Bijlage A. Haalbaarheid warmtenet(ten) door Energy-GO

Haalbaarheid warmtenet(ten) Edam-Volendam zonder bijlage

Colofon

Opdrachtgever Gemeente Edam-Volendam Postbus 180 | 1130AD | Volendam

Uitvoering EnergyGO Kraanspoor 50 | 1033 SE Amsterdam www.energygo.nl

Rapport Auteur: Correspondentie: Projectnummer: Versie: Status:

ir. Bart Roossien info@energygo.nl A660.327 1.0 (17 oktober 2023) Eindrapport

Voorpagina Foto:

Quantz (Flickr)

Dit rapport is mede tot stand gekomen met financiële steun van de provincie Noord-Holland.

P a g i n a |2

0. Managementsamenvatting Over de hele gemeente Edam-Volendam zijn bewoners, de gemeente, bedrijven en organisaties bezig om de energievraag te verminderen en zo de energiekosten te drukken. Zij staan voor een grote opgave ten aanzien van de verandering van de warmte-, koudeen elektriciteitsvoorziening met als ambitie om in 2050 energieneutraal te zijn. In 2019 heeft de gemeente daarom de Transitievisie Warmte vastgesteld, een eerste verkenning van wat het beste alternatief voor aardgas is per wijk. Voor een aantal wijken is daar een voorkeur voor een warmtenet uitgekomen. De gemeente heeft gekozen om in de plaats Volendam te beginnen met twee aardgasvrije wijken: het nog nieuw te bouwen Lange Weeren en de bestaande wijk Middengebied. Deze laatste heeft in de Transitievisie Warmte een voorkeur voor een individuele elektrische (“all-electric”) oplossing zoals een warmtepomp.

Figuur 1: Edam-Volendam en de verschillende bestaande en toekomstige wijken.

P a g i n a |3

Dee ligging van het Middengebied is echter strategisch als het gaat om de uitrol van potentiële warmtenetten. In een eerste verkenning werden er kansen gezien voor een zuidelijk warmtenet op basis van riothermie uit de RWZI in Katwoude, een westelijk warmtenet op basis van oppervlaktewater uit het Markermeer (aquathermie) en een noordelijk warmtenet in Edam op basis van geothermie. Deze drie warmtenetten zouden dan in Middengebied bij elkaar komen, waarbij het Middengebied een belangrijke koppelrol zou kunnen spelen. Hierdoor zou er een voorkeur ontstaan voor een warmtenet binnen het Middengebied. De keuze of het Middengebied all-electric gaat of alsnog kiest voor een warmtenet, hangt dus af van de haalbaarheid van warmtenetten in Edam en Volendam. In deze studie is daarom naar alle wijken gekeken in de plaatsen Edam en Volendam en hoe toekomstige warmtebronnen deze wijken van warmte kunnen voorzien via een warmtenet.

0.1

Wijkanalyse

In het stedelijke gebied Edam-Volendam zijn ongeveer 12.500 gebouwen, waarvan ruim 11.000 gebouwen een woonfunctie hebben. De meeste woningen zijn naoorlogs gebouwd, met als piek eind jaren 70/begin jaren 80, maar de bouw van nieuwe woningen in EdamVolendam gaat ook in de 21ste eeuw gewoon door. Kenmerkend

aan

deze

naoorlogse

wijken

is

dat

het

voornamelijk

bestaat

uit

grondgebonden gebouwen (zoals tussen- hoek- en vrijstaande woningen). Daarbij zijn de woningen ook nog eens relatief groot met een gemiddelde van ongeveer 125 m2 gebruiksoppervlak en zijn de wijken relatief ruim opgezet. Uitzondering daarin zijn de twee oude kernen, Edam-Oude Kom en VolendamKatham/Oude kom. Zij kennen een lange geschiedenis, waardoor er hier veel vooroorlogse woningen (Volendam) en pre-20ste eeuw woningen (Edam) te vinden zijn.

Figuur 2: Gebouwen in Edam-Volendam uitgesplitst naar bouwperiode.

De woningen in de naoorlogse wijken zijn goed te renoveren naar een energiezuinige configuratie. Een stevige groep eigenaren, alsmede ook de twee woningcorporaties hebben dit al uitgebreid gedemonstreerd. Van ruim een derde van de gebouwen met een geregistreerd label in Edam-Volendam heeft het merendeel dan ook label A, B of C.

P a g i n a |4

Figuur 3: Woningen in Edam-Volendam met een label uitgesplitst naar labeltype.

De woningen in deze naoorlogse wijken zijn daardoor geschikt voor zowel een laagtemperatuur warmtenet (aanvoertemperatuur: 50 °C), als het toepassen van een allelectric oplossing middels een warmtepomp. Daarnaast liggen er plannen voor een nieuwbouwwijk ‘Lange Weeren’ aan de zuidwestkant van Volendam. Op lange termijn zijn er ook mogelijke nieuwbouwplannen voor het amateur sportpark bij het Kras stadion en het industriegebied langs het Markermeer. Omdat het hier nieuwbouw betreft, kunnen de gebouwen afgestemd worden op de behoefte van een warmtenet, zoals de aanwezigheid van vloerverwarming. Daardoor bestaat er in deze gebieden de mogelijkheid om met een zeer laagtemperatuur warmtenet (35 °C) aan te slag te gaan. Aanvullend biedt dit zeer laagtemperatuur warmtenet ook de mogelijkheid om te koelen aan. De gebouwen in Volendam-Oude Kom zijn lastiger te renoveren om geschikt te maken voor een laagtemperatuur warmtenet. Een warmtenet op een middentemperatuur van 70 °C zou dan een alternatief zijn. Echter is de ruimte in de ondergrond zeer beperkt, voornamelijk vanwege de aanleg van nieuwe distributiekabels voor het elektriciteitsnet. Deze kunnen door ruimtegebruik niet onder het trottoir komen en liggen daarom in de straat. Het inpassen van warmtenetleidingen is daardoor zeer lastig.

In Edam-Oude Kom is het niet mogelijk om een warmtenet aan te leggen doordat de straten te smal zijn. Daardoor is er te weinig ruimte om de grote warmtenetleidingen kwijt te kunnen in de ondergrond. Wijk Edam-Oude kom Edam-Molenbuurt Edam-Singelwijk Edam-Zuid Volendam-Katham/Oude Kom Volendam-Rozettenbuurt Volendam-Planetenbuurt Volendam-Bloemenbuurt Volendam-Middengebied Volendam-Blokgouw 1 t/m 8 Volendam-Broeckgouw Volendam-Lange Weeren (nieuwbouw) Volendam-Sportpark (nieuwbouw) Volendam-Industriegebied (nieuwbouw)

Warmtenet? Nee 50 °C 50 °C 50 °C Zeer onwaarschijnlijk 50 °C 50 °C 50 °C 50 °C 50 °C Nee (al deels aardgasvrij) 35 °C 35 °C 35 °C

Individuele warmtepomp Nee Ja Ja Ja Nee Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja Ja

P a g i n a |5

0.2

Warmtebronnen

Er zijn in en rond het stedelijke gebied Edam-Volendam een aantal warmtebronnen geïdentificeerd. Deze concentreren zich rond vier vormen van warmte: •

Warmte

uit

het

effluent

(afvalwater)

dat

geloosd

wordt

door

de

rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) Katwoude. •

Warmte uit het influent (riool) dat door persleidingen naar de RWZI loopt.

•

Warmte uit oppervlaktewater uit het Markermeer en Purmerringvaart en Zeddegat.

•

Warmte uit geothermie ergens rond Edam.

Figuur 4: Potentiële warmtebronnen rondom Edam-Volendam. Locaties zijn indicatief.

De hoeveelheid warmte die uit elk van deze bronnen onttrokken kan worden is geanalyseerd. Daaruit is naar voren gekomen, dat warmte uit oppervlaktewater in het Zeddegat en Purmerringvaart, alsook warmte uit de rioolpersleidingen slechts een klein aantal woningen kan voorzien van warmte. Daarmee zijn deze bronnen als ongeschikt bevonden voor een warmtenet in Edam-Volendam. Er speelt ook een grote onzekerheid met warmte uit het oppervlaktewater in het Markermeer. Het Markermeer is een Natura2000 gebied en voor het onttrekken van grote hoeveelheden warmte is mogelijk een natuurvergunning nodig. Daarbij komt dat de installatie die de warmte onttrekt, twee leidingen dwars door de Zeedijk heen nodig zijn. Omdat de Zeedijk bescherming biedt aan Edam-Volendam en de omliggende polders, geeft dit ook de nodige complexiteit. Geothermie toepassen op een eigen warmtenet binnen Edam-Volendam heeft de uitdaging dat deze een piekwarmtebron nodig heeft. Het vinden van een geschikte piekbron die aardgasvrij is, blijkt een lastige opgave te zijn. Geothermie is daardoor minder geschikt, maar niet onmogelijk. De meest kansrijke warmtebron is het afvalwater van de RWZI Katwoude gebleken.

