Duurzame bedrijventerreinen Utrecht.pdf

n

Duurzame bedrijventerreinen Utrecht Routes naar CO₂-vrije bedrijventerreinen

Duurzame bedrijventerreinen Utrecht Routes naar CO₂-vrije bedrijventerreinen

Dit rapport is geschreven door: Nanda Naber, Thijs Scholten, Joeri Vendrik, Chris Jongsma Delft, CE Delft, februari 2021 Publicatienummer: 21.200308.014 Gemeenten / Bedrijventerreinen / Energievoorziening / Warmte / Duurzaam / Vraag / Aanbod / Kosten / Kooldioxide / Afname / Meetmethode VT: CEGOIA-tool Opdrachtgever: Gemeente Utrecht Uw kenmerk: 2020-OOR-036 Alle openbare publicaties van CE Delft zijn verkrijgbaar via www.ce.nl Meer informatie over de studie is te verkrijgen bij de projectleider Nanda Naber (CE Delft) © copyright, CE Delft, Delft

CE Delft Committed to the Environment CE Delft draagt met onafhankelijk onderzoek en advies bij aan een duurzame samenleving. Wij zijn toonaangevend op het gebied van energie, transport en grondstoffen. Met onze kennis van techniek, beleid en economie helpen we overheden, NGO’s en bedrijven structurele veranderingen te realiseren. Al 40 jaar werken betrokken en kundige medewerkers bij CE Delft om dit waar te maken.

1

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Inhoud Samenvatting

4

1

Inleiding 1.1 Aanleiding onderzoek 1.2 Doel en scope

8 8 8

2

Kenmerken bedrijventerreinen 2.1 Oppervlaktes en functies gebouwen 2.2 Leeftijd panden 2.3 Huidige warmtetechniek 2.4 Beschikbare warmtebronnen 2.5 Potentieel zon op daken 2.6 Ontwikkelingen op bedrijventerreinen

10 10 11 13 13 14 16

3

Huidig energieverbruik 3.1 Methode 3.2 Huidig energieverbruik per bedrijventerrein

17 17 17

4

Oplossingsrichtingen 4.1 Inleiding 4.2 Verduurzamen processen 4.3 Duurzame warmte-opties 4.4 Energiebesparing op warmte

20 20 20 21 24

5

Kosten energievoorziening 5.1 Maatschappelijke kosten 5.2 Eindgebruikerskosten

28 28 31

6

Routekaart naar CO₂-vrij

34

7

Conclusies 7.1 Kansrijke routes voor CO₂-vrije terreinen 7.2 Verduurzamen van processen

39 39 39

8

Referenties

41

A

Methode bepalen energieverbruik A.1 Methode voor inschatting van het energiegebruik A.2 Aardgas in processen A.3 Top-down validatie uitkomsten A.4 Overzicht kengetallen

42 42 46 47 51

2

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

B

Overzicht energieverbruik

57

C

Oplossingsrichtingen C.1 Warmtenet C.2 All electric C.3 Duurzaam gas

61 61 61 62

D

Isolatiemaatregelen

64

E

CEGOIA E.1 Korte omschrijving CEGOIA E.2 Uitgangspunten E.3 Hoe werkt CEGOIA?

66 66 67 70

F

Factsheets

71

G

Routekaart

72

3

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Samenvatting Aanleiding van het onderzoek De gemeente Utrecht streeft ernaar om zo snel mogelijk klimaatneutraal te zijn en heeft de ambitie om vóór 2030 40.000 gebouwen aardgasvrij te maken. Het gaat dan voornamelijk om woningen, maar ook om maatschappelijk vastgoed en bedrijfsgebouwen. Voor het uitwerken van een strategie richting aardgasvrije bedrijventerreinen heeft de gemeente Utrecht behoefte aan een goed overzicht van het (type) energiegebruik bij bedrijven op de negen, voor dit onderzoek geselecteerde, bedrijventerreinen en de bijbehorende verduurzamingsmogelijkheden naar CO₂-vrij. De bedrijventerreinen zijn door de gemeente Utrecht geselecteerd op basis van hun aardgasverbruik.

Doel en scope Het doel van dit onderzoek is om van al deze bedrijventerreinen inzichtelijk te krijgen hoeveel en wat voor energie er wordt gebruikt, waarbij het gaat om elektriciteits- en gasverbruik. Vervolgens wordt per bedrijventerrein in kaart gebracht wat de opties zijn voor een duurzame energievoorziening en wat de kosten hiervan zijn. De bedrijventerreinen die in dit onderzoek zijn meegenomen, zijn weergegeven op onderstaande kaart.

1. Lage Weide 2. Demkade (Demka terrein) 3. Cartesiuswegterrein 4. De Wetering 5. Haarrijn 6. Oudenrijn 7. Nieuwerijn (Papendorp) 8. Nieuw Overvecht 9. Businesseiland Kanaleneiland

Voor alle bedrijventerreinen die zijn meegenomen in dit onderzoek is een factsheet gemaakt, waarin de kenmerken van het bedrijventerrein zijn opgenomen en de kansrijke routes naar CO₂-vrij zijn weergeven. Daarnaast is een routekaart opgesteld om de bedrijven, de gemeente en overige stakeholders verder te helpen met het maken van een plan naar een CO₂-vrij bedrijventerrein.

4

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Huidig energieverbruik Het huidige energieverbruik is bepaald op basis van openbare data en de database van VTH (Vergunningen, Toezicht en Handhaving), die de gemeente beschikbaar heeft gesteld. Wanneer van bepaalde gebouwen of bedrijven geen energiedata beschikbaar waren, is op basis van oppervlak, bouwjaarcategorie en functie van de gebouwen, een zo goed mogelijke inschatting gemaakt van het huidige energiegebruik. De resultaten van de huidige energievraag per bedrijventerrein zijn weergeven in de volgende figuur. Op slechts drie bedrijventerreinen bestaat een aanzienlijk deel van het gasverbruik uit procesgas.

Oplossingsrichtingen Er zijn drie hoofdroutes als alternatief voor verwarmen met aardgas: 1. Overschakelen op een warmtenet. 2. Overschakelen op een all electric-oplossing. 3. Het aardgas vervangen door groengas of waterstof. Voor het bepalen van de duurzame warmte-optie zijn de volgende factoren meegenomen: — energievraag; — oppervlaktes en functies gebouwen; — huidige gebouwschil; — huidige warmtetechniek; — beschikbare warmtebronnen; — warmtevraagdichtheid.

5

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

De mogelijkheden en kosten voor energiebesparing zijn in grote mate bepalend voor de economisch meest efficiënte duurzame warmtetechniek. In dit onderzoek zijn twee isolatieniveaus meegenomen: — minimaal: vloer en dak naar Rc=3,5 1; — maximaal: vloer, dak en gevel naar Rc=3,5. Isolatie kan tot forse besparing van de warmtevraag leiden op de bedrijventerreinen. Het is afhankelijk van de leeftijd van de panden hoeveel bespaard kan worden. Voor LT-warmteoplossingen is het nodig om de gehele schil naar een Rc-waarde van 3,5 te isoleren. Op de bedrijventerreinen waar het merendeel van de gebouwen is gebouwd ná 1990, zijn minder isolerende maatregelen nodig om het bedrijventerrein geschikt te maken voor LT-warmte. Dit geldt voor de terreinen De Wetering, Haarrijn, Demkade en Ouderrijn. Op sommige bedrijventerreinen, zoals Nieuw Overvecht, is een gedeelte van de bebouwing ná 1990 gebouwd en daarmee al geschikt voor LT-verwarming. Ook met het toepassen van een efficiëntere warmtetechniek kan veel energie worden bespaard, dit geldt voornamelijk voor de elektrische warmtepomp en in mindere mate voor de hybride warmtepomp, waar een deel van de warmte met de hr-ketel wordt opgewekt. Bij het toepassen van de wko is nog heel weinig ‘nieuwe’ energie nodig, omdat de meeste warmte en koude wordt hergebruikt.

Elektrificatie is in de meeste gevallen de meest logische optie voor het verduurzamen van de industriële processen. Voor de meeste van de gebruikte processen op de bedrijventerreinen zijn al elektrische alternatieven commercieel verkrijgbaar. De elektrische apparaten hebben dezelfde functionaliteit als de huidige gasgestookte apparatuur. De overstap naar elektrische apparaten heeft wel wat aandachtspunten, namelijk een vereiste investering, de prijs van elektriciteit ten opzichte van het huidige aardgas, en de netaansluiting die mogelijk verzwaard moet worden.

