Collectieve energievoorzieningen Wetering Duurzaam

Transcriptie

1 Collectieve energievoorzieningen Wetering Duurzaam Definitief 29 juni 2012

2 Collectieve energievoorzieningen Wetering Duurzaam Datum: 29 juni 2012 Projectnummer: Status: Definitief Opdrachtgever: Stichting Wetering Duurzaam Prinsengracht KV AMSTERDAM Uitgevoerd door: DWA installatie- en energieadvies Duitslandweg 4 Postbus AG BODEGRAVEN Telefoon adres dwa@dwa.nl 12397AMES

3 Inhoudsopgave 1 Samenvatting Conclusies en aanbevelingen Conclusies Aanbevelingen Inleiding Doel Leeswijzer Uitgangspunten onderzoek De Weteringbuurt Energievraag Demarcatie Financiële uitgangspunten Distributie van warmte Demarcatie distributie van warmte Hoogtemperatuur(HT-)distributienet Laagtemperatuur(LT-)distributienet Grondwater-/koudwaterdistributienet Bijkomende kosten distributienetten Overzicht maatregelen versus distributienetten Leidingtracé in de wijk Opwekking duurzame warmte Technische ruimte Duurzame hoogtemperatuurwarmte Duurzame Laagtemperatuurwarmte Distributie grondwater Opwekking elektriciteit Energieneutrale wijk realiseren Fasering proces energieneutrale wijk Ontwikkeling technisch systeem Duurzame warmte Duurzame elektriciteit AMES434693

4 1 Samenvatting De Weteringbuurt wil graag verduurzamen. Daarom is de ambitie gesteld om de wijk met ongeveer 800 huishoudens en inwoners energieneutraal te maken. In deze studie is een inventarisatie gemaakt van de beschikbare gebiedgebonden, collectieve technieken om dit doel te bereiken. Er is gekeken naar technieken die gebruik maken van hoogtemperatuur(ht-)warmte voor verwarming, technieken die gebruikmaken van laagtemperatuur(lt-)warmte voor verwarming, grondwatersystemen voor de voeding van individuele warmtepompen of warm bouwen in de woningen en collectieve technieken om elektriciteit op te wekken. Uit de individuele rapportages van Boom blijkt dat in veel woningen laag temperatuur verwarming niet mogelijk is. De toepassing van hoog temperatuur warmte distributie is dan de enige mogelijk optie; naast collectieve elektriciteitsopwekking. Een alternatief is om kleinschalig een grondwaternet te starten voor woningen die wel geschikt zijn voor laag temperatuur verwarming. Bij de verduurzaming van de collectieve warmtevoorziening in de Weteringbuurt moet ook een nieuw leidingtracé in de wijk aangelegd worden. Daarbij zijn er verschillende opties, afhankelijk van de toegepaste techniek en het afgiftesysteem in de woningen: hoogtemperatuurleidingnet, laagtemperatuurleidingnet en grondwaterleidingnet. Op dit moment is niet duidelijk hoeveel huishoudens in de Weteringbuurt aan zullen sluiten op een collectief systeem. Daarom is in dit onderzoek per maatregel gekeken naar drie scenario s als het gaat om het aantal huishoudens: 20 huishoudens, 320 huishoudens en alle 800 huishoudens. In tabel 1.1, tabel 1.2 en tabel 1.3 wordt voor elk scenario een overzicht gegeven van de mogelijke maatregelen met daarbij de indicatie van de investeringskosten, indicatie van de besparingen en een indicatie van de te behalen CO 2 -reductie. Daarnaast wordt kwalitatief aangegeven wat de mate van opschaalbaarheid van de betreffende maatregel is. In deze tabellen zijn de investeringskosten voor de leidingnetten in de wijk meegenomen op basis van een hoge dichtheid van de huishoudens. Dit betekent voor de kleinschalige projecten dat deze op straatniveau worden gerealiseerd AMES

5 tabel 1.1 Optie Scenario 1: 20 huishoudens per huishouden Besparing exploitatie CO 2-reductie Opschaalbaarheid Hoogtemperatuursysteem Geothermie Niet van toepassing Niet van toepassing Niet van toepassing - Houtketel 8.260,- 0-50,- 85% +/- Bio-wkk Niet van toepassing Niet van toepassing Niet van toepassing - HT-restwarmte , % - 70% - Laagtemperatuursysteem WKO + WP , ,- 5% -10% + Rioolwarmte + WP 6.400, ,- 10% - 15% +/- HT-energieopslag , ,- 60% - 70% +/- LT-restwarmte , ,- 65% - 70% - Grondwatersysteem Collectieve wko-bron 9.140,- Niet van toepassing 4 Niet van toepassing 4 +/- Verticale BWW ,- Niet van toepassing 4 Niet van toepassing 4 + Collectieve elektriciteit PV-panelen 6.050,- 550,- 100% + Windenergie Niet van toepassing Niet van toepassing Niet van toepassing - tabel 1.2 Optie Scenario 2: 320 huishoudens per huishouden Besparing exploitatie CO 2-reductie Opschaalbaarheid Hoogtemperatuursysteem Geothermie Niet van toepassing Niet van toepassing Niet van toepassing - Houtketel 5.360, ,- 85% +/- Bio-WKK , ,- > 100% - HT-restwarmte 9.660, ,- 65% - 70% - Laagtemperatuursysteem WKO + WP , ,- 5% -10% + Rioolwarmte + WP 3.800, ,- 10% - 15% +/- HT-energieopslag 9.500, ,- 60% - 70% +/- LT-restwarmte 9.400, ,- 65% - 70% - Grondwatersysteem Collectieve wko-bron 5.440,- Niet van toepassing 4 Niet van toepassing 4 +/- Verticale BWW 8.540,- Niet van toepassing 4 Niet van toepassing 4 + Collectieve elektriciteit 1 Bij de toepassing van warmte-/koudeopslag (wko) met warmtepomp wordt ook koeling aan de woningen geleverd. Aangezien dat in de referentiesituatie niet is meegenomen, is de investering relatief hoog en de besparing relatief laag en de CO 2-reductie ook laag. 2 Bij de besparing op de exploitatielasten van de bio-wkk is aangenomen dat de opgewekte elektriciteit gesaldeerd kan worden. Het is niet zeker of dat in de praktijk ook kan. 3 Bij de toepassing van warmte-/koudeopslag (wko) met warmtepomp wordt ook koeling aan de woningen geleverd. Aangezien dat in de referentiesituatie niet is meegenomen, is de investering relatief hoog en de besparing relatief laag. 4 Een grondwaternet op zichzelf bespaart geen energie en CO 2. De besparing wordt in de woning gerealiseerd door toepassing van een warmtepomp of warm bouwen. De CO 2-reductie in de woning bedraagt dan circa 30% op CO 2 ( 200/jaar); de meerinvestering voor een warmtepomp in de woning bedraagt circa AMES434693

6 PV-panelen 6.050,- 550,- 100% + Windenergie 5.250,- 220,- 100% - tabel 1.3 Optie Scenario 3: 800 huishoudens per huishouden Besparing exploitatie Hoogtemperatuursysteem CO 2-reductie Opschaalbaarheid Geothermie , ,- 85% - Houtketel 4.360, ,- 85% +/- Bio-WKK , ,- > 100% - HT-restwarmte 5.460, ,- 65% - 70% - Laagtemperatuursysteem WKO + WP ,- 0-50,- 5% -10% + Rioolwarmte + WP 3.400, ,- 10% - 15% +/- HT-energieopslag 8.500, ,- 60% - 70% +/- LT-restwarmte 5.100, ,- 65% - 70% - Grondwatersysteem Collectieve wko-bron 4.540,- Niet van toepassing 6 Niet van toepassing 6 +/- Verticale BWW 8.240,- Niet van toepassing 6 Niet van toepassing 6 + Collectieve elektriciteit PV-panelen 6.050,- 550,- 100% + Windenergie 2.100,- 90,- 100% - Als gekozen wordt voor een collectieve warmtevoorziening, moet ook goed gekeken worden naar de organisatorische en juridische aspecten. Er moet iemand verantwoordelijk zijn voor de levering van warmte, onderhoud van het systeem en de afrekening met de gebruikers. Vaak wordt dat gedaan door een op te richten energie BV. 4 Bij de toepassing van warmte-/koudeopslag (wko) met warmtepomp wordt ook koeling aan de woningen geleverd. Aangezien dat in de referentiesituatie niet is meegenomen, is de investering relatief hoog en de besparing relatief laag. 5 Bij de toepassing van warmte-/koudeopslag (wko) met warmtepomp wordt ook koeling aan de woningen geleverd. Aangezien dat in de referentiesituatie niet is meegenomen, is de investering relatief hoog en de besparing relatief laag. 6 Een grondwaternet op zichzelf bespaart geen energie en CO 2. De besparing wordt in de woning gerealiseerd door toepassing van een warmtepomp of warm bouwen. De CO 2-reductie in de woning bedraagt dan circa 30% op CO 2 ( 200/jaar); de meerinvestering voor een warmtepomp in de woning bedraagt circa AMES

7 2 Conclusies en aanbevelingen 2.1 Conclusies In dit onderzoek is naar verschillende mogelijkheden gekeken om de warmtevoorziening en elektriciteitsvoorziening voor de Weteringbuurt te verduurzamen. Voor de warmtevoorziening is elke maatregel bekeken voor drie scenario s wat betreft dichtheid van huishoudens die aansluiten op de warmtevoorziening. Daarnaast zijn er verschillen in temperatuursniveau van de verschillende collectieve warmtevoorzieningen. De toepasbaarheid van een bepaald type warmtevoorziening met een bepaald temperatuurniveau is gerelateerd aan de woningdichtheid. Dat is in tabel 2.1 weergegeven. tabel 2.1 Toepasbaarheid typen warmtevoorziening Projectgrootte 20 huishoudens 300 huishoudens 800 huishoudens Hoogtemperatuurwarmtevoorziening Niet toepasbaar Matig toepasbaar Toepasbaar Laagtemperatuurwarmtevoorziening Matig toepasbaar Niet toepasbaar vanwege beperkingen woningen Niet toepasbaar vanwege beperkingen woningen Grondwatervoorziening Toepasbaar Niet toepasbaar vanwege beperkingen woningen Niet toepasbaar vanwege beperkingen woningen Voor het gebied zijn technisch alle opties qua warmtelevering mogelijk. Uit de rapportages van Boom is echter gebleken dat het grootste deel van de woningen niet geschikt zijn om zodanig te renoveren dat deze kunnen worden aangesloten op laag temperatuur verwarming of grondwater. De opties binnen deze categoriën zijn dan ook waarschijnlijk alleen tegen hoge, individuele kosten toe te passen. Alleen hoog temperatuur warmtedistributie is daarmee een optie voor alle woningen. Een alternatief zou zijn om (ook) een grondwaternet aan te leggen voor de woningen waar een individuele warmtepomp of warm bouwen wel mogelijk is. Een voorwaarde is dan wel dat deze woningen voldoende dicht bij elkaar liggen (minimaal 20 woningen aaneengesloten) om dit mogelijk te maken. Vanuit het oogpunt van verduurzaming is geothermie qua hoog temperatuur warmtevoorziening de meest logische optie. Daarvoor moet het project wel behoorlijk opgeschaald worden naar ongeveer tot huishoudens die aangesloten worden. Voor de houtketel en de bio-wkk is met name de opslag van biobrandstof in stedelijk gebied problematisch. Daarvoor is veel extra ruimte nodig. Verder is de financiële prestatie van de bio-wkk sterk afhankelijk van het feit of de opgewekte elektriciteit gesaldeerd mag worden. Er is in dit onderzoek aangenomen dat saldering is toegestaan, maar in de praktijk kan dat moeilijk liggen. Voor de laagtemperatuurwarmtevoorziening is een warmtepompsysteem het meest geschikt. Hierbij kan gekozen worden tussen zowel een open bronsysteem in de bodem als warmtebron of het riool als warmtebron. Het voordeel van de bodem als bron is dat er in de zomer ook koude aan de woningen geleverd kan worden, dat levert een verhoogd comfortniveau op. Het nadeel is dat voldaan moet worden aan de grondwaterwet en er dus een bodembalans gerealiseerd moet worden. Bij het gebruik van het riool als bron zijn er nog veel onzekerheden, bijvoorbeeld over hoeveel warmte er precies uit het riool gewonnen kan worden. Voor het grondwatersysteem kan gekozen worden tussen een open bronsysteem (warmteen koudeopslag) of gesloten bronsysteem (verticale bodemwarmtewisselaars). Het eerste systeem is goedkoper, maar minder makkelijk op te schalen. Dat kan bij een verticale AMES434693

