Bijlage 2: Warmtenetstrategie en rolbepaling gemeente Arnhem (Berenschot, september 2021) met 6 subbijlagen

Warmtenetstrategie en rolbepaling gemeente Arnhem Eindrapportage Bram Brouwer, Rutger Bianchi, Anne Koot en Roelant Sanders

September 2021

Openbaar 1

De gemeente is aan zet bij het realiseren van duurzaamheidsdoelen In het Klimaatakkoord is afgesproken dat de gebouwde omgeving in 2050 aardgasvrij is. Gemeenten krijgen hierbij een belangrijke rol toebedeeld; zij zijn verantwoordelijk voor het opstellen van een Transitievisie Warmte en zullen (naar alle waarschijnlijkheid) middels de Warmtewet 2.0 verantwoordelijk worden voor het toekennen van warmtekavels. De gemeente Arnhem heeft zichzelf daarnaast ook een aantal doelen gesteld, waaronder 6.500 bestaande woningen aardgasvrij verwarmd met lokale warmte in 2030. Het aanwijzen van buurten voor collectieve warmtesystemen middels warmtekavels zijn daarbij een mogelijke optie om bij te dragen aan de gestelde doelen. Een warmtekavel betreft een gebiedsafbakening waarbinnen zich wijken/gebouwen bevinden waarvoor de gemeenten collectieve warmte overweegt. De gemeente krijgt tevens de bevoegdheid om per warmtekavel een warmtebedrijf aan te wijzen. Het aangewezen warmtebedrijf heeft de wettelijke taak om een collectief warmtesysteem binnen het warmtekavel tegen zo efficiënt mogelijke kosten met een duurzame en betrouwbare kwaliteit te realiseren.* *Voortgang wetstraject warmtewet 2, december 2020

Klimaatneutraal

2050

6.500 bestaande woningen 2030

2020

Openbaar 2

Een warmtenetstrategie als leidraad voor het behalen van duurzaamheidsdoelen • Bij het bepalen van de landelijke en gemeentelijke • De beschikbare duurzame warmte en de vraag naar doelstellingen rondom de verduurzaming van de gebouwde collectieve warmte tussen nu en 2050 is erg onzeker. Deze omgeving speelt collectieve warmte een belangrijke rol. onzekerheid is terug te zien in de kans op het winnen van geothermie, dan wel de betaalbaarheid van aquathermie, en innovaties van individuele alternatieven (zie vraag- en • Mogelijkheden voor de ontwikkeling van collectieve warmte bronnenanalyse). worden mede beïnvloed door: • Dit maakt de ontwikkeling van collectieve warmte een - de beschikbare (duurzame) warmte complexe opgave, waarin er schaarste van warmtebronnen in - de vraag naar collectieve warmte (afhankelijk van de Arnhemse context aanwezig is (dit geldt voor veel plekken prijsontwikkeling collectieve warmte versus individuele in Nederland). Hierdoor spelen verschillende warmte in de Arnhemse context) verdeelvraagstukken tussen korte en lange termijn en - huidige energie- en warmte-infrastructuur regionaal en lokaal niveau. - de voorkeuren/mate van acceptatie van politieke, • We adviseren om vanuit lange termijn visie inzichten te maatschappelijke en private stakeholders (met betrekking creëren om op korte termijn verstandig te handelen.

tot duurzame bronnen, keuzevrijheid, hybride oplossingen, • Met een warmtenetstrategie kunnen we bepalen welke rol een betaalbaarheid, etc.). warmtenet in Arnhem kan krijgen om de ambitie van de gemeente te behalen (what en why). Ook schept de strategie een beeld van hoe het eindbeeld bereikt kan worden (how). • De warmtenetstrategie zal een belangrijke basis vormen voor de Transitievisie Warmte. Openbaar 3

Mogelijkheden voor Arnhemse warmtenetontwikkeling? Om te kunnen komen tot een beeld van de mogelijke warmtenetontwikkeling is op basis van een scenarioanalyse een beeld geschetst van een duurzame warmteoplossing voor Arnhem. Afhankelijk van de toekomstige beschikbaarheid van duurzame warmtebronnen, de prijsontwikkeling van collectieve warmte en de keuzes die hierin door de gemeenten in samenwerking met inwoners en stakeholders worden gemaakt, kunnen er 31-70 buurten aangesloten worden op een collectief warmtenet. De warmtenetten voor de twee meest uiteen liggende scenario’s zijn vervolgens verder uitgewerkt. Uitkomst van de analyse: • Zowel op de korte als lange termijn biedt het huidige warmtenet van Vattenfall kansen om de collectieve warmte betaalbaar te maken. • Ook buiten het huidige warmtenet van Vattenfall kan warmtenetontwikkeling plaats vinden. • Om op de korte termijn verstandig te handelen en schaarse duurzame warmte efficiënt in te zetten, zowel vanuit korte- als langetermijnperspectief, kunnen de 31 aan te sluiten buurten als startpunt worden genomen. Dit betekent een significante groei van aansluitingen op collectieve warmte in Arnhem. • Op de lange termijn is de warmtenetontwikkeling afhankelijk van een aantal kantelpunten.

Deze kantelpunten zijn te vinden in: - de warmtebronontwikkeling: de vondst van geothermie als duurzame bron voor warmtenetontwikkeling, de opslagmogelijkheden voor warmte - Innovatie: bij alternatieve verduurzamingsopties, bij collectieve warmtenetontwikkeling. In de toekomst kunnen in Arnhem 31 tot 70 buurten worden aangesloten op een collectief warmtenet. Hoeveel buurten daadwerkelijk worden aangesloten op een collectief warmtenet, is afhankelijk van de beschikbare duurzame warmte en de vraagontwikkeling naar collectieve warmte. Openbaar 4

In dit document staan de belangrijkste stappen van de ontwikkeling van een advies rondom collectieve warmte beschreven Aanpak: van analyse tot advies Vraaganalyse

Bronnenanalyse Uitgangspunten

Mogelijke toekomstbeelden: scenario’s

Inhoudsopgave van dit document

Hoofdstuk 1: Aanloop naar warmtenetstrategieën

p6

Hoofdstuk 2: Warmtenetstrategie

p14

Hoofdstuk 3: Bronnenstrategie

p29

Hoofdstuk 4: Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling

p34

Inhoudelijke afweging warmtenetstrategieën De warmtenetstrategie Uitwerking warmtenetstrategie Richtinggevend kader voor prioritering van wijken Een uitwerking van de warmte-infrastructuur

Bronnenstrategie

Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling

Bijlages: 1. Vraaganalyse 2. Bronnenanalyse 3. Achtergrond scenario’s 4. Betrokken stakeholders 5. Verkenning tracés en kosten 6. Analyse marktfalen & wettelijk kader

Openbaar 5

1

Aanloop naar warmtenetstrategieën

Openbaar 6

1. Aanloop naar warmtenetstrategieën

Mogelijke toekomstbeelden vormen de basis van de warmtenetstrategie In dit hoofdstuk worden, op basis van een technoeconomische benadering, vier scenario’s gepresenteerd. Deze scenario’s zijn mogelijke toekomstbeelden van de stad en het aantal buurten in Arnhem dat in het betreffende scenario aangesloten zijn op een warmtenet.

Vraaganalyse

Bronnenanalyse

Wij werken met scenario’s om rekening te houden met grote onzekerheden waarin de warmtenetstrategie ontwikkeld wordt. Door de grootste onzekerheden als basis te gebruiken voor de scenario’s worden de uitersten van het toekomstige eindbeeld in kaart gebracht. Het daadwerkelijke eindbeeld zal redelijkerwijs ergens tussen deze uitersten liggen.

Inhoudelijke afweging warmtenetstrategieën

Uitgangspunten Mogelijke toekomstbeelden: scenario’s

De warmtenetstrategie Uitwerking warmtenetstrategie Richtinggevend kader voor prioritering van wijken Een uitwerking van de warmte-infrastructuur

De scenario’s zijn gebaseerd op twee analyses: een analyse naar de warmtevraag en een analyse naar de warmtebronnen. Deze analyses zijn toegevoegd in de bijlage.

Bronnenstrategie

Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling Openbaar 7

1. Aanloop naar warmtenetstrategieën

Uitgangspunten voor opstellen scenario’s [1/3] De uitgangspunten geven de kaders waar binnen de scenario’s zijn opgesteld. Dit zijn keuzes die op alle scenario’s van toepassing zijn. Deze vijf uitgangspunten zijn opgesteld op basis van de techno-economische analyses*, bestaande uit beleidsstukken en de expertise van Berenschot en Innoforte. De uitgangspunten zijn getoetst bij de gemeente en professionele stakeholders. Vraaganalyse

Bronnenanalyse

Bestaande kaders gemeente

De vijf uitgangspunten worden hieronder en op de volgende pagina’s nader toegelicht. 1. We richten ons op een MT-warmtenet voor bestaande bouw. •

Voor de gebouwde omgeving is midden temperatuur (MT; 70 graden) kostenefficiënter dan lage temperatuur (LT; 40 graden).

