Bijlage 2-13 Achtergrondrapport MER Duurzaamheid
Tekst van het document
Uitgaande van een gelijkwaardig TEO referentieproject ‘Hardeweide’ in Harderwijk, kan potentieel tussen 8 en 12 TJ warmte uit oppervlakte water worden gerealiseerd, hiervoor is 130 m3/uur water nodig3. Hierbij gaan we uit van een gelijkmatige potentie van de Toolenburgerplas en Westereinderplassen. Het minimum van deze twee plassen is dan 16 TJ (2 keer 8 TJ) en het maximum 24 TJ (twee keer 12 TJ). AWZI Zwaanshoek biedt mogelijkheden om TEA en TED toe te passen. Voor beide kan circa 1 TJ worden opgewekt4 (met een range van 0.6 tot 1.4 TJ per jaar). Alle vormen van energie uit water vallen buiten de prioritaire structuur en buiten het plangebied. De energie wordt verkregen in de nabije afstand van het plangebied, namelijk bij AWZI Zwaanshoek, Recreatieplas Toolenburg en de Westeinderplassen. Mogelijk biedt de recratieplas die in de prioritaire structuur wordt gerealiseerd op termijn wel kansen voor het winnen van energie uit water. Omdat de invulling van deze plas op dit moment nog niet bekend is, is de potentie lastig in te schatten. Er wordt geadviseerd een nadere verkenning uit te voeren om te analyseren of de recreatieplas kansen biedt om een TEO-systeem aan te leggen.
2
CE Delft 2018, Nationaal Potentieel van Aquathermie
3
https://www.stowa.nl/sites/default/files/assets/PROJECTEN/Projecten%202016/project449.003%20thermische%20energie/Portfolio%20T EO%20met%20beschrijving%20van%2013%20voorbeeldprojecten.pdf 4 https://www.stowa.nl/sites/default/files/assets/PROJECTEN/Projecten%202018/449005%20TEA/TEA%20viewer%20v2.pdf
Blad 27 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
Figuur 4.5: locaties energiebronnen water TEO, TEA, TED Tabel 4.5: Opwekpotentie water masterplan en directe omgeving PARK21 (masterplan en directe omgeving) Inschatting energie potentie minimum TEO (Toolenburg, Westeinderplassen, centrale plas PARK21) 24 TJ TEA (AWZI Zwaanshoek) 0,3 TJ TED (AWZI Zwaanshoek) 0,3 TJ Totaal bandbreedte 25 TJ
Inschatting energie potentie maximum 36 TJ 0.7 TJ 0.7 TJ 37 TJ
Tabel 4.6: Opwekpotentie water prioritaire structuur PARK21 (prioritaire structuur) Inschatting energie potentie minimum TEO (Toolenburg, Westeinderplassen, centrale plas PARK21) 0 TEA (AWZI Zwaanshoek) 0 TED (AWZI Zwaanshoek) 0 Totaal bandbreedte nvt
4.5
Inschatting energie potentie maximum 0 0 0 nvt
Geothermie Algemeen Geothermie maakt gebruik van warmte uit de grond. Bij aardwarmte wordt vanuit minimaal 500 meter onder de grond warm water opgepompt. Dit warme water uit de diepe ondergrond wordt gebruikt om (via een warmtewisselaar) leidingwater te verwarmen. Het opgewarmde leidingwater wordt vervolgens gebruikt voor de verwarming van woningen, bedrijfspanden en kassen en in de toekomst wellicht ook voor de industrie. Het afgekoelde water gaat terug de grond in en kan later weer worden gebruikt als de aarde het daar op een natuurlijke wijze weer heeft opgewarmd. De toepassing geothermie is doorgaans enkel financieel haalbaar als er gekozen wordt voor een collectieve oplossing voor de voorziening van een wijk of één of meerdere bedrijven of voorzieningen.
Blad 28 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
Beleidskader De potentie van geothermie wordt momenteel onderzocht in een SCAN-onderzoek. De resultaten hiervan worden in een volgende versie van de RES, indien beschikbaar, opgenomen. In Haarlemmermeer en PARK21 zijn geen huidige of geplande geothermieprojecten. Wel wordt vanuit het RES geothermie als potentiële warmte oplossing aangedragen en lijkt voor de regio kansrijk. Aan de locatie van een geothermiecentrale zijn geen specifieke eisen vanuit de bestaande beleidskaders verbonden. Bij een dergelijke centrale worden geen schadelijke stoffen uitgestoten. De geothermiecentrale produceert condenswolken, die op afstand zichtbaar zijn. De geothermiecentrale is daarom met name passend in een industriële omgeving. Het wordt geadviseerd om een dergelijke centrale niet te dicht bij woningen te bouwen, maar te situeren nabij bedrijventerreinen of infrastructurele corridors. Primaire energie uitvoer De primaire energie uitvoer van geothermie is warmte. Opwekpotentie Indien een geothermiecentrale in PARK21 gerealiseerd wordt, is de opwekpotentie afhankelijk van de grootte van de centrale, de boringsdiepte en lengte van de geothermielus die wordt toegepast. De opwekpotentie kan daarom variëren tussen 1 tot 5 MW per hectare 5, zoals te zien in onderstaand figuur.
