Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
Tekst van het document
In de basis komt verstopping voor door zeer fijn zand, zilt en klei dat de bron in Pagina 25 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
wordt getrokken, of door neerslagreacties als gevolg van het mengen van grondwater met verschillende samenstellingen, waaronder ijzerflocculatie of sulfaatreductie. In Rijswijk is de kans op het aantrekken van kleine deeltjes hoog. Het risico is te beperken door een bronfilter toe te passen met fijnere filterspleten in combinatie met een fijnkorrelige filter-omstorting. Verder is het van belang dat de installatie minimaal tweemaal per jaar wordt schoongespoeld (gespuid). Het zogeheten brijnwater wat daarbij uit de bron komt, moet terug in de bodem worden gebracht of in het vuilwaterriool afgevoerd worden. Op deze wijze komt het brijnwater bij de AWZI terecht om gezuiverd te worden. De extra vervuiling en met name de zouten in dit brijnwater, maakt het mogelijk zuiveren van het water voor drinkwater in toekomst, extra lastig dan wel duur. Ook al is dit brijnwater qua percentage zeer beperkt, het is wel een extra vervuiling. Het is nu te vroeg om nu al allerlei aanvullende maatregelen te nemen voor het brijnwater uit de open bodemenergiesystemen. Op de duur moet echter niet uitgesloten worden dat er aanvullende voorwaarden gesteld worden aan het lozen van brijnwater op het riool. Denk daarbij aan het verplicht terugbrengen in de grond, dan wel verbod op het lozen in het vuilwaterriool.
Pagina 26 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
5 V E R S C H I L L E N D E S O O RT E N BO D E M EN E R G I E S Y S T EM E N Er zijn verschillende soorten bodemenergiesystemen met ieder hun eigen voor- en nadelen. In de basis is er onderscheid te maken tussen open systemen en gesloten systemen. Open bodemenergiesystemen slaan warmte- en koude op in waterdoorlatende zandlagen in de bodem door grondwater te verpompen (onttrekken en infiltreren). Gesloten bodemenergiesystemen onttrekken energie ten behoeve van koeling of verwarming uit de bodem en het grondwater door geleiding tussen een kunststof lus en de omringende bodem. Het grote voordeel van gesloten systemen is dat ze voor kleinschalige toepassingen zoals grondgebonden woningen en kleine appartementencomplexen of utiliteit eenvoudig zijn te realiseren en zeer onderhoudsvriendelijk zijn. In figuur 5.1-1 zijn de verschillende categorieën bodemenergiesystemen te zien. In figuur 5.1-2 is het verschil tussen een open en een gesloten systeem te zien.
Bodemenergie Gesloten systeem (GBES)
Open systeem (OBES)
Doublet
Opslag
Recirculatie
Monobron
Opslag
Recirculatie
Figuur 5.1-1 Verschillende soorten bodemenergiesystemen
Figuur 5.1-2 Open bodemenergiesysteem (OBES) en gesloten bodemenergiesysteem (GBES)
Pagina 27 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
5.1
OPEN BODEMENERGIESYSTEEM (OBES)
Open bodemenergiesystemen (OBES) zijn te omschrijven als een buffer van energie over de seizoenen heen. In de zomer wordt koud grondwater opgepompt en gebruikt om gebouwen te koelen. De warmte die hierbij uit het gebouw vrijkomt wordt in de bodem gepompt in de zogeheten ‘warme bel’. In de winter wordt dit warme grondwater weer opgepompt om met tussenkomst van een warmtepomp de gebouwen te verwarmen. De koude die hierbij uit het gebouw vrijkomt wordt in de bodem gepompt in de zogeheten koude bel. Deze wordt het volgende seizoen weer gebruikt om te koelen. 5.1.1 DOUBLET EN MONOBRON Een OBES kent in de basis twee verschijningsvormen, het doublet en de monobron.
5.1.1.1 Doublet Een doublet is een open bodemenergiesysteem dat bestaat uit twee bronnen. Een bron bestaat uit een boring waarin in een geschikte zandlaag een filterbuis is afgesteld die is omstort met filterzand. Deze buis wordt richting maaiveld verlengd met een gesloten buis die is aangesloten op een pomp. Via de bron is grondwater op te pompen (onttrekken) en te injecteren (infiltreren) in de bodem. Een doubletbron kan op twee manieren functioneren, als opslagbron of als recirculatiebron. Doubletten worden vooral toegepast worden bij een groter OBES, met een waterverplaatsingscapaciteit van minimaal 25 m3 water per uur tot, in Rijswijk, maximaal ca. 80 m3 water per uur. Dit staat gelijk aan een maximaal vermogen van 570 kilowatt voor warmte- en koude onttrekking, bij een delta T van ongeveer 6°C. Doubletten moeten een minimale onderlinge afstand hebben om geen negatief effect op elkaar te hebben.
5.1.1.2 Monobron De monobron is een kleiner OBES dat haar warmte onttrekt met behulp van slechts één boring. Met monobronnen kunnen debieten worden gehaald tot wel 80 m3/h, maar vanwege de minder doorlatende bodem in Rijswijk zal dit eerder gelimiteerd zijn tot ca. 30 à 40 m3/h. De monobron kan in Rijswijk de volgende opbouw hebben: - één boorgat waarin twee separate filterbuizen worden geplaatst op verschillende diepten; - één boorgat met één stijg-/filterbuis waarin twee onttrekking-/infiltratiefilters, op verschillende hoogte, worden geplaatst. De onttrekking en injectie van het grondwater vindt van boven gezien plaats op dezelfde locatie. Sommige partijen kiezen ervoor om het warme bronfilter boven te plaatsen, andere om het onder het koude bronfilter te plaatsen. Als meerdere monobronnen bij elkaar worden geplaatst is het van groot belang dat voor elke bron dezelfde keuze wordt gemaakt. Voor het overige werkt het systeem hetzelfde als een doubletsysteem. 5.2 GESLOTEN BODEMENERGIESYSTEEM (GBES) Tot slot bestaat er nog gesloten bodemenergiesysteem. Dit systeem bestaat uit een Uvormige kunststof lus (bodemlus) die wordt neergelaten in een boorgat van over het algemeen tussen de 50 en 300 m diep. Door de bodemlus stroomt water of een mengsel van water en glycol welke de temperatuur van de bodem aanneemt. De bodemlus staat in verbinding met een warmtepomp.
Voor woningen geldt over het algemeen dat ze een grotere warmte- dan koudevraag hebben. Bij gesloten bodemenergiesystemen wordt over het algemeen geen regeneratie toegepast, waardoor de systemen een koudeoverschot in de bodem veroorzaken.
Pagina 28 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
5.3
REGENERATIE VAN EEN BODEMENERGIESYSTEEM
Als de warmte- en koudebehoefte van een gebouw of warmtenet niet in balans zijn kan een regeneratiesysteem of een secundair klimaatsysteem worden ingezet. Regeneratie zorgt er voor dat koude of warmte van buiten het systeem aan de bodem wordt toegevoegd, zodat de bodemtemperatuur in balans blijft. Drie regeneratiesystemen zijn denkbaar: - Droge koelers; o (warmtewisselaar gekoeld door omgevingstemperatuur) - Oppervlaktewater (aquathermie); o (verwarmen en koelen door het gebruik van warmte en koude uit oppervlaktewater. Warmte wordt eventueel in de grond opgeslagen). - Zonnecollectoren; - Overige externe warmtebronnen zoals restwarmte uit datacenters, koelcenters, rioolwaterzuiveringsinstallaties (riothermie) of drinkwaterleidingen. - Elektriciteit in het algemeen. Aquathermie kan zowel voor warmte- als koude regeneratie gebruikt worden. Aangezien er een grotere warmtevraag is dan koude vraag zal er met gebruik van een bodemenergiesysteem een koudeoverschot in de bodem ontstaan. Door middel van aquathermie kan de warme bron weer worden geregenereerd. Aquathermie is een overkoepelende naam voor TED (thermische energie uit drinkwater), TEA (thermische energie uit afvalwater en TEO (thermische energie uit oppervlaktewater). In onderhavig document wordt enkel TEO beschouwd.
