Document · PDF

BIJLAGE 2. Bodemenergieplan Amstel III en Arenapoort.pdf

Raadscommissie voor Financiën, Economische Zaken, Deelnemingen, Lucht- en Zeehaven, Duurzaamheid 10 februari 2022, gemeente AmsterdamBij agendapunt: Vaststellen Interferentiegebied Amstel III en Arenapoort en bijbehorende ordeningsregels zoals vastgelegd in het Bodemenergieplan Amstel III en Arenapoort (ZD2021-016810)10.161 woorden

Open het PDF bij de gemeente ↗Naar de vergadering →

Tekst van het document

Uit het bestand gehaald, zonder opmaak, tabellen en afbeeldingen · deel 1 van 2

Definitief Versie 8

29 november 2021

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort Verkenning van de mogelijkheden voor Open Bodemergiesystemen

Auteur(s) Michael Afanasyev Wijbrand Sommer Opdrachtgever Projectmanagementbureau Amsterdam Contactpersoon Tamara Smit Kenmerk 2020-1000064

Versie

Opsteller

Goedgekeurd en vrijgegeven

M. Afanasyev

M. Bloemendal (TU Delft/KWR)

W. Sommer

S. Roerink

Paraaf

Datum 7 September 2020

digitaal

24 Augustus 2021

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 2 van 40

Inhoud

1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5

Inleiding Aanleiding Doelstelling Belangrijkste conclusie Interferentiegebied Leeswijzer

4 4 5 5 5 5

2 2.1 2.2 2.3

Ordeningsregels Toepassingsgebied Open bodemenergiesystemen Gesloten bodemenergiesystemen

7 7 7 9

3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8

Algemene toelichting ontwerpprincipes Open en gesloten bodemenergiesystemen Monobron en doublet Afstand tussen de bronnen Verhouding tussen de filterlengte en de thermische straal Productiviteit Benuttingsgraad Monovalent/ bivalent systeem Collectieve systemen

10 10 10 11 13 13 14 14 15

Beleid en regelgeving

5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6

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

18 18 18 18 19 20 21

6 Energiebehoefte plangebied 6.1 Warmte en koude vraag 6.2 Maximale en seizoensdebieten

23 23 25

7 Potentie bodemenergie 7.1 Maximaal beschikbare capaciteit van de ondergrond 7.2 Type bronnen

26 26 27

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 3 van 40

7.3 Bivalent systeem 7.4 Collectief systeem 7.5 Vergelijking van de concepten

30 30 31

8 Conclusies en aanbevelingen 8.1 Conclusies 8.2 Aanbevelingen

32 32 32

Bronnen

Bijlage(n) Bijlage 1 - Kaart interferentiegebied Bijlage 2 - Plankaart Bijlage 3 - Stroomschema besluiten m.b.t. bodemenergiesystemen Bijlage 4 - Processchema toepassen van WKO in de openbare ruimte

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 4 van 40

1 Inleiding 1.1 Aanleiding Het gebied ArenAPoort en Amstel III (zie Figuur 1-1) is wat betreft bedrijvigheid en werkgelegenheid een van de belangrijkste locaties van Amsterdam. Bovendien heeft het een belangrijke regionale en zelfs landelijke functie. ArenAPoort en Amstel III is zeer in trek als vestigingslocatie voor kantoren en bedrijven en heeft op dit moment 50.000 arbeidsplaatsen. Voor bewoners, bezoekers en gebruikers biedt het winkel- en uitgaansvoorzieningen. Het gebied rond de Johan Cruijff Boulevard herbergt de grootste entertainmentlocatie van Nederland. Er komen maar liefst zestien miljoen bezoekers per jaar waarvan er negen miljoen hier uitgaan en winkelen. Er zijn volop kansen in de vorm van werkgelegenheid, stages en opleidingen. Het gebied grenst aan de A2 en strekt zich uit vanaf het AMC tot achter de Amsterdam ArenA. Het spoor vormt aan de andere kant van het gebied de grens met de overige woongebieden van Zuidoost.

Figuur 1-1 Projectlocatie (de grenzen zijn een benadering, in de toekomst kunnen de GREX grenzen veranderen)

ArenAPoort en Amstel III gaat de komende jaren transformeren naar een woon-werkgebied, waar het nu vooral een werkgebied is. Een van de opties voor duurzame energievoorziening in het gebied is aanleg van Open Bodemenergiesystemen (OBES). Indien alle voorziene gebouwen een individueel OBES willen realiseren ontstaat mogelijk ruimtegebrek in de ondergrond waardoor

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 5 van 40

niet alle projecten kunnen worden gerealiseerd (met OBES). Zonder regie is het waarschijnlijk dat er niet optimaal gebruik wordt gemaakt van het beschikbare potentieel aan bodemenergie. Met als gevolg dat er geen optimale invulling wordt gegeven aan de bodempotentie die aanwezig is.

1.2 Doelstelling Het doel van dit bodemenergieplan is de toepassing van toekomstige bodemenergiesystemen (BES) in het projectgebied te sturen en daarmee te komen tot een hogere benuttingsgraad dan in het geval dat geen ordeningsregels worden gesteld. Het bodemenergieplan is bedoeld als leidraad en toetsingskader voor ontwerpers van BES, ontwerpers van de openbare ruimte (kabels en leidingen en maaiveld) en vergunningverlenende instanties. Om te bepalen welke rol bodemenergie kan spelen in de duurzame energie voorziening van het gebied zijn de volgende aspecten onderzocht: 1. Toekomstige energievraag op basis van de verwachte gebiedsontwikkeling. 2. Eigenschappen de lokale bodemopbouw. 3. In hoeverre OBES kan voorzien in de verwachte energievraag en hoe dit afhangt van verschillende ontwerpkeuzes. 4. In welke mate aanvullend beleid nodig is om optimaal gebruik van de ondergrond te waarborgen.

1.3 Belangrijkste conclusie Uit de verkenning in deze studie blijkt dat er in principe genoeg ruimte is in de ondergrond om het geplande bouwprogramma te realiseren met OBES. Op basis van de benodigde benuttingsgraad wordt echter wel verwacht dat aanvullend beleid (ordening) nodig is om de bodempotentie optimaal te kunnen benutten. De voorgestelde ordeningsregels zijn opgenomen in Hoofdstuk 2.

1.4 Interferentiegebied Na het vaststellen van het gebied AmstelIII en ArenAPoort als interferentiegebied zijn alle vormen van bodemenergie (open en gesloten) vergunningsplichtig. De grenzen van het interferentiegebied zijn aangegeven op de kaart in bijlage 1.

1.5 Leeswijzer Hoofdstuk 2 bevat de voorgestelde ordeningsregels voor het toepassen van open en gesloten bodemenergiesystemen. In de hoofdstukken 3 en 4 wordt een algemene toelichting gegeven op de verschillende typen bodemenergiesystemen en de voor bodemenergieplannen relevante wet en regelgeving. Vervolgens wordt in hoofdstukken 5 t/m 8 verkend wat de toekomstige

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 6 van 40

energievraag is en op wat voor manier hier door middel van bodemenergie invulling aan gegeven kan worden. Deze verkenning vormt de basis voor de in hoofdstuk 2 genoemde ordeningsregels.

