Gemeente Gouda Masterplan Warmte-/Koudeopslag Goudse Poort Gouda Louis Armstrongweg 6 Postbus 10095 1301 AB Almere t 036 548 29 00 f 036 533 38 83
INHOUDSOPGAVE blz. Managementsamenvatting 1. INLEIDING 1 1.1. Aanleiding 1 1.2. Achtergrond 1 1.3. Doel 2 1.4. Uitgangspunten masterplan 3 1.5. Leeswijzer 3 2. GEBIEDSBESCHRIJVING 4 2.1. Locatie 4 2.2. Bodemopbouw en geohydrologische schematisatie 4 2.3. Grondwaterstroming 4 2.4. Grondwaterkwaliteit en grondwatertemperatuur 5 2.5. Grondwateronttrekkingen 5 2.6. Oppervlaktewater 5 2.7. Verontreinigingen 5 3. ENERGIEVRAAG EN DEBIET WKO-SYSTEEM 6 3.1. Energievraag 6 3.2. Projectontwikkeling 7 3.3. Ontwerp WKO-systeem 7 4. RUIMTELIJKE ORDENING ONDERGROND 10 4.1. Inleiding 10 4.2. Uitgangspunten masterplan 10 4.3. Overzicht ondergrondse belangen en plaatsingsmogelijkheden 11 4.4. Verticale verdeling 13 4.5. Zonering eerste watervoerende pakket 14 4.6. Zonering tweede watervoerende pakket 14 5. MODELLERING RENDEMENT EN EFFECTEN IN DE OMGEVING 17 5.1. Inleiding 17 5.2. Grondwatermodel 17 5.3. Ondergronds ruimtebeslag 17 5.4. Thermische rendementen 18 5.5. Hydrologische effecten 18 5.6. Afgeleide effecten 19 5.6.1. Risico op zettingsschade 19 5.6.2. Beïnvloeding andere grondwateronttrekkingen 19 5.6.3. Waterkwaliteit 19 5.6.4. Besparing energieverbruik en vermindering uitstoot 19 6. VERVOLGTRAJECT 21 6.1. Verankering masterplan 21 6.2. Vergunningen 21 6.3. Realisatie en aanbesteding 22 7. CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN 23 7.1. Conclusies 23 7.2. Aanbevelingen 24
8. LITERATUUR 25 laatste bladzijde 25 bijlagen aantal bladzijden I Locatieoverzicht 3 II Overzicht bodem- en grondwaterverontreinigingen 1 III Overzicht energievraag 2 IV Energievraag en WKO-capaciteit 2 V Ondergrondse belangen WKO-zonering 1 VI Analyse geotechnische gevolgen WKO 12 VII Voorstel WKO-zonering 2 VIII Thermische effecten 4 IX Berekening thermisch rendement 2 X Hydrologische effecten 5 XI Zettingsberekening 1
Managementsamenvatting Het voorliggende masterplan geeft een leidraad voor de toepassing voor warmte-/koudeopslag (WKO) in de Goudse Poort in Gouda. Het biedt een overzicht van de geohydrologische uitgangspunten en een inventarisatie van de toekomstige warmte- en koudevraag voor toepassing van WKO. Uit deze inventarisatie is een ordening opgesteld van de ondergrond zodat het grootste collectieve rendement uit de toepassing van WKO kan worden gehaald. Het initiatief voor een WKO-systeem blijft bij de bedrijven die zich vestigen op de Goudse Poort. Het masterplan bestaat uit een kaart met gebieden voor warme en koude bronnen en gebieden waar geen bronnen geplaatst kunnen worden. Zodoende kan bij verdere uitwerking van de deelgebiedplannen, met redelijke vrijheid een WKO-systeem worden geïmplementeerd zodat dit aansluit bij de toekomstige verkaveling en bouw van individuele gebouwen. Hierbij is een conservatieve aanname gedaan wat betreft de toekomstige warmtevraag, oftewel de maximaal te verwachten effecten zijn berekend. verticale ondergrondse ordening Voor het gebied wordt de volgende verticale verdeling voorgesteld voor toepassing van WKO: - eerste watervoerende pakket (ondieper dan NAP - 45 m): is vanuit technisch oogpunt aantrekkelijk voor kleinere WKO-systemen waarbij effecten naar maaiveld beperkt zijn. In het Provinciale Grondwaterplan van 2007 is echter opgenomen dat WKO in het eerste watervoerende pakket niet is toegestaan, tenzij er voor het gebied een masterplan is opgesteld waarin wordt aangetoond dat er geen conflicterende ondergrondse functies voorzien zijn (zoals grondwaterwinningen, parkeerkelders, tunnels). De Goudse Poort is een van de eerste gebieden waarvoor een masterplan is opgesteld. Uit dit masterplan blijkt dat systemen met een maximaal onttrekkingsdebiet van 45 m 3 per uur geen negatieve effecten hebben, wanneer een minimale afstand van 200 m tot gevoelige gebieden (dijk en aquaduct) wordt aangehouden; - tweede watervoerende pakket, gelegen tussen NAP - 70 en - 110 m is het meest geschikt voor WKO. In dit masterplan is een optimale zonering ontwikkeld voor het plaatsen van doubletbronnen, zodat negatieve onderlinge beïnvloeding wordt voorkomen; - derde matig watervoerende pakket: (dieper dan NAP - 110 m): bronnen zijn toegestaan met vrije plaatsingsmogelijkheden. horizontale ondergrondse ordening tussen NAP - 15 en - 45 m In bijlage VII.I is een voorstel voor de plaatsing van bronnen in het eerste watervoerende pakket opgenomen. Dit betreft alleen 2 doubletten voor de locaties Groningenweg Zuid en Noord. De warme bronnen zijn dicht bij elkaar geplaatst om negatieve thermische