeld, waarbij PV en laadvoorzieningen door één partij worden geëxploiteerd. Conclusies, aanbevelingen en vervolgstappen Warmte-koude voorziening Conclusies 1. Er zijn twee opties voor de warmte- koude voorziening van Westerdok uitgebreid verkend, waarbij slechts één concept als kansrijk wordt geacht: een maximaal flexibel concept op basis van bodemenergiesystemen op individueel niveau (collectieve bodemlussen op blokniveau of collectieve bodemlussen op gebouwniveau en individuele bodemlussen op woningniveau). 2. Op basis van de schaalgrootte, bouwdichtheid, fasering en beschikbaarheid van warmtebronnen is een WKO bron-net op gebiedsniveau de enige kansrijke collectieve warmte-koude voorziening voor Westerdok als alternatief. 3. De maximaal collectieve optie o.b.v. een gebieds-WKO systeem biedt veel complexiteit en technische risico’s en daarmee financiële nadelen t.o.v. het maximaal flexibele concept. 4.
Uit het oogpunt van flexibiliteit, risico’s, kosten, duurzaamheid, net efficiëntie en ruimtelijke inpasbaarheid lijkt de individuele optie met collectieve bodemlussen op blokniveau (en/of woningniveau) als basis het meest logische en aantrekkelijke concept voor Westerdok. 5. Omdat de warmte-koude voorzieningen op blokniveau gerealiseerd kunnen worden, kunnen eigenaren op eigen tempo de kavels met eigen warmte-koude voorzieningen ontwikkelen. Aanbevolen wordt om: 1. Collectieve bodemlussen op blok/gebouwniveau eventueel in combinatie met bodemlussen op woningniveau (voor grondgebonden woningen) als voorkeursvariant aan te merken. 2. Als ontwikkelcoalitie afspraken te maken over de voorwaarden waaronder partijen akkoord gaan om collectieve en/of individuele bodemlussen per blok als uitgangspunt te nemen als warmte-koude concept in Westerdok, waarbij collectieve warmte-koude voorzieningen op basis van een gebieds-WKO systeem (o.b.v. WKO bron-net) afvallen wegens financieel-technisch onaantrekkelijke voorwaarden en risico’s m.b.t. de bodemopbouw. Luchtwarmtepompen op gebouw- en of woningniveau dient als fall-back optie, welke in de basis alleen wordt overwogen wanneer er 1) onverwachte beperkingen uit de bodem blijken en/of 2) de markt dusdanig verandert (met betere individuele alternatieven) dat collectieve bodemlussen financieel-technisch en/of m.b.t.
net efficiëntie een minder aantrekkelijke individuele optie worden. 3. Rekening te houden met de aanleg van een raster van bodemlussen onder de fundering van de nieuwbouw, met eventuele uitwijkmogelijkheden op de kavel van het blok/gebouw of de woning en/of indien nodig in de openbare ruimte. Vervolgstappen. 1. Als ontwikkelcoalitie afspraken maken onder welke voorwaarden partijen akkoord gaan met (collectieve en individuele) bodemlussen als uitgangspunt voor de warmte-koude voorziening op gebouw/blokniveau in Westerdok. 2. Afspraken te maken over bodemgebruik voor de aanleg van bodemlussen.
Energieambitie Conclusies 1. De energie ambitie Energieneutraal (BENG-3 = 100%) lijkt haalbaar op gebiedsniveau indien beschikbare daken maximaal worden benut voor PV panelen. Hogere energie ambities op gebiedsniveau lijken niet realistisch voor Westerdok.
3
2. Gezien de sterk uiteenlopende bouwdichtheden en beschikbaar dakoppervlak per blok en ontwikkelfase, zal de haalbaarheid van het ambitie niveau op gebouwniveau sterk verschillen. Op gebouwniveau en voor grondgebonden woningen worden hogere ambitieniveaus onderzocht. 3. Er liggen kansen om het aandeel PV panelen in het gebied te verhogen door bijvoorbeeld PV in de gevel en PV op parkeerhub toe te passen. Aanbevolen wordt om: 1. De energie ambitie Energieneutraal op gebiedsniveau (BENG-3 score = 100%) als vertrekpunt te nemen voor verdere uitwerking. 2. In volgende fases te onderzoeken in welke mate deze ambitie op alle gebouwen behaald kan worden en/of hogere ambitie niveaus haalbaar zijn voor bepaalde ontwikkelingen en/of bijvoorbeeld grondgebonden woningen. 3. In volgende fases te onderzoeken in hoeverre de bestaande bouw in/rondom het ontwikkelgebied energieneutraal gemaakt kan worden. 4. In volgende fases te onderzoeken in hoeverre de parkeerhub Javapark ingezet kan worden bij het behalen van hogere energieambities voor Westerdok. Vervolgstappen 1. Als ontwikkelcoalitie afspraken maken over de energie ambitie, namelijk minimaal energieneutraal op gebiedsniveau en minimaal Nul-op-de-Meter voor grondgebonden woningen. Tevens energieneutraliteit op alle gebouwen onderzoeken en gebouwen/blokken aanwijzen voor onderzoek naar hogere energie ambities. 2.
Als ontwikkelcoalitie verkennen hoe om te gaan met de ruimtelijk-esthetische inpassing van PV panelen in het stedenbouwkundig plan en de architectuur. Smart grid en toekomstbestendig energieconcept Conclusies 1. Netcongestie is voor Westerdok een aandachtspunt. Hoewel de netbeheerder aangeeft dat er in het ontwikkelgebied nog ruimte is op het net, kan de snelle elektrificering (e-mobiliteit, warmtetransitie) en heersende nationale netcongestieproblematiek alsnog voor mogelijke beperkingen zorgen binnen de termijn waarin gebouwd zal worden in Westerdok. Gezien de ontwikkelingen m.b.t. netcapaciteit is net efficiënt bouwen wenselijk. Net efficiënt bouwen dient als vertrekpunt in de verdere uitwerking van het plan. 2. Smart grid oplossingen (= aanstuurbare apparaten verbonden via een Energie Management Systeem) kunnen bijdragen aan het voorkomen van netcongestie en bieden financiële en ruimtelijke voordelen. 3. Er zijn verschillende smart grid oplossingen op gebouw- en gebiedsniveau. In de essentie is het vooral belangrijk om zoveel mogelijk achter de meter te plaatsen. Aanbevolen wordt om: 1. Net efficiënt bouwen als vertrekpunt te nemen in de verdere uitwerking van het plan. 2. In gesprek te blijven met netbeheerder om slimme oplossingen t.b.v. net efficiëntie gezamenlijk te onderzoeken. 3.
Op gebouwniveau smart grid ready PV panelen, warmte koude voorziening (warmtepompen) en eventueel laadvoorzieningen op een energie management systeem achter de meter te plaatsen (bij dezelfde exploitant). 4. Op gebiedsniveau in volgende fases te onderzoeken hoe een slimme parkeerhub gerealiseerd kan worden door koppeling van PV panelen en laadpalen. 5. Te onderzoeken of er een wijkbatterij geplaatst kan worden (bijvoorbeeld in een slimme parkeerhub). Vervolgstappen 1. Een energieprofiel van de gebiedsontwikkeling ontwikkelen en toetsen op netimpact, als onderlegger voor verdere verkenning van smart grid oplossingen.
