Bijlage 1 Bodemenergieplan De Frans

Bodemenergieplan De Frans Heerhugowaard Gemeente Dijk en Waard 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Contactpersoon DR.IR. PHILIP VISSER Senior specialist geohydrology / hydrogeology

T +31 6 4664 7395 M +31 6 4664 7395 E philip.visser@arcadis.com

2

Arcadis Nederland B.V. Postbus 264 6800 AG Arnhem Nederland

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Inhoudsopgave 1

Inleiding en aanleiding

4

2

Bodemenergiesystemen

8

2.1

Principes bodemenergie

8

2.2

Bodemenergie voor De Frans

9

2.3

Energievraag en aantallen doubletten

9

3

4

5

Bodemenergieplan

10

3.1

Uitgangspunten en bereik

10

3.2

Plankaart en uitwerking

10

3.3

Beleids- en ordeningsregels

11

Beleid en juridisch kader

13

4.1

Gemeentelijk beleid

13

4.2

Wettelijk kader bodemenergiesystemen

13

4.2.1

Omgevingswet en Bal

13

4.2.2

Bepalen bevoegd gezag

14

4.2.3

Vergunning onttrekken en infiltreren

14

4.2.4

Lozingen

14

Bijlagen

16

Referenties

35

Colofon

37

3

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Samenvatting Inleiding De Frans is een langgerekt, stedelijk gebied aan de noordwestrand van Heerhugowaard dat een stapsgewijze transformatie ondergaat van een bedrijventerrein naar woon- en werkgebied. Het grootste deel van De Frans wordt in relatief hoge dichtheid bebouwd met voornamelijk appartementencomplexen. Alleen in deelgebied De Tuin worden eengezinswoningen geplaats of kleinschalige appartementencomplexen. Voor de warmte- en koude-voorziening zijn verschillende opties mogelijk. De warmte- en koude-netten van het Waerdse Energie Circuit en HVC zullen naar De Frans aftakken en enkele aansluitingen zijn al voorzien. De nieuwbouw en het gebied zijn ook zeer geschikt voor gebruik van energie uit de bodem door middel van warmte -en koudeopslag (WKO), oftewel open bodemenergiesystemen (OBES). Er zijn ook al initiatieven op dit gebied. Bijvoorbeeld in deelgebied Hart krijgen enkele woongebouwen collectieve warmtepompen met een gedeelde OBES. Bodemenergie Een open bodemenergiesysteem (OBES) pompt grondwater via een bron (grondwaterput) uit diepe (tientallen tot honderden meters) zandlagen in de ondergrond. Dit water wordt gebruikt om via een warmtewisselaar warmte of koude te leveren aan een gebouw. Het daardoor afgekoelde of opgewarmde water wordt vervolgens via een andere bron weer teruggebracht in de bodem.

Zo ontstaan “bellen” warm en koud grondwater waarin warmte of koude wordt opgeslagen. In het daaropvolgende seizoen wordt dit proces omgedraaid en het afgekoelde of opgewarmde grondwater wordt weer opgepompt en gebruikt voor koeling of verwarming. Netto wordt geen grondwater onttrokken. Het is belangrijk te voorkomen dat menging van warme en koude grondwater optreedt (interferentie). De positionering van de bronnen van OBES luistert daarom nauw. Bodemenergieplan (BEP) De Frans wordt over een langere periode en door verschillende partijen ontwikkeld. Iedere ontwikkelaar kan kiezen voor een vorm van warmte- en koude-voorziening. Daarom is het gewenst dat sturing wordt gegeven aan het gebruik van de ondergrond voor bodemenergie. Dit om te voorkomen dat systemen in een ontwikkelfase worden aangelegd op een manier waardoor het gebruik van de ondergrond voor bodemenergie in andere fasen of locaties onmogelijk wordt. En om de ondergrond optimaal te kunnen benutten voor bodemenergie, waarbij er geen sprake is van onacceptabele interferentie en/of effecten op andere grondwaterbelangen. Hiertoe dient het Bodemenergieplan (BEP). N.B. Het BEP legt geen verplichting op om bodemenergie te gebruiken. Maar initiatiefnemers die bodemenergie willen toepassen hebben zich aan de ordeningsregels uit het BEP te houden.

Juridisch De gemeente Dijk en Waard kan een interferentiegebied en bijbehorend BEP voor De Frans vaststellen. Artikel 8.2.11 van het Invoeringsbesluit Omgevingswet regelt dat de gemeentelijke verordeningen waarin interferentiegebieden zijn aangewezen, tot een bij Koninklijk Besluit te bepalen datum blijven gelden. Het overgangsrecht regelt verder dat deze verordeningen tot uiterlijk eind 2031 kunnen worden omgezet naar het omgevingsplan. Het BEP kan door de provincie worden verankerd in een provinciale beleidsregel. Ongeacht of het BEP in een provinciale beleidsregel wordt opgenomen, zal de provincie (het bevoegd gezag voor OBES) nieuwe vergunningaanvragen voor open bodemenergiesystemen moeten toetsen aan de regels uit het BEP. Ordeningsregels Uitgangspunt is dat ieder deelgebied een eigen, collectief bodemenergiesysteem kan ontwikkelen. Op grond van dit uitgangspunt zijn ordeningsregels opgesteld. De belangrijkste ordeningsregels omvatten: •

Een verbod op het gebruik van gesloten bodemenergiesystemen (GBES), behalve in deelgebied De Tuin. Dit omdat GBES minder energie-efficiënt is, waardoor een veelvoud van deze systemen nodig is t.o.v. OBES. Dit resulteert in een groot ruimtebeslag. In deelgebied De Tuin komen voornamelijk eengezinswoningen of kleinschalige appartementencomplexen. De schaalgrootte is daar te klein voor OBES en GBES is wel toegestaan. • Een verdeling van het plangebied in “warme” en “koude” zones, waarbinnen de warme en koude bronnen van de OBES geplaatst mogen worden. Deze gebieden zijn op de plankaart in het BEP aangegeven. Effecten De verdeling van OBES volgens de plankaart en met capaciteiten die aansluiten bij de geschatte warmte- en koudebehoefte per deelgebied is in een grondwater- en warmtetransportmodel doorgerekend. De effecten op grondwaterstanden en de grondwatertemperatuur zijn hiermee in beeld gebracht. Bij deze verdeling blijken geen negatieve effecten op de omgeving (b.v. zetting, verdroging) of op andere grondwatergebruikers (bestaande OBES in de omgeving van De Frans) op te treden.

4

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

1

Inleiding en aanleiding

De Frans is een langgerekt, stedelijk gebied aan de noordwestrand van Heerhugowaard (Figuur 1). Het projectgebied ligt tussen de spoorlijn in het noordwesten en de Westtangent in het zuidoosten. De zuidwestgrens wordt gevormd door de Umbriëllaan en het gebied loopt in het noordoosten door tot en met het AZC Heerhugowaard. Het projectgebied kent momenteel een divers gebruik en een indeling in vier deelgebieden (Figuur 2). De Frans is een gebied dat een stapsgewijze transformatie zal ondergaan van een bedrijventerrein naar een aantrekkelijk woon- en werkgebied. Het zal een dynamisch woon-werkgebied worden als onderdeel van het stationskwartier. De gebiedsvisie [1] voorziet in vijf deelgebieden, ieder met eigen (menging van) functies (Figuur 3). Over Morgen heeft een Strategie Energievoorziening (2023) opgesteld [2]. Totaal worden er ongeveer 900-1.100 woningen gebouwd de komende 15-20 jaar. In de gebieden De Kop, Het Hart en De Campus wordt in relatief hoge dichtheid gebouwd met vrijwel uitsluitend appartementen. In het gebied De Tuin worden veelal eengezinswoningen geplaats of kleinschalige appartementencomplexen. Deelgebied het Hof bestaat uit een bestaand woonzorgcomplex. Een deel van dit complex wordt (mogelijk) gesloopt en vervangen door nieuwbouw met nieuwe functies [2]. In Tabel 1 is ter indicatie het totaal aantal woningen per deelgebied geschetst.