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 7 van 40

2 Ordeningsregels Als uitgangspunt voor het opstellen van de ordeningsregels wordt op basis van de verkenning in deze rapportage en de inventarisatie van IF-technology [13] met name ingezet op het toepassen van open bodemenergiesystemen van het type doublet. Het derde watervoerend pakket (NAP -70 m tot NAP -180 m) is het meest geschikt voor het toepassen van open bodemenergiesystemen met een grote capaciteit. Het is echter niet uitgesloten dat voor bepaalde toepassingen andere vormen van bodemenergie (zoals gesloten systemen of monobronnen) meer geschikt zijn. Derhalve worden deze systemen binnen het interferentiegebied niet verboden. Wel zijn regels opgesteld zodat deze de grootschalige ontwikkeling van doublet-systemen niet in de weg zitten. Deze regels leggen bepaalde voorwaarden op aan de toepassing van de verschillende vormen van bodemenergie. Alle ontwikkelende partijen die in het gebied een systeem met bodemenergie toepassen, dienen zich te houden aan deze gebruiksregels. De gebruiksregels bestaan uit regels voor gesloten systemen en regels voor open systemen.

2.1 Toepassingsgebied De in dit plan gestelde ordeningsregels hebben betrekking op het plangebied zoals aangegeven in de kaart in bijlage 2. Om te voorkomen dat het gebruik van de zoekgebieden voor warme en koude bronnen negatief beïnvloed wordt door systemen die net buiten het plangebied worden gerealiseerd, is een bufferzone opgenomen. In de bufferzone dienen systemen aan te sluiten bij de vastgestelde zoekgebieden voor koude en warme bronnen. Voor de Bedrijvenstrook (zie Figuur 6-1) worden (vooralsnog) geen aanvullende gebruiksregels opgesteld.

2.2 Open bodemenergiesystemen 2.2.1 Doublet systemen De onderstaande regels gelden voor de bronnen van doublet systemen voor zover deze gerealiseerd worden in het derde watervoerende pakket (tussen NAP -70 m en NAP -190 m). Voor bronnen in minder diepe of diepere lagen geldt dat deze geen nadelige invloed mogen hebben op de bruikbaarheid van het strokenpatroon (zie bijlage 2) voor het realiseren van doubletsystemen van toekomstige ontwikkelingen. 1. De bronnen dienen te worden gepositioneerd binnen de daarvoor bestemde zones. De zones zijn op de kaart in bijlage 2 aangegeven als rode (voor de warme bronnen) en blauwe (voor de koude bronnen) stroken. Daarbij moeten de bronnen minimaal 1 thermische straal van de thermische scheidslijn worden geplaatst.

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 8 van 40

2. Voor de bronnen binnen een strook geldt een gewenste afstand van minimaal een halve thermische straal (bij een kleinere afstand neemt het gezamenlijk thermisch invloedsgebied toe zodat daarmee de bruikbaarheid van de naastgelegen stroken wordt beperkt). 3. Bronnen moeten hun capaciteit ontlenen aan een zo groot mogelijk deel van het opslagpakket. Hiertoe moet circa 50 meter of meer filter per bron geplaatst worden. 4. Het OBES bereikt uiterlijk vijf jaar na de datum van ingebruikname een moment waarop de koude, die vanaf de datum van ingebruikneming door het systeem aan de bodem is toegevoegd, gelijk is aan de hoeveelheid warmte, die vanaf die datum door het systeem aan de bodem is toegevoegd. Het systeem herhaalt dit telkens uiterlijk vijf jaar na het laatste moment waarop die situatie werd bereikt. 5. De bronnen dienen bij voorkeur op de eigen kavel te worden aangebracht. Voor plaatsing van bronnen buiten de eigen kavel zijn specifieke afspraken met de gemeente/grondeigenaar noodzakelijk (o.a. opstalrecht, wior vergunning). Dit geldt ook voor het bijbehorend leidingwerk. In bijlage 4 is het processchema opgenomen voor het gebruik van de openbare ruimte voor bronnen en leidingwerk. 6. Voor het dimensioneren en positioneren van de bronnen moet er rekening gehouden worden met een invloed op de stijghoogte van minimaal 2,5 m door andere (toekomstige) bronnen. 7.

Afwijkingen op deze gebruiksregels dienen met gedegen en voldoende onderbouwing ter goedkeuring aan de vergunningverlener te worden voorgelegd.

2.2.2 Monobronnen 8. Monobronnen kunnen worden ingepast indien middels een berekening wordt aangetoond dat de monobron geen nadelige invloed heeft op aanwezige of toekomstige belangen op de aangrenzende kavels. Monobronnen kunnen op twee manieren worden ingepast: a. tussen een warme en koude strook, waarbij het monobronsysteem aantoonbaar geen negatief effect heeft op aanwezige en toekomstige doubletten in de stroken. b. In een koude of warme strook. Hierbij geldt als voorwaarde dat het bovenste filter van hetzelfde type (warm of koud) dient te zijn als de strook waarin deze geplaatst wordt. Het onderste filter moet op maximale afstand onderin het derde watervoerende pakket worden geplaatst 9. De bron(nen) dienen bij voorkeur op de eigen kavel te worden aangebracht. Voor plaatsing van bronnen buiten de eigen kavel zijn specifieke afspraken met de gemeente/grondeigenaar noodzakelijk (o.a. opstalrecht, wior vergunning). Dit geldt ook voor het bijbehorend leidingwerk. In bijlage 4 is het processchema opgenomen voor het gebruik van de openbare ruimte voor bronnen en leidingwerk.

2.2.3 Recirculatiesystemen 10. Recirculatiesystemen worden niet toegestaan.

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 9 van 40

2.3 Gesloten bodemenergiesystemen 11. Een gesloten bodemenergiesysteem mag niet dieper reiken dan NAP -60 m. De bodemwarmtewisselaars dienen bij voorkeur op de eigen kavel te worden aangebracht. Voor plaatsing buiten de eigen kavel zijn specifieke afspraken met de gemeente/grondeigenaar noodzakelijk (o.a. opstalrecht, wior vergunning). Dit geldt ook voor het bijbehorend leidingwerk.

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 10 van 40

3 Algemene toelichting ontwerpprincipes In dit hoofdstuk worden verschillende aspecten en definities omschreven die relevant zijn voor het ontwerp en de toepassing van open bodemenergiesystemen.

3.1 Open en gesloten bodemenergiesystemen Bij gebruik van een bodemenergiesysteem (BES) wordt warmte en/of koude uit de bodem onttrokken en gebruikt voor het verwarmen en koelen van gebouwen. Bij open bodemenergiesystemen (OBES) gebeurt dit door het onttrekken en infiltreren van grondwater uit watervoerende lagen, bij gesloten bodemenergiesystemen (GBES) door het circuleren van een vloeistof door een gesloten systeem (zoals kunststof lussen) in de bodem. Koelen en verwarmen met behulp van BES kan flinke besparingen opleveren. Er hoeft minder gas en elektriciteit gebruikt te worden voor verwarmen en koelen. Dat zorgt ervoor dat de CO2-uitstoot vermindert. Gesloten systemen kunnen al rendabel zijn bij kleine toepassingen (individuele woningen, groepen woningen of kleine utiliteitsbouw). Open bodemenergiesystemen zijn met name geschikt voor grote ontwikkelingen (>50 woningen, grotere kantoren of utiliteitsbouw). In Amsterdam worden de bronfilters van open bodemenergiesystemen over het algemeen gerealiseerd op een diepte tussen 65 en 200 meter. De einddiepte van de lussen bij gesloten bodemenergiesystemen varieert globaal tussen 90 en 175 m. In verband met de te verwachten ontwikkelingen in Amstel III en ArenAPoort richt deze rapportage zich met name op open bodemenergiesystemen.