P a g i n a |6

0.3

Warmtenet

Een potentieel warmtenet in het stedelijke gebied Edam-Volendam heeft de meeste slagingskans als deze start bij de RWZI Katwoude en vervolgens gebouwen in de nabijheid gaat verwarmen. De opzet van het warmtenet is de bron (RWZI Katwoude) gekoppeld aan een hoofdleiding (de ‘backbone’). Door deze hoofdleiding stroomt water van de bron met een temperatuur van ongeveer 5 °C (winter) tot 20 °C (zomer). Voor het leveren van warmte aan een wijk wordt een of meerdere aftakkingen gemaakt middels clusterstation. Deze clusterstation verdelen de warmte naar energiecentrales. Een energiecentrale waardeert de warmte op naar de gewenste temperatuur (bijv. 35 °C voor nieuwbouw en 50 °C voor bestaande bouw). Deze temperatuur kan per energiecentrale worden geregeld. De warmte wordt vervolgens via een distributienet naar de gebouwen getransporteerd. Een energiecentrale voedt warmte aan doorgaans zo’n 100 tot 300 woningen. Als er in het gebouw tapwater nodig is, dan bevindt er zich een tapwaterinstallatie die de warmte van 35 °C (met een tapwaterbooster) of 50 °C (met een TE Booster) opwaardeert naar minimaal 60 °C. Omdat het aanleggen van leidingen kostbaar is, is het ideaal als het warmtenet steeds verder uitbreidt door naburige wijken heen. De nieuwbouwwijk Lange Weeren ligt praktisch naast de RWZI Katwoude.

Daarbij zijn de kosten voor de aanleg van een warmtenet significant lager in een nieuwbouwwijk dan in een bestaande wijk, onder andere omdat er nog geen bestrating ligt. Dit maakt Lange Weeren ideaal als start voor een warmtekoudenet in Edam-Volendam. Voor de naastliggende wijken Blokgouw 1 t/m 8, blijkt het aansluiten op een warmtenet te kostbaar te zijn ten opzichte van alternatieven en ten opzichte van wat als ‘redelijk’ wordt bevonden voor warmtenetten. Verdere zoektocht leert dat de mogelijke nieuwbouw op het amateur sportpark nabij het Kras Stadium een mooi verlengstuk van het warmtenet zou zijn. Omdat de backbone dan praktisch naast het Don Bosco college en het tegenoverliggende gezondheidscentrum komt te liggen, zijn deze gebouwen ook een kosteneffectieve kandidaat om aangesloten te worden. Verdere uitbreiding naar Volendam-Oude kom is technisch en economisch mogelijk, maar stuit tegen weinig ruimte in de ondergrond aan, waardoor het onwaarschijnlijk (maar niet onmogelijk) is dat hier een warmtenet komt.

P a g i n a |7

Figuur 5: Mogelijke verdere uitbreiding van het warmtenet naar het Industriegebied met aansluiting op een twee de bron.

Een verdere uitbreiding van het warmtenet is nog wel mogelijk naar het industriegebied, mocht deze op lange termijn plaats maken voor woningbouw. Op dat moment is het wel een vereiste dat er een tweede warmtebron bijkomt, bijvoorbeeld het oppervlaktewater uit het Markermeer. Mocht dit praktisch niet haalbaar zijn door de mogelijke natuurvergunning of dijkdoorsteek, dan kan de toekomstige woningbouw op het industriegebied ook toe met andere oplossingen, zoals individuele warmtepompen. Een optie is om extra warmte uit de, nog aan te leggen persleiding in Blokgouw 7+8 en deze aan de backbone te leveren. De haalbaarheid hiervan is nog onzeker, vanwege de diepte dat de persleiding komt te liggen en de nabijheid van de persleiding bij de RWZI, waardoor er ongewenste temperatuurdaling plaats kan vinden die effect heeft op de het waterzuiveringsproces. Een tweede warmtenet in de wijken Edam-Zuid, Molenbuurt en Singelwijk heeft een zeer lage slagingskans. De enige realistische bron hiervoor is geothermie. Deze moet echter aangevuld worden met een duurzame piekbron die lastig te vinden is. Daarbij komt dat het warmtenet alsnog relatief duur uitvalt, terwijl individuele warmtepompen een zeer haalbaar

alternatief

zijn

in

deze

wijken.

Daardoor

wordt

het

uitdagend

om

woningeigenaren te overtuigen aan te sluiten op een warmtenet. Dit vereist veel politieke overredingskracht. Het Middengebied, daar waar deze studie mee begon, speelt geen koppelrol tussen meerdere warmtenetten en is het best af, conform de Transitievisie Warmte, met een ‘allelectric’ oplossing.

P a g i n a |8

Inhoudsopgave 0.

1.

2.

Managementsamenvatting .......................................................................................................... 3 0.1

Wijkanalyse ................................................................................................................. 4

0.2

Warmtebronnen ........................................................................................................... 6

0.3

Warmtenet .................................................................................................................. 7

Introductie ...............................................................................................................................10 1.1

Leeswijzer ..................................................................................................................12

1.2

Nomenclature .............................................................................................................13

Warmtenet...............................................................................................................................15 2.1

Ontwerp .....................................................................................................................15

2.2

Alternatieven ..............................................................................................................16 2.2.1

2.3

Koeling 17

Ontwerpcriteria ...........................................................................................................18

3.

Wijkontwikkelingen ...................................................................................................................19

4.

Bronnen ..................................................................................................................................23 4.1

5.

Riothermie ..................................................................................................................23 4.1.1

Effluent 23

4.1.2

Influent 24

4.2

Aquathermie ...............................................................................................................25

4.3

Geothermie.................................................................................................................26

4.4

WKO ..........................................................................................................................27

4.5

Restwarmte ................................................................................................................28

4.6

Conclusie ....................................................................................................................29

Potentieel en kansen .................................................................................................................30 5.1

Lange Weeren .............................................................................................................30 5.1.1

5.2

Uitbreiding TEA netwerk ...............................................................................................33 5.2.1

Blokgouw 7+8 .................................................................................................33

5.2.2

Blokgouw 1 t/m 6 ............................................................................................33

5.2.3

Nieuwbouw sportpark .......................................................................................34

5.2.4

Don Bosco / Gezondheidscentrum ......................................................................35

5.2.5

Volendam-Kern ...............................................................................................35

5.2.6

Industriegebied ...............................................................................................38

5.2.7

Influent 39

5.3

Geothermie.................................................................................................................40

5.4

Edam .........................................................................................................................41

5.5 6.

Afwegingen .....................................................................................................32

5.4.1

Edam-Zuid, Singelwijk en Molenwijk ..................................................................41

5.4.2

Edam-Kern .....................................................................................................42

Middengebied ..............................................................................................................43

Conclusies ...............................................................................................................................44

P a g i n a |9

1. Introductie Over de hele gemeente Edam-Volendam zijn bewoners, de gemeente, bedrijven en organisaties bezig om de energievraag te verminderen en zo de energiekosten te drukken. Zij staan voor een grote opgave ten aanzien van de verandering van de warmte-, koudeen elektriciteitsvoorziening. In 2050 heeft de gemeente de ambitie energieneutraal te zijn. Dit betekent dat de gemeente op jaarbasis evenveel hernieuwbare energie 1 opwekt als het qua energie gebruikt. Dit kan niet in één keer en gaat dus gefaseerd. Een transitie van een fossiel gebaseerd energiesysteem naar een systeem gebaseerd op hernieuwbare energie. Hierom heeft de Gemeente Edam-Volendam in 2019 de Transitievisie Warmte (TvW) vastgesteld. Hierin is per wijk (op postcode niveau) aangegeven wat maatschappelijk economisch het beste alternatief is voor aardgas op basis van een eerste verkenning. Daarbij zijn er vier startwijken geïdentificeerd welke het meest kansrijk zijn om de transitie mee te beginnen. Eén van deze wijken is het Middengebied in de plaats Volendam. In de Transitievisie Warmte heeft het Middengebied een voorkeurstechniek voor een ‘allelectric’ oplossing, bijvoorbeeld door het toepassen van individuele warmtepompen in de gebouwen. Het Middengebied is in Figuur 6 terug te vinden in het cyaan-gekleurde gebied.