Tabel 1: Aantal woningen per deelgebied (bron: [2]). Deelgebied De Kop Het Hof Het Hart De Campus De Tuin

Aantal woningen 200-250 0 400-500 200-250 80-100

Omdat nieuwbouw zeer goed geïsoleerd is, is het zeer wenselijk dat de woningen - naast verwarmd - ook gekoeld kunnen worden. Om de gebouwen efficiënt te kunnen voorzien van koeling is het in een gebiedsontwikkeling met hoge dichtheden wenselijk dat gebruik gemaakt kan worden van energie uit de bodem door middel van warmte -en koudeopslag (WKO), oftewel open bodemenergie systemen (OBES). OBESen zijn economisch gezien aantrekkelijk bij een schaal van 150-250 woningen [2]. Hoeveel woningen er op één OBES-doublet aangesloten kunnen worden, is afhankelijk van de geschiktheid van de ondergrond op locatie en hoe de energievoorziening wordt ontworpen. Wanneer meer warmte als koude wordt gevraagd door woningen (o.a. door de relatief hoge vraag naar warm tapwater) ontstaat een thermische onbalans in de ondergrond. Daarom kan een voorziening om de energiebalans in de bodem te herstellen (regeneratie) nodig zijn. Er zijn diverse mogelijkheden voor regeneratie aanwezig, zoals gebruik van tweede warmtebronnen (buitenlucht, restwarmte, warmtenet). Duurzame Ring Heerhugowaard (DRH) is een energieverbinding tussen bedrijven, instellingen en wooncomplexen. Overschotten aan warmte of koude van bedrijven worden via het Waerdse Energie Circuit (WEC) geleverd aan bijvoorbeeld wooncomplexen. Het geplande tracé van het WEC loopt langs de gebiedsontwikkeling.

Het ligt in de bedoeling in ieder geval wooncomplexen aan de Deimoslaan en de Hectorlaan en het Trinitas College Johannes Bosco op dit warmtenet aan te sluiten [3]. Het warmtenet van HVC Het loopt van de bio-energiecentrale van HVC in Alkmaar naar Heerhugowaard. Het tracé wordt in fasen (tracédelen) aangelegd. De planning is dat ook dit tracé door De Frans zal lopen. Het Trinitas College Johannes Bosco heeft een OBES in deelgebied Campus [4]. Dit systeem in het eerste watervoerend pakket functioneert echter niet naar wens en is daarom feitelijk buiten gebruik. In het Hart worden momenteel ongeveer 150 woningen gebouwd en ontwikkeld door BOT bouw en Groen en Groen Vastgoed. Deze woongebouwen krijgen collectieve warmtepompen per ontwikkelfase met een gedeelde OBES.

5

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Figuur 1: Ligging plangebied De Frans in Heerhugowaard.

Figuur 2: huidige gebruik De Frans (bron: [1]).

6

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Figuur 3: indeling in toekomstige deelgebieden en functies (bron: [1]). Bodemenergieplan De deelgebieden worden gefaseerd en over meerdere jaren ontwikkeld door meerdere ontwikkelaars. Dit geeft een risico dat eerdere ontwikkelingen op het gebied van OBES latere ontwikkelingen kunnen hinderen. Daarom is een bodemenergieplan (BEP) nodig om de ondergrond optimaal te kunnen benutten voor bodemenergie, waarbij er geen sprake is van onacceptabele interferentie en/of effecten op andere grondwaterbelangen. Het onderhavige bodemenergieplan voor plangebied De Frans is gebaseerd op de te verwachten warmte- en koudevraag van het te ontwikkelen programma. Uitgangspunt is dat ieder deelgebied een eigen, collectief bodemenergiesysteem kan ontwikkelen. Op grond van dit uitgangspunt zijn ordeningsregels opgesteld waaraan de initiatiefnemers van de OBESen zich moeten houden en waaraan bij de vergunningverlening voor de Omgevingswet door provincie NoordHolland zal worden getoetst. Dit bodemenergieplan is als volgt opgebouwd: • • • • • • •

7

Hoofdstuk 2 omvat een algemene beschrijving van soorten bodemenergiesystemen; In hoofdstuk 3 volgt de uitwerking van het bodemenergieplan, met ordeningsregels en toelichting op de plankaart; Hoofdstuk 4 schetst het vigerende beleid en juridische aspecten; De plankaart is weergegeven in Bijlage A. Bijlage B gaat in op de potentie voor bodemenergie van de ondergrond van het plangebied. In Bijlage C worden de modelberekeningen beschreven die ten grondslag liggen aan de ordening van de OBESen. De effecten op de omgeving worden afgewogen in Bijlage D

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

2

Bodemenergiesystemen

2.1

Principes bodemenergie

Onder bodemenergie wordt het winnen en opslaan van thermische energie (warmte en koude) in de ondergrond verstaan. Bij bodemenergie (tot 500 m diep) wordt de ondergrond gebruikt om ’s winters warmte te winnen en ’s zomers koude. De warmte uit ondiepe bodemenergie kan gebruikt worden in een (water-water) warmtepomp voor lagetemperatuurverwarming en de koude voor koeling. Er zijn verschillende varianten van bodemenergiesystemen. De twee belangrijkste groepen zijn de zogenaamde “gesloten bodemenergiesystemen” (GBES) en “open bodemenergiesystemen” (OBES). GBES zijn minder efficiënt dan OBES. Hierdoor moeten veel meer van deze systemen in de ondergrond worden geplaatst in vergelijking met een OBES om dezelfde energieopbrengst te verkrijgen. Vanwege de beperkte ruimte en relatief grote benodigde hoeveelheid energie is ervoor gekozen alleen open bodemenergiesystemen toe te staan in het plangebied De Frans, met uitzondering van deelgebied De Tuin. In deelgebied De Tuin komen individuele grondgebonden woningen. De energievraag is daar te laag om met een (gezamenlijke) OBES te volstaan. GBES (individueel of gezamenlijk) kan in De Tuin worden toegepast. Open bodemenergiesystemen gebruiken het grondwater dat vrijwel overal in Nederland in zandige en grindige bodemlagen voorkomt (tot dieptes van ca. 400m). Bij open bodemenergiesystemen wordt netto geen grondwater onttrokken.

Al het onttrokken grondwater wordt weer terug in de bodem gebracht. Open bodemenergiesystemen bestaan meestal uit één of meerdere paren van bronnen: doubletten. Via de koude bron wordt ’s zomers grondwater onttrokken dat vervolgens (via een warmtewisselaar) gebruikt wordt om gebouwen te koelen. Het daardoor opgewarmde water wordt via de tweede, warme bron weer in de bodem gebracht. Rond deze tweede bron (de “warme” bron) ontstaat daardoor een voorraad warm water (15-20oC). ’s Winters wordt het proces omgekeerd. Warm water wordt uit de warme bron onttrokken en gebruikt (via de warmtewisselaar) om een gebouw te verwarmen. Het daardoor afgekoelde water (6-10oC) wordt via de eerste bron (de “koude” bron) weer in de bodem gebracht, waardoor daar een voorraad koud water ontstaat. Bij een dergelijk systeem wordt dus niet alleen warm en koud grondwater onttrokken aan de bodem, maar ook opgeslagen. Vandaar dat deze systemen ook warmte- en koudeopslag (WKO) worden genoemd. Op deze wijze kan met relatief weinig energie (elektriciteit voor de bronpompen) een (water-water) warmtepomp effectief worden gevoed met warm of koud water. Op de bodemenergiesystemen met bron-doubletten zijn nog enkele varianten. Zo zijn er mono-bronnen, waarbij in één boorgat, een warm en een koud filter boven elkaar worden geplaatst.

Het grote voordeel is het geringe ruimtebeslag en de kostenbesparing omdat maar één boorgat hoeft te worden gemaakt. Echter, de capaciteit van de monobron-systemen is vrij beperkt en daardoor niet overal toepasbaar. Ook moet de bodemopbouw geschikt zijn voor mono-bronnen. Hier zijn twee mogelijkheden: 1) Het warme en koude filter moeten in twee verschillende watervoerende lagen komen te staan, het liefst gescheiden door een slecht-doorlatende (klei)laag; 2) Het warme en koude filter moeten in een heel dik zandig watervoerend pakket worden geplaatst, waarbij voldoende verticale afstand tussen de twee filters kan worden gehouden. Een minder vaak toegepaste variant is een recirculatiesysteem, waarbij vanuit één bron grondwater wordt onttrokken met de natuurlijke grondwatertemperatuur, dat vervolgens wordt gebruikt voor verwarmen en koelen. Het afgekoelde of opgewarmde water wordt vervolgens altijd via een tweede bron terug in de bodem gebracht. Een dergelijk systeem slaat dus geen seizoens-warmte of -koude op en is daardoor minder efficiënt. Een dergelijk systeem kan nuttig zijn in situaties waarbij snel en vaak gewisseld moet worden van verwarmen naar koelen en vice versa. Recirculatiesystemen zijn niet erg efficiënt, omdat deze geen warmte of koude opslaan. Meerdere recirculatiesystemen binnen een plangebied zoals De Frans kunnen snel tot interferentie leiden.