3.2 Monobron en doublet De open bodemenergiesystemen kunnen worden onderverdeeld in monobronnen en doubletten. Bij een monobron bevinden de warmte- en koude bron zich boven elkaar en worden daarmee met één boring gerealiseerd. Een doublet bestaat uit twee bronnen. De ene bron wordt gebruikt voor opslag van warm water en de andere voor koud water. In Figuur 3-1 is de opzet van OBES met een doublet (links), monobron (midden) getoond. De figuur toont ook een recirculatiesysteem (rechts). Een recirculatiesysteem is een doubletsysteem waarbij 1 bron wordt gebruikt voor infiltratie en 1 bron voor onttrekking. Hierbij is geen sprake van opslag, maar wordt verwarmd en gekoeld met de natuurlijke temperatuur van het grondwater. Recirculatiesystemen worden in Amsterdam zelden toegepast. De energie die geleverd kan worden is beperkt in vergelijking met een doubletsysteem. Bovendien is het ruimtebeslag groter. Daarom worden recirculatiesystemen hier verder niet behandeld.

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 11 van 40

Figuur 3-1 Schematische weergave van doublet, monobron en recirculatie OBES [2].

Bodemtechnisch kunnen zowel doubletten als monobronnen toegepast worden op de locatie. 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 ontwikkelende partijen. Hieronder is een vergelijking van doubletten en monobronnen [4]:  Doubletten o Grotere capaciteit per bron mogelijk (factor 4 tot 5 t.o.v. monobron); in plangebied maximaal 200-250 m3/u o In verband met de grotere capaciteit per bron (dan monobronnen) zijn minder bronlocaties nodig, daardoor is er minder ruimtebeslag en is beheer goedkoper; o Kostenefficiënter bij grote capaciteiten; o Relatief grote afstand nodig tussen de bronnen(clusters), waardoor veel leidinglengte nodig is (soms moeilijk in te passen in verband met beperkte ruimte in de ondiepe ondergrond).  Monobronnen o Capaciteit in plangebied maximaal circa 60 m3/u o Meer flexibiliteit ten opzichte van plaatsing van de bronnen (onderlinge afstand is 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.

3.3 Afstand tussen de bronnen Voor doublet systemen geldt dat als de koude en warme bronnen te dicht bij elkaar staan een deel van de opgeslagen energie verloren gaat, waardoor het rendement van het systeem afneemt. Een te grote afstand tussen bronnen is echter ook niet wenselijk in verband met het benodigd

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 12 van 40

leidingwerk en omdat dan een deel van de tussenliggende bodem niet benut wordt voor bodemenergie en er minder ruimte overblijft voor andere bodemenergiesystemen. 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. Uit onderzoek [1] blijkt dat voor een goede benutting van de bodem de optimale afstand tussen gelijksoortige bronnen (warm-warm of koud-koud) 0,5 á 1,0 maal de thermische straal bedraagt, en de optimale afstand tussen tegenovergestelde bronnen (warm-koud) 2 á 2,5 maal de thermische straal (zie Figuur 3-2). De thermische straal is een veelgebruikte maat voor het ontwerp van doubletten en wordt uitgelegd in het onderstaande tekstblok.

Figuur 3-2 De principe van bronnenafstand

Thermische en hydrologische straal  De hydrologische straal is een theoretische maat voor de afstand van een bron tot waar het geïnfiltreerde water komt. Deze wordt bepaald door de hoeveelheid water die per seizoen (dus in een pomprichting) wordt geïnfiltreerd, de filterlengte en poriefractie.  De thermische straal is een theoretische maat voor de afstand van een bron tot waar de temperatuur van de bodemmatrix wordt beïnvloedt. Deze is onder andere afhankelijk van de warmtecapaciteit van het water en van het zand, en is ongeveer gelijk aan 0,7*hydrologische straal.  Het hydrologisch invloedsgebied is het gebied rondom de bronnen waarbinnen de stijghoogte minimaal 5 cm wordt beïnvloed.  Het thermisch invloedsgebied is het gebied rondom de bronnen waarbinnen de invloed op de temperatuur groter is dan 0,5 oC, daarbij wordt rekening gehouden met de grondwaterstroming.

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 13 van 40

Uit een indicatieve berekening op basis van de lokale bodemopbouw (Tabel 5-1) blijkt dat bij een bron waaruit water wordt onttrokken (of geïnfiltreerd) met een debiet van 250 m3/u de invloed op de stijghoogte circa 1,5 m bedraagt op 20 m afstand en circa 1,0 m op 50 m afstand. Wanneer meerdere bronnen in elkaars hydrologische invloedsgebied staan moet derhalve rekening gehouden worden met de gezamenlijke invloed van deze bronnen op de verlaging in de bron.

3.4 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). In het plangebied (ArenAPoort en Amstel III) is de grondwaterstroming traag, 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 3-3 Filterlengte en thermische en hydraulische straal [2].

3.5 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; 1 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 verwachtte seizoensverliezen laag (<20 % van de opgeslagen thermische energie).

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 14 van 40

3. er voldaan wordt aan de Waterwetvergunning en overige milieuregelgeving.

3.6 Benuttingsgraad Doordat (open) bodemenergiesystemen een ruimtebeslag hebben in de bodem kunnen er in een gebied niet oneindig veel doubletten worden gerealiseerd. De benuttingsgraad is een maat voor de mate waarin de beschikbare bodemruimte in een gebied door bodemenergie wordt benut. De benuttingsgraad (FS) is gedefinieerd als het totaal watervolume dat per jaar wordt of moet worden onttrokken (en geïnfiltreerd) gedeeld door het bruto volume van de aquifer (bodemmatrix inclusief porievolume) waar dit water uit wordt onttrokken [1]. De benuttingsgraad geeft een eerste indicatie in hoeverre er ruimtelijke planning noodzakelijk is in een gebied. Vanaf een benuttingsgraad van circa 25% is ordening nodig, bijvoorbeeld met afstandsregels, zoals uitgelegd in paragraaf 3.3, of een voorgeschreven verdeling van warme en koude bronnen in stroken.

3.7 Monovalent/ bivalent systeem Bij een monovalent systeem wordt de gehele warmte en/of koelvraag geleverd door het bodemenergiesysteem. 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 3-4 is de jaarbelasingduurkromme van een bivalent systeem getoond, dat het principe illustreert. De bodemenergiebronnen en warmtepompen kunnen dan wat betreft vermogen kleiner gedimensioneerd en daardoor goedkoper worden uitgevoerd. Daartegenover staat investering in (duurzame) piekvoorzieningen.

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 15 van 40

Figuur 3-4 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.

3.8 Collectieve systemen Een collectief bodemenergiesysteem levert koude en warmte aan meerdere afnemers en kan bestaan uit 1 of meerdere doubletten die gekoppeld zijn via een distributienet. In gebieden met beperkte ondergrondse ruimte 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, dan wanneer afzonderlijke gebruikers ieder hun eigen bodemenergiesysteem realiseren. Daarnaast kan een collectief systeem gefaseerd aangelegd worden, en kunnen nieuwe gebruikers hier later 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. In verband met bovengenoemde voordelen, en de verwachting dat (open) bodemenergiesystemen een belangrijke rol kunnen spelen in de energietransitie, heeft de gemeente Amsterdam een voorkeur voor het realiseren van collectieve systemen.