beïnvloeding van de 2 systemen te beperken. horizontale ondergrondse ordening tussen NAP - 70 en - 110 m Het tweede watervoerende pakket is het meest geschikt voor WKO, voor dit pakket is een optimale zonering ontworpen met gebieden waar koude bronnen geplaatst kunnen worden en gebieden waar warme bronnen geplaatst kunnen worden. Deze zoneringskaart is opgenomen in bijlage VII.II. Voor iedere zone is per deelgebied de maximaal te circuleren hoeveelheid grondwater per seizoen weergegeven in bijlage IV. In de zonering zijn tevens gebieden aangegeven waar geen bronnen geplaatst kunnen worden (zogenaamde overlapgebieden). ondergronds ruimtebeslag en thermisch rendement De verschillende WKO-systemen in de Goudse Poort én in de omgeving zijn doorgerekend met een grondwatermodel (MODFLOW/MT3DMS). Hierbij zijn de thermische rendementen van alle WKO-systemen bepaald. Uit de berekeningen blijkt dat het rendement zeer groot is, voor veel WKO-systemen ligt het boven de 90 %. Dit betekent dat 90 % van de opgeslagen energie benut
wordt en 10 % door menging en afstroming verloren gaat. Het hoge rendement wordt veroorzaakt doordat de WKO-systemen van de aan elkaar grenzende deelgebieden elkaar positief versterken: er is sprake van positieve thermische interferentie. de effecten op de omgeving van de Goudse Poort Het grondwatermodel is tevens gebruikt om de effecten van het masterplan op de omgeving te berekenen. Hierbij zijn de hydrologische effecten (verlagingen en stijgingen van de stijghoogtes en grondwaterstanden) berekend. Uit de berekeningen blijkt dat de WKO-systemen in het tweede WVP een maximaal effect op de stijghoogte in het tweede watervoerende pakket hebben van circa 3,5 m. In het eerste watervoerende pakket is de maximale beïnvloeding minder dan 0,1 m, dit wordt met name veroorzaakt door de beïnvloeding van de stijghoogte in het tweede watervoerende pakket. Er zijn geen effecten op de freatische grondwaterstanden. De effecten zijn gezien de grote hoeveelheid rondgepompt grondwater klein: dit komt doordat de effecten van de verschillende WKO-systemen elkaar enigszins uitdempen: er is dus sprake van een beperkte positieve hydraulische interferentie. De beperkte positieve hydraulische interferentie leidt niet tot een negatieve thermische interferentie. De veranderingen van de stijghoogte hebben een maaiveldzetting tot gevolg van 3 mm. Op basis van ervaringscijfers wordt niet verwacht dat dit tot schade aan infrastructuur of bestaande bebouwing zal leiden. Er zijn geen effecten te verwachten bij bestaande grondwaterwinningen of op de huidige verdeling van zoet en zout grondwater. De WKO-ontwikkelingen voor de Goudse Poort beïnvloeden de WKO-ontwikkelingen voor de naastgelegen Spoorzone niet, omdat de warme en koudezoneringen van beide gebieden op de grens op elkaar aansluiten. vervolgtraject Voor het realiseren van de WKO-systemen is een aantal vergunningen vereist. De belangrijkste zijn een grondwateronttrekkingvergunning in het kader van Grondwaterwet en een lozingsvergunning in het kader van de Wet Verontreiniging Oppervlaktewater. De proceduretijd voor deze vergunningen is 7 maanden. Verder geldt dat, als alle WKO-systemen binnen het gebied Goudse Poort als 1 project worden gezien, er een MER-beoordeling vereist is. De proceduretijd hiervoor is 6 weken. Omdat het onduidelijk is of dit het geval is, wordt aanbevolen om hierover contact te hebben met het bevoegd gezag. aanbevelingen Uit het masterplan volgen een aantal aanbevelingen voor de gemeente Gouda en de provincie Zuid-Holland. - gemeente Gouda gebruik het masterplan om de installatie van WKO-systemen actief te stimuleren door voorlichting te geven aan ondernemers en ontwikkelaars: - voor ondernemers kan WKO een financieel voordeel opleveren door lagere energiekosten, daarnaast draagt het mogelijk positief bij aan het imago van de ondernemer; - ontwikkelaars dienen een WKO-systeem vroegtijdig in het ontwerp van hun gebouw te betrekken, omdat het veelal specifieke eisen stelt aan de klimaatinstallaties. - provincie Zuid-Holland nadat voor een gebied een masterplan is opgesteld kan het aanvragen van vergunning mogelijk worden vereenvoudigd, door bijvoorbeeld een stelsel van algemene regels. In
het masterplan is immers reeds de mogelijke negatieve invloed van de systemen onderzocht; gebieden met een masterplan, waarbij veel WKO-systemen zijn voorzien, vragen om meer inspannign wat betreft monitoring en handhaving dan een enkel WKO-systeem omdat er mogelijk versterkende effecten kunnen optreden. Deze aanvullende monitoring en handhaving kunnen in de vergunning worden opgenomen.