Daarom worden recirculatiesystemen niet toegestaan in het plangebied. De bronnen van open bodemenergiesystemen liggen enkele tientallen tot enkele honderden meters uit elkaar. Daardoor zijn er altijd terreinleidingen nodig tussen de bronnen en de technische ruimte binnen het gebouw, waar de warmtewisselaar en warmtepompen staan. Bij monobronnen wordt de warmtewisselaar ondergronds geplaatst en niet in de technische ruimte. Monobronnen kunnen ook dicht op gebouwen worden geplaatst, waardoor het ruimtebeslag gering is. De bronkoppen kunnen ondergronds worden weggewerkt (b.v. onder bestrating). Maar een voor onderhoud 8

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

en inspectie meer praktische oplossing is een bovengrondse putbehuizing. Die bestaat uit een betonnen bak van ca. 1,5mx1,5m die net boven het maaiveld uitsteekt.

2.2

Bodemenergie voor De Frans

Voor het plangebied De Frans is gekozen om alleen open bodemenergiesystemen toe te staan. Hieronder vallen alleen doubletten en monobronnen. Een uitzondering vormt deelgebied De Tuin, waar wel GBES zijn toegestaan. In het gebied De Frans kunnen OBESen worden gerealiseerd per deelgebied (totaal circa 5 doubletten). De gemeente kiest in het bodemenergieplan voor het realiseren van OBESen per deelgebied in verband met de niet gelijktijdige aanbesteding van deze ontwikkelvelden dus geen collectief OBES voor het hele gebied. Voor deelgebied De Tuin is een collectieve warmtepomp in combinatie met een OBES geen realistisch scenario. Hiervoor is de schaal te klein en zijn de dichtheden te laag. In dit deelgebied ligt het meer voor de hand dat er individuele warmtepompen per woning gerealiseerd gaan worden in combinatie met een energiebron op eigen kavel. Deze energiebron mag een GBES zijn.

2.3

Energievraag en aantallen doubletten

Op basis van de aantallen woningen en een geschat vloeroppervlak wonen en voorzieningen is een schatting gemaakt van de warmte- en koudevraag van De Frans. Hierbij is uitgegaan van het maximale aantal woningen per deelgebied (zie Tabel 1). Voor Het Hof (woonzorg complex) is uitgegaan van het oppervlak van de (bestaande en mogelijk te vernieuwen) bouwblokken in dit deelgebied en twee woonlagen. De geschatte warmte- en koudevraag is weergegeven in Tabel 2. Tabel 2: Geschatte maximale warmte- en koudevraag. Deelgebied:

De Kop

Het Hof

Het Hart

De Campus

De Tuin

Totaal

Woningen (#)

250

0

500

250

100

1.100

Woningen (m2)

22.500

0

45.000

22.500

12.000

102.000

Voorzieningen (m2)

36.000

18.000

Warmtevraag [MWh]

1.125

1.008

2.250

1.125

600

5.604

[GJ per seizoen]

4.050

3.629

8.100

4.050

2.160

20.174

[MWh]

225

684

450

225

120

1.362

[GJ per seizoen]

810

2.462

1.620

810

432

4.903

Koudevraag

De doubletten zullen bestaan uit één warme bron en één koude bron. Waarschijnlijk is voor de meeste deelgebieden één doublet voldoende. Voor deelgebied Het Hart zijn twee doubletten noodzakelijk. Voor deelgebied De Tuin wordt niet uitgegaan van het gebruik van een OBES. De berekeningen waarop deze aantallen zijn gebaseerd zijn beschreven in Bijlage B en Bijlage C. Op basis van de geschatte warmte- en koudevraag zal er een koude-overschot zijn. Een (beperkt) koude-overschot in de bodem is op grond van het Besluit activiteiten leefomgeving (Bal, art. 4.1143, lid 3) acceptabel, mits dit geen nadelige effecten voor andere bodemenergiesystemen oplevert. Alhoewel op dit moment geen bodemenergiesystemen benedenstrooms (ten zuidoosten) van De Frans aanwezig zijn, zou de lozing van een koudeoverschot in de toekomst de ontwikkeling van dergelijke systemen in de weg kunnen staan. Om deze reden moet regeneratie van de bodemenergiesystemen van De Frans plaatsvinden. Regeneratie kan plaatsvinden door gebruik van aquathermie, zonne-energie (OVT) of door mechanische regeneratie. Mechanische regeneratie heeft niet de voorkeur vanwege mogelijke geluidsoverlast. Het BEP voorziet een mate van energiebalans, zodanig dat kortsluiting tussen de koude bellen en de warme bronnen, ook na 30 jaar, voorkomen wordt (Bijlage C).

9

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

3

Bodemenergieplan

3.1

Uitgangspunten en bereik

Het Bodemenergieplan (BEP) De Frans heeft tot doel de ondergrond van het plangebied De Frans te ordenen voor het gebruik van bodemenergie. Dit om: a. Een optimaal gebruik van de ondergrond voor bodemenergie te stimuleren. Negatieve interferentie tussen bodemenergiesystemen in en rond het plangebied moet worden voorkomen. Positieve interferentie wordt juist gestimuleerd. b. Voorts moet het BEP negatieve effecten van de bodemenergiesystemen van De Frans op andere bodembelangen binnen en rond het plangebied zoveel mogelijk voorkomen. Hierbij wordt rekening gehouden met bestaande belangen (bestaande bodemenergiesystemen, zettingen, ligging van de spoorlijn, etc.). Het in het BEP De Frans geschetste beleid en de ordeningsregels (paragraaf 3.3) hebben betrekking op het plangebied De Frans, zoals weergegeven in Figuur 1. De plankaart en uitwerking worden besproken in paragraaf 3.2.

3.2

Plankaart en uitwerking

De indeling van het Bodemenergieplan wordt bepaald door: •

De bovengrondse inrichting van het plangebied: de beschikbare ruimte voor de bronnen, de boorlocaties en kabels leidingen voor de bodemenergiesystemen en het uitgangspunt dat per deelgebied een collectief bodemenergiesysteem wordt gerealiseerd; • De bodemgeschiktheid, ondergrondse functies en belangen en de energievraag; • De thermische randvoorwaarden. De plankaart is in Bijlage A opgenomen. De ordeningsregels worden in paragraaf 3.4 besproken. De plankaart wordt hieronder toegelicht.

Zonering Op de plankaart staan twee zones weergegeven: een zone waar koude bronnen geplaatst mogen worden en een zone waar warme bronnen geplaatst mogen worden. Deze zones zijn in een “schaakbordpatroon” in secties verdeeld over plangebied De Frans. In de tussenliggende zones mogen geen bodemenergiesystemen worden geplaatst De secties van de zones zijn zo gepositioneerd dat de warme bronnen bovenstrooms in de natuurlijke stromingsrichting van het grondwater liggen. De secties van de koude zones liggen benedenstrooms. Hiervoor is gekozen omdat bovenstrooms van het plangebied de warme bron van een groot bestaand bodemenergiesysteem (Stationsgebied West) aanwezig is en de warme bel van dit systeem tot in het plangebied reikt. Binnen dit invloedsgebied kunnen geen koude bronnen worden geplaatst, maar wel warme bronnen. De secties van de koude zones liggen verspringend met die van de warme zones. Hierdoor wordt het risico van negatieve interferentie of kortsluiten tussen warme en koude bronnen geminimaliseerd. Door de koude zones aan de benedenstrooms kant van het plangebied te positioneren heeft een eventueel (tijdelijk) koude-overschot geen negatief effect op de warmte-opbrengst.

Ruimtebeslag De deelgebieden worden relatief dicht bebouwd. Wanneer als uitgangspunt wordt aangehouden dat de bronnen zo min mogelijk in de openbare ruimte komen, zal dit kunnen betekenen dat sommige bronnen dicht op de bebouwing komen te staan en misschien sommige bronnen in de open ruimtes tussen de bebouwing. Inpandig plaatsen van de bronnen is in sommige gevallen mogelijk, maar wordt afgeraden. Voor onderhoud en eventueel vervangen van de bronpompen moet de bronkop voor (zwaar) materieel bereikbaar zijn.