•

LT is zeer kostbaar in te passen in de gebouwde omgeving omdat dit vergaande isolatie vergt en een separate tapwateroplossing per pand. Het financiële voordeel van een warmtenet (investeringen met name buiten de woning en minimale inpassingen binnen de woning) wordt bij een LT warmtenet hierdoor teniet gedaan.

•

Nieuwe LT-bronnen kunnen worden ingevoed door op te waarderen naar MT. Opwaardering naar HT wordt echter (te) kostbaar.

•

HT blijft mogelijk in uitzonderijke situaties: De voorkeur heeft een doorgroeiscenario waarin van HT naar MT wordt toegewerkt en HTwarmte een beperkte plek krijgt in de binnenstad (monumentale panden).

Uitgangspunten: 1.

We richten ons op een MT-warmtenet voor bestaande bouw.

2.

Nieuwbouw wordt niet aangesloten op een HT/MT collectief warmtenet.

3.

Voor de piek- en back-upvoorziening is op termijn een duurzame bron nodig om het warmtenet volledig te verduurzamen.

4.

Daar waar naar verwachting in de toekomst een hybride warmtepomp (in combinatie met groen gas) aanzienlijk** goedkoper is dan warmtenetten, wordt geen keuze voor warmte gemaakt.

5.

In wijken waar nu tenminste al voor 50% een collectief warmtenet aanwezig is wordt er vanuit gegaan dat deze wijk verder op warmtenet wordt aangesloten. Dit geldt ook voor lopende ontwikkelingen, ic Elderveld en Kronenburg * Voor achtergronddocumenten zie bijlage 1 (vraaganalyse), bijlage 2 (bronnenanalyse) en de bronnencatalogus. ** Zie bijlage 3 voor toelichting hoe dit verwerkt is in deze studie.

Openbaar 8

1. Aanloop naar warmtenetstrategieën

Uitgangspunten voor opstellen scenario’s [2/3] 2. Nieuwbouw wordt niet aangesloten op een HT/MT collectief warmtenet.

Inzet van MT-warmte op plekken waar een individuele all-electric oplossing (te) kostbaar is, heeft de voorkeur. Bij Nieuwbouw dient een individuele all electric toegepast te worden of op een Lage Temperatuur collectieve warmte. Er zijn echter twee situaties die een uitzondering hier op zijn: • Bij lopende ontwikkelingen met bestaande afspraken in anterieure overeenkomsten, gebiedsvisies of nota van uitgangspunten, waar MT/HT voor nieuwbouw nog niet uitgesloten is of waar zelfs in sommige gevallen aansluiten op het HT-/MT-warmtenet van Vattenfall wordt voorgesteld. Met de betreffende partijen/betrokkenen gaat de gemeente wel in over de actualisering van de afspraken op basis van huidige inzichten. • Wanneer een transportleiding langs een nieuwbouwwijk komt (verdeling infrastructurele kosten over meerdere aansluitingen). Ook in die situatie heeft all-electric voor nieuwbouw de voorkeur, maar kan door specifieke lokale omstandigheden een uitzondering worden gemaakt om nieuwbouw toch aan te sluiten op een MT warmtenet.

3. Voor de piek- en back-upvoorziening is een duurzame bron nodig om het collectief warmtenet volledig te verduurzamen. • • •

Aardgas zal alleen als transitiebrandstof gebruikt kunnen worden, en wordt op termijn uitgefaseerd. We gaan ervan uit dat er (te) weinig groen gas beschikbaar is*. Daarmee blijft biomassa over als mogelijk noodzakelijke brandstof om het warmtenet volledig te verduurzamen. Biomassa wordt door de gemeente Arnhem echter niet beschouwd als duurzame energiebron. Derhalve moet een andere oplossing worden gezocht voor de verduurzaming van de piek- en back-upvoorziening. Die oplossing is nu niet voor handen. Houtige biomassa is derhalve niet meegenomen als basislast en zodoende dus ook niet opgenomen in de scenario’s.

Piek- en back- upvoorziening Het uitrollen van een warmtebron op basis van de piekvraag in de winter is zeer kostbaar en betekent veelal dat warmte bronnen in de zomer onder benut worden, dan wel dat veel warmte verloren gaat. Om deze reden is een back-up en piekketel noodzakelijk naast de inzet van duurzame basislastbronnen. Deze piekketel voorziet vaak in 20-30% van de totaal geleverde warmte en is meestal gasgestookt maar kan ook op biodiesel, hernieuwbaar gas of zelfs elektriciteit werken. In het huidige warmtenet in Arnhem is de inzet van de piekketels anders dan in de meeste warmtenetten minder dan 20%, onder meer door het gebruik van warmtebuffers. Openbaar

1. Aanloop naar warmtenetstrategieën

Uitgangspunten voor opstellen scenario’s [3/3] 4. Daar waar hybride warmtepompen aanzienlijk** goedkoper zijn dan warmtenetten, wordt geen keuze voor warmte gemaakt. •

Groen gas is momenteel niet beschikbaar. De verwachting is dat tenminste 20% van de woningen in de toekomst wel met Groen gas (of op termijn waterstof) verwarmd wordt in combinatie met een hybride warmtepomp*. Groen gas lijkt in veel panden de goedkoopste optie, echter de beschikbaarheid van groen gas richting de toekomst is (zeer) beperkt dus dit kan niet overal zonder meer ingezet worden.*

•

Daarom heeft het de voorkeur om in die gevallen waar het prijsverschil tussen een warmtenet en de hybride warmtepomp klein is, toch voor een warmtenet te kiezen.

•

Wanneer de hybride warmtepomp in combinatie met Groen gas echter veel goedkoper is, is het kostentechnisch wenselijker om voor de hybride optie te kiezen.

5. In wijken waar nu tenminste al voor 50% een warmtenet aanwezig is, wordt er vanuit gegaan dat ook de meeste resterende woningen in deze (deel)buurt op het warmtenet worden aangesloten. •

Op die manier kan op goede wijze gebruik worden gemaakt van de huidige infrastructuur, wat zorgt voor relatief lagere kosten.

Voor het strategische niveau van de warmtenetstrategie is uitgegaan van buurten. Buurten zijn vaak het aggregatieniveau op basis waarvan systeemkeuzes worden gemaakt. Buurten zijn echter niet altijd homogeen. Vooral wanneer bepaalde delen van een buurt veel nieuwer of juist ouder zijn, of heel andersoortige bouw dan de meeste andere woningen in die buurt, kan een andere systeemkeuze voor deze woningen meer voor de hand liggen. Dit moet blijken bij nadere bestudering van buurten in een volgende fase.

* Kamerbrief: Routekaart Groen Gas, 30 maart 2020; Berenschot, Kalavasta, Klimaatneutrale energiescenario's 2050 (2020) ; VEH, Wat stoppen met aardgas kost, Kostenoverzicht per woningtype en energielabel. ** Zie bijlage 3 voor toelichting hoe dit verwerkt is in deze studie.

Openbaar 10

1. Aanloop naar warmtenetstrategieën

De grootste onzekerheden in kaart De voorkeur per buurt voor de toekomstige duurzame warmtevoorziening, is gebaseerd op een integrale afweging van kosteneffectiviteit (betaalbaarheid op basis van total cost of ownership (TCO) en duurzaamheid. Uit een analyse naar de warmtevraag en het (toekomstige) warmteaanbod blijkt deze selectie sterk afhankelijk van twee onzekerheden: 1. De prijsontwikkeling van collectieve warmte ten opzichte van andere alternatieven (all-electric of hybride) is onzeker waardoor toekomstige businesscases moeilijk te voorspellen zijn.

Er zijn veel buurten waar de kosten1 van een warmtenet niet veel verschillen met de kosten van individuele duurzame warmteoplossingen.

2. De beschikbaarheid en hoeveelheid duurzame warmtebronnen is onzeker.

Warmtebron

Toekomstig beschikbare warmte gematigde inschatting

Toekomstig beschikbare warmte optimistische inschatting

Restwarmte AVR

1400 TJ

51900 weq2

2690 TJ

99600 weq

Overige restwarmte

70 TJ

2600 weq

130 TJ

4800 weq

Geothermie

130 TJ

4800 weq

1490 TJ

55200 weq

Aquathermie

1370 TJ

50700 weq

Zeer veel TJ

Zeer veel weq

Zonthermie

0 TJ

0 weq

320 TJ

11900 weq

TOTAAL

2910 TJ

110.000 weq

> 6000 TJ

Zeer veel weq

1 Met kosten wordt bedoeld de Total Cost of Ownership, waarin kosten voor installatie, en energiekosten geïntegreerd zijn

2 Weq staat voor woningequivalent, wat gelijk is aan 27 GJ. In de praktijk gebruikt een gemiddelde woning in Arnhem meer warmte dan 27 GJ.