8 bodemwarmtewisselaar makkelijker. Verder biedt een grondwatersysteem de flexibiliteit om te kiezen voor een individuele warmtepomp of voor het concept Warm bouwen. Voor de opwekking van duurzame elektriciteit is de inzet van pv-panelen het meest logisch. Deze techniek is relatief goedkoop en zeer makkelijk op te schalen. Een aandachtspunt hierbij is het beschikbare dakoppervlak, rekening houdend met beschermd stadsgezicht, beschaduwing, et cetera. Als een collectieve oplossing voor de Weteringbuurt toegepast wordt, moet ook goed naar de organisatorische kant van het verhaal gekeken worden. 2.2 Aanbevelingen In dit onderzoek is gekeken naar de mogelijkheden om door middel van collectieve voorzieningen de Weteringbuurt te verduurzamen. Daarnaast is door adviesbureau BOOM een onderzoek gedaan naar de mogelijkheden op woningniveau. de eerste aanbeveling is om een beslissing te nemen over het al dan niet gezamenlijk realiseren van een collectieve warmteopwekking. wanneer dit besluit positief is, dan is de volgende keuze de afweging tussen een collectief concept voor alle woningen (en dus hoog temperatuur), of een net voor alleen die woningen waar laag temperatuurverwarming en/of warm bouwen mogelijk is. In dat geval is een grondwaternet de meest voor de hand liggende optie. bij toepassing van een grondwaternet, het verder onderzoek naar de mogelijkheid van een grondwatersysteem (vergunningen, overige onttrekkers etc); verder onderzoek naar het potentieel van pv-panelen in de Weteringbuurt door middel van een inventarisatie van het beschikbare dakoppervlak; aanvullend onderzoek naar de mogelijkheden voor het aanleggen van een leidingtracé in de Weteringbuurt; organisatie van verduurzamen van Weteringbuurt verder uitwerken (Energie BV voor de buurt); samenhangend pakket van maatregelen en organisatorische aspecten uitwerken in business case AMES

9 3 Inleiding Gemeente Amsterdam heeft hoge ambities op het gebied van CO 2 -reductie: de uitstoot moet in 2025 met 40% gereduceerd zijn ten opzichte van de uitstoot in Deze ambitie geldt voor de gemeente als geheel en dus ook voor de verschillende stadsdelen van de gemeente Amsterdam. Het stadsdeel Centrum wil zo veel mogelijk bijdragen aan deze doelstelling door concrete verduurzaming te stimuleren. Binnen het stadsdeel Centrum ligt de Weteringbuurt. In deze wijk is vanuit de buurtvereniging Wetering Verbetering het project Wetering Duurzaam opgestart. In dit project is het doel het energieneutraal maken van de Weteringbuurt. Hiermee is de Weteringbuurt de eerste wijk in Amsterdam die gaat onderzoeken hoe de monumentale panden die in de wijk staan energieneutraal gemaakt kunnen worden. De uiteindelijke resultaten in de Weteringbuurt moeten een voorbeeld zijn voor de rest van de (binnen)stad. Dat betekent dus dat de Weteringbuurt een koploper is als het gaat om verduurzamen en het is dan ook de bedoeling dat Wetering Duurzaam als voorbeeld en inspiratie dient voor andere, soortgelijke initiatieven. 3.1 Doel Het doel van dit onderzoek is inzicht te krijgen in de maatregelen die mogelijk zijn en bijdragen aan de doelstelling om energieneutraal te zijn. Bij het energieneutraal maken van een bestaande wijk zal uiteindelijk een samenhangend pakket van woninggebonden, individuele maatregelen en gebiedgebonden, collectieve maatregelen samengesteld moeten worden. In dit onderzoek is gekeken naar collectieve maatregelen die bijdragen aan de ambitie van energieneutrale wijk de Weteringbuurt. De individuele, woninggebonden maatregelen zijn door Boom onderzocht. 3.2 Leeswijzer In hoofdstuk 4 worden de uitgangspunten van het onderzoek toegelicht. Daarna wordt in hoofdstuk 5 ingegaan op de aspecten en kosten van een distributienet voor de distributie van warmte. De mogelijke collectieve opwekkingsmethoden van duurzame warmte worden besproken in hoofdstuk 6 en in hoofdstuk 7 wordt aangegeven op welke manieren ook de elektriciteit duurzaam opgewekt kan worden. Tot slot wordt in hoofdstuk 8 ingegaan op de verschillende organisatorische en juridische aspecten bij het toepassen van collectieve maatregelen AMES434693

10 4 Uitgangspunten onderzoek In dit hoofdstuk worden de uitgangspunten van deze energiestudie toegelicht. Daarbij wordt aandacht gegeven aan de omvang van de wijk, de energievraag van de wijk en technische en financiële uitgangspunten. 4.1 De Weteringbuurt De Weteringbuurt is een wijk in het centrum van Amsterdam en wordt omsloten door de Vijzelgracht, Prinsengracht, Spiegelgracht en Weteringschans. Het gebied is weergegeven in figuur 4.1. figuur 4.1 De Weteringbuurt In de wijk Weteringbuurt zijn ongeveer 800 huishoudens die in totaal bestaan uit ongeveer personen. Het grondgebied van de Weteringbuurt is ongeveer 8 hectare. Dat betekent dat de dichtheid van woningen/huishoudens per hectare ongeveer 100 woningen/huishoudens per hectare is. Het gebied wordt aan de oostzijde begrensd door de Vijzelgracht waar het tracé van de Noord-Zuidlijn van de Amsterdamse metro langs komt. Daarnaast loopt de Prinsengracht door de wijk en wordt de wijk aan de zuidwestzijde begrensd door de singel. 4.2 Energievraag Het doel van Wetering Duurzaam is energieneutraal te worden. Dat betekent dat er over een jaar gezien netto geen energie wordt afgenomen van het energienet. Daarbij gaat het om zowel elektriciteit als om gas. Om een inschatting te maken welke maatregelen genomen moeten worden om tot dit ambitieniveau te komen, is het nodig dat er een beeld is van het energiegebruik van de wijk. Boom heeft het gasverbruik van een aantal woningen in de Weteringbuurt doorgegeven. Op basis daarvan is vastgesteld dat het gemiddelde gasverbruik van een huishouden in de referentiesituatie m³ per jaar is. Dat is inclusief het gasverbruik voor tapwater. Er is aangenomen dat van dit totale gasverbruik 15% gebruikt wordt voor warm tapwater en dus 85% voor de verwarming van de woning AMES

11 Het gasverbruik van de huishoudens voor de verwarming van de woning zal door gebouwgebonden maatregelen dalen. Omdat op het moment van opstellen van dit rapport nog niet bekend is welke maatregelen op gebouwniveau toegepast zullen worden en welke besparing dat oplevert, is er een gemiddelde besparing op het gasverbruik voor ruimteverwarming van 40% aangehouden. Deze besparing is meegenomen in het uitgangswaarden voor het gasverbruik. Voor het elektriciteitsgebruik zijn geen verbruiksgegevens bekend. Daarom wordt voor het elektriciteitsgebruik het standaard gebruik van een huishouden in Nederland aangehouden op basis van referentiecijfers van Agentschap NL. Bovenstaande leidt tot het volgende energieverbruik van een huishouden in de Weteringbuurt nadat energiebesparende maatregelen zijn toegepast: Gasverbruik verwarming: m³ per jaar. Gasverbruik tapwater: 300 m³ per jaar. Elektriciteitsverbruik: kwh per jaar. Dat betekent dat alle huishoudens (800) in de Weteringbuurt gezamenlijk m³ gas en kwh per jaar gebruiken. Dat is een gezamenlijke uitstoot van kg per jaar. 4.3 Demarcatie Dit deel van het onderzoek naar de mogelijkheden voor een energieneutraal Weteringbuurt richt zich op de collectieve mogelijkheden. De mogelijkheden voor de verbetering aan de woningen, opwekmogelijkheden in de woningen en andere woninggebonden mogelijkheden zijn onderzocht door Boom. De resultaten in dit rapport betreffen alleen het collectieve deel. De investeringen in de noodzakelijke woningaanpassingen staan niet in deze rapportage, maar in de individuele rapportage van Boom. Binnen de collectieve mogelijkheden voor de warmtevoorziening die er zijn voor de Weteringbuurt wordt er onderscheid gemaakt in drie onderdelen: opwekking van de warmte, technische ruimte, distributie naar de woningen. De opwekking van warmte is de technologie en alle bijkomende onderdelen voor de opwekking van de warmte en het transport van de warmte naar de technische ruimte. In de technische ruimte is de aansluiting op het distributiesysteem door middel van een warmtewisselaar en regeltechniek geregeld. Vanuit de technische ruimte wordt de ruimte door middel van een distributienet gedistribueerd naar de verschillende aangesloten woningen. 4.4 Financiële uitgangspunten Van de verschillende mogelijkheden voor een collectieve energievoorziening wordt een inschatting gemaakt van de investeringskosten voor een aantal systeemgroottes. De inschatting van de investeringskosten is gebaseerd op kengetallen en is in deze studie indicatief. De gebruikte kengetallen voor de investeringskosten zijn gevalideerd door AgentschapNL. Omdat voor sommige onderdelen onvoldoende informatie beschikbaar is om een inschatting van de investeringskosten te maken, wordt er voor deze onderdelen een stelpost voor de investeringskosten opgenomen. Dat is dan aangegeven bij het betreffende onderdeel. Naast de initiële investeringskosten, is er in een aantal opties ook sprake van herinvesteringskosten, vaak na vijftien jaar. Een indicatie van de herinvesteringskosten AMES434693

