Vloeibaar goud: de routekaart afvalwaterketen

Transcriptie

1 Vloeibaar goud: de routekaart afvalwaterketen De huidige situatie Het meeste water dat we in huis of bedrijf gebruiken, spoelt via de riolering naar een rioolwaterzuivering (rwzi). De 350 rwzi s zuiveren jaarlijks twee miljard m 3 afvalwater. Zij leiden het water terug naar het oppervlaktewater. Het verwerken van rioolwater kost veel energie en levert naast schoon water veel afval in de vorm van slib op. Waterschappen en gemeenten zoeken sinds enkele jaren naar mogelijkheden om het energieverbruik in deze keten terug te dringen. De ambities van de spelers in de keten gaan echter verder. Zij willen op lange termijn een duurzame afvalwaterketen die energie en grondstoffen levert. Huishoudens en bedrijven jaarlijks 65 PJ warmte toe. Die warmte kan worden teruggewonnen. Daarnaast bevat afvalwater waardevolle mineralen, ton fosfor en ton zeefgoed. De eerste stappen naar terugwinning zijn gezet. 12 waterschappen winnen warmte, elektriciteit of gas. Ook wordt geëxperimenteerd met de terugwinning van fosfaat en de productie van bioplastics. Om een duidelijk beeld te krijgen van de kansen, de technologieën, het marktpotentieel en de transitieopgave heeft de Unie van Waterschappen DNV gevraagd om met betrokken partijen een visie en routekaart voor 2030 te maken. De visie en de routekaart zijn bedoeld als inspiratiebron en als startpunt voor gesprekken met kennisinstituten en potentiële ketenpartners in de chemische, agrarische, energie, bouw, food en feed sector. Figuur 1 Aanpak en resultaten routekaartproject Ontwikkelen scenario s om buiten de gebaande paden te denken Voor het ontwikkelen van de visie is bewust gekozen voor het werken met scenario s. Scenario s helpen ons om buiten de gebaande paden te denken en onze blik te verruimen aldus Renze van Houten (projectleider visie-ontwikkeling en directeur bij waterschap Aa en Maas). We hebben de scenario s gebruikt om op een creatieve en inspirerende wijze naar de mogelijke ontwikkelingen in de externe omgeving te kijken. Vervolgens hebben we bepaald wat voor afvalwaterketen bij de omgeving pas. In twee door DNV voorbereide en gefaciliteerde workshops van 1 dag hebben ongeveer 50 experts van waterschappen, gemeenten en kennispartners: - de maatschappelijke trends, die het meest bepalend zijn voor de afwaterketen van de toekomst, geïdentificeerd en geanalyseerd; - op basis van vier algemene maatschappijbeelden (scenario s) de belangrijkste kenmerken van de klanten van de afvalwaterketen en de afvalwaterketen van de toekomst vastgesteld; 2012 DNV, auteur: Ben Römgens 1