4
2 Inleiding Aanleiding en doel De gemeente Almelo is voornemens om de spoorzone rond het centraal station te transformeren tot een groen gemengd woon-werkgebied met minimaal 1.000 woningen en 25.000 m2 aan voorzieningen. De transformatie is opgedeeld in drie ontwikkelgebieden en drie stadsprojecten. Een van de ontwikkelgebieden betreft Westerdok, welke zich ten noorden van het spoor bevindt en zich richt op een jonge, actieve en internationaal georiënteerde doelgroep. Binnen een periode van 10 tot 15 jaar zullen hier 500 tot 600 woningen worden gerealiseerd tussen de bestaande bebouwing. Merosch is gevraagd om de gemeente te begeleiden en te adviseren met betrekking tot een duurzaam energiesysteem voor ontwikkelgebied Westerdok. Het doel van de aangeboden werkzaamheden is dan ook om voor Westerdok de energieconcepten (= opzet van technieken voor warmte- en koudelevering in combinatie met de opwek van duurzame energie) in beeld te brengen die passen bij de kenmerken en ambities van het gebied en inzichtelijk te maken wat daarvan de ruimtelijke, financiële en organisatorische consequenties zijn. Daarnaast worden de consequenties van andere duurzaamheidsthema’s in relatie tot het energieconcept inzichtelijk gemaakt. Met dit onderzoek kan de gemeente, in samenspraak met de overige grondeigenaren, keuzes maken m.b.t.
de te realiseren concepten en bijbehorende afspraken en prestatieparameters (zoals na te streven ambitieniveaus, ruimtelijke reserveringen, etc.) die vervolgens als vertrekpunt dienen voor de verdere uitwerking.
Leeswijzer Het onderzoek is uitgewerkt tot een beknopte rapportage met de volgende hoofdstukken: 1. Inleiding: Een beknopte introductie over de aanleiding en doel van het onderzoek. 2. Uitgangspunten en beleid: Het beleidskader en kenmerken van de ontwikkeling. 3. Gebiedsenergieconcept: De kern van het rapport met de belangrijkst onderzoeksresultaten. Een uiteenzetting van de kansrijke warmte-koude concepten, haalbaarheid van de energie ambitie en kansrijke smart grid elementen, afwegingskader en conclusies en aanbevelingen. 4. Onderbouwing en uitwerking gebiedsenergieconcept: Een uitwerking van de verkennende en verdiepende fase als aanvullende onderbouwing van het gebiedsenergieconcept. 5. Bijlages: Een overzicht van de technische en programmatische uitgangspunten, berekeningen en overige aanvullende relevante informatie ter ondersteuning van de rapportage.
5
3 Uitgangspunten en beleid In dit hoofdstuk worden de projectuitgangspunten, betrokken partijen en relevant nationaal en lokaal beleid toegelicht.
3.1 Projectuitgangspunten Dit hoofdstuk geeft een overzicht van de meest belangrijke gebiedskenmerken en programmatische uitgangspunten. Figuur 1: Bouwblokken en bestaand programma
6
3.1.1
Locatiekenmerken
Het ontwikkelgebied is centraal gelegen in de stad Almelo, temidden van bestaande bebouwing. De binnenstad haven van Almelo ligt aan de rand van het ontwikkelgebied. Het oude gerechtsgebouw (7) is onderdeel van het ontwikkelgebied, maar ligt los van de rest van het ontwikkelgebied vanwege de gracht. Ontwikkelvlek 7 zal dus waarschijnlijk sowieso een eigen energievoorziening krijgen. Tevens wordt er een parkeerhub (Javapark) ontwikkeld aan de rand van het ontwikkelgebied.
3.1.2
Programma
Omvang en verdeling De stedenbouwkundige opzet en het (aangepaste) programma zoals aangeleverd op 25 juni 2024 (door R. de Jong) vormt de basis voor de energieberekeningen. Dit programma gaat uit van 567 wooneenheden (WEQ) , waarvan 443 appartementen en 86 grondgebonden woningen. Daarnaast wordt 2.800 m2 aan utiliteit gerealiseerd (CitySpa wordt dubbelgerekend in aantal WEQ resulterend in +/- 38 WEQ). Bestaande woningbouw en utiliteit wordt in eerste instantie in de verkenning niet meegenomen. Echter, mocht blijken dat een collectieve energievoorziening zeer kansrijk te zijn in de verkenning dan zal alsnog rekening worden gehouden met de bestaande bebouwing. Het huidige nieuwbouw (en transformatie) programma bestaat uit 9 bouwvlekken aangeduid met de cijfers 1 t/m 9. Invulling programma Ten aanzien van het programma kan de gebiedsontwikkeling nader gekarakteriseerd worden aan de hand van de volgende verdelingen van het programma: Verdeling programma algemeen • •
60% woningen, 40% werken en voorzieningen (gebiedsbreed) 65% appartementen, 35% grondgebonden
Verdeling programma naar betaalbaarheid •
Sociale huur : middensegment : vrije sector = 30% : 40% : 30%
3.1.3
Projectfasering
In onderstaande figuur wordt een indicatie gegeven van de geplande fasering van de gebiedsontwikkeling.
7
Figuur 2: Globale fasering bouwblokken
Fase 1 = Groen. Fase 2 = Geel. Fase 3 = Blauw. Fase 4 = Roze. Fase 5 = Oranje.
3.2 Betrokken partijen Gemeente Almelo Gemeente Almelo is leidend in de gebiedsontwikkeling Westerdok. Middels actieve grondverwerving, is gemeente Almelo bezig met het in bezit krijgen van een groot deel van de grond benodigd voor de realisatie van deze gebiedsontwikkeling. Daarnaast trekt zij nauw op met ontwikkelaars met grondbezit die meedoen aan de gebiedsontwikkeling en informeert zij bestaande eigenaren met gebouwen zonder directe transformatieopgave. Werkateliers ontwikkelcoalitie De ontwikkelplannen voor Westerdok worden in afstemming met de ontwikkelcoalitie ontwikkeld aan de hand van 6-wekelijkse werkateliers. Deze ontwikkelcoalitie bestaat naast de gemeente Almelo uit: Koopmans Vastgoed BV, Nejboer Vastgoed BV, Droste Bouwgroep BV, woonstichting Beter Wonen en woningcorporatie Sint Joseph Almelo. Overige gebouweigenaren Gebouwen die geen onderdeel uitmaken van de nieuwbouw en transformatieopgave, maar wel mee worden genomen in de verkennende fase zijn: -
Dimence Brandweerkazerne
8
3.3 Landelijk beleid en lokaal beleid Voor de ontwikkeling van de energievisie voor Westerdok is het van belang om rekening te houden met de volgende kaders en/of aandachtspunten: • Wettelijk dient nieuwbouw te voldoen aan de BENG (Bijna Energie Neutrale Gebouwen), bestaande uit drie indicatoren: o BENG-1 is de maximale energiebehoefte voor verwarming en koeling in kWh/m2/jaar. Deze indicator wordt vooral bepaald door de compactheid van het gebouw, de kwaliteit van de thermische schil (mate van isolatie, open/dicht verhouding) en efficiëntie van installaties. o BENG-2 is het maximaal primair fossiel energiegebruik in kWh/m2/jaar. o BENG-3 is het minimaal aandeel hernieuwbare energie in %. Deze indicator wordt vooral bepaald door de mate van duurzaamheid van de toegepaste energiebron (bodem, lucht of zon) en de toegepaste energieopwekking (PV-panelen). Ter info: Alleen energie opgewekt op de kavel kan worden meegerekend, extern opgewekte duurzame energie telt officieel niet mee in de BENG-3. • Gemeente Almelo en de Provincie Overijssel zijn op het gebied van duurzaamheid relatief beleidsarm. Er worden geen bovenwettelijke eisen gesteld. Wel heeft gemeente Almelo het doel van energieneutrale stad opgenomen als stip op de horizon voor 2050, met als tussenstap 55% minder CO2 uitstoot in 2030.