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 16 van 40

4 Beleid en regelgeving Sinds 1 juli 2013 is het wijzigingsbesluit bodemenergiesystemen van kracht evenals handreikingen voor vergunningverleners en handhavers (BUM en HUM). In bijlage 3 is het Stroomschema besluiten m.b.t. bodemenergiesystemen opgenomen. De belangrijkste regels zijn hieronder samengevat:  Open bodemenergiesystemen zijn vergunningsplichtig, waarbij de Provincie het bevoegd gezag is2; een uitzondering zijn kleine systemen (<10 m3/h), deze zijn alleen vergunningplichtig indien deze zich in een interferentiegebied bevinden;  Gesloten bodemenergiesystemen met een vermogen <70 kW zijn meldingsplichtig, voor systemen met een vermogen >70 kW geldt een Omgevingsvergunning beperkte milieutoets (Obm). Hierbij is de Gemeente het bevoegd gezag9. Binnen een interferentiegebied zijn alle bodemenergiesystemen vergunningplichtig.

 Er is een vereenvoudigde procedure voor het aanvragen van open systemen <50 m3/h;  Bij open bodemenergiesystemen is een milieu effect rapportage (m.e.r.) beoordeling een onderdeel van het vergunningstraject; o Als de verwachtte 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 verwachtte 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 verwachtte 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 waar regie op de ondergrond noodzakelijk is voor efficiënt gebruik van bodemenergie. Binnen deze gebieden zijn gesloten systemen altijd vergunningsplichtig. In Amsterdam zijn meerdere interferentiegebieden aangewezen [10], zie Figuur 4-1.

Bij het aanwijzen van een interferentiegebied kan tevens een bodemenergieplan worden vastgelegd op basis waarvan de gemeente en provincie (of in geval van Amsterdam de omgevingsdienst ODNZKG) vergunningaanvragen toetsen.

2 Voor Amsterdam is deze bevoegdheid overgedragen aan Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied (ODNZKG)

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 17 van 40

Figuur 4-1 Interferentiegebieden in de Gemeente Amsterdam.

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 18 van 40

5 Omgevingsaspecten 5.1 Maaiveldhoogte De maaiveldhoogte in het gebied varieert tussen NAP -4,0 m en NAP -3,0 m [6]. Het deel van ArenAPoort ten oosten van de spoorlijn ligt iets hoger, tussen NAP -3,0 m en NAP -2,0 m.

5.2 Grondonderzoek en bodemschematisatie De bodemopbouw is bepaald op basis van: 1. het model REGIS II v2.2 uit het DINOloket [7], en 2. de Effectenstudie Hullenbergweg 1 t/m 135 Amsterdam [8]. De bodemopbouw en geohydrologie zijn geschematiseerd in Tabel 5-1. De formatie van Peize en Waalre (WVP 3) van NAP -70 m tot NAP -180 m wordt in Amsterdam gebruikt voor OBES. Tabel 5-1: Schematisatie bodemopbouw en geohydrologie op projectlocatie Diepte in m NAP

Dikte

Bodemlaag

Geohydrologische schematisatie

(m)

Geohydrologische parameters

Van

Tot

-3,5 -15 à -20

-15 à -20 -65

12 à 17 45 à 50

Zand, klei en veen Fijn tot matig grof zand met kleilagen

-65 -70

-70 -180

5 110

-180

Klei Grof en middengrof zand Klei en fijn zand

Deklaag Gecombineerde 1e en 2e Watervoerend Pakket (WVP1 en WVP 2) 1e scheidende laag 3e Watervoerend pakket (WVP 3)*

kD (m2/d)**

c (d)**

180 750

600

400 3.800

Geohydrologische basis

*in een deel van het gebied ligt er op een diepte van ca. NAP -120 m een kleilaag met een maximale dikte van 2 m.

**kD = doorlaatvermogen, c =weerstand

5.3 Oppervlaktewater en datacenters Voor de exploitatie van bodemenergie is het van belang dat de bodemsystemen thermische in balans zijn. In geval van een onbalans in warmte en koudevraag kan mogelijk het oppervlaktewater of restwarmte uit datacenters worden ingezet om een balans te realiseren in de bodem. Het projectgebied ligt grotendeels in polder De Nieuwe Bullewijk, dat een streefpeil van NAP -4,7 m heeft. Het deel van ArenAPoort ten oosten van de spoorlijn ligt in de Bijlmer polder, dat een streefpeil van NAP -4,2 m heeft [9]. In het projectgebied liggen meerdere watergangen, zie Figuur 5-1. In de zomer is winning van warmte uit oppervlaktewater mogelijk, waardoor het water kouder wordt. Onttrekking is alleen mogelijk als de watertemperatuur voldoende hoog is (in verschillende bronnen worden minimale temperaturen van 15 á 18 oC genoemd), de daling mag

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 19 van 40

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 tijd waarin warmte vanuit het oppervlaktewater geladen kan en mag worden. In het projectgebied zijn meerdere datacenters. Momenteel wordt de restwarmte van de datacenters de lucht ingeblazen via koelmachines. Bij aansluiting op een (toekomstig) laag temperatuur warmte- en koudenet ontvangt het datacenter koude van circa 12ºC en levert warmte van circa 30ºC.

NAP -4,2 m

NAP -4,7 m

Figuur 5-1 Poldergrenzen en ligging van watergangen in het projectgebied [9].

5.4 Grondwater De grondwaterstand is bepaald op basis van peilbuizen H07156 en H07140 van Waternet en B25G0918 van TNO. In Tabel 5-2 zijn de gemeten freatische grondwaterstanden en stijghoogten samengevat.

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 20 van 40

Tabel 5-2 Samenvatting van de grondwaterstanden en stijghoogten gemeten in peilbuizen in en rondom het plangebied Peilbuis

WVP

mv1 (m NAP)

Gemiddeld gws1

Filter Top

Peilbuis gemeten

Bodem

(m NAP)

Van

Tot

H07156

Deklaag

124687

480201

-3,56

-6,20

-7,25

-4,29

22-2-2005

29-1-2020

H07140

1é/2é

124344

480385

-3,28

-9,44

-10,44

-3,81

19-7-1999

29-1-2020

B25G0918-001

1é/2é

124975

480725

0,36

-13,72

-14,72

-3,61

29-5-1989

27-4-2001

B25G0918-002

1é/2é

124975

480725

0,36

-24,75

-25,75

-3,62

29-5-1989

27-4-2001

B25G0918-003

1é/2é

124975

480725

0,36

-35,78

-36,78

-3,69

29-5-1989

27-4-2001

B25G0918-004

1é/2é

124975

480725

0,36

-57,82

-58,82

-3,74

29-5-1989

27-4-2001

B25G0918-005

3é

124975

480725

0,36

-76,85

-77,85

-3,74

29-5-1989

27-4-2001

B25G0918-006

3é

124975

480725

0,36

-113,88

-114,88

-3,76

29-5-1989

27-4-2001

1 mv=maaiveldniveau, gws=grondwaterstand

De grondwaterstand in de deklaag is circa NAP -4,29 m. De stijghoogte in het 1e, 2e en 3e watervoerend pakket (WVP) is circa NAP -3,7 m. Omdat de gemiddelde stijghoogte in het eerste WVP hoger is dan de grondwaterstand in de freatische laag is er in dit gebied is sprake van kwel waarbij grondwater naar de deklaag stroomt (1,5 mm/dag). Er is geen kwel/infiltratie tussen het 1e WVP en 2e/3e WVP. Op basis van het verloop van de isohypsen is de te verwachten stroming in het 1e WVP in zuidwestelijke richting en bedraagt circa 5 m/jaar. De te verwachten stroming in het 2e/3e WVP is in westelijke/zuidwestelijke richting en bedraagt circa 5 à 10 m/jaar.