De lichtpaars gekleurde gebieden rond het Middengebied heeft in de Transitievisie Warmte een voorkeurstechniek voor een warmtenet: twee buurten (Zuid en Singelwijk) in Edam ten noorden van het Middengebied, drie buurten (Planetenbuurt, Bloemenbuurt en Rozettenbuurt) ten zuiden van het Middengebied en Blokgouw ten zuidwesten van het Middengebied. Verder is er geen voorkeurstechniek voor de Molenbuurt (donkerpaars) in Edam en hebben de gebieden Blokgouw 7-8 en Broeckgouw (blauw) net als het Middengebied een voorkeur voor een individuele all-electric oplossing. Twee nieuwe gebiedsontwikkelingen, ruim 1.100 woningen in de Lange Weeren en een bedrijven-/sport/woonterrein in de Purmer zijn oranje gemarkeerd. Op lange termijn gaan (een deel van de) bedrijven in het Volendam-Industriegebied naar het nieuwe bedrijventerrein in de Purmer, waarna Volendam-Industriegebied wordt ontwikkeld naar een woon-werkgebied.

Hernieuwbare energie is energie afkomstig van natuurlijke bronnen die constant worden aangevuld. Dit is energie uit bijvoorbeeld wind, waterkracht, zon, bodem, buitenlucht en biomassa. 1

P a g i n a | 10

Figuur 6: Overzicht van de relevante gebieden in Edam-Volendam met betrekking tot de energietransitie.

De kern van Volendam (onder Volendam-Industriegebied langs het Markermeer in groen) en de kern van Edam (ten noorden van de Singelwijk, ook in groen) zijn oude stads/dorpcentra. De gebouwen zijn op leeftijd en veelal beschermd stadsgezicht of monument. Deze gebieden behoeven extra aandacht in de zoektocht naar een goede oplossing voor de energietransitie. Een eerste indicatie van potentiële warmtebronnen liggen onder andere nabij de Lange Weeren (RWZI en de Purmerringvaart), aan de oostzijde van Volendam (Markermeer), Blokgouw 1-6 (vervanging rioolpersleiding) en nabij Edam (Oorgat en geothermie) Met dit scala aan warmtebronnen is een warmtenet in de Lange Weeren een kansrijke oplossing naar aardgasvrij wonen. Omwille van de financiële haalbaarheid van een warmtenet is opschaling gewenst. Gezien een aantal potentiële warmtebronnen liggen in de naastgelegen wijk Blokgouw, is een expansie in deze richting denkbaar. Verdere gefaseerde uitbreiding lijkt vervolgens mogelijk naar de Planetenbuurt, Rozettenbuurt en Bloemenbuurt. Daarmee wordt schaalgrootte bereikt die noodzakelijk is om een warmtenet rendabel te kunnen exploiteren. Blokgouw en de bovengenoemde buurten hebben in de TvW een warmtenet als beste alternatief.

Met op langere termijn eventuele nieuwbouw van woningen op het huidige industrieterrein langs het Markermeer, waarbij woningen met Thermische Energie uit Oppervlaktewater P a g i n a | 11

(TEO) vanuit het Markermeer gevoed kunnen worden, ontstaat een koppeling tussen Markermeer en de Lange Weeren. Deze koppeling kan worden gerealiseerd met behulp van een hoofdleiding (ook wel ‘backbone’ of ruggengraat genoemd). Deze backbone loopt mogelijk langs de wijk Middengebied. Vanuit het noorden en het westen, nabij Edam, vindt op dit moment onderzoek plaats naar de mogelijkheid van geothermie. Bij de realisatie hiervan zou ten noorden van het Middengebied een warmtenet kunnen ontstaan, gevoed door deze geothermiebron. Daarnaast liggen er rond Edam ook kansen voor aquathermie, bijvoorbeeld via het Oorgat. Ondanks dat het Middengebied zelf geen directe toegang tot warmtebronnen lijkt te hebben, is deze wel strategisch gelegen. Het Middengebied kan als koppelwijk fungeren tussen het zuidelijk, oostelijk en noordelijk warmtenet en van beiden profiteren. Dit biedt de kans om een toch warmtenet uit te rollen in het Middengebied. Om tot een wijkplan voor het Middengebied en de Lange Weeren te komen is het daarom van belang dat er breed gekeken wordt naar de ontwikkeling van (eventuele) warmtenet(ten) in omliggende wijken.

1.1

Leeswijzer

In hoofdstuk 2 is toegelicht hoe een duurzaam warmtenet er op hoofdlijnen uitziet en welke aspecten en configuraties er spelen. In hoofdstuk 3 is de samenvatting van een wijk op wijk een analyse te vinden. De volledige analyse is terug te vinden in Fout! Verwijzingsbron niet gevonden.. Daarin zijn de o ntwikkelingen, de te verwachtte warmtevraag en de haalbaarheid van een warmtenet in de wijk is geanalyseerd. EnergyGO gebruikt hiervoor gegevens uit Tomahawk2. De data in Tomahawk komt uit open bronnen of zijn afgeleide van open bronnen. Het individueel aardgasverbruik per gebouw is bepaald met behulp van kerncijfers per postcode (databron: CBS) en het verliesoppervlak van de woning (databron, BAG-3d van de TU-delft met nabewerking van EnergyGO). Vervolgens is deze omgerekend naar de netto warmtevraag (rekening houdend met de tapwatervraag en aardgasverbruik voor koken) en het gebruiksoppervlak (databron: BAG). De warmtebronnen zijn geanalyseerd in hoofdstuk 4. Informatie over warmtebronnen is gevonden bij stakeholders, de gemeente Edam-Volendam en openbare databronnen. Het ontwerp van een potentieel warmtenet en de business case voor het bijbehorende warmtebedrijf is uitgewerkt in hoofdstuk 5.

Tomahawk is software van Energie Transitie Software BV. De gemeente Edam-Volendam beschikt over een licentie op deze software 2

P a g i n a | 12

1.2

Nomenclature

Gebouw:

Een opzichzelfstaand staand object met tenminste 1 eigen ingang. De fysieke grenzen van een gebouw zijn bepaald

door

het

Kadaster

en

opgenomen

in

de

Basisadministratie Gebouwen (BAG). Wooneenheid:

Een privaat gedeelte voor een bewoner met eigen ingang. Een gebouw kan

een of meerdere wooneenheden

bevatten. Elke wooneenheid heeft een adres. Standaard

De

Standaard

voor

Isolatie

Klimaatakkoord

en

geeft

is

de

vastgesteld maximale

in

het

specifieke

ruimteverwarmingsvraag weer waar een woning in 2050 (waarschijnlijk) aan moet voldoen. De politieke gedachte erachter is dat woningen die aan de Standaard voldoen geschikt zijn voor lage temperatuurverwarming. De Standaard geldt niet voor bedrijven. De Standaard wordt berekend aan de hand van het vloeren verliesoppervlak. Natuurlijk moment

Het moment waarop een onderdeel vervangen moet worden omdat deze aan het einde van de levensduur is gekomen, of kapot is gegaan. Het onderdeel wordt vervolgens vervangen door een beter, efficiëntere versie.

Zelfstandig moment

Elk willekeurig moment.

Specifieke

Een

ruimteverwarmingsvraag

warmtevraag

grootheid

die voor

aangeeft

hoe

groot

ruimteverwarming

de

is

per

netto m2

gebruiksoppervlak. WACC

Weighted average of capital costs, de kosten van het verkrijgen van kapitaal op investeringen, bijvoorbeeld rente bij leningen en rendement bij eigen vermogen. Omdat warmtenetten met verschillende kapitaal wordt gefinancierd (zowel eigen vermogen, korte en lange termijn

leningen),

wordt

een

gemiddeld

kostenpercentage gehanteerd. Energiecentrale

Warmte uit lage temperatuurbronnen moet veelal worden opgewaardeerd. Als dit in het wijkstation gebeurt, dan heet deze de energiecentrale. Hier staan o.a. de warmtepompen en warmtebuffers gestationeerd. Een energiecentrale

kan

doorgaans

zo’n

100

tot

300

woningen voorzien van warmte.

P a g i n a | 13

Clusterstation

Een clusterstation is een verdeelpunt. Het clusterstation wordt gevoed door de backbone en voedt meerdere energiecentrales.

Backbone

De backbone is de hoofdleiding die de warmtebronnen, opslag (bijv. WKO) en afnemers (via clusterstations) met elkaar verbindt.

