BIJLAGE B Datarapport - Bodemenergie Gemeente Utrecht (KWR)
Tekst van het document
4.2
Gebruikte aannames voor berekening potentiële capaciteit
In deze studie is een aantal aannames gedaan om de potentiële capaciteit voor verschillende toepassingsscenario’s te kunnen berekenen. Het mogelijke effect van onzekerheden of variatie van de belangrijkste aannames en uitganspunten wordt hier besproken. Effect van COP op berekende hoeveelheid nuttige energie De Coefficient Of Performance (COP) van de warmtepomp bepaalt het aandeel elektriciteit dat nodig is (naast de bodemzijdige energie) om de gewenste hoeveelheid energie te leveren op de gewenste aanvoertemperatuur. In de praktijk varieert de COP en wordt deze beïnvloed door o.a. de prestaties van het bodemenergiesysteem, type warmtepomp en de gebruikte temperatuurniveaus van het systeem. Bij een slechtere (lagere) COP moet er relatief meer stroom worden gebruikt om dezelfde hoeveelheid omgevingswarmte (uit de ondergrond) te kunnen benutten. Voor conventionele LT-OBES productietemperaturen van 12 – 16 °C varieert de COP in de praktijk ongeveer tussen 4 en 6. In deze studie wordt de hoeveelheid warmte die kan worden geleverd uit de bodem berekend. Vervolgens wordt de COP gebruikt om de daadwerkelijke warmteleveringscapaciteit te berekenen, aangezien lage temperatuur bodemenergie voor warmtelevering altijd gebruik maakt van een warmtepomp.
Voor de range van COP 4-6 varieert de totale warmteleveringscapaciteit met +15% tot -4% ten opzichte van COP=5, een relatief klein verschil ten opzichte van de andere factoren die de warmteleveringscapaciteit beïnvloeden (+60% tot +250%, zie Hoofdstuk 3.4). Grondwaterstroming Voor alle berekeningen is ervan uitgegaan dat grondwaterstroming niet van invloed is op de warmteleveringscapaciteit van OBES en GBES. Voor OBES kan grondwaterstroming ervoor zorgen dat het terugwinrendement van de bronnen lager is dan verwacht, met een (klein) effect op de energetische efficiëntie van het systeem voor conventionele LT-OBES omdat bij conventionele lage temperatuur OBES (BaU scenario) met een kleine ΔT het terugwinrendement maar een kleine bijdrage heeft op de totale energieprestatie (Beernink et al., 2022). Voor conventionele GBES die voornamelijk warmte onttrekken uit de bodem en niet zozeer opslaan (standaard GBES-lussen zonder energiebalans) heeft grondwaterstroming een positief effect op de efficiëntie waarmee op de lange termijn warmte geleverd kan worden (Zanchini et al., 2012). De netto afkoeling die ontstaat door warmteonttrekking met de GBES lus wordt namelijk verminderd door de aanvoer van relatief warmer grondwater, resulterend in een beter presterend systeem.
Door grondwaterstroming mee te nemen in de analyse zal de warmteleveringspotentie van GBES dus in principe toenemen, of kunnen GBES-lussen korter worden geboord. Omgevingsbelangen Er is geen rekening gehouden met andere belangen in de ondergrond zoals drinkwaterbelangen of natuurgebieden, of gebieden met verontreinigd grondwater voor het berekenen van de potentiële capaciteit. Afhankelijk van de aanwezigheid hiervan kan de potentie voor OBES of GBES in verschillende mate beperkt worden.
KWR 2024.003 | April 2024
4.3
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
29
Potentie voor optimalisatie en stimulerings- en/of ordeningsbeleid
Optimaler benutten van ondergrond door dichtere plaatsing Voor OBES systemen blijkt uit verschillende studies dat de huidige standaard plaatsingsafstand tussen bronnen de potentiële warmtelevering met OBES beperkt. Eerder onderzoek (Beernink et al., 2022; Duijff et al., 2021) heeft laten zien dat bij dichte plaatsing van bronnen (voor hetzelfde thermische type: 1*Rth, voor het tegenovergestelde thermische type: 2*Rth) de totale warmtelevering voor het hele gebied sterk vergroot kan worden (en dus CO2 emissie reductie), echter wel met (grotere kans op) interactie tussen bronnen. Voor OBES-bronnen van hetzelfde type (warm-warm) kan dit een positief effect hebben (groter gezamenlijk thermisch volume), maar ook is er een grotere kans op een toename in energieverbruik (tot 5%) voor sommige individuele OBES-gebruikers door negatieve interactie tussen bronnen van het tegenovergestelde thermische type. Ondanks de kans op een kleine toename van het energieverbruik voor een enkele individuele OBES neemt op deze manier voor het gebied als geheel de totale CO2 emissie reductie sterk toe (Beernink et al., 2022; Duijff et al., 2021). Er zijn daarnaast twee andere factoren die bijdragen aan de potentie voor het dichter plaatsen van OBES-bronnen.