Kosten energievoorziening Een belangrijke factor voor de keuze voor een bepaalde warmteoptie zijn de kosten. Deze kosten kun je onderverdelen in twee typen: — Maatschappelijke kosten: Alle kosten die de maatschappij moet maken ongeacht degene die de investeringen moet doen of wie de voordelen krijgt. Onder maatschappelijke kosten valt bijvoorbeeld de aanleg van het warmtenet of het verzwaren van het elektriciteitsnet. — Eindgebruikerskosten: De eindgebruikerskosten en baten resulteren in de businesscase voor bedrijven. Deze is gebaseerd op kosten die zij moeten maken om hun warmtevoorziening en/of processen van het aardgas af te krijgen en de baten die dit oplevert. Binnen dit project zijn de maatschappelijke en eindgebruikerskosten beiden berekend. Bevindingen met betrekking tot de kosten zijn: — De maatschappelijke kosten van duurzame warmteopties liggen over het algemeen dicht bij elkaar. Op basis van deze kosten kan daarom nog geen keuze worden gemaakt voor een techniek. — De maatschappelijk goedkoopste CO2-vrije opties per bedrijventerrein in 2030 zijn qua kosten vergelijkbaar met de kosten van hr-ketels op aardgas in 2030. Uit kostenperspectief zou het daarom voor de maatschappij geen belemmering moeten zijn om over te stappen. Wél zijn er vaak hoge initiële investeringen nodig.

________________________________ 1

6

Een Rc-waarde van 3,5 van de gehele schil, staat ongeveer gelijk aan energielabel B voor het gehele pand.

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

— In het algemeen zijn HT/MT-warmtenetten het goedkoopste voor eindgebruikers, maar de beschikbaarheid van restwarmte is beperkt. Het technisch potentieel van geothermie is wel hoog, maar deze warmte is niet op korte termijn beschikbaar. — LT-oplossingen zijn voornamelijk interessant op terreinen met gebouwen die na 1995 zijn gebouwd, aangezien hier minder/geen isolatie nodig is.

Routekaart naar CO₂-vrij Binnen dit onderzoek is een eerste stap gezet om de energievraag per bedrijventerrein in kaart te brengen en de mogelijkheden te verkennen naar een CO₂-vrij bedrijventerrein. Er is binnen dit onderzoek nog geen keuze gemaakt wat de beste oplossing is per bedrijventerrein en hoe deze oplossing gerealiseerd moet worden. Er is wel een routekaart opgesteld waarmee elk bedrijventerrein aan de slag kan om een plan naar CO 2-vrij op te stellen.

7

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

1 Inleiding 1.1

Aanleiding onderzoek Gemeenten moeten uiterlijk eind 2021 een transitievisie warmte hebben opgesteld. Deze visie geeft aan in welke volgorde wijken van het aardgas af gaan en wat de beoogde alternatieve energie-infrastructuur is voor wijken die in 2030 CO2-vrij moeten zijn. De gemeente Utrecht streeft ernaar om zo snel mogelijk klimaatneutraal te zijn en heeft de ambitie om vóór 2030 40.000 gebouwen aardgasvrij te maken. Het gaat dan voornamelijk om woningen, maar ook om maatschappelijk vastgoed en bedrijfsgebouwen. Om te komen tot keuzes en prioritering van buurten heeft Utrecht met het Vesta MAISmodel analyses gemaakt van de kosten voor alternatieven voor aardgas per buurt (Gemeente Utrecht, 2020). Dit levert goede inzichten op voor buurten met veel woningen, maar niet voor het CO2-vrij maken van bedrijventerreinen. Voor het uitwerken van een strategie richting CO2-vrije bedrijventerreinen heeft de gemeente Utrecht behoefte aan een goed overzicht van het (type) energiegebruik bij bedrijven op de negen verschillende bedrijventerreinen en de bijbehorende verduurzamingsmogelijkheden naar CO2-vrij.

1.2

Doel en scope Het doel van dit onderzoek is om van al deze bedrijventerreinen inzichtelijk te krijgen hoeveel en wat voor energie er wordt gebruikt. Hierbij gaat het om energieverbruik van aardgas en elektriciteit. Van het gebruik van overige energiedragers is geen data beschikbaar. Hier moet in de uitwerking per bedrijventerrein wel naar worden gekeken. Er wordt per bedrijventerrein in kaart gebracht wat voor duurzame energievoorziening in de toekomst kan worden toegepast en wat de kosten hiervan zijn. Er wordt openbare data gebruikt en daarnaast de database van VTH (Vergunningen, Toezicht en Handhaving), die de gemeente beschikbaar stelt. Wanneer van bepaalde gebouwen of bedrijven geen energiedata beschikbaar zijn, wordt op basis van oppervlak, bouwjaarcategorie en functie van de gebouwen, een zo goed mogelijke inschatting gemaakt van het huidige energiegebruik. Binnen dit onderzoek worden de volgende Utrechtse bedrijventerreinen meegenomen: 1. Lage Weide 2. Demkade (Demka terrein) 3. Cartesiuswegterrein 4. De Wetering 5. Haarrijn 6. Oudenrijn 7. Deelgebied Nieuwerijn (Papendorp2) 8. Nieuw Overvecht 9. Businesseiland Kanaleneiland (Kanaleneiland incl. Kanaleneiland Merwede) De geografische afbakening van elk van deze bedrijventerrein is weergegeven in Figuur 1.

________________________________ 2

In de rest van het rapport wordt dit bedrijventerrein aangeduid met ‘Nieuwerijn’. In de factsheet wordt de naam Papendorp gebruikt.

8

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Figuur 1 – Ligging en geografische afbakening van de bedrijventerreinen

9

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

2 Kenmerken bedrijventerreinen De bedrijventerreinen hebben elk hun eigen kenmerken, welke een directe invloed hebben op de verduurzaming mogelijkheden. Zo verschillen ze qua grootte, qua type bedrijven en qua bouwjaren. In dit hoofdstuk worden de verschillende kenmerken behandeld die van invloed zijn op de keuze voor een bepaalde duurzame warmtevoorziening. In Hoofdstuk 3 wordt het energieverbruik van de bedrijventerreinen behandeld, uiteraard ook een belangrijke factor die van invloed is op de keuze voor een bepaalde duurzame warmtevoorziening.

2.1

Oppervlaktes en functies gebouwen Tabel 1 - Overzicht kenmerken terreinen Aantal panden3

Aantal bedrijven

Aantal woningen

Oppervlakte gebouwen (m2)

Oudenrijn

256

560

6

403.000

Nieuwerijn

31

20

1

77.000

Cartesiuswegterrein

374

578

43

230.000

De Wetering

204

268

-

273.000

Demkade

39

91

-

34.000

Nieuw Overvecht

404

641

9

332.000

Kanaleneiland

217

1.385

219

470.000

Haarrijn

29

38

-

53.000

Lage Wiede

759

1.219

19

1.628.000

De functies van de bedrijven verschillen per bedrijventerrein. Dit heeft invloed op het energieverbruik en de verduurzamingsmogelijkheden van de bedrijven. Figuur 2 geeft per bedrijventerrein een opdeling naar functionaliteit. Op sommige terreinen, zoals Kanaleneiland en Cartesiuswegterrein, zijn voornamelijk utiliteitsgebouwen4 aanwezig. Terwijl op andere terreinen, zoals Nieuwerijn, vooral industrie aanwezig is. De functies die apart in de figuur worden weergegeven zijn industrie, utiliteiten, loodsen, en woningen, omdat deze categorieën qua energieverbruik sterk van elkaar verschillen. Loodsen worden apart weergegeven, omdat hun warmtevraag over het algemeen lager ligt dan dat van andere functies.

________________________________ 3 4

Hierin zijn enkel de panden meegenomen met een oppervlakte van groter dan 20 m². Hieronder vallen gebouwen met de functie: kantoor, logies, gezondheidszorg, bijeenkomst, onderwijs, sport, cel en overige utiliteitsgebouwen.

10

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Figuur 2 – Verdeling oppervlakte gebouwen naar functionaliteit, per bedrijventerrein

2.2

Leeftijd panden De leeftijd van de panden is relevant voor het energieverbruik en de verduurzamingsopties. Op de terreinen De Wetering, Demkade en Haarrijn, zijn bijna alleen maar nieuwe panden aanwezig. Op de terreinen Nieuwerijn, Nieuw Overvecht en Cartesiuswegterrein zijn veel oude panden, waardoor hier — naar verwachting — nog veel potentieel is voor energiebesparing.