BAK

Bijdrage aansluitkosten, de eenmalige kosten die door een warmtebedrijf worden berekend aan een klant bij aansluiting op een warmtenet. De BAK wordt gebruikt om de business case van warmtebedrijven rond te krijgen.

P a g i n a | 14

2. Warmtenet Het doel van een warmtenet is om de warmte vanaf bronnen te distribueren naar de afnemers en op te waarderen naar de gewenste temperatuur of temperaturen.

2.1

Ontwerp

Er zijn meerdere concepten van warmtenetten om warmte van de bron te krijgen bij de afnemers. In traditionele hoge temperatuur warmtenetten (≥ 70 °C) is er een hoge temperatuur bron (bijvoorbeeld afvalverbranding, biomassaverbranding, gascentrales of industriële restwarmte) dat wordt getransporteerd naar warmteclusterstations (WOS). De WOS verdeelt de warmte over de wijken en beschikt ook over piekketels – gasketels om de piekbelasting op te vangen en eventueel als back-up. Via verdeelstations komt de warmte binnen bij de afnemers en kan direct gebruikt worden voor ruimteverwarming en warm tapwater. De hoeveelheid duurzame warmtebronnen met een hoge temperatuur is zeer beperkt. Zo hebben bijvoorbeeld de meeste duurzame warmtebronnen in Edam-Volendam (hoofdstuk 4) een lage temperatuur (tussen de 10 en 25 °C) waardoor deze niet direct ingezet kunnen worden voor verwarming en warm tapwater. De warmte moet worden opgewaardeerd. Tot welke temperatuur de warmte moet worden opgewaardeerd is een ontwerpkeuze. Opwaardering vindt plaats met behulp van warmtepompen. Hoe hoger de benodigde temperatuur, hoe lager het rendement van de warmtepompen. Er is dus een wens om de opgewaardeerde temperatuur laag te houden. Daar staat tegenover dat hoe lager de temperatuur van het warmtenet, hoe lastiger het kan zijn voor woningen om deze comfortabel te verwarmen.

Over het algemeen geldt dat woningen die worden (na)geïsoleerd en radiatoren hebben, met 50 °C toekunnen. Woningen die zijn voorzien van vloer- of wandverwarming en/of ook convectoren kunnen veelal toe met 35 °C of lager. Omdat het aanleggen van vloer- of wandverwarming in bestaande woningen zeer ingrijpend is, wordt er daarom voor gekozen om de bestaande radiatoren zoveel mogelijk te behouden en ligt de keuze bij een 50 °C. Dit warmtenet bestaat uit duurzame warmtebronnen die zijn gekoppeld aan een ‘backbone’. De backbone heeft een temperatuur van ongeveer 20 °C in de aanvoer en 10 °C in de retour. Vanuit deze backbone worden clusterstations gevoed welke de warmte verder distribueert de wijken in via een secundair transportnet. In de wijk zijn vervolgens energiecentrales te vinden, welke de warmte uit het secundair net halen en opwaarderen naar 50 °C met behulp van warmtepompen. Vanaf de energiecentrale lopen distributieleidingen door de straten om alle gebouwen te voorzien van de 50 °C warmte. Gebouwen zijn met een connectieleiding verbonden met P a g i n a | 15

deze distributieleidingen. In de gebouwen is een afleverset aanwezig die de warmte overdraagt aan het verwarmingssysteem van de woning en het warmtegebruik meet. Een (klein) aantal gebouwen zal mogelijk aanvullende maatregelen moeten nemen om voldoende verwarmingsvermogen te hebben, bijvoorbeeld door: •

Het bijplaatsen van radiatoren

•

Het plaatsen van losse convectoren (ventilatoren) onder de bestaande radiatoren om de warmtecapaciteit van de radiator te verhogen.

•

Het vervangen van radiatoren door convectoren, dit zijn radiatoren met ingebouwde ventilatoren.

•

Vloerverwarming

Een temperatuur van 50 °C is onvoldoende voor warm tapwater, omdat de wettelijke eis is minimaal 58 °C aan het tappunt te hebben in verband met legionellarisico’s. Daarbij koelt de warmte gedurende het transport mogelijk ook nog een paar graden af. Daarom wordt in de woningen een ‘TE-booster’ geplaatst. Dit is een warmtewisselaar met een klein opslagvat met elektrisch spiraal. In het vat wordt de temperatuur van 50 °C met de spiraal opgewarmd tot 75 °C. Bij een tapwatervraag wordt vervolgens de 50 °C warmte uit het warmtenet gemengd met de 75 °C warmte uit het vat, waardoor de gewenste tapwatertemperatuur wordt bereikt.

2.2

Alternatieven

In wijken waar vloer/wandverwarming aanwezig is, waarderen energiecentrales de warmte niet tot 50 °C, maar tot 35 °C op. De bovenliggende infrastructuur van clusters en backbone blijven echter gelijk. Het is dus goed mogelijk om een duurzaam warmtenet te hebben waarbij er gebieden zijn waar de temperatuur 50 °C en waar deze 35 °C is. De temperatuur wordt per energiecentrale geregeld. Bij een temperatuur van 35 °C wordt voor het opwaarderen van tapwater een boosterwarmtepomp gebruikt in plaats van een TE-booster. Een derde optie is om de warmte in de woning op te waarderen in plaats van in de energiecentrale. Elke woning wordt dan uitgerust met een water/water warmtepomp voor zowel ruimteverwarming als warm tapwater. Voor tapwater is dan ook een buffertank nodig. De warmtepomp gebruikt het warmtenet met een temperatuur van 15 °C als bron. De energiecentrale acteert dan alleen nog als verdeel- en bufferstation. Deze vorm biedt woningeigenaren meer zelfbeschikking over de installatie. Zo kan deze bijvoorbeeld kiezen om de ruimteverwarmingstemperatuur te verlagen, bijvoorbeeld als de eigenaar beschikt over vloerverwarming. Daarmee neemt het rendement van de warmtepomp toe, en de kosten voor de eigenaar af. Aanvullend kan de warmtepomp in de zomermaanden ook koeling leveren.

Daarbij komt dat een warmtepomp gevoed met een laagtemperatuur warmtenet geen buitenunit heeft, waardoor er geen installaties in het zicht liggen en er geen risico is op geluidsoverlast door de buitenunit. Nadeel is dat de warmtepomp met buffertank een P a g i n a | 16

relatief hoog ruimtebeslag heeft in de woning. Een warmtepomp in de woning, aangesloten op een warmtenet is daarnaast veelal duurder dan een individuele warmtepomp die gebruik maakt van lucht of een bodemlus. In dit rapport wordt uitgegaan dat alle warmte op centraal niveau wordt opgewaardeerd in de energiecentrales. In de uitrol van het warmtenet kan echter per energiecentrale gekozen worden of de warmte centraal of decentraal wordt opgewaardeerd.

2.2.1 Koeling De vraag naar koeling in de zomer neemt steeds meer toe, voornamelijk vanwege de steeds langere en warmere zomers. TNO schat in dat 30% van de huishoudens reeds voorzien is van actieve koeling zoals een (mobiele) airco. Lage temperatuur warmtenetten bieden ook de mogelijkheid om te koelen. Het is zelfs gunstig

voor

het

warmtenet

om

ook

te

koelen.

Bij

koelen

worden

de

warmtepopslagsystemen geregenereerd en is er meer duurzame warmte beschikbaar voor andere wijken. Omdat met een aanvoertemperatuur van 50 °C het bestaande afgiftesysteem van radiatoren behouden blijft, is het leveren van koeling via een koudenet geen optie. Radiatoren zijn namelijk niet geschikt om een woning mee te koelen. Vloer/wandverwarming en veel convectoren (bijvoorbeeld de Jaga Strada) daarentegen kunnen topkoeling leveren. Er kan niet te koud gekoeld worden, omdat dit lage watertemperaturen vereist, die tot condens op de leidingen en afgiftesystemen leidt. Diep koelen (zoals een airconditioner dat kan) wordt bereikt als condensatie via een condensafvoer wordt afgevoerd en leidingen zijn geïsoleerd. Dit kan met speciale type convectoren (bijvoorbeeld Jaga Briza) of met watergekoelde airco’s. Deze laatste zijn binnendelen van airco’s die veelal ontworpen zijn om met (drink)water gekoeld te worden bij gebrek aan ruimte voor een buitenunit. De meeste van deze units kunnen echter ook aangesloten worden op een ringleiding, bijvoorbeeld een duurzaam koudenet. Omdat deze binnendelen ook ontvochtigen, kan er beter gekoeld worden dan met andere type afgiftesystemen. Bij gecondenseerde koeling moeten alle leidingen geïsoleerd zijn en is er bij elk afgifteunit een condensafvoer nodig.