Ten eerste wordt de afstand tussen bronnen ontworpen op het vergunde volume van OBES-bronnen, terwijl deze in de praktijk, zoals al eerder vermeld, gemiddeld slechts 40% tot 60% van dit volume gebruiken (Beernink et al., 2019; IF-Technology, 2016). Daarnaast wordt een deel van het vergunde volume ingezet voor opslag op een kortere termijn (bijv. dagnacht buffering). Uit de analyse van een OBES in Bloemendal et al. (2020a) bleek dat op dag-basis netto slechts 4080% van het geïnfiltreerde volume bijdroeg aan de grootte van het thermisch beïnvloedingsgebied. Echter, hoe in het algemeen voor conventionele LT-OBES het jaarlijks geïnjecteerde volume zich verhoudt tot het netto volume dat het daadwerkelijke (seizoenale) thermische beïnvloedingsgebied bepaald is nog weinig over bekend. Dichtere plaatsing van bronnen is in de praktijk dus een goede mogelijkheid om de warmteleveringscapaciteit met OBES te kunnen vergroten (Bloemendal et al., 2020b). Optimaler benutten van ondergrond voor GBES door operationele verbetering Voor de capaciteit voor warmtelevering bij GBES is het gunstig als het systeem evenveel warmte de bodem in brengt (in de zomer tijdens koelen gebouw) als er warmte wordt onttrokken in de winter. De bodemtemperatuur blijft dan op de langere termijn gemiddeld stabiel, waardoor de capaciteit voor warmtelevering met de tijd niet terugloopt (ISSO, 2017).
Dit is echter in de huidige praktijk geen vereiste. Aangezien veel GBES-systemen worden ontworpen voor woningen, waar over het algemeen een grotere warmte- dan koelvraag is, worden GBES voornamelijk voor netto warmtewinning gebruikt. Dit resulteert in een langjarige afkoeling van de bodem rondom de GBES, met verslechterende prestaties van de warmtepomp als gevolg en vermindering van de potentie van omringende en/of stroomafwaartse gebieden. Het thermisch balanceren van het systeem door het inbrengen van extra ingevangen (duurzame) warmte in de zomer zou dit kunnen voorkomen, en dus tot een groter (langjarige) warmtelevering kunnen leiden. Optimaler benutten van ondergrond voor OBES door vergroten ΔT Voor OBES kan de ondergrond efficiënter worden gebruikt door het temperatuurverschil tussen de koude en de warme bron ΔT te vergroten (scenario 1.3 in Figuur 3-6). Een efficiënte inregeling en beheer van de OBES kan er voor zorgen dat een ΔT van 8 °C haalbaar is voor een reguliere OBES. Voor een conventionele LT-OBES zonder aanvullende bronnen voor invang van warmte is een grote ΔT in de praktijk niet altijd vanzelfsprekend. Bij een relatief lage koudevraag (gebrek aan warmte om op te slaan) wordt de ΔT vaak relatief klein doordat het aan/uit schakelen van de bronpompen bij kleine volumes voorkomen moet worden (RVO, 2021).
Een recente pilot laat zien dat de ΔT tijdens het laden van het systeem (zomer) effectief sterk vergroot kan worden (ΔT= 12-15 °C) door gebruik te maken van extra duurzame warmtebronnen in en rondom het systeem zoals aquathermie, PVTcollectoren of restwarmte uit het gebouwsysteem (Bloemendal et al., 2020a). Het vergroten van de warmteproductie met OBES door het verhogen van de ΔT heeft een grote potentie om tot duurzamere warmtelevering met de ondergrond te komen.
KWR 2024.003 | April 2024
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
30
CO2 emissie reductie met bodemenergie optimaliseren en verminderen netcongestie De warmte die wordt onttrokken aan de bodem met LT-OBES en GBES, wordt met behulp van een warmtepomp naar de juiste aanvoertemperatuur voor het gebouwsysteem verhoogd, van bijv. 15 °C naar bijv. 40-55 °C. Gemiddeld gebeurt dit momenteel bij een COP van de warmtepomp van 5, en is dus 20% van de totale warmte die wordt geleverd elektriciteit (zie hoofdstuk 2.2). Met de huidige energiemix is stroom nog grotendeels geproduceerd met fossiele brandstoffen, afhankelijk van de beschikbaarheid van groene stroom. In 2019 was er bij het gebruik van 1 KWh stroom jaargemiddeld 0,34 kg CO2-equivalent uitstoot gemoeid (Beernink et al., 2022). Desalniettemin is met deze stroommix al een sterke afname van de CO2 uitstoot gemoeid (gemiddeld 40 – 60%) ten opzichte van verwarming met een standaard boiler (Beernink et al., 2022). De warmtepomp produceert met conventionele OBES en GBES voornamelijk warmte in de winter, wanneer de beschikbaarheid van groene stroom relatief laag is. Echter, om de duurzaamheid van de geproduceerde warmte verder te vergroten, en netcongestie te verminderen, zou de warmtepomp vooral moeten worden ingezet op de momenten dat er duurzame stroom beschikbaar is.