Dit betekent dat ook in een beleidsarme gemeente er nu stappen (moeten) worden gezet op het gebied van verduurzaming van de bestaande bouw en duurzame nieuwbouw, om deze doelstellingen te realiseren. Voor een ontwikkelgebied als Westerdok is een verkenning naar de haalbaarheid van (minimaal) energie neutraal daarom een logische stap. Om inzicht te krijgen in de haalbaarheid van energie ambities worden daarom de ambities Energieneturaal, maar ook de hogere ambitieniveaus Nul-op-de-Meter Wonen en Leven als hieronder gedefinieerd onderzocht: o Energieneutraal betekent BENG-3 = 100%. o Nul-op-de-Meter Wonen betekent een BENG-3 > 130%, waarbij ook het ingeschatte gebruikersgebonden energieverbruik volledig duurzaam wordt opgewekt. o Nul-op-de-Meter Leven betekent een BENG-3 >175%, waarbij naast het ingeschatte gebruikersgebonden energieverbruik ook het energieverbruik van elektrische mobiliteit (laadvoorzieningen) volledig duurzaam wordt opgewekt. • In (bijna) heel Nederland heerst problematiek met netcongestie. Het elektriciteitsnet is onvoldoende voorbereidt op 1) grootschalige elektrificatie van ons energiesysteem en 2) de decentrale en sterk fluctuerende duurzame opwek van elektriciteit middels zonnepanelen (en windturbines). Zowel afname als (terug)levering aan het net is steeds minder vanzelfsprekend.
Dit betekent dat het noodzakelijk is voor Westerdok om (al dan niet met de netbeheerder) naar slimme energie oplossingen te zoeken die de netimpact van de gebiedsontwikkeling minimaliseren. • De eigen opgewekte duurzame energie via zonnepanelen wordt overdag (tijdens zonuren) opgewekt. Het verbruik van energie vindt niet gelijktijdig plaats. Men spreekt met name over een ochtend- en een avondpiek. Dit betekent dat de eigen opgewekte duurzame energie maar deels zelf wordt gebruikt. Een groot deel van de energie wordt teruggeleverd aan het net en een deel van de benodigde energie wordt van het (slechts gedeeltelijk duurzame) net afgenomen. Om die reden moet het vertrekpunt voor Westerdok zijn om zoveel mogelijk afname en opwek achter dezelfde elektriciteitsaansluitingen te plaatsen. Daarbij is het belangrijk dat zelfconsumptie (directe energieconsumptie) zoveel mogelijk wordt gemaximaliseerd. Dit biedt niet alleen een duurzaamheidsvoordeel, maar ook een economisch voordeel. In onderstaande tabel zijn respectievelijk de wettelijke landelijke BENG-eisen en de gemeentelijke uitgangspunten en ambities voor woningbouw en utiliteit meegenomen, uitgesplitst voor de drie indicatoren. Voor zowel nieuwbouw als utiliteit stelt de beleidsarme gemeente Almelo geen bovenwettelijke eisen of ambities.
9
Tabel 1 – Wettelijke eisen en gemeentelijke uitgangspunten energieambitie Westerdok Almelo
Onderdeel
Wettelijk
Uitgangspunten nieuwbouw Almelo
Ambitie Westerdok Almelo
BENG-1: maximale energiebehoefte voor verwarming en koeling (in kWh/m2/jaar)
≤ 65
= wettelijk
-
BENG-2: maximaal primair fossiel energieverbruik (in kWh/m2/jaar)
≤ 50
= wettelijk = aardgasvrij
-
BENG-3: minimaal aandeel hernieuwbare energie (in %)
≥ 40%
= wettelijk
energieneutraal
BENG-1
≤ 90
= wettelijk
-
BENG-2
≤ 50
= wettelijk
-
BENG-3
≥ 40%
= wettelijk
-
Woningen
Utiliteit
Bij de analyse van de energieconcepten wordt de haalbaarheid van de eisen, uitgangspunten en energie ambitie meegenomen.
10
4 Gebiedsenergieconcept 4.1 Inleiding In dit hoofdstuk wordt het gebiedsenergieconcept uiteengezet aan de hand van: 1. De elementen van het voorgestelde gebiedsenergieconcept bestaande uit het meest kansrijke warmte-koude concept, de haalbaarheid van de energie ambitie aan de hand van de inpasbaarheid van duurzame opwek en smart grid concepten (paragraaf 4.2) 2. Het afwegingskader m.b.t. de verschillende warmte-koude concepten (paragraaf 4.3) 3. De conclusies en aanbevelingen (paragraaf 4.4)
4.2 Gebiedsenergieconcept In deze paragraaf worden de drie onderdelen van het gebiedsenergieconcept uiteengezet, namelijk: 1. Duurzaam warmte-koude concept. Een individueel en daarmee maximaal flexibel warmte-koude concept wordt gepresenteerd. Het ontwikkelde concept, de bijbehorende technische aspecten, ruimtelijke inpassing en voor- en nadelen worden toegelicht. 2. Haalbaarheid energie ambitie. Op basis van het duurzame warmte-koude concept zijn op basis van referentieprojecten de benodigde hoeveelheid PV panelen uitgerekend bij de verschillende energie ambities en verkend in welke mate de benodigde panelen in te passen zijn op gebiedsniveau. 3. Smart grid concepten. De uitdaging van netcongestie en het concept smart grid worden toegelicht. met aanwijzingen en kansen op gebouw- en gebiedsniveau.
4.2.1
Duurzaam warmte-koude concept
Op basis van een uitgebreid onderzoek naar mogelijke warmte-koude concepten wordt één kansrijk concept gepresenteerd, namelijk een maximaal flexibel (individueel) warmte-koude concept met bodemenergie op individueel niveau. Hieronder volgt een korte uiteenzetting van het voorgestelde gebiedsenergieconcept.
Gebiedsenergieconcept: Maximaal flexibel met bodembronnen per ontwikkeling Toelichting op concept Voor een maximaal flexibel gebiedsenergieconcept is gekeken naar warmte-koude oplossingen op gebouwen woningniveau. Uit een uitgebreide analyse komt naar voren dat de inzet van bodemenergie op gebouwen/of woningniveau (voor grondgebonden woningen) wenselijk is, t.o.v. collectieve open bodembronnen (WKO), luchtwarmtepompen en/of andere all-electric warmte-oplossingen. In de basis wordt binnen dit concept uitgegaan van: 1. Collectieve bodemlussen op gebouwniveau (appartementen + utiliteit) voor nieuwbouwontwikkelingen, grondgebonden woningen een eigen bodemlus: Voor de appartementen en utiliteit worden op gebouwniveau collectieve bodemlussen geboord met een centrale warmtepomp per gebouw met afleversets in de appartementen. Grondgebonden woningen kunnen individueel een bodemlus aanleggen, of meedoen aan de collectieve bodemlussen. Door de bodemlussen collectief aan te leggen zijn minder bodemlussen per appartement/woning nodig en 11
worden de kosten voor de boringen gedeeld. Vanwege de gewenste maximale boordiepte van 100 meter en de aanleg van ondergrondse parkeergarages (met als gevolg max. +/- 95m boordiepte) maakt dat er relatief veel bodemlussen nodig met als gevolg hogere investeringskosten. Indien maatregelen worden getroffen is diepere boordiepte mogelijk. Voor deze variant rekenen we met een maximale boordiepte van 175 meter (170 meter rekening houdend met de ondergrondse parkeergarages). In het voorgestelde concept gaan we uit van ondiepe boringen en collectieve bodemlussen voor de appartementen en utiliteit, en individuele bodemlussen per grondgebonden woning. Voor het oude gerechtsgebouw en het gebouw van Koopman, gaan we uit van diepe grondboringen vanwege de beperkte ruimte op de kavel t.o.v. het benodigd vermogen. 2. Luchtwarmtepomp als alternatief: Indien de techniek van luchtwarmtepompen dusdanig verbeterd dat het een vergelijkbare netimpact heeft en een vergelijkbare energierekening oplevert voor bewoners, kan gekozen worden voor luchtwarmtepompen in plaats van bodemlussen. Aangezien er voor alle gebouwen/blokken in de basis voldoende toepassingsmogelijkheden lijken van bodemenergie en luchtwarmtepompen op dit moment een minder duurzaam warmte-alternatief is (en zonder koeling), worden luchtwarmtepompen in de omschrijving van dit warmte-koude concept verder niet meegenomen.