Het aanleggen van een duurzaam koudenet naast een duurzaam warmtenet komt met extra investeringen, met name omdat er tussen energiecentrale en afnemer twee extra leidingen aangelegd moet worden. Die investeringen zijn daardoor alleen gunstig als het merendeel van de woningen in een gebied ook koude afneemt. Daarbij komt dat er ook voldoende ruimte in de ondergrond moet zijn voor deze leidingen.

P a g i n a | 17

In bestaande gebieden is het daarom lang niet altijd vanzelfsprekend dat een duurzaam koudenet haalbaar is. De ruimte in de ondergrond is mogelijk beperkt en de woningen zijn lang niet altijd voorzien van de juiste afgiftesystemen om de woning te kunnen koelen.

2.3

Ontwerpcriteria

Dit rapport gaat ervan uit dat wijken met bestaande woningen op 50 °C worden verwarmd. Deze woningen zullen niet voorzien worden van koeling. Voor nieuwbouw wordt uitgegaan van een verwarmingstemperatuur van 35 °C, omdat hier relatief eenvoudig vloerverwarming aangelegd kan worden. Daardoor is ook koeling een mogelijkheid en wordt dit standaard meegenomen. Bij moeilijk te renoveren wijken, bijvoorbeeld het centrum van Volendam, wordt uitgegaan van 70 °C. Er is dan geen tapwaterbooster nodig in de woning. Dit betekent niet dat in het definitief ontwerp dit ook de uitgangspunten moeten zijn. Zoals eerder benoemd is er per deelgebied dat wordt afgedekt door één energiecentrale de flexibiliteit om te kiezen voor een verwarmingstemperatuur en of er aanvullend koeling wordt aangeboden. Voor de energetische en financiële doorrekening zijn de volgende uitgangspunten gehanteerd: Lage

Zeer lage

Midden

temperatuur (LT)

temperatuur (ZLT)

temperatuur (MT)

Aanvoertemperatuur warmte

50 °C

35 °C

70 °C

Tapwaterbooster COP

5,0

8,5

n.v.t.

3,0 kW

2,5 kW

n.v.t.

3%

10%

n.v.t.

Kosten tapwaterbooster

€ 2.500

€ 3.500

n.v.t.

Kosten afgiftesysteem

€ 1.300

€ 1.300

€ 1.300

Gelijktijdigheid ruimteverwarming

70%

70%

70%

Gelijktijdigheid tapwater

40%

40%

25%

Kosten connectieleidingen

440 €/meter

440 €/meter

500 €/meter

Kosten distributieleidingen

600 €/meter

600 €/meter

700 €/meter

Meerkosten koelleidingen

n.v.t.

40%

n.v.t.

Energiecentrale COP

4,5

6,5

2,5

Kosten energiecentrale

500 €/kW

500 €/kW

500 €/kW

Tapwaterbooster thermische output Boilervatverlies

Verliezen distributienet Kosten secundair netwerk Kosten clusterstations

10%

6%

15%

800 €/meter

800 €/meter

800 €/meter

125 €/kW

125 €/kW

125 €/kW

Voor de tapwaterbooster in het LT-netwerk is uitgegaan van de specificaties en prijzen van de TE-Booster van Fortes Energy. Voor de tapwaterbooster in het ZLT-netwerk is uitgegaan van de NIBE MT-MB-19. De COP van de energiecentrale is gebaseerd op specificaties van de Viessmann Vitocal 300 Pro warmtepompen.

P a g i n a | 18

3. Wijkontwikkelingen Wijk voor wijk zijn in dit hoofdstuk de huidige samenstelling en energiebehoefte van het gebied geanalyseerd en welke ontwikkelingen, zoals nieuwbouw en renovatie, er in de komende jaren te verwachten zijn. In Figuur 7 is de indeling van de verschillende wijken/buurten weergegeven. In cyaan is het Middengebied weergegeven, het cruciale gebied dat is aangemerkt als all-electric, maar mogelijk een koppelrol kan spelen. Paarse gebieden hebben in de TvW de voorkeur voor een warmtenet, blauwe gebieden voor all-electric. De oude binnensteden zijn weergegeven in het groen, industriegebied in het geel en nieuwbouwwijken in het oranje.

Figuur 7: Buurten in Edam-Volendam

Statistische gegevens en kaarten komen uit het softwareprogramma ‘Tomahawk’ en is op basis van open databronnen, of afgeleide data (met behulp van modellen en algoritmes) van de data uit deze open databronnen. Bronnen zijn o.a. het Kadaster (BAG), RVO (energielabels) en het CBS (demografie, energiegebruik). Hoewel de getoonde kaarten individuele gebouwen belichten, zijn de statistische gegevens uiteindelijk niet op individuele gebouwen te projecteren. Een blok van tien gelijkwaardige woningen zullen in de meeste kaarten (ongeveer) dezelfde statistische gegevens weergeven. In de praktijk kunnen echter flinke afwijkingen voorkomen, bijvoorbeeld omdat één woning reeds gerenoveerd is. Voor een uitgebreide, wijk-voor-wijk analyse wordt verwezen naar Appendix A van dit rapport. Dit hoofdstuk bevat alleen de hoofdlijnen. P a g i n a | 19

Edam en Volendam kende snelle groei in de jaren 50 en 60, maar expansie bleef doorgaan. Tot zeer recent zijn er nieuwe wijkdelen bijgekomen. Daarbij betreft het voornamelijk woningbouw.

Figuur 8: Bouwjaar van gebouwen in Edam-Volendam.

Figuur 9: Gebruiksfunctie van de gebouwen in Edam-Volendam.

P a g i n a | 20

Het merendeel van de woningen zijn grondgebonden woningen, zoals tussenwoningen, twee-onder-een-kap en vrijstaande woningen. De woningen zijn met gemiddeld 120 m 2 gebruiksoppervlak relatief ruim.

Figuur 10: Kaart en grafiek van energielabels in Edam-Volendam. Ongeveer 1/3 van de gebouwen heeft een energielabel.

Gebouwen zijn over het algemeen relatief goed geïsoleerd. Er zijn dan ook veel energielabel A,B en C te vinden in het gebied. Van alle bestaande en toekomstige wijken is geanalyseerd in hoeverre een warmtenet haalbaar is, daarbij is gekeken naar de huidige en haalbare isolatiewaarde, het afgiftesysteem dat waarschijnlijk in de woningen aanwezig is en of er voldoende ruimte is in de ondergrond. De meeste bestaande wijken kunnen met enkele isolerende maatregelen aangesloten worden op een warmtenet van 50 °C. De veelal ruime grondgebonden woningen zijn met dezelfde isolerende maatregelen ook aan te sluiten op een individuele warmtepomp.

P a g i n a | 21

De wijk Broeckgouw is al deels aardgasvrij. Het is economisch ongunstig om de gebouwen die nog wel aardgas gebruiken aan te sluiten op een warmtenet. Deze zijn beter af met een individuele warmtepomp. Voor de kernen van Edam en Volendam is gekeken naar een 70 °C warmtenet, omdat het goed isoleren van gebouwen in dit gebied complexer is. In Edam-Kern zijn de straten smal, waardoor er geen ruimte is voor een warmtenet. Tevens is er geen ruimte voor individuele warmtepompen. In Volendam-Kern zijn de straten relatief breed, maar worden er op dit moment al extra kabels in de straat geplaatst, waardoor ruimte in de ondergrond zeer beperkt is. Hierdoor is het zeer lastig om nog warmtenetleidingen in de ondergrond te krijgen. Er zijn drie beoogde nieuwbouwgebieden. Lange Weeren is een wijk dat komt wat nu nog weiland is. Het sportpark bij het Kras stadion in de Planetenbuurt gaat op termijn verdwijnen, waardoor er ruimte is voor nieuwbouw. Verder is de ambitie om op lange termijn de industrie op het Industriegebied te verplaatsen naar het nog te ontwikkelen De Purmer bedrijventerrein, waardoor het Industriegebied vrijkomt voor wonen en werken. Nieuwbouw kan altijd op lage temperatuur (35 °C) verwarmen, waardoor zowel warmtenetten als individuele oplossingen haalbaar zijn.