Door de warmtepomp in te zetten in de zomer (power-to-heat) kan het aandeel groene stroom, en dus CO2 reductie, sterk toenemen (van der Roest et al., 2021; van der Roest et al., 2020). Daarnaast kan hiermee netcongestie (grote stroomvraag in de winter) worden verminderd. Om warmte in de winter beschikbaar te hebben die direct (zonder warmtepomp) gebruikt kunnen worden voor verwarming (bijv. 40-90 °C) kan warmte in de ondergrond worden opgeslagen op hogere temperatuur (MT-OBES (MTO) / HTOBES (HTO), Figuur 1-1). Daarnaast biedt de opslag bij hogere temperaturen een grote potentie voor effectiever ruimtegebruik van de ondergrond, doordat de ΔT die per m3 grondwater wordt opgeslagen/onttrokken groter is. Wanneer bij HT-OBES een ΔT van 60 °C wordt toegepast (bijv. 90 °C hete bron, 30 °C warme bron) is de energiedichtheid, en dus de potentiële warmteleveringscapaciteit, een factor 10 groter dan bij LT-OBES met een ΔT van 6 °C (Zwamborn & Kleinlugtenbeld, 2020).
KWR 2024.003 | April 2024
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
31
5 Conclusies In deze studie is per buurt in de gemeente Utrecht de huidige warmtelevering met OBES en GBES bepaald, de huidige en toekomstige (2050) warmtevraag gepresenteerd en de potentiële ‘theoretische’ capaciteit van conventionele lage temperatuur OBES en GBES bepaald voor een bandbreedte aan toepassingscondities. Hoeveel warmte wordt er op dit moment geleverd met bodemenergie? Uit de integratie en analyse van verschillende verzamelde datasets blijkt dat conventionele lage temperatuur OBES (LT-OBES, <25 °C) momenteel wordt toegepast in 33 van de 111 buurten in Utrecht, waarmee in totaal per jaar 692 duizend GJ warmte wordt geleverd. De twee buurten met de grootste huidige warmtelevering door OBES zijn buurt 533 “Utrecht Science Park” met 212 duizend GJ per jaar (14% van berekende theoretische capaciteit met BaU in WVP1) en buurt 613 “Hoog Catharijne, NS, Jaarbeurs” met 123 duizend GJ per jaar (75% van berekende theoretische capaciteit met BaU in WVP1). GBES wordt op dit moment toegepast in 45 van de 111 buurten en in totaal wordt er 52 duizend GJ per jaar aan warmte geleverd met GBES. In de buurt “Leeuwestyn” (buurt 934) wordt de meeste warmte per jaar geleverd door GBES van heel Utrecht (12 duizend GJ per jaar). Van alle 111 buurten wordt er op dit moment in 62 buurten warmte geleverd met bodemenergie (OBES en/of GBES).
Er zijn 16 buurten waar zowel OBES en GBES worden toegepast. Wat is de huidige en verwachte toekomstige (2050) warmtevraag? Op basis van de aangeleverde gegevens van de gemeente Utrecht is de warmtevraag nu, en in 2050, het grootste in het centrum gebied. Buurt 613 “Hoog Catharijne, NS, Jaarbeurs” is hier de koploper met een warmtevraag van 454 duizend GJ per jaar in 2050. Voor 11 van de 111 buurten resulteert dit in een toename van de warmtevraag, en voor de overige 100 buurten in een afname van de totale warmtevraag. Voor heel Utrecht neemt de totale warmtevraag af van 8 miljoen GJ/jaar op dit moment naar 6 miljoen GJ/jaar in 2050. Wat is de warmteleveringscapaciteit van OBES en GBES, afhankelijk van verschillende toepassingsscondities? De ondergrond in Utrecht, zowel het 1e als het 2e watervoerende pakket, is zeer geschikt voor warmtelevering met OBES en GBES. In totaal is berekend dat, uitgaande van de aannames en condities toegepast in deze studie, er uit het 1e watervoerende pakket met standaard OBES ongeveer 15,5 miljoen GJ per jaar aan warmte kan worden geleverd, voor GBES tot de onderkant van het 1e watervoerende pakket (50m diepte) is dit ongeveer 6 miljoen GJ per jaar. Voor de buurten in Utrecht waar de warmtevraag relatief laag is, is de potentiële capaciteit in veel gevallen groter dan de benodigde warmtevraag in 2050.