Uitgaande van het scenario waarbij het volledige plangebied geothermie wordt ingezet resulteert dit in circa 50.000 GJ en 150.000 GJ (gem 100.000 GJ) 6.
Figuur 4.6: Geothermie potentie Tabel 4.8: Opwekpotentie geothermie masterplan en directe omgeving
Geothermie station/centrale Totaal bandbreedte
5 6
PARK21 (masterplan en directe omgeving) Inschatting energie potentie Inschatting energie potentie maximum minimum 50 TJ (50.000 GJ) 150 TJ (150.000 GJ) 50 TJ 150 TJ
https://www.thermogis.nl/mapviewer https://geothermie.nl/images/Handboeken/Geothermie_in_de_Gebouwde_Omgeving.pdf
Blad 29 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
Tabel 4.9: Opwekpotentie geothermie prioritaire structuur
Geothermie station/centrale Totaal
4.6
PARK21 (prioritaire structuur) Inschatting energie potentie minimum 0 nvt
Inschatting energie potentie maximum 0 nvt
Restbronnen Algemeen Naast de in de voorgaande deelhoofdstukken benoemde bronnen zijn er nog de zogenaamde restbronnen. Dit betreft onder andere het gebruik van restwarmte van grootverbruikers zoals datacenters, glastuinbouwkassen, zwembaden en andere industriële activiteiten waar warmte bij vrijkomt. De toepassing van restwarmte is net als TEO, TEA en TED enkel financieel haalbaar als er gekozen wordt voor een collectieve oplossing voor de voorziening van een wijk of een bedrijf met een groter dan gemiddelde energie consumptie.
Figuur 4.7: Locaties voor restbronnen
Primaire energie uitvoer De primaire energie uitvoer van restbronnen is warmte. Beleidskader en locatie In de buurt van PARK21 zijn verschillende restbronnen waar uit geput kan worden. Ten noordoosten (aan de rand van Schiphol) van PARK21 bevinden zich twee datacenters: Dataplace Amsterdam en Interxion in Hoofddorp. Ten noorden van PARK21 is het zwembad Hoofddorp gesitueerd. In PARK21 ligt een crematorium en uitvaartcentrum Haarlemmermeer dat als bron kan worden ingezet. Daarnaast zijn er mogelijk nog andere grootverbruikers, die in dit stadium nog niet in beeld zijn die wel als restbron kan worden ingezet.
Blad 30 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
Energiepotentie Er is onderzoek gedaan naar de 114 grootste commerciële datacenters in Nederland (groter dan 400 m2) in combinatie met nabijgelegen kansrijke warmtevragers. Uit dit onderzoek blijkt dat het realistische potentieel voor restwarmte van huidige datacenters 6,3 PJ is 7. Gemiddeld is dat per datacenter 552 TJ per jaar. Als bandbreedte wordt voor restbronnen een minimum en maximum potentie gehanteerd tussen de 400 TJ en 700 TJ per jaar. Wel moet hierbij de kanttekening gemaakt worden dat de benutting van energie van restbronnen vrijwel altijd een collectieve oplossing is. Indien PARK21 wenst restwarmte in te zetten, moet dit een collectieve oplossing zijn voor meerdere afnemers. De inschatting van energie potentie kan dus minder zijn dan 400 TJ. Tabel 4.10: Opwekpotentie restbronnen masterplan en directe omgeving
Datacenters Restbronnen overig Totaal bandbreedte
PARK21 (masterplan en directe omgeving) Inschatting energie potentie Inschatting energie potentie maximum minimum 400 TJ 700 TJ 10 TJ 20 TJ 10 TJ – 410 TJ 720 TJ
Tabel 4.11: Opwekpotentie restbronnen prioritaire structuur
Datacenters Restbronnen overig Totaal
7
PARK21 (prioritaire structuur) Inschatting energie potentie minimum 0 0 nvt
Inschatting energie potentie maximum 0 0 nvt
Restwarmte uit Datacenters, Ministerie van Economische Zaken en Klimaat (2018)
Blad 31 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
5
Energiesysteem voor en na de transformatie In dit hoofdstuk wordt ingegaan op het energiesysteem en de toekomstige energiemix. Hiervoor wordt een vooruitblik gemaakt op het energiesysteem in de toekomstige situatie (na de transformatie). Op basis van deze gegevens worden er energiescenario’s geschetst waarmee PARK21 in de toekomst energieneutraal kan zijn.