10

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

De bouwblokken zijn gebaseerd op door de gemeente verstrekte informatie [5], [6], [7], [8], [9]. Hierbij moet in ieder geval met twee aspecten rekening worden gehouden: 1. Wanneer de bebouwing al is gerealiseerd, moet er voldoende ruimte zijn voor het opstellen van de boorstelling. Er is ruimte nodig voor de boorwagen, bezinkbakken en grondcontainer, vrachtwagen met kraan en opslag van materiaal. De boringen mogen niet dicht bij bestaande funderingen worden uitgevoerd. 2. Wanneer de boringen voorafgaand aan de bouwwerkzaamheden worden uitgevoerd is er een risico op beschadiging van de bron of bronbehuizing (bovengronds). Ook heiwerkzaamheden kunnen door trillingen de bronnen beschadigen.

Bodemverontreiniging Voor zover bekend (www.bodemloket.nl en dataportaal van de provincie Noord-Holland) is er geen sprake van bodemverontreiniging in het plangebied. Om deze reden is op de plankaart geen gebied uitgesloten vanwege bodemverontreiniging.

3.3

Beleids- en ordeningsregels

1. Gesloten bodemenergiesystemen (GBES, “bodemlussen”) zijn niet toegestaan in het plangebied, behalve in deelgebied De Tuin. 2. Open bodemenergiesystemen (OBES) in de vorm van doubletten met afzonderlijke warme en koude bronnen zijn toegestaan. Dit moeten opslagsystemen zijn. Recirculatiesystemen zijn aldus niet toegestaan in het plangebied. Open bodemenergiesystemen in de vorm van monobronnen hebben niet de voorkeur, maar zijn toegestaan mits deze geen negatief effect hebben op de (bestaande en nog te plaatsen) doubletten. Dit dient van tevoren aangetoond te worden. 3. De onderlinge afstanden tussen warme en koude bronnen dienen zodanig te worden gekozen dat geen negatieve interferentie optreedt tussen warme en koude bronnen van een OBES, of tussen de verschillende OBESen. Dit moet middels een berekening worden aangetoond. De horizontale afstand tussen warme en koude bronnen van doubletten dient 2,25x de hydraulische straal (berekend conform Protocol 11001, behorende bij BRL SIKB 11000) te bedragen, tenzij door een modelberekening kan worden aangetoond dat een geringere afstand geen negatief effect heeft op de efficiëntie van de bodemenergiesystemen. In Bijlage C is een voorbeeld uitgewerkt hoe dit door middel van een numeriek model kan worden gedaan. 4.

De warme bronnen van de doubletten moeten worden geplaatst in de “warme” zones op de plankaart, de koude bronnen in de “koude” zones. De “warme” en “koude” zones bestaan uit verschillende, ruimtelijk van elkaar gescheiden, secties. 5. Er mogen geen bronnen binnen de belemmeringenstrook van de transportleiding van de Gasunie worden geplaatst. 6. De filters van doubletten moeten dieper dan 100 m beneden maaiveld (m -mv) worden geplaatst. Dat wil zeggen, in de derde zandige eenheid van de Formatie van Peize en Waalre (zie ook Tabel 3). Door deze diepte aan te houden worden de bronnen in de meest doorlatende zone van de ondergrond geplaatst. Hierdoor worden de effecten tussen de bronnen onderling en op de omgeving geminimaliseerd. Er zijn weinig gegevens over de redox-toestand van de ondergrond in de omgeving van Heerhugowaard. Maar gezien deze diepte en het feit dat de meeste grondwatermonsters uit de Formaties van Peize en Waalre in het westen van Nederland ijzer-reducerend tot sulfaat-reducerend zijn, mag worden aangenomen dat deze diepte ruim onder de redox-grens ligt. Hierdoor is het risico op chemische verstopping klein. 7. Het maximaal toegestane brondebiet bedraagt 160 m3/uur. Er mogen meerdere warme of koude bronnen binnen de respectievelijke secties van de “warme” en “koude” zones worden geplaatst, tot een maximaal gezamenlijk brondebiet van 160 m3/uur per sectie. 11

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Door dit maximumdebiet per sectie worden negatieve effecten, zoals zetting van het maaiveld, voorkomen. Ook wordt voorkomen dat een OBES binnen één sectie een te groot beslag op de ondergrondse ruimte legt. Dit maximum is echter gebaseerd op een conservatieve aanname van de doorlatendheid van het watervoerend pakket. Mocht deze doorlatendheid in de toekomst groter blijken, dan kan, gemotiveerd, van deze regel afgeweken worden. 8. Er wordt uitgegaan dat een netto koude-overschot in de bodem ontstaat door toepassing van de bodemenergiesystemen in het plangebied (Tabel 2). Het koude-overschot mag echter in een periode van 30 jaar gebruik geen negatieve interferentie geven. Het uitblijven van negatieve interferentie moet bij de vergunningaanvraag voor een OBES met een modelberekening worden aangetoond. 9. Regeneratie of aanvulling van de warme grondwaterbellen door bijvoorbeeld thermische energie uit oppervlaktewater (TEO, aquathermie ) of zonne-energie is toegestaan. Compensatie van het koude-overschot door middel van zogenaamde mechanische regeneratie met behulp van (lucht)warmtepompen en droge koelers heeft niet de voorkeur, maar is toegestaan mits dit geen geluidsoverlast oplevert. De initiatiefnemer zal daarom bij gebruik van mechanische regeneratie moeten aantonen dat de maatregelen die geluidsoverlast moeten voorkomen volstaan.

12

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

4

Beleid en juridisch kader

De beleidsregels en het juridisch kader voor bodemenergie in de gemeente Dijk en Waard en provincie Noord-Holland worden hier beschreven.

4.1

Gemeentelijk beleid

Interferentiegebieden Tot 1 januari 2024 kon, op grond van artikel 2.2b van het Besluit omgevingsrecht, bij gemeentelijke verordening interferentiegebieden worden aangewezen. Dit ter voorkoming van interferentie tussen gesloten of open bodemenergiesystemen onderling of anderszins ter bevordering van een doelmatig gebruik van bodemenergie. Deze regeling is met de inwerkingtreding van de Omgevingswet per 1 januari 2024 vervallen. De interferentiegebieden zullen worden vervangen door het omgevingsplan. De gemeente kan met het omgevingsplan gebieden aanwijzen waarbinnen regels voor bodemenergie gelden.

Invoeringsbesluit Omgevingswet Artikel 8.2.11 van het Invoeringsbesluit Omgevingswet regelt dat de gemeentelijke verordeningen waarin interferentiegebieden zijn aangewezen, tot een bij Koninklijk Besluit te bepalen datum blijven gelden. Het overgangsrecht regelt verder dat deze verordeningen tot uiterlijk eind 2031 kunnen worden omgezet naar het omgevingsplan. De gemeente Dijk en Waard kan aldus nog een interferentiegebied en bijbehorend bodemenergieplan voor De Frans vaststellen. Het bodemenergieplan kan door de provincie worden verankerd in een provinciale beleidsregel. Ongeacht of het bodemenergieplan in een provinciale beleidsregel wordt opgenomen, zal de provincie nieuwe vergunningaanvragen voor open bodemenergiesystemen moeten toetsen aan de regels uit het bodemenergieplan.

4.2

Wettelijk kader bodemenergiesystemen

Tot 1 januari 2024 waren het wettelijk kader betreffende de vergunnings- en meldingsplicht en de aanleg en het gebruik van bodemenergiesystemen geregeld in de Waterwet en het Wijzigingsbesluit bodemenergiesystemen (WBBE) 2013. De Waterwet en het WBBE zijn met de inwerkingtreding van de Omgevingswet per 1 januari 2024 vervallen.

4.2.1

Omgevingswet en Bal

De Omgevingswet is per 1 januari 2024 in werking getreden. Ook de Waterwet is in de Omgevingswet geïntegreerd. De Omgevingswet regelt onder meer de vergunningverlening het toezicht en de handhaving voor het onttrekken of infiltreren van grondwater. Het onttrekken van grondwater of infiltreren van water in de bodem, wat tot 2024 onder artikel 6.4 van de Waterwet viel, is nu een wateronttrekkingsactiviteit onder artikel 5.1, lid 2, onder d van de Omgevingswet. Dat wil zeggen een omgevingsvergunningplichtige activiteit. Samen met de Omgevingswet is ook het Besluit activiteiten leefomgeving (Bal) in werking getreden. In het Bal zijn regels opgenomen over milieubelastende activiteiten. Als hierbij lozingen vrijkomen worden deze ook geregeld. Dit besluit is vergelijkbaar met het voormalige Activiteitenbesluit. In het Besluit activiteiten leefomgeving (Bal) staan algemene regels voor grondwateronttrekkingsactiviteiten. Deze beschrijven wanneer een vergunning nodig is en wanneer de specifieke zorgplicht geldt. Het aanleggen en gebruiken van een open bodemenergiesysteem is onder het Bal een milieubelastende activiteit (art. 3.18 Bal), waarvoor een omgevingsvergunning vereist is (art 3.19, 1e lid Bal). Ook het lozen van water afkomstig van een milieubelastende activiteit op een oppervlaktewater is een vergunningplichtige activiteit (art. 3.19, 2e lid Bal).