De grootste wateren binnen de gemeente Rijswijk zijn ‘De Put’ op Te Werve en de haven en de Vliet in Plaspoelpoder. Overeenkomend met een studie van Syntraal11 kan De Put gedurende een draaiseizoen ca. 30.780 GJ/8.550 MWh aan warmte leveren. Afhankelijk van de vergunningseisen is te bepalen hoeveel energie er daadwerkelijk uit het water onttrokken kan worden. De grootste restrictie waar Thermische Energie uit Oppervlakte watersystemen (TEO-systemen) op worden beperkt is de grootte van de koudepluim. De koudepluim wordt veroorzaakt, doordat de warmte uit het oppervlaktewater wordt onttrokken en dus kouder terug wordt geretourneerd in het oppervlaktewater. Het temperatuurverschil tussen het geretourneerde water en het ontvangende oppervlaktewater wordt aangeduid als de delta T. In de praktijk wordt vaak met een delta T van 5°C gerekend. Indien het TEO-systeem 2.500 uur per jaar draait is een debiet benodigd van ca. 590 m³/h om de volledige potentie uit het oppervlaktewater van De Put te onttrekken. Het bovenstaande debiet lijkt aan de hoge kant om te onttrekken uit De Put. Wanneer de draaiuren of de delta T verhoogt kan worden zal dit leiden tot een lager debiet. Modelberekeningen kunnen worden gebruikt om te visualiseren hoe groot de koudepluim wordt. Hieruit is af te leiden hoe groot het TEO-systeem kan zijn, zonder dat het systeem te veel invloed heeft op het watersysteem.
Wanneer het oppervlaktewater te koud wordt kan dit zowel negatieve als positieve effecten hebben op de ecologie. Daarnaast dient er rekening te worden gehouden met de functie van het water. Indien de functie recreatie is, zal hier rekening mee moeten worden gehouden waar de koudepluim zich zal gaan bevinden. De haven heeft op jaarbasis een potentie van 8.282 GJ/2.300 MWh aan warmte dat kan worden onttrokken. Dit komt neer op een debiet van ca. 160 m³/h wanneer het systeem 2.500 uur draait met een delta T van 5°C. Indien meer energie benodigd is, is een overweging om ook De Vliet te betrekken als warmtebron voor het TEO-systeem. Het gebruik van De Put als warmtebron voor een warmtenet op Te Werve is niet kansrijk.
11 Syntraal 2019: Onderzoek aquathermie gemeente Rijswijk - Te Werve Rembrandtkwartier en Havengebied
Pagina 29 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
De woningen zijn onvoldoende geïsoleerd. Het aanpassen van de woningen is te kostenintensief om een warmtenetwerk gevoed door aquathermie en open bodemenergiesystemen mogelijk te maken. Hierom voorziet de gemeente het gebruik van rest- en aardwarmte in een midden temperatuurnet als wenselijk voor het verwarmen van deze woningen. Voor het regenereren van bodemenergiesystemen in Plaspoelpoder of Bogaard stadscentrum biedt De Put mogelijk wel potentie.
Pagina 30 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
6 R U I M T E L I J K E I N D E L I N G P LA NG E B I ED E N V O O R B O D E M E N E R G I E S YS T E M E N Gezien de hoge energievraag in de plangebieden, kan deze het beste worden ingevuld met behulp van open bodemenergiesystemen (OBES). De systemen moeten energetisch in balans blijven om ervoor te zorgen dat de ze elkaar zo min mogelijk negatief beïnvloeden en dat de bronnen zo dicht mogelijk op elkaar kunnen worden geplaatst. Recirculatiesystemen worden niet toegestaan omdat het bufferprincipe, wat open bodemenergiesystemen zo efficiënt maakt, voor deze systemen niet opgaat. Recirculatiesystemen nemen derhalve onnodig veel ruimte in beslag van de ondergrond. De gemeente wil gesloten bodemenergiesystemen (GBES) toestaan binnen het plangebied met een maximale boordiepte van 110 meter onder maaiveld, ofwel de bovenkant van de scheidende kleilaag boven het derde watervoerende pakket. De systemen hebben dan geen significant effect op de temperatuur van het derde watervoerende pakket en worden dus verticaal gescheiden van de open bodemenergiesystemen in dat pakket. Hiermee wordt de ondergrond zo optimaal mogelijk benut: gesloten systemen benutten het bovenste deel, en open systemen het dieper gelegen 3e watervoerende pakket.
Met betrekking tot het efficiënt benutten van de bodem zijn er in feite twee patronen haalbaar, zijnde het dambordpatroon en het strokenpatroon (of combinaties daartussen). De twee primaire patronen zijn weergegeven in figuur 6-1. Het voordeel van het dambordpatroon is dat het effect op de grondwaterstand minimaal is, waardoor hydrologische effecten zoals het vermengen van zoet en brak of zout grondwater en het verlagen of verhogen van de grondwaterstand aan maaiveld worden geminimaliseerd. Het risico op dergelijke effecten is echter laag voor open bodemenergiesystemen in het derde watervoerende pakket door de vele scheidende kleilagen tussen de systemen en maaiveld. Het nadeel is dat warme bronnen niet bij andere warme bronnen kunnen worden geplaatst (clusteren) waardoor per bron meer ruimte benodigd is en de warme bronnen ook meer temperatuurverlies kennen. Hetzelfde geldt voor de koude bronnen. Als gevolg kan op eenzelfde grondoppervlak met een dambordpatroon minder warmte dan wel koude worden opgeslagen. In Rijswijk is alleen het derde watervoerende pakket goed geschikt voor bodemenergie te gebruiken. Het uitgangspunt is om het strokenpatroon toe te passen. Een voordeel van het strokenpatroon is dat deze zich beter leent om bronnen te realiseren. Immers hebben de wegen en gebouwen een grid-achtig patroon in zowel Bogaard stadscentrum als Plaspoelpolder.
Bij een damboordpatroon kan het voor veel bedrijven mogelijk lastig zijn ruimte te vinden voor een bron. Het realiseren van een netwerk kan het tevens eenvoudiger maken voor kleinere gebouwen om op bodemenergie aan te sluiten. Veel gebouwen hebben namelijk een oppervlakte die te klein is voor het gebruiken van een Figuur 6-5.3-1 Winningspatronen OBES. De gemeente acht een bronnet of (lage temperatuur) warmtenet wenselijk en stimuleert dit door het ruimtelijk mogelijk teOBES maken. De gemeente zal echter niet deelnemen in dergelijke netwerken.
Pagina 31 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
6.1
RUIMTELIJKE INDELING BODEMENERGIESYSTEMEN PLASPOELPOLDER EN BOGAARD STADSCENTRUM
Om inzicht te krijgen in de potentie van de bodem en de effecten op overige belangen is als basis voor beide plangebieden een ruimtelijke indeling voor OBES met een strokenplan ontworpen. Vanuit dit ontwerp zijn modelberekeningen gemaakt. De modelberekeningen zijn gebruikt om de indeling te optimaliseren op basis van een maximale benutting van de oppervlakte. De bestaande systemen zijn in de modellering meegenomen. De effecten die deze indeling heeft op het derde watervoerende pakket, evenals de berekeningen zijn nader beschreven in hoofdstuk 6 en in bijlage 4.
Plaspoelpolder Om de bodem optimaal te benutten binnen Plaspoelpolder is gekozen om een strokenpatroon voor warme en koude bronnen aan te houden. Dit strokenpatroon loopt van noordwest naar zuidoost. Deze structuur is gekozen, omdat bij het gebouw van het Europees Octrooibureau al veel bodemenergie wordt gewonnen. De gemeente houdt in het gebied van Plaspolderpolder stroken aan van 100 meter breed voor koude en warmte. De tussenzones (bufferzone) is 50 meter breed. In Plaspoelpoder is er geen plaats voor monobronnen of doublet recirculatiebronnen, ook niet in de bufferzones. Verder zijn alle GBES die niet dieper reiken dan 110 meter toegestaan. In de noordwestelijke hoek van het bedrijvenpark en zuidwestelijke hoek van het park zijn al OBES-systemen aanwezig. Hier is in het winningsplan door stroken om te draaien en buffers toe te voegen zo goed als mogelijk rekening meegehouden.