11

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Figuur 3 – Verdeling oppervlakte gebouwen naar leeftijd, per bedrijventerrein

In Figuur 4 zijn de bouwjaarklassen weergegeven op een kaart. Figuur 4 - Bouwjaarklassen bedrijventerreinen

12

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

2.3

Huidige warmtetechniek Momenteel wordt verreweg het grootste deel van alle panden verwarmd met aardgas. Op vijf van de negen bedrijventerreinen zijn wel panden met een warmteaansluiting, maar hier gaat het maar om een klein deel van de panden. Op Kanaleneiland heeft 17% van de gebouwen een warmteaansluiting en op het Cartesiuswegterrein is dit 16%. Op Nieuwerijn, De Wetering en Lage Weide is het aandeel warmteaansluitingen 10% of lager. Ook bij bedrijventerreinen die zelf geen warmteaansluitingen hebben is er in de aanliggende wijk een warmtenet aanwezig. Dit betreft vaak niet de gehele wijk, maar een gedeelte hiervan. Het biedt wel kansen om het warmtenet door te trekken naar het bedrijventerrein om deze in de toekomst te laten overschakelen op een warmtenet. Figuur 5 - Aandeel warmte-aansluitingen per bedrijventerrein en aanwezigheid warmtenetten in de overige wijken in Utrecht

2.4

Beschikbare warmtebronnen In deze studie nemen we de volgende potentiële warmtebronnen mee: — lagetemperatuurrestwarmte; — hogetemperatuurrestwarmte; — geothermie; — wko; — aquathermie. Het potentieel van deze bronnen is in kaart gebracht in de studie ‘Hernieuwbare warmtebronnen in de gemeente Utrecht’(Greenvis, 2019). Dit potentieel wordt gebruikt in deze studie. Voor een inschatting van de technische mogelijkheid van het toepassen van wko op een bedrijventerrein maken we gebruik van de WarmteAtlas van RVO (RVO, 2020b). In Tabel 2 is per warmtebron per bedrijventerrein weergegeven of deze technisch beschikbaar is op het bedrijventerrein zelf. Het is afhankelijk van de bodem of geothermie of een wkosysteem mogelijk op een terrein mogelijk is. Voor HT-restwarmte en LT-restwarmte is een

13

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

restwarmtebron nodig. Voor de hogetemperatuurwarmtebronnen, HT-restwarmte en geothermie, geldt dat de bron niet op het bedrijventerrein zelf hoeft te liggen, om er gebruik van te kunnen maken. Wel is het interessant om te weten of er op het terrein zelf een bron beschikbaar is, omdat dit de kans dat het potentieel van de bron kan worden gebruikt op het terrein zelf wel groter is. Daarnaast kan er bij beschikbaarheid van een bron op eigen terrein, ook een onderzoek worden gestart naar het benutten van de bron. Tabel 2 - Technisch beschikbare warmtebronnen op het bedrijventerrein zelf Bedrijventerrein

LT-warmte

HT-restwarmte

Geothermie

Wko

Aquathermie

Lage Weide

Ja

Ja

Ja

Ja

Ja

Demkade (Demka terrein)

Ja

Nee

Nee

Ja

Ja

Cartesiuswegterrein

Ja

Nee

Nee

Ja

Ja

De Wetering

Ja

Nee

Ja

Ja

Ja

Haarrijn

Nee

Nee

Ja

Ja

Ja

Oudenrijn

Ja

Ja

Ja

Ja

Ja

Nieuwerijn (noordelijke deel)

Nee

Ja

Ja

Ja

Ja

Nieuw Overvecht

Nee

Nee

Ja

Ja

Ja

Businesseiland Kanaleneiland

Nee

Nee

Nee

Ja

Ja

Er loopt in de gemeente al een warmtetransportnet die in de buurt van alle bedrijventerreinen ligt. Voor alle bedrijventerreinen is het technisch mogelijk om aan te sluiten op dit HT-transportnet. Het totale aanbod uit de hogetemperatuurrestwarmtebronnen is echter bij lange na niet genoeg om de warmtevraag van alle bedrijventerreinen te dekken. Wanneer het voor een bedrijventerrein gunstig is om gebruik te maken van deze restwarmte, moet er dus eerst nog onderzoek worden gedaan naar de daadwerkelijk beschikbare warmte voor dat bedrijventerrein. Het potentieel aan geothermie is wel een stuk hoger. Hiermee is het technisch mogelijk om ongeveer de hele huidige warmtevraag van de gemeente te kunnen invullen(Greenvis, 2019). Voor aquathermie geldt dat het potentieel in de gemeente vrij hoog ligt voor thermische energie uit oppervlaktewater (TEO). De verwachting is dat 62% van de huidige warmtevraag van de gemeente hiermee kan worden ingevuld(Greenvis, 2019). Dit komt voornamelijk door het Amsterdam-Rijnkanaal en het Merwedekanaal die door Utrecht stromen. Deze waterwegen lopen allen door, of in de buurt van, elk bedrijventerrein. Daarom is het potentieel van het gebruik van deze warmte voor elk bedrijventerrein aanwezig.

De brontemperatuur is wel zeer laag (12-20°C) waardoor een seizoensbuffer in ieder geval nodig is (zoals een wko) om de techniek efficiënt in te kunnen zetten in de winter.

2.5

Potentieel zon op daken Binnen dit onderzoek is per bedrijventerrein berekend wat het potentieel is van zon op daken. Dit is gedaan op basis van het beschikbare dakoppervlak en de kengetallen die Over Morgen in haar studie voor de gemeente heeft gebruikt voor het bepalen van het potentieel aan zon-pv (Overmorgen, 2020). Zij gaan ervan uit dat 50% van het dakoppervlak van grote daken kan worden benut door zon-pv. In de analyses van het Nationaal Programma RES wordt uitgegaan van een benuttingspercentage van 30%. Met 50% ga je uit van een vrij optimistische inschatting van het potentieel. De gemeente Utrecht laat momenteel een onderzoek uitvoeren door Greenspread om te berekenen wat een realistisch potentieel is voor de benuttingsgraad van het dakoppervlak voor zon-pv.

14

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

In Tabel 3 is per bedrijventerrein weergegeven wat de potentiële opwek is van zon-pv op daken bij een benuttingsgraad van 50% en hoeveel procent deze opwek kan dekken van het huidige elektriciteitsverbruik. In Figuur 6 is visueel weergegeven hoeveel procent van de potentiële opwek kan bijdragen aan het invullen van het huidige elektriciteitsverbruik per bedrijventerrein. Tabel 3 - Potentiële opwek zon-pv op daken per bedrijventerrein Bedrijventerrein

Aantal panden (> 20 m²)

Dakoppervlak (m²)

Potentieel vermogen (MW)

Potentiële jaarproductie (MWh/jr)

Huidig elektriciteitsgebruik (MWh/jr)

Potentiële opwek t.o.v. elektriciteitsverbruik (%)

Oudenrijn

256

296.000

27,8

25.100

48.100

52%

Nieuwerijn

31

53.000

5,0

4.500

12.400

36%

Cartesiuswegterrein

374

164.000

14,9

13.400

14.300

94%

De Wetering

204

211.000

19,6

17.600

29.600

60%

Demkade

39

33.000

3,1

2.800

3.700

76%

Nieuw Overvecht

404

318.000

29,5

26.600

31.600

84%

Kanaleneiland

217

313.000

29,5

26.500

46.700

57%

Haarrijn

29

35.000

3,3

3.000

5.400

55%

Lage Weide

759

1.205.000

113,5

102.100

117.800

87%

Figuur 6 - Percentage potentiële opwek zon-pv op daken ten opzichte van huidig elektriciteitsgebruik

15

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

2.6

Ontwikkelingen op bedrijventerreinen Voor de bedrijventerreinen Haarrijn, Oudenrijn, De Wetering Noord en Zuid zijn er geen plannen met betrekking van sloop en nieuwbouw (Koolen, 2020). Op Lage Weide zijn enkele transformatielocaties aan de orde, onder andere een 30 ha groot Eneco-terrein langs de A2, maar ook het zogenaamde vierde kwadrant van Leidsche Rijn Centrum (de noordoostzijde van Leidsche Rijn Centrum). Dat vierde kwadrant is een intensivering van de zuidpunt van bedrijventerrein Lage Weide, waardoor het beter deel uit gaat maken van Leidsche Rijn Centrum met een intensief bedrijvigheidsprofiel. Ten oosten van bedrijventerrein Oudenrijn, wordt bedrijventerrein Strijkviertel gerealiseerd. Daarnaast is er voor bedrijventerrein Werkspoorkwartier (Cartesiuswegterrein) een visie in ontwikkeling, waarbij ook een Eneco-locatie kansen biedt voor herontwikkeling. De Merwedekanaalzone is een voormalige bedrijvenzone, die getransformeerd wordt naar gemengd woon-werkmilieu (Wanders, 2020). De ontwikkelingen op de bedrijventerreinen zijn niet meegenomen in de cijfers van het energieverbruik, omdat er te weinig informatie over de ontwikkelingen beschikbaar was.