Echter, voor de buurten in het centrumgebied met een relatief hoge warmtevraag is de potentiële warmteleveringscapaciteit (veel) kleiner dan de totale warmtevraag. In een aantal buurten in het centrum gebied van de stad Utrecht kan bodemenergie 3 tot 25% van de warmtevraag per jaar in 2050 leveren voor het standaard reguleringsscenario (BaU) in het 1e watervoerende pakket. De potentie voor warmtelevering met OBES en GBES kan sterk worden vergroot door het toepassen van verschillende sturingsmaatregelen waarmee de ruimte in de ondergrond efficiënter kan worden gebruikt. Met verbeterde regulering (dichtere plaatsing van bronnen/lussen bij elkaar, grotere ΔT, energiebalans) kan theoretisch een vergroting van de capaciteit tot 2,5 maal de huidige potentie worden bewerkstelligd. Het diepere en dikkere 2e watervoerende pakket (WVP2) is in theorie ook een mogelijkheid om de totale potentiële warmtelevering met OBES en GBES te vergroten. Echter is dat vanwege grondwaterbeschermingsbeleid in een groot deel van de gemeente Utrecht niet mogelijk. Ten opzichte van de berekende warmteleveringscapaciteit bij conventionele LTOBES kan deze het sterkst vergroot worden door opslag bij hogere temperaturen (MTO en HTO). De capaciteit van de ondergrond voor warmteopslag/levering neemt daarmee een factor 5 tot 10 toen (afhankelijk van de ΔT).
Opslag bij hogere temperaturen biedt daarnaast potentie om in combinatie met power-to-heat duurzame
KWR 2024.003 | April 2024
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
32
elektriciteit beter te benutten in de zomer (vergroten CO2 emissie reductie) en netcongestie in de winter tegen te gaan. Deze studie geeft inzicht in de theoretische potentiële warmteleveringscapaciteit en laat zien hoe de daadwerkelijke benutting afhangt van toepassings- en ondergrondcondities en buurtkarakteristieken. De resultaten van deze studie geven een aanzet om hier bij de verdere planvorming en implementatie rekening mee te kunnen houden.
KWR 2024.003 | April 2024
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
33
6 Referenties Beernink, S., Bloemendal, M., Kleinlugtenbelt, R., & Hartog, N. (2022). Maximizing the use of aquifer thermal energy storage systems in urban areas: effects on individual system primary energy use and overall GHG emissions. Applied Energy, 311, 118587. doi:https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2022.118587 Beernink, S., Hartog, N., Bloemendal, M., & Meer, M. v. d. (2019). ATES systems performance in practice: analysis of operational data from ATES systems in the province of Utrecht, The Netherlands. Paper presented at the European Geothermal Congress, The Hague, Netherlands. http://europeangeothermalcongress.eu/wpcontent/uploads/2019/07/262.pdf Bloemendal, M. (2018). The hidden side of cities. Delft. Bloemendal, M., Beernink, S., Bel, N., Hockin, A. E., & Schout, G. (2020a). Transitie open bodemenergiesysteem Koppert-Cress naar verhoogde opslagtemperatuur. Evaluatie van energiebesparingen en grondwatereffecten. Retrieved from Nieuwegein: https://library.kwrwater.nl/publication/61755396/ Bloemendal, M., Jaxa-Rozen, M., & Olsthoorn, T. (2018). Methods for planning of ATES systems. Applied Energy, 216, 534-557. doi:10.1016/j.apenergy.2018.02.068 Bloemendal, M., Valstar, J., Beernink, S., Kleinlugtenbeld, R., & Brugge van den, R. (2020b). Optimale ondergrondse inpassing van open bodemenergiesystemen.
Bepaling van plaatsingsregels voor de toepassing van open bodemenergie met hoge ruimtelijke dichtheid ter verlaging van de gebiedsuitstoot van CO2. (KWR 2020.055 ). Retrieved from Nieuwegein: CBS. (2023). Warmtepompen; aantallen, thermisch vermogen en energiestromen,1994-2021. . Retrieved from: https://opendata.cbs.nl/#/CBS/nl/dataset/82380NED/table DHV-groep. (2010). Centraal stellen van duurzame energieambities in het gebiedsontwikkelingsproces. Retrieved from Amersfoort: Duijff, R. (2019). Interaction between multiple ATES systems. Retrieved from Delft: https://repository.tudelft.nl/islandora/object/uuid%3Acf4bcee3-b775-4676-b683-0e38fabb70ee Duijff, R., Bloemendal, M., & Bakker, M. (2021). Interaction Effects Between Aquifer Thermal Energy Storage Systems. Groundwater, n/a(n/a). doi:https://doi.org/10.1111/gwat.13163 Ecensy. (2024). Warmte Koude Opslag - wat zijn de voordelen? Retrieved from warmtekoudeopslag.info Fleuchaus, P., Schüppler, S., Godschalk, B., Bakema, G., & Blum, P. (2020). Performance analysis of Aquifer Thermal Energy Storage (ATES). Renewable Energy, 146, 1536-1548. doi:https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.07.030 IF-Technology. (2016). Rapportage bodemenergiesystemen in Nederland - analyse van 125 projecten. Retrieved from ISSO. (2017). ISSO 73: Ontwerp en uitvoering van verticale bodemwarmtewisselaars. Retrieved from PDOK. (2023a).