5.1
Energiesysteem na de transformatie Het toekomstig energiesysteem van Haarlemmermeer is programmatisch ingevuld in de Aanpak Energietransitie Haarlemmermeer (vrijgegeven in Juli 2019). De doelstelling voor deze programmalijn is om op de lange termijn (2050) het finaal energiegebruik in Haarlemmermeer te halveren ten opzichte van 2016, met behoud van de economische ontwikkeling binnen de gemeente, en de resterende energievraag zonder aardgas in te vullen, in lijn met de nationale doelstelling. Voor het bepalen van het toekomstige energiesysteem kijken we naar het toekomstige verbruik en de toekomstige opwek. Toekomstig energieverbruik Om het toekomstige energieverbruik van PARK21 in beeld te brengen wordt gekeken naar de toekomstige functies die zich mogen vestigen in PARK218. De soort functies zijn uiteenlopend in bedrijfsvorm en oppervlak, en daardoor ook in energieverbruik: van sporthallen, evenementen en activiteiten tot kleine winkels tot speelboerderijen en horeca. Om een inschatting van het energieverbruik te kunnen maken is een sortering van functies gemaakt en is per functiesoort een uitgangspunt voor het energieverbruik genomen. De uitgangspunten zijn alsvolgt: • • • • •
Een thema/attractiepark verbruikt jaarlijks circa 80 TJ (expert judgement) Een wellness- en recreatiecentrum verbruikt jaarlijks circa 50 TJ 9 Een hotel met 120 kamers verbruikt jaarlijks circa 4 TJ10 Een vakantieresort verbruik jaarlijks circa 30 TJ (expert judgement) Onder Grootschalige Leisure vallen circa 50 bedrijven met totaal 40 TJ (expert judgement)
In tabel 5.1 is een inschatting gegeven van de verwachte energie consumptie in het toekomstige PARK21, ingedeeld naar deelgebieden (1 t/m 6). De eerste rijen geven de toekomstige functies aan, die samen naar verwachting 237 TJ energie consumeren.
8
https://www.park21.info/masterplan/hoe-ziet-park21-eruit/uitgangspunten-en-kaders-voor-ontwikkeling
9
https://www.recreatieenruimte.nl/wp-content/uploads/2018-03-BT-STIRR-Flyer-definitief-duurzame-recreatie-1.pdf (270 MWh per week) 10 https://www.milieubarometer.nl/artikelen/branchegemiddelde-voorhotels/#:~:text=De%20berekening%3A%20Het%20gemiddelde%20elektriciteitsverbruik,1.925%20kWh%20per%20jaar%20 verbruikt.
Blad 32 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
Tabel 5.1: Verwachte energie consumptie PARK21 Gebied Ruimte voor initiatieven Waarvan nieuw t.o.v. basisvariant Indicatie nieuwe functies
1 39,5 ha
49 ha
2
3 16,5 ha
25 ha
5 45 ha
-
22,5 ha
12 ha
10,5 ha
5 ha
25 ha
-
Wellness, horeca, scouting
Watersport, vakantiereso rt
Themapark/ experience
Grootschali ge leisure
-
Verwachte energie consumptie gebied
65 TJ
40 TJ
Proeftuin met hotel, kenniscentrum 10 TJ
81 TJ
41 TJ
-
Totaal TJ
4
6
237 TJ
Toekomstige energieopwekking In hoofdstuk 4 is de toekomstige energieopwekking per bron voor PARK21 beschreven. Uit deze analyse blijkt dat de totale (alle bronnen samen) minimale opwek potentie circa 487,75 TJ bedraagt en de totale maximale opwek potentie circa 970,70 TJ bedraagt. In tabel 5.2 zijn deze cijfers per bron uiteengezet. De minimale potentie gaat uit van minimale inzet van de betreffende bronsoort. In het geval van zonne-energie betreft de minimale potentie een minimale (dak)oppervlakte dat benut kan worden (conform de genoemde uitgangspunten in 4.1), indien dit benut wordt is de energie opwek potentie 2,1 TJ. Indien zonne-energie maximaal wordt toegepast, daarmee elke mogelijke ruimte benut voor zonne-energie zoals daken, zonne-akkers, is de potentie circa 62,4 TJ. In tabel 5.2 is weergeven dat als er minimaal wordt ingezet, maar wel voor alle energie bronnen (PVT, biomassa, energie uit water, geothermie en restbronnen) dat er twee keer zoveel opwekt (487,75 TJ) dan verbruikt (237 TJ) wordt. Echter is het niet realistisch noch binnen de uitgangspunten om (vol) in te zetten op alle bronnen. Daarom is gewerkt met energiescenario’s in de volgende paragraaf die een realistische mix van bronnen weergeven. Tabel 5.2: Verwachte totale opwek minimum en maximum Oplossing PVT Biomassa
PARK21 (masterplan en directe omgeving) Energievorm Inschatting energie potentie minimum Elektriciteit 2,1 TJ Warmte 0,65 TJ
Blad 33 van 43
Inschatting energie potentie maximum 62,4 TJ 1,3 TJ
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
Energie uit water Geothermie Restbronnen Totaal opwek oplossingen
PV oplossing soort PV
5.2
Warmte Warmte Warmte
25 TJ 50 TJ 410 TJ 487,75 TJ
PARK21 (prioritaire structuur) Inschatting energie potentie minimum 0,56 TJ
37 TJ 150 TJ 720 TJ 970,70 TJ
Inschatting energie potentie maximum 1,8 TJ
Energiescenario’s Om de nieuwe ontwikkelingen in PARK21 energieneutraal te realiseren dient 237 TJ duurzame energie opgewekt te worden. In de vorige paragrafen is reeds inzichtelijk gemaakt wat de verwachte energie vraag en opwek potentie binnen- en buiten de nieuwe ontwikkelingen in PARK21 is. Om dit te bereiken zijn verschillende scenario’s mogelijk, waarbij een combinatie wordt gemaakt van benutting van verschillende energiebronnen. Voor PARK21 zijn vier energiescenario’s opgesteld die allemaal sluitend zijn in relatie tot het verwachte energiegebruik. Bij het opstellen van de scenario’s is rekening gehouden met een gezonde energie mix. Een gezonde mix is een scenario met een combinatie bronnen met output elektrische- (zon, wind) en warmte energie (TEO, TEA, TED, biomassa, geothermie, restbronnen). Ook is gekeken naar het opvangen van energiefluctuatie (die optreed bij zonne- en windenergie) en de opwek binnen of buiten het plangebied. In onderstaande tabel zijn de vier scenario’s weergegeven. Onder de tabel worden de scenario’s nader tekstueel toegelicht. Geothermie en biomassa worden niet toegepast in de scenario’s omdat deze industriële bronnen niet passend zijn in de parkgedachte voor PARK21. Biomassateelt wordt tevens niet toegepast omdat deze bron relatief veel ruimteoppervlak vraagt voor een relatief kleine opbrengst.
