Document · PDF

- 19 Grondzaken (31) 9 Masterplan Bodemenergie Amsteloever

RAAD 22 april 2021, gemeente AmsterdamBij agendapunt: Instemmen met de financiële paragraaf en Stedenbouwkundig Plan Amstelstation-Amsteloever en het beschikbaar stellen van een uitvoeringskrediet. Nr. VN2021-0014388.866 woorden

Open het PDF bij de gemeente ↗Naar de vergadering →

Tekst van het document

Uit het bestand gehaald, zonder opmaak, tabellen en afbeeldingen

Definitief Versie 11

22 september 2020

Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Auteur(s) Michael Afanasyev Opdrachtgever Grond en Ontwikkeling Amsterdam Contactpersoon Marga Poiesz Kenmerk 2020-1000044

Opsteller

Goedgekeurd en vrijgegeven

Paraaf

Datum

M. Afanasyev

M. Bloemendal (KWR)

Digitaal

22 september 2020

L Kleinegris (gemeente Amsterdam)

Digitaal

22 september 2020

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044 Pagina 2 van 37

Inhoud

Samenvatting

1 1.1 1.2 1.3

Inleiding Aanleiding Opdrachtformulering Leeswijzer

6 6 7 7

2 2.1 2.2 2.3

Energiebehoefte plangebied Ontwerpprincipes Warmte en koude vraag Maximale en seizoensdebieten

9 9 13 14

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6

Omgevingsaspecten Maaiveldhoogte Grondonderzoek en bodemschematisatie Grondwater Grondwaterkwaliteit Oppervlaktewater Aanwezige en toekomstige belangen in en om het gebied

16 16 16 16 17 17 17

Bodemenergie beleid

5 5.1 5.2 5.3 5.4

Conceptueel bodemenergieplan Benuttingsgraad Bodemenergieconcepten Monovalent of bivalent systeem Collectief systeem

23 23 23 27 27

6 Conclusies en aanbevelingen 6.1 Conclusies 6.2 Aanbevelingen

30 30 31

Bronnen

Bijlagen

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Bijlage 1 - Warmte/koudevraag Amsteloever Bijlage 2 - Stroomschema besluiten m.b.t. bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044 Pagina 3 van 37

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Samenvatting

Voor het gebied Amsteloever staat een transformatie naar een intensief woonwerkgebied en daaraan gekoppelde grootschalige herinrichting van de openbare ruimte op de planning. Een van de opties voor duurzame energievoorziening is aanleg van Open Bodemenergiesystemen (OBES). Om te bepalen of en hoe de te realiseren bronnen per ontwikkellocatie mogelijk zijn en hoe deze elkaar beïnvloeden is dit Masterplan bodemenergie opgesteld. Als basis voor de mogelijkheden van toepassen van deze systemen is een studie naar de bodemgeschiktheid uitgevoerd en is de energievraag voor warmte- en koude van de onderscheiden deelprojecten indicatief bepaald, op basis van kentallen. Dit rapport geeft een indicatie van de te verwachten drukte in de ondergrond en biedt handvatten om doelmatig gebruik van de ondergrond in dit gebied te bevorderen, om afstemming tussen de belanghebbenden in het gebied mogelijk te maken. Het is geen effectenstudie en kan niet gebruikt worden ter onderbouwing van eventuele vergunningaanvragen. In Amsteloever is het mogelijk om doubletten of monobronnen met een debiet van maximaal resp. 250 m3/uur of 60 m3/uur te realiseren. De benuttingsgraad is afhankelijk van de filterlengte.

Bij doubletten met filters van 50 m (vergelijkbaar met het gemiddelde van OBES in Amsterdam) is de benuttingsgraad circa 37%, en is het noodzakelijk om (enige) ordening in de ondergrond toe te passen om interferentie te voorkomen. Naar schatting zijn 7 doubletten (met 14 bronnen) of 26 monobronnen benodigd om in de energiebehoeftes met OBES te voorzien. Het benodigde aantal bronnen is bepaald door het gevraagde maximale debiet. Als het maximale debiet door toepassing van een bivalent systeem beperkt kan worden, zijn er minder bronnen benodigd. Beperking van het seizoen debiet door bijvoorbeeld bovengrondse uitwisseling van warmte en koude tussen de gebruikers of door directe inzet van oppervlaktewater voor koeling kan de benuttingsgraad verbeterd worden en risico op interferentie verminderd. Een collectief systeem kan voordelen hebben bij de aanleg en het beheer, maar levert beperkingen ten aanzien van de fasering en autonomie van de systemen. Het gebied is compact genoeg voor aanleg van een lokaal laagtemperatuur warmte-koudenet, en gebruik van oppervlaktewater voor aanvulling van warmtebehoefte is mogelijk. Het type bronnen, positionering van de bronnen, de bronafstanden en de filterstellingen dienen door de ontwikkelende partijen in een volledige ontwerp- en effectenstudie te worden berekend. Bronnen dienen bij voorkeur op de eigen kavel geplaatst te worden.

Aanbevolen wordt om de bronposities met thermische straal en invloedsgebied op te nemen in een bronnenplan voor dit gebied en door de gemeenteraad Amsterdam vast te leggen in de interferentieverordening. Daarnaast moet door alle partijen in een vroeg stadium veel aandacht besteed worden aan de ruimtelijke planning, om de plaatsing van de vele bronnen en leidingen mogelijk te maken.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Sterk aanbevolen wordt om voor de regeneratie gebruik te maken van het nabijgelegen oppervlaktewater: zowel vanuit oogpunt van efficiency en duurzaamheid als vanuit beperking ruimtegebruik. Het oppervlaktewater kan, als de temperatuur van het water hoger is dan de brontemperatuur, direct als bron worden ingezet voor warmtelevering. Hiermee kunnen de bronnen kleiner (en dus goedkoper) worden gedimensioneerd en leveren hiermee een bijdrage aan het zo noodzakelijk efficiënt bodemgebruik. Het alternatief voor regeneratie met drycoolers is ongewenst omdat deze ruimte vergen die benodigd is voor groenvoorziening en PVtoepassingen. Bovendien zijn drycoolers ongewenst omdat zij aanzienlijke geluidoverlast geven, met name ten opzichte van opgaande gevels. Deze overlast wordt voorkomen met regeneratie met oppervlaktewater. Aparte regeneratie inname- en uittrede punten per deelproject is onwenselijk omdat de uitlaat van de stroomopwaartse leiding de inlaat temperatuur van de stroomafwaartse leiding beïnvloedt, hetgeen niet wenselijk is. Het verdient dan ook sterk de voorkeur om deze regeneratie collectief te organiseren met slechts één inname en één uittredepunt, eventueel per deelcluster. Ook voor Waternet zal dit wenselijk zijn in verband met waterkering doorvoeren en invloed op de waterkwaliteit.

Tevens is het hierbij van belang dat oppervlaktewater kan worden ingezet om het warmtetekort aan te vullen en/of om direct te koelen. Hiermee kan de benuttingsgraad verbeterd worden en het risico op interferentie verminderd. De aanleg van collectieve regeneratievoorziening is de verantwoordelijkheid van de ontwikkelende partijen, in eventuele samenwerking met Waternet. Aanbevolen wordt dit gesprek met Waternet aan te gaan om te bespreken 1. Hoe en wanneer een aanvraag en ontwerp hiertoe opgezet kan worden 2. Welke rol Waternet hierin kan vervullen 3. Wie welke regie hierin kan hebben indien het initiatief bij de projectontwikkelaars blijft Het is voor de goede aanleg en een blijvende succesvolle exploitatie van groot belang dat al de huidige en toekomstige initiatiefnemers/eigenaren van OBES eerst en vooral tot onderlinge afspraken komen. De gemeente Amsterdam kan, op verzoek van de initiatiefnemers/eigenaren van OBES het onderling overleg faciliteren, om de plaatsing van de vele bronnen en leidingen mogelijk te maken. De gemeente is hierin faciliterend, vergunningverlenend en is regievoerend in het openbaar gebied. Overigens geldt hierbij dat voor eventueel noodzakelijke verleggingen van bestaande kabels en leidingen door de aanleg van warmte- en koude leidingen de afspraken van het coördinatie stelsel in Amsterdam worden gehanteerd.