Geen omgevinsgvergunning is nodig als de hoeveelheid grondwater die wordt onttrokken niet meer is dan 10 m 3/uur (art. 2.16 Bal). In paragraaf 4.112 van het Bal zijn de regels beschreven waaraan moet worden voldaan door een open bodemenergiesysteem en lozingen die daarmee samenhangen. Deze regels zien onder andere toe op de registratieplicht, het voorkomen van negatieve interferentie, de maximale temperatuur van het in de bodem 13

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

teruggebrachte grondwater, systeemeisen (rendement, energiebalans) en meetverplichtingen. Ook is in deze paragraaf van het Bal beschreven hoe een open bodemenergiesysteem moet worden beëindigd. Zo spoedig mogelijk na het beëindigen van het gebruik van een open bodemenergiesysteem wordt het systeem zo opgevuld dat de waterscheidende lagen in stand blijven. Het ondergrondse deel van het systeem dieper dan 10 m onder maaiveld mag niet worden verwijderd.

4.2.2

Bepalen bevoegd gezag

Voor het aanleggen en het gebruiken van een open bodemenergiesysteem, bedoeld in paragraaf 3.2.6 van het Bal, zijn gedeputeerde staten van de provincie waarbinnen de activiteit wordt verricht het bevoegd gezag (art. 2.5 Bal).

4.2.3

Vergunning onttrekken en infiltreren

Reguliere procedure Voor het behandelen van een omgevingsvergunningaanvraag voor een bodemenergiesysteem geldt de reguliere procedure van de Algemene wet bestuursrecht. Deze procedure duurt circa 8 weken. De initiatiefnemer kan de aanvraag indienen via het Digitaal Stelsel Omgevingswet (DSO). De beslistermijn begint te lopen vanaf het moment van ontvangst van de aanvraag. Als het bevoegd gezag de beslissing op de aanvraag aanhoudt, begint de termijn te lopen op de dag waarop de aanhouding eindigt. De beslistermijn is normaliter 8 weken.

Uniforme openbare voorbereidingsprocedure De provincie heeft de mogelijkheid om op de aanvraag te beslissen met toepassing van de uniforme openbare voorbereidingsprocedure (Afd. 3.4 van de Algemene wet bestuursrecht). Dit kan het geval zijn wanneer: a. als het gaat om een activiteit die aanzienlijke gevolgen heeft of kan hebben voor de fysieke leefomgeving, en b. waartegen naar verwachting verschillende belanghebbenden bedenkingen zullen hebben. Deze procedure duurt circa 6 maanden. Binnen deze procedure wordt, afwijkend van de reguliere procedure, eerst een ontwerpbesluit ter inzage gelegd, voordat het definitieve besluit wordt vastgesteld.

M.e.r. beoordeling Voor elke vergunningaanvraag voor een bodemenergiesysteem in het kader van de Waterwet diende tot 1 januari 2024 een mer-beoordeling uitgevoerd te worden. Het Besluit milieueffectrapportage is opgenomen in afdeling 16.4 van de Omgevingswet en in hoofdstuk 11 en bijlage V bij het Omgevingsbesluit. Ten aanzien van de noodzaak van de mer-beoordeling is niets veranderd. Voor de oprichting, wijziging of uitbreiding van werkzaamheden voor het onttrekken of kunstmatig aanvullen van grondwater en waarvoor een omgevingsvergunning voor een wateractiviteit of de omgevingsvergunning op grond van een omgevingsverordening vereist is, moet een mer-beoordeling worden uitgevoerd (categorie K1, kolom 3 van Bijlage V bij de artikelen 11.6, 11.7 en 11.8 van het Omgevingsbesluit). Binnen die beoordeling bepaalt het bevoegd gezag of de grondwateronttrekking of infiltratie nadelige effecten heeft voor het milieu. Wanneer meer dan 10 miljoen m3 grondwater per jaar wordt onttrokken of kunstmatig aangevuld, is een milieueffectrapportage verplicht. Ook wanneer uit het mer-beoordelingsbesluit volgt dat de onttrekking of infiltratie nadelige effecten heeft voor het milieu, is het opstellen van een milieueffectrapport verplicht.

4.2.4

Lozingen

Er zijn verschillende momenten waarop lozingen, en daarmee de wettelijke kaders voor lozingsactiviteiten, aan de orde zijn.

Boren van de bronnen (boorspoelwater) Voor de aanleg van de bronnen van open systemen moet worden geboord. Tijdens het boren komt spoelwater vrij (boorspoelwater). De hoeveelheid water die hierbij vrijkomt is beperkt, maar bevat vaak boorspoeling (bentoniet en polymeren) en vrijgekomen grond (zand, klei). Dit afvalwater bevat biologisch goed afbreekbare, zuurstofbindende 14

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

cellulosederivaten en onopgeloste stoffen in de vorm van gronddeeltjes en bentoniet. De voorkeursvolgorde voor de lozing is daarom het vuilwaterriool of de bodem.

Ontwikkelen van open bronnen (ontwikkelwater) Direct na het boren worden de bronnen van een open systeem eenmalig schoon gepompt (ontwikkelen). Het doel hiervan is om resten van het geboorde materiaal uit de bronnen te verwijderen (zand en slibdeeltjes), zodat deze niet voor verstoppingen kunnen zorgen. Tijdens het ontwikkelen komt grondwater vrij met een debiet dat groter is dan het ontwerpdebiet. Het vrijgekomen grondwater moet (deels) worden geloosd. Bij het begin van de lozing kunnen in het afvalwater nog een beperkte hoeveelheden boorspoeladditieven aanwezig zijn, zoals bentoniet en polymeren (cellulosederivaten). Verder bevat het te lozen afvalwater alleen onopgeloste stoffen in de vorm van gebiedseigen gronddeeltjes. Het afvalwater dat vrijkomt bij het ontwikkelen, wordt daarom bij voorkeur geloosd op of in de bodem of het oppervlaktewater

Onderhoud van open bronnen (spuiwater) De bronnen van open bodemenergiesystemen worden in verband met preventief onderhoud een aantal keer per jaar gespoeld. Tijdens onderhoud wordt slechts een beperkte tijd (0,5 tot 4 uur) een hoeveelheid afvalwater geloosd. De vrijkomende debieten gedurende het onderhoud kunnen wel fors zijn, maximaal zo’n 1000 m³/h. Verder bevat het te lozen water onopgeloste stoffen in de vorm van gebiedseigen gronddeeltjes. Het afvalwater dat vrijkomt bij het onderhoud, wordt daarom bij voorkeur geloosd op of in de bodem of het oppervlaktewater. Middels een onderhoudsfilter in de technische ruimte kan ervoor gezorgd worden dat er geen grondwater geloosd hoeft te worden. Bij een onderhoudsfilter wordt het vuil afgevangen met een zogenaamd kaarsenfilter met zeer kleine poriën. Het grondwater wordt uit de bronfilters opgepompt en wordt via het onderhoudsfilter in de bypass van het leidingcircuit in een andere bron geïnjecteerd.