1. INLEIDING 1.1. Aanleiding De herstructurering van het bedrijventerrein Goudse Poort te Gouda omvat een nieuwbouw van tussen 235.000 tot 290.000 m 2 bruto vloeroppervlak (bvo) kantoren en 88.000 m 2 detailhandel. Grenzend aan de Goudse Poort zal de Spoorzone worden ontwikkeld. Zowel de provincie Zuid-Holland als de gemeente Gouda hebben een ambitieus energiebeleid voor de Goudse Poort. Dit beleid is vertaald naar een energievisie voor de Goudse Poort. Uit de Energievisie Goudse Poort blijkt dat er bij de beoogde herstructurering, zowel bij de nieuwbouw als bij de bestaande bouw, grote kansen voor CO 2 -uitstootreductie aanwezig zijn. WKO in combinatie met warmtepompen komt uit deze energievisie als best toepasbare energieconcept naar voren. In 2007 is door voor de Goudse Poort een verkennend masterplan WKO-opslag opgesteld [ref. 16.], hierbij zijn 2 scenario s onderzocht: een collectief WKO-systeem en een organisch groeimodel. Een collectief systeem voor de gehele Goudse Poort heeft het grootste rendement en is op termijn financieel aantrekkelijk. Echter door de onzekerheid in het planproces, en de ruimtelijke verdeling in planontwikkeling werd 1 collectief systeem niet haalbaar geacht. Door de projectgroep is besloten om in het masterplan 1 scenario op te nemen wat een tussenvorm is van de 2 onderzochte scenario s: de ondergrond wordt verdeeld in warme en koude zones zodat het gezamenlijke rendement het grootst is, maar de initiatieven voor WKO-systemen blijven bij de bedrijven die zich vestigen op Goudse Poort. De zonering is van toepassing op het tweede watervoerende pakket en beoogt een zo groot mogelijk rendement. Dit betekent dat met name grotere systemen in dit pakket worden geplaatst. Om ook kleinere WKO-systemen mogelijk te maken zijn in overleg met de provincie Zuid-Holland de kansen voor systemen in het eerste watervoerend pakket onderzocht. Dit pakket is op basis van het Provinciaal Grondwaterplan normaliter uitgesloten voor WKO. 1.2. Achtergrond Bij WKO wordt het grondwater gebruikt als opslagmedium voor energie. Hierbij wordt in de zomer grondwater opgepompt en gebruikt om een gebouw af te koelen. Hierdoor wordt het water opgewarmd. Dit opgewarmde water wordt vervolgens weer geïnjecteerd in de ondergrond. In de winter is de situatie omgekeerd. Het opgewarmde grondwater wordt opgepompt om een gebouw te verwarmen, waarbij het water wordt afgekoeld. Dit afgekoelde water wordt geïnjecteerd en in de zomer vervolgens weer gebruikt om een gebouw af te koelen. Bij dit proces ontstaat een koude en warme bel grondwater. Deze bellen kunnen naast elkaar worden gevormd als gebruik wordt gemaakt van 2 bronnen (een doublet), of onder elkaar als gebruikt wordt gemaakt van 1 bron met 2 filters (monobron). De effectiviteit van een WKO-systeem is afhankelijk van de mate waarin deze ondergrondse koude en warme bel grondwater zijn temperatuur behoudt. Het principe van een WKO-systeem is weergegeven in afbeelding 1.1. 1
afbeelding 1.1. Principe WKO met een doublet In de omgeving van de Goudse Poort zijn reeds een aantal WKO-systemen gerealiseerd: ten oosten van de Goudse Poort ligt een WKO-systeem bij het Groene Hart ziekenhuis (dubbel doublet). Op de Goudse Poort zelf is een systeem gerealiseerd ter plaatse van de nieuwbouw van het hoofdkantoor van Centric en is een vergunning aangevraagd voor de nieuwbouw van het kantoor van Ericis. Een kaart hiervan is opgenomen in bijlage I.I. De verwachting van de gemeente is dat er ook ter plaatse van de Goudse Poort groot animo zal zijn om WKO-systemen aan te leggen. Wanneer meerdere WKO-systemen op een relatief kleine afstand staan, kunnen deze elkaar beïnvloeden. Om te zorgen dat meerdere WKO-systemen kunnen worden gerealiseerd, is het van belang om vooraf een plan op te stellen waarin de plaatsing van WKO-systemen wordt gereguleerd. Een dergelijk plan wordt ook wel een masterplan WKO genoemd. Op basis van bovengenoemde ambities en verwachtingen hebben de gemeente Gouda en de provincie Zuid-Holland besloten om dit masterplan op te stellen voor het toepassen van WKO voor de Goudse Poort. Het masterplan bestaat uit een kaart met gebieden voor warme en koude bronnen en gebieden waar geen bronnen geplaatst kunnen worden. Zodoende kan bij verdere uitwerking van de deelgebiedplannen, met redelijke vrijheid een WKO-systeem worden geïmplementeerd zodat dit aansluit bij de toekomstige verkaveling en bouw van individuele gebouwen. 