Bodemenergieplan IBF Heerenveen. Plan voor stimulering en ordening van bodemenergie

Transcriptie

1 Bodemenergieplan IBF Heerenveen Plan voor stimulering en ordening van bodemenergie

2

3 Bodemenergieplan IBF Heerenveen Plan voor stimulering en ordening van bodemenergie

4

5 28 oktober 2014 Bodemenergieplan IBF Heerenveen Plan voor stimulering en ordening van bodemenergie DEFINITIEF Opdrachtgever Gemeente Heerenveen Crackstraat 2 Postbus GA HEERENVEEN T E r.lok@heerenveen.nl Contactpersoon: de heer R. Lok Adviseur IF Technology bv Velperweg 37 Postbus AP ARNHEM T E s.verplak@iftechnology.nl Contactpersoon: de heer S. Verplak Colofon Auteur: mevrouw D. van Beek Versie: definitief Gecontroleerd door: de heer S. Verplak Vrijgegeven door: de heer S. Verplak 63186/SV/

6

7 28 oktober 2014 Inhoudsopgave 1 Inleiding Aanleiding en doel Waarvoor kan ik dit plan gebruiken? Effecten grondwateronttrekkingen Hoe ziet het vergunningtraject er uit? Gesloten systemen Open systemen Plankaart en gebruiksregels Plankaart Gebruiksregels Gebruiksregels open systemen Gebruiksregels gesloten systemen Bijlagen BIJLAGE 1 BIJLAGE 2 BIJLAGE 3 BIJLAGE 4 Plankaart Toelichting bodemenergieplan Belangen Effecten onttrekkingen op bodemenergie 63186/SV/

8

9 28 oktober Inleiding 1.1 Aanleiding en doel Momenteel vestigen steeds meer bedrijven zich op Internationaal Bedrijvenpark Friesland (IBF). Op IBF bevinden zich reeds een aantal bodemenergiesystemen. Daarnaast vormt bodemenergie ook voor nieuwe ontwikkelingen een aantrekkelijke optie voor duurzame koeling en verwarming. Ook worden bij drie zuivelbedrijven grote grondwateronttrekkingen, die gebruikt worden voor procesdoeleinden, verwacht. De verwachting is dat hierdoor in de toekomst druk op de ondergrond ontstaat en negatieve interferentie tussen bodemenergiesystemen een risico vormt. IBF is gelegen aan de noordoostzijde van Heerenveen tussen de A7 en bedrijventerrein De Kavels (zie figuur 1). Bedrijventerrein De Kavels is vrijwel volledig ontwikkeld en daarom niet meegenomen in dit plan. Figuur 1 Plangebied IBF Heerenveen 63186/SV/

10 28 oktober 2014 De gemeente Heerenveen beschouwt bodemenergie als een belangrijke vorm van duurzame energie en wil de toepassing hiervan faciliteren. Gezien deze ambitie is besloten een bodemenergieplan op te stellen. Het plan biedt een kader voor nieuwe bodemenergiesystemen binnen IBF met als doel om enerzijds negatieve interferentie tussen systemen te voorkomen en anderzijds het beschikbare potentieel aan bodemenergie optimaal te benutten. Omdat bodemenergie op grote schaal wordt toegepast is het belangrijk dat de nieuw aan te leggen bodemenergiesystemen goed op elkaar worden afgestemd. Dit bodemenergieplan biedt hiervoor de nodige handvatten. 1.2 Waarvoor kan ik dit plan gebruiken? In dit rapport zijn de plankaart en gebruiksregels opgenomen die de initiatiefnemer geadviseerd wordt te gebruiken bij de aanleg van een nieuw bodemenergiesysteem binnen IBF (zie hoofdstuk 2). Verder zijn ook alle zaken die relevant zijn voor de toepassing van bodemenergie uitgezocht en opgenomen in dit document. Denk hierbij aan de bodemopbouw, de omgevingsbelangen en het juridisch kader. De relevante informatie kan worden teruggevonden in bijlage 2. Deze informatie kan worden gebruikt voor nieuwe initiatieven en hiermee kan dus veel onderzoekwerk worden bespaard. Let wel, met dit plan is de toepassing van bodemenergiesysteem binnen IBF nog niet automatisch vergunbaar. Per geval zullen de optredende effecten in de vorm van een effectenstudie inzichtelijk gemaakt moeten worden (zie paragraaf 1.3). Op basis hiervan bepaalt het bevoegd gezag of er een vergunning wordt afgegeven. Ook betreft het plan geen ontwerp van de individuele bodemenergiesystemen. Het bodemenergieplan geeft de situatie weer ten tijde van het opstellen van het plan (april 2014). In de loop van de tijd zal de situatie binnen IBF veranderen. Zo zullen gezien de geplande ontwikkelingen bijvoorbeeld nieuwe bodemenergiesystemen worden gerealiseerd. Daarom wordt een initiatiefnemer geadviseerd bij de voorbereiding van een vergunningaanvraag de meest recente informatie te verzamelen. In bijlage 2 is informatie opgenomen over welk bevoegd gezag kan worden geraadpleegd ten aanzien van de verschillende belangen. Deze belangen zijn weergegeven in bijlage /SV/

11 28 oktober Effecten grondwateronttrekkingen Naast bodemenergiesystemen wordt ook een aantal grootschalige grondwateronttrekkingen gerealiseerd binnen IBF. Naar verwachting gaat het om een totale onttrekking van ongeveer 3 miljoen m³ per jaar. Als gevolg van deze grondwateronttrekkingen zal de snelheid van de grondwaterstroming binnen het plangebied toenemen. De toename van de grondwaterstromingsnelheid kan nadelige gevolgen hebben voor de bodemenergiesystemen, doordat een groter deel van de opgeslagen koude en warmte verloren gaat door afstroming. In een aparte studie is de invloed van deze onttrekkingen op het rendement van bestaande en toekomstige bodemenergiesystemen in kaart gebracht. Deze studie is te vinden in bijlage 4. Deze bijlage kun je als volgt gebruiken: 1. In bijlage 1 van deze studie kan de stromingssnelheid op een bepaalde locatie worden afgelezen. 2. Met deze informatie kan in bijlage 2 van deze studie worden opgezocht wat de invloed is op het opslagrendement op deze locatie. 3. In bijlage 3 van deze studie is weergegeven wat de invloed van de stromingssnelheid is op het verbruik en de kosten van elektriciteit voor de bronpompen van het bodemenergiesysteem. 1.4 Hoe ziet het vergunningtraject er uit? Gesloten systemen Gesloten bodemenergiesystemen met een bodemzijdig vermogen <70 kw worden bij de gemeente gemeld via het OLO of AIM. Een melding moet tenminste 4 weken voor de start van de aanleg worden gedaan. Voor gesloten bodemenergiesysteem met een bodemzijdig vermogen 70 kw moet bij de gemeente de omgevingsvergunning beperkte milieutoets (OBM) worden aangevraagd via het OLO /SV/

12 28 oktober 2014 NB. Bij een vergunningaanvraag moet eerst een melding worden gedaan. Met dezelfde gegevens die voor de melding benodigd zijn, kan de OBM worden aangevraagd bij de gemeente Heerenveen. Hiervoor geldt een proceduretijd van 8 weken Open systemen Open bodemenergiesystemen zijn altijd vergunningplichtig. Voor open systemen moet een onttrekkingsvergunning in het kader van de Waterwet worden aangevraagd bij de provincie Fryslân. In de vergunningaanvraag moeten de effecten van het beoogde bodemenergiesysteem en de mogelijke invloed op de aanwezige belangen worden gekwantificeerd. Hierbij moet rekening worden gehouden met de systeemspecifieke omstandigheden. Er geldt in basis een proceduretijd van acht weken. De provincie kan onder voorwaarden deze termijn verlengen tot zes maanden /SV/

13 28 oktober Plankaart en gebruiksregels Het bodemenergieplan bestaat uit een plankaart en gebruiksregels. Het plan beschrijft aan welke randvoorwaarden een nieuw aan te leggen open of gesloten bodemenergiesysteem wordt geacht te voldoen. Naast de hierin opgenomen voorwaarden zijn tevens de normale wettelijke kaders van toepassing. In bijlage 2 is beschreven hoe de plankaart en gebruiksregels tot stand zijn gekomen. Ook is een beschrijving opgenomen van de verschillende vormen van bodemenergie. 2.1 Plankaart De plankaart geeft middels een zonering de voorkeurslocaties voor het plaatsen van koude bronnen (blauwe zones) en warme bronnen (rode zones) weer voor zowel het eerste als het tweede watervoerende pakket. Het strokenpatroon is alleen van toepassing voor de open systemen. Voor de gesloten systemen is geen specifieke ordening uitgewerkt. Gesloten systemen hebben een beperkt invloedsgebied en kunnen per ontwikkeling worden ingepast conform de voorwaarden zoals opgenomen in paragraaf Figuur 2 geeft de plankaart weer. In bijlage 1 is deze kaart op A3 formaat weergegeven /SV/