Regulering van lozingen en voorkeursroutes Lozingen in samenhang met de aanleg, gebruik of onderhoud van een bodemenergiesysteem, zijn onder het Bal milieubelastende activiteiten waarvoor een omgevingsvergunning is vereist. Er staan echter geen lozingsvoorschriften in het Bal. Er geldt een vergunningplicht als het om het afvoeren van afvalwater gaat. In paragraaf 3.2.6 van het Bal staat aangegeven dat er altijd een omgevingsvergunning nodig is voor het afvoeren van afvalwater dat vrijkomt bij aanleg, ontwikkelen en onderhouden van open bodemenergiesystemen (art. 3.19, lid 1 Bal). Dit geldt niet alleen voor lozingen op het riool of de bodem. Het geldt ook voor het lozen van afvalwater op het oppervlaktewater. Voor het lozen van afvalwater op het oppervlaktewater is een eigen omgevingsvergunning nodig (art. 3.19, lid 2 Bal). De aanvrager moet de vergunning voor deze lozingsactiviteit aanvragen bij de waterbeheerder (hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier). Voor lozen op de bodem, in het vuilwaterriool of in het schoonwaterriool is de gemeente Dijk en Waard het bevoegde gezag. Het spoelwater dat gebruikt wordt bij het boren bevat mogelijk bentoniet en polymeren. Het betreft een relatief kleine hoeveelheid en wordt bij voorkeur op het vuilwaterriool geloosd.

Het spuiwater dat ontstaat bij het ontwikkelen en het onderhoud van de open bodemenergiesystemen gaat om relatief grote hoeveelheden. De voorkeursvolgorde voor lozen van dit schone water is lozen in de bodem, anders op oppervlaktewater. Lozing van grote hoeveelheden spuiwater op het riool is vanwege de capaciteit van het riool niet mogelijk. OBES-bronnen worden tegenwoordig vaak uitgerust met een bypass en filter, waardoor binnen het bestaande OBES geloosd kan worden.

15

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

5

Bijlagen

Bijlage A: Plankaart Bijlage B: Bodempotentie Bijlage C: Modelberekeningen Bijlage D: Berekende effecten

16

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Bijlage A Plankaart

17

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

18

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Bijlage B Bodempotentie De potentie van de ondergrond voor energieopslag is ingeschat aan de hand van de bodemopbouw en eigenschappen van de diverse geologische lagen. De eigenschappen van de ondergrond zijn voornamelijk bepaald aan de hand van de bodemschematisatie volgens het hydrogeologische modellen REGIS II V2.2, GeoTOP V1.6 [10] en het Landelijk Hydrologisch Model (LHM V4.1). De bodemopbouw is weergegeven in Tabel 3. Onder de holocene deklaag (Formatie van Naaldwijk) bevinden zich dikke zandlagen die in feite één dik watervoerend pakket vormen. Plaatselijk is dit watervoerend pakket gescheiden door slecht-doorlatende lagen, zoals de plaatselijk voorkomende kleilaag van Eem Formatie. Het meest grove en meest doorlatende deel van dit watervoerend pakket wordt gevonden in de zandlagen van de Formaties van Peize en Waalre tussen ca. 105 m en 220 m -mv. Dit is de meest geschikte zone voor de filterstelling van de OBES-bronnen. De doorlaatfactor (k-waarde) in deze zone ligt volgens REGIS tussen 50 en 100 m/dag [10]. Op basis van het LHM is een lagere waarde van 34 m/dag aangehouden (conservatieve inschatting). Er is uitgegaan van een effectieve lengte van maximaal 50 m, geplaatst in de zone tussen 105 en 155 m - mv en een boorgatdiameter van 600 mm.

Protocol 11001, behorende bij BRL SIKB 11000, geeft een berekeningswijze op basis waarvan voor 1500 draaiuren per seizoen, een maximale broncapaciteit van ca. 160 m3/uur berekend wordt. In het bodemenergieplan is voor de effectberekeningen uitgegaan van ca. 150 m3/uur (worst-case, gebaseerd op een hoge aanname van het aantal woningen). Bij piekbelasting kan een tijdelijk hoger debiet worden bereikt. De ordeningsregels beperken het maximum debiet tot 160 m3/uur. Tabel 3: Bodemopbouw volgens REGIS II V2.2.1 en GeoTOP v1.6 [10]. Formatie

Lithologie

Van (m -mv)

Tot (m -mv)

Naaldwijk, Laagpakket van Wormer

kleiig zand / zandige klei

0

1.5

Naaldwijk, Laagpakket van Wormer

grof zand tot kleiig zand

1.5

15

Naaldwijk, Laagpakket van Wormer

klei

15

19

Kreftenheye

zand

19

34.5

Eem

klei

34.5

38.7

Eem

zand

38.7

43.4

10-25

Drenthe

zand

43.4

48

10-25

Urk

zand

48

62.5

10-25

Sterksel

zand

62.5

75.5

25-50

Appelscha

zand

75.5

96.4

25-50

Waalre

zand

96.4

105.5

25-50

Peize en Waalre

zand

105.5

155.5

50-100

Peize en Waalre

zand

155.5

219.6

50-100

Peize

complex

219.6

248.4

5-10

Peize en Waalre

zand

248.4

256.2

10-25

Maassluis

zand

256.2

259.2

5-10

Maassluis

klei

259.2

274.5

19

Onze referentie: UXFSP4WD53T7-373029556-3527:1 - Datum: 8 januari 2024 - Public

k-waarde (m/d)

c-waarde (d) 150

1-50 400 25-50 10-50

600-3000

15000-75000

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Op grond van de capaciteit van de ondergrond en de geschatte warmte- en koudevraag zijn de volgende benodigde hoeveelheden en debieten ingeschat. Dit is een worst-case inschatting om de maximale effecten in beeld te brengen. Tabel 4: Benodigde hoeveelheden en debieten. Deelgebied

De Kop

Het Hof

Het Hart

De Campus

De Tuin

Aantal doubletten

1

1

2

1

0

Brondebiet (m3/uur)

150

150

150

150

0

Hoeveelheid waterverplaatsing per seizoen (m3)

240.000

220.000

480.000

240.000

0

20

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Bijlage C Modelberekeningen en toelichting op het gebruikte model

Inleiding In deze bijlage zijn de gebruikte uitgangspunten voor de modelstudie, de bouw van het grondwatermodel en de berekende thermische en hydraulische effecten van een voorbeeldconfiguratie beschreven.

Uitgangspunten Bestaande OBES en/of grondwateronttrekkingen Voor een goed beeld van de laatste stand van zaken ten aanzien van de bestaande OBES en grondwateronttrekkingen in de omgeving van het plangebied, zijn bij Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied en het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier alle bij hen bekende systemen in een straal van 5 km van De Frans opgevraagd. De aangeleverde overzichten met OBES en overige grondwateronttrekkingen zijn gebruikt als uitgangspunt voor de huidige situatie (locaties van de bronnen, filterstelling en het vergunde debiet), en voor de beoordeling van een interferentie met bestaande of reeds geplande systemen. In het plangebied De Frans is een bodemenergiesysteem aanwezig bij het Trinitas College Johannes Bosco aan de Hectorlaan. Dit systeem is relatief klein (max. 45 m3/uur) en ondiep met een warm filter tussen 39 en 68 m -mv en een koud filter tussen 70 en 80 m -mv. Dit systeem is buiten gebruik gesteld vanwege verstoppingsproblemen. Het is hier wel opgenomen omdat het systeem nog wel een vergunning heeft en in principe gebruikt mag worden. De locaties van andere permanente grondwateronttrekkingen en OBES in de directe omgeving van De Frans zijn weergegeven in Figuur 4. De eigenschappen van de systemen zijn samengevat in Tabel 5.

21

Onze referentie: UXFSP4WD53T7-373029556-3527:1 - Datum: 8 januari 2024 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Figuur 4: Bestaande grondwatersystemen in de directe omgeving van De Frans. Tabel 5: Bestaande grondwatersystemen.

vergund (m3/uur)

Ontwerp Ontwerp hoeveelheid hoeveelheid B.K. filter winter (m3) zomer (m3) (m -mv)

O.K. filter (m -mv)

Locatie / inrichting no.