2 - de belangrijkste kenmerken voor de waterketenorganisatie, de riolering, de RWZI en de beheer- en onderhoudsprocessen van de toekomst benoemd. Figuur 2 kenmerken afvalwaterorganisaties in de 4 scenario s Opstellen visie Op basis van de inzichten uit de scenario-workshops stelde de projectgroep samen met DNV een globale visie op. Deze visie is samengesteld op basis van kenmerken van de afvalwaterketen, die in drie of vier scenario s voorkomen. Essentiele onderwerpen uit de visie, die nog onderbelicht zijn, zijn door middel van expert interviews verder in kaart gebracht. In deze interviews is gekeken naar lopende initiatieven in de afvalwaterketen en aanverwante sectoren en naar mogelijke ontwikkelingen op lange termijn. DNV heeft expertinterviews afgenomen voor de volgende thema s: centrale controlekamer, asset management & onderhoud, riolering, de waterketen vanuit gemeentelijk perspectief, nieuwe sanitatietechnieken en de energie- & grondstoffenfabriek. De informatie uit de interviews heeft de projectgroep vervolgens gebruikt om de visie verder uit te werken naar taakstelling & diensten, technologie en infrastructuur, bedrijfsprocessen en organisatie & mensen. De resultaten (visie) zijn in twee bijeenkomsten van een dagdeel besproken met bestuurders van de waterschappen, die vervolgens op hoofdlijnen de visie afvalwaterketen 2030 hebben geformuleerd. 1. Zuivert efficiënt t.b.v. volksgezondheid en waterkwaliteit. 2. Levert integrale oplossingen passend in het natuurlijk systeem en de openbare ruimte. 3. Werkt vraag gestuurd en levert diverse aan diensten afgestemd op de lokale situatie. 4. Produceert grondstoffen, energie en water met een economische waarde. 5. Werkt aan oplossingen om de keten te sluiten. 6. Werkt strategisch samen met partners. 7. Loopt voorop in gebruik moderne, innovatieve, duurzame en betaalbare technologieën. Tabel 1 visie afvalwaterketen in 2030 op hoofdlijnen Ketenvisies In de tweede fase van het project identificeerden werkgroepen voor de water-, de energie- en grondstofketen per keten de belangrijkste kansen, de ketenkenmerken en de kritieke punten & technologieën. De informatie is verzameld via brainstorms, literatuurstudie en interviews met experts. Na de eerste workshop van de werkgroep, had ik niet verwacht dat we met een goede lijst met kansen zouden komen, aldus George Zoutberg lid van de werkgroep grondstoffen. Het identificeren van nieuwe kansen was lastig en het leek onmogelijk om een beeld van de markt te krijgen DNV, auteur: Ben Römgens 2

3 Figuur 3 grondstofketen: resultaten en kritieke punten per tijdvak De komende jaren kunnen warmtewisselaars in douches, gebouwen en riolering ingezet worden om warmte terug te winnen. Op de lange termijn wordt ook waterkracht uit het riool gebruikt. Nieuwe technologieën zoals super kritisch vergassen maken het bovendien mogelijk om structureel en op grote schaal lokaal en centraal nog meer energie uit het afvalslib te halen. Om dit potentieel te realiseren is nauwe samenwerking met energiebedrijven, projectontwikkelaars, woningcorporaties en burgers en gebruikers van gebouwen nodig. Ook bij het terugwinnen van grondstoffen is samenwerking (met chemie, landbouw en food & feed) essentieel. Alleen dan worden waardevolle grondstoffen als fosfaat voor kunstmest, zeefgoed of syngas voor de productie van bioplastics en basischemicaliën rendabel toegepast. De verwachting is dat het grootschalig terugwinnen van andere grondstoffen dan fosfaat pas rond 2030 rendabel wordt. Het duurt nog langer voordat de afvalwaterketen op grotere schaal rendabel nuttig water kan produceren. Water uit afvalwater kan wel lokaal ingezet worden om (tijdelijke) schaarste op te vangen. Ook kunnen groene regenwater vasthouden. Hiermee kan de temperatuur in de stad en in gebouwen aanzienlijk dalen. Dit leidt tot energiebesparing (de airco s kunnen uit) en een verbeterde (groene) leefomgeving. Figuur 4 kansen per keten De visie is volgens Pieter de Bekker (projectleider fase2, directeur Hoogheemraadschap Stichtse Rijnlanden) niet meer dan een revolutie voor waterschappen en gemeenten. De technologie is geen probleem, maar het samen met kennispartners en netwerken van commerciële bedrijven (concullega s) organiseren van de markt wordt een grote uitdaging. Dat vraagt veel ondernemerschap van waterschappen en gemeenten. Ze moeten denken in ketens, marktkansen en straks op de juiste manier de gewenste kwaliteit en kwantiteit aan grondstoffen aanleveren. Het vinden van de juiste balans tussen publieke verantwoordelijkheid en marktdenken is een spannend zoekproces. Technologieverkenningen Voor de kritieke technologieën stelden externe deskundigen technologieverkenningen op. De verkenningen beschrijven de sterke en zwakke punten, het ontwikkelperspectief, de prestaties richting 2020 en 2030 en de kritieke punten in de ontwikkeling en implementatie van de technologie in de sector. De resultaten van de verkenningen zijn gebruikt om de ketenvisies aan te scherpen. De experts deelden breed de mening dat de meeste technologieën vanaf 2030 beschikbaar zouden zijn. Wel zou 2012 DNV, auteur: Ben Römgens 3