16

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

3 Huidig energieverbruik Voor verduurzaming en de warmtetransitie is het belangrijk om zowel de huidige situatie als de verwachte ontwikkelingen in energieverbruik in beeld te hebben. Dit vormt het startpunt van de transitie en bepaalt mede de omvang van de transitie-opgave. In dit hoofdstuk brengen we per bedrijventerrein in kaart wat de uitgangspunten zijn: het huidige energiegebruik per energiedrager en gebruikstype (kleinverbruiker tot en met grootverbruiker).

3.1

Methode Het huidige energieverbruik van de bedrijventerreinen is ingeschat op basis van een bottom-upmethode, waarbij we voor elk individueel bedrijf het energieverbruik bepalen. Voor een deel van de bedrijven is het energieverbruik bij de Vergunningverlening, Toezicht en Handhaving gemeente Utrecht (VTH) bekend. Deze gegevens hebben we gebruikt. Door middel van een geografische analyse en koppeling van verschillende databronnen zijn de functies en bouwjaren van de gebouwen op de terreinen bepaald. Deze gegevens hebben we gebruikt om met behulp van kengetallen het energieverbruik in te schatten, waar dit nog niet bekend was. We hebben de bottom-upresultaten gevalideerd op basis van gegevens die bij het CBS bekend zijn over het energieverbruik van buurten, waar bedrijventerreinen deel van uitmaken (Nationale Energieatlas, 2014). Een uitgebreide omschrijving van de methode is te vinden in Bijlage A.

3.2

Huidig energieverbruik per bedrijventerrein Met de voorgaande methode wordt de energievraag per bedrijventerrein in kaart gebracht. Per bedrijventerrein is het volgende bepaald: — aantal bedrijven; — aantal panden; — bedrijfsoppervlak; — warmtevraag; — warmtevraag per m2; — gasverbruik (opgesplitst naar ruimteverwarming en procesgas); — gebruik warmte en aantal aansluitingen; — koudevraag; — gebruik procesgas en aantal aansluitingen; — elektriciteitsvraag. Bijlage B geeft een overzicht van alle resultaten, per bedrijventerrein en in totaal. In deze paragraaf lichten we de belangrijkste uitkomsten toe. Ten eerste het gasverbruik. Figuur 7 toont het gasverbruik per bedrijventerrein 5, opgesplitst naar ruimteverwarming en procesgas. Op drie bedrijventerreinen (Oudenrijn, Nieuwerijn en Haarrijn) is het aandeel procesgas van het totale gasverbruik aanzienlijk doordat daar enkele grotere industriële bedrijven staan. Op de andere terreinen is het aandeel procesgas verwaarloosbaar (maximaal 6% van het totaal). Het aantal bedrijven dat gebruik maakt van procesgas is opgenomen in Bijlage B. ________________________________ 5

We maken gebruik van een range voor het berekende gasverbruik. Dit figuur geeft het gemiddelde van die range.

17

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Figuur 7 – Aardgasverbruik per bedrijventerrein

Het gasverbruik en ook de warmtevraag per terrein wordt voor een belangrijk deel bepaald door de grootte van het terrein. Voor het bepalen van de warmtevraagdichtheid, is het interessant om te kijken naar de warmtevraag per m2, ook wel de warmte-intensiteit genoemd. Figuur 8 geeft de warmtevraag voor ruimteverwarming per m2 per bedrijventerrein en van alle terreinen samen6. De warmte-intensiteit wordt voornamelijk bepaald door de isolatiegraad van de panden op het terrein en het type activiteiten van de bedrijven.

________________________________ 6

18

De blokjes geven de range weer voor elk terrein.

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Figuur 8 – Warmtevraag ruimteverwarming per m2

Figuur 9 geeft de verdeling van de energievraag weer. Ongeveer de helft van de finale energie die wordt gebruikt is ten behoeve van de elektriciteitsvraag. Hierin zit ook het elektriciteitsverbruik voor productie van koude. De koudevraag is een stuk kleiner dan de warmtevraag. De totale koudevraag is gemiddeld per bedrijventerrein ongeveer zeven keer zo klein dan de totale warmtevraag (ruimteverwarming en procesgas)7. Het grootste gedeelte van de warmtevraag bestaat uit ruimteverwarming, zoals eerder ook al te zien was in Figuur 7. Figuur 9 – Verdeling energievraag, per terrein

________________________________ 7

De vraag naar koude is bepaald op basis van kengetallen per gebouwfunctie. Het is niet bekend of deze koudevraag ook daadwerkelijk wordt ingevuld door de bedrijven.

19

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

4 Oplossingsrichtingen 4.1

Inleiding In dit hoofdstuk worden de oplossingsrichtingen beschreven die er zijn om een bedrijventerrein in zijn geheel van het aardgas af te laten gaan. Wanneer je wil dat er voor het verwarmen van een bedrijventerrein helemaal geen fossiele brandstoffen meer worden gebruikt, kun je grofweg twee dingen doen: 1. Energie besparen, waarin drie varianten onderscheiden worden: a Warmtevraagreductie. Dit is het onderzoeksveld van deze studie. b Elektriciteitsbesparing, bijvoorbeeld door efficiëntere verlichting te gebruiken. Dit is geen onderdeel van deze studie. c Procesintensivering, oftewel het verminderen van de hoeveelheid energie in de processtappen. Dit is alleen relevant voor het gebruik van procesgas, niet voor de ruimteverwarmingsvraag. Procesintensivering is niet expliciet meegenomen in de studie. 2. De overige energievraag invullen met een duurzame bron, waarin in deze studie onderscheid wordt gemaakt tussen twee typen energievraag: a Procesgas: aardgas dat in het proces wordt gebruikt. b Ruimteverwarming. Er zijn drie hoofdroutes voor de invulling van de energievraagwarmtevraag: 1. Overschakelen op een warmtenet. 2. Overschakelen op een all electric-oplossing. 3. Het aardgas vervangen door groengas of waterstof. In dit hoofdstuk wordt eerst weergeven wat de opties zijn voor het verduurzamen van processen.

Vervolgens worden de duurzame warmteopties beschreven met daarbij de kenmerken die de keuze voor een duurzame warmteoptie bepalen. Als laatste worden de opties voor energiebesparing behandeld, opgesplitst in isolatiemaatregelen en efficiëntere warmtetechnieken.

4.2

Verduurzamen processen Er is in Hoofdstuk 2 geïnventariseerd welke typen bedrijven er zijn en of deze bedrijven gebruikmaken van procesgas. Hoewel er vele verschillende mogelijke toepassingen zijn van procesgas valt het grootste gedeelte van de aangetroffen toepassingen in de volgende categorieën: — gasgestookte ovens lage temperatuur (bakkerijen, kunststofbewerking); — gasgestookte ovens hoge temperatuur (sinterovens kunststof, smeltovens metaal); — gasgestookte procesverwarming (brouwerijen); — gasgestookte drogers (mengvoerproductie, koffie roosteren, zeefdrukkerijen). Voor al deze toepassingen zijn elektrische apparaten commercieel verkrijgbaar. De elektrische apparaten hebben dezelfde functionaliteit als de huidige gasgestookte apparatuur. De overstap naar elektrische apparaten heeft wel de volgende aandachtspunten: — de nieuwe apparatuur vereist een investering; — elektriciteit is per hoeveelheid energie vooralsnog duurder dan gas;

20

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

— de netaansluiting moet voldoende groot zijn voor het extra elektriciteitsverbruik, anders is netverzwaring noodzakelijk. In onze analyse is alleen BASF geïdentificeerd als bedrijf dat haar processen minder makkelijk over kan schakelen naar elektrisch. Dit is technisch wel mogelijk, maar heeft meer voeten in de aarde. Voor dit bedrijf en mogelijk voor nog een aantal anderen, is het overstappen op een duurzaam gas een logischere oplossing. Toepassing van groengas kan, als het beschikbaar is, in principe altijd, omdat dit dezelfde specificaties heeft als aardgas. Bij het gebruik van groengas hoeven aardgasinstallaties dus niet te worden aangepast. Bij het omschakelen op waterstof is wel ombouw van installaties nodig. Dit vraagt dus om een investering. Voor de meeste apparatuur is er op dit moment nog geen waterstofversie beschikbaar. Een ander vereiste bij het gebruik van duurzaam gas, is dat het gasnet dat leidt naar deze bedrijven blijft liggen. Hiervoor is het belangrijk wat andere bedrijven op het terrein doen. Het is niet rendabel om het gasnet in bedrijf te houden voor één of enkele bedrijven. Voor het gebruik van groengas is geen aanpassing nodig aan dit gasnet. Bij waterstof is de vraag of de huidige leidingen geschikt zijn.