Tabel 5.4: Verschillende energiescenario’s PARK21 Scenario
Energievorm
PV TEO (plas PARK 21)
Elektriciteit Warmte
Biomassa TEO, TEA, TED Geothermie Restbronnen Totaal
Warmte Warmte Warmte Warmte
Energieneutraal 1 Energieneutraal 2 (zoveel mogelijk (primair warmte) elektriciteit) Energiebron binnen park 62,4 TJ 20 TJ 12 TJ 12 TJ Energiebron buiten het park 25 TJ 25 TJ 137,6 TJ 180 TJ 237 TJ
Energieneutraal 3 Energieopwekking omgeving PARK21 -
15 TJ 222 TJ
Scenario “Energieneutraal 1” (circa 25% elektrische energie, 75% warmte energie) In dit scenario ligt de focus op de opwek van elektriciteit in en nabij het plangebied. Het scenario bevat de volgende verdeling van bronnen: • PV: maximale benutting van PV, met 20ha zonnevelden en alle daken benut. Dit staat gelijk aan 40TJ.
Blad 34 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
• •
TEO, TEA, TED: 37 TJ. Maximale benutting van energie uit water gebruik makend van AWZI Zwaanshoek, recreatieplas Thoolenburg, centrale plas PARK21 Restbronnen: 137,6 TJ. Gebruik makend van ‘restbronnen overig’, aanvulling met datacenters.
Scenario 1 voorziet in de energievoorziening zonnepanelen aangevuld door TEO, TEA, TED en restbronnen. Het voornaamste voordeel van dit scenario is dat zonnepanelen technisch en economisch haalbaar zijn, waardoor de uitvoerbaarheid van het scenario groot is. Daarnaast is de toepassing van zonnepanelen een flexibele oplossing die relatief eenvoudig is toe te passen. Nadeel van dit scenario is dat een energiesysteem waarin zonne-energie een grote bijdrage levert sterke energiefluctuatie met zich mee brengt: de opgewekte energie kan de vraag op dat moment in de tijd overstijgen. De energiefluctuatie moeten worden opgevangen door het elektriciteitsnet, waarvoor in Haarlemmermeer beperkte capaciteit beschikbaar is. Een oplossing voor het netprobleem is te vinden in het realiseren van een lokale energieopslag. Lokale energieopslag is momenteel sterk in ontwikkeling, maar wordt nog beperkt ingezet op de grotere schaal zoals die in PARK21 nodig zal zijn. Scenario “Energieneutraal 2” (circa 20% elektrische energie, 50% warmte energie) In dit scenario ligt de focus op de opwek van warmte én elektriciteit in en nabij het plangebied. Het scenario bevat de volgende verdeling van bronnen: • PV: 20 TJ. Gemiddelde benutting van de potentie wat gelijk staat aan circa 10 ha zonneakkers (2TJ per ha) • TEO, TEA, TED 37 TJ.
Gemiddelde benutting van energie uit water gebruik makend van AWZI Zwaandhoek, recreatieplas Thoolenburg, centrale plas binnen PARK21 • Restbronnen 180 TJ. Collectieve oplossing restwarmte van datacenters. Scenario 2 gaat uit van een gebalanceerde energie mix bestaande uit PV, TEO, TEA, TED en restbronnen, waarbij het grootste aandeel van de restbronnen komt. Een gebalanceerde energie mix heeft als voordeel dat de fluctuerende energie (van zon) gemakkelijker kan worden opgevangen en direct kan worden geconsumeerd door woningen/bedrijven in PARK21. Scenario “Energieneutraal 3” – Energiebronnen buiten PARK21 In het vierde scenario wordt de energie volledig buiten het plangebied opgewekt. Het scenario bestaat uit een mix van bronnen die energie en warmte opwekken. Het scenario bevat de volgende verdeling van bronnen: • TEO, TEA, TED 15 TJ. Maximale benutting van energie uit water gebruik makend van AWZI Zwaandhoek en recreatieplas Thoolenburg • Restbronnen 222 TJ. Collectieve oplossing restwarmte van datacenters. Het grootste nadeel van dit scenario is dat de energie volledig buiten het plangebied opgewekt wordt, waardoor PARK21 voor de energieneutraliteit afhankelijk is van energieaanvoer van elders. Het voordeel is de mix ban bronnen, waarbij zowel elektriciteit al warmte opgewekt wordt en energiefluctuatie wordt opgevangen.