Alle partijen betrokken bij het ontwerp, de ontwikkeling en uitvoering, maar ook in de onderhouds- en beheer fase van OBES moeten beschikken over de vereiste certificeringen in het kader van de BRL 11000 en BRL 6000-21. Dit is wettelijk verplicht en hiermee wordt geborgd dat de systemen ook daadwerkelijk de beoogde (energie)prestaties leveren.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

1 Inleiding 1.1 Aanleiding Voor het gebied Amsteloever staat een transformatie naar een intensief woonwerkgebied en daaraan gekoppelde grootschalige herinrichting van de openbare ruimte op de planning. Het gebied wordt deels herontwikkeld en/of gerenoveerd en deels sloop/nieuwbouw. Het gebied bestaat uit meerdere ontwikkellocaties, zoals in Figuur 1-1 is weergegeven.

Figuur 1-1 Ontwikkellocaties [1]: A. Amstelvista, B. Van der Kunbuurt, C. Leeuwenburg en D. Delta Lloyd

Voorliggende rapportage betreft de Masterplan bodemenergie voor het gebied AmstelstationAmsteloever, op de coördinaten X = 122.750 tot 123.000 en Y = 483.900 tot 484.600.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Een van de opties voor duurzame energievoorziening is aanleg van Open Bodemenergiesystemen (OBES). Een individuele OBES-oplossing per ontwikkellocatie (projecteigenaar) zou mogelijk zijn zonder interferentie. Mochten echter de overige gebieden in Amsteloever gaan ontwikkelen en een OBES willen realiseren dan kan hierdoor thermische interferentie in de ondergrond ontstaan. Een optie zou dan kunnen zijn een collectieve installatie voor het gehele gebied te realiseren: koude en warmtebronnen kunnen dan gekoppeld worden. De ontwikkelaars hebben echter aangegeven dat zij de voorkeur hebben ieder individueel te ontwikkelen, mede ook vanwege het eigen planningsproces. Een derde optie is gestuurde aanleg van individuele systemen, waarbij voldoende ruimte gereserveerd wordt voor toekomstige ontwikkelingen. Om te bepalen of en hoe de te realiseren bronnen per ontwikkellocatie mogelijk zijn en hoe deze elkaar beïnvloeden, is op basis van de aangeleverde warmtekoude vraag per ontwikkellocatie (aangeleverd door de individuele partijen) dit Masterplan bodemenergie opgesteld.

1.2 Opdrachtformulering Gemeente Amsterdam Ingenieursbureau heeft van Grond en Ontwikkeling Amsterdam de opdracht gekregen om: 1. in beeld te brengen welk rol bodemenergie kan spelen in de duurzame energievoorziening van het gebied; 2. te bepalen wat het benodigde ondergrondse ruimtebeslag van deze systemen zal zijn; 3. nagaan of de zoeklocaties voor een nieuwe koude bron voor OBES The Cloud een conflict oplevert met de belangen van andere geplande OBES; 4. onderzoeken in welke mate aanvullend beleid nodig is om optimaal gebruik van de ondergrond te waarborgen. Het doel van dit Masterplan is de toepassing van toekomstige OBES in het projectgebied Amsteloever te faciliteren en te sturen. Dit wordt gedaan door, in overleg met belanghebbenden, een concrete invulling te geven aan de configuratie van systemen. Het Masterplan is bedoeld als leidraad c.q. toetsingskader voor het ontwerpers van OBES, ontwerpers van de openbare ruimte (kabels en leidingen en maaiveld) en vergunningverlenende instanties. Het is geen effectenstudie en kan niet gebruikt worden ter onderbouwing van eventuele vergunningaanvragen.

1.3 Leeswijzer In Hoofdstuk 2 zijn enkele ontwerpprincipes uitgelegd en zijn de verwachte energiebehoeften in het gebied samengevat. In hoofdstuk 3 is een korte toelichting gegeven op de bodemopbouw en de geohydrologie van het gebied en zijn de in het gebied aanwezige belangen samengevat. Hoofdstuk 4 bevat het juridisch kader waarbinnen bodemenergie valt. In Hoofdstuk 5 is de informatie uit de 3 eerste hoofdstukken samengebracht aan de hand van meerdere scenario’s het conceptueel bodemenergieplan beschreven, opgesteld op basis van de informatie in voorgaande hoofdstukken. In Hoofstuk 6 zijn tenslotte de conclusies en aanbevelingen benoemd. In de

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

bijlagen zijn opgenomen de Warmte/koudevraag Amsteloever en een Stroomschema besluiten m.b.t. bodemenergiesystemen.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

2 Energiebehoefte plangebied 2.1 Ontwerpprincipes 2.1.1 Definities •

• •

•

Hydrologische straal wordt bepaald door de hoeveelheid water die per seizoen (dus in een pomprichting) wordt geïnjecteerd en de filterlengte en poriefractie. Het is de afstand tot waar (horizontaal vanaf filter) het water in een seizoen komt; Het hydrologisch invloedsgebied is het gebied waar de stijghoogte minimaal 5 cm wordt beïnvloed; Het thermisch invloedsgebied is de maximale afstand waarop na 20 jaar meetbare veranderingen in de temperatuur in de ondergrond optreden (meer dan 0,5 oC), daarbij wordt rekening gehouden met de grondwaterstroming; Thermische straal is de afstand waarover de bodemmatrix per seizoen beïnvloed wordt. Deze is afhankelijk van de warmtecapaciteit van het water en van het zand, en is ongeveer gelijk aan 0,7*hydrologische straal.

2.1.2 Afstand tussen de bronnen De optimale afstand tussen de bronnen is in de praktijk afhankelijk van het type bron, de bodemopbouw en de inrichting van het gebied als geheel. Optimale afstand tussen gelijksoortige bronnen (warm-warm of koud-koud) bedraagt 0,5 á 1,0 maal de thermische straal, optimale afstand tussen tegenovergestelde bronnen (warm-koud) bedraagt 2 á 2,5 maal de thermische straal. Hoe groter de afstand tussen bronnen van tegenovergesteld type, hoe minder kans op interferentie. In de praktijk is de afstand beperkt, bijvoorbeeld door de noodzaak om bronnen binnen een bouwkavel te plaatsen, of door de wens om de leidingen tussen de bronnen en de gebruiker kort te houden.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Figuur 2-1 Het principe van bronnenafstand (niet op schaal)

2.1.3 Verhouding tussen de filterlengte en de thermische straal Naast de afstand tussen de bronnen dient rekening gehouden te worden met de verhoudingen tussen de thermische straal en de grondwaterstroming (Rth/u) en tussen de filterlengte en de thermische straal (L/Rth), zie Figuur 2-2. Op deze locatie is de grondwaterstroming verwaarloosbaar, en heeft nagenoeg geen invloed op de efficiency1 van de energieopslag. De verhouding L/Rth dient tussen 1 en 4 te liggen, waarbij de optimale waarde (meest thermisch efficiënte opslag) is 1,5 [2].

Figuur 2-2 Filterlengte en thermische en hydraulische straal [3].