4.3

Duurzame warmteopties

4.3.1 Kenmerken warmtetechnieken Er zijn grofweg drie oplossingsrichtingen mogelijk, namelijk een warmtenet, een all electric-oplossing of overschakelen op duurzaam gas. Binnen deze oplossingsrichtingen zijn er meerdere varianten mogelijk. Binnen dit onderzoek kijken we naar de meest gangbare warmtetechnieken. In Tabel 4 zijn de warmtetechnieken weergegeven die zijn meegenomen in het onderzoek met daarbij kenmerken van deze warmtetechnieken. Meer informatie over de oplossingsrichtingen is te vinden in Bijlage C. Voor meer informatie over de warmtetechnieken verwijzen we naar www.warmtetechnieken.nl en de Strategiefactsheets van het ECW. Tabel 4 - Kenmerken warmtetechnieken Pictogram

Naam techniek

Oplossingsrichting

Energiedrager8

Benodigd isolatieniveau

Ook voor koudevoorziening?

Hr-ketel

Duurzaam gas

(Groen)gas of waterstof

Geen

Nee

Hybride warmtepomp buitenlucht

Duurzaam gas

(Groen)gas of waterstof en elektriciteit

Geen eisen, maar goede isolatie verbetert het rendement

Eventueel

Warmtepomp – bodem

All electric

Elektriciteit

Goede schilisolatie (Minimaal LT-niveau9)

Ja

________________________________ 8 9

21

Alle technieken maken naast de genoemde energiedrager ook gebruik van elektriciteit voor hulpenergie. LT-niveau komt overeen met een warmtevraag van maximaal 50 kW/m2, wat ongeveer gelijk is aan Rc=3,5.

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Pictogram

Naam techniek

Oplossingsrichting

Energiedrager8

Benodigd isolatieniveau

Ook voor koudevoorziening?

Warmtepomp – buitenlucht

All electric

Elektriciteit

Goede schilisolatie (Minimaal LT-niveau)

Ja

Warmtenet HT

Warmtenet

Warmte van hoge temperatuur (~70 tot 90°C)

Geen

Nee

Warmtenet MT

Warmtenet

Warmte van middelhoge temperatuur (~55 tot 70°C)

Redelijke schilisolatie (Minimaal MTniveau10)

Nee

Warmtenet LT

Warmtenet

Warmte van lage temperatuur (~30 tot 55°C)

Goede schilisolatie (Minimaal LT-niveau)

Nee

Wko-net

Warmtenet

Lokale bodemwarmte en koude

Goede schilisolatie (Minimaal LT-niveau)

Ja

4.3.2 Factoren bepalend voor keuze warmtevoorziening Elk van de duurzame warmteoplossingen heeft voor- en nadelen. Het hangt af van de kenmerken van een bedrijventerrein en de beschikbaarheid van de verschillende warmtebronnen welke oplossing het meest geschikt is. In Hoofdstuk 2 zijn al kenmerken gegeven van bedrijventerreinen die bepalend zijn voor de keuze van een duurzame warmtevoorziening. In Hoofdstuk 3 is het energieverbruik per bedrijventerrein weergegeven, eveneens een zeer belangrijke factor. In deze paragraaf wordt toegelicht waarom de verschillende kenmerken en het energieverbruik van invloed zijn op de keuze van een duurzame warmtevoorziening.

Energievraag De energievraag bepaalt de benodigde hoeveelheid energie en daarmee de energiekosten. Daarnaast bepaalt de energievraag de benodigde netcapaciteit en de installaties die nodig zijn om de benodigde energie mee op te kunnen wekken.

Oppervlaktes en functies gebouwen De oppervlaktes en functies van gebouwen hebben voornamelijk invloed op de kosten van de isolatiemaatregelen en gebouwgebondeninstallaties. Oppervlaktes en functies van de gebouwen hebben uiteraard ook invloed op de energievraag.

________________________________ 10

22

MT-niveau komt overeen met een warmtevraag van maximaal 70 kW/m2.

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Huidige gebouwschil Om te bepalen of een warmteoplossing de warmtevraag kan invullen, is het belangrijk dat panden een minimale isolatieschil hebben. Wanneer dit niet het geval is, lukt het in koude perioden niet om een pand voldoende warm te krijgen. Bij bedrijventerreinen met vooral nieuwe panden, voldoen deze voor een groot deel al aan deze eis. De investeringskosten in isolatie zijn daarom voor deze panden een stuk lager. Een bedrijventerrein met vooral oudere panden heeft vaak wel een hogere warmtevraagdichtheid, waardoor het bedrijventerrein meer geschikt is voor een hogetemperatuurwarmtenet. De warmtevraagdichtheid heeft naast warmtevraag per gebouw ook te maken met de dichtheid van de bebouwing.

Huidige warmtetechniek De warmtetechniek die op dit moment wordt gebruikt op een bedrijventerrein is belangrijk omdat dit bepaalt welke infrastructuur er aanwezig is en wat de kosten zijn om een bedrijf te laten overschakelen op een duurzame warmtetechniek.

Beschikbare warmtebronnen Voor het bepalen of een warmtenet een optie is voor een bedrijventerrein, is het essentieel om te weten wat de beschikbare warmtebronnen zijn op het bedrijventerrein of in de omgeving. Dat er een technisch potentieel van een warmtebron is, wil niet zeggen dat hij kan worden ingezet. Dit hangt af van onder andere de ruimte die er is om de warmte te winnen of in op te slaan, zoals bij geothermie en wko. In het geval van restwarmtebronnen, is het van belang of de restwarmte ook daadwerkelijk beschikbaar kan worden gesteld voor ruimteverwarming op het bedrijventerrein. Voor aquathermie is het ook nog de vraag of het efficiënt is om de warmte te winnen, aangezien deze van zeer lage temperatuur is. Daarnaast kan het zijn dat bepaalde warmtebronnen wel een gedeelte van het bedrijventerrein kunnen verwarmen, maar dat de warmte niet voldoende is voor het gehele bedrijventerrein. In dat geval moeten andere warmtebronnen beschikbaar zijn om de rest van de warmtevraag in te kunnen vullen.

Warmtevraagdichtheid De warmtevraagdichtheid is van belang voor de rentabiliteit van een warmtenet. De aanleg van een warmtenet is kostbaar. Wanneer er veel warmte op een klein oppervlak nodig is, is de aanleg van een warmtenet gunstiger dan wanneer de warmtevraag laag is en/of verspreid over een groter oppervlak.

Netcapaciteit De netcapaciteit of mogelijke uitbreiding hiervan is een belangrijke factor om te bepalen of overschakelen op warmtepompen mogelijk is.

23

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Potentieel zon op daken Het potentieel aan zon-pv heeft geen directe relatie met de keuze voor een bepaalde warmtetechniek. Het is echter wel noodzakelijk om uiteindelijk het elektriciteitsverbruik op een duurzame manier op te wekken. Wanneer een bedrijventerrein overschakelt op verwarming door middel van warmtepompen, wordt de elektriciteitsvraag hoger. Ook doordat naar verwachting het percentage auto’s dat elektrisch rijdt in de toekomst toeneemt, zal de elektriciteitsvraag toenemen. Voor het realiseren van zon-pv op daken, is er meer netcapaciteit nodig. Wanneer deze nog niet voldoende aanwezig is, zal het elektriciteitsnet aangepast moeten worden om het potentieel aan zon op daken daadwerkelijk te kunnen realiseren.

Ontwikkelingen op bedrijventerreinen Voor het bepalen van de mogelijkheden voor energiebesparing en een duurzame warmteoplossing, is het interessant om de geplande ontwikkelingen op de bedrijventerreinen mee te nemen. Ook zijn de ontwikkelingen in de omgeving van een bedrijventerrein interessant, omdat het wellicht mogelijk is om een gezamenlijke warmtetechniek te kiezen.

4.4

Energiebesparing op warmte Voor het bepalen van het potentieel aan energiebesparing, ligt de focus binnen dit onderzoek op energiebesparing van de ruimtewarmtevraag. Besparing van de warmtevraag voor industriële processen wordt niet onderzocht, hierbij is alleen gekeken naar opties om deze warmtevraag CO2-vrij in te vullen. Besparing van de ruimteverwarmingsvraag wordt voornamelijk bereikt met het nemen van isolatiemaatregelen en efficiëntere warmtetechnieken. Daarnaast kan er ook besparing worden bereikt met gedragsmaatregelen. Het effect hiervan is echter moeilijk meetbaar. In dit onderzoek ligt daarom de focus op isolatiemaatregelen en alternatieve warmtetechnieken.