12 zullen ook bij de verschillende mogelijkheden voor de collectieve energievoorziening genoemd worden. Voor de verschillende mogelijkheden wordt uitgegaan van een projectduur van dertig jaar. Dat betekent dat als een onderdeel uit het systeem een levensduur van tien jaar heeft, er op twee momenten (na tien jaar en na twintig jaar) herinvesteringen gedaan moeten worden Besparingen Naast een inschatting van de investeringskosten wordt er ook een inschatting gemaakt van de besparing op de energiekosten van een huishouden. Hiervoor worden de energielasten in de uitgangssituatie vergeleken met de energielasten als de betreffende maatregel wordt toegepast. De uitgangssituatie is de situatie na de toepassing van woninggebonden maatregelen. De besparing wordt dus berekend op basis van het energieverbruik zoals dat is gegeven in paragraaf 4.2. Ook hier geldt dat de gegeven besparingen indicatief zijn op basis van kentallen van de verschillende mogelijkheden die bekeken worden. De energieprijzen die worden aangehouden, zijn als volgt. Gasprijs: 0,52 per m³. Elektriciteitsprijs: 0,16 per kwh. De energieprijzen omvatten alle variabele kosten, exclusief de btw. De variabele energiekosten exclusief btw voor een huishouden zijn dus 1.324,- per jaar Onderhoudskosten Met de toepassing van collectieve voorzieningen zijn ook onderhoudskosten van de voorzieningen gemoeid. In deze studie worden de onderhoudskosten van de verschillende mogelijkheden afgezet tegen de onderhoudskosten die in de referentiesituatie gelden. De onderhoudskosten in de referentiesituatie bestaan uit het onderhoud aan de cv-ketel in de woningen. Deze onderhoudskosten worden ingeschat op 100,- per jaar per huishouden. De onderhoudskosten voor de duurzame voorzieningen worden ingeschat op basis van kentallen als percentage van de initiële investering Overig Alle overige genoemde bedragen in dit rapport zijn ook exclusief btw, tenzij expliciet anders is vermeld AMES

13 5 Distributie van warmte Om een bestaande wijk energieneutraal te maken, zal onder meer de warmtevoorziening onder de loep moeten worden genomen. Omdat het in dit deel van het onderzoek over collectieve voorzieningen gaat, zal er voor collectieve verwarmingssystemen ook gekeken moeten worden naar de distributie van het water voor verwarming. In dit hoofdstuk wordt ingaan op de drie typen distributie: HT-net (circa 70 C), LT-net (circa 40 C) en grondwater (circa 12 C). Voor elk type dis tributiesysteem wordt een indicatie van de investeringskosten gegeven op basis van bouwdichtheid. 5.1 Demarcatie distributie van warmte In dit hoofdstuk worden de verschillende typen distributienetten behandeld en in hoofdstuk 6 worden de verschillende mogelijkheden voor de collectieve opwekking van duurzame warmte besproken. Voor de duidelijkheid wordt hier aangegeven wat tot het systeem van de opwekking van duurzame warmte hoort en wat bij de distributie hoort. In het figuur in paragraaf 4.1 is de Weteringbuurt weergegeven. In dit deel van het onderzoek is distributie het verplaatsen van warm water of grondwater in het gearceerde deel van het figuur, oftewel binnen de Weteringbuurt. Alles wat buiten dit gebied aan transport van (warm) water gebeurt, hoort bij het opwekkingssysteem. Dit onderscheid wordt hier expliciet gemaakt om de inschatting van de investeringskosten helder te houden. 5.2 Hoogtemperatuur(HT-)distributienet Voor het verwarmen van woningen wordt over het algemeen gebruikgemaakt van warm water. In het geval van standaard gasketels wordt het water opgewarmd tot 70 C á 90 C (aanvoertemperatuur). Dit warme water wordt gebruikt om, vaak door middel van radiatoren, een ruimte op te warmen tot ongeveer 20 C en daarna op temperatuur te houden. Hierdoor koelt het water af tot ongeveer 50 C á 70 C (retourtemperatuur). Het gebruik van warm water op dit temperatuursniveau wordt ook wel hoogtemperatuur(ht-) verwarming genoemd. Het water moet naar de woningen worden getransporteerd om gebruikt te kunnen worden voor verwarming. De investeringskosten voor een HT-distributienet zijn afhankelijk van de woningdichtheid van de woningen die aangesloten zijn op het distributienet. In tabel 5.1 is een indicatie van de investeringskosten van een HT-distributienet gegeven voor verschillende woningdichtheden. tabel 5.1 Woningdichtheid Indicatie investeringskosten HT-distributienet per woning 12,5 woningen/ha 6.630,- 25 woningen/ha 3.900,- 40 woningen/ha 2.535,- 70 woningen/ha 1.560,- De kosten voor een distributienet voor warm tapwater, dat ook geleverd wordt op een hoog temperatuursniveau, zijn in tabel 5.2 gegeven. Bij een collectieve warmtevoorziening kan er ook gekozen worden voor de opwekking van tapwater in de woning. In dat geval hoeft er geen distributienet voor warm tapwater aangelegd worden AMES434693

14 tabel 5.2 Indicatie investeringskosten warm tapwater distributienet Woningdichtheid per woning 12,5 woningen/ha woningen/ha woningen/ha woningen/ha De bovenstaande tabellen kunnen gebruikt worden om te berekenen wat de investeringskosten zijn als een bepaald aantal huizen wordt aangesloten. 5.3 Laagtemperatuur(LT-)distributienet Tegenwoordig zijn er ook verwarmingssystemen die werken met lagere temperaturen. Daarbij wordt dan een aanvoertemperatuur gehanteerd van ongeveer 30 C - 45 C. Dit warme water wordt dan gebruikt om de ruimte op te warmen of op temperatuur te houden. Daardoor koelt het water af tot ongeveer 20 C - 30 C. Wanneer een verwarmingssysteem werkt met deze temperaturen, spreekt men van laagtemperatuur(lt-)verwarming. Het voordeel van LT-verwarming is dat er duurzame technieken zijn die met een goed rendement water van 30 C tot 45 C kunnen maken. Hie rdoor wordt het aantrekkelijker om duurzame technieken toe te passen. Een aandachtspunt is dat er gebruik gemaakt moet worden van een LT-afgiftesysteem. De standaard radiatoren zijn over het algemeen niet geschikt om aan te sluiten op een LT-verwarmingssysteem. Een afgiftesysteem dat wel geschikt is voor LT-verwarming is bijvoorbeeld vloerverwarming. Daarnaast moet goed gekeken worden of de woning goed genoeg geïsoleerd en kierdicht is. Ook dit water moet naar de woningen worden getransporteerd, om gebruikt te kunnen worden voor verwarming van de woning. De investeringskosten zijn gegeven in tabel 5.3, afhankelijk van de woningdichtheid. tabel 5.3 Woningdichtheid Indicatie investeringskosten LT-distributienet per woning 12,5 woningen/ha 5.525,- 25 woningen/ha 3.250,- 40 woningen/ha 2.113,- 70 woningen/ha 1.300,- 5.4 Grondwater-/koudwaterdistributienet In paragraaf 6.3 komen ook mogelijkheden voor om met een collectieve grondwatervoorziening individuele warmtepompen in de woning te bedienen. Daarvoor is een grondwaterdistributienet noodzakelijk. Daarnaast is er een aantal mogelijkheden waarbij ook duurzame koude geleverd kan worden aan de woningen (bij de warmte- en koudeopslagsystemen (wko). Om de koude nuttig te gebruiken in de woningen is er een koudwaterdistributienet nodig. Dit koudwaterdistributienet is nagenoeg gelijk aan een grondwaterdistributienet, omdat er met dezelfde temperaturen gewerkt wordt. Daarom zijn in deze paragraaf in tabel 5.4 de inschattingen van de investeringskosten voor zowel een grondwaterdistributienet als een koudwaterdistributienet weergegeven AMES

15 tabel 5.4 Indicatie investeringskosten grondwater- en koudwaterdistributienet Woningdichtheid per woning 12,5 woningen/ha 2.700,- 25 woningen/ha 1.500,- 40 woningen/ha 1.050,- 70 woningen/ha 650,- 5.5 Bijkomende kosten distributienetten Bij de aanleg van een distributiesysteem moet er in de woningen ook een aansluiting gemaakt worden die de waterstromen kan verwerken in de woning. Bij een warm water aansluiting (zowel cv-water als tapwater) noemt men die aansluiting een stadsverwarmingset. Als er grondwater of koude naar de woning getransporteerd wordt, is een koudwateraansluiting nodig. Hieronder staan de kosten per woning voor deze twee typen aansluiting. Stadsverwarmingset: 1.750,- per woning. Koudwateraansluiting 500,- per woning. Dus een woning die zowel warmte als koude geleverd krijgt, moet zowel een stadsverwarmingset als een koudwateraansluiting krijgen. 5.6 Overzicht maatregelen versus distributienetten Het type distributienet dat moet worden toegepast is sterk afhankelijk van de opwekkingsmethode en/of het afgiftesysteem in de woning. In tabel 5.5 staat een kort overzicht van welk distributienet in de verschillende gevallen van opwekking in de woning moet worden toegepast. tabel 5.5 Type opwekking Overzicht toepassingsgebied distributienetten Hoogtemperatuurnet Laagtemperatuurnet Grondwater net Geen eigen opwekking in de woning HT-verwarmingssysteem X Geen eigen opwekking in de woning LT-verwarmingssysteem X Individuele warmtepomp in woning LT-verwarmingssysteem Warm bouwen concept in woning LT-verwarmingssysteem X X AMES434693

16 De verschillende technologische opties die bij de verschillende type distributienetten passen, zijn in tabel 5.6 weergegeven. In het volgende hoofdstuk worden de mogelijke maatregelen voor de opwekking van duurzame warmte besproken. tabel 5.6 Maatregel Distributienet per maatregel HT-waterdistributie Warmtapwaterdistributie LT-waterdistributie Koudwaterdistributie Grondwaterdistributie Geothermie Houtketel Bio-wkk X X X Restwarmte (HT) X WKO + warmtepompen X X X Rioolwarmte + warmtepompen X X HT-opslag X X Restwarmte (LT) X X WKO-bron Bodemwarmtewisselaars X X 5.7 Leidingtracé in de wijk Bij het toepassen van een collectief systeem zal een distributienet/leidingnet in de wijk aangelegd moeten worden. In deze paragraaf wordt gekeken naar de mogelijkheden voor een dergelijk tracé Bestaande mogelijkheden leidingtracé in de Weteringbuurt Allereerst is er gekeken of er bestaande mogelijkheden zijn waar een collectief verwarmingssysteem gebruik van kan maken. Er zijn bronnen die aangeven dat er een oud gemetseld riool in de Weteringbuurt aanwezig is. Daar zou gebruik van gemaakt kunnen worden. In figuur 5.1 is met rode lijnen het tracé van dit oude riool ingetekend. Het eerste riool loopt dus tussen de 1 e Weteringdwarsstraat en de 2 e Weteringdwarsstraat en het tweede riool loopt tussen de 2 e Weteringdwarsstraat en de 3 e Weteringdwarsstraat, beide vanaf de Vijzelgracht tot de Weteringstraat. figuur 5.1 Schematische weergaven van locatie gemetselde riolering 12397AMES