BGT Retrieved from: https://app.pdok.nl/lv/bgt/download-viewer/ PDOK. (2023b). TOP10NL. Retrieved from: https://app.pdok.nl/brt/top10nl/download-viewer/ RoyalHaskoningDHV, & Gemeente-Utrecht. (2015). Gebiedsplan gebiedsgericht grondwaterbeheer en visie op duurzaam gebruik van de ondergrond. Retrieved from Utrecht: https://www.rudutrecht.nl/files/202211/gebiedsplan Gemeente Utrecht 29 april 2015.pdf RVO. (2021). Het functioneren van uw WKO in een oogopslag vastgesteld. Retrieved from Staatsblad-112. (2013). Besluit van 24 maart 2013 tot wijziging van een aantal algemene maatregelen van bestuur in verband met regels inzake bodemenergiesystemen en enkele technische verbeteringen. Retrieved from https://zoek.officielebekendmakingen.nl/stb-2013-112.html Utrecht, G. (2023). Grenzen gemeente wijk buurt. Retrieved from: https://data.utrecht.nl/dataset/grenzengemeente-wijk-buurt van der Roest, E., Beernink, S., Hartog, N., van der Hoek, J. P., & Bloemendal, M. (2021). Towards Sustainable Heat Supply with Decentralized Multi-Energy Systems by Integration of Subsurface Seasonal Heat Storage. Energies, 14(23), 1-31. doi:10.3390/en14237958 van der Roest, E., Snip, L., Fens, T., & van Wijk, A. (2020). Introducing Power-to-H3: Combining renewable electricity with heat, water and hydrogen production and storage in a neighbourhood. Applied Energy, 257, 114024.
doi:https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2019.114024
KWR 2024.003 | April 2024
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
34
Zanchini, E., Lazzari, S., & Priarone, A. (2012). Long-term performance of large borehole heat exchanger fields with unbalanced seasonal loads and groundwater flow. Energy, 38(1), 66-77. doi:https://doi.org/10.1016/j.energy.2011.12.038 Zwamborn, M., & Kleinlugtenbeld, R. (2020). Notitie vergelijking en selectie locaties voor ondergrondse warmteopslag. Retrieved from https://www.warmingup.info/documenten/window-fase-1---a1---notitievergelijking-en-selectie-locaties.pdf
KWR 2024.003 | April 2024
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
35
Bijlage I. Buurt ID, buurtnamen en oppervlak
BUURT_ID
BUURTKODE
NAAM_BUURT
111 112 113 114 121 122 123
11 12 13 14 21 22 23
124
24
131
31
132
32
133 211 212 221 222 223
33 11 12 21 22 23
224
24
231 232
31 32
233
33
241 242 243 244 311 312 321 322 331 332 333 341 342 343 411 412 413 414 415 421
41 42 43 44 11 12 21 22 31 32 33 41 42 43 11 12 13 14 15 21
Welgelegen, Den Hommel Oog in Al Halve Maan-zuid Halve Maan-noord Lombok-oost Leidseweg e.o. Lombok-west Laan van Nieuw-Guinea, Spinozaweg e.o. Nw Engeland, Th. à Kempisplantsoen e.o. Schepenbuurt, Cartesiusweg e.o. Bedrijvengebied Lage Weide Pijlsweerd-zuid Pijlsweerd-noord Nijenoord, Hoogstraat e.o. Ondiep 2e Daalsebuurt e.o. Egelantierstraat, Mariendaalstraat e.o. Julianapark e.o. Elinkwijk e.o. Pr. Bernhardplein e.o., Demkagebied Geuzenwijk, De Driehoek Schaakbuurt e.o. Queeckhovenplein e.o. Zuilen-noord Taagdreef, Rubicondreef e.o. Donaudreef, Wolgadreef e.o. Zamenhofdreef e.o. Neckardreef e.o. Vechtzoom-zuid Vechtzoom-noord, Klopvaart Bedrijvengebied Overvecht Zambesidreef e.o. Tigrisdreef e.o. Poldergebied Overvecht Vogelenbuurt Lauwerecht Staatsliedenbuurt Tuinwijk-west Tuinwijk-oost Tuindorp, Van Lieflandlaan-west
Oppervlak WIJK_ID SUBWIJK_ID totaal (m2) 1 1 1 1 1 1 1
11 11 11 11 12 12 12
394161 471284 232131 247509 131956 130222 296822
1
12
348849
1
13
577535
1
13
1159442
1 2 2 2 2 2
13 21 21 22 22 22
4962707 313676 209011 223312 485806 372674
2
22
227688
2 2
23 23
282233 331630
2
23
387048