1.3. Doel Middels het masterplan dient een optimale ruimtelijke verdeling van WKO-systemen voor de gehele projectlocatie gerealiseerd te worden. In een optimale verdeling wordt negatieve interferentie tussen de systemen onderling zoveel mogelijk voorkomen. Hierdoor kan de ondergrond zo optimaal mogelijk worden benut. Bijzonder is, dat dit masterplan niet alleen systemen in het tweede watervoerend pakket omvat, maar - in afstemming met de provincie Zuid-Holland - ook de mogelijkheden in het eerste watervoerend pakket onderzoekt. Omdat dit pakket geschikt kan zijn om kleinere systemen te faciliteren. Door het opstellen van een masterplan kan de provincie Zuid-Holland onder voorwaarden vergunningen verlenen voor systemen in het eerste watervoerend pakket. 2
1.4. Uitgangspunten masterplan Dit masterplan is opgesteld op basis van de inzichten van de planontwikkeling op Goudse Poort zoals deze eind 2007 geldig waren. Op dit moment was er nog veel onzekerheid over de planontwikkeling voor de Goudse Poort. Om deze reden is voor dit masterplan uitgegaan van een optimistisch hoog scenario wat betreft de bouwvolumes. Dit is voor de toepassing van het masterplan een conservatieve aanname: als de bouwvolumes lager zijn, is de vraag naar warmte en koude kleiner en is de claim op ondergrondse ruimte voor koude en warme grondwaterbellen kleiner. De beschreven effecten in dit rapport geven dus de maximaal te verwachten effecten weer. Op basis van ervaring wordt ingeschat dat een herberekening nodig is indien de bouwvolumes 5 % hoger worden dan in het masterplan is aangenomen. Het masterplan richt zich op WKO-systemen in het eerste en tweede watervoerende pakket. Het derde watervoerende pakket wordt niet in het masterplan betrokken, omdat systemen in dit pakket worden gekenmerkt door hogere aanleg en operationele kosten, terwijl er geen hoger rendement wordt verwacht ten opzichte van systemen in het tweede watervoerende pakket. 1.5. Leeswijzer In hoofdstuk 2 is een beschrijving van het gebied gegeven en in hoofdstuk 3 is de koudevraag en de warmtevraag geïnventariseerd en het ontwerp van de WKO-systemen beschreven. In hoofdstuk 4 zijn de uitgangspunten voor de ruimteverdeling beschreven. In hoofdstuk 5 zijn de geohydrologische berekeningen beschreven waarmee het thermische rendement van de WKO-systemen in de Goudse Poort is bepaald. Op basis hiervan wordt bepaald hoe of de WKO-systemen elkaar beïnvloeden. Daarnaast worden de effecten van een groot aantal WKO-systemen op de omgeving bepaald. In hoofdstuk 6 wordt het vervolgtraject beschreven. In hoofdstuk 7 volgen de conclusies en de aanbevelingen. 3
2. GEBIEDSBESCHRIJVING 2.1. Locatie Het bedrijventerrein Goudse Poort ligt in Gouda ten zuiden van de A12 en ten oosten van de Gouwe. In bijlage I.II is een locatieoverzicht opgenomen. De Goudse Poort heeft een oppervlakte van circa 65 hectare. In bijlage I.III is een kaart opgenomen waarop de bouwprognose van het gebied is weergegeven. 