14 28 oktober 2014 Figuur 2 Plankaart 2.2 Gebruiksregels Naast de plankaart zijn ook gebruiksregels opgesteld. Deze gebruiksregels leggen bepaalde voorwaarden op aan de toepassing van de verschillende vormen van bodemenergie. Alle ontwikkelende partijen die in het gebied een systeem met bodemenergie toepassen, worden geadviseerd zich te houden aan deze gebruiksregels. De gebruiksregels bestaan uit regels voor gesloten systemen en regels voor open systemen /SV/

15 28 oktober Gebruiksregels open systemen Voor individuele vergunningaanvragen voor open bodemenergiesystemen geldt het bestaande wettelijk kader. Dit betekent dat voor ieder open systeem een vergunning Waterwet aangevraagd moet worden bij het bevoegd gezag (provincie Fryslân). Wanneer open systemen binnen het plangebied gerealiseerd gaan worden, worden de gebruikers geadviseerd zich bij het inrichten van hun open bodemenergiesysteem aan de volgende (beleids)regels houden: 1. Het open systeem wordt uitgevoerd als een monobron- of een doubletsysteem. 2. Het open systeem wordt uitgevoerd als een opslagsysteem (met koude en warme bron(nen)) of een recirculatiesysteem (met onttrekkings- en infiltratie bron(nen)). 3. Bij een doubletsysteem wordt gemaakt van het tweede watervoerende pakket. 4. Bij de toepassing van een monobronsysteem wordt middels berekeningen aangetoond dat de monobron geen nadelige invloed heeft op aanwezige of bekende toekomstige doubletten op de aangrenzende kavels. Ten aanzien van de inpassing van monobronnen zijn twee mogelijkheden: a. Een monobronsysteem wordt gepositioneerd tussen een warme en koude strook in. Hierbij is het van belang dat het monobronsysteem geen aantoonbaar negatief effect heeft op aanwezige systemen en dat ruimte beschikbaar blijft voor toekomstige doubletten. b. Een monobronsysteem wordt gepositioneerd in een warme of koude strook. Hierbij is het belangrijk dat het bovenste filter van hetzelfde type (warm of koud) is als de dichtstbijzijnde strook voor warme en koude bronnen. Het onderste filter wordt op voldoende afstand onderin het tweede watervoerende pakket geplaatst. 5. Bij de toepassing van een recirculatiesysteem wordt met berekeningen aangetoond dat dit systeem 1) kan worden ingepast in het plan, 2) geen nadelige invloed heeft op aanwezige belangen op de aangrenzende kavels en 3) rekening houdt met op dat moment bekende toekomstige belangen. 6. De bron(nen) worden zoveel mogelijk op het eigen kavel aangebracht. 7. De warme en koude bronnen van een doubletsysteem worden in principe binnen de aangegeven warme en koude zones gepositioneerd. Systemen kunnen ook buiten deze stroken worden geplaatst, mits de thermische straal 1 van de warme en de koude bronnen niet over de thermische scheidslijn reikt. 1 berekend volgens de methode zoals beschreven in het Protocol 11001; Ontwerp, realisatie en beheer van het ondergrondse deel van bodemenergiesystemen 63186/SV/

16 28 oktober Conform de AMvB Bodemenergie is een koudeoverschot toegestaan. Voorwaarde is dat de effecten van het systeem binnen de thermische scheidslijn blijft gedurende een periode van 20 jaar Gebruiksregels gesloten systemen Voor individuele vergunningaanvragen voor gesloten bodemenergiesystemen geldt het bestaande wettelijk kader. Wanneer gesloten systemen binnen het plangebied gerealiseerd gaan worden, worden de gebruikers geadviseerd zich bij het inrichten van hun gesloten bodemenergiesysteem aan de volgende (beleids)regels houden: 1. Alle vormen van een gesloten systeem zijn binnen het plangebied mogelijk. 2. De bodemwarmtewisselaars worden op eigen kavel aangebracht. 3. Er is geen restrictie met betrekking tot de maximale diepte van de bodemwarmtewisselaars. 4. In het kader van de AMvB Bodemenergie wordt aangetoond dat negatieve interferentie met aanwezige en bekende toekomstige open bodemenergiesystemen niet optreedt /SV/

17 28 oktober 2014 BIJLAGE 1 Plankaart 63186/SV/

18

19

20 28 oktober 2014 BIJLAGE 2 Toelichting bodemenergieplan 63186/SV/

21

22 28 oktober 2014 Bijlage 2 Toelichting bodemenergieplan IBF Heerenveen DEFINITIEF Opdrachtgever Gemeente Heerenveen Crackstraat 2 Postbus GA HEERENVEEN T E r.lok@heerenveen.nl Contactpersoon: de heer R. Lok Adviseur IF Technology bv Velperweg 37 Postbus AP ARNHEM T E s.verplak@iftechnology.nl Contactpersoon: de heer S. Verplak Colofon Auteur: mevrouw D. van Beek Versie: definitief Gecontroleerd door: de heer S. Verplak Vrijgegeven door: de heer S. Verplak 63186/SV/ van 28

23 28 oktober 2014 Inhoudsopgave 1 Inleiding Kader Probleemstelling Doel Principe bodemenergie Open versus gesloten systemen Indeling open systemen Juridisch kader bodemenergie Open systemen Gesloten systemen Lozingsvergunning Wanneer lozen? Hoe lozen? Projectbeschrijving Indeling plangebied Energievraag Energieconcept en globale dimensionering open systeem Bodempotentieel en belangen Bodemeigenschappen Bodemgeschiktheid Grondwaterstroming Grondwaterstand Grondwaterkwaliteit Grondwatertemperatuur Aanwezige en toekomstige belangen Grondwaterbeschermingsgebieden Grondwatergebruikers Gesloten bodemenergiesystemen Geothermie Natuurgebieden Aardkundige waarden Archeologie Verontreinigingen Waterkeringen Infrastructuur Kabels en leidingen /SV/ van 28

24 28 oktober Effecten open bodemenergiesystemen op bodem en grondwater Invloed van de temperatuur Invloed van menging Overige invloeden Uitwerking bodemenergieplan Plankaart Gebruiksregels Effecten grootschalige grondwateronttrekkingen op bodemenergie /SV/ van 28

25 28 oktober Inleiding 1.1 Kader Per 1 juli 2013 is het Wijzigingsbesluit Bodemenergie (ook wel AMvB Bodemenergie genoemd) van kracht met als doel om bodemenergiesystemen te stimuleren en te reguleren. Voor gemeenten heeft dit belangrijke consequenties. Zij hebben vanaf 1 juli de wettelijke taak om de meldingen en vergunningen van de gesloten systemen af te handelen. Eveneens kunnen gemeenten voor drukke gebieden aanvullend beleid formuleren om negatieve beïnvloeding tussen bodemenergiesystemen (interferentie) te voorkomen. Om bodemenergie te stimuleren en hierbij duurzaam gebruik van de ondergrond te borgen wil de gemeente Heerenveen haar nieuwe bevoegdheden gedegen invullen. Hoge urgentie ligt bij de uitwerking van bodemenergiebeleid voor bedrijventerrein IBF, gelegen in de noordoostzijde van Heerenveen, tussen de A7 en bedrijventerrein De Kavels (zie figuur 1). Figuur 1 Plangebied 63186/SV/ van 28

26 28 oktober 2014 Momenteel vestigen steeds meer bedrijven zich op Internationaal Bedrijvenpark Friesland (IBF). Op IBF bevinden zich reeds een aantal bodemenergiesystemen. Daarnaast vormt bodemenergie ook voor nieuwe ontwikkelingen een aantrekkelijke optie voor duurzame koeling en verwarming. Ook worden bij drie zuivelbedrijven grote grondwateronttrekkingen, die gebruikt worden voor proceskoeling, verwacht. De verwachting is dat hierdoor in de toekomst druk op de ondergrond ontstaat. Zonder regie kan dit leiden tot negatieve interferentie en een ondoelmatig gebruik van bodemenergie. 1.2 Probleemstelling Bij grootschalige toepassing van bodemenergie voor de beoogde nieuwbouw en de bestaande bouw neemt de drukte in de ondergrond sterk toe. Voorkomen moet worden dat bij een toename van het aantal bodemenergiesystemen negatieve interferentie tussen bodemenergiesystemen of nadelige beïnvloeding van andere ondergrondse functies optreedt (figuur 2). Figuur 2 Gebruikers ondergrond 63186/SV/ van 28