Ter vergelijking worden luchtwarmtepompen wel meegenomen in het afwegingskader in paragraaf 4.3 en in de onderbouwing en uitwerking van het gebiedsenergieconcept hoofdstuk 5. In onderstaande tabel wordt het aantal bodemlussen benodigd op gebouwniveau (met een uitsplitsing van aantal collectieve en individuele lussen) voor zowel ondiepe (95 meter) als diepe boringen (170 meter). Tevens wordt een indicatie gegeven van de inpasbaarheid van de bodemlussen door de footprint (oppervlak) van de bodemlussen, wanneer deze in een raster van 5 bij 5 meter worden geplaatst, te vergelijken met de footprint van het gebouw. Dit gezien de bodemlussen idealiter onder de fundering van gebouwen worden aangelegd. Ten derde wordt een indicatie gegeven van het benodigd bronvermogen en aantal benodigde doubletten per ontwikkeling om de haalbaarheid van een WKO-systeem per ontwikkeling inzichtelijk te maken. Tabel 2 – Toepasbaarheid bodembronnen (bodemlussen en/of WKO) per ontwikkeling Diepe bodemlussen Gebouw Ondiepe bodemlussen Footprint gebouw
Westerdok 1A 1B 2 3 4 5 6 7 8 9
2.582 302 800 302 897 1.287 662 425 + oude geb. 1.602 2.114
Aantal lussen (95m diep)
Footprint raster in m2 (5 meter afstand)
Inpasbaarheid op footprint gebouw
84 13 61 18 20 31 27 49
1.020 145 745 200 225 360 315 585
+ + +/+ + + + -
50 64
600 775
+ +
Aantal lussen (170m diep)
Footprint raster in m2 (5 meter afstand)
Inpasbaarheid op footprint gebouw
Benodigd bronverm ogen
Benodigd aantal doubletten
47 7 34 10 11 17 15 27
560 70 405 100 115 190 165 315
+ + + + + + + +
238 38 175 50 57 87 78 139
1,8 (2) 0,3 (1) 1,3 (2) 0,4 (1) 0,5 (1) 0,7 (1) 0,6 (1) 1,0 (1)
28 36
325 420
+ +
142 182
1,1 (2) 1,4 (2)
2. Technische aspecten Per ontwikkeling is gekeken naar de toepasbaarheid van bodemlussen, kleinschalige WKO op gebouw/blokniveau en een luchtwarmtepomp. Hieronder worden per warmte(-koude) oplossing de belangrijkste technische aspecten benoemd.
12
WKO
-
Bodemlussen Bij grondgebonden woningen en kleinere nieuwbouwontwikkelingen zijn bodemlussen uitermate geschikt. Alhoewel er aandacht wordt gevraagd voor de boordiepte (100 meter wenselijk, 175 meter mogelijk) en de ruimtelijke inpassing de nodige aandacht vraagt, is er in potentie voldoende capaciteit beschikbaar in de bodem. Belangrijkste verschil is echter dat er geen regeneratievoorzieningen getroffen hoeven te worden zoals bij een WKO-bron.
-
WKO-bron op gebouw/blokniveau Bij een WKO op gebouw/blokniveau hoeft er geen bron-net aangelegd te worden. Wel moet er alsnog een regeneratievoorziening op gebouw/blokniveau gerealiseerd worden (bijvoorbeeld in de vorm van dry coolers), welke ruimte inneemt op het dak. Daarnaast is er per ontwikkeling maar één bron beschikbaar en aangezien WKO de nodige onderhoud en beheer behoeft, kan dit in de praktijk ongemak opleveren. Tevens wordt slechts in beperkte mate voordeel gehaald uit mogelijke gelijktijdigheid (factor 0,8 – 1,0) van een WKO als collectieve oplossing. Dit betekent dat er een relatief hoog bronvermogen nodig is t.o.v. het aantal aangesloten woningequivalenten vergeleken met grotere (deelgebieds-)WKO systemen (met een gelijktijdigheidsfactor van 0,55). Dit betekent ook dat er meer WKO bronnen moeten worden geslagen (met hoge investeringskosten) wat in dit ontwikkelgebied zeer lastig in te passen is in de bodem. Een WKO-bron op blokniveau zal zeer waarschijnlijk niet worden gekozen.
-
Luchtwarmtepomp Luchtwarmtepompen zijn zeer flexibel, hebben geen specifieke eisen en kunnen per gebouw en woning geïnstalleerd worden. Echter, luchtwarmtepompen zijn wel de minst duurzame warmteoplossing, bieden geen koeling en hebben de grootste impact op het elektriciteitsnet.
3. Ruimtelijke inpassing De footprint (oppervlak van het raster) van de bodemlussen is reeds weergegeven in tabel 2. 4. Voor- en nadelen Hieronder volgt voor bodemlussen, WKO op gebouw/blokniveau en luchtwarmtepompen een compact overzicht van de voor- en nadelen en eventuele aandachtspunten. Tabel 3 – Voor- en nadelen bodemlussen Bodemlussen Voordelen + Duurzaam + Automatische koeling + Verschillende exploitatievormen mogelijk + Geen onderhoudskosten + Lage energielasten Overige aandachtspunten •
Nadelen - Hoge investeringskosten - Ondergronds ruimtebeslag
Tabel 4 – Voor- en nadelen WKO (gebouw/blokniveau) Voordelen + Duurzaam
Nadelen - Mogelijke beperkingen vanuit gebruik ondergrond - Meerdere relatief kleine bronnen nodig, waardoor hogere investeringskosten - Regeneratievoorziening nodig - Collectieve beheervorm vereist +/- Minder flexibel (wel per fase op te bouwen)
+ Automatische koeling + Verschillende exploitatievormen mogelijk + Ruimtelijke inpasbaarheid
Overige aandachtspunten • Rekening houden met ongunstige bodemopbouw Almelo 13
Tabel 5: Voor- en nadelen WKO (gebouw/blokniveau) WKO (gebouw/blokniveau) Voordelen
Nadelen - Hogere investeringskosten dan gebieds-WKO - Regeneratievoorziening nodig - Hoge onderhoudskosten
+ Duurzaam + Automatische koeling + Verschillende exploitatievormen mogelijk +/- Per gebouw/blok te realiseren Overige aandachtspunten • Rekening houden met ongunstige bodemopbouw Almelo
4.2.2
Haalbaarheid energie ambitie
In Westerdok streven we ernaar een minimaal energieneutraal gebied te realiseren. Op basis van het warmte-koude concept als beschreven in de vorige paragraaf (op basis van gebieds-WKO en/of bodemenergie individueel) is in deze paragraaf een indicatie gegeven van het totaal benodigd aantal PV panelen voor het behalen van de verschillende energie ambities 1) Energieneutraal, 2) Nul-op-de-Meter Wonen (NOM) en 3) Nul-op-de-Meter Leven (NOM incl. mobiliteit). Uitgangspunten aanvullende energievraag en duurzame energie opwekcapaciteit -
-
-
Bouwkundige en installatietechnische maatregelen: Energie reducerende bouwkundige en installatietechnische maatregelen zoals opgenomen in bijlage 3 worden toegepast. Bodemenergie als warmte-koude bron per ontwikkeling en energievraag warmtepompen: Er wordt uitgegaan van het duurzame warmte-koude concept als beschreven in 3.3. Het concept o.b.v. bodemenergie met een (elektrische) energievraag voor de water-water warmtepompen (die de warmte opwaarderen tot de juiste temperatuur) heeft een lagere (elektrische) energievraag als luchtwarmtepompen. Beschikbaar dakoppervlak: Er wordt uitgegaan van bruto 14.896 m2 dakoppervlak (nieuwbouw + oude gerechtsgebouw) wat zicht vertaalt naar netto 7.435 m2 beschikbaar dakoppervlak voor duurzame energie opwek, waarbij (netto) 50% van het totale dakoppervlak voor PV wordt gebruikt. Aangezien het gaat om netto dakoppervlak moet rekening worden gehouden met een groter bruto oppervlak voor duurzame energie opwek (70%), afhankelijk van de keuzes m.b.t. de invulling van dak voor overige functies (groen-blauwe daken, collectieve daken en ruimte voor installaties) en mogelijk ongunstige oppervlaktes wegens oriëntatie en beschaduwing.
