Agendabundel

71

Gemeente Brunssum | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 4

16

72

Gemeente Brunssum | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 4

3. Bronanalyse In hoofdstuk 2 is beschreven wat vanuit het perspectief van de gebouwen de beste techniek is om aardgasvrij te worden. In dit hoofdstuk kijken we naar het aanbod van energiebronnen: Wat is vanuit perspectief van beschikbare bronnen en infrastructuur de beste techniek om aardgasvrij te worden? Als eerste komt de hoeveelheid beschikbare energie in Brunssum aan bod. Daarna volgt de infrastructuur en tot slot de geschiktheid van de ondergrond voor diverse technieken. In de laatste paragraaf wordt dit alles samengevat. De hoeveelheid warmte wordt uitgedrukt in terajoule, TJ. Eén terajoule staat ongeveer gelijk aan het jaarlijkse gasverbruik van 26 huishoudens. Tenzij anders vermeld, is de bron van deze gegevens de warmteatlas.

3.1 Bronnen Energie kan uit diverse bronnen komen, hieronder worden de belangrijkste toegelicht.

Elke strategie: Elektriciteit Een belangrijke energiebron voor bijna alle genoemde strategieën, maar in het bijzonder voor warmtepompen, is elektriciteit. Elektriciteit is ook een mogelijke bron voor het produceren van koude. In deze studie wordt desondanks niet in gegaan op de vraag of er voldoende elektriciteit beschikbaar is. Dat komt niet omdat dat geen belangrijke vraag is, maar omdat de schaal van één gemeente hiervoor niet de juiste is en omdat elektriciteit niet alleen voor verwarmen van gebouwen gebruikt wordt. Elektriciteitsverbruik zal in Nederland de komende decennia grondig veranderen, ook door elektrisch vervoer en elektrificatie van de industrie. Bovendien kan elektriciteit relatief eenvoudig worden verplaatst via hoogspanningsmasten. Daarom wordt het totale elektriciteitsvraagstuk regionaal onderzocht in de RES. De transitievisies die alle gemeentes opstellen, vormen input voor een volgende versie van de RES. Gebouweigenaren kunnen met zonnepanelen ook hun eigen elektriciteit opwekken.

Strategie 4 en 5: Biogas en waterstof Biogas is een (toekomstige) bron voor strategie 4: hybride warmtepompen. Biogas is gas gemaakt van natuurlijke reststromen. Wanneer dit gas geschikt gemaakt is om in het gasnet te voeden, wordt de term groengas gebruikt. In Brunssum is in potentie 35 TJ groengas per jaar beschikbaar. Dit betreft vooral reststromen van grasland en akkerbouw. Daarnaast is er 7 TJ te winnen uit GFT afval en 3 TJ uit mest. In de berekening is er rekening mee gehouden dat alleen reststromen benut worden, zodat biogas niet concurreert met voeding.

73

Gemeente Brunssum | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 4

18

Ook andere sectoren willen gebruik maken van biogas. Het is daarom aannemelijk dat dit gas niet allemaal beschikbaar komt voor de bebouwing van Brunssum. Toekomstige ontwikkelingen die het aanbod van reststromen kunnen beïnvloeden (bijvoorbeeld minder vee of minder maaien van bermen) zijn niet meegenomen. Het is aannemelijk dat het aanbod reststromen in de toekomst lager wordt. Groene waterstof wordt gemaakt van elektriciteit. Om dezelfde redenen die bij elektriciteit genoemd worden, is het daarom moeilijk om voor alleen gemeente Brunssum een inschatting te maken. Het zal in ieder geval tot 2030, en waarschijnlijk ook daarna, een schaarse bron van energie blijven.

Strategie 2: Hoge temperatuurbronnen voor warmtenet Biomassa Biomassa voor individuele installaties is onwenselijk, vanwege de nadelige gevolgen voor de luchtkwaliteit en fijnstof. Bij een centrale stookinstallatie is de luchtkwaliteit door rookgasfilters beter te controleren, biomassa wordt daarom alleen beschouwd als potentiële bron voor collectieve warmte. Er is beperkte potentie voor biomassa in Brunssum: 24 TJ. Over de duurzaamheid van biomassa is veel discussie. Biomassa uit een lokale reststroom is het meest duurzaam. Alleen houtachtig snoeiafval en reststromen uit bossen binnen de gemeentegrenzen zijn daarom meegeteld in de potentie. Geothermie – hoge temperatuur Geothermie is het oppompen van heet water diep uit de grond. Het kan op termijn

een

belangrijke

bron

van

warmte worden in Nederland. Deze techniek is nog relatief nieuw, waardoor nog

geen

getalsmatige

inschatting

gegeven kan worden van de potentie. Wel is er door de mijnbouwhistorie in deze regio relatief veel bekend over de ondergrond. De kans dat er op 500 tot 4000 meter diepte grondwater met hoge temperatuur gevonden wordt, is in Zuid-Limburg erg klein. Figuur 3.1: Kaart uit de Warmteatlas met potentie voor geothermie. Donkerder paars betekent meer potentiële energie

74

Gemeente Brunssum | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 4

19

Industriële restwarmte Er is in Brunssum maar één bedrijf dat over een significante hoeveelheid restwarmte beschikt: de steenfabriek van Wienerberger Poriso. De steenfabriek ligt redelijk dicht bij de bebouwde kom, wat de kansen hiervoor vergroot. De exacte potentie moet nader worden onderzocht, er is nu een grove schatting gedaan van 50 TJ per jaar. .