Blad 35 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
6
Kansen voor circulaire economie Een kringloopeconomie of circulaire economie is een economisch en industrieel systeem waarin geen eindige grondstofvoorraden worden uitgeput en waarin reststoffen volledig opnieuw worden ingezet in het systeem. De kansen voor circulaire economie gericht op de aspecten materialen, water en energie, omvatten de procesmatige en fysieke verbetering van een lineair naar een meer circulair systeem. Uiteindelijk betekent een volledig circulair systeem 100% energieneutraliteit. In dit deelhoofdstuk worden de kansen voor het creëren van een circulaire economie in PARK21 toegelicht. De focust ligt daarbij op circulariteit van materialen (bodem) en water.
6.1
Watersysteem In PARK21 wordt een nieuw watersysteem aangelegd dat het ritme van de seizoenen volgt en klimaatbestendig is. Hierdoor fluctueert het waterpeil door de seizoenen heen in de watergangen, rondom het plangebied en de waterplas in deelgebied 2. Deze seizoensgebonden techniek zorgt ervoor dat de doorspoeling natuurlijk verloopt. Dit is gunstig voor de circulariteit, omdat natuurlijke doorspoeling zorgt voor een vermindering van zoet water aanvoer. PARK21 heeft in 2030 ten opzichte van de huidige situatie namelijk minder zoet water nodig11. In de toekomstige situatie wordt het afvalwater als grondstof van schoon water, energie, biogas en nutriënten gebruikt. Op deze wijze wordt circulair met het water omgegaan.
6.2
Bodem en grond In de toekomstige situatie wordt zowel de bodem in de parklaag als in de parkkamers gedeeltelijk opgehoogd (tussen de 0.25 tot 2 meter). Om de ophoging te realiseren zijn verschillende opties mogelijk. Het grondverzet leidt tot een negatieve bijdrage aan het milieu. De aanlevering van de grond en de werkzaamheden tijdens de ophoging produceren veel CO2. Om de impact zo klein mogelijk te maken dient de toepassing zorgvuldig afgewogen te worden. Daarnaast kan een BouwHub tevens voorzien in een depot voor grondverzet om de transportafstand te minimaliseren. In deze gedachte is het eveneens aannamelijk om ten tijden van de realisatie van PARK21 te bekijken waar in de regio grond ter beschikking is voortkomende uit andere (bouw)projecten. Er wordt geadviseerd een optimalisatiestudie uit te voeren om de bodemophoging en grondverzet op een duurzame wijze plaats te laten vinden. Hierbij verdient het de aanbeveling om in PARK21 tijdelijke depots te realiseren om vraag en aanbod optimaal op elkaar af te stemmen en zo een optimale reductie van negatieve milieu-impact over alle projecten heen te realiseren. Het is mogelijk dat bij tijden van simultane ontwikkelingen in de omgeving van PARK21 grond ter beschikking kan worden gesteld dat normaliter afgevoerd zou worden. Deze grond kan dan worden toegepast in de parkkamers en op deze wijze circulair ingezet worden.
11
https://www.park21.info/sites/default/files/pictures/visie_duurzaamheid_park21_2015.pdf
Blad 36 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
6.3
Materiaal en materieel Materiaal Onder de materialen worden de fysieke benodigde middelen voor de ontwikkeling, het beheer en het behoud van PARK21 verstaan. De materialen worden in twee categorieën verdeeld: • Technische materialen: bv. beton, staal, cement • Organische materialen: bv. hout, en voedsel. Deze materialen zijn natuurlijk. Technische materialen hebben met name een milieu-impact in de realisatiefase. In deze fase moeten de (zware) materialen worden getransporteerd en geïmplementeerd met behulp van materieel waarvoor (traditioneel) fossiele brandstoffen wordt geconsumeerd. Naast de transport en toepassing van technische materialen moet rekening gehouden worden met de productie van deze materialen. Uit de analyse van volledige levenscyclus van technische materialen blijkt dat voornamelijk de toepassing van beton- en wegverharding soorten een grote belasting op het milieu. De hoeveelheid van deze materialen zal voor PARK21 relatief beperkt zijn omdat een klein deel van het plangebied wordt gealloceerd voor bebouwing, parkeren, verharde paden en wegen. Een deel van de technische materialen zoals beton en staal is na het einde van de functionele levensduur van een object, recyclebaar. Zo kan beton worden omgezet naar betongranulaat dat weer kan worden ingezet als onderlaag voor paden of wegen.