27 28 oktober 2014 Regie is gewenst om een optimaal en duurzaam gebruik van de ondergrond te borgen, zodat ongewenste interferentie (negatieve interactie) tussen bodemenergiesystemen onderling of met andere ondergrondse gebruikers wordt voorkomen. 1.3 Doel Het doel van dit bodemenergieplan is om voor het bedrijventerrein IBF een instrument te ontwikkelen om de toepassing van bodemenergie optimaal te laten plaatsvinden. Optimaal betekent: het optreden van zo min mogelijk negatieve interferentie tussen bodemenergiesystemen, en het borgen van het doelmatig gebruik van bodemenergie. Deze doelen zijn overeenkomstig de regels zoals opgenomen in het Wijzigingsbesluit Bodemenergiesystemen (ook wel AMvB Bodemenergie genoemd). Uitwerking van het bodemenergieplan vindt plaats door inventarisatie van de voornaamste inrichtingbepalende randvoorwaarden: gezamenlijke grondwaterwinningen door zuivelindustrie bovengrondse inrichting plangebied (beschikbare ruimte voor bronpositionering) energievraag bouwontwikkelingen beschikbaar bodempotentieel bestaande en toekomstige overige ondergrondse functies/belangen thermische randvoorwaarden Afweging van deze randvoorwaarden leidt tot een bodemenergieplan waarbij kansen voor combinatie van functies worden benut en negatieve interactie tussen verschillende gebruikers wordt geminimaliseerd. Dit bodemenergieplan geeft invulling aan de wens van de gemeente Heerenveen om aanvullend beleid te formuleren zodat negatieve beïnvloeding tussen bodemenergiesystemen (interferentie) wordt voorkomen /SV/ van 28

28 28 oktober Principe bodemenergie Bodemenergiesystemen maken gebruik van de bodem voor de klimatisering van gebouwen of processen. Hiermee worden aanzienlijke energiebesparingen ten opzichte van conventionele verwarmings- en koelinstallaties gerealiseerd. Onderstaande figuur presenteert de verschillende typen bodemenergiesystemen. Figuur 3 Type bodemenergiesystemen doublet opslag bodemenergie open systeem recirculatie opslag gesloten systeem monobron recirculatie 2.1 Open versus gesloten systemen Open systemen bestaan uit bronnen waaraan grondwater wordt onttrokken en geïnfiltreerd. Het principe bij open systemen is dat energie in de vorm van warmte en koude wordt opgeslagen in een ondergrondse watervoerende laag. Deze energie wordt vervolgens onttrokken om mee te verwarmen of te koelen: in de zomer wordt gekoeld met winterkoude en in de winter wordt verwarmd met zomerwarmte. Open systemen worden toegepast van circa 20 tot 250 meter beneden maaiveld. Een open systeem is met name rendabel bij de grotere ontwikkelingen: vanaf circa 50 woningen, kantoren en andere utiliteitgebouwen. Gesloten systemen, ook wel bodemwarmtewisselaars genoemd, bestaan uit flexibele kunststof lussen in de bodem waarmee warmte en koude aan de bodem wordt onttrokken door middel van geleiding. Er wordt geen grondwater onttrokken. Gesloten systemen hebben een luslengte van circa 50 tot 200 meter beneden maaiveld. Een gesloten systeem worden met name toegepast in de woningbouw. Een gesloten systeem is al rendabel bij één woning. Daarnaast worden gesloten systemen ook toegepast bij kleine utiliteitsbouw (bijvoorbeeld scholen, kleine kantoren) /SV/ van 28

29 28 oktober Indeling open systemen Doublet versus monobron Open systemen zijn onderverdeeld in doubletten en monobronnen. Bij een doublet systeem worden twee bronnen horizontaal ten opzichte van elkaar geplaatst, zodat de warme en koude bellen zich naast elkaar vormen. Een monobron bestaat uit slechts één bron, waarbij twee filters op ongelijke diepte in de bodem gepositioneerd worden. Hierbij vormen de warme en koude bel zich onder elkaar. Opslagsystemen versus recirculatiesystemen Bij een opslagsysteem worden de warmte en koude opgeslagen bij de bronnen. Eén bron is de zogenoemde warme bron, de andere bron de koude bron. Uit deze bronnen wordt afwisselend onttrokken en geïnfiltreerd, afhankelijk van het seizoen. Een recirculatiesysteem bestaat uit een onttrekkings- en een infiltratiebron. Er is geen sprake van opslag. Er wordt namelijk continu grondwater onttrokken uit de ene bron en geïnfiltreerd in de andere bron. Met het onttrokken grondwater, met een temperatuur gelijk aan de natuurlijke grondwatertemperatuur, wordt in de zomer gekoeld en in de winter verwarmd. In figuur 4 zijn de hierboven beschreven concepten schematisch weergegeven. Figuur 4 Type bodemenergiesystemen Doublet, opslag Monobron, opslag Recirculatiedoublet Bodemwarmtewisselaars 63186/SV/ van 28

30 28 oktober Juridisch kader bodemenergie Voor individuele bodemenergiesystemen geldt het bestaande wettelijk kader. In onderstaande paragrafen is het relevante wettelijke kader voor de verschillende systemen beschreven. 3.1 Open systemen Het onttrekken en terugvoeren van grondwater bij een open bodemenergiesysteem is vergunningplichtig in het kader van de Waterwet. Als bijlage bij de vergunningaanvraag dienen de effecten van het systeem in een effectenstudie te worden gekwantificeerd. De belangrijkste aspecten bij een vergunningaanvraag in het kader van de Waterwet zijn samengevat in tabel 1. Tabel 1 Belangrijkste aspecten vergunning Waterwet aspect bevoegd gezag vergunningplicht doorlooptijd leges/publicatiekosten juridische voorwaarden toelichting provincie Fryslân alle open systemen 8 weken tot publicatie definitieve beschikking* De provincie rekent geen leges voor open bodemenergiesystemen, wel wordt 538,95 aan publicatiekosten gerekend. verzilting van zoet grondwater moet voorkomen worden; verplaatsing van verontreinigingen dient voorkomen te worden; energieopslagsystemen mogen geen negatieve invloed hebben op reeds aanwezige energieopslagsystemen of andere belanghebbenden in de omgeving; de gemiddelde infiltratietemperatuur in de bronnen mag niet hoger zijn dan 25 C en niet lager zijn dan 5 C, de provincie heeft de mogelijkheid om een hogere temperatuur toe te staan; een koudeoverschot is in principe toegestaan en een warmteoverschot verboden, de provincie heeft de mogelijkheid om het koudeoverschot te beperken. * De provincie kan onder voorwaarden deze termijn verlengen tot 6 maanden 63186/SV/ van 28

31 28 oktober Gesloten systemen Met de inwerkingtreding van de AMvB Bodemenergie zijn gesloten systemen meldings- en soms vergunningplichtig. Alle gesloten systemen moeten tenminste gemeld worden. Voor gesloten systemen met een bodemzijdig vermogen groter dan 70 kw en alle systemen die in een interferentiegebied worden gerealiseerd, moet ook een Omgevingsvergunning beperkte milieutoets (OBM) worden aangevraagd. De belangrijkste aspecten voor de melding en vergunningverlening voor gesloten systemen zijn samengevat in tabel 2. Tabel 2 Belangrijkste aspecten melding en vergunning gesloten systemen aspect bevoegd gezag meldingsplicht vergunningplicht doorlooptijd belangrijkste juridische voorwaarden toelichting Gemeente Heerenveen alle systemen 70 kw of ligging in interferentiegebied melding: 4 weken voor start werkzaamheden vergunning: 8 weken tot publicatie definitieve beschikking (OBM) de temperatuur van de circulatievloeistof mag niet hoger zijn dan 30 C en niet lager zijn dan -3 C, de gemeente heeft de mogelijkheid om een hogere temperatuur toe te staan; bij vermoedelijke lekkage: onmiddellijk buiten werking stellen en circulatievloeistof verwijderen (tenzij de circulatievloeistof uit alleen water bestaat); gesloten bodemenergiesystemen mogen geen negatieve invloed hebben op reeds aanwezige bodemenergiesystemen of andere belanghebbenden in de omgeving; een koudeoverschot is in principe toegestaan en een warmteoverschot verboden, de gemeente heeft de mogelijkheid om het koudeoverschot te beperken. 3.3 Lozingsvergunning Wanneer lozen? Boren van de bronnen/lussen (boorspoelwater) Voor de aanleg van de bronnen van open systemen en de lussen van gesloten systemen moet worden geboord conform protocol Mechanisch Boren. Tijdens het boren komt spoel /SV/ van 28