Opwekcapaciteit panelen: Er wordt uitgegaan van PV panelen met een minimaal vermogen 375 Wp/paneel van 1,6m2, ofwel 225 Wp/m2 Benodigd aantal panelen per woningtype en utiliteit: Het benodigd aantal panelen per woningtype wordt gebaseerd op basis van referentieprojecten van Merosch, zoals opgenomen en verwerkt in tabel 6.
Inventarisatie haalbaarheid energie ambities met PV op dak In onderstaande tabel 6 wordt het benodigd aantal PV panelen en dakoppervlak weergegeven bij de verschillende energie ambities. In de laatste twee kolommen wordt aangegeven wel percentage van het netto dakoppervlak voor energie opwek nodig zal zijn om de energie ambitie te halen en óf de energie ambitie haalbaar is.
14
Tabel 6 – Haalbaarheid energie ambities op gebiedsniveau Range benodigde PV per WEQ
BENG (Bouwbesluit)
-
Gemiddeld benodigde PV
-
Totaal aantal panelen
Totaal m2 panelen
% benutting dak bij netto 50% beschikbaarheid
Haalbaarheid energie ambitie
-
-
-
++
Energieneutraal
5 - 13
7-8 11,2 – 12,4 m2
4.055
6.488 m2
87%
+
Nul-op-de-Meter Wonen
10 – 17
12 - 16 19,2 – 25,6 m2
7.150
11.440 m2
154%
-
Nul-op-de-Meter Leven
16 – 23
18 - 22 28,8 – 35,2 m2
10.550
16.880 m2
227%
--
Ook is er een berekening gemaakt van de haalbaarheid van de energieambities energieneutraal en Nul-opde-Meter op blokniveau. Tabel 7 – Haalbaarheid energie ambities op blokniveau Gebouw Dakoppervlak Energieneutraal
Westerdok 1A 1B 2 3 4 5 6 7 8 9
Nul-op-de-Meter Wonen
Bruto dakopper vlak gebouw
Netto dakopp ervlak 70%
Netto dakopp ervlak 50%
Aantal PV
Aantal m2 panelen
Inpasbaarheid op footprint gebouw
Aantal PV panelen
Aantal m2 panelen
Inpasbaar heid op footprint gebouw
2.582 302 800 302 897 1.287 662 425 + 3.896 1.602 2.114
1.807 211 560 211 628 901 463 3.025
1.291 151 400 151 449 644 331 2.161
809 126 616 147 192 262 165 637
1.294 202 986 235 307 419 264 1.019
+/+/+/+ + + +
1.444 216 1.056 252 336 488 308 1.092
2.310 346 1.690 403 538 781 493 1.747
+/+/+
1.121 1.480
801 1.057
356 745
570 1.192
+ +/-
656 1.300
1.050 2.080
+/-
Uit de eerste analyses o.b.v. de benodigde PV panelen en daarbij behorende vierkante meters dakoppervlak voor energie opwek (tabel 6) kunnen de volgende conclusies worden getrokken: - BENG-3 = 40% (de wettelijke eis) is eenvoudig haalbaar zonder inpassing van PV; - BENG-3 = 100% (energieneutraal) op gebiedsniveau lijkt haalbaar. Circa 87% van het beschikbare dakoppervlak voor energie opwek (50% van het totale dakoppervlak) dient te worden voorzien van PV panelen. - BENG-3 = > 100% (‘energieleverend’) op gebiedsniveau is nader te onderzoeken. Er zal netto meer dan 50% van het dak ingezet moeten worden van PV panelen en/of met behulp van andere vormen van inpassing van PV (zie paragraaf 5.3.5). - BENG-3 = > 175% (Nul-op-Meter Wonen/Leven) op gebiedsniveau is praktisch onhaalbaar.
Uitgangspunten realisatie energie ambitie Energieneutraal op gebiedsniveau Om de mogelijke energie ambitie energieneutraal (of hoger) te halen zetten we in op de volgende maatregelen: 1. Energievraag reductie door maatregelen zoals benoemd in bijlage 3, of gelijkwaardige maatregelen. Hiermee wordt energiezuiniger en gezonder dan Bouwbesluit niveau gebouwd. 2. Daken worden voorzien van PV. Minimaal 70% van het beschikbare dakoppervlak wordt bruto PV oppervlak (= netto 50% dakoppervlak), met een minimaal vermogen van de PV-panelen van 225
15
Wp/m2. Hierbij kan de inzet van dakoppervlak worden gemaximaliseerd met bijvoorbeeld PV op een verhoogde pergola en of een (lage) zonnekroon op de hoogste daken. 3. Er wordt een energie ambitie van energieneutraal (BENG-3=100%) op gebiedsniveau afgesproken. Er wordt onderzocht in welke mate grondgebonden woningen Nul-op-de-Meter kunnen worden gerealiseerd. 4. Kansen: o Aanvullende kansen PV op (parkeer)dak en bestaande bebouwing: De parkeerplaatsen op maaiveld, de bestaande bebouwing (Dimence en Brandweer) en de parkeerhub kunnen mogelijk worden voorzien van PV. o Optimalisatie PV op dak: Door de PV aan te leggen op een verhoogde pergola kan de PV geoptimaliseerd worden met een hoger netto percentage. o Toevoegen PV in de gevel: Bepaalde hoger gelegen en gunstig georiënteerde geveldelen komen in aanmerking om te worden voorzien van PV op de gevel, indien deze esthetisch ingepast kunnen worden. Hier worden in volgende fases afspraken over gemaakt. 5. Organisatorisch: o Uitgaande van een energiesysteem op blok/gebouwniveau, vraagt om onderlinge afspraken in het aandeel te installeren PV op de kavel, afhankelijk van de energievraag en beschikbaar dak (en gevel)oppervlak. Oftewel, afspraken op kavelniveau om de ambitie op gebiedsniveau te kunnen realiseren en waarborgen.
o Bij de aanbesteding van de eventuele outsourcing van het energiesysteem worden de partijen uitgedaagd om binnen de ruimtelijke kaders een zo hoog mogelijke BENG-3 score te realiseren. Dit wordt één van de selectiecriteria.