Type

Datum in gebruik

Buurtcentrum Noord te Heerhugowaard

Doublet

-

175

56770

56770

100

170

Poort Halfweg Heerhugowaard

Doublet

8/1/2012

55

68900

68900

54

79

Trinitas College Beukenlaan 1C Heerhugowaard

Doublet

1/1/2006

49

57000

18000

54

91

Trinitas College Hectorlaan 7 Heerhugowaard

Doublet

1/1/2006

45

58000

19000

39

80

Centraal kantoor HHNK Stationsplein 136 Heerhugowaard

Doublet

1/1/2011

44

107

126

De Bever J.Duikerweg Heerhugowaard

Doublet

2/1/2019

25

50000

30000

80

100

7

Stadshart Heerhugowaard

Doublet

2/15/2022

100

210000

65000

109

165

35

Stationsgebied-West Stationsweg 114 Heerhugowaard

Doublet

-

250

700000

700000

100

260

40

Waerdse Energie Circuit bedrijventerrein Zandhorst

Doublet 1

1/1/2018

280

89

170

60

Waerdse Energie Circuit bedrijventerrein Zandhorst

Doublet 2

1/1/2018

280

99

169

60

Pascalstraat 3 Heerhugowaard

Monobron

7/1/2011

33

111

170

GemBiPark Parelhof 1 Heerhugowaard

Monobron

1/1/2006

49

143

200

18

GGZ-kantoor Stationsplein 138 Heerhugowaard

Monobron

7/1/2009

25

118

184

10

Polstok Huygens College Umbriellaan 1 Heerhugowaard

Monobron

11/1/2012

10

45

55

Westelijke Randweg 1 Broek op Langedijk

Monobron

12/5/2013

10

30

68

Cultureel Educatief Centrum ZuidScharwoude Bosgroet 2-20 ZuidScharwoude

Recirculatie 10/1/2007

40

45

74

Kantoor Univé M de Klerkweg 1 Heerhugowaard

Recirculatie 4/1/2015

6

32

47

150.024.482

Industriele onttrekking

5/11/2015

60

160.094.199

Industriele onttrekking

5/23/2016

60

160.573.409

Industriele onttrekking

10/27/201 6

60

160.713.976

Industriele onttrekking

12/15/201 6

60

382353

Industriele onttrekking

9/5/2019

10

78095

Agrarische onttrekking

1/1/1992

30

16

30

78096

Agrarische onttrekking

1/1/1995

25

28

30

22

38777

59300

120000

38673

59300

120000

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

Filterlengte (m)

20

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Geohydrologische modellering Software Om de efficiëntie van de configuraties van de OBESen te optimaliseren en de thermische effecten van de OBESen in beeld te brengen, moet dichtheidsafhankelijk warmtetransport gemodelleerd worden. Door warmtetransportmodellering kan het optreden van interferentie en de effecten (zowel negatief als positief) worden bepaald. Omdat in het gebied meerdere OBESen worden gepland, is het van groot belang dat de temperatuur-afhankelijke dichtheidsverschillen van de warme en koude bellen inzichtelijk worden gemaakt. Dit bepaalt voor een groot deel hoe de ondergrond ook verticaal zo optimaal mogelijk wordt gebruikt. Er is gekozen om de schematisatie van de bodemlagen volgens GeoTOP (voor de deklaag) en REGIS [10], [11] te gebruiken. De laagparameters en randvoorwaarden (constant head) zijn uit het LHM afgeleid. De gebruikte modelcode is SEAWAT (V4) [12] in Groundwater Vistas (versie 8.30). SEAWAT is gecombineerde versie van MODFLOW en MT3DMS voor de simulatie van dichtheidsafhankelijke grondwaterstroming en transport (o.a. van warmte) en is ontwikkeld door de United States Geological Survey (USGS).

Modelgebied Het modelgebied omvat 5x5 km2 rond het plangebied en 13 modellagen tot een diepte van NAP -260 m. Voor de discretisatie van het modelgrid is gekozen voor een celgrootte van 10 bij 10 meter. Door gebruik te maken van een relatief kleine celgrootte kunnen de effecten van de bronnen goed worden doorgerekend in het model en is het aantal cellen tussen de bronnen relatief groot. Bij de definiëring van de randen van het modelgebied is het belangrijk de grenzen zo te kiezen, dat een betrouwbare uitspraak kan worden gedaan over de invloed van de onttrekking en injectie. Dit betekent dat het model voldoende groot moet worden gekozen om de aanwezige grondwaterstromingen goed te kunnen weergeven. Tegelijkertijd vergt een groter modelgebied meer tijd om op te bouwen en leidt tot een langere rekentijd. Als minimale afstand van de projectlocatie tot de modelrand is in deze studie gekozen voor een afstand van circa 2.500 m om zeker te zijn dat er geen randeffecten zijn.

Geohydrologische schematisatie De geohydrologische laagopbouw van het model is gebaseerd op REGIS II v2.2.1. Hierbij is de eerste kleilaag van de Formatie van Maassluis (vanaf ca. NAP -260 m) gedefinieerd als de geohydrologische basis van het model [10]. Op basis van REGIS II v2.2.1 heeft deze laag een weerstand van enkele tienduizenden dagen [11], [10]. In het model zijn watervoerende en scheidende lagen als aparte modellagen opgenomen. De geohydrologische schematisatie, als gebruikt in het model, is weergeven in Tabel 6. In de tabel is voor iedere modellaag de gemiddelde diepte (i.e. onderkant in m t.o.v. NAP), horizontale en verticale doorlatendheid (kH en kV) in het plangebied weergegeven..

Randvoorwaarden • • • • •

23

Op de modelranden zijn vaste stijghoogten opgelegd. Deze stijghoogten zijn afgeleid uit het LHM. De schematisatie van het oppervlaktewater in het model is gebaseerd op de Basisregistratie Grootschalige Topografie [13] en de peilgebieden van Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier [14]. De perceeldrainage is afgeleid uit gegevens van het Nationaal Hydrologisch Instrumentarium (NHI) [15]. De bestaande OBES en grondwateronttrekkingen in het modelgebied zijn in het model opgenomen op basis van het overzicht van de Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied [4] en het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier [16]. De (huidige) achtergrondtemperatuur van de ondergrond ter plaatse van het plangebied is geschat op 12°C.

Onze referentie: UXFSP4WD53T7-373029556-3527:1 - Datum: 8 januari 2024 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Tabel 6: Geohydrologische schematisatie van het grondwatermodel, met de dikte en doorlatendheid t.p.v. het plangebied Modellaag Eenheid

Formatie

Lithologie

Onderkant (m NAP)

kH (m/d)

kV (m/d)

1

DKL

Naaldwijk

Zand en klei

-3.2

0.1

0.05

2

DKL

Naaldwijk

Zand (geulafzettingen)

-18

1.0

0.5

3

DKL

Naaldwijk

Zand en klei

-21

0.1

0.05

4

WVL

Kreftenheye

Zand

-37

14

6.6

5

WVL

Eem

Zand

-46

20-35

10-17

6

WVL

Urk

Zand

-65

12-35

6-17

7

WVL

Sterksel

Zand

-78

25-35

12-17

8

WVL

Appelscha

Zand

-100

25-35

12-17

9

WVL

Peize en Waalre Zand

-110

34

17

10

WVL

Peize en Waalre Zand

-160

34

17

11

WVL

Peize en Waalre Zand

-220

34

17

12

CX

Peize en Waalre Zand en klei

-250

4

2

13

WVL

Peize en Waalre Zand

-260

34

17

GHB

Maassluis

Klei

*DKL = deklaag, WVL = watervoerende laag, SDL = scheidende laag, CX = complexe laag, GHB = geohydrologische basis. De watervoerende lagen van de gecombineerde Formaties van Peize en Waalre zijn opgesplitst in 3 modellagen (9-11), waarbij modellaag 10 de 50 m dikke zone is waarin de filters van de bodemenergiesystemen voor De Frans zijn gemodelleerd.

Scenarioberekening Voor de effectberekeningen met het grondwatermodel is uitgegaan van één of twee doubletten per deelgebied (Figuur 5) en debieten zoals weergegeven in Tabel 4. In de praktijk kan ervoor gekozen worden meerdere doubletten met kleinere capaciteit te plaatsen. Voor de modelberekeningen en de berekende effecten maakt dit weinig verschil. Het voordeel van meerdere doubletten per deelgebied is dat de doubletten niet de maximale capaciteit hoeven te benutten (minder kans op verstopping) en dat er altijd een back-up aanwezig is wanneer onderhoud of reparaties aan een van de bronnen moet plaatsvinden. Overige uitgangspunten voor de berekeningen zijn: • • • • • •

24

Periode: 30 jaar. Dit is gebruikelijke aangenomen levensduur van een OBES. Na 30 jaar treedt ook nauwelijks of geen verandering van de effecten meer op. Gemiddelde situatie: continue winning Debiet wisseling per seizoen (zomer/winter) Modelcode: SEAWAT V4 Achtergrondtemperatuur: 12 °C OBES De Frans: a. maximale temperatuur: 18 °C b. minimale temperatuur: 6 °C c. energetisch evenwicht

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Figuur 5: Mogelijke ordening van OBES, per deelgebied, uitgaande van de plankaart van het gebied (Bijlage A)

25

Onze referentie: UXFSP4WD53T7-373029556-3527:1 - Datum: 8 januari 2024 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Bijlage D Berekende effecten De berekende effecten zijn onder te verdelen in thermische effecten (warme en koude bellen) en hydraulische effecten (veranderingen stijghoogte en grondwaterstand). Deze worden hier eerst beschreven. De (afgeleide) effecten op de omgeving worden daarna beschreven.