32 28 oktober 2014 water vrij (boorspoelwater). De hoeveelheid water die hierbij vrijkomt is beperkt, maar bevat vaak boorspoeling (bentoniet en polymeren) en vrijgekomen grond (zand, klei). Ontwikkelen van open bronnen (ontwikkelwater) Direct na het boren worden de bronnen van een open systeem eenmalig schoon gepompt (ontwikkelen). Het doel hiervan is om resten van het geboorde materiaal uit de bronnen te verwijderen (zand en slibdeeltjes), zodat deze niet voor verstoppingen kunnen zorgen. Het grondwater komt vrij met maximaal het uurdebiet van het bodemenergiesysteem. Het gemiddelde debiet zal echter lager liggen. De maximaal te lozen hoeveelheid water bedraagt circa 25 maal het uurdebiet per bron. Onderhoud van open bronnen (beheerwater) Tijdens periodiek onderhoud van het open systeem dat gemiddeld twee keer per jaar (doorgaans aan het eind van het zomer- en winterseizoen) plaatsvindt, wordt een relatief kleine hoeveelheid grondwater geloosd. Het eventueel in de bronnen opgehoopte zand of slib wordt tijdens het spuien uit de bronnen gepompt. Hiervoor wordt per spuiactie als vuistregel maximaal eenmaal het uurdebiet per bron geloosd Hoe lozen? In de AMvB Bodemenergie is een voorkeursvolgorde voor lozen gedefinieerd. Hierbij worden twee type lozingen onderscheiden: 1) lozen van boorspoelwater (open en gesloten systemen) en 2) lozen van ontwikkel- en beheerwater (alleen open systemen). Door de specifieke kenmerken van deze afvalstromen geldt er een voorkeursvolgorde voor de lozingsroute. Lokale omstandigheden kunnen aanleiding zijn om af te wijken van deze volgorde. Onderstaande tabel geeft de voorkeursvolgorde weer. Lozingen moeten worden gemeld bij het bevoegde gezag. Wie het bevoegde gezag is, hangt af van waar wordt geloosd. In onderstaande tabel is weergeven wie het eerste aanspreekpunt is voor de lozing. Indien sprake is van samenloop, kan het bevoegd gezag wijzigen. Voor alle lozingen geldt een meldingsplicht. Welke procedure gevolgd moet worden, hangt af van de locatie en grootte van de lozing, van de kwaliteit van het grondwater, etc. Daarnaast kan samenloop de procedure beïnvloeden. Daarom wordt aanbevolen bij het betreffende bevoegde gezag na te vragen welke procedure gevolgd moet worden /SV/ van 28

33 28 oktober 2014 Tabel 3 Voorkeursvolgorde lozingen per type afvalwater Type afvalwater Voorkeursvolgorde lozing Bevoegd gezag Boorspoelwater (open en gesloten systemen) Ontwikkel- en spuiwater (open systemen) 1. vuilwaterriool 2. op de bodem 3. overige routes In de bodem en op het schoonwaterriool is niet toegestaan 1. in de bodem 2. oppervlaktewater 3. schoonwaterriool 4. vuilwaterriool 5. externe verwerker 1. gemeente 2. gemeente 3. afhankelijk van waar je het water uiteindelijk loost 1. provincie (omgevingsdienst) 2. waterschap of Rijkswaterstaat 3. gemeente 4. gemeente 5. afhankelijk van waar je het water uiteindelijk loost 63186/SV/ van 28

34 28 oktober Projectbeschrijving 4.1 Indeling plangebied Binnen het IBF is circa 120 hectare uitgeefbaar bedrijventerrein beschikbaar. De verwachting is dat in de komende jaren gemiddeld 10 hectare per jaar uitgegeven zal worden. Het bedrijventerrein is onderverdeeld in kavels. Figuur 5 geeft de kavelindeling weer. Figuur 5 Kavelindeling met ligging bestaande onttrekkingen De bovengrondse indeling van het plangebied bepaalt in belangrijke mate waar warme en koude bronnen worden gepositioneerd. Rekening houdend met de overige randvoorwaarden is gestreefd het plangebied dusdanig in te richten dat zoveel mogelijk kavels kunnen worden voorzien van een koude en warme bron op eigen terrein /SV/ van 28

35 28 oktober Energievraag Van belang is om te bepalen of het beschikbare bodempotentieel binnen een kavel toereikend is om in de warmte-/koudebehoefte van het gebouw op het betreffende kavel te kunnen voorzien. Op basis hiervan kan indicatief een uitspraak worden gedaan in hoeverre in de toekomst bedrijven gebruik kunnen maken van bodemenergie. In de volgende paragrafen volgt hiervan een onderbouwing. Voor het bepalen van de energiebehoefte van de te vestigen gebouwen is uitgegaan van gebouwen met een gemiddelde behoefte aan warmte en koude. De koel- en verwarmingsvermogens en jaarlijkse behoefte aan warmte en koude zijn gebaseerd op de kengetallen zoals weergegeven in onderstaande tabel. De opgenomen kengetallen betreffen ervaringsgetallen zoals eerder voor soortelijke bedrijventerreinen toegepast. Tabel 4 Kengetallen vermogens en energie functies verwarming koeling [aandeel in %] vermogen [W/m²] warmtevraag [kwh/m²] vermogen [W/m²] koudevraag [kwh/m²] kantoor (10%) verblijfruimtes (30%) productie-/opslaghal (60%) gemiddeld Op basis van het aantal m² bruto vloeroppervlak (bvo) zijn de vermogens en energievraag voor een aantal type kavels bepaald. Hierbij is ervan uitgegaan dat het aantal m² bvo van het gebouw gelijk is aan 75% van het kaveloppervlak. Tabel 5 geeft een overzicht van de vermogens en energievraag van een drietal type kavels variërend van 1, 3 en 5 hectare. Tabel 5 Overzicht vermogens en energievraag voor 3 typen kavels omvang kavel opp. gebouw [m²] [m² bvo] vermogen [kw] verwarming warmtevraag [MWh] vermogen [kw] koeling koudevraag [MWh] (1 ha) (3 ha) (5 ha) /SV/ van 28

36 28 oktober Energieconcept en globale dimensionering open systeem Een bodemenergiesysteem kan als monovalent of bivalent systeem uitgevoerd worden. Bij een monovalent systeem levert het bodemenergiesysteem de totale koude- en warmtevraag. Bij een bivalent systeem levert het bodemenergiesysteem een deel van de koudeen warmtevraag. Het overige gedeelte wordt geleverd met bijvoorbeeld gasketels (warmte) en koelmachines (koude). In de praktijk wordt veelal uitgegaan van een bivalent systeemconcept. Hiermee ontstaat een balans tussen het te behalen milieuvoordeel en de financiële haalbaarheid. In onderstaand figuur is het concept uitgewerkt voor een kavel met een omvang van 3 hectare in het geval een open grondwatersysteem wordt toegepast. Koeling gebouw(en) Verwarming gebouw(en) Figuur 6 Energieconcept open systeem koelvermogen 619 kwt verwarmingsvermogen 664 kwt koudevraag 387 MWht warmtevraag 547 MWht 155 kwt 77 MWht Warmtepomp Warmtepomp 219 kwt 410 MWht Ketel 445 kwt 137 MWht 464 kwt 310 MWht Grondwatersysteem 186 kwt 93 MWht Grondwatersysteem 164 kwt 308 MWht koelvermogen (direct) 464 kwt verwarmingsvermogen 164 kwt koudelevering 402 MWh t warmtelevering 402 MWh t maximaal debiet 50 m³/h maximaal debiet 32 m³/h ontwerp temperaturen 9/17 C (bronnen) ontwerp temperaturen 13/7 C (bronnen) gemiddelde infiltratietemperatuur 15 C gemiddelde infiltratietemperatuur 7 C gemiddelde waterverplaatsing m³ gemiddelde waterverplaatsing m³ maximale waterverplaatsing m³ maximale waterverplaatsing m³ Uit figuur 6 kan worden opgemaakt dat voor een kavel van 3 hectare een grondwatercapaciteit van circa 50 m³ per uur benodigd is. De grondwatercapaciteit is hierbij rechtevenredig met de omvang van het kavel. In onderstaande tabel is per type kavel de grondwatercapaciteit en het in aanmerking komende type systeem weergegeven met de globale dimensies /SV/ van 28