Bogaard stadscentrum We houden in het gebied van Bogaard stadscentrum stroken aan van 90 meter breed voor koude en warmte. De tussenzone (bufferzone) is 45 meter breed. Er is in Bogaard stadscentrum geen plaats voor monobronnen of doublet recirculatiebronnen, ook niet in de bufferzones. Verder zijn alle GBES toegestaan mits ze niet dieper reiken dan 110 meter. In figuur 6.1-1 is de winningskaart voor Bogaard stadscentrum te zien. In figuur 6.1-2 is de winningskaart voor Plaspoelpolder te zien. De bestaande bodemenergiesystemen te zien op de kaart zijn alle bodemenergiesystemen die zijn opgenomen in het Landelijk grondwater register (LGR), de data hiervoor wordt aangeleverd aan de RVO, die deze via OBES-tools en het Nationaal Georegister ontsluit.
Motivatie meenemen Elsenburgerbos en omgeving rondom Bogaard stadscentrum De verwachting is dat de capaciteit van de bodem direct onder zowel Bogaard stadscentrum als onder Plaspoelpolder, niet voldoende is om de gebouwen duurzaam te verwarmen en te koelen. Het Elsenburgerbos ligt ten zuiden van de A4/Plaspoelpolder en heeft nu en in de toekomst geen bovengrondse warmte- of koudevraag. De gemeente staat positief tegenover het idee een bronnetwerk in Plaspoelpolder, dat aanvullend van duurzame warmte en koude wordt gevoed met bodemenergiesystemen in het Elsenburgerbos. De realisatie van bodemenergiesystemen in dit gebied mag niet ten kosten gaan van de aanwezige natuur- en recreatiewaarde. Dit borgen we door in overleg te gaan met de initiatiefnemer over de ruimtelijke inpassing van het systeem in het park. De installatie mag per definitie niet boven het maaiveld uitsteken in deze gebieden.
Pagina 32 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
De woningen rondom Bogaard stadscentrum zijn grotendeels ontwikkeld in de jaren ‘50 tot ‘70 en grotendeels in bezit van woningcorporaties. Deze woningen zijn, zonder het maken van veel kosten, niet geschikt om te verwarmen met een bodemenergiesysteem. Mits de woningen wel geïsoleerd worden tot het niveau dat deze met een bodemenergiesysteem verwarmd/gekoeld kunnen worden, dan zou het bodemenergiesysteem voldoende capaciteit moeten bieden om de woningen te verwarmen. Hierom wil de gemeente de initiatiefnemers de gelegenheid geven om rondom Bogaard stadscentrum open bodemenergiebronnen (OBES) te boren die warmte en koude aan een netwerk voor Bogaard stadscentrum leveren. Het gebruik van bodemenergiesystemen vraagt de minste energie voor verwarmen en koelen en heeft als verwarming- en koelsysteem ook de laagste impact op het elektriciteitsnet. De gemeente ziet daarom liever dat de bodem van de nabije omgeving wordt benut, dan dat initiatiefnemers overstappen op luchtwarmte en luchtkoeling, waardoor de energievraag van het gebied stijgt.
Innovatiezone HT-ATES Kesslerpark TNO heeft een vergunning ontvangen om onder het Kesslerpark hoge temperatuur warmte (HTO) op te slaan in het derde watervoerende pakket. Dit is hetzelfde watervoerende pakket, waarin veel OBES-systemen zullen worden geinstalleerd. Volgens de eerste resultaten van de studie zou de impact op OBES-systemen beperkt moeten zijn. De gemeente heeft hierom het Kesslerpark als innovatiezone voor HTO aangewezen. Het is nog steeds mogelijk om OBES-systemen in het park te realiseren, wel moet met de vergunde HTO rekening gehouden worden.
Pagina 33 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
Figuur 6.1-1 Ruimtelijke indeling bodemenergiesystemen Plaspoelpolder en bestaande systemen opgenomen in LGR
Pagina 34 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
Figuur 6.1-2 Ruimtelijke indeling WKO in Bogaard stadscentrum inclusief bestaande Bodemenergiesystemen opgenomen in LGR
Pagina 35 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
7 E F F E C T E N VA N H ET P L A N Om inzicht te krijgen in de potentie van de bodem en de effecten op overige belangen zijn modelberekeningen gemaakt op basis van een maximale benutting van de oppervlakte. Ook de bestaande systemen zijn meegenomen.Tijdens de modelwerkzaamheden is naar voren gekomen dat de effecten van een doorlopend strokenpatroon op het bestaande systeem van het Da Vinci College (westhoek Plaspoelpolder) dermate groot zijn, dat er rekening mee gehouden dient te worden in de zonering. De aangepaste zonering is weergegeven in figuur 7-1 en laat een afwijking zien in het strokenpatroon in de omgeving van het Da Vinci College. Vervolgens zijn nieuwe modellen gedraaid met deze nieuwe gebiedsindeling. De effectberekeningen in dit hoofdstuk en bijlage 4 zijn gebaseerd op deze nieuwe modellen.
Figuur 7-1: Warme- en koude zones na interpretatie modelberekening
Uit de hydrothermische (grondwatertemperatuur) modelberekeningen van het nieuwe strokenpatroon komt naar voren dat er op het systeem van Da Vinci en dat van het European Patent Office een verwaarloosbaar kleine negatieve beïnvloeding is van 0,1 °C (bijlage 4). In de overige bronnen is geen effect op de gemiddelde of uiterste onttrekkingstemperatuur berekend. De gegevens laten verder zien dat de temperatuurverliezen door het seizoen voor de systemen van het plan zeer gering zijn, ca. 0,8°C in de warme bel en 0,9°C in de koude bel. Dit geeft aan dat een hoog thermisch rendement kan worden behaald en dat de zoneafstand van het plan voldoende groot is. Uit de hydrologische (grondwater) modelberekeningen komt naar voren dat er geen negatieve effecten zijn ten gevolge van zetting. Daarnaast is geen risico op bodemsplijting of opbarsting. De maximale stijghoogteverandering in de deklaag bedraagt 0,54 meter waarvan 0,26 meter wordt veroorzaakt door de systemen van het plan en het overige deel door de bestaande open bodemenergiesystemen (bijlage 4).
Pagina 36 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
De systemen van het plan veroorzaken ook stijghoogteveranderingen ter hoogte van bronnen van bestaande systemen. Deze staan vermeld in tabel 5 van bijlage 4. Bij individuele toekomstige vergunningsaanvragen moet een significant effect op de stijghoogte ter hoogte van een bestaande bron door de initiatiefnemer worden gemeld, zodat hier rekening mee kan worden gehouden bij de alarmniveaus van de bestaande bron.
7.1
AANTAL BRONNEN EN CAPACITEIT VAN DE BRONNEN
In figuur 7.2-1 zijn de bronnen te zien, die zijn opgenomen in het model. In totaal gaat het om 71 OBES. De installaties hebben allen een filterlengte van 30m en een maximale onttrekkingscapaciteit van 80 m3/uur. Iedere bron beschikt over een opslagcapaciteit van 96.000 m3 water. - In het plangebied Bogaard stadscentrum zijn in potentie 14 bronnen te realiseren; - In Plaspoelpolder zijn in potentie 57 bronnen te realiseren. Zie figuur 7.2-1 voor de ruimtelijke indeling van deze bronnen, inclusief de bestaande bronnen. De injectietemperatuur van de nieuwe warme bronnen is 16°C, de injectietemperatuur in de nieuwe koude bronnen is 8°C. De gemiddelde onttrekkingstemperatuur betreft 15,3°C uit de warme bron en 8,7°C uit de koude bron. Iedere OBES biedt een (ondergrondse) opslagcapaciteit van circa ((15,3-8)*4,186*96.000/3.600 =) 814 MWh benutbare opslagcapaciteit. Oftewel de OBES kan jaarlijks 814 MWh warmte leveren in de winter en 814 MWh aan koude leveren in de winter.