Ook staal waaronder HEA-profielen, damwanden en wapeningsstaal is goed her te gebruiken. Organische materialen omvatten de materialen die vrijkomen bij de realisatiefase of uit de exploitatiefase van PARK21, deze materialen bieden een kans voor hergebruik. Zo kan het vrijkomend hout als gevolg van het natuurlijk proces worden ingezet voor opwekking van energie. Het soort hout dat vrijkomt als gevolg van het natuurlijk proces is echter niet geschikt voor het produceren van nieuwe materialen. Immers, het gaat hier om kleinere takken die door het natuurlijke proces door bomen zelf worden losgelaten. Een mix van organische materialen (gras, GFT afval, mest e.d.) kan worden ingezet voor de productie van groen (bio)gas. Bacteriën zetten het natuurlijke afval om tot biogas op een temperatuur van circa. Het biogas wordt schoongemaakt, gedroogd en bewerkt tot groen gas en heeft het dezelfde kwaliteit als aardgas, maar dan duurzaam. Materieel Bij de realisatiefase kan het materieel zodanig geselecteerd worden dat de milieu impact zo klein mogelijk blijft. De inzet van elektrische mobiele werktuigen zoals bulldozers en graafmachines helpt om de uitstoot van CO2 en stikstof op de bouwplaats te verlagen. De realisatie van een circulaire en lokale BouwHub biedt mogelijkheden voor circulariteit door reststromen terug te brengen in de materiaalkringloop.
Dankzij een circulaire BouwHub en het ter plekke verwerken van vrijgekomen reststromen tot nieuw bouwmateriaal, wordt de afstand die materiaal aflegt tot een minimum beperkt. Hierdoor wordt het verbruik energie in de vorm van (fossiele) brandstoffen verminderd.
Blad 37 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
7
Haalbaarheidstoets voor mogelijke innovaties Om een duurzaam PARK21 te creëren, zet gemeente Haarlemmermeer in op ruimte voor innovaties zoals nieuwe processen, technieken en ketens. De innovaties dienen passend te zijn bij de toekomstige energiemix (hoofdstuk 5). In dit hoofdstuk zijn een aantal potentiële innovaties uitgewerkt die mogelijk in PARK21 kunnen worden toegepast. Dit betreffen: 1. Waterstof stations 2. Waterstofproductie 3. Waterstofopslag 4. Opslag warmtebatterij 5. Opslag van energie lithium-ion 6. Opslag van energie chemisch 7. Mini windturbine 8. Vijzel turbine (Archimedes schroef) 9. Materialen hub De innovaties zijn niet allemaal passend bij de parkambities voor PARK21, maar zijn qua ruimtevraag en milieu-impact wel passend in het plangebied. Hoewel niet alle innovaties dus realistisch zijn om toe te passen, worden ze in dit hoofdstuk toch toegelicht om een compleet overzicht van potentiële innovaties weer te geven. Per innovatie is in dit hoofdstuk een beoordeling van de haalbaarheid gemaakt. Daarbij zijn de volgende beoordelingscriteria gehanteerd: • Mate van inspanning • De kosten / investering • Haalbaarheid voor 2025 en 2030 De resultaten van de haalbaarheidstoets zijn weergegeven in onderstaande beoordelingstabel (tabel 7.1). Daarbij is een range van - - tot + + gehanteerd. In de volgende paragrafen zijn de innovaties toegelicht. Innovatie
Techniek Waterstof stations Waterstof productie Waterstof opslag Opslag warmtebatterij Opslag energie lithium-ion Opslag energie chemisch Mini windturbine Vijzelturbine (Archimedes schroef) Proces en keten Materialen hub
Mate van inspanning (- veel + weinig)
Kosten (- veel + weinig)
Haalbaarheid voor 2025 (+ haalbaar)
Haalbaarheid voor 2030 (+ haalbaar)
-+/+/+/+/+/-
--+/--+/-+/-
+ +/+ + +/+/++ ++
++ + ++ + + + ++ ++
+/-
+
++
++
Tabel 7.1: Beoordelingstabel
Blad 38 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
7.1
Toelichting innovaties Waterstof stations, productie en opslag PARK21 trekt naar verwachting jaarlijks relatief veel bezoekers. De bezoekers komen met eigen- of openbaar vervoer. Ook vinden er transportstromen plaats voor de bestaande en nieuwe functies. De verwachting is dat een klein deel van het personen- en goederenvervoer in de toekomst (>2025) aangedreven zal worden door waterstof. Daarnaast is de verwachting dat waterstof een belangrijke energiedrager wordt voor toekomstige warmtesystemen voor woningen en bedrijven. Indien de energiemix van PARK21 voornamelijk bestaat uit de productie van elektrische energie (bijvoorbeeld in scenario 4), kan een deel van de elektrische energie worden omgezet naar waterstof gedurende piekgeneratie van zonne-energie. Dit verzacht de belasting op het elektriciteitsnet, waar momenteel vrijwel geen capaciteit is beschikbaar is (zoals aangegeven in hoofdstuk 3). Kortom, indien de energiemix gedomineerd wordt door de opwek van elektrische energie zal een deel van de hiervan (direct) lokaal moeten worden geconsumeerd, dan wel omgezet moeten worden naar andere energiedragers zoals waterstof. Hiervoor dienen stations, productieruimte en opslagstations te worden gerealiseerd. PARK21 biedt potentie voor het realiseren van deze elementen.