Hier wordt onder efficiency verstaan de verhouding tussen wat er in de bodem opgeslagen wordt en wat er na 1 seizoen opgehaald kan worden. Op deze locatie zijn de verwachte seizoensverliezen laag (<20 % van de opgeslagen thermische energie).

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

2.1.4 Benuttingsgraad De benuttingsgraad FS is gedefinieerd als het benodigd watervolume gedeeld door het volume van de aquifer [2]2. De benuttingsgraad geeft een eerste indicatie in hoeverre er ruimtelijke planning noodzakelijk is in een gebied. Tot 25% is geen ordening nodig, tot 50% kan voldaan worden met simpele afstandsregels, zoals uitgelegd in paragraaf 2.1.2. Bij hogere vraag naar ondergrondse ruimte is een voorgeschreven verdeling van warme en koude bronnen in stroken nodig. De breedte en afstand tussen de stroken moeten minimaal tweemaal het gemiddelde thermische straal van OBES in het gebied zijn.

2.1.5 Productiviteit Productiviteit is het verschil in temperatuur tussen het toegevoegde en onttrokken water aan de bodem. Voor de efficiency van de OBES is het van belang dat de productiviteit hoog is (ΔT moet minimaal 6 0C zijn), zodat: 1. er niet onnodig water wordt verpompt om de gevraagde hoeveelheid energie te produceren; 2. de warmtepomp niet onnodig wordt ingezet vanwege elektriciteitsgebruik; 3. er voldaan wordt aan de Waterwetvergunning en overige milieuregelgeving.

2.1.6 Doublet en monobron concepten Bodemtechnisch kunnen zowel doubletten als monobronnen toegepast worden op de locatie. In Figuur 2-3 is de opzet van OBES met een doublet (links), monobron (midden) en recirculatie (rechts) getoond. Voor een doublet dienen twee boringen gemaakt te worden. In Amsteloever kunnen doubletten met een debiet van maximaal 250m3 gerealiseerd worden (dit is het maximale debiet wat in OBES-doublet bronnen in Amsterdam gerealiseerd wordt). Bij een monobron bevinden de warmte- en koude bron zich boven elkaar en worden daarmee met een boring gerealiseerd. In Amsteloever kunnen monobronnen met een debiet van maximaal 60 m3 gerealiseerd worden (dit is het maximale debiet wat in OBES monobronnen in Amsterdam gerealiseerd wordt). Een recirculatiesysteem wordt zelden toegepast, dit is van toepassing vooral in gebieden met hoge stromingssnelheid van het grondwater, en wordt hier verder niet behandeld.

FS=Vwater/(Agebied*Lfilter)

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Figuur 2-3 Schematische weergave van doublet, monobron en recirculatie OBES [8].

Elk type bronsysteem heeft zijn voor- en nadelen. De keuze voor het ene of het andere systeem is daarom niet eenduidig te maken en zal afhangen van voorkeuren van ontwerpende partijen. Hieronder is een vergelijking van doubletten en monobronnen [10]: • Doubletten o Grotere capaciteit per bron mogelijk (factor 4 tot 5 t.o.v. monobron); o Doubletten hebben minder bronlocaties nodig, daardoor minder ruimtebeslag en goedkoper in beheer; o Kostenefficiënter bij grote capaciteiten; o Relatief grote afstand nodig tussen de bronnen(clusters), waardoor veel leidinglengte. • Monobronnen o Meer flexibiliteit ten opzichte van plaatsing van de bronnen (onderlinge afstand in beperkter); o Minder leidinglengte tussen de bronnen en technische ruimte; o Dubbele leidingen nodig tussen bronnen en technische ruimte (warm en koud); o Gevoeliger voor thermische kortsluiting bij structurele onbalans; o Meer redundantie door toepassing van meerdere kleine monobronnen.

2.1.7 Bivalent systeem Een bivalent systeem, met OBES dat in de basislast voorziet en aanvullende piekvoorzieningen voor warmte en/of koude (bijvoorbeeld stadswarmte en een drycooler), kan voordeliger zijn. Vooral warm tapwatervoorziening vanuit andere bronnen dan de bodem kan ervoor zorgen dat de basislast met veel kleinere bronnen kan worden voorzien, met kleinere (en goedkopere) pompen. In Figuur 2-4 is de jaarbelastingduurkromme van een bivalent systeem getoond, dat het principe illustreert. De bodemenergiebronnen en warmtepompen kunnen dan kleiner en goedkoper worden uitgevoerd. Daartegenover staat investering in (duurzame) piekvoorzieningen.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Figuur 2-4 Jaarbelastingduurkromme bivalent systeem [11]. Indicatief, als 1/3 van het vermogen uit de ondergrond gehaald wordt, kan daarmee 80% van de energie worden voorzien. Exacte percentages kunnen per gebouw en/of systeem verschillen.

2.1.8 Collectieve systemen In drukke gebieden kan het toepassen van collectieve systemen een goede oplossing zijn. Een collectief systeem kan goedkoper zijn in aanleg en onderhoud, is thermisch efficiënter en heeft een kleiner ruimtegebruik. Daarnaast kan een collectief systeem gefaseerd aangelegd worden, en kunnen nieuwe gebruikers op aangesloten worden, als ze “online” komen. Ook is het in een collectief systeem door de schaalgrootte makkelijker en efficiënter om het warmtetekort aan te vullen vanuit datacenters of oppervlaktewater.

2.2 Warmte en koude vraag De te verwachten energiebehoefte voor warmte en koude in het gebied is door de gemeente opgesteld op basis van aangeleverde informatie van de ontwikkelaars en, bij ontbreken hiervan, zelf ingevuld op basis van kentallen (zoals warmtebehoefte per m2 woningoppervlak). De berekening is opgenomen in Fout! Verwijzingsbron niet gevonden.en samengevat in Tabel 2-1. Bij het analyseren van de energiebehoeftes zijn voor alle deelprojecten dezelfde kentallen gebruikt. Daarbij is geen rekening gehouden met eventuele gelijktijdigheid in vraag naar warmte en koude en is directe koeling en/of regeneratie van warme bronnen vanuit oppervlaktewater niet meegenomen. Deze berekeningen zijn slechts indicatief, bij de vergunningaanvraag dient de

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

ontwikkelende partij een effectenstudie ter ondersteuning in te dienen, gebaseerd op de meest actuele informatie over de energievraag van het deelproject. Zoals uit de tabel blijkt, is de totale behoefte aan warmte (11.385 MWh/jaar) significant groter dan de totale behoefte aan koude (6.225MWh/jaar). De warmtebehoefte is in alle projecten groter dan de koudebehoefte. Het is de bedoeling dat het overschot aan warmte in de zomer geladen wordt vanuit het naastgelegen oppervlaktewater. Tabel 2-1: Warmte en koude vraag.

A - Amstelvista *

Warmte vermogen

Warmte behoefte

Warmte behoefte tapwater

Warmte behoefte totaal

Koude vermogen

Koude behoefte

MWh/jaar

1.155

724

578

1.302

1.170

670

B - Van Der Kunbuurt

2.277

1.540

2.036

3.576

1.467

761

C – Leeuwenburg

3.080

1.888

1.111

2.999

3.440

2.000

D - Delta Lloyd

3.710

2.224

839

3.063

4.520

2.660

Totaal

10.623

6.646

4.739

11.385

10.855

6.225

-Ontwikkeling Van Der Kunbuurt bestaat uit twee projecten, van Stadgenoot en van de Gemeente Amsterdam. De twee

projecten kunnen vanuit 1 gezamenlijke OBES van warmte en koude voorzien. Het is eveneens mogelijk om binnen dit gebied twee afzonderlijke brondoubletten te realiseren (zie paragraaf 5.2.1).