5.5 Grondwaterkwaliteit De zoet/brak grens ligt naar verwachting onderaan de deklaag, op NAP -15 m á NAP -20 m. De brak/zout grens ligt naar verwachting in de 1e WVP, op NAP -30 m à NAP -35 m. Het grondwater in het 3e WVP is volledig zout, kalkverzadigd en gereduceerd (ijzerhoudend, zuurstof- en nitraatloos) [8]. In sommige OBES in Amsterdam die filters in het bovenste deel van het pakket (tot NAP -90 à -100 m) hebben staan, 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.

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 21 van 40

5.6 Aanwezige en toekomstige belangen in en om het gebied Bij de realisatie van bodemenergiesystemen dient rekening gehouden te worden met de belangen die in de omgeving aanwezig zijn. In de omgeving op een afstand van minder dan 500 m zijn aanwezig:  andere grondwatergebruikers, zoals andere bodemenergiesystemen;  spoor- en metrolijnen;  waterkeringen. De vergunde bodemenergiesystemen binnen interferentiegebied AmstelIII en ArenAPoort zijn weergegeven in bijlage 1. De belangrijkste gegevens van de systemen zijn samengevat in Tabel 5-3. Tabel 5-4 geeft het aantal systemen, vergunde debieten en de huidige benuttingsgraad per deelgebied. Op basis van de beschikbare informatie in het LGR is de conclusie dat er nog voldoende ruimte in de ondergrond is. OBES initiatieven in het projectgebied moeten wel rekening houden met bestaande systemen, om negatieve thermische invloed uit te sluiten. Tabel 5-3 Vergunde BES in en om het projectgebied (d.d. maart 2021) LGR

Project

Type3

m3/uur

m3/jaar

Diepte4 (m- NAP)

80095

BES Gemeente Amsterdam Stadsloket Zuidoost Anton de Komplein

240.000

Van

Tot

100

140

150 Amsterdam-Zuidoost 81939

BES Politiebureau Flierbosdreef 15 Amsterdam

300.000

PNH1607

BES kantoorgebouw ING HQ tussen Bijlmerdreef en Ganzenhoefpad

250

880.000

110

Amsterdam (*ingetrokken in mei 2021) 79254

BES ABM Amro Foppingadreef 22 Amsterdam

200

670.000

155

85076

BES Musicdome Arenaboulevard 61-75 Amsterdam

240

500.000

175

81374

BES Uitgaanscentrum GETZ Arenaboulevard Amsterdam

500

1.495.000

125

84722

BES Oval Tower de Entree 99-197 Amsterdam

250

645.000

150

330837

Arena boulevard 145

PNH1804

OBES Dreeftoren Haaksbergweg 3 Amsterdam

100

480.000

PNH1803

OBES kantoor d' Oliphant Haaksbergweg 4 Amsterdam

160

780.000

PNH2038

OBES Atlas ArenA, Hoogoorddreef Amsterdam

1.250

PNH1926

OBES woon-werkwijk SPOT Hogehilweg Amsterdam

PNH2051

OBES Hettenheuvelweg 45-51 Amsterdam

3 O/I – onttrekking/infiltratie; D – doublet, M – monobron; G - gesloten 4 Maximaal dieptetraject OBES, einddiepte lussen GBES

150 75

145

4.680.000

190

550

1.845.000

180

250

632.000

190

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 22 van 40 LGR

Type3

Project

m3/uur

m3/jaar

Diepte4 (m- NAP) Van

Tot

PNH2044

OBES Karspeldreef 14-16 Amsterdam

250

600.000

150

PNH2003

OBES Hullenbergweg 1-135 Amsterdam

250

1.000.000

180

79253

OBES Cisco Systems International Hullenbergweg 85 Amsterdam

450

3.000.000

168

114

149

108

Zuidoost 79125

BES IKEA Amsterdam Hullenbergweg 2 Amsterdam Zuidoost

150

206.000

100209

BES KPN Datacenter Amsterdam Paalbergweg 1 Amsterdam

495.000

79939

BES Amsterdam Health Technology Center Paasheuvelweg 25

150

630.000

Amsterdam 84404

BES Telecitygroup Schepenbergweg 42 Amsterdam-Zuidoost

500

1.450.000

89399

BES Fletcher Tower Hotel Schepenbergweg 43 Amsterdam

209.400

87637

BES De Koppeling Tafelbergweg 8 Amsterdam

O/I

15.840

354495

Jeroen Pit Huis UMC / AMC Meibergdreef 7 Amsterdam

140

Tabel 5-4 Vergunde OBES in de deelgebieden (d.d. mrt 2021) Aantal systemen

Aantal bronnen

Vergund debiet

Huidige benuttingsgraad FS*

m3/uur

m3/jaar

210

1.125.000

Amstel III Urban District

3.150

11.963.000

36%

ArenAPoort Oost

415

1.420.000

ArenAPoort West

1.250

3.900.000

18%

Totaal

5.025

18.408.000

20%

Amstel III Paasheuvelweggebied

*- uitgaande van 50 m filterlengte, de gemiddelde filterlengte van OBES in de omgeving, i.p.v. de totale aquifer dikte

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 23 van 40

6 Energiebehoefte plangebied 6.1 Warmte en koude vraag De energiebehoefte voor verwarming, koeling en warm tapwater in het gebied is in 2019 door het Focusteam Warmte geschat op basis van de verwachte bouwvolumes [5]. De daarbij gegeven energiebehoefte betreft de totale warmte en koudevraag in het gebied (dus ook inclusief de al aanwezige of vergunde bodemenergiesystemen) en gaat dus uit van volledige transformatie of nieuwbouw. Bij het analyseren van de energiebehoeftes zijn voor alle deelprojecten dezelfde kentallen gebruikt (Tabel 6-1). De kentallen zijn onder andere gebaseerd op de BENG-norm, de transitievisie warmte Amsterdam en de Keuzehulp duurzaam verwarmen. Het projectgebied is verdeeld in vier deelgebieden, zoals getoond in Figuur 6-1. Het bouwprogramma (Tabel 6-2) en de gebouwzijdige energiebehoefte (Tabel 6-3) zijn per deelgebied berekend. In de Bedrijvenstrook zijn op dit moment geen plannen bekend voor (her)ontwikkeling, en deze valt dus buiten de beschouwing.

Figuur 6-1 Projectgebied verdeeld in vier deelgebieden op basis van het onderzoek van de Focusteam Warmte.