4 extra focus nodig om de terugverdientijd van technologieën terug te brengen naar 7 tot maximaal 10 jaar. Dit is nodig om snel te kunnen reageren op veranderende marktomstandigheden. Figuur 5 kritieke technologieën per keten Visie op transitie en actieplan De overige kritieke punten zijn gebruikt als input voor een visie op het transitieproces. In twee workshops heeft de projectgroep in samenwerking met DNV en specialisten in transitiemanagement van DRIFT een visie op transitie vastgesteld. De visie afvalwaterketen 2030 is door de werkgroepen vertaald naar actielijnen die nodig zijn om deze visie te realiseren. Voor elke actielijn zijn projectopdrachten gedefinieerd. Het actieprogramma bevat de volgende actielijnen: - Lokale visie- en planontwikkeling - Versterken samenwerkingsverbanden en ontwikkelen markt - Uitvoeren onderzoeken, experimenten en pilots - Faciliteren transitie en kennisuitwisseling Kaartspel en visualisaties als hulpmiddel bij het ontwikkelen van de markt De visie op de afvalwaterketen kan alleen gerealiseerd worden als de spelers in de keten nauw met elkaar en met kennisinstituten en (koplopers) in andere sectoren gaan samenwerken. Om gesprekken op diverse niveaus te ondersteunen heeft DNV diverse visualisaties van de ketens en de 4 arrangementen en een kaartspel ontwikkeld. In het spel werken de 5 (groepen) stakeholders m.b.v. kanskaarten en kaarten met drijvende krachten aan de ontwikkeling van een duurzame innovatieve afvalwaterketen. De visualisaties laten zien dat de ketens nauw verweven zijn en dat we kringlopen kunnen sluiten. Ook wordt zichtbaar dat bij het sluiten van cirkels een groot aantal (markt-)partijen betrokken zijn. Het spel faciliteert het strategisch gesprek met mogelijke partners en marktpartijen. Figuur 6 voorbeeld kanskaarten en visualisatie arrangement 2012 DNV, auteur: Ben Römgens 4

5 Resultaten Het project heeft de volgende resultaten opgeleverd: - 4 scenario s voor de afvalwaterketen. - Een inspirerende en gedragen visie op de afvalwaterketen in 2030, - Diverse technologie verkenningen. - Een globaal actieprogramma. - Een strategisch kanskaartspel. - De visualisaties van de 3 ketens en de 4 arrangementen. Rol DNV De rol van DNV bestond uit: - Uitvoeren trend- en scenarioverkenning. - Ontwerpen en begeleiden van workshops en conferenties. - Interviewen van experts om een beter zicht in knelpunten en verbeterpotentieel te krijgen. - Selecteren en ontwikkelen van scenario s t.b.v. de visieontwikkeling. - Meewerken aan de visualisaties van de drie ketens en vier arrangementen (bebouwde omgeving, industrie, grondgebonden industrie en natuur). - Opstellen van de sectorvisie en de visie op grondstoffen, energie en asset management. - Begeleiden van project- en werkgroepen. - Integreren van de technologieverkenningen in de visies van de energie, water en grondstoffen. - Opstellen en (laten) vorm geven van de visiebrochure afvalwaterketen Opstellen van een globaal actieprogramma voor het realiseren van de visie. - Ontwikkelen van een kaartspel om de communicatie binnen de waterschappen en gemeenten en de communicatie met partners over strategische kansen te faciliteren. De aanpak van DNV voor het opstellen van routekaart is gebaseerd op de methode van het instituut voor Technology Management van de universiteit van Cambridge (UK). De methode is op basis van de jarenlange ervaringen van DNV met scenario ontwikkeling en road mapping verder uitgewerkt. De methode is eenvoudige aan te passen aan specifieke behoeften. DNV begeleidt road map trajecten voor producten, afdelingen, bedrijven en sectoren. Het ontwikkelen van een high level road map kan al vanaf een inzet van de organisatie van 2 tot 3 dagen. Wilt u meer weten over de toekomstverkenningen, scenario s en road maps neem dan contact op met principal consultant Ben Römgens: ben.romgens@dnv.com DNV, auteur: Ben Römgens 5