2 2 2 2 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4
24 24 24 24 31 31 32 32 33 33 33 34 34 34 41 41 41 41 41 42
304273 503982 111594 779315 504038 526677 653313 549863 684115 584060 1846763 426426 528127 2181115 210019 243286 124855 169276 356973 731127
Oppervlak niet bebouwd (m2) 226010 271568 137007 130809 41951 49551 78286 126389 254417 627138 2605177 104960 106820 110947 226752 169037 88701 147199 149632 189422 124962 309103 61122 509293 295040 312484 397650 357380 453351 369521 1292964 271239 370361 1765719 60779 92811 73671 57292 189500 436861
KWR 2024.003 | April 2024
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
BUURT_ID
BUURTKODE
NAAM_BUURT
422 423
22 23
431
31
432
32
433 511 512 521 522 523 524
33 11 12 21 22 23 24
525
25
526 531 532 533 534 535 611
26 31 32 33 34 35 11
612
12
613 621
13 21
622
22
623 624 625 626 627 628 711 712 721 722 723 731 732 733 811 812
23 24 25 26 27 28 11 12 21 22 23 31 32 33 11 12
821
21
822 823 831 832 911 912 913 921 922 931 932
22 23 31 32 11 12 13 21 22 31 32
Tuindorp-oost Voordorp/Voorveldsepolder Huizingalaan, Karel Doormanlaan e.o. Zeeheldenbuurt, Hengeveldstraat e.o. Wittevrouwen Buiten Wittevrouwen Oudwijk Abstede, Tolsteegsingel e.o. Sterrenwijk Rubenslaan e.o. Watervogelbuurt Lodewijk Napoleonplantsoen e.o. Maarschalkerweerd, Mereveld Schildersbuurt Wilhelminapark e.o. Utrecht Science Park Rijnsweerd Galgenwaard e.o. Domplein, Neude, Janskerkhof L.Elisabethstraat, Mariaplaats e.o. Hoog Catharijne, NS, Jaarbeurs Wijk C Breedstraat, Plompetorengracht e.o. Nobelstraat e.o. Springweg e.o., Geertebuurt Lange Nieuwstraat e.o. Nieuwegracht-oost Bleekstraat e.o. Hooch Boulandt Lunetten-noord Lunetten-zuid Tolsteeg, Rotsoord Oud Hoograven-noord Oud Hoograven-zuid Bokkenbuurt Nieuw Hoograven-noord Nieuw Hoograven-zuid Dichterswijk Rivierenwijk Bedrijvengebied Kanaleneilandzuid Transwijk-zuid Transwijk-noord Kanaleneiland-zuid Kanaleneiland-noord Bedrijvengebied De Wetering Terwijde-west Terwijde-oost Het Zand-west Het Zand-oost Leidsche Rijn-centrum Grauwaart
36
Oppervlak WIJK_ID SUBWIJK_ID totaal (m2) 4 4
42 42
535148 1872985
4
43
194873
4
43
260856
4 5 5 5 5 5 5
43 51 51 52 52 52 52
374001 479128 377789 207171 96673 367432 271161
5
52
245165
5 5 5 5 5 5 6
52 53 53 53 53 53 61
2397374 312211 527941 3668172 1614950 478870 249311
6
61
171042
6 6
61 62
1050065 158234
6
62
181755
6 6 6 6 6 6 7 7 7 7 7 7 7 7 8 8
62 62 62 62 62 62 71 71 72 72 72 73 73 73 81 81
94051 188576 222309 157003 48907 186036 691571 2073811 393980 267320 211968 196462 255554 641405 438502 772517
8
82
1307214
8 8 8 8 9 9 9 9 9 9 9
82 82 83 83 91 91 91 92 92 93 93
768012 844142 757187 665988 1095202 963114 631637 908656 665646 515469 291365
Oppervlak niet bebouwd (m2) 323591 1377427 116417 134075 105373 223838 150517 120220 52866 210550 134079 163894 1981932 140099 308439 2754718 1008133 250093 56973 32827 324174 40502 52720 32284 79213 74204 63952 12996 80495 427097 1451184 221301 120170 111297 151737 155148 394446 200204 315998 546379 481120 531029 421925 350716 543033 618575 320402 540417 437979 212349 156391
KWR 2024.003 | April 2024
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
BUURT_ID
BUURTKODE
NAAM_BUURT
933 934 941 942 943 951 952 953 1011 1012 1013 1014 1021
33 34 41 42 43 51 52 53 11 12 13 14 21
1022
22
1023 1024 1031 1032 1033 1041
23 24 31 32 33 41
Hoge Weide Leeuwesteyn Parkwijk-noord Parkwijk-zuid Langerak Rijnvliet Bedrijvengebied Strijkviertel Bedrijvengebied Papendorp Haarrijn Haarzuilens e.o., Parkweg-zuid Vleuten Máximapark Vleuterweide-west Vleuterweidenoord/oost/centrum Vleuterweide-zuid Veldhuizen De Meern-noord De Meern-zuid Bedrijvengebied Oudenrijn Rijnenburg