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 24 van 40

Tabel 6-1: Kentallen energievraag (hierbij is rekening gehouden met gelijktijdigheid). Ruimteverwarming

Ruimtekoeling

Tapwater

Warmte vermogen

(kWh/m2/jaar)

(W/m2)

kantoren en voorzieningen

12,4

11,3

1,4

woningen

Tabel 6-2: Verwachte bouwvolumes [5]. Gebied

Aantal

Oppervlak

oppervlak

woningen

woningen (m2)

kantoren (m2)

Amstel III Paasheuvelweggebied

372.125

5.132

318.170

332.633

Amstel III Urban District

658.142

8.164

506.181

ArenAPoort Oost

403.227

1.419

92.250

136.970

ArenAPoort West

431.636

5.131

333.500

242.000

Totaal

1.865.130

19.846

1.250.101

1.217.784

Deelgebied

Zoals blijkt uit Tabel 6-3, is de verwachte behoefte aan warmte significant groter dan de behoefte aan koude. Deze onbalans komt voort uit het grote aandeel woningen in het bouwprogramma waarvoor de totale warmtevraag (ruimteverwarming + tapwater: 45 kWh/m2/jaar) groter is dan de verwachte koudevraag (8 kWh/m2/jaar). Voor de exploitatie van bodemenergie is het van belang dat de bodemsystemen thermische in balans zijn. Een onbalans in de warmte/koudevraag betekend dat ofwel 1) de balans hersteld moet worden door regeneratiesystemen, bijvoorbeeld door in de zomer extra warmte te laden vanuit oppervlaktewater of afkomstig uit datacenters in het gebied, of 2) dat een deel van de warmte niet door het bodemenergiesysteem maar door een andere warmtebron moet worden geleverd. Door het Focusteam Warmte is alleen het benodigd warmtevermogen bepaald. Er wordt van uitgegaan dat het benodigd vermogen voor koeling niet bepalend is voor het benodigde maximaal brondebiet. Tabel 6-3 Energiebehoefte in het gebied (gebouwzijdig) Warmte

Warmte Deelgebied

vermogen

Koude

behoefte

Warmtetekort

behoefte

Ruimteverwarming

Tapwater

Totaal

MWh/jaar

31.239

12.079

6.829

18.908

6.304

12.604

Amstel III Urban District

48.087

18.931

10.832

29.763

9.769

19.994

ArenAPoort Oost

11.894

4.005

2.037

6.041

2.286

3.756

ArenAPoort West

25.278

11.338

7.009

18.347

5.403

12.945

Totaal

116.497

46.353

26.707

73.060

23.762

49.298

Amstel III Paasheuvelweggebied

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 25 van 40

6.2 Maximale en seizoensdebieten Op basis van de verwachte toekomstige energiebehoefte is berekend wat de daarbij behorende gewenste broncapaciteit is. Bij het bepalen van de maximale- en seizoensdebieten zijn de volgende uitgangspunten gebruikt:  Gemiddelde ∆T tussen de bronnen = 6 °C;  De gehele koudevraag wordt met OBES geleverd;  De gehele warmtevraag (Wtotaal) wordt met OBES geleverd (monovalent systeem), in combinatie met een warmtepomp die een Coefficient of Performance (COP) van 5 (ruimteverwarming) of 3 (tapwater) heeft; voor het piekvermogen is uitgegaan van een gemiddelde COP van 4;  Het deel van warmte dat vanuit de bodem geleverd wordt is in dat geval Wtotaal*(COP1)/COP;  De bodemzijdige warmtevraag is in alle deelgebied groter dan de koudevraag. Het warmtetekort (in de bodem) wordt aangevuld, bijvoorbeeld vanuit het oppervlaktewater en/of vanuit datacenters (=regeneratie). Het totale benodigde debiet en waterbezwaar per deelgebied is opgenomen in Tabel 6-4. Per doubletsysteem kan in het plangebied maximaal 200 à 250 m3/uur worden onttrokken. Bij 1.000 à 1.500 vollast uren per jaar bedraagt het waterbezwaar per seizoen 200.000 à 375.000 m3 per doublet. Tabel 6-4 Benodigd maximaal debiet en seizoensdebieten Verwarming

Amstel III

Totaal*

Koeling

Maximaal debiet

Gemiddeld seizoensdebiet

Jaardebiet

m3/uur

3.355

2.035.682

902.737

6.107.045

Amstel III Urban District

5.164

3.202.833

1.398.944

9.608.499

ArenAPoort Oost

1.277

653.210

327.317

1.959.629

ArenAPoort West

2.715

1.967.996

773.642

5.903.989

Totaal

12.512

7.859.721

3.402.640

23.579.162

Paasheuvelweggebied

*totaal jaardebiet (warmte+koude) op basis van grootste energievraag en regeneratie, inclusief 150% overdimensionering van te vergunnen debiet ten opzichte van gemiddeld benodigd debiet

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 26 van 40

7 Potentie bodemenergie Een deel van de ruimte in de ondergrond is al ‘bezet’ door bestaande bodemenergiesystemen (zie Tabel 5-3). Het grootste deel van de ondergrond onder het projectgebied is nog niet gereserveerd en biedt genoeg ruimte voor nieuwe bodemenergiesystemen. In dit hoofdstuk wordt de beschikbare capaciteit van de ondergrond bepaald en tevens hoe de benutting daarvan afhangt van verschillende ontwerpkeuzes.

7.1 Maximaal beschikbare capaciteit van de ondergrond Plannen zijn aan verandering onderhevig. Sommige bouwplannen worden groter en andere mogelijk kleiner. Een alternatief voor een bronnenplan gestuurd op een bouwprogramma is een indeling van het gebied op basis van de mogelijkheden in de ondergrond, zodat er een beeld ontstaat van de maximale capaciteit. Vervolgens kan gekeken worden hoe de huidige plannen op de maximale capaciteit aansluiten, en kunnen keuzes worden gemaakt voor de bronnen. De maximaal beschikbare capaciteit is bepaald voor drie situaties met toenemende benuttingsgraad: 25%, 50% en 75%. Vanaf een benuttingsgraad van circa 25% is ordening nodig, bijvoorbeeld met afstandsregels, zoals uitgelegd in paragraaf 3.3, of een voorgeschreven verdeling van warme en koude bronnen in stroken. Uit onderzoek [1] blijkt dat met ordening een benuttingsgraad van 50-60% haalbaar is. Bij het bepalen van de maximaal beschikbare capaciteit is in plaats van de totale dikte van het 3e watervoerend pakket uitgegaan van een filterlengte van 50 m. Dit is de gemiddelde filterlengte van OBES in de omgeving. Aangezien de dikte van het 3e watervoerend pakket circa 110 m bedraagt (zie paragraaf 4.2) blijft een deel van het watervoerend pakket in deze analyse dus onbenut.

In theorie kunnen 2 bodemenergiesystemen van verschillende initiatiefnemers boven elkaar worden gerealiseerd in het 3e watervoerend pakket, zonder tussenliggende scheidende laag. Hier zijn echter nog geen voorbeelden van en het is de vraag of dit in de praktijk daadwerkelijk haalbaar is. De resultaten van de berekening zijn samengevat in Tabel 7-1. , dat toont de beschikbare debieten die gepompt kunnen worden.

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 27 van 40

Tabel 7-1 Maximaal potentieel volume te onttrekken grondwater en resterend potentieel, afhankelijk van benuttingsgraad FS (indicatief). Potentieel te onttrekken volume water

Amstel III

Resterende beschikbare volume*

FS=25%

FS=50%

FS=75%

FS=25%

FS=50%

FS=75%

m3/jaar

4.651.563

9.303.125

13.954.688

3.526.563

8.178.125

12.829.688

Amstel III Urban District

8.226.775

16.453.550

24.680.325

4.490.550

12.717.325

ArenAPoort Oost

5.040.338

10.080.675

15.121.013

3.620.338

8.660.675

13.701.013

ArenAPoort West

5.395.450

10.790.900

16.186.350

1.495.450

6.890.900

12.286.350

Totaal

23.314.125

46.628.250

69.942.375

4.906.125

28.220.250

51.534.375

Paasheuvelweggebied

*hierbij is rekening gehouden met het al vergunde volume onttrekkingen van bestaande OBES

Uit de tabel blijkt dat er over het algemeen nog veel potentieel is in de bodem, mits het lukt een hoge benuttingsgraad te realiseren. Ook blijkt uit de tabel (en ook uit Tabel 5-4) dat met name in Urban District een aanzienlijk deel van het potentieel reeds is vergund. Bekend is dat OBES in de praktijk veelal minder water verpompen dan vergund, soms minder dan 50% van de vergunde capaciteit. Om de ondergrondse energieopslagcapaciteit beter te benutten, moet de vergunningverlenende instantie (ODNZKG) kritisch kijken naar de gevraagde capaciteit in relatie tot de werkelijk benodigde capaciteit. Een manier om onbenutte maar geclaimde ruimte vrij te maken voor werkelijk gebruik is het ‘afslanken’ van vergunningen – intrekken van vergunde maar (langdurig) niet gebruikte capaciteit.