Openbaar 11

1. Aanloop naar warmtenetstrategieën

Introductie scenario’s Er zijn op basis van de twee grootste onzekerheden (zie vorige pagina) vier scenario’s ontwikkeld. Deze scenario’s schetsen de mogelijke toekomst van de ontwikkeling van de warmtevraag en aanbod. In bijlage 3 is nadere toelichting op (de totstandkoming van) deze scenario’s opgenomen.

Prijsontwikkeling van warmte (bronnen) t.o.v. individuele opties is gunstig voor warmte •

•

Prijs van warmtebronnen ontwikkelt zich gunstig t.o.v. individuele opties. Er kunnen echter maar enkele nieuwe warmtebronnen worden ontwikkeld.

1

•

Weinig warmtebronnen beschikbaar • •

Prijs van warmtebronnen ontwikkelt zich ongunstig t.o.v. individuele opties. Er kunnen bovendien maar enkele nieuwe warmtebronnen worden ontwikkeld.

2

•

33-40/84* buurten

In de toekomst zijn er veel nieuwe warmtebronnen

70/84 buurten

• •

3

31-35/84 buurten

35/84 buurten

4

Prijs van warmtebronnen ontwikkelt zich gunstig t.o.v. individuele opties. Er kunnen bovendien veel nieuwe warmtebronnen worden ontwikkeld.

Prijs van warmtebronnen ontwikkelt zich ongunstig t.o.v. individuele opties. Er kunnen echter veel nieuwe warmtebronnen worden ontwikkeld.

Prijsontwikkeling van warmte (bronnen) t.o.v. individuele opties is ongunstig voor warmte * Arnhem kent 83 buurten. Echter, vanwege de grote verschillen in type bebouwing in Rijkerswoerd-Oost is deze buurt opgeknipt in 2 delen.

Openbaar 12

1. Aanloop naar warmtenetstrategieën

De scenario’s bieden een aantal inzichten relevant voor de strategie Bevindingen • In alle scenario’s is een omvangrijke uitbreiding van het bestaande warmtenet van Vattenfall een logische keuze in het bepalen van het voorkeursalternatief (qua kosten en gebruik duurzame bronnen). • Warmte is een schaars goed dat in twee van de vier (1 & 2) scenario’s tot een verdelingsvraagstuk leidt (regionaal/lokaal). • Buurten die in aanmerking komen voor een warmtenet, liggen vrijwel allemaal met elkaar in verbinding; dit maakt één efficiënte hoofdinfrastructuur mogelijk. • In alle gevallen waarin een warmtenet voordeliger blijkt te zijn dan all-electric, blijkt midden temperatuur goedkoper te zijn dan lage temperatuur. Dat komt omdat voor lage temperatuur de woning verregaand geïsoleerd moet worden (label A of beter) en dat is kostbaar (zie vraaganalyse). • De mate waarin geïsoleerd wordt, heeft invloed op het aantal buurten dat met de beschikbare warmte verwarmd kan worden. Openbaar 13

2

De warmtenetstrategie

Openbaar 14

2. De warmtenetstrategie

De warmtenetstrategie komt voort uit de scenario’s en uitgangspunten In dit hoofdstuk wordt geadviseerd over de vraag: Wat is verstandig handelen voor de gemeente Arnhem bij het ontwikkelen van collectieve warmtenetten? In dit hoofdstuk is de inhoudelijke afweging tussen mogelijke warmtenetstrategieën opgenomen en de uiteindelijke korte en lange termijnwarmtenetstrategie. Afsluitend is de warmtenetstrategie uitgewerkt in: 1) een richtinggevend kader met afwegingscriteria om te komen tot de prioritering van wijken die je wilt aansluiten op een warmtenet 2) Een uitwerking van de warmte-infrastructuur voor het temperatuurniveau en het tracé van het warmtenet

Vraaganalyse

Bronnenanalyse Uitgangspunten

Mogelijke toekomstbeelden: scenario’s

Inhoudelijke afweging warmtenetstrategieën De warmtenetstrategie Uitwerking warmtenetstrategie Richtinggevend kader voor prioritering van wijken Een uitwerking van de warmte infrastructuur

Bronnenstrategie

Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling Openbaar 15

2a. Inhoudelijke afweging warmtenetstrategieën

Vijf strategieën voor warmtenetontwikkeling in Arnhem Om tot de inventarisatie van mogelijke strategieën te komen is gebruik gemaakt van de volgende input: 1. De bronnenanalyse geeft inzicht in huidige groeiperspectieven o.b.v. bestaande en potentiële warmtebronnen (zie bijlage 2). 2. De vier scenario’s geven de uithoeken van het speelveld en de inhoudelijke basis weer waar groei van warmtenetten plaats kan vinden. Afhankelijk van het scenario (onzekerheden) zijn collectieve warmteoplossingen mogelijk in tussen de 40% en 80% van de buurten (zie pagina 13) 3. Input van stakeholders* en de gemeente. Op deze manier zijn verschillende visies op de warmtenetontwikkeling in Arnhem meegenomen. Bovenstaande input heeft geleid tot vijf strategieën voor warmtenetontwikkeling. Onderscheidend binnen deze strategieën is enerzijds het wel of niet redeneren vanuit het mogelijke eindbeeld (scenario’s). Anderzijds verschilt de keuze voor losse nieuwe warmtenetten of de keuze voor één integraal warmtenet. De strategieën zijn gebaseerd op technisch inhoudelijke mogelijkheden en bevatten nog geen voorkeur voor de governance en of rolinname van de gemeente en/of derden.

0

1

Strategieën voor warmtenetontwikkeling

Beschrijving

Geen interventie vanuit gemeente

Gezien de onzekerheden, kosten, innovatie, wettelijk kader beschikbaarheid van warmte onderneemt de gemeente geen acties voor warmtenetontwikkeling.

Inzet op korte termijn kansen

(zonder eindbeeld als richtinggevend kader)

2

3

4

Inzet op kleine warmtenetten

Gemeente geeft ruimte voor warmtenetontwikkeling op basis van o.a. bottum-upinitiatieven als dit op korte termijn tot resultaat kan leiden. Hierbij wordt geen inhoudelijk kader gehanteerd of lange termijn afweging gemaakt (scenario’s) Warmtenetontwikkeling met kleine opzichzelfstaande warmtenetten, niet per se gekoppeld aan het bestaande warmtenet. De warmtenetontwikkeling vindt plaats waar nieuwe duurzame bronnen beschikbaar zijn en waar de warmtenetten in het eindbeeld opportuun zijn (zie de scenario’s van pagina 13).

Inzet kleine warmtenetten + uitbreiding huidig warmtenet

Warmtenetontwikkeling zowel met nieuwe opzichzelfstaande warmtenetten, als vanuit het bestaande warmtenet. De warmtenetontwikkeling vindt plaats waar duurzame bronnen beschikbaar zijn en waar de warmtenetten in het eindbeeld opportuun zijn (zie de scenario’s van pagina 13).

Inzet op uitbreiding huidig warmtenet

Warmtenetontwikkeling vanuit het bestaande warmtenet van Vattenfall. De warmtenetontwikkeling vindt plaats waar nieuwe en huidige duurzame bronnen beschikbaar zijn en waar de warmtenetten in het eindbeeld opportuun zijn (zie de scenario’s van pagina 13).

*Voor dit onderzoek hebben verschillende interviews en sessies met stakeholderplaats gevonden, zie ook bijlage 4.

Openbaar 16

2a. Inhoudelijke afweging warmtenetstrategieën

Waardering van strategieën o.b.v. kaders gemeente Om te bepalen wat verstandig handelen is voor de gemeente Arnhem, zijn de strategieën gewaardeerd o.b.v. kaders van de gemeente Arnhem. De gemeente Arnhem heeft in verschillende documenten en moties, kaders en doelen gesteld voor de verduurzaming van Arnhem, die van invloed zijn op warmtenetontwikkeling. Deze kaders zijn onder de volgende drie criteria gevat:

6.500 woningen aardgasvrij in 2030

Snelheid, de gemeente Arnhem heeft als doel gesteld om in 2030 6.500 bestaande woningen aardgasvrij te verwarmen met lokale warmte. Om dit voor elkaar te krijgen is een bepaalde snelheid in de verduurzaming noodzakelijk.