7.2
BENUTBARE OPSLAGCAPACITEIT BODEMENERGIESYSTEMEN, CONFORM MODEL
Wanneer de OBES in een perfecte formatie staan zoals is te zien in figuur 7.2-1in het plangebied voor Bogaard stadscentrum kan het derde watervoerende pakket 11.396 MWh per jaar aan warmte en koude leveren. In het winningsgebied voor Plaspoelpoder kan het derde watervoerende pakket 46.398 MWh per jaar aan warmte en koude leveren.
GBES De Generaal (44x)
European Patent Office
Da Vinci
Lange Kleiweg 80
Figuur 7.2-1: Gemodelleerde OBES systemen
Pagina 37 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
In de praktijk is het nagenoeg onmogelijk om zoveel bronnen met een gelijk vermogen, in deze grid-structuur te plaatsen. Een veilig uitgangspunt is dat bij ruimtelijke sturing op de ondergrond ongeveer 75% van de capaciteit is te benutten. Bij een benuttingsgraad van 75% betreft de maximale te realiseren benutbare opslagcapaciteit ongeveer 8.547 MWh in het winningsgebied van Bogaard stadscentrum en bedraagt de benutbare opslagcapaciteit circa 34.798 MWh in Plaspoelpoder. In Bogaard stadcentrum is na de herontwikkeling een benutbare bodemopslagcapaciteit van 11.696 MWh nodig. De verwachting is dat nieuwe OBES-systemen gezamenlijk maximaal 8.547 MWh kunnen leveren. De resterende capaciteit is door GBES-systemen te leveren, met een maximale diepte van 110 m onder het maaiveld. In Plaspoelpoder is na de herontwikkeling een benutbare bodemopslagcapaciteit van 33.582 MWh nodig. De verwachting is dat nieuwe OBES-systemen gezamenlijk maximaal 34.798 MWh kunnen leveren.
Pagina 38 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
8 H U I D I G E S P E C I FI EK E T O E P A S SI N G SR E G E L S B O D E M E N E R G I E S YS T E M E N Het Rijk en de provincie Zuid-Holland hebben regels opgesteld voor bodemenergiesystemen om een verontreiniging en disbalans in de bodem te voorkomen. Het Rijk heeft regels voor het gebruik van OBES en GBES opgenomen in het Besluit activiteiten leefomgeving (BAL). De provincie regels opgenomen voor het ontwikkelen en exploiteren van bodemenergiesystemen. De regels en eisen die de provincie stelt aan het gebruik van bodemenergiesystemen zijn opgenomen in bijlage 3. De gemeente Rijswijk heeft op dit moment zelf nog geen regels voor bodemenergiesystemen. De aanvullende regels vanuit Rijswijk voortkomend uit dit beleid zijn opgenomen in het volgende hoofdstuk.
8.1
REGELS VANUIT BESLUIT ACTIVITEITEN LEEFOMGEVING
Vergunningen In relatie tot vergunningen gelden de volgende regels: 1. Voor het realiseren van een OBES geldt altijd een vergunningsplicht. Voor de uitgebreide toelichting over de algemene gebruiksregels voor het gebruik van een OBES en GBES staan in bijlage 3.
8.2
PROVINCIE
De provincie stelt de volgende regels aan het ontwikkelen en exploiteren van open bodemenergiesystemen: - Nieuwe bodemenergiesystemen moeten rekening houden met bestaande bodemenergiesystemen en voorkomen dat deze interfereren met bestaande systemen. - Verzilting van zoet grondwater moet worden voorkomen en het eerste watervoerende pakket mag niet worden benut voor het winnen van bodemenergie. o Behalve als voor een gebied een bodemenergieplan is vastgesteld, waarin wordt onderbouwd dat in het eerste watervoerende pakket systemen kunnen worden geplaatst, zonder dat dit negatieve effecten op bestaande en geplande belangen heeft. - De temperatuur van water dat in het derde watervoerende pakket wordt geïnjecteerd moet een temperatuur hebben tussen de 5 en 30°C. Hierbij mag de provincie een hogere temperatuur toestaan en opnemen in de vergunningsvoorwaarden. o Dit is in essentie een eis vanuit het Rijk, de provincie mag onderbouwd in pilotprojecten toestaan om van die temperatuurrange af te wijken. - Een bodemenergiesysteem mag een (beperkt) koudeoverschot hebben, maar geen warmteoverschot. - De provincie mag in de vergunning regels opleggen om het koudeoverschot te beperken.
Pagina 39 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
9 A A N V U L L E N D E G E B R U I K S R E G E L S B O D E M E N E R G I E S Y ST E M E N I N PLANGEBIEDEN Via het Besluit activiteiten leefomgeving (BAL) mogen lagere overheden aanvullende, gebruiksregels, eisen stellen aan het realiseren en winnen van bodemenergie met behulp van bodemenergiesystemen in gebieden die zij aanwijst. Het uitgangspunt voor de gemeente is hierbij; laat los wat kan, maar sturen op wat moet. Het streven vanuit de gemeente is om zoveel mogelijk bodemenergie rendabel te kunnen winnen in de plangebieden. Om de hoge efficiëntie van open bodemenergiesystemen optimaal te benutten, worden de volgende aanvullende eisen aan het gebruik van open bodemenergiesystemen gesteld. Gebruiksregels en onderbouwing voor open bodemenergiesystemen in ‘Bogaard stadscentrum’ en ‘Plaspoelpolder’. 1. Het open bodemenergiesysteem dient uitgevoerd te worden als een doubletsysteem. Er dient gebruik gemaakt te worden van het opslagprincipe (geen recirculatie). Onderbouwing: monobronsystemen en recirculatiesystemen zijn minder goed inpasbaar met doubletsystemen. Doubletsystemen kunnen het grootste aandeel van de bodempotentie benutten. Daarom worden de andere types systemen verboden. Recirculatiesystemen hebben bij een sterke grondwaterstroming een hogere opbrengst dan andere systemen.
Deze situatie doet zich niet voor in de genoemde gebieden, omdat er geen sprake is van sterke grondwaterstroming. 2. De bronfilters van een doubletsysteem dienen in het derde watervoerende pakket gerealiseerd te worden (ca. 115 tot 240 m -N.A.P.). Hierbij dient een minimale filterlengte van 30 meter te worden aangehouden. Onderbouwing: het derde watervoerende pakket leent zich goed voor open bodemenergiesystemen. Door een minimale filterlengte aan te houden wordt voorkomen dat kleine bronnen worden geboord die alleen het bovenste deel van het pakket benutten. Dit type bronnen zouden namelijk onnodig veel ruimte in de ondergrond innemen ten opzichte van de gerealiseerde capaciteit, waardoor minder (toekomstige) gebruikers toegang krijgen tot bodemenergie. 3. De warme en koude bronnen van een doubletsysteem dienen te worden gepositioneerd binnen de daarvoor bestemde zones, welke in de plankaart (bijlage 1) aangegeven zijn als, respectievelijk, rode en blauwe zones. Onderbouwing: door het aanhouden van zones ontstaat er meer regie op de ontwikkelingen in de ondergrond. De zones zorgen voor een optimale benutting van de ondergrond en voorkomen dat vergunningaanvragen die eerder komen latere vergunningaanvragen verhinderen. Hiermee wordt het algemeen belang gediend. 4.
In het ontwerp en de vergunningaanvraag voor het open bodemenergiesysteem dient te worden uitgegaan van een bodemzijdige energiebalans. Het open bodemenergiesysteem bereikt uiterlijk vijf jaar na de datum van ingebruikname een moment waarop de hoeveelheden koude en warmte, die tot dat moment in totaal door het systeem aan de bodem zijn toegevoegd, gelijk aan elkaar zijn. Het systeem dient deze status telkens opnieuw te bereiken uiterlijk vijf jaar na het laatste moment waarop die status bereikt is. Binnen deze periode zijn tijdelijke warmte- en koudeoverschotten toegestaan. Onderbouwing: systemen die in onbalans draaien nemen onnodig veel ruimte in de ondergrond in en worden gekenmerkt door hogere thermische verliezen.