Wijk Warmtenet? Individuele warmtepomp Edam-Kern Nee Nee Edam-Molenbuurt 50 °C Ja Edam-Singelwijk 50 °C Ja Edam-Zuid 50 °C Ja Volendam-Kern Zeer onwaarschijnlijk Nee Volendam-Rozettenbuurt 50 °C Ja Volendam-Planetenbuurt 50 °C Ja Volendam-Bloemenbuurt 50 °C Ja Volendam-Middengebied 50 °C Ja Volendam-Blokgouw 1 t/m 8 50 °C Ja Volendam-Broeckgouw Nee* Ja Volendam-Lange Weeren (nieuwbouw) 35 °C Ja Volendam-Sportpark (nieuwbouw) 35 °C Ja Volendam-Industriegebied (nieuwbouw) 35 °C Ja * Broeckgouw is al deels aardgasvrij met behulp van individuele warmtepompen.

P a g i n a | 22

4. Bronnen In dit hoofdstuk worden de potentiële warmtebronnen beschouwd. In Edam-Volendam zijn er meerdere grote en kleine bronnen verspreid rondom Edam-Volendam. In Figuur 11 zijn deze bronnen weergegeven.

Figuur 11: Potentiële warmtebronnen rondom Edam-Volendam.

4.1

Riothermie

Riothermie, ook wel thermische energie uit afvalwater (TEA) kan op twee manieren gewonnen worden: uit het effluent en uit het influent van de rioolwaterzuivering.

4.1.1 Effluent Effluent is het gezuiverde water dat een rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) verlaat. Ten zuiden van Edam-Volendam bevindt zich de RWZI Katwoude. Effluent wordt het hele jaar door geloosd. In de wintermaanden heeft deze een temperatuur van 5 tot 8 °C, zoals gemeten door het Waterschap, Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK). In de zomermaanden wordt deze ingeschat op 20 °C, maar deze metingen zijn nog niet uitgevoerd. Het debiet van het effluent komt volgens het HHNK uit op gemiddeld 12.000 m3 per dag.

P a g i n a | 23

Warmte kan het hele jaar onttrokken worden uit het effluent, waarbij met een acceptabele 3 temperatuurdaling van ongeveer 5 °C. Het thermisch vermogen van het effluent komt daarmee gemiddeld op 2.900 kW. Als alle thermische energie continue wordt gewonnen, dan komt dit neer op 90.000 GJ per jaar.

4.1.2 Influent Influent is het afvalwater dat door rioolbuizen en persleidingen naar de RWZI toe stroomt. Door een warmtewisselaar in of om de rioolbuis te plaatsen kan de warmte uit het influent worden gewonnen. Op korte termijn wordt er in Edam-Volendam een nieuwe persleiding gelegd vanaf Katwoude, via Blokgouw en vervolgens richting Middengebied (Figuur 11, cyaankleurige lijn). Op twee stukken is er potentieel voor het plaatsen van rioolbuizen met warmtewisselaren. Het eerste stuk loopt aan de westzijde van Blokgouw 7 + 8 door het parkje nabij de Damcoogh. Het betreft een traject van ongeveer 175 meter dat relatief diep onder de grond ligt. Daarmee is dit niet het meest gunstige traject. Een tweede stuk is een afsplitsing die start net ten noorden van Blokgouw 7 + 8 en eindigt bij de Monnickerdammerjaagweg. Hoewel de buis kleiner is, en daarmee ook het potentieel per meter, is dit traject langer (ongeveer 700 meter) en ligt de buis minder diep in het veld. Het onttrekken van warmte uit influent komt echter niet zonder nadelen. Door het onttrekken van warmte daalt de temperatuur van het influent. Daardoor zou, met name in de winter, de uitstoot van stikstoffen door de RWZI hoger kunnen uitvallen. Dit is een aandachtspunt, omdat de Europese Commissie bezig is met een herziening van de Richtlijn Stedelijk Afvalwater, waarbij stikstofuitstoten worden aangescherpt.

Hoe meer warmte er wordt onttrokken uit het influent, hoe lager de temperatuur van het influent wordt. Het bacteriologische zuiveringsproces van de RWZI, waar het influent uiteindelijk terecht komt, werkt bij een lage temperatuur beperkt. Een te lage influent temperatuur kan dus tot problemen leiden in het waterzuiveringsproces. Daarnaast kan er niet onbeperkt warmte uit het influent worden gewonnen. Bij een grote afstand tussen het onttrekken van warmte uit influent en de RWZI-locatie, warmt het influent, onder invloed van de bodem, vanzelf grotendeels weer op. Het gebruik van influent is dus met name gunstig als er een grote afstand zit tussen rioolbuis en RWZI. Enerzijds omdat de temperatuur van het influent niet te veel wordt verlaagd, anderzijds omdat de rioolbuis dichter bij de afnemer ligt. Met name het tweede traject is daardoor

3

Warmte uit het gezuiverde rioolwater, Syntraal, 2020, pdf,

P a g i n a | 24

interessant, omdat deze op ruim 3,5 km afstand van de RWZI ligt, terwijl de eerste optie op minder dan 2 km ligt. Temperaturen van het influent in de wintermaanden zijn door de HHNK gemeten op zo’n 12 °C. In de zomer zal de temperatuur hoger liggen. Op basis van offertes uitgebracht door een aannemer aan de HHNK, zal een traject van ongeveer 150 meter leiden tot 700 kW aan thermische vermogen (jaarrond) met een benodigde investering van ongeveer 800.000 euro.

4.2

Aquathermie

Bij aquathermie, ook wel thermische energie uit oppervlaktewater (TEO) wordt in de zomermaanden de warmte uit het oppervlaktewater gehaald en opgeslagen. De temperatuur van het oppervlaktewater is in de zomer 20 °C tot 25 °C. Opslag van warmte vindt meestal plaats in een warmte- en koudeopslag (WKO, zie paragraaf 4.4). In de wintermaanden wordt de warmte vervolgens weer uit de opslag gehaald en gebruikt om het warmtenet te voeden. Er

zijn

meerdere

locaties

rond

Edam-Volendam

waar

mogelijk

warmte

uit

oppervlaktewater gehaald kan worden (Figuur 11, rode punten). Markermeer-Zuid en het Markemeer zijn groot, waardoor niet het volledige potentieel benut kan worden. Aangenomen is dat ongeveer 5 ha per TEO-locatie benutbaar is. Stilstaand water heeft een potentieel van ongeveer 1,19 GJ/m2/jaar. Tabel 1: Warmtepotentieel oppervlaktewater. Bron: Warmteatlas & Waternet. Locatie

Warmtepotentieel

Zeddegat

12.000 GJ/jaar

Purmerringvaart

7.000 GJ/jaar

Oorgat

5.000 GJ/jaar

Markermeer (locatie zuid)

59.000 GJ/jaar

Markermeer (locatie west)

59.000 GJ/jaar

Markermeer (locatie noord

59.000 GJ/jaar

Het Markmeer is een Natura 2000 gebied en daardoor ecologisch gevoelig. Het Markermeer valt binnen de ‘kader voor vergunningsverleners koudelozingen 1.0’ 4 in de categorie matig grote ondiepe meren. Het Markemeer is namelijk op veel plaatsen maar zo’n 3 meter diep. Het kader zegt over koudelozing het volgende:

https://www.stowa.nl/publicaties/kader-voor-vergunningverlening-koudelozingen-10-handreiking-voorbeoordeling-van 4

P a g i n a | 25

“Als gevolg van de beperkte waterdiepte is het begroeibaar areaal voor waterplanten groot in matig grote ondiepe meren. (…) Vooral in de oeverzone is de habitatgeschiktheid voor flora en fauna groot. (…) Ter plaatse van koudelozingen zijn effecten op de habitatgeschiktheid te verwachten. Dit geldt in het bijzonder voor sessiele (niet verplaatsende) soorten en macrofauna. (…) In matig grote ondiepe meren is vooral de oeverzone ecologisch waardevol. Daarom wordt bij de beschouwing van de kans op ecologische effecten door koudelozingen bij dit watertype gekeken naar de omvang van de mengzone in relatie tot het (…) Ecologisch Relevant Areaal voor de Rijkswateren. (…) Het oppervlak van de mengzone adviseren we te begrenzen op maximaal 0,5 % van het Ecologisch Relevant Areaal. (…) De mengzone is de oppervlakte van het gebied waarin de temperatuur meer dan 4 °C is afgekoeld ten opzichte van de achtergrondtemperatuur.” Dit betekent dat er berekeningen aan de koudepluim gedaan moeten worden. Mocht de 0,5% worden overschreden dat is een nadere studie nodig om af te wegen of aquathermie doorgang kan vinden.