Betaalbaarheid, de gemeenteraad in Arnhem heeft aangegeven dat bewoners niet méér mogen gaan betalen dan ze nu doen. Waardering van betaalbaarheid op basis van impact van de strategie op de betaalbaarheid voor heel Arnhem.

Duurzaamheid, snelheid gaat niet voor duurzaamheid in doelstelling van het aardgasvrij maken van woningen. Duurzaamheid is daarin randvoorwaardelijk.

Waardering waarden vanuit perspectief gemeente Arnhem Het waarderen van criteria is moeilijk te kwantificeren. Causaliteit ontbreekt dikwijls. Anders gezegd is de bijdrage van een strategie aan doelen niet te isoleren, maar wel te beredeneren. Daarom is per waarde voor elk scenario een kwalitatieve beoordeling gedaan met een beschrijving van de redenatie. Deze beoordeling geeft een indicatie van het effect van de ontwikkeling van een dergelijke situatie t.o.v. andere situaties op de geanalyseerde waarde. Laag hoog

Onzeker

Openbaar 17

2a. Inhoudelijke afweging warmtenetstrategieën

Strategie 3 en 4 zijn vanuit de gemeente bezien het meest wenselijk Snelheid (6.500 aardgasvrije woningen in 2030)

0

1

Geen interventie vanuit gemeente

Doordat de gemeente regie krijgt vanuit de warmtewet 2.0 voor verdere warmtenet ontwikkeling betekent niets doen ook direct een vacuüm voor voortgang en besluitvorming voor nieuwe warmtenetontwikkelingen.

Betaalbaarheid

Duurzaamheid

(Arnhem totaal)

Zeer onzeker afhankelijk van prijsontwikkelingen en innovaties naar de toekomst toe.

Als de gemeente geen actie onderneemt en geen warmtekavels uitgeeft dan wel actief bronnen ontwikkelt, is de enige ontwikkeling op duurzaamheid t.a.v. warmtenetten het pad dat opgelegd wordt vanuit warmtewet 2.0 voor het bestaande warmtenet.

Inzet op korte termijn kansen (zonder eindbeeld als kader)

Met deze strategie kan veel snelheid gemaakt worden, door te beginnen op plekken waar de meest haalbare businesscase te maken is. Gevaar is wel dat, door niet te kijken naar verdeling van warmte naar de toekomst, schaarse warmte op termijn niet meer aanwezig is voor moeilijk te verduurzamen buurten.

Uitermate onzeker en afhankelijk van prijsontwikkeling van alternatieven en beschikbaarheid van warmte.

Warmtewet 2.0 bepaalt hierin een minimum pad, extra stappen afhankelijk van sturing gemeente*

2

Inzet op kleinschalige warmtenetten

Met deze strategie wordt uitbreiding vanuit het huidige net uitgesloten, hierdoor worden de opties voor warmtenetontwikkeling beperkter. Vanuit bekende bronnen kunnen businesscases gemaakt worden. Doorlooptijd is echter lang voor bron ontwikkeling i.c.m. nieuw warmtenet en de haalbaarheid onzeker.

Ontwikkeling van kleinschalige warmtenetten is, afhankelijk van de bron, per aansluiting relatief kostbaar (losse piek & back-up).

Warmtewet 2.0 bepaalt hierin een minimum pad, extra stappen afhankelijk van sturing gemeente

3

Inzet kleinschalige warmtenetten + uitbreiding bestaand warmtenet

Deze strategie laat ruimte voor nieuwe warmtenetten maar ook ontwikkeling vanuit het bestaande warmtenet van Vattenfall. Hiermee zijn er veel opties voor uitbreiding op de korte termijn binnen de scenario’s en is ruimte voor lokale wensen. Onzekerheid zit in complexiteit samenwerking en regierol gemeente op o.a. groeiscenario’s.

Sterk afhankelijk van de verhouding van uitbreiding kleinschalige warmtenetten t.o.v. huidig net en bron ontwikkeling.

Warmtewet 2.0 bepaalt hierin een minimum pad, extra stappen afhankelijk van sturing gemeente

Inzet op uitbreiding bestaand warmtenet

Vanuit het bestaande warmtenet van Vattenfall is groei het snelst te realiseren, een businesscase is sneller te maken en de benodigde infrastructuur voor leveringszekerheid is reeds aanwezig. Risico zit in draagvlak en beeldvorming.

Aaneensluiting van buurten maakt efficiënte hoofdinfrastructuur mogelijk, delen van piek- en back-upvoorziening, verder afhankelijk van bronontwikkeling

Warmtewet 2.0 bepaalt hierin een minimum pad, extra stappen afhankelijk van sturing gemeente

4

*In warmtewet 2.0 worden steeds strengere duurzaamheidseisen gesteld aan warmtenetten richting 2030. Dit geschetste pad richting 2030 is het minimum waar een warmtebedrijf aan moet voldoen. De gemeente kan hier los van ook op sturen.

Openbaar 18

2a. Inhoudelijke afweging warmtenetstrategieën

Conclusies inhoudelijke afweging Conclusies analyse warmtenetontwikkeling in Arnhem • Voor bestaande bouw is midden temperatuur (MT; 70 graden) kostenefficiënter dan lage temperatuur (LT; 40 graden). • LT is zeer kostbaar in te passen in bestaande bouw omdat dit vergaande isolatie vergt en een losse tapwateroplossing per pand. Het financiële voordeel van een warmtenet (investeringen met name buiten de woning en minimale inpassingen binnen de woning) wordt hierdoor teniet gedaan. • Nieuwe LT-bronnen kunnen ingevoed worden door op te waarderen naar MT. Opwaardering naar HT wordt echter (te) kostbaar. • HT blijft mogelijk: Dit sluit een doorgroeiscenario niet uit, waarin van HT naar MT wordt toegewerkt en HT-warmte een beperkte plek krijgt in de binnenstad (monumentale panden). • Strategie 3 (inzet kleinschalige warmtenetten + uitbreiding bestaand warmtenet) en strategie 4 (inzet op uitbreiding bestaand warmtenet) zijn het meest wenselijk en scoren het hoogst op de criteria snelheid, betaalbaarheid en duurzaamheid.

Openbaar 19

2b. De warmtenetstrategie

De warmtenetstrategie Op basis van de uitgevoerde analyses en de inhoudelijke afweging tussen de verschillende warmtenetstrategieën is er een groei van warmtenet(ten) mogelijk, waarmee 31-70 buurten aangesloten worden op één of meerdere warmtenetten. Hoeveel buurten daadwerkelijk aangesloten kunnen worden, is sterk afhankelijk van de beschikbare duurzame warmte en de vraagontwikkeling naar collectieve warmte (zie pagina 13). Een keuze tussen strategie 3 (inzet kleinschalige warmtenetten + uitbreiding bestaand warmtenet) en strategie 4 (inzet op uitbreiding bestaand warmtenet) is vanuit de onzekerheden in warmtebronontwikkeling en innovatie momenteel moeilijk te maken, ondanks dat er potentiële techno-economische voordelen zijn om vanuit één integraal warmtenet te redeneren (zie volgende slide). Strategie 3 houdt de meeste opties voor warmteontwikkeling open, waarmee strategie 3 momenteel ook de voorkeur krijgt voor de korte termijn. Wanneer er nieuwe inzichten ontstaan over de (collectieve) vraag naar warmte, over de warmtebronontwikkeling, innovaties, en veranderingen in de wetgevende context (warmtewet 2) is het opportuun om de keuze voor strategie 3 of 4 te heroverwegen.

• Om op de korte termijn verstandig te handelen en de schaarse duurzame warmte efficiënt in te zetten, is het aan te raden om de huidige beschikbare duurzame warmte in te zetten, in de wijken waar warmtenetten in alle scenario’s het meest voordelig zijn (31 buurten; zie voor uitwerking prioritering wijken pagina 22-23). Dit zou op de korte termijn al een significante groei van aansluitingen op het huidige warmtenet als de ontwikkeling van nieuwe warmtenetten in Arnhem kunnen betekenen. • Op de lange termijn is de warmtenetontwikkeling afhankelijk van een aantal kantelpunten. Deze kantelpunten zijn te vinden in: - De warmtebronontwikkeling: de vondst van geothermie als duurzame bron voor warmtenetontwikkeling, de opslagmogelijkheden voor warmte, etc. - Innovatie: bij alternatieve verduurzamingsopties, bij collectieve warmtenetontwikkeling Zowel op de korte als lange termijn biedt het huidige warmtenet kansen om de collectieve warmte betaalbaar te maken.