2.3 Maximale en seizoensdebieten Bij het bepalen van de maximale en seizoensdebieten zijn de volgende uitgangspunten gebruikt: • Gemiddelde ∆T tussen de bronnen = 6 °C3; • Alle koudevraag wordt uit te bronnen geleverd; • Alle warmtevraag wordt uit de bodem geleverd, in combinatie met een warmtepomp die een Coëfficiënt of Performance (COP) van 5 heeft; • Het deel van warmte dat vanuit de bodem geleverd wordt is Wtotaal*(COP-1)/COP; Warmteonbalans wordt in de zomer aangevuld vanuit het oppervlaktewater (zie paragraaf 3.5).

In overleg met Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied wordt hiermee een redelijk minimale prestatie gerealiseerd

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Tabel 2-2 Maximale en seizoensdebieten Verwarming

Koeling

Maximaal debiet

Gemiddeld seizoensdebiet*

Maximaal debiet

Gemiddeld seizoensdebiet

m3/uur

A - Amstelvista

133

149.655

168

96.264

B - Van der Kunbuurt

262

411.034

211

109.339

C - Leeuwenburg

354

344.713

494

287.356

D - Delta Lloyd

426

352.069

649

382.184

Totaal voor alle deelprojecten

1.221

1.234.713

1.654

957.615

- omdat er warmere en koudere seizoenen voorkomen, kan het seizoensdebiet verschillen in afzonderlijke jaren. “gemiddeld seizoensdebiet”

betekent hier het seizoensdebiet in een gemiddeld jaar.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

3 Omgevingsaspecten 3.1 Maaiveldhoogte De maaiveldhoogte in het gebied varieert tussen NAP +3,0 m en NAP -0,5 m [4]. De gemiddelde maaivelhoogte is circa NAP +1,0 m.

3.2 Grondonderzoek en bodemschematisatie De bodemopbouw is bepaald op basis van de REGIS II v2.2 model uit het DINOloket [5] en op basis van de Effectenstudie Grondwatersysteem Amsteltower-Amsterdam [6]. De bodemopbouw en geohydrologie zijn geschematiseerd in Tabel 3-1. De formatie van Peize en Waalre (2e/3e WVP) wordt in Amsterdam gebruikt voor OBES. In dit gebied ligt deze laag op NAP -60 m tot NAP -210 m. Tabel 3-1: Schematisatie bodemopbouw en geohydrologie op projectlocatie Diepte in m

Dikte

NAP

(m)

van

Tot

+1,0 -10 à -15

-10 à -15 -25

-25

Bodemlaag

Geohydrologische

Formatie

schematisatie

-30

10 à 15 20 à 25 5

Zand, klei en leem Matig fijn tot matig grof zand Klei en leem

-30

-50

-50 -60

-60 -210

10 150

<-210

Grof en middengrof zand Klei Grof en middengrof zand Klei en zeer fijn zand

Geohydrologische parameters Kh (m/d)

C (d) 1.500

Deklaag

Holoceen

Boxtel en Eem Eem

Eem en Drente

1 Watervoerend pakket (WVP1) e 1 scheidende laag (niet overal aanwezig) e 1 Watervoerend pakket (WVP1) e

2 scheidende laag e e 2 en 3 Watervoerend pakket (WVP2 en WVP 3)

Drente Peize en Waalre

Geohydrologische basis

Maassluis

250

3.000 33

3.3 Grondwater De grondwaterstand in de deklaag is circa NAP -0,50 m. De stijghoogte in het 1e WVP is circa NAP -2,5 m, en de stijghoogte in het 2e/3e WVP is circa NAP -3,0 m. Omdat de gemiddelde stijghoogte in het eerste watervoerend pakket lager is dan de grondwaterstand in de freatische laag is er in dit gebied sprake van inzijging waarbij grondwater

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

naar 1e WVP stroomt (3 mm/dag). Vanwege de hoge weerstand van de 2e scheidende laag wordt vrijwel geen inzijging verwacht vanuit het 2e/3e WVP naar het 1e WVP. Op basis van het verloop van de isohypsen is de te verwachten stroming in het 1e WVP in zuidelijke richting en bedraagt circa 5 m/jaar. De te verwachten stroming in het 2e/3e WVP is in zuidwestelijke richting en bedraagt circa 5 à 10 m/jaar.

3.4 Grondwaterkwaliteit De redoxgrens, de grens waarop zuurstofhoudend water reikt en daarmee een risico op putverstopping geeft, ligt op een diepte van circa 15 m-mv. De zoet/brak grens ligt naar verwachting onderaan de 1e WVP, op NAP -35 m á NAP -45 m. De brak/zout grens ligt naar verwachting onderaan de 2e SLD, en bovenin 2e/3e WVP, NAP -55 m à NAP -65 m. In sommige OBES die filters in het bovenste deel van het pakket (tot NAP -90 à -100 m) hebben, zijn problemen met putverstopping geconstateerd, mogelijk door menging van water met verschillende Redox potentiaal, uit verschillende dieptes in hetzelfde watervoerend pakket. Het wordt daarom geadviseerd om filters vanaf een diepte van NAP -100 m te plaatsen.

3.5 Oppervlaktewater De projectlocatie grenst aan de Amstel, zie Figuur 3-2. Dit oppervlaktewatersysteem heeft een streefpeil van NAP -0,4 m [7]. In de zomer is winning van warmte uit oppervlaktewater mogelijk, waardoor het water kouder wordt. Voor de toegestane afkoeling zijn nog geen normen. Onttrekking is alleen mogelijk als de watertemperatuur voldoende hoog is (in verschillende bronnen worden minimale temperaturen van 15 á 18 oC genoemd), de temperatuurdaling mag niet te groot zijn (5 á 6 oC) en het geretourneerde water mag niet te koud zijn (bijvoorbeeld kouder dan 12 oC). Mogelijk worden door de waterbeheerder aanvullende beperkingen opgelegd. Er is dus een beperkte periode in het jaar waarin warmte vanuit het oppervlaktewater geladen kan en mag worden.

3.6 Aanwezige en toekomstige belangen in en om het gebied Bij de realisatie van bodemenergiesystemen dient rekening met de belangen aanwezig in de omgeving gehouden te worden. In de omgeving op een afstand van minder dan 500 m zijn aanwezig: • andere grondwatergebruikers, waaronder OBES; • gesloten bodemenergiesystemen; • spoor- en metrolijnen; • waterkeringen.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

In Amsterdam is de grondwaterstroming (zeer) gering; hierdoor is er nauwelijks sprake van vervorming van het thermisch beïnvloed gebied. In Figuur 3-1 en Figuur 3-2 zijn de thermische stralen en de thermische invloedsgebieden van bestaande bodemenergiesystemen (respectievelijk na 1 seizoen en na 20 jaar) getoond, o.b.v. gegevens in het Landelijk Grondwater Register (ontvangen van de Omgevingsdienst Noordzeekanaal). De belangrijkste gegevens van de OBES in de omgeving zijn in Tabel 3-2 samengevat. Uit praktijkervaring blijkt dat het vergund debiet (en bijbehorende thermische invloedsgebied) meestal hoger is dan het daadwerkelijk gerealiseerde maximale capaciteit. De maximale capaciteit wordt in de praktijk zelden benut. De thermische invloedsgebieden in Figuur 3-2 moeten dan ook worden gezien als een worst-case scenario.

Figuur 3-1 Thermische stralen van de vergunde bodemenergiesystemen (na 1 seizoen), o.b.v. gegevens in het Landelijk Grondwater Register (ontvangen van de Omgevingsdienst Noordzeekanaal). De thermische stralen zijn berekend op basis van de debieten en de filterlengtes. Voor een deel van de systemen zijn de filterlengtes niet of foutief geregistreerd; voor deze systemen is uitgegaan van filterlengte van 50 m (de gemiddelde filterlengte van OBES in de omgeving).