Tot slot kan worden ingezet op smart grid principes om op andere manieren bij te dragen aan een Energieneutraal Westerdok.
4.2.3
Smart grid
Netcongestie Netcongestie, de overbelasting van het elektriciteitsnet, is een groeiende uitdaging, omdat het bestaande elektriciteitsnetwerk nooit is gebouwd op de onvoorspelbare vormen van decentrale elektriciteitsproductie van hernieuwbare energie, de stijgende elektriciteitsvraag met grote afnamepieken, en netverzwaring zowel tijdrovend is als forse investeringen vraagt. De regionale netbeheerder Coteq geeft aan dat er nog ruimte op het elektriciteitsnet is in het ontwikkelgebied de komende jaren. Echter voorzien wij dat de sterk toenemende vraag naar elektriciteit mede door ontwikkelingen als de elektrische auto in deze fase wel passende aandacht vraagt. Immers geldt dat er pas zekerheid kan worden afgegeven over de aansluiting wanneer deze wordt aangevraagd. Het net efficiënt en slim inrichten van het energiesysteem is dus wenselijk. Slimme aansturing en uitwisseling van energie Als ‘no regret’ maatregel wordt aanbevolen om slimme sturing en energie-uitwisseling (= software) tussen de drie onderdelen PV, collectieve warmtepompen en laadvoorzieningen (= hardware) te realiseren. De essentie hiervan is dat de duurzaam opgewekte elektriciteit zo veel mogelijk in Westerdok zelf wordt gebruikt. Dit door het energieopwekkingsprofiel van de zonnepanelen te koppelen met de laadprofielen van de elektrische auto’s en warmtepompen.
Dit resulteert in duurzamere elektriciteit, minder piekbelasting op het elektriciteitsnet en er wordt minder elektriciteit terug geleverd aan het elektriciteitsnet. Dit maakt dat er kleinere of minder elektriciteitsaansluitingen en transformatoren nodig zijn, resulterend in een financieel
16
voordeel. Daarnaast levert het direct gebruiken van zelf opgewekte elektriciteit financieel meer op dan wanneer dit wordt terug geleverd aan het net. Kansrijke smart grid elementen De volgende smart grid elementen lijken kansrijk voor de gebiedsontwikkeling Westerdok: -
-
Smart grid ready hardware en software op gebouwniveau: Het koppelen van aanstuurbare (= slimme/smart grid ready) zonnepanelen en warmtepompen en laadvoorzieningen (indien deze op gebouwniveau worden voorzien) achter één meter, aangestuurd door een (Home) Energie Management Systeem (EMS) is een basis uitgangspunt. Eisen aan de producten en EMS kwaliteiten kunnen worden opgenomen in een Programma van Eisen voor de gebiedsontwikkeling. Slimme parkeerhub: Indien Javapark als slimme parkeerhub ontwikkeld wordt en onderdeel blijft van het ontwikkelgebied lijkt het koppelen van zonnepanelen en slimme (bi directionele) laadvoorzieningen achter één meter kansrijk. De slimme parkeerhub kan ruimtelijk opgenomen worden in het plan en vervolgens kunnen de benodigde laadoplossingen worden opgenomen in een Programma van Eisen voor de openbare ruimte.
4.3 Afwegingskader In onderstaande tabel worden de kenmerken van de verschillende warmte-/koude voorzieningen samengevat. Naast de individuele oplossing met bodemenergie (o.b.v. bodemlussen), zijn ter vergelijking tevens de kenmerken van een individuele oplossing op basis van luchtwarmtepompen en een collectieve gebieds-WKO weergegeven. Tabel 8 – Afwegingskader warmte- koudevoorzieningen
Technische aspecten Beschikbaar warmtevermogen t.b.v. warmtevraag Benodigde voorzieningen
Individueel
Individueel
Collectief
1: Bodembron
2: Luchtwarmtepomp
3: WKO
+ Voldoende
+ Niet van toepassing
+ Voldoende
+/- Bronnen, warmtepompen, afleversets, leidingwerk
+/- Warmtepompen, buiten-units, afleversets
+ Per ontwikkeling te faseren +/- Vergelijkbaar
+ Per ontwikkeling te faseren - Meest
+/- Bronnen, leidingwerk, warmtepompen, afleversets, regeneratie voorziening +/- Per blok te faseren
+ Duurzaam
- Minder duurzaam
+ Duurzaam
Aanwezigheid koeling
+ Automatische koeling
+ Automatische koeling
Specifieke eisen
- Mogelijke beperkingen vanuit ondergrond - Koppeling niet mogelijk
- Niet automatisch koeling + Geen specifieke eisen
Technische flexibiliteit Impact op elektriciteitsnet Duurzaamheid
Koppeling met bestaande bebouwing Ruimtelijke aspecten Ruimtebeslag in/aan gebouwen Ruimtebeslag in openbare ruimte
- Koppeling niet mogelijk
Centrale TR: 50-100 m2 Woning TR: 0,5 m2
Dak: NTB m2
Zie paragraaf 5.3
Zie paragraaf 5.3
Organisatorische & financiële aspecten
17
+/- Vergelijkbaar
- Mogelijke beperkingen vanuit ondergrond + Koppeling mogelijk Centrale TR: 50-150 m2 Woning TR: 0,5 m2 Regeneratie: n.t.b. Zie paragraaf 5.3 Regeneratie: n.t.b.
Exploitatiemogelijkheden
+ Verschillende exploitatievormen mogelijk + Geen gezamenlijke organisatievorm benodigd - Veel bronnen, weinig leidingwerk
+ Verschillende exploitatievormen mogelijk + Geen gezamenlijke organisatievorm benodigd + Geen bronnen, geen leidingwerk
+ Verschillende exploitatievormen mogelijk - Gezamenlijke organisatievorm benodigd - Veel bronnen, meer leidingwerk
Indicatieve investeringskosten (per woning, excl. BTW)
€ 20.000 / € 25.000 (o.b.v. collectieve bodemlussen per blok en individuele warmtepomp / bodemlus per woning)
€ 10.000 / € 12.000 (o.b.v. collectieve warmtepomp per blok / warmtepomp per woning) .000
NTB
Indicatieve BAK
€ 15.000 - € 17.000 (o.b.v. collectieve bodemlussen per blok en individuele warmtepomp / bodemlus per woning) + Energie laag, onderhoud laag
NVT
NTB
+/- Onderhoud laag, energie hoog
+/- Onderhoud hoog, energie laag
+ Haalbaar met veel PV-panelen
+/- Moeilijk haalbaar met veel PV-panelen
+ Haalbaar met veel PV-panelen
Organisatorische flexibiliteit Investeringskosten (kwalitatief)
Exploitatiekosten en energielasten (kwalitatief) Impact energieambitie Haalbaarheid Energieneutraal
4.4 Conclusies, aanbevelingen en vervolgstappen Warmte-koude voorziening Conclusies 1. Er zijn twee opties voor de warmte- koude voorziening van Westerdok uitgebreid verkend, waarbij slechts één concept als kansrijk wordt geacht: een maximaal flexibel concept op basis van bodemenergiesystemen op individueel niveau (collectieve bodemlussen op blokniveau of collectieve bodemlussen op gebouwniveau en individuele bodemlussen op woningniveau). 2. Op basis van de schaalgrootte, bouwdichtheid, fasering en beschikbaarheid van warmtebronnen is een WKO bron-net op gebiedsniveau de enige kansrijke collectieve warmte-koude voorziening voor Westerdok als alternatief. 3. De maximaal collectieve optie o.b.v. een gebieds-WKO systeem biedt veel complexiteit en technische risico’s en daarmee financiële nadelen t.o.v. het maximaal flexibele concept. 4. Uit het oogpunt van flexibiliteit, risico’s, kosten, duurzaamheid, net efficiëntie en ruimtelijke inpasbaarheid lijkt de individuele optie met collectieve bodemlussen op blokniveau (en/of woningniveau) als basis het meest logische en aantrekkelijke concept voor Westerdok. 5. Omdat de warmte-koude voorzieningen op blokniveau gerealiseerd kunnen worden, kunnen eigenaren op eigen tempo de kavels met eigen warmte-koude voorzieningen ontwikkelen. Aanbevolen wordt om: 1.