Openbaar 20

Techno-economische voordelen van de ontwikkeling van één integraal warmtenet Op de lange termijn is er een significante uitbreiding van het huidige warmtenet van Vattenfall mogelijk (en daarmee de ontwikkeling van één integraal duurzaam warmtenet). Ook is er de mogelijkheid op de ontwikkeling van separate warmtenetten. Wanneer vanuit één integraal warmtenet wordt geredeneerd, zijn er potentiële techno-economische voordelen te behalen: • Groei van het warmtenet op basis van nieuwe duurzame warmtebronnen kan vaak efficiënter plaats vinden. Buurten kunnen overgaan op warmte uit het bestaande warmtenet (al dan niet m.b.v. piek- en back-upinstallaties), parallel aan de ontwikkeling van de duurzame warmtebron. Dit helpt bij de rentabiliteit van de nieuwe duurzame warmtebron doordat deze dan direct bij aansluiten een hoge benuttingsgraad heeft. Dit voordeel kan aanzienlijk zijn doordat het realiseren van warmtenetaansluitingen in de bestaande bouw tijdsintensief is en het vollooprisico* hoog. • Het tweede voordeel van een integraal warmtenet zit in de efficiënte exploitatie. Piek- en back-upinstallaties kunnen verdeeld worden over het net en basislastbronnen en warmteopslag vullen elkaar potentieel aan. Hierdoor ontstaat een betere match van vraag en aanbod waardoor een beperktere inzet van piek- en back-upinstallaties vereist is.

*Het vollooprisico, is het risico dat de geprognosticeerde warmtevraag (aantal aansluitingen) voor het aan te leggen warmtenet te traag gaat dan wel niet volledig plaatsvindt. Hierdoor blijven inkomsten uit warmte voor deze verwachte aansluitingen uit, terwijl hier wel reeds infrastructuur voor aangelegd is. De hoofdinfrastructuur moet namelijk in één keer voor de gehele warmtevraag aangelegd worden. Elk jaar dat de verwachte capaciteit dus niet benut (“volgelopen”) is, vermindert de rentabiliteit.

Openbaar 21

2c. Uitwerking warmtenetstrategie: richtinggevend kader voor prioritering van wijken

Richtinggevend kader voor uitwerking warmtenetstrategie Onderstaande strategieën 2, 3 en 4 redeneren vanuit het technoeconomische eindbeeld van het warmtenet voor Arnhem. Uit de afweging (zie pagina 18) blijkt dat strategie 3 (inzet kleinschalige warmtenetten + uitbreiding bestaand warmtenet) en strategie 4 (inzet op uitbreiding bestaand warmtenet) het meest wenselijk zijn. Rechts is een eerste uitwerking van een richtinggevend kader weergegeven waarlangs de afweging, welke wijk op het warmtenet aangesloten kan worden, vorm kan krijgen. Op de volgende slide is dit kader uitgewerkt naar afwegingscriteria voor de prioritering per wijk. De warmtenetstrategieën

Concept richtinggevend kader bestaande uit: Inhoudelijk uitgangspunten ✓ In beginsel alleen warmtenetontwikkeling daar waar deze in het eindbeeld (scenario’s) voorzien is ✓ Midden temperatuur warmte voor bestaande bouw, evt. uitzondering in de binnenstad afhankelijk van lange termijn beschikbaarheid Hoge temperatuur warmte ✓ Nieuwbouw niet op HT/MT warmtenet ✓ Gebruik duurzame bronnen op termijn voor piek- en backupvoorziening ✓ Buurten die al voor het grootste gedeelte op een warmtenet zijn aangesloten, blijven hierop aangesloten ✓ Prioritering op basis van afwegingskader Organisatorische uitgangspunten voor samenwerking (nader uit te werken) ✓ Ontwikkeling warmtenet op basis van uitgangspunten duurzaamheid, transparantie, leveringszekerheid, etc. ✓ Uitgewerkt naar uitgangspunten temperatuurniveau, invoeding andere bronnen, transparantie kosten & opbrengsten, duur exploitatie, tracé, etc. ✓ …. Deze uitgangspunten kunnen worden uitgewerkt in warmtekavels Openbaar 22

Richtinggevend kader voor uitwerking warmtenetstrategie in wijkontwikkeling Eindbeeld(2050)

Om te komen tot een afweging waar en in welke buurten vóór 2030 gestart kan worden met een warmtenetontwikkeling, is rechts een afwegingskader opgenomen. Deze weging is een kwalitatieve vergelijking die helpt om een gewogen keuze te maken. Er bestaat dan ook geen volgordelijkheid in factoren. Zo helpen techno-economische factoren om te kijken waar relatief gezien de beste businesscase te maken is. Daarbij kunnen renovatieplannen van de corporaties of vervanging van ondergrondse infrastructuur er bijvoorbeeld voor zorgen, dat een buurt die techno-economisch minder scoort dan een andere buurt, toch eerder aan bod komt.

Strategische route

2

Inzet op kleine warmtenetten

3

Inzet kleine warmtenetten+ uitbreiding huidig warmtenet

4

Inzet op uitbreiding huidig warmtenet

Inhoudelijk kader

Techno-economische factoren

Bijzondere belemmeringen

Dichtheid warmtevraag

Afstand tot warmtenet

Hoogteverschil

Aandeel collectief

Aandeel gestapelde bouw

Volle ondergrond / nauwe straten

Onzekerheid in participatie (aandeel corporatiebezit)

label G,F.. / CO2-impact Buurt X Buurt Y Buurt Z

Afstand tot nieuwe bron

Tijdsgebonden kansen Wijkinitiatieven

Kansrijke wijken (gemeente)

Koppelkansen: Stadsvernieuwing Vervangingstermijn ondergronds e e/g-infra

Renovatieplannen corporaties

2030 ? buurten; 6500 aansluitingen*

*Dit door de gemeente Arnhem gestelde doel betreft 6500 extra aardgasvrije aansluitingen, onafhankelijk van de techniek. Dit kunnen dus ook aansluitingen zijn met individuele warmtepompen of anderszins.

Openbaar 23

2d. Uitwerking warmtenetstrategie: Een uitwerking van de warmte-infrastructuur

Uitwerking lange termijn beelden in mogelijke tracés en temperatuur Afhankelijk van de locatie van warmtebronnen, bestaande infrastructuur en warmtevraag zijn diverse warmtenettracés te bedenken. In deze uitwerking is het warmtenettracé voor de lange termijn uitgewerkt in 2 scenario’s, namelijk voor de situatie waarbij er veel of juist weinig warmtebronnen beschikbaar zijn (zie pagina 27 en 28 en bijlage 5 voor een onderbouwing). Een uitwerking naar temperatuurniveau is opgenomen op pagina 25 en 26.

Openbaar 24

2d. Uitwerking warmtenetstrategie: Een uitwerking van de warmte-infrastructuur

Vertaling van de warmtestrategie naar de infrastructuur: temperatuur De schetsen van het warmtenet in 2050 zijn gebaseerd op de huidige visie op aardgasvrije verwarming in 2050. Natuurlijk zijn er nog veel onzekerheden met betrekking tot de ontwikkeling van de bronnen, de kosten en de mogelijke toekomstige alternatieven. De projectie van de warmte-infrastructuur op lange termijn (2050) is vooral bedoeld om richting te geven aan de groei van het warmtenet tot 2030. Het is immers de bedoeling dat groei van het warmtenet de komende tien jaar past binnen een langetermijnvisie. Dit verkleint het risico op toekomstige capaciteitsproblemen enerzijds (te weinig transportcapaciteit) of op stranded assets anderzijds (te veel transportcapaciteit). Een belangrijk thema bij de visie op de toekomstige hoofdinfrastructuur is het temperatuurregime. De diameter van een transportleiding kan relatief klein blijven door te kiezen voor een hoge aanvoertemperatuur (HT). Op het bestaande HT-warmtenet van Vattenfall is op moment de aanvoertemperatuur in de winter maximaal circa 120°C. Dit past prima bij de AVR als warmtebron.

We gaan er op dit moment vanuit dat de warmtebron, AVR in Duiven) ook in 2050 nog aanwezig is. Nieuwe warmtebronnen zoals TEA (RWZI) of TEO (oppervlaktewater) zullen echter niet op een dergelijke hoge temperatuur warmte kunnen leveren. We gaan daarom uit van een tweetal temperatuurregimes voor de hoofdinfrastructuur: HT met een aanvoertemperatuur van maximaal 120°C en MT met een maximale aanvoertemperatuur van 70°C. In de schetsen van de verschillende tracés zijn deze hoofdleidingen weergegeven in rood (HT op termijn mogelijk, MT afhankelijk van bronnen en locaties) en respectievelijk oranje (MT). In de distributienetten kan per wijk een temperatuurregime voor de levering aan de gebouwen worden gekozen. Uiteraard kan die niet hoger zijn dan het temperatuurregime in het transportnet. Gezien de gevoeligheid van met name oudere woningen voor de aanvoertemperatuur, willen we HT-warmte zoveel mogelijk reserveren voor oudere gebouwen in het centrum van Arnhem.