17 Collectieve energievoorzieningen Wetering Duurzaam Bij Gemeente Amsterdam is het bestaan van dit oude gemetselde riool niet bekend. Dit kan te maken hebben met het feit dat het gemetselde riool volgens de bovenstaande tekening niet in gemeentelijke grond ligt Ruimte voor leidingtracé Als er een nieuw leidingtracé in de Weteringbuurt aangelegd moet worden, moet gekeken worden waar ruimte is voor extra leidingwerk. In figuur 5.2 is weergegeven welke leidingen al in de verschillende straten aanwezig zijn. figuur 5.2 Indicatie van aanwezige leidingen in Weteringbuurt Er is in de Weteringbuurt nog wel enige ruimte om een distributienet aan te leggen. Wel is hierbij voorzichtigheid geboden omdat er de grond in een aantal straten redelijk vol ligt met leidingwerk. In de Weteringstraat is relatief veel ruimte voor extra leidingwerk Moment van aanleggen leidingtracé Het meest logische moment om een nieuw leidingtracé in de Weteringbuurt aan te leggen is als er al werkzaamheden plaatsvinden waarvoor de straten worden opengebroken. Er is een natuurlijk moment als in 2015 de Spiegelgracht open gaat. Verdere plannen voor het openbreken van straten in de Weteringbuurt door Gemeente Amsterdam zijn op dit moment niet bekend. Het voordeel van een natuurlijk moment is dat de investeringskosten voor een leidingtracé zullen dalen, omdat de kosten voor het openbreken en graafwerk al gemaakt worden. Vanuit Alliander is aangegeven dat het de bedoeling is dat Gemeente Amsterdam en Alliander en eventueel andere partijen zoals Waternet aangeven wat hun investeringsplannen voor de komende jaren zijn. Als blijkt dat bepaalde investeringen en plannen gekoppeld kunnen worden, kan er een financieel voordeel ontstaan voor het aanleggen van een leidingtracé in de Weteringbuurt AMES434693

18 6 Opwekking duurzame warmte In dit hoofdstuk wordt een overzicht gegeven van de mogelijke collectieve maatregelen voor de opwekking van duurzame warmte die bijdragen aan de verduurzaming van de wijk Wetering. Van elke maatregel wordt eerst een omschrijving gegeven. Daarna worden de aandachtspunten bij de maatregelen toegelicht en wordt aangegeven wat de indicatieve investeringskosten en de indicatieve besparingen zijn. Bij de investeringskosten en besparingen worden drie scenario s qua aantal huishoudens meegenomen: 20 huishoudens, 300 huishoudens, 800 huishoudens. De maatregelen zijn geclusterd weergegeven, waarbij de volgende clusters zijn aangehouden: duurzame hoogtemperatuur(ht-)warmte; duurzame laagtemperatuur(lt-)warmte; distributie grondwater. Bij de indicatieve investeringskosten van de verschillende maatregelen die in dit hoofdstuk zijn gegeven, zijn de investeringskosten voor het distributienet niet meegenomen. 6.1 Technische ruimte Bij elke collectie-optie voor warmtelevering wordt een technische ruimte gerealiseerd. Voor de investeringskosten voor de technische ruimte is per maatregel een stelpost opgenomen. Het is op dit moment niet duidelijk waar de technische ruimte precies moet komen en welke obstakels daarbij komen kijken. Het ruimtebeslag van de technische ruimte verschilt per scenario van het aantal huishoudens dat wordt aangesloten. In tabel 6.1 staat een indicatie van het ruimtebeslag voor de technische ruimte per scenario. tabel 6.1 Indicatie van ruimtebeslag technische ruimte Ruimtebeslag 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Technische ruimte +/- 10 m² +/- 60 m² +/- 150 m² Als er een optie toegepast wordt met biobrandstof (zie paragraaf en paragraaf 6.2.3) moet ook extra ruimte gereserveerd worden voor de opslag van de biobrandstof. Als dit voor een grote installatie moet gebeuren, is de benodigde ruimte voor de biobrandstof ongeveer 50 tot 70m². 6.2 Duurzame hoogtemperatuurwarmte In deze paragraaf wordt een aantal maatregelen die gebruik maken van HT-warmte besproken Geothermie Simpele omschrijving Bij geothermie wordt gebruik gemaakt van de warmte van de aarde, daarom wordt het ook wel aardwarmte genoemd. Er wordt warm water (ongeveer 75 C) vanaf ongeveer 2 kilomet er diepte uit bodem opgepompt en dat warme water wordt gebruikt om de woningen te verwarmen. Daardoor koelt het water af (de warmte is namelijk aan de woningen overgedragen) en het afgekoelde water wordt op een ander punt terug in de bodem gestopt AMES

19 Uitgebreide omschrijving Hoe dieper men in de aardbodem komt, hoe hoger de temperatuur wordt. Deze stijging bedraagt circa 3 C per 100 meter. Op sommige plaats en komen ook op grote dieptes watervoerende lagen voor. Bij een geothermisch systeem wordt uit zo n watervoerende laag op 500 tot m diepte warm water opgepompt. Het water in deze aardlagen heeft een temperatuur van zo n 50 tot 150 graden Celsius. Dit water kan zonder naverwarming gebruikt worden voor warmtelevering via een warmtenet aan woningen en utiliteitsgebouwen. Na gebruik wordt het water weer terug in de aarde gepompt. De bron van geothermische energie is de nucleaire activiteit in de kern van de aarde. Hiervandaan wordt de warmte langzaamaan geleid naar de buitenste schil. Er wordt dus geen gebruik gemaakt van fossiele brandstoffen voor de verwarming. Hierdoor neemt de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen af en is de warmteprijs voor de komende dertig jaar min of meer gegarandeerd stabiel. Door het gebruik van een geothermische bron zal de temperatuur afnemen. Na circa dertig jaar is de temperatuur van de bron zover afgekoeld dat deze niet meer bruikbaar is. Er kunnen dan nieuwe bronnen worden aangelegd. De oude bronnen zullen na verloop van tijd wel weer opwarmen. In het algemeen wordt er ook gebruik gemaakt van een piekketel. Deze piekketel wordt ingeschakeld als er een piekvraag in de warmte is. Het geothermiesysteem levert de basis voor de verwarming en de piekketel levert de pieken in de warmtevraag. Voor de toepassing van geothermie is een vergunning in het kader van de mijnbouwwet noodzakelijk. Omvang systeem Om geothermie te gebruiken voor de verwarming van woningen, is een uitgebreid systeem nodig. Het systeem bestaat uit de volgende onderdelen. Geothermisch doublet: twee bronnen op ongeveer 2,5 kilometer diepte. Piekketel. Technische ruimte met warmtewisselaar en pompen. Bij dit systeem is aangenomen dat er water van 80 C omhoog gepompt wordt en dat het met 40 C weer wordt teruggepompt. Het debiet is 150 m³/h, waarmee het thermisch vermogen van het geothermiedoublet bijna 7 MegaWatt is. In een standaard systeem wordt er nog 10 tot 14 MegaWatt aan piekketel bijgezet. Dat levert een systeem op dat genoeg vermogen heeft voor ongeveer woningen. Wanneer er geen piekketel toegepast wordt, is het vermogen genoeg voor ruim woningen. Aandachtspunten Bij de toepassing van geothermie moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden. Aanleggen geothermiedoublet in stedelijk gebied is zeer lastig, in verband met overlast voor omwonenden. Er moet eerst bodemonderzoek gedaan worden naar de aanwezigheid van watervoerende lagen in de bodem en de diepte waarop deze lagen voorkomen. Bij de aanleg van een geothermisch doublet is een vergunning in het kader van de mijnbouwwet nodig AMES434693

20 In tabel 6.2 is de indicatie van de investeringskosten voor geothermie gegeven. tabel 6.2 Indicatie investeringskosten geothermie Onderdeel Opmerking Doublet ,- Twee bronnen op 2,5 km diepte, bronpompen, filters Piekketel - Hoeft voor 800 woningen niet toegepast te worden Technische ruimte (STELPOST) Totaal , ,- Warmtewisselaar, pompen Investering per woning ,- Bij 800 woningen Herinvesteringen De belangrijksten herinvesteringskosten zijn na vijftien jaar en betreffen de pompen van het geothermiesysteem. Er wordt ingeschat dat deze herinvesteringskosten ongeveer ,- tot ,- bedragen. Energiekosten Uitgaande van een systeem waarbij alleen geothermie gebruikt wordt voor de warmtelevering aan de woningen (en dus geen piekketel) is de besparing op de energierekening ongeveer ,- per huishouden per jaar. Onderhoudskosten De onderhoudskosten voor een geothermiesysteem van deze omvang bedragen ongeveer ,- per jaar. Dat is, ervan uitgaande dat alle huishoudens aangesloten worden, 250,- per jaar per huishouden. De onderhoudskosten in de referentiesituatie zijn ongeveer 100,- per huishouden. Milieu-impact Bij het gebruik van een geothermiedoublet als warmtebron (zonder piekketels) wordt alleen elektriciteit gebruik voor de bronpompen en de distributiepompen. De totale CO 2 -uitstoot ligt ongeveer 85% lager dan wanneer er met individuele ketels verwarmd wordt Collectieve houtketel Simpele omschrijving Een houtketel werkt volgens hetzelfde principe als een standaard ketel alleen wordt er geen gas maar hout als brandstof gebruikt. Dat betekent dus dat er hout verbrand wordt en dat de warmte die daarbij vrij komt, gebruikt wordt om water te verwarmen. Met dat warme water worden de woningen verwarmd. De brandstof die wordt gebruikt, bestaat uit samengeperste zaagselbrokken, ook wel houtpellets genoemd. Uitgebreide omschrijving Een houtketel is een verwarmingsketel die hout als brandstof gebruikt in plaats van gas. Het rendement van een houtketel ligt, bij normaal continu bedrijf, boven de 90%. Het condenseren van de rookgassen is met de huidige houtketel niet mogelijk. De rookgassen bevatten namelijk zuren, die tot corrosie kunnen leiden indien deze gecondenseerd worden. Bij het installeren van een houtketel dient de retourtemperatuur daarom altijd boven de condensatietemperatuur van de rookgassen te zijn. Een houtketel is qua afmetingen aanzienlijk groter dan een gasgestookte ketel. Niet alleen de ketel neemt meer plaats in, maar daarnaast dient er ruimte gereserveerd te worden voor het volgende. Een rookgasreiniger: deze is nodig om aan de emissie-eisen te kunnen voldoen. Houtopslag: bij houtpellets dient er een opslag te zijn van minimaal 50 m 3, zodat er per keer een volle vrachtwagen met brandstof kan worden afgeleverd. De pellets kunnen 12397AMES

21 met behulp van een flexibele slang in de opslag worden geblazen. Voor de opslag van houtpellets is er een aantal mogelijkheden: in een bunker of separate ruimte in de technische ruimte; in een silo in de bodem of in een container. Een andere mogelijkheid voor plaatsing van de houtketel is in een (zee)container buiten de technische ruimte. Deze container kan bovendien dienst doen als opslag voor de houtpellets. Het voordeel is dat er geen bouwkundige ruimte voor gereserveerd hoeft te worden binnen de technische ruimte en dat de container ook gebruikt kan worden voor de opslag van snoeihout (houtsnippers). Brandstof De belangrijkste keuze bij het toepassen van een houtgestookte ketel is het type brandstof. Bij het gebruik van een houtketel zijn er grofweg drie mogelijkheden. Verse houtsnippers: deze zijn afkomstig uit het onderhoud van bossen, parken en plantsoenen. Gesnoeide takken worden versnipperd, waarbij de geproduceerde snippers zonder verdere bewerking als brandstof wordt toegepast. Droge houtsnippers: dit zijn met name houtsnippers afkomstig van schoon afvalhout van houtverwerkende bedrijven of particulieren. Het kunnen echter ook verse houtsnippers zijn die gedroogd zijn. Houtpellets: dit zijn geperste brokjes hout. Het hout dat van diverse afkomst kan zijn, heeft hierbij een aantal bewerkingen ondergaan: versnipperen, vermalen, drogen, persen en koelen. In tabel 6.3 worden van bovenstaande brandstoftypes de belangrijkste eigenschappen en randvoorwaarden weergegeven. tabel 6.3 Vergelijking brandstoftypes Verse houtsnippers Droge houtsnippers Houtpellets Energie-inhoud 8 MJ/kg 14 MJ/kg 18 MJ/kg Vochtgehalte 40% - 50% 20% - 25% 6% Asgehalte 1-5% 1-5% 1% Marktprijs brandstof 30,- tot 50,- per ton, sterk afhankelijk van kwaliteit (zandgehalte) 60,- tot 80,- per ton 200,- per ton Duurzaamheid biomassa Biomassa, in dit onderzoek houtpellets of houtsnippers, is een duurzame brandstof. Bij de verbranding van biomassa wordt wel CO 2 uitgestoten, maar dit is CO 2 die eerder in de korte CO 2 -kringloop is opgenomen door de biomassa. Dit wordt schematisch weergegeven in figuur 6.1. figuur 6.1 CO 2-kringloop verbranding biomassa AMES434693