4.3

Geothermie

Op dit moment hebben Yeager Energy, Eavor en HVC/SVP opsporingsvergunningen in de regio, inclusief binnen (een deel) van de Gemeente Edam-Volendam voor het zoeken naar locaties voor geothermie bronnen. Yeager geeft aan5 dat een bron ongeveer 10 MW vermogen levert, bij voorkeur als basislast. Dit komt overeen met een analyse van IF Technology 6, waarbij de diepste geologische laag (formatie van Slochteren) in de regio Purmerend/ Volendam deze vermogens kan leveren. Een geothermiebron vereist een hoge investering, waardoor in de exploitatie het wenselijk is zo hoog mogelijke benuttingsfactor te behalen. Deze factor wordt uitgedrukt in ‘vollasturen’, het (omgerekend) aantal uur dat een installatie op het nominale vermogen draait. Een bron met een vermogen van 10 MW die 4 uur lang 3 MW levert, levert (4 x 3/10 =) 1,2 vollasturen. De warmtevraag van woningen is niet constant. In de winter is deze veel hoger dan in de zomer. Daardoor kan een warmtebron nooit continue warmte leveren.

5 6

Interne presentatie van Yeager Energy aan de Gemeente Edam-Volendam, 18 oktober 2022 Potentieonderzoek geothermie Noord-Holland en Flevoland, webinar Versnelling Aardwarmte, 9 februari 2023

P a g i n a | 26

Als een geothermiebron voorziet in de gehele warmtevraag van woningen, dan draait deze ongeveer 3.000-3.500 vollasturen per jaar (er zitten 8.760 uur in een jaar).

Figuur 12: Warmteprofiel van woningen. In oranje "basislast" ter hoogte van 40% van de pieklast.

Door de bron ‘basislast’ te laten leveren, kan het aantal vollasturen worden verhoogd. Bij basislast levert de bron niet alle benodigde warmte meer. In Figuur 12 is dit weergegeven. In groen is de warmtevraag over het jaar weergegeven. In oranje is de levering van warmte door een bron in ‘basislast’ ingetekend. Deze bron levert 40% van het benodigde piekvermogen en draait daardoor ruim 6.000 vollasturen per jaar. Tegelijkertijd levert de bron nog altijd bijna 80% van de totale warmtevraag. De overige 20% van de warmtevraag moet dus ingevuld worden met een bron die relatief goedkoop is in investering, omdat deze relatief veel vermogen moet kunnen leveren. Mogelijke boorlocatie voor een bron zijn op dit moment op het bedrijventerrein Baanstee Noord in Purmerend. Deze locatie is gunstig, omdat hier ook de hoofdleiding van het warmtenet van Stadsverwarming Purmerend ligt. Een andere locatie is ten noordoosten van Edam.

4.4

WKO

Warmte- en koudeopslag (WKO, ook wel bodemenergiesysteem genoemd) is een vorm van opslag. Daarbij wordt warmte en koude in zandpakketten in de bodem opgeslagen, typisch ergens tussen de 50 en 400 meter diep. WKO’s zijn een belangrijke techniek bij toepassen van aquathermie en riothermie. De warmte die in de zomer uit deze bronnen wordt onttrokken, wordt opgeslagen in de bodem. In de wintermaanden wordt deze warmte weer onttrokken.

P a g i n a | 27

Er zijn geen beperkingen voor de aanleg van een WKO (Figuur 13) binnen de wijken. Er zijn wel een aantal aandachtsgebieden, met name vanwege waarde van archeologische of natuurlijke aard. Op basis van nabijgelegen WKO’s in o.a. Purmerend, Volendam en Hoorn kan er uit een WKO put minimaal 200 m3/h verpompt worden. Dit komt overeen met een vermogen van minimaal 1,4 MW per put, uitgaande van een temperatuurverschil tussen de koude en warme aquifer van 6 °C. Een hoger temperatuurverschil tot 10 °C is mogelijk, wat een vermogen van 2,3 MW per bronpaar oplevert.

Figuur 13: Er zijn geen harde restrictiegebieden in Edam-Volendam voor het aanleggen van WKOsystemen. Wel zijn er een aantal aandachtsgebieden. Bron: warmteatlas.

4.5

Restwarmte

In Edam-Volendam is het een en ander aan industrie te vinden. Industrie dat hoge temperatuur warmte nodig heeft, of industrie dat moet koelen, beschikken vaak over restwarmte. Restwarmte is warmte waar industrie vanaf wil, bijvoorbeeld via een schoorsteen, koelwater of koelmachine. De volgende industrieën zijn geïdentificeerd: Bedrijf

Omschrijving

Wasserij Edam

Wasserij Edam bevindt zich aan de Nijverheidstraat in Edam en richt zich op verhuren en reinigen van textiel voor de horeca. Het bedrijf beschikt over twee moderne wasstraten.

Klaas Puul (locatie: Edam)

Klaas Puul is een producent en distributeur van visproducten en bevindt zich aan de Nijverheidstraat in Edam. Op deze locatie bevinden zich meerdere koelcellen met koeling.

Klaas Puul (locatie: Volendam)

Een tweede locatie bevindt zich aan de Lupinestraat in VolendamIndustriegebied. Op deze locatie staat ook een klein aantal koelmachines opgesteld. Omdat het Industriegebied op lange termijn mogelijk plaats gaat maken voor woningbouw, is het niet wenselijk op deze locatie restwarmte te onttrekken.

Royal Smilde Bakery

Royal Smilde bakery is een fabriek waar broodproducten worden geproduceerd. Het is gevestigd aan de Hamerstraat in Edam. De fabriek beschikt over een aantal koelmachines.

P a g i n a | 28

Nader onderzoek is nodig om te bepalen hoeveel restwarmte deze bedrijven produceren, op welke momenten, op welke temperatuur en of de restwarmte technisch en economisch kan worden uitgekoppeld. Omdat alle bedrijven met potentiële restwarmte zich bevinden op het industrieterrein in Edam is het wenselijk om te kijken of deze warmte eerst afgezet kan worden op het industrieterrein zelf. De korte leidingen houden de kosten laag en tegelijkertijd krijgt het industrieterrein een duurzame impuls.

4.6

Conclusie

In en nabij Edam-Volendam zijn de volgende bronnen voor warmte geïdentificeerd. Bronnen

Vermogen

Seizoen

TEA (influent)

700 kW

Jaarrond

6.300 GJ/jaar

TEA (effluent)

2.900 kW

Jaarrond

90.000 GJ/jaar

TEO

Warmtepotentieel

Nvt*

Zomermaanden

196.000 GJ/jaar

Geothermie

10.000 kW

Jaarrond afhankelijk van vraag

126.000 GJ/jaar

Restwarmte

Nader te bepalen

Nader te bepalen

Nader te bepalen

* TEO warmte is alleen beschikbaar in de zomer en wordt gebruikt voor regeneratie van een WKO. De hoeveelheid vermogen die daarvoor nodig is, is afhankelijk van het systeemontwerp .

P a g i n a | 29

5. Potentieel en kansen De totale warmtevraag in het stedelijke gebied Edam-Volendam is hoger dan dat er bronnen aanwezig zijn. Daarbij is het ook nog maar de vraag of alle bronnen voor de 100% kunnen worden aangewend. TEO uit het Markermeer/Gouwmeer is bijvoorbeeld een onzekere factor, terwijl het wel een van de grote warmtebronnen is. Daarnaast is het ook de vraag of de geothermiebron geheel ten dienste komt te staan voor Edam-Volendam, of dat deze ook Purmerend zal voorzien. Daar komt bij dat een groot deel van Edam-Volendam bestaat uit relatief grote grondgebonden woningen die goed te renoveren zijn naar een niveau waarbij met 50 °C verwarmd kan worden, of zelfs lager als er vloer/wand verwarming of convectoren aanwezig zijn. Al deze grondgebonden woningen zijn uitermate geschikt voor toepassing van een warmtepomp. Daarbij zijn zowel de lucht/water warmtepomp als de grond/water warmtepomp kansrijk. Deze laatste omdat er veel ruimte om de woningen is waar een bodemlus geboord kan worden. Zelfs wijken die in de Transitievisie Warmte een voorkeur hebben gekregen voor een warmtenet, kunnen prima, voor het merendeel van de gebouwen, een warmtepomp toepassen. Daarbij komt dat een warmtenet voor bestaande grondgebonden woningen in ruim opgezette wijken tot relatief hoge kosten leidt.