4.4.1 Isolatiemaatregelen De te bereiken energiebesparing op warmte en de kosten van de maatregelen die hiervoor nodig zijn, hangen sterk af van de huidige gebouwschil en daarmee de bouwjaarklasse. Wanneer er al isolatiemaatregelen zijn genomen, zal de isolatiewaarde van een bepaald pand anders zijn dan op basis van het bouwjaar. Voor de berekening van de te bereiken energiebesparing, gaan we uit van de huidige warmtevraag zoals berekend in Hoofdstuk 3. Hierdoor wordt er ook meegenomen dat in sommige gevallen al isolatiestappen zijn gezet en de warmtevraag hierdoor lager is dan verwacht mag worden op basis van de bouwjaarklasse. De kosten voor de isolatiemaatregelen zullen in de berekening wel gelijk zijn aan die van panden waar nog geen isolatiestappen zijn gezet. Het nut van het nemen van isolatiemaatregelen hangt af van de functie van een pand. Zo zal een onverwarmde loods niet geïsoleerd hoeven worden. In ons onderzoek wordt voor de kosten en het effect op isolatie wel onderscheid gemaakt tussen de verschillende functies van gebouwen. Bij het nemen van isolerende maatregelen, wordt bij de berekening ervan uitgegaan dat alle gebouwen op een bedrijventerrein deze zelfde isolatiemaatregelen nemen. De praktijk zal hier iets van afwijken.

In de eerste fase van dit onderzoek is ondervonden dat maar een klein deel van de panden loodsen betreft en dat ook deze loodsen vaak een warmtevraag hebben.

24

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Daarom kan het voor bepaalde loodsen toch nuttig zijn om isolerende maatregelen te nemen. Per gebouw moet in het vervolgproces uiteindelijk worden bepaald of isolerende maatregelen nemen noodzakelijk is. In dit onderzoek gaan we uit van twee isolatieniveaus: — minimaal: vloer en dak naar Rc=3,5 11; — maximaal: vloer, dak en gevel naar Rc=3,5. Het minimale niveau is in de meeste gevallen uit kostentechnisch oogpunt gunstig voor bedrijven om te nemen. Hierbij moet wel rekening worden gehouden met natuurlijke vervangmomenten. Voor vloerisolatie is dit het moment dat een vloer wordt vervangen, voor dakisolatie wanneer de dakbedekking wordt vervangen of bijvoorbeeld voordat er zonnepanelen op het dak worden geplaatst. Zeker met het oog op de stijgende energiekosten door prijsverhogingen. Het isolatieniveau waarbij de totale gebouwschil wordt geïsoleerd naar een Rc-waarde van 3,5 is kostentechnisch voor hogetemperatuuroplossingen vaak niet rendabel. Dit isolatieniveau is wel nodig wanneer wordt overgeschakeld op een lagetemperatuuroplossing. Voor comfort en energiebesparing, kan een hoger isolatieniveau ook aantrekkelijk zijn. Voor meer informatie over de keuze voor de twee isolatieniveaus, zie Bijlage D. Figuur 10 en Figuur 11 geven het effect van isolatie op de warmtevraag weer voor de verschillende terreinen.

Figuur 10 geeft de relatieve besparing weer en Figuur 11 de absolute besparing. De potentiële besparing is het grootst op terreinen waar veel oude gebouwen staan, zoals het Cartesiuswegterrein en Nieuwerijn (zie Paragraaf 2.2 voor de bouwjaarklassen van de panden). Panden die gebouwd zijn ná 1995, hebben al een (zeer) goede schilisolatie en panden die ná 1990 zijn gebouwd, hebben ook al een redelijk goede schilisolatie. Voor deze panden zijn de maatregelen die nodig zijn om naar een voldoende goede schilisolatie te gaan, niet zo ingrijpend. Figuur 10 – Effect isolatie op warmtevraag (relatief)

________________________________ 11

25

Een Rc-waarde van 3,5 van de gehele schil, staat ongeveer gelijk aan energielabel B voor het gehele pand.

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Figuur 11 – Effect isolatie op warmtevraag (absoluut)

4.4.2 Efficiëntere warmtetechniek Met het overschakelen naar een andere warmtetechniek, kan ook energie worden bespaard. Sommige technieken hebben een veel hoger rendement, zij zetten energie veel efficiënter om, dan andere technieken. Dit geldt vooral voor de warmtepomp, waarbij warmte uit de lucht of bodem wordt benut. Hierdoor is er veel minder energie nodig voor de verwarming van de ruimte dan bijvoorbeeld bij de traditionele hr-ketel die al zijn energie uit aardgas haalt. Voor dit onderzoek kijken we naar onderstaande warmtetechnieken. In Tabel 5 is het rendement weergegeven van de warmtetechnieken die zijn meegenomen in dit onderzoek. Een rendement van 400% betekent dat er vier keer zo weinig energie nodig is voor het maken van dezelfde hoeveelheid warmte als bij een rendement van 100%. Bij deze rendementen is rekening gehouden met de benodigde isolatiewaarde voor de warmtetechniek.

26

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Tabel 5 - Rendement ruimteverwarming en ruimtekoeling van verschillende warmtetechnieken, zoals meegenomen in Vesta MAIS en CEGOIA Type warmtetechniek

Rendement

Rendement koude

0,94 2,512

N.v.t.

Warmtepomp buitenlucht

4

5

Bodemwarmtepomp

5

8

113

N.v.t.

Hr-combiketel Hybride warmtepomp buitenlucht

Warmtenet HT Warmtenet LT Wko (rendement warmtepomp) Airconditioning

N.v.t.

1

N.v.t.

3,5

20

N.v.t.

3

In Figuur 12 is het gemiddelde effect op het energieverbruik van warmte en koude weergeven per warmtetechniek ten opzichte van de hr-ketel voor de bedrijventerreinen in Utrecht. Hierbij wordt ervan uitgegaan dat de koudevraag bij alle warmtetechnieken die zelf geen warmte kunnen genereren, wordt opgewekt met een airconditioning. De figuur geeft de energie weer die van buiten af aangevoerd moet worden, opgesplitst naar energiedrager. Bij warmte gaat het om warmte die aangevoerd wordt via een warmtenet. Bij de wko is de warmte en koude die wordt gebruikt, hergebruikte warmte en koude van het gebouw, uit een eerder seizoen. Daarom hoeft deze niet van buitenaf aangevoerd te worden en wordt deze niet meegenomen. Figuur 12 - Gemiddeld effect van efficiëntere warmtetechniek op warmtevraag (absoluut) voor alle bedrijventerreinen meegenomen binnen dit onderzoek

________________________________ 12

Afhankelijk van het energielabel van het gebouw. Hoe beter de isolatiewaarde, hoe groter het deel dat

13

verwarmd wordt met de warmtepomp en hoe hoger daarmee ook het gemiddelde rendement. Het rendement van warmte in een gebouw zelf is nagenoeg 100%, vanaf het moment dat de warmte bij het gebouw aankomt. Er is wel een paar procent leidingverlies in het warmtenet. Daarnaast is het afhankelijk van de warmtebron wat het totale rendement is. Dit geldt ook voor opwek van elektriciteit en groengas.

27

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

5 Kosten energievoorziening Een belangrijke factor voor de keuze voor een bepaalde warmteoptie zijn de kosten. Deze kosten kun je onderverdelen in twee typen: 1. Maatschappelijke kosten: Alle kosten die de maatschappij moet maken ongeacht degene die de investeringen moet doen of wie de voordelen krijgt. Onder maatschappelijke kosten valt bijvoorbeeld de aanleg van het warmtenet of het verzwaren van het elektriciteitsnet. 2. Eindgebruikerskosten: De eindgebruikerskosten en baten resulteren in de businesscase voor bedrijven. Deze is gebaseerd op kosten die zij moeten maken om hun warmtevoorziening en/of processen van het aardgas af te krijgen en de baten die dit oplevert. Met behulp van ons CEGOIA-model hebben we per bedrijventerrein de kosten per warmteoptie doorgerekend. Voor meer informatie over het CEGOIA-model, zie Bijlage E. Het CEGOIA-model rekent met dezelfde kengetallen en grotendeels dezelfde rekenmethodiek als het Vesta MAIS-model. Voor dit project hebben we de grenzen van de bedrijventerreinen ingeladen in het model als ook de energiegegevens die volgenden uit de berekeningen in Fase 1 in Hoofdstuk 3. Daarnaast hebben we de beschikbare warmtebronnen, zoals die zijn bepaald door Greenvis, meegenomen in het model.