37 28 oktober 2014 Tabel 6 Type systeem per kavel omvang kavel grondwatercapaciteit type systeem pakketkeuze bronafstand [m²] [m³/uur] [-] [-] [m] (1 ha) 17 monobron doublet (3 ha) 50 monobron doublet 2 e pakket 1 e of 2 e pakket 2 e pakket 2 e pakket n.v.t. 100 m (10 m filter) n.v.t. 100 m (25 m filter) (5 ha) 83 doublet 2 e pakket 100 m (40 m filter) Zoals uit tabel 6 kan worden opgemaakt kan voor een kavel tot circa 3 hectare over het algemeen worden volstaan met een monobron. Aangenomen mag worden dat het kavel voldoende ruimte biedt om een monobron te plaatsen. Afhankelijk van de afmetingen van het kavel kan eventueel een doublet worden gerealiseerd. Voor een kavel van 5 hectare kan gekozen worden voor meerdere monobronnen of een enkel doublet. De keuze hiervoor hangt samen met de locatie en de afmetingen van het kavel. De afmetingen van het kavel zullen over het algemeen toereikend zijn om een doublet met een bronafstand van circa 100 meter te realiseren. Op basis van bovenstaande kan worden geconcludeerd dat er over het algemeen voldoende ruimte en bodempotentieel beschikbaar is om de te vestigen bedrijven te voorzien van de gewenste hoeveelheid bodemenergie. Eén en ander hangt samen met de omvang van de kavels, het aantal bedrijven met een bodemenergiesysteem en de mogelijkheden ten aanzien van de fysieke inpassing van het systeem binnen het eigen kavel. Gezien de aanwezigheid van geschikte watervoerende pakketten met een behoorlijke capaciteit vormt een toename van de energievraag ten opzichte van hetgeen is aangenomen niet direct een belemmering om de te vestigen bedrijven te voorzien van de gewenste hoeveelheid bodemenergie /SV/ van 28

38 28 oktober Bodempotentieel en belangen 5.1 Bodemeigenschappen Het technisch functioneren van een bodemenergiesysteem is afhankelijk van een aantal bodemeigenschappen. De belangrijkste voorwaarde voor open systemen is dat in de bodem een geschikte watervoerende zandlaag aanwezig is die voldoende capaciteit biedt voor de opslag van koude en warmte. Een gesloten systeem kan, in tegenstelling tot een open systeem, in een slecht doorlatende laag worden aangelegd. De doorlatendheid is van ondergeschikt belang, aangezien er ook warmte-uitwisseling in een klei- of veenlaag kan plaatsvinden. Een ander aspect dat een rol speelt is grondwaterstroming. Voor open en voor gesloten systemen zijn de snelheid en de richting van de grondwaterstroming van belang bij het positioneren van de bronnen of bodemwarmtewisselaars. Bij een hoge grondwaterstroming kan thermische interactie tussen de warme en koude bellen optreden. Dit dient in verband met rendementsverlies te worden voorkomen. Bij gesloten systemen heeft de grondwaterstroming een positieve invloed op het thermisch functioneren. Bij onttrekking van warmte aan de bodem door een gesloten systeem koelt de bodem af. De grondwaterstroming levert een netto warmtewinst doordat het afgekoelde grondwater afstroomt en water met de natuurlijke grondwatertemperatuur wordt aangevoerd. Tevens wordt gekeken naar de grondwaterstand op de locatie. Een diepe grondwaterstand is ongunstig voor de toepassing van gesloten systemen, omdat onverzadigd zand de warmte minder goed geleidt. Voor het energetisch rendement van open systemen is de grondwaterstand minder van belang. Tenslotte is voor open systemen de grondwaterkwaliteit van belang. De chemische samenstelling en de temperatuur van het grondwater zijn van belang voor het goed functioneren van een open systeem. Daarnaast mag een open systeem geen verzilting veroorzaken, dus moet ook worden gekeken naar de invloed op het zoet-/brakgrensvlak. Aangezien bij een gesloten systeem geen grondwater wordt onttrokken, is de werking van dit systeem niet afhankelijk van de waterkwaliteit van het grondwater. Bovengenoemde aspecten worden in deze paragraaf behandeld. Hierbij wordt aangegeven in hoeverre ze de haalbaarheid van open en gesloten bodemenergiesystemen op IBF Heerenveen beïnvloeden /SV/ van 28

39 28 oktober Bodemgeschiktheid De bodem in de directe omgeving van het IBF Heerenveen is geschematiseerd in een aantal watervoerende pakketten en scheidende lagen. Deze schematisatie is gebaseerd op de volgende gegevens: a. Regionaal Geohydrologisch Informatie Systeem (REGIS); b. boorbeschrijvingen uit het archief van TNO Bouw en Ondergrond via DINOLoket; c. boorbeschrijvingen van de gerealiseerde bodemenergiesystemen in de nabije omgeving. Figuur 7 geeft de globale bodemopbouw in het plangebied weer. Lokaal zijn verschillen aanwezig. De lokale bodemopbouw dient bij de vergunningaanvraag voor een individueel systeem nader te worden beschouwd. Figuur 7 Schematisatie bodemopbouw Deklaag De deklaag bestaat overwegend uit leem en fijn zand. Daarnaast zijn enkele veen- en kleilagen aanwezig. De dikte van de deklaag in IBF Heerenveen bedraagt circa 6 meter /SV/ van 28

40 28 oktober 2014 Eerste watervoerende pakket Het eerste watervoerende pakket bestaat uit matig fijn tot matig grof zand. Dit pakket heeft een dikte van circa 20 meter. Het eerste watervoerende pakket is bodemtechnisch (dikte en doorlatendheid) geschikt voor de toepassing van een open bodemenergiesysteem, maar vanwege de ondiepe ligging is het risico voor opbarsting aanwezig. De maximale capaciteit die uit het eerste watervoerende pakket onttrokken kan worden bedraagt 15 m 3 per uur. Eerste scheidende laag De eerste scheidende laag bestaat uit klei en heeft een dikte van circa 5 meter. In het oosten van het plangebied ligt deze laag op circa 25 meter diepte, in het westen op circa 30 meter diepte. Tweede watervoerende pakket Het tweede watervoerende pakket bestaat uit grof tot zeer grof zand. Dit pakket is zeer geschikt voor de toepassing van open bodemenergiesystemen. De maximale capaciteit die uit dit pakket onttrokken kan worden bedraagt circa 200 m 3 per uur. Gesloten systemen Voor gesloten systemen is de aanwezigheid van doorlatende zandlagen van ondergeschikt belang. De bodemopbouw in het gehele plangebied IBF Heerenveen is geschikt voor de toepassing van gesloten systemen Grondwaterstroming De horizontale grondwaterstroming in het eerste en tweede watervoerende pakket bedraagt circa 20 meter per jaar. Het grondwater in stroomt in beide pakketten in noordwestelijke richting Grondwaterstand De grondwaterstand op de locatie is gemiddeld 0,5 meter beneden maaiveld en varieert tussen 0,1 en 1,0 meter beneden maaiveld. Over het algemeen is de grondwaterstand aan het einde van de zomer laag en aan het einde van de winter hoog Grondwaterkwaliteit Het zoet-/brakgrensvlak (chloridegehalte van 150 mg/l) bevindt zich op circa 200 meter beneden maaiveld. Dit betekent dat het grondwater in het eerste en tweede watervoerende pakket zoet is /SV/ van 28

41 28 oktober Grondwatertemperatuur De temperatuur van het grondwater in het eerste watervoerende pakket is circa 10,5 C. De temperatuur van het grondwater in het tweede watervoerende pakket bedraagt circa 11 C. 5.2 Aanwezige en toekomstige belangen Bij de toepassing van bodemenergie dient rekening gehouden te worden met reeds aanwezige en (bekende) toekomstige belangen. Belanghebbenden mogen namelijk geen ontoelaatbare negatieve invloed ondervinden van de (beoogde) bodemenergiesystemen. Het risico op negatieve interferentie wordt bepaald door de grootte en configuratie van de beoogde systemen, de bodemopbouw en de afstand (zowel vertikaal als horizontaal) tot de aanwezige belangen. Bijlage 3 geeft een overzicht van de aanwezige belanghebbenden binnen plangebied IBF Heerenveen. In de onderstaande paragrafen zijn de diverse belanghebbenden apart toegelicht. In deze inventarisatie zijn alle aanwezige en toekomstige belangen meegenomen die op het moment van inventariseren (april 2014) bekend zijn. In tabel 7 is opgenomen welk bevoegd gezag kan worden geraadpleegd om informatie in te winnen over het betreffende belang. Tabel 7 Bevoegd gezag per belang belang grondwatergebruik (open systemen) gesloten bodemenergiesystemen bodeminformatie (verontreinigingen) infrastructuur kabels en leidingen bevoegd gezag provincie Fryslân gemeente Heerenveen gemeente Heerenveen, provincie Fryslân gemeente Heerenveen gemeente Heerenveen Grondwaterbeschermingsgebieden Volgens de BodemAtlas van de provincie Fryslân zijn binnen 1 km rondom de projectlocatie geen (drink)waterwingebieden of grondwaterbeschermingsgebieden aanwezig Grondwatergebruikers In en rondom het plangebied zijn diverse grondwatergebruikers aanwezig. Het betreffen zowel meldings- als vergunningplichtige onttrekkingen. Onder meldingsplichtige onttrekkingen vallen blusvoorzieningen, bronbemalingen en saneringen. Deze onttrekkingen bevin /SV/ van 28