Figuur 3.2: Locaties waar warmte uit water gewonnen kan worden (aquathermie). Vennen, vijvers en beken met een potentie van minder dan 1 TJ zijn niet getoond, maar wel meegeteld in de totale potentie.

Strategie 3: Lage temperatuur bronnen voor warmtenet Aquathermie Aquathermie is het winnen van warmte uit water met behulp van een (grote) warmtepomp. Bij aquathermie is naast de hoeveelheid beschikbare energie ook de afstand van het water tot de bebouwing van belang, omdat de infrastructuur duur is om aan te leggen. Er zijn twee soorten bronnen voor aquathermie: oppervlaktewater en rioolwater. Warmte uit rioolwater kan worden gewonnen bij waterzuiveringen of rioolgemalen. Deze ontbreken echter in Brunssum, deze vorm van aquathermie heeft dus geen potentie. Er is wel redelijk wat oppervlaktewater in Brunssum, dat bovendien ook redelijk dicht in de buurt van bebouwing ligt. De totale potentie voor aquathermie uit oppervlaktewater is zo’n 70 TJ. Aquathermie kan ook worden ingezet voor het koelen van gebouwen.

75

Gemeente Brunssum | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 4

20

Water in mijngangen Dit is een bijzondere variant op aquathermie: er wordt warmte gewonnen uit water dat in oude mijngangen staat. Onder het hele grondgebied van Brunssum liggen oude mijngangen. Het gebied was verdeeld tussen diverse mijnbedrijven. Het water in deze mijngangen is warmer dan oppervlaktewater, waardoor warmtepompen er meer warmte uit kunnen halen dan bij reguliere aquathermie. Het water is echter wel minder goed bereikbaar: er moeten twee boringen gedaan worden voor aanvoer en retour uit de gangen. De totale potentie in Brunssum is onbekend. Met het mijnwater is al een project gaande: in proeftuin Lemmender/Brunssum Noord is restwarmte uit de mijngangen één van de mogelijke warmtebronnen die wordt overwogen. In Heerlen ligt het enige Nederlandse project met deze bron. Hier wordt van zo’n 700 meter diepte water van 30 graden opgepompt. Hiermee worden 350 woningen verwarmd.

Strategie 1, 2 en 3: Ondergrond, WKO en bodemwarmtepompen Bij diverse technieken om zonder aardgas te verwarmen, speelt de bodem een grote rol. Geothermie is al benoemd. Dit is het winnen van aardwarmte op heel grote diepte (meer dan 500 meter, in de praktijk vaak twee à drie kilometer). Maar ook minder diep kan de ondergrond op diverse manieren een rol spelen: • Een warmtepomp haalt zijn energie uit de omgeving. In de praktijk is dat meestal of buitenlucht of de bodem. Er lopen buizen met een vloeistof de grond in, die warmte en/of koude uit de bodem winnen. Dit heet een gesloten systeem. • Aquathermie en sommige andere technieken voor collectieve warmte zijn efficiënter als in de zomer warmte in het grondwater kan worden opgeslagen om in de winter te gebruiken. Dit heet Warmte-koude Opslag, WKO. Deze techniek wordt vooral toegepast bij grotere projecten, van collectieve installaties voor een grotere flat tot warmtenetten voor een complete wijk. Anders dan in veel andere Parkstadgemeentes, is de ondergrond in Brunssum vrijwel overal geschikt voor het opslaan van warmte.

Alleen op de Brunssummerheide geldt een beperking vanwege

natuurbescherming en is de bodem ook technisch minder geschikt. Gezien de geringe hoeveelheid bebouwing in dat gebied, levert dat weinig belemmering op voor de warmtetransitie. Tegelijk zijn er in Brunssum nog helemaal geen bodembronnen bekend volgens de Warmte-atlas. Dat betekent dat er een groot onbenut potentieel is en dat er een kans ligt om dit aan te moedigen.