7.2 Type bronnen 7.2.1 Scenario’s In het projectgebied kunnen doubletten met een debiet van maximaal 250 m3/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). 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 ontwikkelende partij. Op basis van de energiebehoeftes en de bodemeigenschappen is de benodigde ruimte in de ondergrond uitgerekend voor de volgende scenario’s:

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 28 van 40

1. Basisscenario – doubletten met filters van 50 m 2. Langere filters van 100 m5 3. Monobronnen met filters van 40 m (plus 30 m verticale scheiding) De scenario’s zijn uitgerekend voor twee situaties: 1. De deelgebieden worden apart beschouwd 2. De deelgebieden worden gezamenlijk als een geheel Als er voor het plaatsen van doubletten wordt gekozen, dienen gelijksoortige bronnen naast elkaar te worden geplaatst, zoals aangegeven in paragraaf 3.3.

7.2.2 Basisscenario De volgende uitgangspunten zijn gehanteerd:  monovalente doubletten6;  maximaal debiet van 250 m3/bron;  omdat de benutte dikte door de filterlengte beperkt wordt, is i.p.v. de aquifer dikte de gemiddelde filterlengte van OBES in de omgeving (50 m) gebruikt om de benuttingsgraad te bepalen;  ΔT van 6 oC tussen onttrekking en infiltratie;  Alle OBES leveren warmte met een warmtepomp welke een COP van 5 (ruimteverwarming) en 3 (tapwater) heeft. In Tabel 7-2 zijn de resultaten van het basisscenario samengevat. Hierin is te zien dat de energiebehoeftes ongelijk verdeeld zijn over het projectgebied. De hoogste benuttingsgraad wordt verwacht in Paasheuvelweggebied, gevolgd door Urban District en ArenAPoort West. In deze gebieden is ordening belangrijker dan in ArenAPoort Oost. Tabel 7-2 Resultaten basisscenario - doubletten met filters van 50 m Aantal

Minimale

doubletten

bronafstand

# Amstel III Paasheuvelweggebied

L/Rth

Benuttingsgraad FS

1,0

33%

Amstel III Urban District

1,0

29%

ArenAPoort Oost

1,2

10%

ArenAPoort West

107

0,9

27%

Totaal

25%

5 De geschikte pakketdiepte is 110 m (tussen NAP -70 m en NAP -180 m, maar vaak is niet het gehele dikte voldoende

doorlatend is om een filter te plaatsen. 6 Monovalent houdt in dat de warmte of koude vanuit 1 bron wordt voorzien, in dit geval de bodem.

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 29 van 40

7.2.3 Langere filters Als er 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. In Tabel 7-3 zijn de resultaten van het scenario met lange filters samengevat. 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. Tabel 7-3 Resultaten scenario met langere filters - doubletten met filters van 100 m Aantal

Minimale

doubletten

bronafstand

# Amstel III Paasheuvelweggebied

L/Rth

Benuttingsgraad FS

2,9

16%

Amstel III Urban District

2,9

15%

ArenAPoort Oost

3,4

ArenAPoort West

2,6

14%

Totaal

13%

7.2.4 Monobronnen In Tabel 7-4 zijn de resultaten van de monobronnen scenario samengevat. Door de grote dikte van het watervoerend pakket is de toepassing van monobronnen 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. Filters van monobronnen benutten 80 m van de aquifer dikte (40 m koude filter en 40 m warme filter). Hierdoor is de benuttingsgraad lager en is er meer vrijheid voor plaatsing van bronnen. Als er voor het hele gebied wordt gekozen voor monobronnen kunnen nieuwe bronnen overal in het gebied geplaatst worden, mits de warme filters in de bovenkant en de koude filters in de onderkant van het watervoerend pakket 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.

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 30 van 40

Tabel 7-4 Resultaten monobronnen scenario - met filters van 40 m Aantal bronnen

Minimale bronafstand

L/Rth

Benuttingsgraad FS

Amstel III Paasheuvelweggebied

1,5

21%

Amstel III Urban District

1,5

18%

ArenAPoort Oost

1,6

ArenAPoort West

1,4

17%

Totaal

211

16%

7.3 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 diepe 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. Wel neemt dan het aantal benodigde bronnen af omdat deze in de bovenstaande scenario’s wordt bepaald door het gewenste piekvermogen.

7.4 Collectief systeem OBES kan ook collectief aangelegd worden. Daarbij wordt er een laag-temperatuur warmte- en koudenet aangelegd, en worden de bronnen en gebruikers (gebouwen) op het net aangesloten. Hierdoor kan geprofiteerd worden van schaalvoordelen, zoals gunstigere inkoopvoorwaarden, efficiëntere vergunning- en aanlegtraject en één centrale installatie voor het laden van warmte uit het oppervlaktewater of uit datacenters. Er moeten wel meer horizontale leidingen worden aangelegd of zelfs een distributienet. Sommige projecten hebben warmte over, anderen hebben koude over. In een collectief OBES kunnen de deelnemers onderling warmte- en koude bovengronds of via het laag-temperatuur warmte- en koudenet uitwisselen. Hierdoor is het benodigd ondergronds 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 warmtecoorperatie of een Energy Service Company (ESCo), die alle gebruikers ontzorgt en warmte/koude levert. Enkele nadelen zijn de benodigde afstemming, het vinden van een investeerder en dat gebouweigenaren vervolgens vast zitten aan één leverancier.

Gemeente Amsterdam

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Pagina 31 van 40

7.5 Vergelijking van de concepten In Tabel 7-5 zijn de concepten kwalitatief vergeleken t.o.v. het basisscenario. 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 dan bij toepassing van doubletten (een monobron 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. 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. Een bivalent systeem is complexer en duurder omdat er meerdere componenten aangelegd en onderhouden moeten worden, maar kan significant efficiënter zijn. Het benodigde aantal bronnen is afhankelijk van het gevraagde maximale debiet. Als het maximale debiet door toepassing van een bivalent systeem beperkt kan worden, zijn er 30 à 50% minder bronnen benodigd, ten opzichte van een monovalent systeem. De minimale bronafstand en de benuttingsgraad zijn afhankelijk van het seizoensdebiet en de filterlengte.

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 omlaag brengen en risico op interferentie verlagen. Tabel 7-5 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

Op basis van het basisscenario is de potentiele benodigde benuttingsgraad in de deelgebieden Amstel III Paasheuvelweggebied, Amstel III Urban District en ArenAPoort West dusdanig dat het ordenen van bronnen in warme en koude stroken, gewenst is.