Openbaar 25

2d. Uitwerking warmtenetstrategie: Een uitwerking van de warmte-infrastructuur

Illustratie van onzekerheid in warmtebeschikbaarheid We gaan voor de groei van het warmtenet uit van een tweetal temperatuurregimes voor de hoofdinfrastructuur: HT met een aanvoertemperatuur van maximaal 120°C en MT met een maximale aanvoertemperatuur van 70°C. In de schetsten van de verschillende tracés zijn deze hoofdleiding weergegeven in rood (HT op termijn mogelijk, MT afhankelijk van bronnen en locaties) respectievelijk oranje (MT).

Beschikbaarheid van warmte

Onzekerheid in warmtevraag (kosten t.o.v. alternatief)

Onzekerheid in beschikbaarheid van MT-warmte

Ingroei MT-warmte

Zowel AVR als Geothermie AVR of Geothermie

Mogelijke geothermie: HT- beschikbaarheid

AVR: HT- beschikbaarheid

2021

2030 Is TEA haalbaar?

Is er perspectief op geothermie?

Is TEO haalbaar

2050

Geen AVR en geen Geothermie

Onzekerheid in beschikbaarheid van HT-warmte

Zijn bronnen nu wel haalbaar die eerder niet haalbaar waren? Openbaar 26

2d. Uitwerking warmtenetstrategie: Een uitwerking van de warmte-infrastructuur

Lange termijn beeld 1: Enige duurzame warmte beschikbaar en betaalbaar in Arnhem (scenario 3) In de rechter figuur zijn de tracés, bronnen en piek-/ back-upketels te zien, die de kansrijke buurten uit Scenario 3 aansluiten op een warmtenet. Afhankelijk van de koppeling van infrastructuur middels warmteoverdrachtspunten is strategie 3 of 4 van toepassing. In dit lange termijn beeld zijn alleen de relatief zekere warmtebronnen meegenomen en gaat het scenario uit van relatieve kostbaarheid van warmte als oplossing voor vervanging van gas t.o.v. alternatieven. In dit scenario is groei van een nieuwe grootschalige MTinfrastructuur te zien vanuit de RWZI in het oosten en in beperkte mate vanuit het warmtepotentieel uit TEO nabij de Rijn. De groei van het warmtenet kan ook vanuit het huidige HT-net plaatsvinden. De uitbreiding vindt dan plaats op MT en wordt met behulp van een warmteoverdrachtspunt gekoppeld aan het HT-net. In een later stadium kan de MT-infrastructuur worden gekoppeld aan de nieuwe MT-bronnen. Hierdoor kan sneller uitbreiding plaats vinden. In Schuytgraaf vindt ingroei van warmte uit de RWZI plaats op MT. Dit MT-net is daarnaast gekoppeld aan het huidige net voor het delen van piek-/back-upvoorziening.

HT opwekking

gasketels 55 MW

MT-opwekking (groen)gasketels warmteoverdrachtspunt HT-leidingnet HT (op termijn MT*)-Leidingnet MT-leidingnet

RWZI bron WP 8,4 MW

Bron TEO WP 7,5 MW

Indicatie Investeringen

bronnen hoofdleidingnet distr. t/m afleverset totaal

€/weq scenario 3 strategie 4 2.100 1.800 9.600 13.500

Bron RWZI WP 36,5 MW

AVR 48 MW

2 x 28 MW

*Bestaande net is gedimensioneerd en uitgerold op HT. Daling van temp. naar MT afhankelijk van bronontwikkeling (zie ook Illustratie van onzekerheid in warmtebeschikbaarheid slide 9). Afhankelijk van locaties bronnen dan ook mogelijke extra infrastructuur noodzakelijk.

Totaal Weq: 63.777 Openbaar 27

2d. Uitwerking warmtenetstrategie: Een uitwerking van de warmte-infrastructuur

Lange termijn beeld 2: veel duurzame warmte beschikbaar en betaalbaar in Arnhem (scenario 2) In de rechterfiguur zijn de tracés, bronnen en piek-/ back-upketels te zien, die de kansrijke buurten uit Scenario 2 aansluiten op een warmtenet. Afhankelijk van de koppeling van infrastructuur middels warmteoverdrachtspunten is strategie 3 of 4 van toepassing. Zowel de relatief zekere als onzekere warmtebronnen zijn meegenomen en het scenario gaat uit van de aanname dat warmte als oplossing redelijk goedkoop is t.o.v. alternatieven.

Indicatie Investeringen HT opwekking MT-opwekking

bronnen hoofdleidingnet distr. t/m afleverset totaal

(groen)gasketels warmteoverdrachtspunt HT-leidingnet HT (op termijn MT*)-Leidingnet

€/weq scenario 2 strategie 4 2.000 1.400 8.600 12.000

MT-leidingnet Infra vanuit de regio Bron RWZI WP 36,5 MW Warmteopslag: 20 MW Restwarmte CO 2: 20 MW

In dit scenario is een groei van een nieuwe MTinfrastructuur in o.a. het Noorden te zien, zowel vanuit de RWZI in het oosten als vanuit het warmtepotentieel uit TEO nabij de Rijn. De groei van het warmtenet is gebaseerd op de huidige warmtebron (AVR) en (op termijn) aansluiting van de RWZI en TEO. Daarnaast is er een beperkte uitbreiding van het bestaande HT-warmtenet in de binnenstad en gedeeltelijk in het zuidoosten mogelijk. Ook is uitbreiding van het warmtenet in o.a. de buurten Schuytgraaf en Elderveld voorzien met de RWZIElderveld en regionale warmtebronnen (Geothermie) waar de locatie nu nog onzeker van is. Duurzame warmte uit de regio kan mogelijk op termijn ook richting de binnenstad benut worden bij overschakeling op MT.

gasketels 55 MW

RWZI bron WP 8,4 MW

Bron TEO WP 7,5 MW

AVR 48 MW

2 x 28 MW

*Bestaande net is gedimensioneerd en uitgerold op HT. Daling van temp. naar MT afhankelijk van bronontwikkeling (zie ook Illustratie van onzekerheid in warmtebeschikbaarheid slide 25). Afhankelijk van locaties bronnen dan ook mogelijke extra infrastructuur noodzakelijk.

Totaal Weq: 112.579 Openbaar 28

3

Bronnenstrategie

Openbaar 29

3. De bronnenstrategie

De warmtenetstrategie komt voort uit het inhoudelijk kader In dit hoofdstuk wordt antwoord gegeven op de vraag ‘Welke strategie de gemeente Arnhem kan toepassen om voor de korte en langere termijn voldoende warmte te realiseren?’ Dit gebeurt door te inventariseren welke bronnen noodzakelijk zijn voor het toekomstige Arnhemse warmtenet en welke onzekerheden er zijn bij het realiseren van deze warmtebronnen. Vervolgens wordt op strategisch niveau bekeken welke activiteiten de gemeente kan ondernemen om deze onzekerheden te verkleinen.

Vraaganalyse

Bronnenanalyse Uitgangspunten

Mogelijke toekomstbeelden: scenario’s

Inhoudelijke afweging warmtenetstrategieën De warmtenetstrategie Uitwerking warmtenetstrategie Richtinggevend kader voor prioritering van wijken Een uitwerking van de warmte-infrastructuur

Bronnenstrategie

Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling Openbaar 30

3. De bronnenstrategie

Focus op het ontwikkelen en veilig stellen van nieuwe bronnen De beschikbaarheid van warmte is voorwaardelijk voor de realisatie van de warmtenetten. Immers, alle scenario’s wijzen op een aanzienlijke uitbreiding van het bestaande warmtenet. Daarom is de bronnenstrategie gericht op het ontwikkelen van zoveel mogelijk bovenlokale en lokale duurzame bronnen, waarvan de gebouweigenaren in Arnhem gebruik kunnen maken. Uit de bronnenanalyse blijkt dat er grote onzekerheden zijn rondom de beschikbaarheid van warmte. Er is onderscheid gemaakt tussen twee type onzekerheden: 1.

Techno-economische onzekerheden over de beschikbaarheid van een warmtebron voor een acceptabele prijs. Deze onzekerheden kunnen worden verkleind, door verdere verkenning en onderzoek naar warmtebronnen uit te voeren of te ondersteunen.

2.