5.1

Maatschappelijke kosten Het CEGOIA-model berekent per bedrijventerrein voor elke techniek wat de kosten zijn voor de samenleving als geheel. Deze kosten worden ook wel de nationale kosten genoemd. Nationaal betekent hier dus ‘voor de hele samenleving’. Het model houdt rekening met de kosten over de gehele keten van de warmtevoorziening (zie Figuur 13). Alle kosten zijn berekend exclusief belastingen. Belastingen zijn een verschuiving van geld (tussen de overheid en de consument) en zeggen niets over de kosten voor de samenleving. Figuur 13 - Totale keten van de warmtevoorziening

— Onder bronkosten vallen de kosten voor investeringen in de bron en het energieverbruik buiten het gebouw. Het gaat hierbij om onder andere warmteverliezen (bij een warmtenet), collectieve opwaardering en de kosten van duurzame warmte 14. — Onder distributie vallen de kosten voor de energie-infrastructuur: het (verzwaarde) elektriciteitsnet en indien van toepassing gasnet of warmtenet. Het betreft de kosten voor de regionale netten. Ook eventuele amoveringskosten van het gasnet zijn inbegrepen. — Onder gebouw vallen de isolatiemaatregelen.

________________________________ 14

De kosten van duurzame warmte hangen af van het type bron en de locatie. Sommige bronnen hebben een grote initiële investering en hebben lage kosten per geleverde GJ, bij andere bronnen is het precies andersom. Zo kan het zijn dat de ene bron goedkoper is in de ene buurt en duurder is in de andere buurt.

28

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

— Onder installatie worden alle kosten bedoeld die te maken hebben met de installatie in het gebouw. Hieronder vallen de systemen voor ruimteverwarming en afgifte, warm tapwater, koeling en ventilatie. — Onder energieverbruik vallen de kosten voor het energieverbruik in het gebouw. Let op: dit zijn de kosten exclusief de belastingen (energiebelasting, ODE en btw). CEGOIA berekent dus op buurtniveau deze bovenstaande kosten voor elke warmtetechniek en voor ieder isolatieniveau. Uiteindelijk bekijkt het model welke combinatie van techniek en isolatieniveau de goedkoopste kosten geeft. Een hoger isolatieniveau betekent hogere kosten voor gebouw, maar levert een besparing op voor het energieverbruik. Bij bepaalde technieken met een lagetemperatuurverwarming, zoals een all electric-warmtepomp, is een minimaal isolatieniveau vereist, zie Tabel 4 in Hoofdstuk 3. In de factsheets per bedrijventerrein, is een overzicht gegeven van de maatschappelijke kosten per techniek, zie Bijlage F. In de hoofdrapportage geven we alleen de drie goedkoopste duurzame technieken weer met hun jaarlijkse maatschappelijke kosten per WEQ (150 m2). Het isolatieniveau dat kostentechnisch het meest voordelig is voor HT/MTopties is het minimale isolatieniveau. Voor LT-opties moet de gebouwschil wel minimaal een Rc-waarde van 3,5 hebben.

Voor een groot deel van de bedrijventerreinen betekent dit dat een fors isolatiepakket nodig is. Voor bedrijventerreinen met voor een groot deel nieuwe gebouwen (De Wetering, Haarrijn, Demkade en Oudenrijn), zijn de benodigde maatregelen om een LT-optie toe te kunnen passen minimaal. Op sommige bedrijventerreinen, zoals Nieuw Overvecht, is een gedeelte van de bebouwing ná 1990 gebouwd, en daarmee al geschikt voor LT-verwarming. Voor de keuze voor een bepaalde warmteoptie is het belangrijk om te kijken naar de kosten van de andere duurzame warmteopties. Wanneer deze dichtbij elkaar liggen, kan op basis van maatschappelijke kosten geen keuze worden gemaakt. Daarnaast moeten natuurlijk altijd andere factoren worden meegewogen, zoals de eindgebruikerskosten en de financieringsmogelijkheden. Zie Hoofdstuk 6 voor de stappen die leiden tot het maken van een keuze voor een bepaalde warmteoptie. In Tabel 6 is weergegeven wat de jaarlijkse maatschappelijke kosten zijn van de hr-ketel op aardgas in 203015 en welke drie duurzame warmte-optie in 2030 het goedkoopst zijn voor elk bedrijventerrein, uitgaande van de kenmerken van het bedrijventerrein zoals beschreven in deze rapportage en in de factsheets.

Wat opvalt is dat het HT-warmtenet met restwarmte voor alle bedrijventerreinen de goedkoopste optie is, behalve voor Oudenrijn, waarbij de warmtepomp een fractie goedkoper is dan het HT-warmtenet op restwarmte. Er is echter lang niet voldoende restwarmte om alle bedrijventerreinen te voorzien. De op-één-na-goedkoopste optie is voor een deel van de bedrijventerreinen een MTwarmtenet gevoed met geothermie en voor een deel van de bedrijventerrein een warmtepomp. De hybride warmtepomp komt alleen bij Kanaleneiland als op-één-na-goedkoopste optie naar voren. De haalbaarheid van een warmtenet met geothermie is afhankelijk van of het in de praktijk mogelijk is geothermie te winnen, of er voldoende fysieke ruimte is voor het maken van de geothermieputten en of er voldoende partijen zijn die hierin willen investeren. Daarnaast is het zeer de vraag of grootschalige toepassing van geothermie in 2030 al realistisch is, aangezien hier nog veel onderzoek en opschaling voor nodig is. De investeringskosten in een geothermiebron zijn heel hoog, maar als de put eenmaal goed ________________________________ 15

29

Hierin is een prognose voor de ontwikkeling van de aardgasprijs richting 2030 meegenomen.

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

werkt, zijn de kosten voor het winnen van de warmte laag. Hiervoor is het wel belangrijk dat er voldoende warmtevraag is. Ook de hybride warmtepomp komt als redelijk goedkope optie naar voren voor de meeste bedrijventerreinen. Voor deze optie hoeft, net al bij een HT/MT-warmtenet, niet veel geïnvesteerd te worden in het verbeteren van de gebouwschil, wat wel nodig is bij LTwarmteopties. Bij deze optie moet worden opgemerkt dat niet bekend is of er groengas beschikbaar zal komen voor verwarmen van de gebouwde omgeving. Dit moet verder onderzocht worden als bedrijven concreet bezig gaan met plannen voor een CO2-vrij bedrijventerrein. Enkel voor de bedrijventerreinen met relatieve nieuwe gebouwen komt de volledig elektrische warmtepomp als één van de goedkoopste opties naar voren. Op deze bedrijventerreinen is de schil van de gebouwen al voldoende om zonder veel kosten voor isolatiemaatregelen over te stappen op een LT-warmteoptie. Wat verder opvalt is dat de goedkoopste duurzame warmteoptie in 2030 rond de huidige kosten van de warmtevoorziening ligt en in enkele gevallen zelfs significant goedkoper is. Een duurzame warmte-optie hoeft jaarlijks dus niet duurder te zijn dan de huidige hr-ketel op aardgas. Dit is een mooie extra stimulans voor bedrijventerreinen om het proces van overschakelen op een duurzame warmteoptie in gang te zetten.

Er zijn voor het overschakelen naar een duurzame warmtevoorziening wel investeringen nodig. Bij de aanleg van een warmtenet liggen deze investeringen vooral bij een bedrijf dat het warmtenet aanlegt. Wanneer we kijken naar de drie goedkoopste duurzame warmteopties, valt op dat de kosten van deze opties vaak dicht bij elkaar liggen. Een warmtenet op restwarmte en een warmtenet op geothermie hebben allebei dezelfde kosten voor het warmtenet en de aanpassingen die nodig zijn in de bedrijven. Alleen de kosten van de warmtebron verschillen. Over het algemeen zijn de kosten voor het aanleggen van een geothermieput hoger dan de kosten voor het onttrekken van restwarmte bij een bedrijf. Ook de jaarlijkse kosten van de hybride warmtepomp, en in de gevallen van nieuwe gebouwen, de kosten van de volledig elektrische warmtepomp, liggen dichtbij de kosten van een HT-warmtenet. Hieruit kan worden geconcludeerd dat op basis van de maatschappelijke kosten nog geen keuze kan worden gemaakt voor een bepaalde warmtetechniek. Nadere inventarisatie van de mogelijkheid van het gebruik van bepaalde bronnen en mogelijke besparingsopties bij bedrijven zal nodig zijn voor het maken van een keuze. Tabel 6 - Jaarlijkse maatschappelijke kosten per WEQ (150 m² BVO) van goedkoopste duurzame warmteopties per bedrijventerrein (2030) Bedrijventerrein

Oudenrijn

Lage Weide

Techniek

Huidige warmte-optie (hr-ketel aardgas)

Goedkoopste duurzame warmteoptie

Op-één-na goedkoopste duurzame warmteoptie

Op-twee-na goedkoopste duurzame warmteoptie

Hr-ketel (aardgas)

Warmtepomp (buitenlucht)

Warmtenet HT (restwarmte)16

Warmtenet MT (geothermie)

Kosten

€ 3.700

€ 3.600

€ 3.600

€ 3.900

Techniek

Hr-ketel (aardgas)

Warmtenet HT (restwarmte)

Warmtenet MT (geothermie)

Warmtepomp (buitenlucht)

Kosten

€ 4.200

€ 3.700

€ 4.000

€ 4.500

________________________________ 16

De HT-warmtebronnen die in deze studie worden meegenomen zijn BASF, ACLW (asfaltcentrale) en Douwe Egberts.