42 28 oktober 2014 den zich in de deklaag en in het eerste watervoerende pakket en zijn meestal van tijdelijke aard. Deze onttrekkingen zijn niet opgenomen in dit bodemenergieplan. Wel dient in de vergunningaanvraag van een beoogd bodemenergiesysteem ook de invloed op de op dat moment aanwezige meldingsplichtige onttrekkingen te worden gekwantificeerd: er moet worden aangetoond dat deze onttrekkingen niet nadelig worden beïnvloed. Tabel 8 Onttrekkingen binnen 1 km van de projectlocatie (bron: provincie Fryslân) Onder vergunningplichtige onttrekkingen vallen bodemenergiesystemen en industriële onttrekkingen zoals proceskoeling. In het plangebied zijn twee bodemenergiesystemen en één industriële onttrekking aanwezig. Daarnaast wordt een aanvraag voorbereid voor een derde bodemenergiesysteem. Binnen 1 km rondom het plangebied bevinden zich nog drie andere bodemenergiesystemen (mei 2014). Deze onttrekkingen zijn opgenomen in tabel 8. Bijlage 3 geeft de ligging van deze onttrekkingen weer. naam van inrichting type onttrekking ligging t.o.v. de grens plangebied diepte filters [m-mv] waterhoeveelheid [m³/jaar] A-ware industriële onttrekking 1 in het plangebied Lidl Distributiecentrum bodemenergiesysteem in het plangebied European Packaging Centre (EPC) bodemenergiesysteem in het plangebied Mercedes Garage bodemenergiesysteem 310 m ten westen onbekend Hoving Appelscha bodemenergiesysteem 730 m ten zuiden OSG Sevenwolden bodemenergiesysteem 780 m ten westen max aanvraag wordt nu behandeld Toekomstige onttrekkingen Naast de vergunde onttrekkingen zoals opgenomen in tabel 8, worden een aantal onttrekkingen beoogd. Dit zijn grondwaterwinningen ten behoeve van het productieproces (onttrekken en lozen) voor Ausnutria/Hyproca en Orange Nutricion. Beide winnigen onttrekken naar verwachting m 3 per jaar. Bij Ausnutria/Hyproca wordt tevens een bodemenergiesysteem beoogd. De bronlocaties van de onttrekking en bodemenergiesysteem van Ausnutria/Hyproca zijn reeds bekend. De vergunningaanvraag is nog niet definitief, dus de kans bestaat dat de bronlocaties nog enigszins veranderen Gesloten bodemenergiesystemen Binnen IBF zijn voor zover bekend geen gesloten bodemenergiesystemen aanwezig /SV/ van 28

43 28 oktober Geothermie Voor A-ware is een opsporingsvergunning aangevraagd voor het winnen van aardwarmte (geothermie). De diepte van de beoogde winning is zodanig groot, dat deze geen invloed heeft op de toepassing van bodemenergie. De winning van deze vorm van aardwarmte valt niet binnen de kaders van de Waterwet Natuurgebieden Volgens de BodemAtlas van de provincie Fryslân zijn binnen 1 km rondom de projectlocatie geen natuurgebieden aanwezig die vallen onder de Ecologische Hoofdstructuur (EHS) of Natura Aardkundige waarden Volgens de BodemAtlas van de provincie Fryslân zijn binnen 1 km rondom de projectlocatie geen aardkundige waarden aanwezig Archeologie In het gehele gebied is - in opdracht van de gemeente Heerenveen - in 2005 een inventariserend archeologisch onderzoek uitgevoerd. 1 Op grond van de resultaten is een terreindeel geïdentificeerd waarvoor nader onderzoek is aanbevolen. Hier is een vervolgonderzoek voor uitgevoerd 2. Voor alle overige terreindelen van het onderzoeksgebied gaven de onderzoeksresultaten geen aanleiding tot het adviseren van archeologisch vervolgonderzoek. Het vervolgonderzoek heeft er toe geleid dat één deelgebiedje is geïdentificeerd waar een zeer grote kans bestaat op onverstoorde archeologische grondsporen. Vervolgens is aanvullend archeologisch onderzoek uitgevoerd in de vorm van een proefsleuvenonderzoek. Het proefsleuvenonderzoek heeft geen archeologische grondsporen of vondsten opgeleverd 3. Vervolgonderzoek wordt niet noodzakelijk geacht. Archeologie vormt hiermee geen belemmering voor het bodemenergieplan. Er hoeven geen aanvullende regels te worden opgenomen. 1 Inventariserend Archeologisch Veldonderzoek, De Steekproef, Waarderend archeologisch veldonderzoek in het plangebied Heerenveen IBF, De Steekproef, Proefsleuvenonderzoek (IVO-P), De Steekproef, /SV/ van 28

44 28 oktober Verontreinigingen Volgens het Bodemloket ( en het gemeentelijk bodeminformatiesysteem (Nazca-i) zijn binnen het plangebied geen grondwaterverontreinigingen bekend. Binnen het plangebied bevindt zich een voormalige stortplaats op land. Mogelijke verontreinigingen uit deze voormalige stortplaats locaties bevinden zich in de deklaag. Deze (potentiële) verontreinigingen vormen geen belemmering voor de toepassing van bodemenergie. Wel vormen ze een aandachtspunt tijdens de realisatie van bodemenergiesystemen. Er dienen aanvullende maatregelen te worden genomen met betrekkingen tot het boren in en afvoeren van de verontreinigde grond en grondwater Waterkeringen Volgens de leggerkaart van Wetterskip Fryslân zijn in het plangebied geen waterkeringen aanwezig Infrastructuur Op en rond IBF Heerenveen zijn de volgende grote infrastructurele werken aanwezig: - De noordkant van het plangebied wordt afgebakend door de snelweg A7. - Ten westen van het plangebied bevindt zich de snelweg A32. - In de noordwesthoek bevindt zich knooppunt Heerenveen. Alle infrastructurele werken bevinden zich in de (onderzijde van de) deklaag. Open bodemenergiesystemen in het tweede watervoerende pakket hebben geen invloed op bestaande infrastructuur omdat deze systemen minimale hydrologische invloed hebben op de grondwaterstand. Hierdoor treedt naar verwachten beperkte zettingen op in de deklaag. Open bodemenergiesystemen in het eerste watervoerende pakket moeten aantonen dat geen negatieve invloed op genoemde infrastructuur optreedt. Gesloten bodemenergiesystemen hebben geen invloed op de grondwaterstand en veroorzaken daarom geen zetting Kabels en leidingen Op de noordelijke grens en in het westelijk deel van het plangebied lopen gastransportleidingen. Daarnaast bevinden zich diverse kabels en leidingen binnen het plangebied en zullen deze in de toekomst worden aangelegd /SV/ van 28

45 28 oktober 2014 Aanwezige en toekomstige kabels en leidingen vormen een aandachtspunt voor de inpassing van de bronnen en bijbehorend leidingwerk van bodemenergiesystemen. Geadviseerd wordt om het aan te leggen bronnen en leidingwerk af te stemmen met de gemeente Heerenveen /SV/ van 28

46 28 oktober Effecten open bodemenergiesystemen op bodem en grondwater Bij open bodemenergiesystemen wordt grondwater onttrokken en, na gebruik voor koeling of verwarming, met een andere temperatuur weer in de ondergrond teruggebracht. De verandering van de temperatuur van het grondwater kan van invloed zijn op de samenstelling van het grondwater. Daarnaast is het onttrokken grondwater afkomstig van verschillende dieptes uit het gebruikte watervoerende pakket, zodat bij verschillen in waterkwaliteit beïnvloeding kan ontstaan door menging. De invloed van open bodemenergiesystemen op de grondwaterkwaliteit is recentelijk uitgebreid onderzocht in het kader van het onderzoeksprogramma Meer met Bodemenergie 4 en een promotieonderzoek in opdracht van de drinkwatersector (proefschrift Matthijs Bonte 5 ). 6.1 Invloed van de temperatuur De invloed op de watersamenstelling (zowel chemisch als microbiologisch) is minimaal bij de temperatuurveranderingen die optreden bij lage temperatuur bodemenergiesystemen met een energiebalans (over het algemeen < 10 C). Bij systemen met hogere opslagtemperaturen nemen de temperatuursinvloeden toe, wat nog wordt versterkt doordat een energiebalans vaak niet meer mogelijk is. Aangezien geen hogetemperatuuropslagsystemen zijn beoogd op IBF zijn geen nadelige effecten door de veroorzaakte temperatuurveranderingen te verwachten. 6.2 Invloed van menging Uit beide onderzoeken blijkt dat de temperatuureffecten meestal ondergeschikt zijn aan de invloed van menging. Menging kan nadelig zijn, bijvoorbeeld als ondiep en dus menselijk beïnvloed water of juist diep zout grondwater wordt vermengd met schoon grondwater en de winning (sneller) kan bereiken. Zowel de grondwateronttrekkingen als de open bodemenergiesystemen maken gebruik van het tweede watervoerende pakket, dat zich globaal tussen 40 en 150 m-mv bevindt. Aangezien het grondwater in dit watervoerende pakket over de gehele diepte zoet is en de overgang naar brak grondwater zich op ongeveer 200 m-mv bevindt, zullen de WKO-systemen geen verzilting veroorzaken. Ook wordt geen ondiep (menselijk beïnvloed) grondwater aangetrokken. Het risico op nadelige effecten van de /SV/ van 28