22 Uit figuur 6.1 is op te maken dat de CO 2 die vrijkomt bij het verbranden van biomassa, relatief snel weer wordt opgenomen door andere biomassa en omgezet wordt in zuurstof (O 2 ). Hierdoor wordt de CO 2 -kringloop gesloten en wordt er netto geen CO 2 uitgestoten. Omvang systeem Als een houtketelsysteem gebruikt wordt, zijn de volgende systeemonderdelen nodig: houtketel; piekketel; opslag brandstof; technische ruimte met warmtewisselaar en pompen. Aandachtspunten Bij de toepassing van een houtketel moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden. Bij de keuze van de brandstof voor een houtketel moet rekening worden gehouden met de mate van duurzaamheid van de brandstof. Als er bijvoorbeeld speciaal zaagsel gemaakt moet worden om houtpellets van te maken, dan is dat minder duurzaam dan wanneer er reststromen beschikbaar zijn. Bij een houtketel gelden strenge emissie-eisen als het gaat om uitstoot van deeltjes. Hiervoor moet een rookgasreiniger toegepast worden. Er moet voldoende ruimte gereserveerd worden voor de opslag van de brandstof (bunker, silo, of andere manier van opslag). In tabel 6.4 is de indicatie van de investeringskosten voor een collectieve houtketel weergegeven. tabel 6.4 Onderdeel Indicatie investeringskosten collectieve houtketel 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Houtketel , , ,- Technische ruimte (STELPOST) , , ,- Totaal , , ,- Totaal per woning 6.700, , ,- Herinvesteringskosten na 15 jaar , , ,- Herinvesteringskosten Bij een collectieve houtketel is de levensduur van een groot gedeelte van het systeem vijftien jaar. Daarbij gaat het met name om de ketel zelf en bijbehorende onderdelen. De opslag van de houtpellets heeft een levensduur van dertig jaar. Dat betekent dat de herinvesteringskosten van de collectieve houtketel na vijftien jaar relatief hoog zijn. Energiekosten De besparing op de energiekosten bij de inzet van een collectieve houtketel is tussen de 100,- en 150,- per jaar per huishouden. Hierbij is uitgegaan van de inzet van houtpellets als brandstof voor de houtketel. Onderhoudskosten De onderhoudskosten voor de collectieve houtketel zijn afhankelijk van de investeringskosten. Daarom worden ook de onderhoudskosten per scenario tabel 6.5 weergegeven AMES

23 tabel 6.5 Onderdeel Indicatie onderhoudskosten collectieve houtketel per scenario Meerkosten onderhoud 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Houtketel 110 per jaar per huishouden 40 per jaar per huishouden 5 per jaar per huishouden NB: het gaat hier om de meerkosten voor het onderhoud, de kosten voor het onderhoud in de referentiesituatie zijn hier dus al van afgetrokken. Milieu-impact De milieu-impact is afhankelijk van welk type brandstof gebruikt wordt. Bij het gebruik van een 100% duurzame brandstof kan de CO 2 -uitstoot met ongeveer 85% gereduceerd worden Bio-wkk Simpele omschrijving In een WKK (warmtekrachtkoppeling) wordt zowel warmte als elektriciteit gemaakt. De warmte die wordt gemaakt, wordt gebruikt voor de verwarming van de woningen. De elektriciteit die wordt gemaakt, wordt, voor zover dat kan, gelijk in de woningen gebruikt en anders terug geleverd aan het elektriciteitsnet. In dit geval gebruikt de WKK bio-olie als brandstof, vandaar de term biowkk. Uitgebreide omschrijving WKK staat voor warmtekrachtkoppeling. Met kracht wordt hier in feite elektriciteit bedoeld. Het betreft hier dus een gecombineerde opwekking van warmte en elektriciteit. Als brandstof kan er gebruikgemaakt worden van bijna alle soorten olie of gas. Wanneer er gebruikgemaakt wordt van biologisch materiaal, spreekt men van een bio-wkk. Dit materiaal kan zowel biogas zijn als bio-olie. Biogas-wkk s worden normaal gesproken direct geplaatst bij de plek waar het biogas vrijkomt. Voor stand alone installaties wordt meestal bio-olie gebruikt, omdat dit makkelijker is te transporteren en op te slaan. De bio-olie wordt ter plaatse opgeslagen in een voorraadtank en in een wkk omgezet in warmte en elektriciteit. Omdat dit grote installaties zijn, worden ze doorgaans toegepast bij grote warmtevraag, zoals clusters woningen. Een belangrijk aandachtspunt bij het gebruik van bio-olie is de werkelijke duurzaamheid van de brandstof. Dit dient getoetst te worden aan de eisen die de commissie Cramer hiervoor heeft opgesteld. Het gaat dan om bijvoorbeeld de CO 2 -balans van de hele keten, verdringing van voedselproductie, welvaart en welzijn van de betrokken medewerkers et cetera. Op dit moment zijn er geen oliën die voldoen aan al deze criteria, met uitzondering van afvalproducten (slachtvet, frituurvet et cetera). Aandachtspunten Bij de toepassing van een bio-wkk moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden. Er is ruimte nodig voor de opslag van de biobrandstof (zie paragraaf 6.1). Er zijn verschillende typen bio-wkk s die ook verschillende thermische en elektrische rendementen hebben. Er moet een minimale schaalgrootte zijn. De warmtevraag moet leidend zijn voor de aansturing van de bio-wkk AMES434693

24 Een voorwaarde voor de besparing op de energielasten bij het gebruik van een biowkk is dat de geproduceerde elektriciteit gesaldeerd kan worden (zie ook paragraaf 8.4.1). In tabel 6.6 is de indicatie van de investeringskosten voor een bio-wkk weergegeven. tabel 6.6 Onderdeel Indicatie investeringskosten bio-wkk 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Bio-wkk Niet van toepassing , ,- Technische ruimte (STELPOST) Niet van toepassing , ,- Totaal Niet van toepassing , ,- Totaal per woning Niet van toepassing , ,- Herinvesteringskosten na vijftien jaar Niet van toepassing , ,- Energiekosten De besparing op de energiekosten bij de inzet van een bio-wkk is tussen de 500,- en 600,- per jaar per huishouden. Hierbij is uitgegaan van de inzet van bio-olie als brandstof voor de bio-wkk. Ook is aangenomen dat alle geproduceerde elektriciteit gesaldeerd kan worden. Het is niet zeker of dit in de praktijk ook gerealiseerd kan worden. Onderhoudskosten De onderhoudskosten voor de bio-wkk zijn afhankelijk van de investeringskosten. Daarom worden ook de onderhoudskosten per scenario in tabel 6.7 weergegeven. tabel 6.7 Onderdeel Bio-WKK Indicatie onderhoudskosten bio-wkk per scenario Meerkosten onderhoud 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens 230,- per jaar per huishouden 200,- per jaar per huishouden 180,- per jaar per huishouden NB: het gaat hier om de meerkosten voor het onderhoud, de kosten voor het onderhoud in de referentiesituatie zijn hier dus al van afgetrokken. Milieu-impact De milieu-impact is afhankelijk van welk type brandstof gebruikt wordt. Omdat er ook elektriciteit opgewekt wordt, moet ook de CO 2 -uitstoot van het elektriciteitsverbruik worden meegenomen. Omdat de totale opwekking van elektriciteit van de bio-wkk hoger is dan de elektriciteitsvraag van de huishoudens ligt de CO 2 -besparing boven de 100% Restwarmte Simpele omschrijving Bij het gebruik van restwarmte wordt er gekeken of er in de buurt van de Weteringbuurt een bedrijf of gebouw warmte over heeft. Deze warmte kan dan gebruikt worden voor de verwarming van de woningen. Een industrieel bedrijf heeft vaak restwarmte beschikbaar. Vaak is er een proces in dat bedrijf dat bij hoge temperaturen plaats vindt. Om te zorgen dat de temperatuur niet te hoog wordt, wordt het proces vaak gekoeld met water. Dat water warmt op en geeft normaal gesproken de warmte weer af aan de buitenlucht. In dit geval wordt dus gekeken of deze warmte gebruikt kan worden voor de Weteringbuurt AMES

25 Uitgebreide omschrijving Industriële bedrijven hebben vaak de beschikking over restwarmte van hoge temperatuur. Dit wordt veroorzaakt doordat deze bedrijven warmte nodig hebben op hoge temperatuurniveaus (> 200 C). Warmte van 100 C of m inder is dan afvalwarmte die binnen het bedrijf niet meer gebruikt kan worden. Restwarmte komt met name ook in grote hoeveelheden vrij bij de opwekking van elektriciteit. Deze warmte is van voldoende temperatuur om woningen, kantoren of winkels te verwarmen. Om dit te bereiken, wordt er vanaf het bedrijf waar de restwarmte vrijkomt een leidingnet aangelegd naar de gebouwen die warmte nodig hebben. Dergelijke projecten zijn in Nederland bekend als de stadsverwarmingsprojecten. Omdat er altijd sprake is van een significant warmteverlies door het leidingnet is het energetisch alleen zinvol deze systemen aan te leggen wanneer er gebruik gemaakt wordt van restwarmte. De warmte wordt bij de afnemer geleverd via een stadsverwarmingssetje. Dit is een warmtewisselaar die de warmte onttrekt vanuit het stadsverwarmingsnet en gebruikt binnen het gebouw. Hierdoor is er in het gebouw geen behoefte meer aan een eigen verwarmingssysteem. Aandachtspunten Bij de toepassing van restwarmte moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden. De restwarmte moet waarschijnlijk over een lange afstand getransporteerd worden, wat behoorlijke warmteverliezen oplevert. Er ontstaat afhankelijkheid van een bedrijf dat de warmte levert uit hun proces. Het gebruik van restwarmte is eigenlijk alleen toepasbaar voor grootte clusters woningen. In tabel 6.8 is de indicatie van de investeringskosten voor restwarmte weergegeven. tabel 6.8 Onderdeel Indicatie investeringskosten restwarmtesysteem 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Transportsysteem restwarmte Technische ruimte (STELPOST) , , , , , ,- Totaal , , ,- Totaal per woning , , ,- Herinvesteringskosten na 15 jaar , , ,- Energiekosten De besparing op de energiekosten bij de inzet van hoogtemperatuur restwarmte is tussen de 250,- en 300,- per jaar per huishouden. Hierbij is een afstand van vijf kilometer aangenomen tussen de restwarmtebron en de wijk Weteringbuurt AMES434693