76

Gemeente Brunssum | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 4

21

Opwaarderen van temperatuurniveau In deze analyse is meegenomen welke

100-600

temperatuur

600-1.000

ongeschikt Redelijk – goed geschikt Goed geschikt

> 1.000

Zeer geschikt

bepaalde

< 100

bronnen

minimaal hebben. Het is mogelijk om

Breuken wvp1

met een warmtepomp de temperatuur

dwarsdoorsnedes

van elke willekeurige bron te verhogen. Dat kan centraal of plaatselijk. Zelfs het verhogen van de temperatuur op het niveau van één woning is mogelijk, dat gebeurt met een boosterwarmtepomp. Uiteraard kost dat wel energie. Hoe kleiner

het

temperatuurverschil dat

overbrugd moet worden, hoe beter dat is voor het energiegebruik. Bij een temperatuur onder de 55 à 60 graden is altijd een oplossing nodig

Figuur 3.5: Geschiktheid van de bodem voor WKO.2

voor warm tapwater. In verband met legionella moet dat namelijk minimaal tot 60 graden verwarmd worden.

77

Gemeente Brunssum | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 4

22

< 180 kW

> 1450 kW

180 – 900 kW 900 – 1450 kW

Totaaloverzicht bronnen voor warmtenet In figuur 3.5 is te zien hoeveel energie er jaarlijks maximaal theoretisch beschikbaar kan komen uit de eerder benoemde bronnen. In rood staan de bronnen die een hoge temperatuur kunnen leveren. In blauw staan bronnen die lage temperatuur kunnen leveren aan een warmtenet. Ter vergelijking is in roze de warmtevraag van alle gebouwen in Brunssum aangegeven. Dit is de huidige warmtevraag, dankzij isolatie zal deze vraag in de toekomst waarschijnlijk lager zijn.

Energievraag 2019

977

Aquathermie

70

Industrie

50

Biomassa

24

Biogas

35 0

LT bron: 30-50 graden

HT bronnen: 70-90 graden

200

400

600

800

Bronpotentie (TJ/jaar) Figuur 3.6: Hoeveelheid energie voor diverse warmteoplossingen in Brunssum (TJ per jaar).

78

Gemeente Brunssum | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 4

23

1000

3.2 Impact op elektriciteits- en gasnet De energie- en warmtetransitie heeft impact op het bestaande elektriciteits- en gasnet. Netbeheerder Enexis is de eigenaar van deze netten. Bij beide onderdelen speelt een andere opgave. Elektriciteitsnetten worden meer belast en moeten verzwaard worden. Gasnetten daarentegen zullen op termijn waar het kan verdwijnen, maar moeten tot die tijd wel nog worden onderhouden.

Elektriciteitsnet verzwaren Om de warmtetransitie mogelijk te maken, is verzwaring van het elektriciteitsnet noodzakelijk. In Brunssum valt de benodigde verzwaring van kabels relatief mee, wel zijn er bij grote aantallen warmtepompen in een meerderheid van de wijken nieuwe transformatorhuisjes (MS/LS station) nodig. Afstemming met Enexis is van belang om te zorgen dat de verzwaringen op tijd ingepland kunnen worden. De wijken waar veel verzwaringen nodig zouden zijn én waar uit de pandanalyse veel potentie voor warmtepompen volgt, hebben daarbij de eerste prioriteit. In Brunssum gaat het dan vooral om Amstenraderveld en Emma. Van de ongeveer twintig buurten met veel potentie voor een hybride warmtepomp, is in meer dan de helft minimaal één nieuw transformatorhuisje (MS/LS station) en netverzwaring noodzakelijk. In bijlage IV staat uitgebreider beschreven hoe Enexis heeft onderzocht wat daarvan de gevolgen zijn.

Figuur 3.3: Schermafbeelding uit de tool van Enexis; benodigde netverzwaring wanneer 50% van de bebouwing over gaat op een hybride warmtepomp.

79

Gemeente Brunssum | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 4

24

Gasnet Als inwoners zijn overgestapt op duurzame verwarming, kunnen de gasleidingen verwijderd worden. Dat kan wel alleen als álle bewoners in een buurt of gebied meedoen en dat zal op korte termijn dus alleen gebeuren bij de aanleg van een warmtenet. Maar ook als het gasnet behouden blijft is er een koppelkans. Namelijk om de vervanging van leidingen te combineren met andere werkzaamheden in de openbare ruimte. In Brunssum bestaat meer dan de helft van het gasnet uit PVC. Deze leidingen zullen normaal gesproken voorlopig niet vervangen worden. De meeste overige gasleidingen zijn van staal. Hier is vervanging binnen tien jaar heel waarschijnlijk. In figuur 3.4 staat waar deze leidingen liggen. In het zuiden en oosten van de gemeente zijn grotere wijken/buurten die nog geheel van stalen leidingen zijn voorzien. Reden om met Enexis af te stemmen wanneer hier vervanging gepland is en welke koppelkansen er zijn met andere ondergrondse werkzaamheden.

Figuur 3.4: Gasleidingen in Brunssum.

80

Gemeente Brunssum | Transitievisie Warmte 2.0 | Bijlage 4

25