Thermische effecten De warme en koude bellen na 30 jaar aan het einde van de zomer en aan het einde van de winter zijn weergegeven in Figuur 6 en Figuur 7. Bij de berekening is uitgegaan van de bestaande OBES en grondwateronttrekkingen in de omgeving en OBESen per deelgebied in plangebied De Frans volgens de voorbeeldconfiguratie in Figuur 5. Aan het einde van de winter zijn de warme bellen in het noordelijke deel van De Frans sterk verkleind. Maar de temperatuur rond de warme bronnen is nog ca. 16oC. Aan het einde van de zomer bereiken de warme bellen hun maximale omvang tussen de koude bellen (Figuur 6). De temperatuur rond de koude bronnen is dan nog ca. 8oC. Kortsluiting tussen de warme en koude bronnen treedt niet op. De warme bel van het OBES Stationsgebied West is samengevloeid met de warme bellen van De Frans, maar wordt hierdoor niet negatief beïnvloed. De koude bellen die vanaf De Frans naar het zuidoosten worden gevormd bereiken een maximale lengte van ca. 190 m na 30 jaar en stromen niet weg. De koude bel van het OBES Stationsgebied West wordt niet beïnvloed, evenmin als de nabij gelegen monobron van Praktijkschool Focus (Polstok en Huygens Colleges). Het bestaande OBES van het Trinitas College aan de Hectorlaan bevindt zich op een (veel) geringere diepte dan de gemodelleerde OBES voor het plangebied.

Door de dichtheidsverschillen tussen de warme en koude bellen blijven deze ook verticaal goed van elkaar gescheiden. Dat er geen negatieve interferentie tussen de bronnen van het OBES van het Trinitas College en de gemodelleerde OBES voor het plangebied optreedt is geïllustreerd in Figuur 8. De injectietemperaturen van het bestaande OBES zijn resp. 8 en 17oC [4]. De onttrokken temperaturen van de koude bron stijgen in de loop van het zomerseizoen tot maximaal ca. 8.8oC. Deze maximum temperatuur loopt slechts zeer gering op in de 30 jaar die zijn doorgerekend. De temperaturen van het onttrokken grondwater van de warme bron daalt in de loop van winter. In de eerste jaren daalt deze temperatuur tot bijna 12,5oC. In de loop van de jaren neemt deze uitkoelingstemperatuur toe tot bijna 14,3oC. Dit als gevolg van het opwarmen van het opslagpakket, mede onder invloed van de warme bronnen van plangebied De Frans. Dit is een positieve interferentie.

26

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Figuur 6: Temperaturen na 30 jaar aan het einde van de winter in het opslagpakket (laag 10, NAP -110 tot -160 m).

Figuur 7: Temperaturen na 30 jaar aan het einde van de zomer in het opslapakket (laag 10, NAP -110 tot -160 m).

27

Onze referentie: UXFSP4WD53T7-373029556-3527:1 - Datum: 8 januari 2024 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Figuur 8: Onttrekkingstemperatuur van de koude bron (boven) en warme bron (onder) van het OBES bij het Trinitas College.

Hydraulische effecten De grootste hydraulische effecten worden berekend ter hoogte van de bronfilters tussen NAP -110 en -160 m. In Figuur 9 en Figuur 10 is weergegeven hoe de stijghoogte in het opslagpakket wordt beïnvloed in de winter en in de zomer. In de winter is de stijghoogte rond de warme bronnen verlaagd ten opzichte van de situatie zonder de OBES van De Frans. Rond de koude bronnen is de stijghoogte dan juist verhoogd. De invloed op de stijghoogte (tot 0,05 m verschil zonder de OBES van De Frans) strekt zich tot maximaal 180 m van de koude bronnen uit. De verlaging van de stijghoogte in de bronnen zelf is wel groter, maar vrij beperkt (<1 m). De invloed op de stijghoogte strekt zich zeer plaatselijk (ten zuidoosten van De Frans) uit tot in de watervoerende laag onder de deklaag. Daar wordt een stijghoogteverandering van maximaal 0,06 m berekend. De freatische grondwaterstand wordt niet met meer dan 0,05 m beïnvloed. In het algemeen wordt aangenomen dat grondwaterstandveranderingen die kleiner zijn dan 5 cm geen effecten op de omgeving (zoals b.v. zetting) veroorzaken. Deze veranderingen vallen binnen de natuurlijke fluctuaties van de grondwaterstand en zijn daarom ook niet op de tekeningen weergegeven. 28

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Figuur 9: Verandering van de stijghoogte aan het einde van de winter in het opslagpakket (NAP -110 tot -160 m).

Figuur 10: Verandering van de stijghoogte aan het einde van de zomer in het opslagpakket (NAP -110 tot -160 m).

29

Onze referentie: UXFSP4WD53T7-373029556-3527:1 - Datum: 8 januari 2024 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Effecten op de omgeving Voor het beschouwde scenario (individuele OBES per deelgebied) zijn de effecten op de freatische grondwaterstand nihil (<5 cm). Omgevingseffecten worden daarom niet verwacht, zoals hieronder beschreven.

Effecten op drinkwaterwinning Het dichtstbijzijnde waterwingebied is dat van pompstation Bergen. Het grondwaterbeschermingsgebied van deze drinkwaterwinning ligt ca. 9 km ten westen van het plangebied. Er is geen beïnvloeding te verwachten.

Effecten op verontreinigingen Voor zover bekend is er geen bodemverontreiniging binnen het invloedsgebied van de OBES van De Frans aanwezig. Er zullen dus geen effecten op (verplaatsing van) verontreiniging zijn.

Effecten op het brak-zout grensvlak en redox condities Het brak-zout grensvlak ter plaatse van het plangebied ligt op circa NAP -55 m. Hierdoor hebben de bodemenergiesystemen van De Frans geen invloed op het brak-zout grensvlak. Wel betekent dit dat er zout water onttrokken wordt. Hiermee moet rekening worden gehouden in het ontwerp van de componenten van de OBESen. Er zijn weinig wateranalyses uit de directe omgeving van Heerhugowaard beschikbaar waaraan de redoxklassen en de diepte van het redox-grensvlak kan worden afgeleid. In heel Noord-Holland zijn grondwatermonsters uit het traject NAP -22 tot -55 m sulfaat-reducerend. Het is daarom logisch te veronderstellen dat ter hoogte van het opslagpakket (NAP -110 tot -160 m) het grondwater ook anoxisch is en dat het redox-grensvlak zeer ruim boven het opslagpakket ligt. Er zal daarom geen beïnvloeding van het redox-grensvlak plaatsvinden. De kans op chemische verstopping is aldus gering, mits het OBES (leidingen, warmtewisselaar) onder overdruk wordt gehouden, zodat geen zuurstof in het systeem kan binnendringen.

Figuur 11: Ligging De Frans t.o.v. grondwaterbeschermingsgebieden.

30

Onze referentie: HATQ2EJNMKMA-2090610031-3533:1 - Datum: 6 februari 2025 - Public

BODEMENERGIEPLAN DE FRANS

Natuur en waardevol groen De Frans is sterk verstedelijkt en versteend. Langs de randen van het plangebied is enig stedelijk groen aanwezig (Figuur 12) [17]. Dit groen omvat geen grondwater-afhankelijke natuur. Het Landelijk Register van Monumentale Bomen [18] laat geen monumentale bomen in plangebied De Frans of in de wijde omtrek van het plangebied zien. De te verwachten verlaging van de freatische grondwaterstand is echter nihil (<5 cm) en heeft geen effect op de vegetatie. Ten noordwesten van De Frans ligt Landschapsreservaat Oosterdel, een gebied dat behoort tot het Natuur netwerk Nederland (NNN) [19]. De beheertypen zoals in het Natuurbeheerplan van de provincie Noord-Holland zijn opgenomen zijn weergegeven in Figuur 12. Dit natuurgebied ligt ruimschoots buiten het invloedsgebied van de OBESen van De Frans. Het dichtstbijzijnde Natura2000 gebied is het Noord-Hollands Duinreservaat op ruim 9 km ten westen van het plangebied. Beïnvloeding van dit gebied is niet aan de orde.