2.2. Bodemopbouw en geohydrologische schematisatie Het maaiveldniveau op de onderzoekslocatie bevindt zich op circa NAP + 1,0 m à NAP - 2,0 m. De bodemopbouw is bepaald aan de hand van gegevens uit het Dino-loket (boring B38A0272 en B38A0256) en de grondwaterkaart van Nederland (TNO 1987). tabel 2.1. Bodemopbouw en geohydrologische schematisatie diepte (m ten opzichte van maaiveld) lithologie geohydrologie bodemparameter 0 tot -10 à - 18 klei, veen en fijn zand deklaag c = 1.500 dagen - 10 à -18 tot - 45 matig grof tot uiterst grof zand eerste watervoerende pakket kd = 1.000 m 2 per dag - 45 tot - 70 klei, veen en fijn zand eerste scheidende laag c = 3.000 dagen - 70 tot - 110 matig fijn tot zeer grof zand tweede watervoerende pakket kd = 1.200 m 2 per dag - 110 tot - 195 klei, leem en fijn zand tweede scheidende laag/derde matig watervoerende pakket kd < 1000 m 2 per dag c >4.000 dagen De tweede scheidende laag wordt soms ook wel aangeduid als matig doorlatend watervoerende pakket. Uit enkele boringen uit de wijdere omgeving blijkt dat het pakket een afwisseling van klei en fijne zandlaagjes bestaat. De doorlatendheid van het tweede watervoerende pakket bedraagt circa 25 m à 35 m per dag. Dit is afgeleid uit de grondwaterkaart van Nederland (1987) en op basis van de boorstaten uit het DINO- Loket. Opgemerkt wordt dat voor de vergunningaanvragen voor het Groene Hart Ziekenhuis en Centric wordt uitgegaan van een doorlatendheid van circa 15 m per dag. Dit lijkt erg weinig gezien de grofheid van het zand (het wordt omschreven als matig fijn tot grof zand in de boorstaten). Daarom is de waarde gehanteerd op basis van de grondwaterkaart en de schatting op basis van de boorstaten. Om grote hoeveelheden water te produceren voor WKO zonder een excessieve hoeveelheid pompenergie nodig te hebben, wordt in de regel gesteld dat de doorlatendheid van het watervoerende pakket tenminste 15 m per dag dient te bedragen [ref. 14.]. Dit betekent dat zowel het eerste en tweede watervoerende pakket geschikt zijn voor WKO. En mogelijk delen van het derde matig watervoerende pakket. 2.3. Grondwaterstroming De grondwaterstroming in het eerste watervoerende pakket is zuidwestelijk gericht en de stroomsnelheid bedraagt circa 15 m per jaar [ref. 13.]. De grondwaterstroming in het tweede watervoerende pakket is eveneens westelijk gericht en de stroomsnelheid bedraagt circa 5 m per jaar. De filters van het WKO-systeem worden geplaatst in het eerste of tweede watervoerende pakket. In het algemeen wordt gesteld dat, afhankelijk van het injectiedebiet, grondwatersnelheden van maximaal 10 tot 30 m per jaar toelaatbaar zijn voor WKO-systemen om voldoende thermisch rendement te realiseren. Hieruit volgt dat de grondwaterstroming in het eerste watervoerende pakket mogelijk leidt tot een verminderd thermische rendement, berekeningen in paragraaf 5.4 moeten dit uitwijzen. In het tweede watervoerende pakket vormt de grondwaterstroming naar verwachting geen beperking voor het realiseren van WKOsystemen, want de stroomsnelheid bedraagt hier minder dan 10 m per jaar. 4
2.4. Grondwaterkwaliteit en grondwatertemperatuur Uit de grondwaterkaart van Nederland en gegevens uit het DINO loket blijkt op basis van metingen ter plaatse van een proefboring dat het zoet-/brakgensvlak (150 mg/l) zich bevindt in de eerste scheidende laag (op circa NAP - 50 m). Het brak-/zoutgrensvlak (1.000 mg/l) bevindt zich in onderin of vlak onder de eerste scheidende laag. Het grondwater in het eerste watervoerende pakket is zoet, het grondwater in het tweede watervoerende pakket is zout met mogelijk een zone met brak grondwater. De grondwatertemperatuur bedraagt circa 12 C [ref. 13.]. 2.5. Grondwateronttrekkingen Bij de provincie Zuid-Holland zijn gegevens opgevraagd van de grondwateronttrekkingen in de omgeving van de Goudse Poort. In tabel 2.2 is een overzicht gegeven van de grondwateronttrekkingen in de gemeente Gouda. tabel 2.2. Grondwateronttrekkingen in de gemeente Gouda locatie X y afstand en richting van rand bedrijventerrein (m) WVP vergund debiet (m 3 /jaar) werkelijk ontrokken 2005 (m 3 /jaar) WKO Motorhuis 107.000 447.700 500 zuid 3 125.000 85.000 Unichema 108.000 446.000 2.200 zuidoost 2,3 1.700.000 1.200.000 WKO zorgcentrum Ronssehof 108.300 448.200 925 oost 3 78.600 niet van toepassing WKO Centric 107.000 448.340 0, ligt op bedrijventerrein 2 105.000 niet van toepassing WKO Groene hart ziekenhuis 108.220 448.360 850 oost 2 1.008.600 107.000 1 In 2008 zal naar verwachting het WKO-systeem onder het hoofdkantoor van Centric op het bedrijventerrein Goudse Poort in bedrijf worden genomen. 