26 Onderhoudskosten De onderhoudskosten voor het restwarmtesysteem zijn afhankelijk van de investeringskosten. Daarom worden ook de onderhoudskosten per scenario in tabel 6.9 weergegeven. tabel 6.9 Onderdeel Indicatie onderhoudskosten restwarmtesysteem per scenario Meerkosten onderhoud 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Restwarmte per jaar per huishouden 50 per jaar per huishouden - 40 per jaar per huishouden NB: het gaat hier om de meerkosten voor het onderhoud, de kosten voor het onderhoud in de referentiesituatie zijn hier dus al van afgetrokken. Milieu-impact De milieu-impact van de restwarmte is sterk afhankelijk van de bron van de restwarmte. Sowieso veroorzaakt de transport van de warmte naar de wijk een bepaalde milieubelasting vanwege de inzet van de transportpompen. Maar als de warmte bijvoorbeeld uit een energiecentrale wordt gekoppeld, kan het rendement van de energiecentrale daardoor afnemen. Dat veroorzaakt ook een toename van de uitstoot die aan de warmte toegekend kan worden. 6.3 Duurzame Laagtemperatuurwarmte In deze paragraaf wordt een aantal maatregelen die gebruikmaken van LT-warmte beschreven Warmte-/koudeopslag (wko) met warmtepompen Bij wko met warmtepompen wordt laagwaardige warmte gebruikt als basis voor de verwarming van gebouwen. Een warmtepomp gebruikt de laagwaardige warmte om water met een temperatuur van 30 C - 45 C te maken. Dat w ater kan dan gebruikt worden voor verwarmingsdoeleinden. De laagwaardige warmte kan uit verschillende bronnen gehaald worden. In de volgende paragrafen wordt dit systeem voor vijf verschillende bronnen behandeld Bodem als bron Simpele omschrijving In de winter is het buiten koud en hebben we binnen warmte nodig. In de zomer is het precies andersom, dan is het buiten warm en hebben we binnen koude (koeling) nodig. Met behulp van een warmte-/koudeopslag (wko) systeem wordt de winterkoude opgeslagen in de bodem om in de zomer mee te koelen en wordt de zomerwarmte opgeslagen in de bodem om in de winter mee te verwarmen. De warmte en de koude worden in twee afzonderlijke bronnen door middel van water in de bodem opgeslagen. Omdat het water dat in de winter uit de bodem komt niet warm genoeg is om direct mee te verwarmen, wordt er een warmtepomp toegepast die de temperatuur van het water verhoogd zodat woningen verwarmd kunnen worden AMES

27 Uitgebreide omschrijving Bij het maken van een warmte-/koudeopslag (wko) worden op afstand van elkaar twee bronnen in de bodem geslagen. Eén warme bron en een koude bron. De warmte die in de zomer het gebouw binnenkomt, wordt gekoeld met koud grondwater uit de koude bron. De warmte wordt hierbij opgeslagen in de warme bron. Deze wordt in de winter gebruikt om het gebouw te verwarmen. Bij realisatie zal de temperatuur van beide bronnen gelijk zijn, circa 12 C. Door het benutten van de bronnen als o pslag, zal er een temperatuurverschil ontstaan in de orde van 8/16 C. Een wko alleen is niet genoeg om het gebouw te verwarmen. Er is in de winter een installatie nodig om de temperatuur van het water verder te verhogen voor verwarming van het gebouw. Hiervoor wordt een warmtepomp gebruikt. Het principe van een warmtepomp is hetzelfde als dat van een koelkast. Bij een koelkast wordt de kast gekoeld en warmte afgestaan aan de omgeving. Een warmtepomp doet hetzelfde met het gebouw en kan bovendien ook het proces omkeren, zodat het gebouw wordt verwarmd. Voor de invulling van pieken in de warmtevraag wordt een kleine ketel bijgeschakeld. Pieken in de koudevraag worden ingevuld met energieopslag en de warmtepomp die dan als koelmachine werkt. Aandachtspunten Bij de toepassing van de bodem als bron voor het systeem moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden. Er moet een bodembalans zijn. Dat betekent dat er per jaar ongeveer evenveel warmte als koude uit de bodem gehaald wordt. Wanneer dit niet het geval is, zal de onbalans gecorrigeerd moeten worden door aanvullend warmte of koude te laden vanuit bijvoorbeeld oppervlaktewater, de lucht of zonnecollectoren. Er moet bodemonderzoek gedaan worden naar de aanwezigheid en diepte van watervoerende lagen. In tabel 6.10 is de indicatie van de investeringskosten voor wko met een warmtepomp weergegeven. tabel 6.10 Onderdeel Indicatie investeringskosten wko met warmtepomp 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Bronsysteem , , ,- Warmtepomp , , ,- Piekketel , , ,- Regeneratie , , ,- Technische ruimte (STELPOST) , , ,- Totaal , , ,- Totaal per woning 9.300, , ,- Herinvesteringskosten na 15 jaar , , ,- Bij de beoordeling van dit systeem moeten eigenlijk de investeringskosten voor een koelmachine in de woningen van de investeringskosten voor wko afgetrokken worden. Bij een wko wordt namelijk ook koude geleverd, terwijl dat in de huidige situatie niet zo is AMES434693

28 Energiekosten De besparing op de energiekosten bij de inzet van de bodem als bron in een wko-systeem is tussen de 20,- en 80,- per jaar per huishouden. Bij de berekening van de besparing op de energiekosten is geen rekening gehouden met het feit dat er in de referentiesituatie geen koeling wordt toegepast. Voor een eerlijke vergelijking moeten de energiekosten voor koeling in de referentiesituatie bij de besparing opgeteld worden. Onderhoudskosten De onderhoudskosten voor het wko-systeem met warmtepomp zijn afhankelijk van de investeringskosten. Daarom worden ook de onderhoudskosten per scenario in tabel 6.11 weergegeven. tabel 6.11 Onderdeel Indicatie onderhoudskosten wko-systeem met warmtepomp per scenario Meerkosten onderhoud 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens WKO + WP 150,- per jaar per huishouden 50,- per jaar per huishouden 35,- per jaar per huishouden NB: het gaat hier om de meerkosten voor het onderhoud, de kosten voor het onderhoud in de referentiesituatie zijn hier dus al van afgetrokken. Milieu-impact Bij het gebruik van wko met de bodem als bron wordt alleen elektriciteit gebruikt voor de bronpompen en de distributiepompen. Verder gebruikt de piekketel gas. De totale CO 2 - uitstoot ligt ongeveer 5-10% lager dan wanneer er met individuele ketels verwarmd wordt. Hierin moet eigenlijk ook het verbruik van koelmachines in de referentie worden meegenomen, omdat het wko-systeem ook koude levert Regeneratie met grachtwater Voor het gebruik van de bodem als bron in een wko-systeem is het verplicht een bodembalans te realiseren. Dat betekent dat er net zo veel warmte aan de bodem wordt onttrokken in de winter als er in de zomer weer ingestopt wordt. Omdat over het algemeen deze twee hoeveelheden behoorlijk uit elkaar liggen, moet er regeneratie toegepast worden. Dat betekent dat het tekort aan warmte aangevuld wordt uit een andere warmtebron. In deze studie is standaard uitgegaan van een energiedak als regeneratievoorziening. Maar in de Weteringbuurt kan er ook gebruikgemaakt worden van het grachtwater. De temperatuur van het grachtwater is niet constant, maar varieert over de seizoenen. Dat betekent dat het grachtwater aan het einde van de zomer relatief warm is. Die warmte kan dan gebruikt worden om de warme bron verder te laden, zodat er weer voldoende warmte voor de winter is. Omdat de temperatuur van het grachtwater varieert, kan het niet als bron voor warmtepompen worden ingezet. In de winter is er namelijk een relatief warme bron nodig voor de warmtepomp. Het grachtwater is dan juist koud. Dat heeft een negatief effect op de efficiëntie van de warmtepompen, waardoor er geen besparing meer gerealiseerd wordt Rioolwarmte als bron Simpele omschrijving Het riool is lauwwarm, ongeveer 18 C. Deze warmte k an gebruikt worden om de woningen te verwarmen. Omdat de temperatuur van het riool niet hoog genoeg is om direct mee te verwarmen, wordt er een warmtepomp toegepast die de temperatuur van het water verhoogd zodat woningen verwarmd kunnen worden. Hiervoor wordt een secundair systeem gebruikt, de woningen worden natuurlijk niet rechtstreeks met rioolwater verwarmd AMES

29 Uitgebreide omschrijving In een riool komt warmte vrij met een temperatuur van ongeveer 16 C á 18 C. Deze warmte kan gebruikt worden als bron voor de warmtepomp die de warmte levert aan de woningen. Hiervoor moet de warmte van het riool getransporteerd worden naar de warmtepompen. Omdat deze warmte vaak op laag temperatuursniveau beschikbaar is, zal het warmteverlies tijdens transport gering zijn. Wel zijn hier investeringskosten mee gemoeid die evenredig zijn met de afstand tot het riool. De warmte kan afgegeven worden aan de warmtepompen door middel van een warmtewisselaar in de technische ruimte. Aandachtspunten Bij de toepassing van het riool als bron voor het systeem moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden. Er moet afgestemd worden met de eigenaar van het riool over het gebruiken van warmte uit het riool. Er moet voldoende flow zijn om voldoende warmte aan de warmtepompen te kunnen leveren. Deze optie is met name interessant als er vervanging van rioolwerk plaatsvindt. In tabel 6.12 is de indicatie van de investeringskosten voor wko met een warmtepomp met het riool als bron weergegeven. tabel 6.12 Onderdeel Indicatie investeringskosten warmtepomp en riool als bron 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Aansluiting op riool (STELPOST) , , ,- Warmtepomp , , ,- Piekketel , , ,- Technische ruimte (STELPOST) , , ,- Totaal , , ,- Totaal per woning 5.100, , ,- Herinvesteringskosten na vijftien jaar , , ,- De post aansluiting op het riool omvat een warmtewisselaar om de warmte uit het riool over te dragen aan water en een transportleiding met pompen om het warme water naar de technische ruimte te transporteren. Energiekosten De besparing op de energiekosten bij de inzet van het riool als bron in een wko-systeem is tussen de 75,- en 125,- per jaar per huishouden. Bij de beoordeling van dit systeem moet eigenlijk de investeringskosten voor een koelmachine in de woningen van de investeringskosten voor WKO afgetrokken worden. Bij een WKO wordt namelijk ook koude geleverd terwijl dat in de huidige situatie niet zo is. Onderhoudskosten De onderhoudskosten voor rioolwarmte met warmtepomp zijn afhankelijk van de investeringskosten. Daarom worden ook de onderhoudskosten per scenario tabel 6.13 weergegeven AMES434693