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Figuur 3-2 Thermische invloedsgebieden van de vergunde bodemenergiesystemen (na 20 jaar), o.b.v. gegevens in het Landelijk Grondwater Register (ontvangen van de Omgevingsdienst Noordzeekanaal). Voor een deel van de systemen zijn de thermische invloedsgebieden niet bekend; voor deze systemen is uitgegaan de gemiddelde verhouding tussen de thermische straal en thermische invloedsgebied in de omgeving (2,77*thermische straal).

De conclusie is dat het grootste deel van de ondergrond onder het projectgebied nog niet is gereserveerd en genoeg ruimte biedt voor nieuwe OBES. Bij deelproject A-Amstelvista en B-Van der Kunbuurt is er wel invloed van nabijgelegen bronnen van het bestaande systeem van de Cloud, zoals Figuur 3-2 laat zien. Het overige gebied van Amsteloever wordt alleen in beperkte mate door de monobron van Amsteltower beïnvloed. Hoewel er naast de hier opgenomen bronnen nog ruimte binnen het gebied resteert voor andere OBES-initiatieven dient wel rekening gehouden te worden met interferentie, om negatieve thermische invloed uit te sluiten.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Tabel 3-2 Vergunde OBES in en om het projectgebied (circa 4.800.000 m /jaar vergund debiet) X

Type4

m3/uur

m3/jaar

BKF5

OKF6

123030

484781

350

830.000

159

122623

484172

165

1.183.200

155

OBES Julianaplein Amsterdam

123232

484341

200

601.600

180

210

OBES The Cloud Mr. Treublaan 7 Amsterdam

122863

484603

180

600.000

123207

484868

350

830.000

123113

484295

302.000

107

123058

483784

120.600

130

145

123101

483758

180.000

109

121

122651

484926

150.000

Project BES Hotel Casa 400 Hoek Ringdijk & eerste Ringdijkstraat Amsterdam BES Kantoorgebouw Rivierstaete Trompenburgstraat 2 Amsterdam

BES Hotel Casa 400 Hoek Ringdijk & eerste Ringdijkstraat Amsterdam BES Amsteltower Julianaplein 5 Amsterdam OBES, Woontoren HAUT, Korte Ouderkerkerdijk 25, Amsterdam OBES woontoren HAUT, Korte Oudekerkerdijk/Spaklerweg Amsterdam BES appartementen Wibautstraat 198-210 Amsterdam

D – doublet, M - monobron BKF – bovenkant filter 6 OKF – onderkant filter 5

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

4 Bodemenergie beleid Sinds 1 juli 2013 is het wijzigingsbesluit bodemenergiesystemen van kracht evenals handreikingen voor vergunningverleners en handhavers (BUM en HUM). In Fout! Verwijzingsbron niet gevonden. is het Stroomschema besluiten m.b.t. bodemenergiesystemen opgenomen. De belangrijkste regels zijn hieronder samengevat: • Open bodemenergiesystemen zijn vergunningplichtig, waarbij de Provincie het bevoegd gezag is7; • Gesloten bodemenergiesystemen zijn meldingsplichtig, waarbij de Gemeente het bevoegd gezag is; • Er is een vereenvoudigde procedure voor het aanvragen van open systemen <50 m3/h; • Bij open bodemenergiesystemen is een milieueffectrapportage (m.e.r.) beoordeling een onderdeel van de vergunningstraject; o Als de verwachte verplaatsing van grondwater lager is dan 1.500.000 m3 per jaar, dient een vormvrije m.e.r.-beoordeling gedaan te worden; o Als de verwachte verplaatsing van grondwater groter is dan 1.500.000 m3 per jaar, dient een formele m.e.r.-beoordeling gedaan te worden; o Als de verwachte verplaatsing van grondwater groter is dan 10.000.000 m3 per jaar, is een m.e.r verplicht; • Er is voor bodemenergiesystemen, onder voorwaarden, een uitzondering gemaakt op het verbod op het lozen op het maaiveld en het lozen in riolen; • Alleen gecertificeerde bedrijven mogen ontwerpen maken, systemen aanleggen en beheren en exploiteren (sinds 1 oktober 2014

wettelijk verplicht); • Een koude-overschot is toegestaan, een warmteoverschot niet. Gemeenten kunnen zogenaamde ‘interferentiegebieden’ aanwijzen voor gebieden waar veel systemen elkaar mogelijk kunnen beïnvloeden. Binnen deze gebieden zijn gesloten systemen dan altijd vergunningplichtig. In Amsterdam zijn 7 interferentiegebieden aangewezen [8], zie Figuur 4-1. Bij het aanwijzen van een interferentiegebied hoort ook het vaststellen van een bodemenergieplan op basis waarvan gemeente en provincie vervolgens vergunningaanvragen toetsen. Voor Amsteloever zal deze procedure ook worden doorlopen.

Voor Amsterdam is deze bevoegdheid door de Provincie Noord-Holland overgedragen aan Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied (ODNZKG)

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Figuur 4-1 Interferentiegebieden vastgesteld in de Gemeente Amsterdam.

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

5 Conceptueel bodemenergieplan De projectlocatie is voldoende groot om de benodigde afstanden tussen de bronnen van doubletten te realiseren. Hiermee kunnen ze robuust functioneren, waarbij enige mate van onbalans niet tot negatieve interferentie hoeft te leiden. Bij monobronnen is deze flexibiliteit kleiner, omdat een verticale afstand tussen de bronnen aangehouden moet worden en deze beperkt wordt door de beschikbare ruimte voor het plaatsen van de bronfilters. De keuze voor toepassing van type bronsystemen is voorbehouden aan de ontwerpende partij.

5.1 Benuttingsgraad De benuttingsgraad is afhankelijk van het seizoensdebiet. Er wordt vanuit gegaan dat alle benodigde energie uit de ondergrond geleverd wordt. In de zomer dient extra warmte geladen te worden om de warme bel te regenereren voor de winter. Het opslagvolume is tweemaal het maximale seizoensdebiet. In Tabel 5-1 is de benuttingsgraad samengevat, per ontwikkellocatie en als geheel, voor drie situaties: 1. de filterlengte is 100 m (maximaal beschikbare filterlengte) 8 2. de filterlengte is 50 m, vergelijkbaar met het gemiddelde van OBES in Amsterdam 3. de filterlengte is 40 m (monobronnen) Tabel 5-1 Benuttingsgraad Fs bij 40 m filters

Gebied oppervlak

Opslag volume

Fs bij 100 m filters

Fs bij 50 m filters

143.000

2.514.943

(monobronnen)

Indien de maximaal beschikbare filterlengte wordt gebruikt, dus bij een filterlengte van 100 m, is er weinig ordening nodig. Als de filterlengte dichterbij het gemiddelde in de omgeving ligt, is er meer ordening nodig. De noodzaak voor ordening wordt ook groter als de geplande bronnen in een kleiner deel van het gebied worden gerealiseerd, waardoor het lokaal drukker in de ondergrond wordt.