30

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Bedrijventerrein

Nieuw Overvecht Kanaleneiland

Nieuwerijn

Demkade

Haarrijn

De Wetering

Cartesiuswegterrein

5.2

Techniek

Huidige warmte-optie (hr-ketel aardgas)

Goedkoopste duurzame warmteoptie

Op-één-na goedkoopste duurzame warmteoptie

Op-twee-na goedkoopste duurzame warmteoptie

Hr-ketel (aardgas)

Warmtenet HT (restwarmte)

Warmtenet MT (geothermie)

Hybride warmtepomp

Kosten

€ 3.800

€ 3.800

€ 4.100

€ 4.200

Techniek

Hr-ketel (aardgas)

Warmtenet HT (restwarmte)

Hybride warmtepomp

Warmtenet MT (geothermie)

Kosten

€ 2.600

€ 2.800

€ 3.000

€ 3.100

Techniek

Hr-ketel (aardgas)

Warmtenet HT (restwarmte)

Warmtenet MT (geothermie)

Warmtepomp (buitenlucht)

Kosten

€ 5.600

€ 4.600

€ 4.900

€ 5.100

Techniek

Hr-ketel (aardgas)

Warmtepomp (buitenlucht)

Warmtenet HT (restwarmte)

Hybride warmtepomp

Kosten

€ 3.400

€ 3.400

€ 3.400

€ 3.800

Techniek

Hr-ketel (aardgas)

Warmtenet HT (restwarmte)

Warmtepomp (buitenlucht)

Warmtenet MT (geothermie)

Kosten

€ 3.700

€ 3.600

€ 3.600

€ 3.900

Techniek

Hr-ketel (aardgas)

Warmtenet HT (restwarmte)

Warmtepomp (buitenlucht)

Warmtenet MT (geothermie)

Kosten

€ 3.500

€ 3.300

€ 3.400

€ 3.700

Techniek

Hr-ketel (aardgas)

Warmtenet HT (restwarmte)

Warmtenet MT (geothermie)

Hybride warmtepomp

Kosten

€ 3.100

€ 3.200

€ 3.500

€ 3.600

Eindgebruikerskosten Minstens zo belangrijk voor de bedrijven, zijn de eindgebruikerskosten van de duurzame warmteoptie. Om dit inzichtelijk te maken hebben we ook eindgebruikerskosten berekend met het CEGOIA-model. Deze bestaan uit: — investeringskosten in isolatiemaatregelen en installaties; — jaarlijkse energiekosten. Voor de eindgebruikers zijn belastingen wel relevant. Omdat het bedrijven betreft, hebben we de btw niet meegerekend, maar wel de ODE en de energiebelasting wel. Het moet worden opgemerkt dat de maatschappelijke kosten nauw samenhangen met de kosten voor de bedrijven. De kosten van het energienet en de opwek van warmte, zal natuurlijk uiteindelijk ook bij de eindgebruikers terecht komen in de vorm van aansluitkosten, netkosten en warmtetarieven. De kosten van het netwerk worden in de praktijk gesocialiseerd, waardoor niet de volledige kosten voor mogelijke netuitbreiding bij de eindgebruiker terecht komen. Daarnaast is het niet bekend hoe de belastingen op duurzame energie zich gaan ontwikkelen. Ook voor de eindgebruikerskosten geldt dat we in de hoofdrapportage alleen de drie goedkoopste opties weergeven en dat in de factsheets van alle meegenomen warmteopties de eindgebruikerskosten worden weergegeven. In Tabel 7 is per bedrijventerrein weergegeven welke warmteopties het goedkoopst zijn voor de eindgebruiker.

De tabel geeft de investeringskosten, de jaarlijkse kosten voor energie en de kosten die de eindgebruiker jaarlijks moet betalen (totale jaarlijkse kosten). Voor alle duurzame opties zijn de meest kosteneffectieve isolatiemaatregelen toegepast, wat bij HT-opties neerkomt op het minimale isolatiepakken. Voor de LT-opties is het maximale isolatieniveau benodigd om de warmtevraag voldoende omlaag te brengen.

31

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Wanneer op een bedrijventerrein voornamelijk oudere gebouwen staan, is er een grote investering nodig voor een bedrijf om de isolatieschil geschikt te maken voor een LT-warmteoptie. Wat opvalt in de resultaten is dat voor de eindgebruiker een MT/HTwarmtenet financieel het meest aantrekkelijk is. Als 2e en 3e optie komen het wko-net en LT-warmtenet naar voren. Het wko-net en het LTwarmtenet zorgen vooral voor hoge investeringskosten bij bedrijventerreinen die nog geen goed geïsoleerde gebouwen hebben. De energiekosten van deze opties liggen wel vrij laag. We zien dat de jaarlijkse kosten van de verschillende opties redelijk dichtbij elkaar liggen voor bedrijventerreinen met nieuwere bebouwing. Voor de overige bedrijventerreinen liggen de kosten van een LT-warmteoptie wel duidelijk hoger dan de kosten van een MT/HToptie. Voor de hr-ketel op groengas hoeven weinig investeringen gedaan worden, maar de jaarlijkse energiekosten voor deze optie zijn erg hoog. Daardoor zijn de totale kosten voor de eindgebruiker bij deze optie hoger dan bij een warmtenet (MT/HT of LT) of een wkonet. Deze optie is in de meeste gevallen wel goedkoper dan een hybride- of all electric warmtepomp. Tabel 7 - Kosten goedkoopste duurzame warmte-optie per WEQ (150 m² BVO) per bedrijventerrein vanuit de eindgebruiker (2030) Bedrijventerrein

Oudenrijn

Lage Weide

Nieuw Overvecht

Kanaleneiland

32

Huidige warmteoptie (hr-ketel aardgas)

Goedkoopste duurzame warmteoptie

Op-één-na goedkoopste duurzame warmteoptie

Op-twee-na goedkoopste duurzame warmteoptie

Techniek

Hr-ketel (aardgas)

Wko-net

Warmtenet MT/HT

Warmtenet LT

Investering

€ 2.000

€ 10.000

€ 8.000

€ 12.000

Jaarlijkse energiekosten

€ 2.800

€ 2.100

€ 2.200

€ 2.200

Totale jaarlijkse kosten

€ 3.000

€ 3.000

€ 3.000

€ 3.300

Hr-ketel (aardgas)

Warmtenet MT/HT

Wko-net

Warmtenet LT

Investering

€ 2.000

€ 8.000

€ 20.000

€ 22.000

Jaarlijkse energiekosten

€ 2.800

€ 2.300

€ 2.200

€ 2.200

Totale jaarlijkse kosten

€ 3.100

€ 3.000

€ 3.700

€ 4.100

Hr-ketel (aardgas)

Warmtenet MT/HT

Wko-net

Warmtenet LT

Investering

€ 2.000

€ 8.000

€ 20.000

€ 22.000

Jaarlijkse energiekosten

€ 2.800

€ 2.200

€ 2.100

€ 2.200

Totale jaarlijkse kosten

€ 3.100

€ 2.900

€ 3.600

€ 4.000

Hr-ketel (aardgas)

Warmtenet MT/HT

Wko-net

Warmtenet LT

Investering

€ 2.000

€ 9.000

€ 22.000

€ 24.000

Jaarlijkse energiekosten

€ 2.700

€ 1.900

€ 1.900

€ 2.000

Techniek

Techniek

Techniek

200308 - Duurzame bedrijventerreinen Utrecht – Februari 2021

Bedrijventerrein

Huidige warmteoptie (hr-ketel aardgas)