2.6. Oppervlaktewater Direct ten zuiden van het bedrijventerrein ligt de Gouwe. Uit informatie van het hoogheemraadschap van Rijnland blijkt dat het peil in de Gouwe NAP - 0,60 m bedraagt. Het bedrijventerrein bevindt zich in polder Bloemendaal met een peil van NAP - 2,20 m in de zomer en in de winter. Opgemerkt wordt dat in het ontwerpstructuurplan het streefbeeld is opgesteld om 10 % aan open wateroppervlak te realiseren. 2.7. Verontreinigingen Bij de provincie Zuid-Holland zijn gegevens opgevraagd van bodem- en grondwaterverontreinigingen in de omgeving van het terrein van de Goudse Poort. Op het bedrijventerrein zijn meerdere bodemverontreinigingen in de deklaag aanwezig. Nabij het bedrijven bevindt zich een bodemverontreiniging nabij de oude stortplaats Bloemendaal aan het Tobbepad (Groenhovenpark Gouda). De sanering is afgerond, maar het grondwater wordt nog steeds bemonsterd. De nazorgverplichting ligt bij gemeente Gouda. Uit meetgegevens van de gemeente Gouda blijkt dat ter plaatse van 1 peilbuis de interventiewaarde voor Benzeen, Tolueen, Xylenen, Tetrachlooretheen, Naftaleen, en minerale olie overschreden wordt. De peilbuis (2005) bevindt zich in het noordoosten van het Groenhovenpark. De aanwezige bodemverontreinigingen zijn weergegeven in bijlage II. Op deze locaties wordt afgeraden om boringen te plaatsen voor het voor het realiseren van onttrekkingputten. In het ontwerpstructuurplan Goudse Poort [ref. 9.] staat aangegeven dat er nog diverse detailbodemonderzoeken moeten plaatsvinden. In verband met de beperkte geldigheid van de bodemonderzoeken zullen deze aanvullende onderzoeken echter pas plaatsvinden wanneer een deelgebied van het bedrijventerrein daadwerkelijk in ontwikkeling wordt genomen. 1 In 2005 heeft het Groene Hart ziekenhuis slechts 10 % van het vergunde debiet onttrokken. 5
3. ENERGIEVRAAG EN DEBIET WKO-SYSTEEM 3.1. Energievraag Bij toepassing van een WKO-systeem, wordt het grootste deel van de energievraag geleverd door het WKO-systeem en de warmtepompen. Voor pieken in de warmtevraag wordt gebruik gemaakt van een cv-ketel. De pieken in de koudevraag worden opgevangen met de WKO en warmtepomp zelf. Er wordt uitgegaan van toepassing van een bivalent systeem. Dat betekent dat zowel voor warmte- als koudelevering gebruik wordt gemaakt van de warmtepomp. Op deze wijze wordt naar verwachting 80 % tot 90 % van de warmte duurzaam opgewekt terwijl maar 40 % van het vermogen door de bron met warmtepomp hoeft te worden geleverd. De warmtepomp zorgt dat het opgepompte water uit de koude of de warme bron de juiste temperatuur heeft voor het distributienet. Om het water in het distributienet op de juiste temperatuur te krijgen, gebruikt de warmtepomp elektrische energie. Een deel van deze toegevoegde elektrische energie wordt echter ook weer benut om het water op te warmen. Zodoende kan in de regel worden uitgegaan dat circa 25 % van de warmte-energie wordt geleverd door de warmtepomp zelf (elektrische energie) en 75 % wordt geleverd vanuit het grondwater. Op basis van ervaringscijfers wordt aangenomen dat de koudevraag voor 90 % door de WKO met warmtepompen wordt geleverd. Hiervoor dient 70 % van het vermogen te worden opgesteld. De overige 30 % wordt geleverd door de warmtepomp. Samenvattend worden de volgende uitgangspunten gehanteerd: - aansluitgraad WKO nieuwbouw : 100 % (100 % van de gebouwen wordt aangesloten); - aansluitgraad WKO oudbouw : 0 % (oudbouw wordt niet aangesloten); - warmtevraag door WKO+warmtepomp : 85 % (overige deel door cv-ketels bij piekvraag); - warmtevraag door WKO : 75 % (overig deel door warmtepomp); - koudevraag door WKO+warmtepomp : 90 % - koudevraag door WKO : 90 % (overig deel door warmtepomp); - vermogen warmte WKO van totaal : 40 % (overige deel door ketels); - vermogen koude WKO van totaal : 70 % (overige deel door warmtepomp). Bij