Bestuurlijke en organisatorische onzekerheden over de verdeling van beschikbare warmte tussen gemeenten en de bereidheid van broneigenaren, zoals Waterschappen, om warmte uit te koppelen. Deze onzekerheden kunnen worden verkleind door afspraken te maken omtrent het veiligstellen van deze warmte voor Arnhem.

Regievoering op het verminderen van deze onzekerheden en zo voldoende warmte te realiseren is gewenst. Zeker ook omdat enkele duurzame warmtebronnen niet vanzelfsprekend toegewezen worden aan de verduurzaming van de gebouwde omgeving in Arnhem en buiten de gemeentegrenzen liggen. Om op de korte en langere termijn daarom voldoende nieuwe warmtebronnen beschikbaar te hebben, is het belangrijk om niet te focussen op één bron, maar breed in te zetten. De huidige beschikbare warmte op basis van bestaande warmtebronnen bedraagt ~400 TJ (exclusief piek- en backupketels). De huidige warmtevraag is 475 TJ en de ambitie van de gemeente om 6.500 extra woningen aardgasvrij te maken, betekent extra een warmtevraag van ~370 TJ. Dit betekent dat er richting 2030 bijna een verdubbeling aan warmte beschikbaar moet komen om de doelen te halen. Voor de langere termijn ligt de benodigde warmte tussen de 2640 TJ (35 buurten, label B) en 4760 TJ (70 buurten, label B) afhankelijk van het scenario en het isolatieniveau. Dit betekent verdere bronontwikkeling ook na 2030. Openbaar 31

3. De bronnenstrategie

Schets verschillende mogelijke strategieën 4760 – 6000 TJ (afhankelijk van isolatieniveau)

70 buurten (scenario 2) 32-39 buurten (scenario 1) 31–35 buurten (scenario 3 en 4)

warmtevraag

Aantal aansluitingen/ warmtevraag

Om op de korte en langere termijn voldoende nieuwe warmtebronnen beschikbaar te hebben is het belangrijk om niet te focussen op één bron, maar breed in te zetten.

6.500 nieuwe aardgasvrije woningen (New energy Arnhem)

2021

2.640 - 3310 TJ (afhankelijk van isolatieniveau)

~400 TJ (huidige warmteproductie)

2030

Warmtebronnen voor de korte termijn (tot 2030): Om de doelstelling van 6.500 aardgasvrij in 2030 te halen met collectieve warmte*, zal ongeveer een verdubbeling van de beschikbare warmte voor Arnhem moeten worden gerealiseerd. Daarom dient eerst gekeken te worden naar warmte die tijdig gerealiseerd kan worden, dit betekent huidige en bekende potentiële bronnen: • Uitbreiding AVR door verdere benutting huidige installatie (zowel voor strategie 3 als 4). • Realiseren warmte uit RWZI’s (Nieuwgraaf en Elderveld), oppervlakte water TEO, restwarmte-industrie voor invoeding op bestaand warmtenet (strategie 4) of als mogelijk separaat/nieuw warmtenet (strategie 3).

2050

Warmtebron ontwikkeling lange termijn (2030-2050): Na 2030 zal het Arnhemse warmtenet verder worden uitgebreid. Mogelijke bronnen zoals geothermie, TEO (uit de Rijn) en zonthermie, gecombineerd met warmteopslag gaan mogelijk een rol spelen. Gezien de lange ontwikkeltermijn van deze bronnen, het gedeeltelijk innovatieve karakter, de onzekerheid over hun kansrijkheid en potentie, is het belangrijk nu al verkenningen uit te (laten) voeren naar deze bronnen.

*Dit door de gemeente Arnhem gestelde doel betreft 6500 extra aardgasvrije aansluitingen, onafhankelijk van de techniek. Dit kunnen dus ook aansluitingen zijn met individuele warmtepompen of anderszins.

Openbaar 32

3. De bronnenstrategie

Mogelijke gemeentelijke interventies duurzame bronontwikkeling Om in de toekomst voldoende warmte beschikbaar te hebben is het van belang regie te voeren op duurzame bronontwikkeling en te interveniëren op (boven)lokaal niveau. Hieronder is kort weergegeven waar deze interventies, per bron, zich op kunnen richten.

Lokale warmtebronnen

Bovenlokale warmtebronnen

Warmtebron

Aanpak omgaan met onzekerheden

Techno-economische onzekerheden

AVR

Bijdragen aan duurzame toekomst warmtenet, AVR op de lange termijn

RWZI Nieuwgraaf

Haalbaarheid/businesscase onderzoeken i.c.m. transportleiding 70 graden over de IJssel

Geothermie buiten gemeentegrens Ultradiepe geothermie buiten gemeentegrens

Bestuurlijke en organisatorische onzekerheden

Bovenlokale en lokale Regievoering op duurzame bronontwikkeling

Actief sturen op ontwikkeling geothermie in regio met perspectief voor Arnhem, o.a. door samenwerking EBN

RWZI Elderveld

Huidige haalbaarheid/businesscase voortzetten en waar mogelijk opschalingskansen pakken (stimuleren/regisseren)

Voortzetting van lopende ontwikkeling op Elderveld en in de toekomst een mogelijk een koppeling maken met Schuytgraaf

TEO (Rijn en overig oppervlakte water)

Locatie specifiek onderzoek geschiktheid ondergrond voor WKO i.c.m. TEO en businesscase ontwikkeling (stimuleren/regisseren)

Ruimtelijke inpassing installatie en WKO in gebied in geschikte buurt organiseren.

Geothermie binnen gemeentegrens

Actief sturen op ontwikkeling onderzoek naar geothermie

Draagvlak en locatie

Zonthermie

Verkenning businesscase incl. warmteopslag (stimuleren)

Ruimtelijke inpassing organiseren

Lokale restwarmte

X

Veiligstellen ontkoppeling warmte

Centrale omgevingsluchtwarmtepomp

Nader te onderzoeken en uit te werken optie

Openbaar 33

4

Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling

Openbaar 34

4. Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling

Van een strategie naar concrete stappen De uitvoering van de warmtenetstrategieën vraagt inzet van verschillende stakeholders en de gemeente Arnhem. De gemeente Arnhem kan hierin verschillende rollen aannemen en keuzes maken voor wat betreft de samenwerking met stakeholders. In dit hoofdstuk is een advies opgenomen welke rol de gemeente Arnhem zou kunnen aannemen, passend bij de warmtenetstrategieën 3 en 4. • Het advies is uitgewerkt langs de verschillende te organiseren activiteiten ten aanzien van warmtenetontwikkeling, om te komen tot de warmtenetstrategie 3 en/of 4. • Vervolgens is advies gegeven over gemeentelijke interventies. • Met als uitkomst drie varianten op de benodigde samenwerking en rolinname van de gemeente.

Vraaganalyse

Bronnenanalyse Uitgangspunten

Mogelijke toekomstbeelden: scenario’s

Inhoudelijke afweging warmtenetstrategieën De warmtenetstrategie Uitwerking warmtenetstrategie Richtinggevend kader voor prioritering van wijken Een uitwerking van de warmte-infrastructuur

Bronnenstrategie

Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling Openbaar 35

4. Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling

Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling Het handelingsperspectief van gemeenten in de warmtemarkt is in beginsel beperkt. Er zijn weinig wettelijke mogelijkheden om in de gebouwde omgeving de warmtevoorziening te sturen (zie bijlage 6). Daarnaast is het aannemelijk dat de huidige markt en stakeholdersituatie in Arnhem niet leidt tot de gewenste ontwikkeling van een warmtenet (zie vorige slide). Een actieve beïnvloeding van en/of samenwerking met gebouweigenaren, inwoners, woningcorporaties en warmtebedrijven is gewenst. In de hiernaast weergegeven figuur zijn de vier perspectieven op overheidshandelen vormgegeven. Deze vier perspectieven zijn onderscheidend van elkaar over twee assen. Ten eerste de mate waarin een gemeente zelf initiatief neemt of dit initiatief aan de markt laat. Ten tweede de mate waarin de gemeente stuurt op een resultaat/prestatie of meer randvoorwaarden schept waarin het resultaat behaald kan worden. De gewenste actieve beïnvloeding in de Arnhemse warmtemarkt komt vooral tot uiting in de presterende en netwerkende rol van de gemeente Arnhem. Op de volgende pagina is per activiteit een advies uitgewerkt welke gemeentelijke interventie passend is.