Opslag energie lithium-ion / flow / warmtebatterij De innovaties lithium-ion, flow of warmtebatterijen zorgen voor de opslag van duurzaam opgewekte energie. Het verschil tussen een lithium-ion en flow / warmtebatterij is de soort opslag van energie. Een lithium-ion batterij slaat direct de elektrische energie op terwijl een flow batterij elektrische energie omzet naar chemische energie en een warmte batterij de warmte middel van combinatie zoet en zoutwater omzet. Het voordeel van lithium-ion is dat deze techniek op grote schaal in de praktijk een bewezen concept is en over het algemeen een groter direct vermogen dan een flow of warmtebatterij 12. Voor de flow en warmtebatterij is dit niet het geval: deze is op grote schaal nog weinig toegepast. PARK21 biedt ruimte voor het opslaan van energie in een batterijvorm. De batterijen hebben doorgaans een relatief industriële uitstraling (zie hieronder) die mogelijk niet passend is bij de uitstraling van PARK21.
Figuur 7.1 Lithium-Ion batterij complex Australië (450MWh)
Voorbeeld ‘flow’ chemische batterij
Mini windturbine Conform de uitgangspunten van het gemeentelijk beleid is de situering van traditionele (grote) windturbines in PARK21 uitgesloten. Wat wel mogelijk is, is toepassing van mini windturbines. Mini 12
https://www.tesla.com/fi_FI/videos/powerpackhornsdale#:~:text=In%20response%2C%20together%20with%20the,system%20security%20to%20South%20Australians.
Blad 39 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
windturbines zijn, zoals uit de naam blijkt, een kleinere versie van de traditionele windturbines. Ze zijn zo ‘klein’ (1.5 x 1.5m) dat deze mini windturbines zelfs toe te passen zijn in een stedelijke omgeving. Een mini-windturbine met een piekvermogen van circa 500 Watt wekt jaarlijks circa 1.000 kWh op13. Voor honderd mini windturbines is dat jaarlijks 100.000 kWh, oftewel 0,36 TJ, goed voor 36 woningen (0.1 TJ per woning). Een nadeel van mini windturbines is dat er relatief veel turbines gerealiseerd moeten worden om enige opwek te genereren. Tegelijkertijd is de initiële investering voor deze mini windturbines relatief hoog en de rendabiliteit relatief laag, waardoor de terugverdientijd groter is dan 15 jaar terwijl de technische levenslooptijd van een mini turbine om en nabij de 10 / 15 jaar is.
Figuur 7.2 Voorbeelden miniwindturbine
Vijzelturbine Door de toepassing van een vijzelturbine (schroef van Archimedes) kan water worden getransporteerd en energie worden opgewekt. Voor de toepassing van een vijzelturbine is het noodzakelijk om een verschil in waterstanden te hebben (vanaf circa 0.50m). Aangezien PARK21 te maken heeft met een zelfregulerend watersysteem waardoor delen in de zomer maanden kunnen droogvallen, is het de vraag of een vijzelturbine hier kan worden toegepast. Maar een vijzelturbine kan in drogere perioden ook water van het ene waterlichaam naar het andere transporteren, in dit geval wekt het geen energie op maar verbruikt het energie. Net als de mini windturbine is de energie opwek van een kleine vijzelturbine relatief laag. Grotere toepassingen van deze techniek levert meer energie op en is rendabel. Voorbeeld hiervan is de vijzelturbine in de Dommelstroom14 met een vermogen van 120kw en een jaarlijkse productie van circa 600.000 kwh / jaar. Een kleine vijzelturbine draagt wel bij aan de zichtbaarheid van de energiemaatregelen voor het bezoekend publiek.
13
https://www.homeenergy.nl/energy-ball
14 https://dommelstroom.com/de-waterkrachtcentrale/
Blad 40 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
Figuur 7.3: Voorbeeld vijzelturbine (hoog waterpeil verschil)
vijzelturbine (laag waterpeil verschil)
Materialen hub Een materialen hub is een (tijdelijke) locatie, die dienst doet als depot voor materialen die worden toegepast in PARK21. Een materialen hub wordt doorgaans in of in de buurt van het plangebied gesitueerd. Het doel van een materialen hub is dat de afstanden voor het vervoer van materialen wordt verkleint en als verzamelplaats dienst voor reststromen voortkomend uit PARK21. Materialen kunnen zo eenvoudig ter plaatse gerecycled worden. Daarnaast zorgt een hub voor een optimale planning van transport waardoor vrachtwagens efficiënter rijden wat tevens zorgt voor vermindering van (lokale) luchtverontreiniging. De CO2 reductie die behaald kan worden, verschilt in de mate en omvang van een hub.