Pagina 40 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
5. Een open bodemenergiesysteem en haar leidingwerk dient in eerste instantie binnen de grenzen van het eigen kavel te worden geïnstalleerd. Als dat niet lukt, kan bij formele toestemming gebruik worden gemaakt van terrein van derden of publiek terrein. Indien echt geen andere oplossing mogelijk is kan onder nader te bepalen voorwaarden de gemeente de openbare ruimte beschikbaar stellen. Toelichting: de openbare ruimte in het gebied is beperkt en drukbezet. Dit geldt des te meer voor de ondergrond, die al zeer veel kabel- en leidingwerk bevat. Gebruik van de openbare ruimte voor bodemenergiesystemen en leidingwerk dient daarom zoveel mogelijk te worden voorkomen. De gemeente dient als grondeigenaar betrokken te worden bij aanvragen en kunnen aan het gebruik locatie specifieke voorwaarden opleggen. 6. Middels effectenberekeningen moeten alle initiatiefnemers van open bodemenergiesystemen onderbouwen dat er doelmatig gebruik van de bodem wordt gemaakt en dat er geen negatieve interferentie plaatsvindt. Deze berekeningen worden ter goedkeuring aan het bevoegd gezag voorgelegd. Toelichting: Met deze aanvullende regel wordt de doelmatige inzet van bodemenergie geborgd. Daarnaast heeft deze regel tot gevolg dat alle open systemen getoetst kunnen worden aan de regels in het bodemenergieplan. 7.
Bij afwijking van de gebruiksregel opgenomen in dit plan, dient door de initiatiefnemer aangetoond te worden dat het systeem geen zodanige interferentie kan veroorzaken met een ander bestaand of toekomstig bodemenergiesysteem dat het doelmatig functioneren van het andere systeem kan worden geschaad. Daarnaast dient aangetoond te worden dat geen sprake is van ondoelmatig gebruik van de aanwezige bodemenergie. Deze onderbouwing dient bij de vergunningaanvraag ter beoordeling aangeboden te worden aan het bevoegd gezag. Toelichting: deze regel geldt als escape op de andere regels. Zo kan een initiatiefnemer die aantoonbaar het algemeen belang en het belang van het plan niet schaadt toch een afwijkend bodemenergiesysteem plaatsen. 8. Vrijkomend water tijdens aanleg- en onderhoudswerkzaamheden van de bodemenergiesysteem wordt geloosd op het afvalwaterriool of in de bron terugpompen. Toelichting: deze regel nemen op ter voorkomen van verzilting/verontreiniging van het oppervlaktewater en/of de bovengrond. Nu is het namelijk mogelijk om het vrijkomend water direct te lozen op het oppervlaktewater.
Om te voorkomen dat de potentie voor open systemen wordt gedrukt door gesloten systemen, en om de totale benutting van de bodemcapaciteit zo groot mogelijk te maken, stelt de gemeente de volgende aanvullende eisen aan het gebruik van gesloten bodemenergiesystemen: Gebruiksregels en onderbouwing voor gesloten bodemenergiesystemen in ‘Bogaard stadscentrum ’ en ‘Plaspoelpolder’ . 1. Alle initiatiefnemers van gesloten bodemenergiesystemen moeten, ongeacht het bodemzijdige vermogen van het systeem, naast een melding een vergunningaanvraag doen. Onderbouwing: In de geldende regelgeving is er voor gesloten bodemenergiesystemen alleen een meldingsplicht. Door de systemen vergunning plichtig te maken, wordt voorkomen dat systemen kunnen worden aangelegd zonder dat het bevoegd gezag inzicht heeft in de effecten van elk afzonderlijk systeem en de cumulatieve effecten. Daarnaast bewerkstelligt deze regel dat alle gesloten systemen getoetst kunnen worden aan de regels in het bodemenergieplan. Pagina 41 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
Pagina 42 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
2. De bodemlussen voor het gesloten bodemenergiesysteem mogen maximaal tot de onderzijde van het 2e watervoerende pakket aangebracht worden (ca. 110 m – N.A.P.). Toelichting: zodra gesloten systemen in het 3e watervoerende pakket vergund zijn is het niet meer mogelijk een open bodemenergiesysteem in de directe omgeving te vergunnen. Daarmee wordt de potentie voor open systemen in het 3e watervoerende pakket sterk gedrukt. 3. Een gesloten bodemenergiesysteem en haar leidingwerk dienen altijd binnen de grenzen van de eigen kavel te worden geïnstalleerd. Bij formele toestemming door het bevoegd gezag mag gebruik worden gemaakt van terrein van derden. Indien echt geen andere oplossing mogelijk is kan onder nader te bepalen voorwaarden de gemeente de openbare ruimte beschikbaar stellen. Toelichting: de openbare ruimte in het gebied is beperkt en drukbezet. Dit geldt des te meer voor de ondergrond, die al zeer veel kabel- en leidingwerk bevat. Gebruik van de openbare ruimte voor bodemenergiesystemen en leidingwerk dient daarom zoveel mogelijk te worden voorkomen. De gemeente dient als grondeigenaar betrokken te worden bij aanvragen en kunnen aan het gebruik locatie specifieke voorwaarden opleggen. 4.
Bij afwijking van enige gebruiksregel opgenomen in dit plan dient door de initiatiefnemer aangetoond te worden dat het systeem geen zodanige interferentie kan veroorzaken met een ander bestaand of toekomstig bodemenergiesysteem dat het doelmatig functioneren van het andere systeem kan worden geschaad. Daarnaast dient aangetoond te worden dat geen sprake is van ondoelmatig gebruik van bodemenergie. Deze onderbouwing dient bij de vergunningaanvraag ter beoordeling aangeboden te worden aan het bevoegd gezag. Toelichting: deze regel geldt als escape op de andere regels. Zo kan een initiatiefnemer die aantoonbaar het algemeen belang en het belang van het plan niet schaadt toch een afwijkend bodemenergiesysteem plaatsen. 5. Vrijkomend water tijdens aanleg- en onderhoudswerkzaamheden van het bodemenergiesysteem wordt geloosd op het afvalwaterriool.
Bodemenergiesystemen
Open systeem (OBES)
Vergunning provincie
Gesloten systeem (GBES)
< 70 kW buitenplan gebied melding gemeente
> 70 kW vergunning gemeente
< 70 kW binnen plangebied, vergunning gemeente
Pagina 43 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
10 I M P L EM E N T A T I E V A N H ET BO D E M EN E R G I E P L A N R I J SW I J K De provincie is het bevoegd gezag als het gaat om de vergunningverlening voor open bodemenergiesystemen. Wel is het mogelijk om als gemeentebeleid op te stellen om sturing te geven aan bodemenergiesystemen. Dat is wat dit bodemenergieplan beoogd, zodat de energie die in de bodem zit beter is te benutten. De provincie zal bij vergunningsaanvragen aanvullend toetsen aan de regels gesteld in dit bodemenergieplan.
10.1 OPNAME BODEMENERGIEPLAN BINNEN DE GEMEENTELIJKE REGELGEVING Per 1 januari 2024 is Omgevingswet in werking getreden. De Omgevingswet brengt veranderingen mee voor gemeenten. Nieuwe (ruimtelijke beleids)regels zullen in een omgevingsplan moeten worden opgenomen. De Omgevingswet zorgt ervoor dat deze regels zijn geclusterd en waar mogelijk zijn opgenomen in het omgevingsplan. Dit geldt niet automatisch voor het beleid voor de bodem. Het is de bedoeling dat de aanvullende regels die in dit beleidsplan staan in de basisregels van het omgevingsplan komen te staan. Op dit moment werkt de gemeente Rijswijk aan dit omgevingsplan. De verwachting is dat medio 2024 de regels ter inzage worden gelegd. Vaststelling staat voor medio 2025 gepland.