37
Oppervlak WIJK_ID SUBWIJK_ID totaal (m2) 9 9 9 9 9 9 9 9 10 10 10 10 10
93 93 94 94 94 95 95 95 101 101 101 101 102
364500 603193 414206 418201 899289 993963 669690 1858488 2101684 8150441 2262511 1991260 857726
10
102
994682
10 10 10 10 10 10
102 102 103 103 103 104
829959 1889108 1477564 3890781 1625693 10780645
Oppervlak niet bebouwd (m2) 217697 276147 284719 267839 596313 632119 596377 1205918 1089640 7571738 1555638 1581192 513932 579819 549186 1201498 1024983 3243210 982432 9617094
KWR 2024.003 | April 2024
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
38
Bijlage II. Ondergrondopbouw Utrecht De gebruikte opbouw van de ondergrond in Utrecht is gegeven in Figuur 6-1, gebaseerd op REGIS II data (Figuur 6-2) en de data van de OBES systemen die zijn geanalyseerd in dit onderzoek. Voor het watervoerende pakket wordt een dikte van gemiddeld totaal 50m ingeschat, voor WVP2 is dit 80 meter. Omdat in de praktijk slechts een deel van het pakket gebruikt kan worden voor de filterstelling (bij aantreffen dunne kleilagen wordt er geen filter geplaatst, en er wordt afstand gehouden met bovenste en onderste kleilaag) wordt dit pakket nooit helemaal gebruikt. Daarnaast moet er qua effectief gebruik van de aquifer rekening worden gehouden met de maximale afpomping/injectiedruk in een laag. Omdat WVP1 ondieper ligt kan er een kleiner percentage van de totale laagdikte worden gebruikt. De effectieve dikte is voor deze laag ingeschat als 60% van de totale dikte, voor WVP2 is dit ingeschat als 80%. De aanname wordt gedaan dat deze dikte gelijk is aan de hoogte van de warme en koude bellen die ontstaan rondom de WKO bronnen. Dit is echter een vrij conservatieve aanname omdat er ook verticale verplaatsing van het geïnjecteerde water zal zijn.
Diepte m-mv 0
Beschrijving formaties en lithologie Holocene deklaag: mix van klei, veen en zand
Intrepretatie laagopbouw Deklaag
Formatie van Kreftenheye, Urk en Sterksel: fijn - grof zandig
1e watervoerende pakket
1e kleiige eenheid formatie van Sterksel: zandige klei en leem
Scheidende laag
Aannames OBES en GBES ondergrondgebruik OBES WVP1 OBES WVP2 GBES WVP1 GBES WVP2
10
50
50m
24m
70
150m
Formatie Peize en Waalre: midden - grof zandig
2e watervoerende pakket
3e kleiige eenheid formatie van Peize Waalre / 1e kleiige eenheid formatie van Maassluis: hoofdzaklijke zandige klei
Scheidende laag
64m
150
Figuur 6-1 Versimpelde laagopbouw van de ondergrond in Utrecht, gebruikt voor de aannames voor de effectieve dikte van WVP 1 (24m) en WVP2 (64m) voor OBES, en voor de totale diepte van GBES tot de onderkant van WVP1 (50m) of WVP2 (150m).
WVP 1
WVP 2
scheidende laag
Figuur 6-2 Geïnterpreteerde data van het Regis II model. Zoals te zien loopt er een breuk door noord Utrecht heen (5,1 km op doorsnede). Dit heeft vooral een effect van de diepteligging van de formatie van Peize en Waalre en de Maassluis formatie. Echter, de totale dikte van WVP2 (Peize Waalre) is overal ongeveer gelijk. De diepte van het de onderkant van WVP2 kan door deze breuk wel een meter of 10 afwijken in Utrecht. Dit verschil wordt echter niet groot genoeg geacht om mee te nemen als variabele voor bepalen capaciteit van GBES. Voor deze studie is er dus tussen buurten geen verschil in laagopbouw aangenomen (zie Figuur 6-1 hierboven).
KWR 2024.003 | April 2024
Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht
Bijlage III. Overige kaartresultaten De kaartresultaten van de verschillende toepassingsscenario’s zijn bijgevoegd als losse PDF.