Collectieve bodemlussen op blok/gebouwniveau eventueel in combinatie met bodemlussen op woningniveau (voor grondgebonden woningen) als voorkeursvariant aan te merken. 2. Als ontwikkelcoalitie afspraken te maken over de voorwaarden waaronder partijen akkoord gaan om collectieve en/of individuele bodemlussen per blok als uitgangspunt te nemen als warmte-koude concept in Westerdok, waarbij collectieve warmte-koude voorzieningen op basis van een gebieds-WKO systeem
18
(o.b.v. WKO bron-net) afvallen wegens financieel-technisch onaantrekkelijke voorwaarden en risico’s m.b.t. de bodemopbouw. Luchtwarmtepompen op gebouw- en of woningniveau dient als fall-back optie, welke in de basis alleen wordt overwogen wanneer er 1) onverwachte beperkingen uit de bodem blijken en/of 2) de markt dusdanig verandert (met betere individuele alternatieven) dat collectieve bodemlussen financieel-technisch en/of m.b.t. net efficiëntie een minder aantrekkelijke individuele optie worden. 3. Rekening te houden met de aanleg van een raster van bodemlussen onder de fundering van de nieuwbouw, met eventuele uitwijkmogelijkheden op de kavel van het blok/gebouw of de woning en/of indien nodig in de openbare ruimte. Vervolgstappen. 1. Als ontwikkelcoalitie afspraken maken onder welke voorwaarden partijen akkoord gaan met (collectieve en individuele) bodemlussen als uitgangspunt voor de warmte-koude voorziening op gebouw/blokniveau in Westerdok. 2. Afspraken te maken over bodemgebruik voor de aanleg van bodemlussen.
Energieambitie Conclusies 1. De energie ambitie Energieneutraal (BENG-3 = 100%) lijkt haalbaar op gebiedsniveau indien beschikbare daken maximaal worden benut voor PV panelen. Hogere energie ambities op gebiedsniveau lijken niet realistisch voor Westerdok. 2. Gezien de sterk uiteenlopende bouwdichtheden en beschikbaar dakoppervlak per blok en ontwikkelfase, zal de haalbaarheid van het ambitie niveau op gebouwniveau sterk verschillen. Op gebouwniveau en voor grondgebonden woningen worden hogere ambitieniveaus onderzocht. 3. Er liggen kansen om het aandeel PV panelen in het gebied te verhogen door bijvoorbeeld PV in de gevel en PV op parkeerhub toe te passen. Aanbevolen wordt om: 1. De energie ambitie Energieneutraal op gebiedsniveau (BENG-3 score = 100%) als vertrekpunt te nemen voor verdere uitwerking. 2. In volgende fases te onderzoeken in welke mate deze ambitie op alle gebouwen behaald kan worden en/of hogere ambitie niveaus haalbaar zijn voor bepaalde ontwikkelingen en/of bijvoorbeeld grondgebonden woningen. 3. In volgende fases te onderzoeken in hoeverre de bestaande bouw in/rondom het ontwikkelgebied energieneutraal gemaakt kan worden. 4. In volgende fases te onderzoeken in hoeverre de parkeerhub ingezet kan worden bij het behalen van hogere energieambities voor Westerdok. Vervolgstappen 1.
Als ontwikkelcoalitie afspraken maken over de energie ambitie, namelijk minimaal energieneutraal op gebiedsniveau en minimaal Nul-op-de-Meter voor grondgebonden woningen. Tevens energieneutraliteit op alle gebouwen onderzoeken en gebouwen/blokken aanwijzen voor onderzoek naar hogere energie ambities. 2. Als ontwikkelcoalitie verkennen hoe om te gaan met de ruimtelijk-esthetische inpassing van PV panelen in het stedenbouwkundig plan en de architectuur. Smart grid en toekomstbestendig energieconcept Conclusies 1. Netcongestie is voor Westerdok een aandachtspunt. Hoewel de netbeheerder aangeeft dat er in het ontwikkelgebied nog ruimte is op het net, kan de snelle elektrificering (e-mobiliteit, warmtetransitie) en heersende nationale netcongestieproblematiek alsnog voor mogelijke beperkingen zorgen binnen de
19
termijn waarin gebouwd zal worden in Westerdok. Gezien de ontwikkelingen m.b.t. netcapaciteit is net efficiënt bouwen wenselijk. Net efficiënt bouwen dient als vertrekpunt in de verdere uitwerking van het plan. 2. Smart grid oplossingen (= aanstuurbare apparaten verbonden via een Energie Management Systeem) kunnen bijdragen aan het voorkomen van netcongestie en bieden financiële en ruimtelijke voordelen. 3. Er zijn verschillende smart grid oplossingen op gebouw- en gebiedsniveau. In de essentie is het vooral belangrijk om zoveel mogelijk achter de meter te plaatsen. Aanbevolen wordt om: 1. Net efficiënt bouwen als vertrekpunt te nemen in de verdere uitwerking van het plan. 2. In gesprek te blijven met netbeheerder om slimme oplossingen t.b.v. net efficiëntie gezamenlijk te onderzoeken. 3. Op gebouwniveau smart grid ready PV panelen, warmte koude voorziening (warmtepompen) en eventueel laadvoorzieningen op een energie management systeem achter de meter te plaatsen (bij dezelfde exploitant). 4. Op gebiedsniveau in volgende fases te onderzoeken hoe een slimme parkeerhub gerealiseerd kan worden door koppeling van PV panelen en laadpalen. 5. Te onderzoeken of er een wijkbatterij geplaatst kan worden (bijvoorbeeld in een slimme parkeerhub). Vervolgstappen 1.
Een energieprofiel van de gebiedsontwikkeling ontwikkelen en toetsen op netimpact, als onderlegger voor verdere verkenning van smart grid oplossingen.
20
5 Onderbouwing en uitwerking gebiedsenergieconcept 5.1 Aanpak De verkenning volgt op de verbinding, waarin alle relevante documenten, onderzoeken, uitgangspunten, belangen en wensen zijn opgehaald. In de verkenning zijn de volgende activiteiten uitgevoerd om te komen tot de meest kansrijke en realistische energieconcepten welke antwoord geven aan de gestelde ambities: -
Omgeving en gebiedsanalyse ter bepaling van de meest voor de hand liggende warmte- en koude infrastructuur en bronnen. Bestaande onderzoeken naar de bodem en bodemenergiesystemen en warmtebronnen en warmtenet ontwikkelingen zijn geraadpleegd.. Programma analyse ter bepaling van de meest voor de hand liggende clustering van warmte-koude vraag en/of schaalniveaus van warmte-koude oplossingen o.b.v. ligging, eigendom, samenstelling programma (wonen/utiliteit) en fasering. Grove berekening energiebehoefte (warmte, koude en elektra) per bouwvlek om inzicht te krijgen in de mate van energievraag. Quickscan mogelijke energieconcepten. Op basis van bovenstaande analyses zijn de meest kansrijke energieconcepten geïdentificeerd en aan de hand van de grove berekeningen getoetst op toepasbaarheid, waaronder WKO (OBES), bodemlussen (GBES), luchtwarmtepompen, PVT, etc. Grove berekening mate van energieneutraliteit o.b.v. verwacht aantal panelen per type woning. Aandacht voor netcapaciteit en netcongestie. Contact met netbeheerder m.b.t. verwacht beschikbare netcapaciteit en netcongestieproblematiek. Smart grid oplossingsrichtingen. Kansen voor net efficiënte en/of slimme oplossingen.