Blad 41 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
8
Conclusie en aanbevelingen In voorliggende rapportage is een analyse uitgevoerd naar de verduurzaming van PARK21. Hiervoor zijn de kansen van duurzame energie in beeld gebracht, zijn scenario’s voor de toekomstige energiemix gemaakt, zijn kansen voor circulariteit toegelicht en is een haalbaarheidstoets voor innovaties uitgevoerd. Het energiesysteem na de transformatie zal naar inschatting 237 TJ verbruiken. Uitgaande van de duurzame energiepotentie van alle toegepaste bronnen (PV, wind, biomassa, energie uit water, geothermie en restbronnen) levert het energiesysteem na transformatie naar schatting minimaal 487 TJ en maximaal 970 TJ op. Echter baseren deze gegevens zich op de volledige inzet van de bronsoort, binnen- en buiten PARK21. De maximale energieopwek potentie van bronnen binnen PARK21 (PVT en TEO) is circa 64 TJ. Om te komen tot energieneutraliteit binnen PARK21 resulteert dit in een tekort van 173 TJ. De gemeente heeft de voorkeur om energieneutraliteit niet te bereiken voor PARK21 overall, maar per initiatief/kavel. Dit betekent dat elke initiatiefnemer zelf moet zorgen voor energieneutrale bedrijvigheid en een keuze moet maken voor energiebronnen. Dit rapport kan handvaten bieden om keuzes te maken en om samenwerking aan te gaan met andere initiatiefnemers.
Initiatiefnemers worden gestimuleerd om al voorafgaand aan de bouwwerkzaamheden na te denken over hun energievoorzieningen, waarbij een focus op energiebesparing wordt geadviseerd (dit draagt ook bij om het tekort van 173 TJ zoals genoemd op te lossen). Voor de verdere planvorming worden de volgende adviezen meegegeven: • Energieneutraliteit kan bereikt worden met diverse scenario’s. Echter, kan energieneutraliteit alleen bereikt worden door het gebruik van energiebronnen buiten PARK21. Elk scenario heeft zijn voor- en nadelen en hiervoor zal een afweging gemaakt moeten worden welke bronsoort en omvang in TJ hieraan een bijdrage moet leveren. • PARK21 is beperkt in de mogelijkheden om bronnen binnen het plangebied te realiseren. De bronnen energie uit water (met uitzondering van de recreatieplas) en restbronnen bevinden zich buiten PARK21 en maken daarom geen onderdeel uit van het MER. Om energieneutraal te worden moet verder worden gekeken dan alleen het plangebied. • Er zijn veel kansen voor circulariteit bij de ontwikkeling van PARK21. Bij de keuze voor materialen dient in eerste instantie gekeken te worden naar (transport) mogelijkheden binnen- en in de omgeving van het plangebied. Reducering van transportafstand staat gelijk aan de minimalisering van schadelijke (lokale) uitstoot.
• Er wordt geadviseerd een optimalisatiestudie uit te voeren om de bodemophoging en grondverzet op een duurzame wijze plaats te laten vinden. Hierbij verdient het de aanbeveling om zoveel mogelijk te putten uit lokale depots of projecten. Het is mogelijk dat bij tijden van andere simultane ontwikkelingen in de omgeving van PARK21 grond ter beschikking kan worden gesteld dat normaliter afgevoerd zou worden. Deze grond kan dan worden toegepast in de parkkamers en op deze wijze circulair ingezet worden. • PARK21 biedt ruimte voor het toepassen van innovaties. Met name de materialen hub biedt interessant perspectief om nader uit te werken, hiermee wordt tevens een bijdrage geleverd aan de circulariteit in PARK21.
Blad 42 van 43
Achtergrondrapport Duurzaamheid MER PARK21 projectnummer 0417636.107 10 december 2021 Gemeente Haarlemmermeer
9
Bijlage A
Figuur 9.1 :Windpark locatie Concept-RES Haarlemmermeer
Blad 43 van 43
Over Antea Group Antea Group is het thuis van 1500 trotse ingenieurs en adviseurs. Samen bouwen wij elke dag aan een veilige, gezonde en toekomstbestendige leefomgeving. Je vindt bij ons de allerbeste vakspecialisten van Nederland, maar ook innovatieve oplossingen op het gebied van data, sensoring en IT. Hiermee dragen wij bij aan de ontwikkeling van infra, woonwijken of waterwerken. Maar ook aan vraagstukken rondom klimaatadaptatie, energietransitie en de vervangingsopgave. Van onderzoek tot ontwerp, van realisatie tot beheer: voor elke opgave brengen wij de juiste kennis aan tafel. Wij denken kritisch mee en altijd vanuit de mindset om samen voor het beste resultaat te gaan. Op deze manier anticiperen wij op de vragen van vandaag en de oplossingen voor morgen. Al 70 jaar.
Contactgegevens Monitorweg 29 1322 BK ALMERE Postbus 10044 1301 AA ALMERE
www.anteagroup.nl
Copyright © 2020 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar worden gemaakt door middel van druk, fotokopie, elektronisch of op welke wijze dan ook, zonder schriftelijke toestemming van de auteurs.