47 28 oktober 2014 open bodemenergiesystemen op de grondwaterkwaliteit door menging is op IBF dus minimaal. 6.3 Overige invloeden Naast de werking van een WKO systeem kan ook de aanleg en onderhoud invloed hebben op de grondwaterkwaliteit. Bij het boren van de bronnen worden soms chemicaliën gebruikt. Dat zijn onschuldige en veelal afbreekbare middelen die ook boringen ten behoeve van drinkwaterwinningen worden gebruikt. De boorfirma s zijn door de vergunningvoorschriften van de provincie Fryslân gehouden aan het protocol Mechanisch Boren van het SIKB, laatste versie. Daar zijn ook bepalingen opgenomen ten aanzien van gebruik van chemicaliën. Daarnaast worden open systemen soms chemisch geregeneerd. Als de bronnen problemen geven met verstopping wordt soms als laatste redmiddel (dus incidenteel en altijd onder toezicht /na goedkeuring van het bevoegd gezag) met chemicaliën getracht de verstopping te verhelpen. Deze chemicaliën worden na afloop weer volledig verwijderd en afgevoerd. Ook bij drinkwaterbronnen die problemen hebben met verstopping worden diezelfde chemicaliën incidenteel toegepast. Een WKO systeem wordt zodanig gerealiseerd, dat het grondwater dat wordt ontrokken en weer terug in de bodem gebracht gescheiden blijft van het water dat door het gebouw circuleert. De kans dat vervuiling van het grondwater optreedt is hiermee minimaal. Als het gebouwcircuit is gevuld met een ander medium dan schoon drinkwater, dan kan bij lekkage van de warmtewisselaar een risico ontstaan. In dat geval is het wenselijk om de inrichting zodanig uit te voeren dat het grondwatercircuit door middel van corrosiebestendige warmtewisselaars wordt gescheiden van het water in het gebouwcircuit. Een eventuele lekkage van de warmtewisselaar kan opgemerkt worden door terugvallen van de druk in het verwarmingscircuit. De eigenaar is middels vergunningvoorschriften gehouden dit onmiddellijk te melden aan bevoegd gezag, waarna passende maatregelen kunnen worden getroffen. Daarnaast kan de vergunninghouder overwegen om de warmtewisselaar jaarlijks te controleren op lekkage. In de praktijk treedt lekkage van de warmtewisselaar nauwelijks op /SV/ van 28

48 28 oktober Uitwerking bodemenergieplan 7.1 Plankaart Figuur 8 geeft het ordeningsplan voor bedrijventerrein IBF weer. Het ordeningsplan is uitgelegd op de toepassing van open opslagsystemen. De plankaart geeft middels een zonering de voorkeurslocaties voor het plaatsen van koude bronnen (blauwe zones) en warme bronnen (rode zones) weer voor het tweede watervoerende pakket. Voor gesloten systemen is geen specifieke ordening uitgewerkt. Voor de ordening van gesloten systemen kan worden volstaan met algemene gebruiksregels. Figuur 8 Plankaart 63186/SV/ van 28

49 28 oktober 2014 De ordening is gebaseerd op de kavelindeling (hoofdstuk 4) en de bodemeigenschappen en belangen (hoofdstuk 5). De natuurlijke grondwaterstroming is dermate beperkt dat dit geen invloed heeft op de wijze van ordenen. Er is gestreefd om zoveel mogelijk kavels aan te sluiten op een warme en een koude zone. Alleen bij de kleine kavels is dit niet mogelijk. Op deze kavels kan niet genoeg afstand worden gerealiseerd om een doubletsysteem te positioneren. Op deze kavels kan gebruik worden gemaakt van open monobronsystemen of gesloten systemen. 7.2 Gebruiksregels Naast de plankaart zijn ook gebruiksregels opgesteld. Deze gebruiksregels leggen bepaalde voorwaarden op aan de toepassing van de verschillende vormen van bodemenergie. Alle ontwikkelende partijen die in het gebied een systeem met bodemenergie toepassen, worden geadviseerd zich te houden aan deze gebruiksregels. De gebruiksregels bestaan uit regels voor gesloten systemen en regels voor open systemen. De regels zijn weergegeven in het hoofddocument. 7.3 Effecten grootschalige grondwateronttrekkingen op bodemenergie Zoals beschreven in paragraaf worden naast bodemenergiesystemen ook een aantal grootschalige grondwateronttrekkingen gerealiseerd. Naar verwachting gaat het om een totale onttrekking van ongeveer 3 miljoen m³ per jaar. Als gevolg van deze grondwateronttrekkingen zal de snelheid van de grondwaterstroming binnen het plangebied toenemen. De toename van de grondwaterstromingsnelheid kan nadelige gevolgen hebben voor de bodemenergiesystemen, doordat een groter deel van de opgeslagen koude en warmte verloren gaat door afstroming. In een aparte studie is de invloed van deze onttrekkingen op het rendement van bestaande en toekomstige bodemenergiesystemen in kaart gebracht. Deze studie is te vinden in bijlage /SV/ van 28

50 28 oktober 2014 BIJLAGE 3 Belangen 63186/SV/

51

52 63186/SV/ oktober 2014

53

54 28 oktober 2014 BIJLAGE 4 Effecten onttrekkingen op bodemenergie 63186/SV/

55

56 17 juni 2014 Notitie Project: IBF Heerenveen Onderwerp: Invloed grondwateronttrekkingen op bodemenergiesystemen Datum: 17 juni 2014 Referentie: 63186/SV/ Auteur: Benno Drijver Gecontroleerd door: Stijn Verplak 1 Inleiding Voor het Internationaal Bedrijvenpark Friesland (IBF) wordt een bodemenergieplan opgesteld. Doel van het plan is om negatieve interferentie tussen bodemenergiesystemen te voorkomen en tegelijkertijd de beschikbare ondergrondse ruimte optimaal te benutten. Op het bedrijventerrein worden naast bodemenergiesystemen ook een aantal grootschalige grondwateronttrekkingen gerealiseerd. Naar verwachting gaat het om een totale onttrekking van ongeveer 3 miljoen m³ per jaar. Als gevolg van deze grondwateronttrekkingen zal de snelheid van de grondwaterstroming toenemen. De toename van de grondwaterstroming kan nadelige gevolgen hebben voor de bodemenergiesystemen, doordat een groter deel van de opgeslagen koude en warmte verloren gaat door afstroming. De provincie Friesland heeft IF Technology gevraagd om samen met IDO-Doesburg de gevolgen van de toename van de grondwaterstroming voor de bodemenergiesystemen inzichtelijk te maken. Hierbij levert IDO-Doesburg de resultaten van modelberekeningen met behulp van het regionale grondwatermodel aan, voor de situatie met de grondwateronttrekkingen en de situatie zonder de grondwateronttrekkingen. IF Technology berekent de consequenties van de toegenomen grondwaterstroming voor bestaande en toekomstige bodemenergiesystemen in het gebied. De voorliggende notitie beschrijft de resultaten van het onderzoek /SV/