Op basis van de verkenning worden twee kansrijke warmte-koude gebiedsconcepten geïdentificeerd welke na afstemming met de gemeente Almelo en in afstemming in het externe werkatelier in de verdiepende fase nader worden uitgewerkt. 3. Verdiepen In deze fase zijn de voorgestelde energieconcepten nader uitgewerkt, met aandacht voor de ruimtelijk/esthetische, technische, juridische, organisatorische en andere operationele consequenties. Resultaat van deze fase zijn heldere conclusies en aanbevelingen 4. Verder brengen De conclusies van het onderzoek en de aanbevelingen worden na afstemming met de werkgroep Energie aangescherpt en gedeeld met betrokken partijen.
5.2 Onderbouwing warmte-koude concept 5.2.1
Uitgangspunten warmte-koude concept
Uit bestaande onderzoeken en projecten blijkt dat Almelo een relatief ongunstige bodem heeft voor bodemenergie. Uit ervaringscijfers van het nabijgelegen Stadhuis van Almelo, waarvoor drie WKO doubletten (6 bronnen) zijn aangelegd, blijkt dat een maximaal debiet van slechts 20m3/uur haalbaar is. Dit is dan ook het maximale debiet dat in deze fase van het onderzoek kan worden aangehouden voor een mogelijke WKO.
21
Figuur 3: Bodemenergiesystemen (bron: WKO-tool)
Paars = Open bodemenergiesystemen (OBES). Geel = Gesloten bodemenergiesystemen (GBES).
Vanuit een eerste verkenning met de betrokken partijen blijkt geen duidelijke voorkeur voor een warmtekoude concept en er worden bij voorbaat geen energieconcepten uitgesloten. De belangrijkste uitgangspunten die we meenemen in het onderzoek naar passende warmte-koude concepten zijn de volgende, waarbij de eerste warmte-koude voorzieningen al afvallen: •
•
•
•
• •
De bodemopbouw in het gebied is complex wat maakt dat de bodem de aanleg van goed functionerende open bodemenergiesystemen (OBES) lastig maar niet onmogelijk maakt. Het nabijgelegen Stadhuis van Almelo heeft drie WKO bronnen (doubletten), elk met een debiet van slechts 20m3/uur. Dit vanwege de complexe bodemopbouw in Almelo en dit gebied. Hoewel dit vermogen normaal te laag wordt geacht voor het rendabel uitvoeren van een WKO systeem, heeft de gemeente Almelo als eigenaar de realisatie van dit WKO systeem mogelijk gemaakt met een eigen sluitende business case. Het behoort tot de mogelijkheden dat gemeente Almelo opnieuw de rol van ontwikkelaar/eigenaar/exploitant op zich pakt, gezien de complexe bodem en moeilijke business case voor commerciële exploitanten. De bodem lijkt geschikt voor gesloten bodemenergiesystemen (GBES). Er geldt geen maximale boordiepte, echter wordt een boordiepte van 100 meter als wenselijk gezien. Diepere boringen tot 175 meter lijken in de basis ook mogelijk, echter zal hier aanvullend bodemonderzoek naar moeten worden gedaan in verband met eventuele voorzorgsmaatregelen m.b.t. materialisatie (ter bescherming van de bodemlussen). Almelo is bezig met de ontwikkeling van een warmtenet. Dit warmtenet lijkt qua planning niet aan te sluiten op de gebiedsontwikkeling Westerdok.
Laagtemperatuurbronnen in de omgeving lijken onvoldoende warmte te kunnen leveren. Overigens zal dit midden- of hoogtemperatuur warmtenet meer bedoeld zijn voor het verduurzamen van de bestaande bebouwing. Er zijn in de directe omgeving geen geschikte warmtebronnen met voldoence capaciteit beschikbaar; het nabijgelegen RWZI is ongeschikt als warmtebron gebleken in een onderzoek voor het gebied Aalderinkshoef. Er worden geen warmte-koude concepten bij voorbaat uitgesloten. Uitvoerbaarheid van het warmte-koude concept bij een flexibele, nog nader uit te werken, fasering heeft prioriteit.
22
5.2.2
Verkenning warmte-koude infrastructuren
Verkenning collectieve warmte-koude infrastructuren Sinds het verbod op nieuwe aardgasaansluitingen, zijn er voor nieuwbouw grofweg een tweetal energieinfrastructuren mogelijk die bepalen welke warmte- en koudeconcepten haalbaar zijn. Ten eerste is dat aansluiting op een warmtenet, waarbij warmte van een centrale warmtebron middels warmteleidingen naar de gebouwen wordt getransporteerd. Ten tweede is dat het voorzien van een enkelvoudige elektriciteitsnet, ofwel all-electric net, waarbij zeer laagtemperatuur warmte van een natuurlijke warmtebron (grondwater, bodem, zon of lucht) door een warmtepomp op gebouw-/woningniveau wordt opgewaardeerd naar een voldoende hoge temperatuur voor verwarming en warm tapwater. Een gasnet o.b.v. waterstof is tot noch toe verboden en er is nog geen groene (of blauwe waterstof) beschikbaar. De verwachting is dat waterstof in de toekomst wel een rol gaat spelen in de energiemix en mogelijk zelfs in de gebouwde omgeving, echter zal dit op de korte termijn (tot 2030) en voor (energiezuinige) nieuwbouw geen interessante optie zijn, waarbij groene waterstof met name in de industrie en mobiliteit een grote rol gaat spelen en naar verwachting erg duur zal zijn voor toepassing in de gebouwde omgeving. Figuur 4: Warmte-koude infrastructuren
Voor de twee kansrijke infrastructuren, een warmtenet of individuele oplossing met een all-electric infrastructuur, zit het grote verschil in de mate van collectiviteit die benodigd is. Daar waar een warmtenet per definitie een vorm van collectiviteit ten aanzien van het warmte-/koudeconcept vraagt, biedt een allelectric net de mogelijkheid om een individueel warmte-/koudeconcept per gebouw of woning toe te passen. Verkenning kansrijkheid warmtenet Om de haalbaarheid van een (collectief) warmtenet te onderzoeken wordt gekeken naar: 1) Minimale schaalgrootte; 2) Bouwdichtheid; 3) Volloopsnelheid; 4) Aanwezigheid warmte (en koude) bron. Minimale schaalgrootte Het eerste criterium voor een warmtenet is voldoende schaalgrootte voor aanleg van een warmtenet. Voor hoog en middentemperatuur (HT/MT) warmtenetten is een minimale schaalgrootte van 4.000 woningequivalenten (WEQ) benodigd. Voor lage temperatuur (LT) warmtenetten met restwarmte minimaal 1.000 WEQ en voor een zeer lage temperatuur warmtenet op basis van TEO/TEA en/of een WKO een minimale schaalgrootte van ongeveer 200 WEQ. Gezien de omvang van de gefaseerde gebiedsontwikkeling van omgerekend 567 WEQ lijkt alleen een (zeer) lage temperatuur (LT) warmtenet een optie. Dit warmtenet zou kunnen worden gevoed met bijvoorbeeld bodemenergie (OBES) als warmtebron.