Openbaar 36

4. Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling

Advies gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling (1/2) 1. Wijkprocessen gericht op vraagontwikkeling Geen wettelijke sturingsinstrumenten. Grote kans op marktfalen (collectieve besluit van een wijk/buurt om tot collectieve warmte over te gaan komt niet vanzelf tot stand). • Netwerkende en responsieve gemeente gewenst • Passende interventie is doorontwikkeling Arnhemse Wijkaanpak

2. Planontwikkeling: businesscases maken / kansen pakken / dealmaking / projectontwikkeling Nog geen wettelijke sturingsinstrumenten. In de toekomst warmtekavels en concessie als wettelijk instrument (zie bijlage 6). Grote kans op marktfalen (businesscase-ontwikkeling komt door onrendabele businesscase onvoldoende op gang). • Presterende en/of netwerkende gemeente gewenst • Passende interventies zijn: inrichting projectbureau (kan i.s.m. met marktpartij of provincie) in het ondersteunen van planvorming, opstellen businesscase en projectontwikkeling.

* RES= Regionale Energiestrategieën

3. Warmtebronontwikkeling Geen wettelijke sturingsinstrumenten. Kans op marktfalen (duurzame bronontwikkeling komt onvoldoende op gang), en onrendabele businesscase blijft. Betrokkenheid gemeente van belang voor verkrijgen subsidie en afstemming vraagontwikkeling en bronontwikkeling. • Presterende en/of netwerkende gemeente gewenst • Passende interventies zijn: samenwerken in exploratie duurzame warmtebronnen (geothermie), faciliteren van vergunningen en mogelijk aandeelhouderschap in ontwikkeling en exploitatie. Voor potentieel aandeelhouderschap kan nader verkend worden of en welke gemeentelijke rol in ontwikkeling en/of exploitatie van duurzame warmte bijdraagt aan het behalen van doelstellingen.

Openbaar 37

4. Gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling

Advies gemeentelijke interventies warmtenetontwikkeling (2/2) 4. Regionaal niveau: allocatie regionale warmtebronnen Geen wettelijke sturingsinstrumenten. Marktfalen mogelijk (allocatie bronnen komt niet vanzelf tot stand). In het RES-proces* vindt intergemeentelijke allocatie van warmtebronnen plaats (Regionale Structuur Warmte). Daarnaast is publiek-private samenwerking mogelijk met de AVR zelf en/of Vattenfall in de uitbreiding van de warmtelevering. • Netwerkende gemeente gewenst • Passende interventies zijn: samenwerken en afstemmen met regionale gemeenten, samenwerken met AVR en/of Vattenfall 5. Verdere verduurzaming huidige warmtenet (verlaging temperatuur) Geen wettelijke sturingsinstrumenten als gemeente. In de warmtewet 2 worden prestatienormen opgenomen voor de CO2-uitstoot. Verdere verduurzaming ligt daarmee in lijn met eisen uit warmtewet 2. Geen grote kans op marktfalen. • Netwerkende gemeente mogelijk in samenwerking duurzame bronexploratie van Vattenfall.

6. Netbeheer van een warmtenet Geen wettelijke sturingsinstrumenten als gemeente. Marktfalen onzeker en afhankelijk van kostprijs en uitwerking warmtewet 2. • Presterende, netwerkende en/of responsieve gemeente gewenst. • Mogelijkheid tot participatie in warmte(net) bedrijf en/of vormgeven warmtekavels en concessie

7. Exploitatie van een warmtenet Geen wettelijke sturingsinstrumenten als gemeente. Kans op marktfalen onzeker, maar kans op overheidsfalen is minstens even groot. • Rol en interventies: zie 6. Netbeheer van een warmtenet

Openbaar 38

Ontwikkeling warmtenetstrategie vraagt regie en afstemming tussen uit te voeren activiteiten De ontwikkeling van een gewenst warmtenet in de gebouwde omgeving vraagt kennis en kunde in het omgaan met de risico’s van warmteprojectontwikkeling. Naast de beschreven technologische onzekerheden (slide 10) zijn er diverse ontwikkelrisico’s (vollooprisico, onrendabele top, zie slide 28) en politiek-bestuurlijke risico’s (verandering van beleid door de tijd heen) die een rol spelen in de projectontwikkeling van warmtenetten. De ontwikkeling van een warmtenet vraagt om continue afstemming tussen de vorm te geven activiteiten. Op deze wijze kunnen de betrokken partijen tot de beheersing van de projectrisico’s komen. De gemeente is daarin afhankelijk van Vattenfall, de woningcorporaties, de gebouweigenaren en marktpartijen. Maar deze partijen zijn ook afhankelijk van de gemeente. Een samenwerking is gewenst, net als nauwe afstemming tussen de activiteiten.

De mate waarin de gemeente regie wil voeren in deze samenwerking kan verschillen. We onderscheiden drie (verder uit te werken) varianten van afstemming passend bij de warmtenetstrategieën 3 en 4. A. Intensief betrokken, met strakke inhoudelijke sturing en participatie in een warmte-infrabedrijf parallel aan Arnhemse wijkaanpak B. Intensief betrokken, met inhoudelijke sturing, projectbureau + expertise (businesscases + planontwikkeling) parallel aan Arnhemse wijkaanpak C. Minder intensief betrokken, met een inhoudelijke sturing en subsidies voor planontwikkeling.

Openbaar 39

www.berenschot.nl /berenschot

Openbaar 40

B1

Bijlage 1: Vraaganalyse Zie separaat document

Openbaar 41

B2

Bijlage 2: Bronnenanalyse Zie separaat document

Openbaar 42

B3

Bijlage 3: Achtergrond scenario’s Zie separaat document

Openbaar 43

B4

Bijlage 4: Betrokken stakeholders Zie separaat document

Openbaar 44

B5

Bijlage 5: Verkenning tracés en kosten Zie separaat document

Openbaar 45

B6

Bijlage 6: Analyse marktfalen & wettelijk kader Zie separaat document

Openbaar 46

Warmtevraaganalyse Arnhem Bijlage 1: Vraaganalyse

Openbaar

Rekenmodel Caldomus

Voor Arnhem zijn meerdere analyses uitgevoerd om inzicht te krijgen in welke aardgasvrije warmteinfrastructuur het meest geschikt is voor een buurt, uitgaande van de laagste maatschappelijke kosten. Met het rekenmodel Caldomus van Innoforte is per buurt in Arnhem, ter validatie van eerdere onderzoeken, bepaald welke toekomstige aardgasvrije infrastructuur én gebouwrenovatieniveau tot de laagste maatschappelijke kosten leiden over de gehele warmteketen. Van opwek/productie van warmte tot aan de levering in de woning en de bijbehorende verzwaring van het elektriciteitsnet. In de analyse zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: • Gegevens van gebouwen en buurten uit BAG en CBS. • Caldomus classificeert gebouwen naar 8 woningtypen en 6 utiliteitsvormen die gebouwd zijn in 8 bouwperioden. • Als referentie gaan we uit van aardgas verwarming. Daarmee wordt bepaald of in buurten die nu al op een warmtenet zijn aangesloten ook op basis van de huidige inzichten een warmtenet de voorkeur heeft. • Als toekomstige infrastructuren berekenen we de voorhanden zijnde oplossingen van dit moment: de individuele all electric oplossing , midden temperatuur warmtenetten (MT, 70-40°C) en lage temperatuur warmtenetten (LT, 40-25°C). • Om de warmtevraag van gebouwen te reduceren dienen ze bouwkundig en installatietechnisch aangepast te worden.

Caldomus kent een drietal renovatieniveaus: R, R+ of R++. Na renovatie hebben deze gebouwen dan respectievelijk een energielabel B, A++ of A++++. • Voor de energiebelastingen gaan we uit van de in het Klimaatakkoord in het vooruitzicht gestelde aanpassingen voor 2026: - Een verhoging van de EB met € 0,06/m3 voor aardgas; - Een verlaging van de EB met € 0,05/kWh voor elektriciteit. • De kosten voor de aanschaf van een warmtepomp zijn onderhevig aan een prijsontwikkeling. Er is rekening gehouden, met een toekomstige prijsdaling van 25%. Dit als gevolg van een groeiende markt voor warmtepompen. • In Caldomus is, naast de drie hiervoor genoemde infrastructuren, ook gerekend met twee concepten waarbij duurzaam opgewekt groen gas (biogas of waterstof) is in te zetten voor de warmtevoorziening. Gezien de verwachte beperkte beschikbaarheid van groen gas gebruiken wij deze niet als voorkeurs toepassing. Afhankelijk van de toekomstige beschikbaarheid, kan in een later stadium een deel van de nu als all-electric geclassificeerde buurten of de buurten die nog niet eenduidig zijn te classificeren als warmtenet of all-electric mogelijk wel op groen gas worden aangesloten. • Warmte voor industriële processen is niet meegenomen in de berekeningen vanwege de lage potentie voor levering van MT/LT warmte.