5.2 Bodemenergieconcepten In het projectgebied kunnen doubletten met een debiet van maximaal 250m3/u of monobronnen met een debiet van maximaal 60 m3/u gerealiseerd worden (dit is het maximale debiet wat in OBES-doubletten en monobronnen in Amsterdam in de praktijk gerealiseerd wordt). Op basis van 8

De geschikte pakketdiepte is 110 m (tussen NAP -100 m en NAP -210 m, maar vaak is niet de gehele dikte voldoende doorlatend om een filter te plaatsen.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

de energiebehoeftes en de bodemeigenschappen is de benodigde ruimte in de ondergrond uitgerekend voor de volgende scenario’s: 1. Basisscenario – doubletten met filters van 50 m 2. Langere filters van 100 m 3. Monobronnen met filters van 40 m (plus 30 m verticale scheiding)

5.2.1 Basisscenario De volgende uitgangspunten zijn gehanteerd: • monovalente doubletten9; • maximaal brondebiet van 250 m3/bron; • filterlengte van 50 m; • temperatuurverschil van 6 oC tussen onttrekking en infiltratie; • Alle OBES leveren warmte aan voor verdere verhoging door een warmtepomp met een COP van 5; • voor de minimale bronafstand is de maximale afstand tussen het getal voor koude en warme bron aangehouden; • Ieder deelproject heeft zijn eigen bronnen. In het basisscenario zijn in 7 doubletten nodig (14 bronnen), en is de benuttingsgraad circa 35%. In Figuur 5-1 zijn de thermische stralen (na 1 seizoen) van de nieuwe bronnen getoond (berekend met analytische formules). De nieuwe brondoubletten zijn de lichter gekleurde rode/blauwe bronnen. Daarbij is gekozen voor plaatsing van bronnen binnen de kavelgrens. In Figuur 5-1 zijn ook twee locaties tussen ontwikkellocaties D en E getoond, deze zijn een ‘reservering’ voor toekomstige ontwikkelingen. Tevens zijn in Figuur 5-1 de thermische stralen (na 1 seizoen) van de nieuwe koude bron van OBES The Cloud getoond (berekend met analytische formules, op basis van [12]), op twee nieuwe zoeklocaties. Dit is een bestaand OBES, dat buiten de huidige ontwikkelingsplannen ligt. De nieuwe zoeklocaties zijn echter in de nabijheid van de andere bronnen van ontwikkellocaties AAmstelvista en B-Van Der Kunbuurt.

Indien de koude bronnen zoals voorgesteld is in Figuur 5-1 gerealiseerd worden, is er geen risico op interferentie met de nieuwe koude bron van The Cloud, omdat de nieuwe koude bron tussen bronnen van hetzelfde type ligt (koude bronnen). De minimale bronafstand en de benuttingsgraad zijn bepaald door het seizoensdebiet en de filterlengte. Als de filters langer zijn, of het seizoensdebiet lager is (of verdeeld wordt over meerdere bronnen), wordt de thermische straal kleiner en kunnen bronnen dichter bij elkaar geplaatst worden. Bij de analytische berekening van de thermische stralen in Figuur 5-1 is ervan uitgegaan dat de warmte- en koude behoeften zijn zoals in Tabel 2-2, waarbij een onbalans is tussen warmte en koude. Dit is vooral zichtbaar in ontwikkellocatie B-Van Der Kunbuurt, waar de thermische straal van de warme bron significant groter is dan die van de koude bron. Indien er

Monovalent houdt in dat de warmte of koude vanuit 1 bron wordt voorzien, in dit geval de bodem. Doublet houdt in dat een OBES uit twee bronnen bestaat – een warme en een koude bron.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

balans gehouden moet worden, zullen de thermische stralen van de koude en warme bronnen gelijk zijn. Bij het positioneren van de bronnen zijn gelijksoortige bronnen geclusterd, zodat de invloedsstralen van gelijksoortige bronnen (warm-warm of koud-koud) deels overlappen, zoals aangegeven in paragraaf 2.1.2. Het aantal bronnen is bepaald op basis van het maximaal debiet van 250 m3/uur. Uitzondering is deelproject B-Van Der Kunbuurt, waarbij de warme bron een maximaal debiet van 308 m3/uur heeft. Dit debiet kan met relatief simpele maatregelen, zoals iets hogere temperatuurverschil tussen onttrekking en infiltratie of kleine aanpassing van het project, beperkt worden, waardoor er voor dit project toch 1 doublet voldoende is. Het is eveneens mogelijk om binnen dit gebied twee afzonderlijke brondoubletten te realiseren: voor Stadgenoot en ten behoeve van de (nog uit te schrijven) tender. Bijlage 1 geeft de gesplitste energievraag per deelgebied. Per bron zal het debiet dan hoger zijn. Indien geplaatst binnen de huidige zones zal dat mogelijk zijn.

Figuur 5-1 Voorgestelde positionering van nieuwe OBES bronnen in Amsteloever bij indiviuele systemen, waarbij de bronnen binnen kavelgrenzen zijn geplaatst.

Aan de noordkant van ontwikkellocatie C-Leeuwenburg is weinig ruimte beschikbaar voor de bronnen. Daarom is er ook een alternatieve locatie voorgesteld in Figuur 5-2, waarbij een van de twee warme bronnen van dit deelproject in de openbare ruimte ten westen van de kavel ligt.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Figuur 5-2 Voorgestelde positionering van nieuwe OBES bronnen in Amsteloever bij individuele systemen, waarbij een van de twee warme bronnen van deelproject C-Leeuwenburg in de openbare ruimte ten westen van de kavel ligt. Een van de twee koude locaties voor de Cloud moet worden geselecteerd.

5.2.2 Langere filters Als wordt gekozen om langere filters toe te passen is minder strikte ordening nodig, en is er meer flexibiliteit voor ontwikkelaars om in te spelen op veranderende eisen van bovengrondse ontwikkelingen in de toekomst, en kunnen meer OBES geplaatst worden in het gebied. Als er langere filters worden geplaatst, is de verhouding L/Rth iets minder gunstig, en kan minder van de opgeslagen energie worden teruggewonnen. Ook moet er dieper geboord worden, wat hogere kosten met zich mee brengt. Indien de filters 100 m lang zijn, zijn er in totaal 7 doubletten nodig (14 bronnen). De benuttingsgraad is lager dan in het basisscenario, circa 18%.

5.2.3 Monobronnen Door de grote dikte van het watervoerend pakket is de toepassing van monobronnen goed mogelijk in dit gebied. Indien voor monobronnen wordt gekozen, dienen een warme en een koude dieptelaag aangemerkt te worden, waar de relevante monobron filters geplaatst moeten worden, met een tussenlaag om de warme en koude bellen te scheiden.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Als er voor het hele gebied voor monobronnen wordt gekozen kunnen nieuwe bronnen overal in het gebied geplaatst worden, mits de warme en koude filters in de juiste laag geplaatst worden. Bij het ontwerp van de OBES dient gelet te worden op maximale verlagingen van de stijghoogte bij gelijktijdig bedrijf van alle OBES in het gebied. Uitgaande van monobronnen met warme en koude filters van 40 m lang, met 30 m verticale scheiding, zijn er in totaal 26 bronnen nodig. Filters van monobronnen benutten 80 m van de aquifer dikte (40 m koude filter en 40 m warme filter). Hierdoor is de benuttingsgraad lager, circa 22%. In dit scenario is er meer vrijheid voor plaatsing van bronnen, omdat de warme en koude bellen verticaal gescheiden zijn, zodat er overal een monobron geplaats kan worden, mits de filters in de aangewezen laag zijn. Wel is er meer ruimte nodig in de ondiepe ondergrond om meer bronnen en meer leidingen te plaatsen.

5.3 Monovalent of bivalent systeem In de hierboven omschreven scenario’s is uitgegaan van een monovalent systeem, waarbij al het vermogen door het OBES moet worden geleverd. Alle hierboven genoemde concepten kunnen ook als bivalent systeem uitgevoerd worden. De benodigde ruimte in de ondergrond neemt maar beperkt af, omdat met een relatief klein percentage van de piek capaciteit nog steeds het grootste deel van de energievraag met het bodemenergiesysteem wordt geleverd.