57 17 juni Beschrijving resultaten berekeningen met regionaal hydrologisch model IBF bevindt zich in een gebied waarvoor een regionaal hydrologisch (MIPWA) model beschikbaar is. Met behulp van het regionale model zijn door IDO-Doesburg de volgende modelberekeningen uitgevoerd: 1) Situatie zonder de grondwateronttrekkingen ten behoeve van een aantal zuivelbedrijven. 2) Situatie met de grondwateronttrekkingen ten behoeve van een drietal zuivelbedrijven. 3) Drie situaties waarin steeds één van de grondwateronttrekkingen actief is. De resultaten van de berekeningen zijn door IDO-Doesburg beschikbaar gesteld. De berekende stijghoogtepatronen van het tweede watervoerende pakket (bodemlaag waarin zowel de grondwateronttrekkingen als de WKO-systemen geplaatst worden) zijn door IF Technology vertaald in stroomsnelheden (met behulp van de bestanden met de doorlaatvermogens en laagdikten). De situatie zonder grondwateronttrekkingen vormt hierbij de referentiesituatie. Het verschil in stroomsnelheid tussen deze referentiesituatie en de situatie met grondwateronttrekkingen kan worden gebruikt om een inschatting te maken van de consequenties van de grondwateronttrekkingen voor de WKO-systemen (zie hoofdstuk 3 en 4). De berekende stroomsnelheden in de verschillende situaties zijn weergegeven in figuur 1 t/m 4. In bijlage 1 zijn van deze figuren extra grote versies opgenomen (ten behoeve van de leesbaarheid) /SV/

58 17 juni 2014 Figuur 1 Berekende (werkelijke) snelheid van de grondwaterstroming [m/jaar] in het tweede watervoerende pakket in de situatie zonder grootschalige onttrekkingen (zwarte contourlijnen) en in de situatie waarin alle onttrekkingen actief zijn (rode contourlijnen). Figuur 2 Berekende (werkelijke) snelheid van de grondwaterstroming [m/jaar] in het tweede watervoerende pakket in de situatie zonder grootschalige onttrekkingen (zwarte contourlijnen) en in de situatie waarin alleen de onttrekking van A-Ware actief is (rode contourlijnen) /SV/

59 17 juni 2014 Figuur 3 Berekende (werkelijke) snelheid van de grondwaterstroming [m/jaar] in het tweede watervoerende pakket in de situatie zonder grootschalige onttrekkingen (zwarte contourlijnen) en in de situatie waarin alleen de onttrekking van Ausnutria Hyproca actief is (rode contourlijnen). Figuur 4 Berekende (werkelijke) snelheid van de grondwaterstroming [m/jaar] in het tweede watervoerende pakket in de situatie zonder grootschalige onttrekkingen (zwarte contourlijnen) en in de situatie waarin alleen de onttrekking van Orange Nutrition actief is (rode contourlijnen) /SV/

60 17 juni Invloed grondwaterstroming op het opslagrendement Onder invloed van de grondwaterstroming is sprake van afstroming van de opgeslagen koude en warmte. Bij een toename van de snelheid van de grondwaterstroming, mag daarom worden verwacht dat de verliezen door afstroming zullen toenemen. In deze studie is de invloed van de grondwaterstroming op het opslagrendement in beeld gebracht. Het opslagrendement is gedefinieerd als de fractie van thermische energie die in het voorgaande seizoen is opgeslagen, die in het betreffende seizoen wordt teruggewonnen. Hierbij is het van belang dat ook water van de natuurlijke grondwatertemperatuur nog bruikbaar is voor de levering van koeling en verwarming (recirculatiesystemen maken voor de levering van koeling en verwarming immers ook gebruik van grondwater met de natuurlijke grondwatertemperatuur). De daadwerkelijk geleverde energie per seizoen wordt dus niet bepaald door het verschil tussen de gemiddelde onttrekkingstemperatuur en de natuurlijke grondwatertemperatuur, maar door het verschil tussen de gemiddelde onttrekkingstemperatuur en de gemiddelde infiltratietemperatuur in de infiltratiebron (zie figuur 5). Figuur 5 Voorbeeld van het berekende temperatuurverloop in de warme en koude bron van een WKO-systeem in het vierde jaar. Het jaar is opgesplitst in vier perioden. In de eerste periode (winter) wordt koude opgeslagen met een temperatuur van 7 C. In de tweede en vierde periode wordt geen grondwater verpompt. In de derde periode (zomer) wordt de opgeslagen koude teruggewonnen en ingezet voor koelingsdoeleinden. Het opslagrendement is gelijk aan de onttrokken hoeveelheid koude gedeeld door de 63186/SV/

61 17 juni 2014 opgeslagen hoeveelheid koude. Zelfs als alle opgeslagen koude verloren gaat (opslagrendement = nul) wordt echter nog steeds een aanzienlijke hoeveelheid thermische energie geleverd. Als het opslagrendement daalt van 1,0 (100%) naar 0,0 (0%), dan neemt de geleverde hoeveelheid thermische energie af met 50%. 3.1 Analytische benadering afstroomverliezen Voor deze benadering is de positie van het bronfilter ten opzichte van de boven- en onderzijde van het watervoerende pakket van belang. In hoofdzaak zijn drie verschillende situaties mogelijk (zie figuur 6): Figuur 6 Schematische weergave van de verspreiding van het geïnfiltreerde water rond een infiltratieput (of de intrekzone rond een onttrekkingsput) bij verschillende posities van het bronfilter ten opzichte van de boven- en onderliggende scheidende lagen. 1) De bronfilters bevinden zich tussen twee kleilagen het grondwater zal zich dan (vrijwel) alleen in horizontale richting verplaatsen en de warme-/koude bel is cilindervormig. 2) Het bronfilter sluit aan één kant (b.v. aan de onderzijde) aan op een kleilaag en eindigt aan de andere kant (b.v. aan de bovenzijde) in het watervoerende pakket ter hoogte van het bronfilter ontstaat dan een cilindervormige bel met aan de onderzijde een uitstulping in de vorm van een halve afgeplatte bol (afgeplat vanwege de lagere doorlatendheid in verticale richting ten opzichte van de horizontale richting als gevolg van de verticale anisotropie). 3) Het bronfilter bevindt zich midden in het watervoerende pakket en eindigt zowel aan de bovenzijde als aan de onderzijde in het watervoerende pakket ter hoogte van het bronfilter ontstaat dan een cilindervormige bel met aan de boven- en onderzijde een uitstulping in de vorm van een afgeplatte halve bol /SV/

62 17 juni 2014 Volgens het regionale grondwatermodel is in het plangebied sprake van een gecombineerd eerste en tweede watervoerend pakket van grote dikte, waarin geen scheidende lagen voorkomen. Daarom is in deze studie uitgegaan van situatie 3. In de analytische benadering is uitgegaan van één onttrekkings-/infiltratieput en is aangenomen dat de waterhoeveelheid die per seizoen wordt verpompt in het verwarmings- en koelseizoen gelijk is. Het water wordt daarbij instantaan in de bodem gebracht en een half jaar later weer instantaan aan de bodem onttrokken. Gedurende het halve jaar tussen de opslag en het terugwinnen van het water kan de opgeslagen koude dan wel warmte deels afstromen. Voor alle drie de situaties kan een analytische oplossing worden afgeleid. Bij een cilindervormige bel kan dit worden beschouwd door het overlappende volume te berekenen van twee cilinders, die ten opzichte van elkaar iets verschoven zijn, en te delen door het volume van één gehele cilinder. Bij de bolvormige delen van de bellen gaat het om het overlappende volume van twee bollen die elkaar snijden ten opzichte van het volume van één volledige bol. De grootte van de cilinders en bollen is afhankelijk van (1) de opgeslagen en teruggewonnen hoeveelheid water, (2) de lengte van het bronfilter en (3) positie van het bronfilter ten opzichte van de boven- en onderzijde van het watervoerende pakket (zoals hierboven beschreven). Daarnaast zijn ook de eigenschappen van de bodem van belang (b.v. porositeit, warmtecapaciteit en verticale anisotropie). De mate waarin de cirkel dan wel bol op het moment van onttrekken is verschoven ten opzichte van het moment van infiltreren is afhankelijk van de stroomsnelheid van het grondwater, de tijd tussen opslag en terugwinnen (hier is uitgegaan van een half jaar) en de thermische retardatie (mate waarin het transport van warmte en koude vertraagd is ten opzichte van het transport van het water). Voor elke situatie zijn analytische oplossingen uitgewerkt. Met behulp van deze analytische oplossingen kan voor iedere willekeurige situatie het te verwachten verlies aan opslagrendement door afstroming worden berekend. Overige verliezen Niet alleen de afstroming van koude en warmte zorgt voor verlies aan opslagrendement. Er gaat ook thermische energie verloren door menging van het opgeslagen water met het omringende grondwater (diffusie en dispersie) en door warmtegeleiding. Dat wordt duidelijk als de resultaten van de analytische berekeningen met alleen de invloed van de grondwaterstroming worden vergeleken met de resultaten van modelberekeningen. De analytische benadering voorspelt voor de situatie zonder grondwaterstroming namelijk een opslagrendement van 100%, terwijl de modelberekeningen voor dezelfde situatie aangeven dat het rendement orde grootte 80% is. Om de verliezen door diffusie, dispersie en warmtegeleiding in de analytische benadering mee te nemen is daarom een extra 63186/SV/