deze uitgangspunten wordt dus aangenomen dat als de WKO-systeem een vermogen heeft van 40 %, het systeem 85 % van de totale energie levert. Alleen bij piekvragen springt de cv-ketel bij. Van de geleverde 85 % aan warmte energie door het gecombineerde WKO plus warmtepomp, wordt 25 % opgewekt door elektrische energie van de warmtepomp en 75 % door opgepompt warm grondwater. Bovenstaande uitgangspunten zijn globaal en gelden voor gemiddelde omstandigheden. De definitieve verhoudingen tussen vermogen en energie geleverd door WKO en andere installaties kunnen van gebouw tot gebouw sterk verschillen. Dit is afhankelijk van de functies van kantoren maar ook van het glasoppervlak. De totale energievraag is per deelgebied en voor de verschillende gebruiksfuncties uitgewerkt in bijlage III. In bijlage III is tevens een overzicht opgenomen die de ruimtelijke verdeling weergeeft van de warmte- en koudevraag. Uit deze bijlage is op te maken dat: - de koudevraag maatgevend is voor het te installeren vermogen (piek debiet); - de warmtevraag maatgevend is voor de totale hoeveelheid energie die wordt opgeslagen (seizoensdebiet). Dit komt doordat de warmtevraag als geheel groter is maar hiervoor door toepassing van cv-ketels minder vermogen hoeft te worden opgesteld (maar 40 % van het totaal). Voor de koudevraag wordt relatief meer vermogen uit de bron gehaald maar is de totale vraag kleiner (het aantal vollasturen ligt dus lager). 6
3.2. Projectontwikkeling Het bestaande bedrijventerrein Goudse Poort zal de komende jaren worden geherstructureerd. Er is bij de herstructurering in de berekeningen rekening gehouden met 266.500 m 2 bruto vloeroppervlak aan kantoren (b.v.o.) en circa 88.000 m 2 b.v.o. aan detailhandel. De bestaande bouw omvat 110.000 m 2 b.v.o. aan kantoren gelegen aan de Goudse Poort, zuidkant Antwerpseweg en de Gouwe zone Noord. De cijfers zijn in tabel 3.1 weergegeven. tabel 3.1. Toekomstig gebruiksoppervlak Goudse Poort b.v.o. Goudse Poort (m 2 ) nieuwbouw kantoren 266.500 detailhandel 88.000 bestaande bouw kantoren 110.000 totaal 464.500 3.3. Ontwerp WKO-systeem Het ontwerp van de verschillende WKO-systemen omvat de volgende stappen: - ten eerste wordt bepaald hoe groot het koel- en verwarmingsvermogen is dat uit de bron wordt gehaald en de totale hoeveelheid energie die wordt opgeslagen; - ten tweede wordt bepaald hoeveel bronnen (doubletten of monobronnen) hiervoor nodig zijn. broncapaciteit en totaal debiet Voor het dimensioneren van de bronnen voor een WKO-systeem zijn 2 aspecten van belang: 1. het vermogen dat het WKO-systeem, wat de bron dus moet kunnen leveren; 2. de totale hoeveelheid energie die het WKO-systeem per seizoen moet kunnen leveren. Het eerste aspect (vermogen in kw) is belangrijk om de broncapaciteit te bepalen. Dit bepaalt tevens de hydrologische effecten naar de omgeving. De totale energievraag (in GJ per seizoen) bepaalt de hoeveelheid grondwater die wordt rondgepompt per seizoen en de thermische effecten (de grootte van de koude en warme bel grondwater). Een ander belangrijk aspect voor het ontwerp is het thermische rendement van het WKO-systeem. Dit is een maat die aangeeft hoeveel van de geïnjecteerde warmte en koude wordt teruggewonnen. Bij een ideaal systeem (100 % rendement) wordt in de zomer bijvoorbeeld 1 Mm 3 water met 16 C geïnjecteerd en een zelfde hoeveelheid water in de winter onttrokken met 16 C. In de praktijk treedt vaak de situatie op dat bijvoorbeeld de eerste 0,2 Mm 3 16 C is, en de temperatuur vervolgens langzaam terugloopt naar die van het natuurlijke grondwater. In dat geval moet dus meer water worden rondgepompt om hetzelfde vermogen te realiseren. Het thermisch rendement wordt berekend met behulp van een grondwatermodel en is feitelijk een toets om te bepalen of het masterplan voldoet. Maar vooraf moet een eerste aanname worden gemaakt om de capaciteit van de bronnen te bepalen. Voor de berekeningen van de broncapaciteit en totale hoeveelheid water die wordt rondgepompt zijn de volgende aannames gedaan: - injectietemperatuur warme bron 16 C - injectietemperatuur koude bron 8 C - thermisch rendement 70 % (verwacht minimaal rendement). In bijlage IV zijn de berekeningen opgenomen om de broncapaciteit en totaal seizoensdebiet te bepalen. De tabel 3.2 geeft een overzicht van de vereiste brondebieten. 7