30 tabel 6.13 Onderdeel Indicatie onderhoudskosten warmtepomp met rioolwarmte per scenario Meerkosten onderhoud 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Riool + WP 30,- per jaar per huishouden - 30,- per jaar per huishouden - 40,- per jaar per huishouden NB: het gaat hier om de meerkosten voor het onderhoud, de kosten voor het onderhoud in de referentiesituatie zijn hier dus al van afgetrokken. Milieu-impact Bij het gebruik van wko met het riool als bron wordt alleen elektriciteit gebruik voor de bronpompen en de distributiepompen. Verder gebruikt de piekketel gas. De totale CO 2 - uitstoot ligt ongeveer 10-15% lager dan wanneer er met individuele ketels verwarmd wordt. Hierin moet eigenlijk ook het verbruik van koelmachines in de referentie worden meegenomen, omdat het wko-systeem ook koude levert Warmte uit ventilatielucht metrolijn als bron Uit het onderzoek van Witteveen+Bos naar de mogelijkheden van het gebruik van restwarmte uit de metrolijn (kenmerk ZZIB van 30 september 2011) blijkt dat het gebruik van restwarmte uit de metrolijn niet haalbaar is. Daarom wordt deze optie hier verder niet uitgewerkt Hoogtemperatuur (HT-)warmteopslag Simpele omschrijving Als er in de zomer in de buurt van de Weteringbuurt warmte vrij komt, kan dat in de bodem (door middel van water) worden opgeslagen. Er kan ook zonnewarmte worden opgeslagen in de bodem. In de winter wordt het warme water weer omhoog gepompt en omdat het een relatief hoge temperatuur heeft, kunnen de woningen direct verwarmd worden. Uitgebreide omschrijving Bij hoogtemperatuurwarmteopslag wordt warmte tussen de 30 C en 80 C in de bodem opgeslagen. Deze warmte kan in de winter worden gebruikt voor de verwarming van woningen. Het voordeel van deze hoge temperaturen is dat er vaak geen warmtepomp toegepast hoeft te worden. In het geval van de Weteringbuurt betekent dat wel dat er warmte met een minimale temperatuur van 40 C opgesl agen wordt. Deze warmte kan afkomstig zijn van omliggende bedrijven die restwarmte produceren in de zomer. Aandachtspunten Bij de toepassing van HT-warmteopslag moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden. HT-warmteopslag kan conflict opleveren met het beleid van de provincie. Hier moet goede afstemming plaatsvinden. De bron moet in de zomer weer geregenereerd worden, de warmte die in de winter onttrokken wordt, moet in de zomer weer in de bodem opgeslagen worden. Er moet rekening gehouden worden met de grondwaterwet. In tabel 6.14 is de indicatie van de investeringskosten voor HT-warmteopslag weergegeven AMES

31 tabel 6.14 Onderdeel Indicatie investeringskosten HT-warmteopslag 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Bronsysteem , , ,- Technische ruimte (STELPOST) , , ,- Totaal , , ,- Totaal per woning , , ,- Herinvesteringskosten na vijftien jaar , , ,- De investeringskosten voor het bronsysteem zijn inclusief een inschatting voor de regeneratie van het systeem. De warmte die in de winter onttrokken wordt aan het systeem moet in de zomer weer geladen worden. Thermische zonne-energie of restwarmte kan hiervoor gebruikt worden. Energiekosten De besparing op de energiekosten bij de inzet van hoogtemperatuuropslag is tussen de 400,- en 450,- per jaar per huishouden. Onderhoudskosten De onderhoudskosten voor het HT-energieopslagsysteem zijn afhankelijk van de investeringskosten. Daarom worden ook de onderhoudskosten per scenario in tabel 6.15 weergegeven. tabel 6.15 Onderdeel Indicatie onderhoudskosten HT-energieopslagsysteem per scenario Meerkosten onderhoud 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens HT-opslag 290,- per jaar per huishouden 190,- per jaar per huishouden 170,- per jaar per huishouden NB: het gaat hier om de meerkosten voor het onderhoud, de kosten voor het onderhoud in de referentiesituatie zijn hier dus al van afgetrokken. Milieu-impact Bij toepassing van hoogtemperatuuropslag wordt alleen elektriciteit gebruikt voor de bronpompen en de distributiepompen. De totale CO 2 -uitstoot ligt ongeveer 60 tot 70% lager dan wanneer er met individuele ketels verwarmd wordt Restwarmte Simpele omschrijving In paragraaf is restwarmte op een hoog temperatuurniveau besproken. Er zijn in de buurt van de Weteringbuurt misschien ook bedrijven die laagtemperatuurrestwarmte beschikbaar hebben in de winter. Deze warmte kan dan gelijk ingezet worden voor de verwarming van de woningen. De warmte kan uitgekoppeld worden bij het betreffende bedrijf of proces door middel van warmtewisselaars en zo naar de Weteringbuurt getransporteerd worden. Een mooi voorbeeld van restwarmte op lage temperatuur is een ijsbaan. In de winter komt er bij de ijsbaan warmte vrij uit het koelsysteem. Normaal gesproken wordt deze warmte aan de buitenlucht overgedragen en gaat dus verloren. Er wordt steeds meer aandacht gegeven aan de vraag of deze warmte ook nuttig ingezet kan worden AMES434693

32 Aandachtspunten Bij de toepassing van restwarmte moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden. Er ontstaat afhankelijkheid van een bedrijf dat de warmte levert uit hun proces. Het gebruik van restwarmte is eigenlijk alleen toepasbaar voor grootte clusters woningen. In tabel 6.16 staat de indicatie van de investeringskosten voor restwarmte gegeven. tabel 6.16 Onderdeel Indicatie investeringskosten restwarmtesysteem 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Restwarmtesysteem , , ,- Technische ruimte (STELPOST) , , ,- Totaal , , ,- Totaal per woning , , ,- Herinvesteringskosten na vijftien jaar , , ,- Energiekosten De besparing op de energiekosten bij de inzet van restwarmte op een laag temperatuurniveau is tussen de 400,- en 450,- per jaar per huishouden. Onderhoudskosten De onderhoudskosten voor het restwarmtesysteem zijn afhankelijk van de investeringskosten. Daarom worden ook de onderhoudskosten per scenario in tabel 6.17 weergegeven. tabel 6.17 Onderdeel Indicatie onderhoudskosten restwarmtesysteem per scenario Meerkosten onderhoud 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens LT restwamte 920 per jaar per huishouden 260 per jaar per huishouden 60 per jaar per huishouden NB: het gaat hier om de meerkosten voor het onderhoud, de kosten voor het onderhoud in de referentiesituatie zijn hier dus al van afgetrokken. Milieu-impact Bij het gebruik van restwarmte op een laag temperatuurniveau wordt alleen elektriciteit gebruikt voor de bronpompen en de distributiepompen. De totale CO 2 -uitstoot ligt ongeveer 70 tot 75% lager dan wanneer er met individuele ketels verwarmd wordt. 6.4 Distributie grondwater De verduurzaming van de warmte in de woningen in de Weteringbuurt kan ook gebeuren door middel van de toepassing van individuele warmtepompen. Dat betekent dat er in elke woning een warmtepomp wordt geïnstalleerd die de warmte aan de woning levert of dat de woningen voorzien moeten worden van het warm-bouwen concept. Voor het transport van de bronwarmte is het noodzakelijk dat er een grondwaterdistributiesysteem aangelegd wordt naar de woningen. In de volgende paragrafen worden de mogelijke bronnen kort besproken. In deze paragrafen zijn de investeringen in de woning niet meegenomen, omdat deze sterk specifiek zijn. In het algemeen geldt dat de investering in een warmtepomp circa bedraagt (bij seriematige aanschaf). De besparing bedraagt maximaal 30% CO 2. Dit levert een reductie van de exploitatiekosten van gemiddeld 200 per jaar AMES

33 6.4.1 Collectieve wko-bron Simpele omschrijving Bij een wko-bron worden er twee bronnen geboord in de bodem, een warme bron en een koude bron. In de winter wordt water van ongeveer 16 C uit de warme bron omhoog gepompt en naar de woningen getransporteerd. Daar wordt het door de individuele warmtepomp gebruikt om de woning te verwarmen. Hierbij koelt het bronwater af tot ongeveer 10 C. Dat water wordt in de koude bron opg eslagen en in de zomer gebruikt om de woningen te koelen. Daarbij warmt het water weer op en wordt het in de warme bron opgeslagen. Zie voor een uitgebreide omschrijving paragraaf Aandachtspunten Bij de toepassing van een collectieve wko-bron moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden. Er moet een bodembalans gerealiseerd worden. Er moet rekening gehouden worden met de grondwaterwet. Er moet bodemonderzoek gedaan worden naar de aanwezigheid en diepte van watervoerende lagen. In tabel 6.18 is de indicatie van de investeringskosten voor collectieve wko-bron weergegeven. tabel 6.18 Onderdeel Indicatie investeringskosten collectieve wko-bron 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Bronsysteem , , ,- Regeneratie , , ,- Technische ruimte (STELPOST) , , ,- Totaal , , ,- Totaal per woning 8.100, , ,- Herinvesteringskosten na vijftien jaar , , ,- NB: in deze investeringskosten zijn de kosten voor de individuele warmtepomp niet opgenomen. Voor de berekening van de omvang en investeringskosten van de regeneratievoorziening is uitgegaan van de verbruiken van de woning en een individuele warmtepomp. Energiekosten Omdat de individuele warmtepomp niet meegenomen is in dit onderdeel, kan er geen indicatie gegeven worden van de nieuwe energiekosten. Daarom kan er dus ook geen besparing worden genoemd. Onderhoudskosten De onderhoudskosten voor het wko-systeem zijn afhankelijk van de investeringskosten. Daarom worden ook de onderhoudskosten per scenario in tabel 6.19 weergegeven AMES434693

34 tabel 6.19 Onderdeel Indicatie onderhoudskosten collectieve wko-bron per scenario Meerkosten onderhoud 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens WKO 20 per jaar per huishouden - 40 per jaar per huishouden - 50 per jaar per huishouden NB: het gaat hier om de meerkosten voor het onderhoud, de kosten voor het onderhoud in de referentiesituatie zijn hier dus al van afgetrokken. NB: de onderhoudskosten voor een individuele warmtepomp zijn hier niet meegenomen. Milieu-impact Ook voor de CO 2 -uitstoot geldt dat de uitstoot van de individuele warmtepomp niet bekend is en dat er daardoor geen inschatting van de CO 2 -reductie gegeven kan worden Collectieve verticale bodemwarmtewisselaars Simpele omschrijving De bodem heeft een relatief constante temperatuur. Dat betekent dat de bodem in de winter relatief warm is en in de zomer relatief koel is. Deze warmte in de winter kan gebruikt worden om woningen te verwarmen. Hiervoor worden dan buizen verticaal in de bodem aangebracht waar water doorheen stroomt. Dit water is koude dan de bodem en warmt dus op in de buizen. Dit warmere water is nog niet warm genoeg voor verwarming van woningen. Daarom wordt een warmtepomp gebruikt om de temperatuur van het water te verhogen zodat de woningen er mee verwarmd kunnen worden. In de zomer kan het water door de bodem afgekoeld worden zodat de woningen gekoeld kunnen worden. Uitgebreide omschrijving Als bron voor de individuele warmtepomp kan de bodem door het gebruik van een bodemwisselaar gebruikt worden. De bodemwisselaar is een buizensysteem in de aarde, waarin water (met antivries) wordt gepompt. Dit water wordt opgewarmd door de aarde, waarna het weer boven wordt gehaald. Een warmtepomp haalt hierna de warmte eruit, om het gebouw te verwarmen. Vervolgens wordt het weer de bodem ingepompt. Dit is een continue proces. Het voordeel van het systeem ten opzichte van een open bron is dat het goedkoper is dan een warmte-/koudeopslag, waardoor het goed kan worden toegepast voor individuele woningen. Verder heeft het het voordeel ten opzichte van een warmtepomp die met de buitenlucht werkt, dat de bodem tussen de 6 en 15 graden blijft, terwijl de buitenlucht veel kouder kan worden. Er zijn grofweg drie varianten op dit systeem. De eerste is de horizontale warmtewisselaar. Hierbij worden de leidingen op 1,5 meter diepte, op een groot oppervlaktegebied, in de grond gelegd. De tweede is de verticale U-wisselaar. Deze wordt in geboorde gaten geïnstalleerd, tot een diepte van 150 meter. De derde is de verticale concentrische wisselaar. Deze wordt de grond in gedrukt tot 40 meter diepte. Door een buis-in-buissysteem kan water in- en uit de bodem worden gehaald. In de praktijk wordt de geboorde U-lus het meest toegepast. Deze heeft een hoge capaciteit, bij goede kwaliteit en bij acceptabele kosten. Deze verticale bodemwarmtewisselaar wordt hieronder verder uitgewerkt. Aandachtspunten Bij de toepassing van verticale bodemwarmtewisselaars voor het systeem moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden AMES