10.1.1 WELKE PARTIJ IS BEVOEGD GEZAG VOOR DE VERGUNNING VAN OBES SYSTEMEN Binnen het huidige stelsel is een gemeente bevoegd gezag voor gesloten bodemenergiesystemen (meldingen) en is de provincie het bevoegd gezag voor de open bodemenergiesystemen. Ook na de invoering van de Omgevingswet is dit hetzelfde gebleven voor enkelvoudige vergunningsaanvragen. Een enkelvoudige vergunningsvraag wordt ingediend mits voor één activiteit een vergunning nodig is. In dit geval het realiseren van een bodemenergiesysteem. Bij meervoudige vergunningsaanvragen, zoals bij de realisatie van een woonwijk of een winkelcentrum is er altijd één bevoegd gezag. Hierdoor kan het voorkomen dat de gemeente het bevoegd gezag is voor de realisatie van een woonwijk, waarbij de woningen worden aangesloten op een open bodemenergiesysteem. Ook voor het onderdeel van het open bodemenergiesysteem blijft de gemeente bevoegd gezag. Dit is in het huidige stelsel niet zo. De provincie heeft in de beschreven situatie wel adviesrecht. De situatie kan ook omgekeerd zijn en dan heeft de gemeente adviesrecht. De gemeente stelt het plan/vergunningen vast voor zover zij bevoegd gezag is. De provincie stelt het plan/vergunningen vast voor zover zij bevoegd gezag is. Hierbij houden beide partijen rekening met de aanvullende regels die de ander stelt.
10.1.2 VERGUNNINGSPLICHT GESLOTEN SYSTEMEN Sinds 1 januari 2024, inwerkingtreden van de Omgevingswet, kan de gemeente de vergunningsplicht voor systemen groter dan 70 kW laten vervallen. Totdat een Omgevingsplan is vastgesteld blijven de huidige eisen voor vergunningverlening van kracht. Ofwel tot het Omgevingsplan is vastgesteld, is altijd een Omgevingsvergunning nodig om een gesloten bodemenergiesysteem te realiseren met een vermogen gelijk aan of groter dan 70 kW. De gemeente blijft het bevoegd gezag voor gesloten bodemsystemen kleiner en groter dan 70 kW. De ambitie is om de vergunningseisen (voor systemen >70 kW buiten plangebieden en alle systemen binnen de plangebieden) te versimpelen tot de essentie. De essentie betreft het voorkomen van negatieve thermische beïnvloeding van het derde watervoerende pakket, waardoor open doublet systemen uit balans kunnen raken. De eisen voor de vergunningsaanvragen nemen we op in het Omgevingsplan. Dit doet de gemeente Rijswijk uiterlijk in 2029. In de bijlage 5 zijn de vergunningseisen opgenomen. Ook hebben we wensen opgenomen voor het gebouw in kader van het in balans houden van de bron. Pagina 44 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
B I J LA G E N
Pagina 45 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
BIJLAGE 1:
ADVIES GROOTSCHALIGE TOEPASSING VAN BODEMENERGIE IN RIJSWIJK
Pagina 46 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
BIJLAGE 2:
NADERE INFORMATIE WERKING VAN OPEN EN GESLOTEN BODEMENERGIESYSTEEM
Open bodemenergiesysteem In de zomer wordt het water uit een OBES gebuikt om het gebouw te koelen, bij het koelen van grondwater wordt koud water opgepompt en warm water teruggepompt. Idealiter wordt er jaarlijks evenveel warmte uit een OBES onttrokken als koude. Op een diepte van 100 tot 200 meter is de temperatuur van het grondwater constant als gevolg van een zeer lage toevoer van warmte vanuit de kern van de aarde, die via de korst ontsnapt. Een deel van deze warmte is openomen door het water en sinds gesteente zeer goed isoleert ontsnapt deze warmte nagenoeg niet. Als een OBES-warmte onttrekt uit dit grondwater wordt het niet op natuurlijke wijze aangevuld, sinds dit zeer trage processen zijn. Een OBES moet hierom continue in balans worden gehouden om te voorkomen dat het grondwater op plek A een heel andere temperatuur krijgt dan op plek B. Een te hoge of te lage temperatuur van het grondwater kan zowel op plek A als plek B ervoor zorgen dat een OBES een lager rendement heeft. Er zijn wettelijke kaders om dit te voorkomen, alleen zijn deze gericht op individuele systemen en niet meer voldoende geschikt om de grootschalige toepassing van Bodemenergiesystemen op systeemniveau te ondersteunen.
Doublet en monobron Een OBES kent in de basis twee verschijningsvormen, het doublet en de monobron. DOUBLET
Een doublet is een OBES die bestaat uit twee bronnen. Een bron bestaat uit een boring, een boring bekisting en een filterbuis welke zijn aangesloten op een pomp. Via de bron is grondwater op te pompen en te injecteren in de bodem. Een doublet bron kan op twee manieren functioneren, als opslagbron of als recirculatiebron. Hieronder is het verschil toegelicht. Opslag Een doublet dat als opslag functioneert heeft een koude en een warme bron. De koude bron wordt uitsluitend gebruikt om mee te koelen in de zomer en de warmtebron wordt uitsluitend gebruikt voor verwarming in de zomer. De warmte die vrijkomt bij koelen in de zomer wordt opgeslagen in de warme bron, het omgekeerde gebeurt in de winter. Dit is de meest efficiënte OBES, waarvoor de gemeente Rijswijk de ruimte wil orderenen. Recirculatie Bij recirculatie is er één onttrekkingsbron en één injectiebron. Beide bronnen hebben jaarrond een redelijk gelijke temperatuur. Dit systeem is in werking eenvoudiger, maar heeft een lager rendement dan de opslag variant, waardoor de gemeente deze variant niet toestaat in de projectgebieden, recirculatiebronnen kunnen immers niet optimaal functioneren naast opslagbronnen. Voor doubletten is een onderlinge afstand van tweeënhalf tot vier keer de thermische straal van de bron (circa 20 meter), dit is veelal circa 50 tot 80 meter.
De exacte onderlinge afstand is vaak maatwerk en afhankelijk van het vraagprofiel. Een grotere disbalans van een OBES zorgt ook voor een grotere negatieve beïnvloeding, ofwel een warmtebron koelt af of een koude bron warmt op. Deze disbalans zorgt ervoor dat deze Bodemenergiesystemen op termijn veel meer elektriciteit gaan gebruiken.
Pagina 47 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
Ieder jaar zal er sprake zijn van wat disbalans, in een jaar met een warme winter en koude zomer zal er uiteraard veel meer disbalans zijn dan met normaal temperatuurverloop tussen de seizoenen. Bij het plaatsen van meerdere Bodemenergiesystemen kan het raadzaam zijn de Bodemenergiesystemen in een netwerk te plaatsen, zodat Bodemenergiesystemen met een omgekeerde balans (een OBES met een warmteoverschot en één OBES met een koudeoverschot), met elkaar in verbinding staan en gedeeltelijk elkaars disbalans oplossen. Kantoren en winkels hebben meer kans op een disbalans die neigt naar een warmteoverschot, daarom is het raadzaam deze warmte te leveren aan een appartementencomplex, welke waarschijnlijk een koudeoverschot heeft. Dit soort combinaties zijn eenvoudiger te realiseren met opslagdoubletten dan met monobronnen of recirculatiedoubletten. Doubletten worden vooral toegepast bij grotere open Bodemenergiesystemen, met een waterverplaatsingscapaciteit van minimaal 25 m3 water per uur tot maximaal 80 m3 water per uur (in Rijswijk). Dit staat gelijk aan een maximaal vermogen van 570 kilowatt voor warmteen koudeonttrekking, bij een delta T van 6°C. Doubletten moeten een minimale onderlinge afstand hebben om geen negatief effect op elkaar te hebben. Voordelen doublet 1. Een doublet heeft twee gescheiden bronnen welke beide het maximale vermogen uit de bron kunnen onttrekken. 2.