5.4 Collectief systeem OBES kan ook collectief aangelegd worden. Daarbij wordt er een laagtemperatuur warmte- en koudenet aangelegd, en worden de bronnen en gebruikers (gebouwen) op het net aangesloten. Hierbij kan worden geprofiteerd van schaalvoordelen, zoals gunstigere inkoopvoorwaarden, efficiëntere vergunning- en aanlegtraject en één centrale installatie voor het laden van warmte uit het oppervlaktewater. Sommige ontwikkellocaties hebben warmte over, anderen hebben koude over. In een collectief OBES kunnen de deelnemers onderling warmte- en koude bovengronds of via het laagtemperatuur warmte- en koudenet uitwisselen. Hierdoor is het benodigde ondergrondse volume (en benuttingsgraad) lager, en is de noodzaak van ordening kleiner. De collectieve OBES kan in eigendom en/of beheer van een externe partij geplaatst worden, zoals een lokale warmte coöperatie of een Energy Service Company (ESCo), die alle gebruikers ontzorgt en warmte/koude levert. Voor een collectief systeem is er een verbindend leidingstelsel nodig, een lokaal laagtemperatuur warmte- en koude net, met bijbehorend ruimtebeslag. Een collectief systeem kan ook in een deel van het gebied gerealiseerd worden. Vergelijking van de concepten In Tabel 5-2 zijn de resultaten van de berekeningen van de scenario’s vergeleken. In Tabel 5-3 zijn de concepten kwalitatief vergeleken t.o.v. het basisscenario.

Hierbij kunnen de volgende verbeteringen worden opgemerkt: •

Monobronnen kunnen efficiënter zijn doordat de filters korter zijn, maar zijn duurder om aan te leggen, omdat er meer dan twee keer zoveel bronnen nodig zijn (een monobron 27

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

heeft een veel lagere maximaal debiet dan een doublet). Of de ondergrondse ruimte beter wordt benut met monobronnen hangt van de exacte inrichting van het systeem. Bovengrond vergt dit wel meer ruimtebeslag. Hoewel beperkt zal toch ook ruimte gereserveerd moeten worden voor te verrichten werkzaamheden. •

Gebruik van langere filters is duurder omdat er dieper geboord moet worden, en is thermisch minder efficiënt maar heeft een kleinere ‘voetafdruk’ doordat de thermische straal kleiner wordt, en maakt het mogelijk om een groter deel van de aquifer te benutten.

•

Bij energieonbalans is de beste optie om gebruik te maken van het oppervlaktewater uit de Amstel: dit is energetisch efficiënter dan toepassing van drycoolers. Bovendien kan dit oppervlaktewater, als de temperatuur van het water hoger is dan de brontemperatuur, direct als bron worden ingezet voor warmtelevering. Hiermee kunnen de bronnen kleiner (en dus goedkoper) worden gedimensioneerd en leveren hiermee een bijdrage aan het zo noodzakelijk efficiënt bodemgebruik. Het alternatief voor regeneratie met drycoolers is ongewenst omdat deze ruimte vergen die benodigd is voor groenvoorziening en PVtoepassingen. Bovendien zijn drycoolers ongewenst omdat zij aanzienlijke geluidoverlast geven, met name ten opzichte van opgaande gevels. Deze overlast wordt voorkomen met regeneratie met oppervlaktewater.

•

In de hierboven omschreven scenario’s is uitgegaan van een monovalent systeem, waarbij al het vermogen door het OBES moet worden geleverd. Met een bivalent systeem kunnen de bronnen kleiner (en dus goedkoper) zijn. Het geheel wordt dan wel complexer in aanleg, onderhoud en regeling. Ook is meer technische opstelruimte nodig. Nader onderzoek is nodig om te bepalen of bivalente systemen voor deze projecten economisch en energetisch efficiënter zijn.

•

Vooral warm tapwatervoorziening vanuit andere bronnen dan de bodem, te denken aan centrale hoog temperatuur warmtelevering vanuit het warmtenet, kan ervoor zorgen dat de basislast met veel kleinere bronnen kan worden voorzien, met kleinere (en goedkopere) pompen.

Het benodigde aantal bronnen is bepaald door het gevraagde maximale debiet. Als het maximale debiet door toepassing van een bivalent systeem beperkt kan worden, zijn er minder bronnen benodigd. Beperking van het seizoensdebiet door bijvoorbeeld bovengrondse uitwisseling van warmte en koude tussen de gebruikers of door directe inzet van oppervlaktewater voor koeling kan de benuttingsgraad verbeteren en risico op interferentie verlagen.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Tabel 5-2 Bronconfiguraties (voor doubletten)

Aantal bronnen

Doubletten,

Monobronnen,

filterlengte 50 m

filterlengte 100 m

filterlengte 40 m

L/Rth

koude

warme

L/Rth

koude

warme

L/Rth

koude

bron

2 (3)

116

1,7

1,4

4,6

3,7

2,2

1,7

2 (6)

192

1,6

0,8

142

4,3

2,2

2,9

1,5

C - Leeuwenburg

4 (9)

124

1,4

1,3

3,8

3,5

2,2

2,0

D - Delta Lloyd

6 (11)

107

1,5

4,0

4,2

2,1

2,2

12 (26)

137

1,4

1,2

101

3,8

3,1

2,1

1,8

A - Amstelvista B - Van der Kunbuurt

Collectief systeem *

-tussen haakjes is het aantal monobronnen aangegeven, indien voor monobronnen gekozen wordt.

-bronafstand tussen niet-gelijksoortige bronnen

Tabel 5-3 Kwalitatieve beoordeling van de concepten t.o.v. het basisscenario (+ is goed, - is slecht). Aanlegkosten

Onderhoudskosten

Efficiency

Complexiteit

Organisatie

Ruimtegebruik

Basisscenario

Langere filters

Monobronnen

Bivalent systeem

Collectief systeem

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

6 Conclusies en aanbevelingen 6.1 Conclusies Het gebied is zeer geschikt voor de toepassing van bodemenergie en de energiebehoeftes van de verschillende ontwikkellocaties in Amsteloever kunnen met een beperkt aantal bronnen worden voorzien. Individuele bronnen/bronsystemen per project zijn mogelijk, waarbij de ondergrondse voetafdruk grotendeels binnen de eigen kavel kan blijven. Het ondergrondse ruimtebeslag hangt vooral af van de filterlengte van de bronnen. Een collectief systeem kan voordelen hebben bij de aanleg en het beheer, maar levert beperkingen ten aanzien van de fasering en autonomie van de systemen. Het gebied is compact genoeg voor aanleg van een lokaal laagtemperatuur warmte-koudenet. Gebruik van oppervlaktewater voor aanvulling van warmtebehoefte is mogelijk, dit is vooral zinvol bij de deelprojecten A-AmstelVista en B-Van Der Kunbuurt, die een thermisch onbalans hebben, met een grotere behoefte aan warmte dan aan koude. De benutting van oppervlaktewater ten behoeve van regeneratie kan per deelcluster worden gerealiseerd, waarbij de Treublaan een natuurlijke scheiding vormt tussen de systemen aan beide zijden (Amstelvista met de Cloud in een cluster en Van der Kun, Leeuwenburg en Delta Lloyd in het andere cluster).