35 Het vermogen van de bodemwarmtewisselaar moet voldoende zijn om te snelle afkoeling van de bodem te voorkomen. Er moet goed gekeken worden of er voldoende ruimte is om voor meerdere woningen in een klein gebied bodemwarmtewisselaars toe te passen. In tabel 6.20 is de indicatie van de investeringskosten voor verticale bodemwarmtewisselaars gegeven. tabel 6.20 Onderdeel Indicatie investeringskosten verticale bodemwarmtewisselaar 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Bodemwarmtewisselaar , , ,- Technische ruimte , , ,- Totaal , , ,- Totaal per woning 9.100, , ,- Herinvesteringskosten na 15 jaar , , ,- Energiekosten Omdat de individuele warmtepomp niet meegenomen is in dit onderdeel, kan er geen indicatie gegeven worden van de nieuwe energiekosten. Daarom kan er dus ook geen besparing worden genoemd. Onderhoudskosten De onderhoudskosten voor de verticale bodemwarmtewisselaar zijn afhankelijk van de investeringskosten. Daarom worden ook de onderhoudskosten per scenario in tabel 6.21 weergegeven. tabel 6.21 Onderdeel Indicatie onderhoudskosten verticale bodemwarmtewisselaar per scenario Meerkosten onderhoud 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens VBWW 40 per jaar per huishouden 40 per jaar per huishouden 40 per jaar per huishouden NB: het gaat hier om de meerkosten voor het onderhoud, de kosten voor het onderhoud in de referentiesituatie zijn hier dus al van afgetrokken. NB: de onderhoudskosten voor een individuele warmtepomp zijn hier niet meegenomen. Milieu-impact Ook voor de CO 2 -uitstoot geldt dat de uitstoot van de individuele warmtepomp niet bekend is en dat er daardoor geen inschatting van de CO 2 -reductie gegeven kan worden AMES434693

36 7 Opwekking elektriciteit Naast het verduurzamen van de warmte die de woningen gebruiken, is het om energieneutraal te worden ook noodzakelijk om duurzame opgewekte elektriciteit te gebruiken. Dit kan op verschillende manieren die in de volgende paragrafen worden beschreven Collectieve pv-installatie Korte omschrijving Tijdens zonnige dagen straalt de zon veel energie naar de aarde toe. Deze energie kan gebruikt worden voor de opwekking van elektriciteit met behulp van photo-voltaïsche (pv-) panelen. De panelen worden gericht op de zon. Het hoogste rendement is haalbaar bij een oriëntatie op het zuiden en onder een hoek van 35 à 36 graden. Bij plaatsing tussen de zuidoost en zuidwest en een hoek tussen de 25 en 50 graden daalt de opbrengst heel beperkt. Daarbuiten neemt de opbrengst snel af. Zonnepanelen zijn doorgaans gemaakt van silicium, waar een stroom gaat lopen als de zon erop schijnt. De opgewekte spanning is gelijkspanning. Om deze in het gebouw te kunnen gebruiken, is het nodig deze gelijkspanning om te zetten naar een wisselspanning van gelijk spanningsniveau en frequentie als de elektriciteit van het openbare net. Wanneer de vraag in het gebouw hoger is dan wat er op dat moment wordt opgewekt, wordt de opgewekte elektriciteit direct in het gebouw benut. Wordt er meer opgewekt, dan wordt het overschot teruggeleverd aan het openbare elektriciteitsnet. Als alternatief is het ook mogelijk de opgewekte elektriciteit op te slaan in accu s. De grootte van een pv-systeem wordt uitgedrukt in Wattpiek (W p ). Dit is het maximale vermogen dat de installatie kan leveren bij maximale zoninstraling. Dit vermogen bedraagt ongeveer 140 W p per m 2 pv-paneel. De jaaropbrengst bedraagt circa 85 kwh per 100 W p. Dit komt neer op ongeveer 120 kwh per m 2. Zonnepanelen worden meestal op het dak geplaatst vanwege de maximale opbrengst. Als alternatief worden ze ook wel op een paal, op de begane grond of in de gevel geplaatst. Hiermee kan een grotere bijdrage worden gegeven aan de duurzame uitstraling van het gebouw. Naast de standaard pv-panelen worden momenteel ook alternatieve vormen van pv ontwikkeld, zoals pv-dakbedekking en ramen waarin pv is geïntegreerd. Deze toepassingen hebben doorgaans een lagere opbrengst dan de standaard panelen, maar zullen (op termijn) wel kosteneffectiever zijn. Aandachtspunten Bij de toepassing van pv-panelen moeten de volgende aandachtspunten in acht genomen worden. Er moet voldoende dakoppervlak zijn. Er moet geen beschaduwing van bomen of omliggende gebouwen zijn. Een zuidoriëntatie van de panelen is het meest optimaal. Voorwaarde voor het exploitatievoordeel zoals dat in onderstaande paragraaf staat, is dat er gesaldeerd kan worden (zie ook paragraaf 8.4.1) AMES

37 De investeringskosten van pv-panelen zijn ongeveer 1,60 per Wattpiek. In tabel 7.1 staan de investeringskosten bij verschillende aantallen woningen. tabel 7.1 Onderdeel pv-panelen 20 huishoudens 320 huishoudens 800 huishoudens Benodigd oppervlak PV (m²) Vermogen PV installatie (W piek) PV , , ,- Totaal per woning 6.044, , ,- Er is bij de berekening van het benodigde dakoppervlak en de investeringskosten en besparingen van uitgegaan dat het totale elektriciteit van een huishouden (3.400 kwh) door de zonnepanelen wordt opgewekt. Als blijkt dat er minder dakoppervlak beschikbaar is omdat er sprake is van bijvoorbeeld een beschermd stadsgezicht of omdat er sprake is van beschaduwing, dan kan er ook voor gekozen worden minder zonnepanelen per huishouden te plaatsen. Energiekosten De opbrengst van een pv-installatie waarbij het volledige elektriciteitsverbruik van het huishouden door de installatie wordt geleverd, is 550,- per huishouden. Milieu-impact Het gebruik van de pv-installatie levert een reductie van de CO 2 -uitstoot van kg per jaar per huishouden op Bio-wkk De bio-wkk is omschreven en uitgewerkt in paragraaf in deze paragraaf zijn de werking, investeringskosten en besparingen gegeven. Hierbij moet worden opgemerkt dat bij de berekening van de besparing is aangenomen dat de volledige elektriciteitsproductie van de bio-wkk gesaldeerd kan worden (zie ook paragraaf 8.4.1) Wind grootschalig Korte omschrijving Er zijn verschillende manieren om windenergie te benutten. Hier gaat het om het grootschalig opwekken van elektriciteit uit windenergie door middel van windmolens. Als er voor de totale Weteringbuurt elektriciteit opgewekt wordt door middel van windenergie, is daar een vermogen van ongeveer 1,4 MW voor nodig. Tegenwoordig zijn er windmolens van ongeveer 3 MW beschikbaar, dus er kan met 1 windmolen volstaan worden. Aandachtspunten Bij het opzetten van een windmolenpark zijn veel verschillende procedures en vergunningen verplicht. Dat betekent dat de doorlooptijd van een project erg lang kan zijn. Met name de inspraakprocedures van omwonenden kan een langslepend traject zijn. Daarnaast moet er een geschikte plek gevonden worden om de windturbine te plaatsen. De investeringskosten voor een windturbine van 1,3 MW zijn ongeveer ,-. De investeringskosten bestaan uit: turbine en fundering; elektrische infrastructuur; netaansluiting; civiele werkzaamheden AMES434693

38 Energiekosten Ook bij de windturbine is saldering een belangrijk aandachtspunt. Omdat dit bij windenergie zeer onwaarschijnlijk is, wordt hier met een aangepaste terugleververgoeding van 0,05 per kwh gerekend. In dat geval is de jaarlijkse opbrengst van de productie van elektriciteit ongeveer ,- per jaar. Onderhoudskosten De onderhoudskosten van een windturbine van 1,4 MW zijn ongeveer ,- per jaar. Milieu-impact De door de windturbine opgewekte elektriciteit is 100% duurzaam en kan daardoor bijdragen aan de verduurzaming van de Weteringbuurt AMES

39 8 Energieneutrale wijk realiseren Het realiseren van een energieneutrale wijk in het centrum van Amsterdam is een mooie uitdaging en bij die uitdaging komt een heel aantal zaken kijken. De belangrijkste technische zaken zijn in het vorige hoofdstuk besproken. In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de belangrijkste juridische en organisatorische zaken. 8.1 Fasering proces energieneutrale wijk Het energieneutraal maken van een (bestaande) wijk is een grootschalig proces. In dat proces zitten veel verschillende fasen die doorlopen moeten worden om tot een goed resultaat te komen. In figuur 8.1 is de fasering van het proces schematisch weergegeven. Huidige fase figuur 8.1 Schematische weergave fasering proces De ambitie is voor Wetering Duurzaam geformuleerd, namelijk een energieneutrale wijk. Deze studie valt binnen de fase visievorming. In die fase wordt de ambitie vertaald naar concrete oplossingen en wordt een beeld geschetst van wat in energetische, financiële en organisatorische zin de mogelijkheden zijn. Na deze fase volgt nog een uitgebreid traject tot en met de realisatie en beheerfase. In de resterende fasen zullen een of meerdere opties gedetailleerder uitgewerkt moeten worden in een business case. Vandaaruit kan een project gedefinieerd worden en een business plan opgesteld worden. Vervolgens worden contracten gesloten, wordt het systeem gerealiseerd en volgt de beheerfase. 8.2 Ontwikkeling technisch systeem Als er een collectief energiesysteem voor de Weteringbuurt wordt ontwikkeld, kan er op twee manieren gedacht worden. De eerste manier is de zogenaamde olievlekgedachte. Dat houdt in dat er klein begonnen wordt en dat het systeem steeds groter wordt, omdat er meer mensen aansluiten bij het collectieve systeem. Voor een aantal opties in deze methode is deze manier niet toepasbaar. Voor bijvoorbeeld geothermie kan niet eerst een kleine bron geboord worden die dan vijf jaar later groter wordt gemaakt. Er moet gelijk aan het begin een grote bron geboord worden, een systeem dat eigenlijk te groot is voor de mensen die in het begin aansluiten op het collectieve systeem. Deze manier gaat uit van een maximale dimensionering waar dan in de loop van de tijd naar toe gegroeid wordt in termen van het aantal gebruikers van het collectieve systeem. Deze methode betekent wel dat er in het begin al grote investeringen gedaan moeten worden die pas later terugverdiend worden als meer huishoudens zich aansluiten op het collectieve systeem. In tabel 8.1 staat in welke mate de technologie opschaalbaar is en dus in een later stadium uitgebreid kan worden. Dit wordt kwalitatief aangegeven door middel van plussen en minnen AMES434693