Een doublet heeft een aanzienlijke bufferruimte en kan hiermee eenvoudiger de effecten van een zeer warme winter of koude zomer opvangen. 3. Hoewel de warme en koude bron ver van elkaar verwijderd moeten zijn kunnen warme en koude bronnen bij een systeem dat in balans is dichtbij elkaar geplaatst worden. Nadelen doublet 1. Een doublet bestaat uit twee bronnen, waarbij beide bronnen een aanzienlijke kostprijs hebben en pas rendabel worden bij een groter systeem in vergelijking tot een monobron, welke de helft kost. 2. Als een disbalans eenmaal de warme of koude bron heeft bereikt is deze lastig weg te werken en kan de disbalans van doublet A het rendement van doublet B negatief beïnvloeden. MONOBRON
De monobron is een kleinere OBES dat haar warmte onttrekt met behulp van een boring. De monobron kan in Rijswijk de volgende opbouwen hebben: - Één boorgat waarin twee separate filterbuizen worden geplaatst op verschillende diepten; - Één boorgat met één stijg-/filterbuis waarin twee onttrekking-/infiltratiefilters, op verschillende hoogte, worden geplaatst. De onttrekking en injectie van het grondwater vindt, van boven gezien, plaats op dezelfde locatie. De warme bron ligt altijd boven op de koude bron, omdat warm water lichter is dan koud water. In de winter wordt warm water aan de bovenzijde van het watervoerend pakket onttrokken en koud water aan de onderzijde van het watervoerend pakket geïnjecteerd. In de zomer is de werking omgedraaid. Monobronnen kunnen alleen toegepast worden bij kleinere open Bodemenergiesystemen, met een waterverplaatsingscapaciteit van minimaal 5 m3 water per uur tot maximaal 30 m3 water per uur (IN Rijswijk). Dit staat gelijk aan een maximaal vermogen van 260 kilowatt voor warmte- en koudeonttrekking. Monobronnen kunnen in tegenstelling tot doubletten dicht
Pagina 48 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
naast elkaar geplaatst worden. Als de bronnen in balans blijven zullen ze elkaar niet verstoren.
Voordelen monobron 1. Voor een monobron is maar één bron/boring nodig, waardoor de kosten circa de helft van een doubletsysteem zijn. 2. Het systeem heeft, wanneer deze in balans is, ook een veel kleiner ondergronds ruimtegebruik dan een doublet. Hierdoor zijn bronnen dichter op elkaar te plaatsen. 3. Het rendement van een monobron is iets hoger dan dat van een doublet, omdat er minder transport nodig is. Nadelen monobron 1. Het vermogen van een monobron is beperkt, immers moet de watervoerende laag opgedeeld worden in twee delen. Uit een monobron kan maximaal evenveel vermogen onttrokken worden als uit de warme of de koude bron van een doublet. 2. Monobronnen zijn complexer om te integreren in een netwerk en kunnen lastig naast doubletten geplaatst worden.
Gesloten bodemenergiesysteem Tot slot bestaat er nog het gesloten bodemenergiesysteem. Dit systeem bestaat uit een Uvormige pijp, ook wel een bodemlus genoemd, van circa 100 meter diep. Door de bodemlus stroomt een mengsel van warmte en glycol welke de temperatuur van de bodem aanneemt. De bodemlus staat in verbinding met een warmtepomp. Als het gebouw een warmtebehoefte heeft dan zal de warmtepomp warmte winnen uit het door de bodemlus aangevoerde mengsel van water en glycol. In de warmtepomp koelt dit mengsel af en door het vervolgens door de bodemlus te pompen warmt het mengsel weer op. Langzaam maar zeker koelt de bodem hierdoor af. In de zomer zal het gebouw een koude behoefte hebben en is de werking omgekeerd. Gesloten bodemsystemen zijn te integreren in heipalen maar ook los te boren. Zolang een bodemlus niet in verbinding staat met een watervoerende laag, waar een OBES haar warmte of koude uit onttrekt. Zolang dit niet het geval is hebben beide systemen geen negatief effect op elkaar. Hierdoor mogen de gesloten bronnen geen diepte hebben van meer dan 110 meter in de gemeente Rijswijk. Gesloten systemen worden veel toegepast bij kleine individuele gebruikers als woningen en kleine kantoorgebouwen. Het rendement van deze systemen is lager dan dat van open systemen.
Een gesloten bodemenergiesysteem heeft vanuit een vergunning technisch aspect vaak een grote van maximaal 70 kilowatt, hiervoor moeten 15 tot 20 lussen worden geslagen. Al wordt het gebouw De Generaal in Rijswijk ook verwarmd en gekoeld via een gesloten bodemenergiesysteem van 490 KW. De bodemlussen in een bodemenergiesysteem hebben een onderlinge afstand van 6,5 meter. Op elke hectare grond is het mogelijk circa 236 lussen te boren. Deze bodemlussen kunnen per hectare grond circa 950 kW aan warmte produceren, hiermee zijn veel laagbouw nieuwbouwwijken met dergelijke systemen prima te voorzien, maar voor hoogbouw is het niet altijd toereikend. Pagina 49 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
Gesloten bodemenergiesystemen kunnen ook een aanvulling zijn op een OBES, mocht er onder het gebouw weinig capaciteit zijn. Ook voor kleinere gebouwen zijn gesloten Bodemenergiesystemen uitermate geschikt. Voordelen gesloten systeem 1. Eenvoudiger te realiseren dan open Bodemenergiesystemen, een meldingsplicht volstaat tot 70 kW. 2. Bodemwater hoeft niet te worden opgepompt, wat minder onderhoud met zich meebrengt. 3. Individueel systeem waarbij de grootte van de OBES exact is af te stemmen op de behoefte van het gebouw en de invloed van het systeem niet verder rijkt dan het gebouw. 4. Gesloten systeem met minder risico’s en minder onderhoud. 5. Gesloten systemen zijn geschikt voor gebouwen van alle groottes en behoeven weinig ruimtelijke inpassing, als ze goed gebruikt worden. Nadelen gesloten systeem 1. Per kW vermogen is het boven de 70 kW significant duurder dan open systemen. 2. Voor gebouwen met meer dan 4 bouwlagen is een gesloten bodemsysteem minder geschikt; 3. De bodem heeft een jaarronde temperatuur van circa 10°C en is minder geschikt voor diepe koeling dan een open OBES; Regeneratie van een OBES Als de warmte en koude behoefte van een gebouw niet in balans zijn kan er gebruik gemaakt van een regeneratiesysteem of een secundair klimaatsysteem, dat geen gebruik maakt van de bodem, om te verwarmen of koelen.
In de basis zijn er drie regeneratiesystemen denkbaar: - Droge koelers; - Oppervlaktewater (aquathermie); - Zonnecollectoren. DROGE KOELERS Droge koelers staan op het dak en zijn in principe grote radiatorplaten, waar een mengsel van glycol en water doorheen stroomt. Wanneer en hoeveel warmte er door de platen stroomt is afhankelijk van de behoefte. De droge koeler gebruikt ventilatoren om lucht aan te zuigen. In de winter wordt de warmte die in het vloeistofmengsel afgegeven aan de buitenlucht. Het gekoelde mengsel wordt in de winter gebruikt om de koude bron verder af te laten koelen. In de zomer kan de droge koeler (bij een grotere koudevraag dan warmtevraag) precies andersom en onttrekt de warmte uit de buitenlucht om op te slaan in de warme bron. Droge koelers zijn ideaal om systemen de effecten van seizoenen, die een stuk warmer of kouder zijn dan normaal, snel op te vangen. Ook zijn droge koelers zeer geschikt voor het opvangen van koude tekorten in tegenstelling tot zonnecollectoren.
Pagina 50 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
AQUATHERMIE Bij aquathermie wordt er, om de warmte of koude bron te stabiliseren, uit een oppervlaktewater warmte of koude onttrokken. Bij voorkeur wordt er gebruik gemaakt van stromend water, maar water uit stadsvijvers voldoet evengoed. Aquathermie wordt vooral gebruikt om grote disbalansen op te lossen, immers moet oppervlaktewater worden aangezogen, gefilterd en geïnjecteerd worden. Dit is veel intensiever dan andere technische oplossingen als een droge koeler. We zien dat Aquathermie veel wordt toegepast om nieuwbouwwijken, middels een OBES, te verwarmen en te koelen doordat woningen altijd wel een warmtetekort hebben en als het om 500 woningen gaat, dit tekort ook altijd veel massa heeft. ZONNECOLLECTOREN Als er jaarlijks een grotere warmtevraag dan een koudevraag is, dan zijn zonnecollectoren te gebruiken om de warme bron van een OBES te verwarmen. Dit kan zelfs in een duo, waarbij de hitte van zonnecollectoren eerst wordt ingezet om een tapwaterboiler op te warmen en daarna pas de OBES zelf. Zonnecollectoren zijn vooral geschikt als regeneratievoorziening voor woningen, zorggebouwen, sportfaciliteiten en appartementen, sinds deze vaak een warmtetekort hebben (mede door tapwatergebruik) en veel warm water gebruiken.