Zowel monobronnen als doubletten zijn mogelijk, waarbij doubletten de voorkeur verdienen vanuit overwegingen van ruimtebeslag, aantal boringen en risico’s. Vanuit oogpunt van energiebalans zijn monovalente systemen voor Leeuwenburg en Delta Lloyd goed mogelijk. Ook in deelprojecten A-AmstelVista en B-Van Der Kunbuurt zijn monovalente systemen mogelijk, maar vanwege de grotere warmtevraag is aanvullend warmte vermogen nodig. Indien de koude bronnen zoals voorgesteld is in Figuur 5-1 gerealiseerd worden, is er geen risico op interferentie met de nieuwe koude bron van The Cloud, omdat de nieuwe koude bron tussen bronnen van hetzelfde type ligt (koude bronnen). Het type bronnen, positionering van de bronnen, de bronafstanden en de filterstellingen dienen in een volledige ontwerp- en effectenstudie te worden berekend. De effectenstudie en vergunningaanvraag dienen door de ontwikkelende partijen te worden gedaan. Daarbij dienen ook de verleende vergunningen, boorbeschrijvingen, filterstellingen en operationele geschiedenis van de omliggende bodemenergiesystemen te worden opgevraagd, zodat er rekening mee kan worden gehouden in het ontwerp. Dit Masterplan Bodemenergie dient als richtlijn bij het ontwerp, om doelmatig gebruik van de ondergrond te waarborgen en om negatieve interferentie te voorkomen.

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

6.2 Aanbevelingen Aanbevolen wordt om de bronposities met invloedstraal op te nemen in een bronnenplan voor dit gebied en door de gemeente Amsterdam vast te leggen in de interferentieverordening. De ontwikkelaars hebben de voorkeur voor een individueel systeem per deelproject. Omdat een collectief systeem goedkoper kan zijn en efficiënter in aanleg en ruimtegebruik is, wordt aanbevolen de samenwerkingskansen te onderzoeken, rekening houdend met de bouw planning van elk deelproject. Aanbevolen wordt om voor de regeneratie gebruik te maken van het nabijgelegen oppervlaktewater, zowel vanuit efficiency en duurzaamheidsoverwegingen, als vanuit het feit dat de daken al bezet zijn voor groen en PV-toepassingen. En ook om geluidsoverlast van het alternatief met drycoolers te voorkomen. Aparte regeneratie inname- en uittrede punten per deelproject zijn onwenselijk omdat de uitlaat van de stroomopwaartse leiding de inlaat temperatuur van de stroomafwaartse leiding beïnvloedt, hetgeen niet wenselijk is. Het verdient dan ook sterk de voorkeur om deze regeneratie collectief te organiseren met slechts één inname en één uittredepunt, eventueel per deelcluster, met de Treublaan als scheiding. Ook voor Waternet zal dit wenselijk zijn in verband met waterkering doorvoeren en invloed op de waterkwaliteit.

Tevens is het hierbij van belang dat oppervlaktewater kan worden ingezet om het warmtetekort aan te vullen en/of om direct te koelen. Hiermee kan de benuttingsgraad verbeterd worden en het risico op interferentie verminderd. De aanleg van collectieve regeneratievoorziening is de verantwoordelijkheid van de ontwikkelende partijen, in eventuele samenwerking met Waternet. Aanbevolen wordt dit gesprek met Waternet aan te gaan om te bespreken 1. Hoe en wanneer een aanvraag en ontwerp hiertoe opgezet kan worden 2. Welke rol Waternet hierin kan vervullen 3. Wie welke regie hierin kan hebben indien het initiatief bij de projectontwikkelaars blijft Overigens geldt bij eventueel noodzakelijke verleggingen van bestaande kabels en leidingen door de aanleg van warmte- en koude leidingen dat de afspraken van het coördinatie stelsel in Amsterdam worden gehanteerd. De ervaring leert dat in drukke stedelijke gebieden zoals Amsteloever de beschikbare ruimte in de ondiepe ondergrond zeer beperkt is, door de aanwezigheid van kabels en leidingen. Voor een OBES zijn pompputten nodig (zie Figuur 6-1), en moeten kabels en leidingen van en naar de gebouwen worden aangelegd. Dit vraagt om ruimtereservering in de ondergrond, om deze aan te kunnen leggen. De voorkeur gaat uit naar plaatsing van bronnen op de eigen kavel.

Aanbevolen wordt om de bronposities met thermische straal en invloedgebied,zoals in dit plan uitgewerkt, op te nemen in een bronnenplan voor dit gebied en door de gemeenteraad Amsterdam vast te leggen in de interferentieverordening. Alle aanvragers van een grondwateronttrekkingsvergunning moeten dan aantonen dat zij niet tot interferentie leiden met alleen bestaande bronnen, maar ook rekening houden met toekomstige mogelijkheden van derden. 31

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Het is voor de goede aanleg en een blijvende succesvolle exploitatie van groot belang dat al de huidige en toekomstige initiatiefnemers/eigenaren van OBES eerst en vooral tot onderlinge afspraken komen. De gemeente Amsterdam kan, op verzoek van de initiatiefnemers/eigenaren van OBES het onderling overleg faciliteren, om de plaatsing van de vele bronnen en leidingen mogelijk te maken. De gemeente is hierin faciliterend, vergunningverlenend en is regievoerend in het openbaar gebied. Alle partijen betrokken bij het ontwerp, de ontwikkeling en uitvoering, maar ook bij de onderhouds- en beheer fase van OBES moeten beschikken over de vereiste certificeringen in het kader van de BRL 11000 en BRL 6000-21. Hiermee wordt geborgd dat de systemen ook daadwerkelijk de beoogde (energie)prestaties leveren.

Figuur 6-1 Bronput van een OBES [13].

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Bronnen

[1] Concept Stedenbouwkundig Plan Amstelstation – Amsteloever 18 augustus 2020 [2] Methods for planning of ATES systems, Bloemendal, M., Jaxa-Rozen, M., Olsthoorn, T., Applied Energy 216 (2018). [3] Analysis of the impact of storage conditions on the thermal recovery efficiency of lowtemperature ATES systems, Bloemendal, M., Hartog, N., Geothermics 71 (2018). [4] Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN3), www.ahn.nl [5] https://www.dinoloket.nl/ [6] Effectenstudie Grondwatersysteem Amsteltower-Amsterdam, VHGM, d.d. 16 november 2014, kenmerk 5902/14027/SvH [7] Legger waterschap Amstel, Gooi en Vecht, http://waternet.maps.arcgis.com/home/webmap/viewer.html?webmap=882acee467fb4a0 7825f3d5d04509f62, laatst bezocht 10-03-2020. [8] ATES systems in aquifers with high ambient groundwater flow velocity, Bloemendal, M., Olsthoorn, T.N., Geothermics 75 (2018). [9] http://decentrale.regelgeving.overheid.nl/cvdr/xhtmloutput/Historie/Amsterdam/377466/3 77466_2.html [10] Masterplan inpassing warmte-/koudevoorziening Strandeiland, IF-Technology, 14-012020, kenmerk 67336/BZ/20200114 [11] Bodemenergieplan Beurskwartier te Utrecht, TTE Consultants B.V., Projectnummer C17020, d.d. 3 mei 2018. [12] 19054 Notitie zoekgebied nieuwe bronlocatie, kenmerk 19054/DvH, d.d. 26 maart 2020 [13] https://www.duurzaammbo.nl/kennisbank/planet/2-uncategorised/4044-wko, laatst bezocht 09-04-2020

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Bijlagen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Bijlage 1 - Warmte/koudevraag Amsteloever

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Gemeente Amsterdam Masterplan Bodemenergie Amsteloever Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemenergiesystemen

Versie 11 22 september 2020 Kenmerk 2020-1000044

Bijlage 2 - Stroomschema besluiten m.b.t. bodemenergiesystemen

De tekst is automatisch uit het bestand gehaald en kan afwijken van het origineel (kolommen, tabellen en koppen lopen door elkaar). Het officiële stuk bij de gemeente is leidend. Bron: https://api.notubiz.nl/document/10049384/1