In het wijkplan van Oosthuizen dat door EnergyGO voor de Gemeente Edam-Volendam is opgesteld, kwam de

bijdrage

aansluitkosten eigenaar voor die type wijken ruim boven de 20.000 euro uit per aansluiting. Belangrijk is dus om te kijken naar die (deel)gebieden en gebouwen waarbij een warmtepomp minder aantrekkelijk is, bijvoorbeeld vanwege de beperkte ruimte of de technische

uitdagingen

bij

het

warmhouden

van

de

woning

met

lage

aanvoertemperaturen. Daarnaast is nieuwbouw een interessant gebied. De gebouwen kunnen optimaal ontworpen worden voor het warmte- (en eventuele koude)net. Daarnaast is de aanleg goedkoper omdat bestaande infrastructuur niet hoeft te worden gesloopt. Daarmee geeft nieuwbouw een kickstart voor de realisatie van een warmtenet.

5.1

Lange Weeren

De nieuwbouwwijk De Lange Weeren is daarom een ideale startwijk om een warmtekoudenet aan te leggen. De gebouwen kunnen ontworpen worden om zo optimaal gebruik te kunnen maken van duurzame warmte en koeling. Daarnaast ligt de RWZI Katwoude dichtbij.

P a g i n a | 30

De Lange Weeren behoeft een warmtebron met een piekvermogen van 800 kW en een bruto warmtelevering van 16.000 GJ per jaar. Omdat Lange Weeren ook behoefte heeft aan koeling, kan de warmtelevering (door uitwisseling tussen koude en warmte) naar 12.000 GJ per jaar. Het effluent van de RWZI kan een piekvermogen van bijna 3 MW leveren. Er is dus meer dan genoeg warmte in het RWZI beschikbaar om de Lange Weeren aan te sluiten. Er is gekozen voor een 2 MW WKO-installatie, die in de winter aangevuld wordt met 600 kW warmtevermogen direct uit de RWZI. In de zomermaanden wordt deze 600 kW gebruikt om de WKO-installatie te regenereren. Daarnaast levert de WKO ook koude in de zomer, waarmee ook een deel van de installatie wordt geregenereerd.

Als de WKO in de wijk komt, dan hoeft de backbone leiding tussen RWZI en WKO-installatie maar gedimensioneerd te worden voor 600 kW i.p.v. 2 MW. Tevens hoeft de leiding niet of weinig geïsoleerd te zijn. De volgende aanvullende kosten zijn nodig voor Lange Weeren. Omschrijving

Aantal

TEA installatie

600 kW

WKO

2 MW

€ 700.000

Backbone incl. pomphuis

1,8 km

€ 1.000.000

TOTAAL

Totaalprijs € 100.000

€ 1.800.000

Investeringen worden afgeschreven over 15, 20, 30 of 50 jaar afhankelijk van het type asset. Onderhoudskosten liggen tussen de 1% en 2% van de investering afhankelijk van het soort asset. Het elektriciteitsgebruik, inclusief die van de boosters komt neer op bijna 1,5 miljoen kWh per jaar en wordt afgerekend tegen 0,25 €/kWh, inclusief netbeheerskosten. De inkomsten zijn gesteld op 45 € per GJ en 740 euro per jaar vastrecht. Daarmee ontstaat het volgende kostenoverzicht:

P a g i n a | 31

Omschrijving

Bedrag

Investeringen in de wijk

€ 14.800.000

Investeringen in de bron

€ 1.800.000

Jaarlijkse onderhoudskosten Jaarlijkse energiekosten Jaarlijkse inkomsten

€ 190.000 € 360.000 € 1.600.000

Aangenomen dat de investeringen worden geïnvesteerd met een WACC van 6% en waarbij de netto contante waarde wordt berekend over een periode van 30 jaar, volgt een BAK per adres van ruim € 15.000.

5.1.1 Afwegingen In de businesscase zijn enkele variabelen van invloed op de BAK (eenmalige inkomsten van het warmtebedrijf). Dit zijn de elektriciteitskosten van het warmtebedrijf en het warmtetarief dat gevraagd kan worden (inkomsten van het warmtebedrijf). Beide tarieven hebben op dit moment nog een sterke band met aardgas. Het warmtetarief vanuit de Warmtewet en elektriciteit vanwege de aardgasgestookte centrales. In de loop van de jaren zal de gasprijs steeds minder dominant worden. Met de Warmtewet 2.0 zal naar verwachting de binding met de gasprijs worden losgelaten. Door toename van het aandeel zonne-energie en windenergie, worden aardgascentrales ook steeds minder relevant. Juist windenergie in de winter, wanneer de meeste warmte wordt gevraagd en daarmee de meeste elektriciteit nodig in het warmtenet, gaat een belangrijke rol spelen. Daarmee is de verwachting dat er meer invloed komt vanuit een warmtebedrijf op het vast te stellen warmtetarief en de elektriciteitstarieven verder gaan dalen. Dat is gunstig voor de BAK. Daarbij komt dat de projectontwikkelaar 12.500 euro per woning (ingeschat) aan kosten sowieso moet maken om de woning te voorzien van een verwarmingsinstallatie, die bij aansluiting op een warmtenet grotendeels vermeden wordt. Die verwarmingsinstallatie (bijv. grond/water warmtepomp 7) heeft tevens een levensduur van ongeveer 15 jaar.

Na 15 jaar komen bewoners dus met een flinke kostenposten te zitten (ongeveer 10.000 euro niet-geïndexeerd). Gemiddeld genomen is het warmtekoudenet iets duurder (1.500 euro/jaar) ten opzichte van een grond/water warmtepomp (1.200 euro/jaar incl., onderhoud & afschrijving) voor de bewoner/eigenaar. De hogere prijs levert meer ontzorging op (geen onderhoud, reparatie en vervanging) en minder risico’s (storingen).

Er wordt hier bewust gekozen voor een grond/water warmtepomp met gesloten bodemlus, omdat deze bij nieuwbouw goedkoper is in total cost of ownership dan een lucht/water warmtepomp. Deze laatste heeft een lagere COP voor zowel verwarmen als koelen. Daarnaast maakt een grond/water warmtepomp geen geluid. Bij bestaande bouw is het veelal niet mogelijk nog een bodemlus aan te leggen, waardoor er vaker gekozen wordt de lucht/warmtepomp. 7

P a g i n a | 32

Er liggen kansen om de kosten verder te drukken waardoor de BAK, of het warmtetarief, kan dalen: •

Koppelingskansen, waarbij de aanleg van elektriciteit, riolering, telecom en warmtenet gezamenlijk gebeurt. Er hoeft dan slechts 1 keer gegraven te worden.

•

Verder uitbreiden van het warmtenet, waardoor de kosten voor de backbone relatief goedkoper wordt.

5.2

Uitbreiding TEA netwerk

De Lange Weeren kan een kickstarter zijn voor de bouw van een laag temperatuur warmte (en koude)net op basis van riothermie. Omdat de RWZI in Katwoude meer restwarmte produceert in het effluent dan de Lange Weeren nodig heeft, liggen er kansen voor uitbreiding.

5.2.1 Blokgouw 7+8 De Lange Weeren gebruikt ongeveer 12.000 GJ/jaar van de 90.000 GJ/jaar die maximaal beschikbaar is. Daarmee zou bijvoorbeeld nog Blokgouw 7+8 voorzien kunnen worden van een warmtenet. Dit gebied heeft, na de te verwachten (natuurlijke) renovaties in de komende jaren ongeveer 30.000 GJ/jaar nodig. De backbone moet met zo’n 400 meter verlengd worden en het al bestaande deel van 1.800 meter naar de Lange Weeren moet met een groter diameter worden uitgevoerd. Verder komen er minimaal 2 WKO’s in de wijk. Omdat Blokgouw 7+8 bestaande bouw is en het huidige afgiftesysteem niet geschikt is voor koeling, is aangenomen dat er alleen verwarmd wordt, met een aanvoertemperatuur van 50 °C. Technisch wordt koeling niet uitgesloten, echter komt koeling wel met een flinke extra investeringspost voor de woningeigenaar, omdat er (condenserende) convectoren geplaatst moeten worden. Met alleen verwarming komt de BAK uit op bijna 17.500 euro per aansluiting en is daarmee, voor bestaande bouw, aan de forse kant. Met koeling loopt de BAK op tot ongeveer 22.500 euro per aansluiting, plus de investering in het afgiftesysteem in de woning. In het oog nemende dat de meeste woningen in Blokgouw 7+8 technisch geschikt zijn om over te stappen op een warmtepomp, maakt dit een warmtenet basis van riothermie niet aantrekkelijk.