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 32 van 40

8 Conclusies en aanbevelingen 8.1 Conclusies Het gebied is zeer geschikt voor de toepassing van bodemenergie en de nu geplande energiebehoeftes kunnen met 50 à 55 doubletten worden voorzien. Op basis van het bouwprogramma is er sprake van een warmtetekort dat vanuit andere bronnen, zoals bijvoorbeeld datacenters of oppervlaktewater, moet worden aangevuld. In principe is er genoeg ruimte om het geplande bouwprogramma te realiseren met OBES. Voor de deelgebieden Paasheuvelweggebied, Urban District en ArenAPoort West wordt voorzien dat de energiebehoefte dermate hoog is dat ordeningsregels wat betreft het toepassen van open bodemenergiesystemen nodig zijn om het bodempotentieel voldoende te kunnen benutten (zonder dat gebruikers elkaar in de weg zitten). Ondanks dat de verwachte benuttingsgraad van het deelgebied ArenAPoort Oost lager is dan voor de overige deelgebieden wordt op basis van de geplande ontwikkelingen toch verwacht dat ordeningsregels nodig zijn om te voorkomen dat ontwikkelingen die later in uitvoering komen geen gebruik meer kunnen maken van OBES door ruimtegebrek in de diepe en ondiepe ondergrond. Daarnaast is het wenselijk om collectieve en/of bivalente systemen toe te passen om de benodigde ruimte in de ondergrond te beperken. Een ander aandachtspunt is het potentieel ruimtebeslag van leidingen tussen de bronlocaties en de technische ruimtes.

Bij bronlocaties in de openbare ruimte zal een aanzienlijk deel van deze leidingen ook in de openbare ruimte liggen, waar in sommige gevallen al ruimtegebrek is door de (geplande) aanwezigheid van andere leidingen (o.a. elektra, telecom, water, riool, warmtenetten) en groeiplaatsen voor bomen. Als de bronnen van een doublet circa 120 m uit elkaar geplaatst worden, is er in het onderzoeksgebied meer dan 6.000 m aan leidingen nodig. Ervan uitgaand dat een leiding een ruimtebeslag heeft van 2 m breed is circa 12.000 m2 aan ruimte vereist. Deze ruimte vinden en reserveren is een niet te onderschatten opgave. Door slim te plaatsen kan een deel van deze ruimte gevonden worden in de footprint van de nieuwe gebouwen (kelders). Het aantal leidingen in de openbare ruimte is te verminderen door te sturen op bronnen op de kavels. In verband met beperkte kavelgrootte zijn in dat geval mogelijk alleen monobronnen mogelijk, of doubletten waarbij de koude bron op een andere diepte wordt geplaatst dan de warme bron.

8.2 Aanbevelingen Aanbevolen wordt om: 1. De kansen voor directe warmtelevering en opslag van warmte vanuit datacenters en directe inzet van oppervlaktewater voor koeling in het gebied in kaart te brengen. Hiermee kan de benuttingsgraad omlaag gebracht worden en risico op interferentie verminderd worden. 2. Ruimte te reserveren in de ondergrond voor pompputten en leidingen benodigd voor OBES (zie Figuur 8-1 voor een voorbeeld van een bronput).

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 33 van 40

3. Bestaande OBES in het gebied te controleren op gebruik van de vergunde ruimte, en indien nodig, vergunningen ‘af te slanken’. 4. De in deze rapportage genoemde ordeningsregels (hoofdstuk 2) en zoekgebieden voor warme en koude bronnen op te nemen in het beleid.

Figuur 8-1 Bronput van een OBES [12].

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 34 van 40

Bronnen

[1] Methods for planning of ATES systems, Bloemendal, M., Jaxa-Rozen, M., Olsthoorn, T., Applied Energy 216 (2018). [2] Analysis of the impact of storage conditions on the thermal recovery efficiency of lowtemperature ATES systems, Bloemendal, M., Hartog, N., Geothermics 71 (2018). [3] ATES systems in aquifers with high ambient groundwater flow velocity, Bloemendal, M., Olsthoorn, T.N., Geothermics 75 (2018). [4] Masterplan inpassing warmte-/koudevoorziening Strandeiland, IF-Technology, 14-012020, kenmerk 67336/BZ/20200114 [5] E-mail Felix Behrends, d.d. 19 mei 2020. [6] Actueel Hoogtebestand Nederland (AHN3), www.ahn.nl [7] https://www.dinoloket.nl/ [8] Hullenbergweg 1 t/m 135 Amsterdam, Effectenstudie open bodemenergiesysteem, IF Technology, d.d. 19 december 2019, kenmerk 69268/EZ/20191224 [9] Legger waterschap Amstel, Gooi en Vecht, http://waternet.maps.arcgis.com/home/webmap/viewer.html?webmap=882acee467fb4a0 7825f3d5d04509f62, laatst bezocht 03-04-2020. [10] http://decentrale.regelgeving.overheid.nl/cvdr/xhtmloutput/Historie/Amsterdam/377466/3 77466_2.html [11] Bodemenergieplan Beurskwartier te Utrecht, TTE Consultants B.V., Projectnummer C17020, d.d. 3 mei 2018.

[12] https://www.duurzaammbo.nl/kennisbank/planet/2-uncategorised/4044-wko, laatst bezocht 09-04-2020 [13] Ontwikkeling Bullewijk Amsterdam, Inventarisatie energiebehoefte en inpassing bodemenergie, IF-Technology BV, 16 september 2020

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Pagina 35 van 40

Bijlage(n)

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bijlage 1 - Kaart interferentiegebied

Legenda Interferentiegebied AmstelIII en ArenAPoort Plangebied Bodemenergieplan Vergunde bodemenergiesystemen Warme bron Koude bron Monobron Haalbron (recirculatie) Retourbron (recirculatie) Gesloten systeem Gepland (maar niet vergund) Koude bron Warme bron

Bijlage 1: Overzichtskaart Datum: 29-nov-2021

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Bijlage 2 - Plankaart

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Legenda Plangebied Bodemenergieplan Thermische scheidslijn Koude zone Warme zone Bufferzone Vergunde bodemenergiesystemen Warme bron Koude bron Monobron Gesloten systeem Gepland (maar niet vergund) Warme bron Koude bron

Bijlage 2: Plankaart Bodemenergieplan Amstel III en Arenapoort Datum: 29-nov-2021

Gemeente Amsterdam Bodemenergieplan Amstel III en ArenAPoort

Versie 8 29 november 2021 Kenmerk 2020-1000064

Bijlage 3 - Stroomschema besluiten m.b.t. bodemenergiesystemen

Stroomschema besluiten m.b.t. bodemenergiesystemen Let op! Voor alle routes geldt dat ook besluiten vereist kunnen zijn m.b.t. lozingen in oppervlaktewater of plaatsing in een milieubeschermingsgebied.

Afkortingen: BUM 1: BesluitvormingsUitvoeringsmethode voor provinciale taken BUM 2: BesluitvormingsUitvoeringsmethode voor gemeentelijke taken HUM 1: HandhavingsUitvormingsmethode voor provinciale taken HUM 2: HandhavingsUitvormingsmethode voor gemeentelijke taken OLO: Omgevingsloket online AIM: Activiteitenbesluit Internet Module

Legenda: uitgewerkt in BUM + HUM

Welk systeem?

uitgewerkt in HUM

* Naast de aanvraag OBM is ook een melding Activteitenbesluit milieubeheer of Besluit lozen buiten inrichtingen vereist. De melding is vormvrij en mag onderdeel zijn van de aanvraag OBM. AIM en OLO zijn zo ontworpen dat de aanvraag OBM een zeer beperkte handeling vraagt als gelijktijdig de melding wordt gedaan.

Volgend deel →

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/11093643/1