39
Bijlage III Overige Kaartresultaten Bijlage bij KWR 2024.003: Bodemenergie voor warmtelevering in de Gemeente Utrecht: De huidige en toekoms�ge poten�e in kaart
Buurtkaart Gemeente Utrecht
Achtergrondkaart: BRT TOP10NL WMTS h�ps://service.pdok.nl//brt/top10nl/wmts/v1_0request=GetCapabili�es&service=WMTS
Ruimtegebruik Gemeente Utrecht Gebruik Gebouwen Wegen en sporen Water
OBES-bronnen per type Type Bron Koud Warm Monobron Recircula e Onbekend
Achtergrondkaart: BRT TOP10NL WMTS h ps://service.pdok.nl//brt/top10nl/wmts/v1_0request=GetCapabili es&service=WMTS
OBES-bronnen: Status Status OBES Vergund Nieuwe vergunning Gemeld
Achtergrondkaart: BRT TOP10NL WMTS h ps://service.pdok.nl//brt/top10nl/wmts/v1_0request=GetCapabili es&service=WMTS
OBES-bronnen per watervoerend pakket Watervoerend Pakket 1 2
Achtergrondkaart: BRT TOP10NL WMTS h ps://service.pdok.nl//brt/top10nl/wmts/v1_0request=GetCapabili es&service=WMTS
GBES: Aantal bodemlussen per melding Aantal bodemlusssen 1 2-3 4-5 6 - 10 11 - 20 21 - 50 51 - 100 101 - 200 > 200
Achtergrondkaart: BRT TOP10NL WMTS h ps://service.pdok.nl//brt/top10nl/wmts/v1_0request=GetCapabili es&service=WMTS
GBES: Doorsneden Watervoerende Pakke en Watervoerend Pakket (WVP) WVP1 WVP1+2
Achtergrondkaart: BRT TOP10NL WMTS h ps://service.pdok.nl//brt/top10nl/wmts/v1_0request=GetCapabili es&service=WMTS
Capaciteit OBES WVP1: Business as Usual
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit OBES WVP1: Dichte Plaatsing
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit OBES WVP1: Dichte Plaatsing + Grotere ΔT
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit OBES WVP2: Business as Usual
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit OBES WVP2: Dichte Plaatsing
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit OBES WVP2: Dichte Plaatsing + Grotere ΔT
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit GBES WVP1: Business as Usual
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit GBES WVP1: Energiebalans
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit GBES WVP1: Energiebalans en dichte plaatsing
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit GBES WVP1+2: Business as Usual
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit GBES WVP1+2: Energiebalans
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit GBES WVP1+2: Energiebalans & Dichte Plaatsing
Capaciteit (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
OBES: Warmtelevering uit WVP1
Warmte (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
OBES: Warmtelevering uit WVP2
Warmte (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
GBES: Warmtelevering uit WVP1
Warmte (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
GBES: Warmtelevering uit WVP1+2
Warmte (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
OBES: Warmtelevering uit WVP1 % van Capaciteit OBES WVP1: Bussiness as Usual
% van de Capaciteit 0% 0 - 1% 1 - 2,5% 2,5 - 5% 5 - 10% 10 - 25% 25 - 50% 50 - 75% 75 - 100%
OBES: Warmtelevering uit WVP2 % van Capaciteit OBES WVP2: Bussiness as Usual
% van de Capaciteit 0% 0 - 1% 1 - 2,5% 2,5 - 5% 5 - 10% 10 - 25% 25 - 50% 50 - 75% 75 - 100%
GBES: Warmtelevering uit WVP1 % van Capaciteit GBES WVP1: Bussiness as Usual
% van de Capaciteit 0% 0 - 1% 1 - 2,5% 2,5 - 5% 5 - 10% 10 - 25% 25 - 50% 50 - 75% 75 - 100%
GBES: Warmtelevering uit WVP1+2 % van Capaciteit GBES WVP1+2: Bussiness as Usual
% van de Capaciteit 0% 0 - 1% 1 - 2,5% 2,5 - 5% 5 - 10% 10 - 25% 25 - 50% 50 - 75% 75 - 100%
Huidige Warmtevraag
Warmtevraag (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
2050 Warmtevraag
Warmtevraag (GJ) 0 0 - 5.000 5.000 - 10.000 10.000 - 25.000 25.000 - 50.000 50.000 - 100.000 100.000 - 250.000 250.000 - 500.000 500.000 - 1.000.000 1.000.000 - 2.500.000 > 2.500.000
Capaciteit OBES WVP1: Bussiness as Usual % van de warmtevraag in 2050
% van de warmtevraag n.v.t. 0 - 10% 10 - 25% 25 - 50% 50 - 75% 75 - 100% 100 - 150% 150 - 250% 250 -500% 500 - 1000% > 1000%
Capaciteit OBES WVP2: Bussiness as Usual % van de warmtevraag in 2050
% van de warmtevraag n.v.t. 0 - 10% 10 - 25% 25 - 50% 50 - 75% 75 - 100% 100 - 150% 150 - 250% 250 -500% 500 - 1000% > 1000%
Capaciteit GBES WVP1: Bussiness as Usual % van de warmtevraag in 2050
% van de warmtevraag n.v.t. 0 - 10% 10 - 25% 25 - 50% 50 - 75% 75 - 100% 100 - 150% 150 - 250% 250 -500% 500 - 1000% > 1000%
Capaciteit GBES WVP1+2: Bussiness as Usual % van de warmtevraag in 2050
% van de warmtevraag n.v.t. 0 - 10% 10 - 25% 25 - 50% 50 - 75% 75 - 100% 100 - 150% 150 - 250% 250 -500% 500 - 1000% > 1000%