Pagina 51 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
BIJLAGE 3: AANVULLENDE REGELS RIJK EN PROVINCIE ZUID-HOLLAND
Gebruiksregels bestaand wettelijk kader voor van een OBES De volgende specifieke gebruikseisen zijn gesteld aan een open bodemenergiesysteem: - De vergunninghouder of gebruiker houdt een registratie bij van de volgende gegevens: o De hoeveelheden warmte en koude die aan de bodem zijn toegevoegd vanaf de datum waarop het open bodemenergiesysteem in gebruik is genomen; o Het jaarlijkse energierendement; o De gemiddelde grondwatertemperatuur per maand dat het systeem in de bodem leidt. De vergunninghouder: − Verstrekt de gegevens en bescheiden jaarlijks voor 1 april aan het bevoegd gezag. − Of gebruiker moet negatieve interferentie met bodemenergiesystemen in de omgeving voorkomen. Dit geldt voor systemen waarvoor een melding is gedaan of waarvoor een omgevingsvergunning is verleend. − Meet tenminste elke 15 minuten de hoeveelheden warmte en koude die het systeem toevoegt aan de bodem. Verder regelt artikel 4.1157 dat de meetonnauwkeurigheid kleiner of gelijk is aan 5%. De meetverplichting is noodzakelijk voor het berekenen van het energierendement. − Na het beëindigen van de activiteit moet de vergunninghouder de volgende handelingen (laten) verrichten: o Na het beëindigen van het gebruik van een open bodemenergiesysteem, vult de initiatiefnemer zo spoedig mogelijk het systeem op zo’n manier dat de water scheidende lagen in stand blijven.
Hierbij werkt men conform de BRL SIKB 2100 voor mechanisch boren. De buizen vult men met een water ondoorlatend materiaal. Dan zijn eventuele afsluitende lagen hersteld. Hiermee voorkomt men vermenging van grondwater uit verschillende watervoerende lagen. o Het ondergrondse deel van het open bodemenergiesysteem verwijdert de initiatiefnemer tot 10 meter onder het maaiveld. De diepere delen verwijdert de initiatiefnemer niet. De regels over het buiten gebruik stellen van het open bodemenergiesysteem, gelden voor alle open bodemenergiesystemen. Ongeacht de datum van de aanvraag van de vergunning.
Gebruiksregels bestaand wettelijk kader voor een GBES De volgende algemene gebruikseisen zijn gesteld aan een gesloten bodemenergiesysteem: − De temperatuur van de vloeistof die door de bodemlus stroomt mag een minimale temperatuur hebben van -3°C en een maximale temperatuur hebben van 25°C. − Nieuwe gesloten bodemenergiesystemen moeten rekening houden met bestaande bodemenergiesystemen en voorkomen dat deze interfereren met bestaande systemen. − Een gesloten bodemenergie-systeem mag een koudeoverschot hebben, maar geen warmteoverschot. De volgende specifieke gebruikseisen zijn gesteld aan een OBES: - Eens per vijf jaar er een moment zijn waarop geen sprake is van een warmteoverschot (energiebalans). Het warmte- of koudeoverschot wordt uitgedrukt in MWh. - Een bodemenergiesysteem moet in de gebruiksfase een bepaald energierendement halen. Het bij de melding opgegeven rendement is de referentie om te beoordelen of het systeem goed functioneert.
Pagina 52 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
-
-
-
-
Als het energierendement onvoldoende is, kan het bevoegd gezag de gebruiker verplichten een onderzoek in te stellen naar de reden hiervan. o Als slecht onderhoud de reden is voor een laag rendement, kan het bevoegd gezag de gebruiker verplichten de situatie te verbeteren, zodat het energiesysteem weer voldoende rendement levert. De gebruiker zendt de gegevens over grote gesloten systemen (met een bodemzijdig vermogen van 70 kW of meer) binnen drie maanden na afloop van het kalenderjaar naar het bevoegd gezag. De bijgehouden en geregistreerde gegevens gaan over: o De temperatuur van de circulatievloeistof in de retourbuis; o Het jaarlijkse energierendement; o De hoeveelheden warmte en koude die in de bodem zijn gebracht. Dit laatste inzicht is onder meer nodig om te kunnen zien of aan de energiebalans is voldaan. Deze plicht geldt niet voor systemen kleiner dan 70 KW. Als een bodemenergiesysteem niet meer in werking is, stelt de gebruiker het systeem zo spoedig mogelijk buiten gebruik. Met dit systeem hoeft dan ook geen rekening meer te worden gehouden bij de toepassing van de bepalingen ter voorkoming van interferentie. Bij buitengebruikstelling verwijdert de gebruiker de circulatievloeistof uit de buizen. De buiten gebruik gestelde systemen mogen niet uit de bodem worden verwijderd.
De doorboringen en buizen worden met een afdichtend materiaal gevuld, zodat de werking van een water scheidende laag in de oorspronkelijke toestand is hersteld.
Gebruiksregels toekomstig wettelijk kader onder de Omgevingswet (aanvullend of anders dan bestaand) Bij de inwerkingtreding van de Omgevingswet zijn enkele regels omtrent het gebruik van bodemenergiesystemen verandert. Enkele regels primair rondom de minimale en maximale injectietemperatuur, doelmatigheid van het systeem, evenals de regels voor registratieverplichtingen worden aangepast via het Besluit activiteiten leefomgeving (BAL), welke onder de Omgevingswet hangt. Voor grote delen komen de regels uit het BAL en de WBBE overeen, waar deze stukken niet overeenkomen is hieronder benoemd. De belangrijkste regels aanvullende dan wel aangepaste regels voor OBES en GBES: - De hoeveelheden warmte en koude die aan de bodem zijn toegevoegd vanaf de datum waarop het gesloten bodemenergiesysteem in gebruik is genomen o Het jaarlijkse energierendement o De gemiddelde temperatuur per maand van de circulatievloeistof in de leiding waarin de circulatievloeistof wordt teruggeleid naar de bodem. ▪ Deze registratie is niet verplicht voor een gesloten bodemenergiesysteem dat alleen wordt gebruikt ten behoeve van een woonfunctie niet gelegen in een woongebouw. Hiermee wordt een woning bedoeld die onderdak biedt aan 1 huishouden. - De initiatiefnemer meet ten minste elke 15 minuten de hoeveelheden warmte en koude die het systeem toevoegt aan de bodem.
De meetonnauwkeurigheid is kleiner dan of gelijk aan 5%. o De meetverplichting is noodzakelijk voor het berekenen van het energierendement. o De meetverplichting is niet van toepassing op de houder van een gesloten bodemenergiesystemen in gebouwen met een woonfunctie met een bodemzijdig vermogen van minder dan 70 kW. - Jaarlijks verstrekt de initiatiefnemer een berekening van het geleverde energierendement in SPF, dit doet de initiatiefnemer voor 1 April, de bovenstaande verplichting dient als primaire input voor deze data.
Pagina 53 van 67 24.025659 Bodemenergieplan Rijswijk Bogaard stadscentrum en Plaspoelpolder
o
-
Dit artikel is niet van toepassing bij gesloten bodemenergiesystemen met een bodemzijdig vermogen kleiner dan 70 kW in een gebouw met een woonfunctie. Alleen een onderneming met een energiesysteem ontwerpen, aanleggen, onderhouden, repareren of buiten gebruik mag stellen. De uitvoerder moet deze werkzaamheden uitvoeren volgens de volgende normdocumenten: ▪ BRL KvINL 6000-21/00: voor het bovengrondse deel van het systeem; ▪ BRL SIKB 11000: voor het ondergrondse deel van het systeem; ▪ BRL SIKB 2100: voor mechanisch boren in de bodem.