tabel 3.2. Overzicht gemiddelde en maximale capaciteit per deelgebied bron Q gemiddeld (m 3 /dag) Q maximaal (warm) (m 3 /uur) Q maximaal (koud) (m 3 /uur) BPG 268 369 656 Quinterium Entree 30 43 91 Gouwe Zone Noord 48 79 107 Gouwe Zone Zuid 83 115 217 Groningenweg Zuid 9 13 27 Groningenweg Noord 21 27 32 Kop Antwerpseweg 42 57 92 Ericis 10 14 29 Centric 8 38 85 totaal 518 753 1.337 aantal en type bronnen Een belangrijke parameter in het ontwerp van een WKO-systeem is de keuze voor het type systeem (monobron of doublet) en het aantal bronnen dat benodigd is. Bij een monobronsysteem worden in 1 boorgat 2 filtertrajecten geïnstalleerd waarbij het ene filtertraject zich op een lager niveau bevindt dan het ander. Dit kan wanneer er een dik watervoerend pakket beschikbaar is. De warme bel en de koude bel worden bij een monobronsysteem boven elkaar geplaatst. Het voordeel van de monobron is de besparing op de boorkosten. Nadeel is dat de capaciteit en vermogen van een monobron veel kleiner is dan bij een doublet. Een belangrijke randvoorwaarde bij een monobron is dat het watervoerende pakket kleilaagjes heeft zodat geïnjecteerd en onttrokken water voornamelijk horizontaal stromen en dus niet direct naar het andere filter in het boorgat. De waterkwaliteit van beide watervoerende pakketen dient gelijk te zijn, om menging van bijvoorbeeld zout en zoet water te voorkomen. Een doublet bestaat uit 2 op enige afstand van elkaar geplaatste bronnen. Bij een gescheiden systeem wordt in elke bron zowel een onttrekkingspomp als een injectiepomp geplaatst. Beide bronnen kunnen daarom zowel als onttrekkingsput en als retourput worden gebruikt. Het nadeel van een doublet is dat er 2 boorgaten moeten worden geboord. Voordeel is dat het vermogen veel groter kan zijn. In afbeelding 3.1 zijn de werking van een monobron en doublet schematisch weergegeven. afbeelding 3.1. Schematische weergave monobron (links) en doublet (rechts) (bron: NVOE 2001) 8
De uit metingen ontwikkelde norm voor onttrekkingsbronnen is als volgt: V bgw-o =k/12 V bgw-o k = snelheid op de boorgatwand (m/uur) = doorlatendheid (m/d) De praktijkverhouding tussen de onttrekkingcapaciteit en de infiltratiecapaciteit bedraagt 2:1. Om de capaciteit van een bron te berekenen in het eerste en tweede watervoerende pakket wordt uitgegaan van de waardes in tabel 3.3. tabel 3.3. Uitgangspunten berekening onttrekkingscapaciteit parameter eenheid eerste watervoerende pakket tweede watervoerende pakket doorlatendheid watervoerend pakket m/dag 30 30 diameter boorgat mm 800 800 filterlengte doubletbron m 25 35 filterlengtes monobron m 2 x 5 2 x 10 Voor een doorlatendheid van 30 m per dag geldt volgens de formule een maximale snelheid op de boorgatwand van 2,5 m per uur, dat betekent dat bij een diameter van 800 mm er 6 m 3 per uur/m filterlengte kan worden onttrokken in zowel het eerste als tweede watervoerende pakket. Op basis van deze berekening wordt voor een doublet in het eerste en tweede watervoerende pakket een capaciteit van respectievelijk 75 en circa 110 m 3 per uur gevonden. Voor een monobron wordt een capaciteit gevonden van respectievelijk 15 en circa 30 m 3 per uur. Het benodigde debiet voor de deelgebieden met de kleinste energievraag bedraagt circa 30 m 3 per uur, dat betekent dat een monobron in het eerste watervoerende pakket niet toepasbaar is in dit project. De monobron is wel toepasbaar in het tweede watervoerende pakket voor systemen waarvoor het vermogen kleiner is dan circa 300 kw. Bij grotere systemen moet een doublet worden gekozen. Opgemerkt wordt dat op deze wijze geschatte broncapaciteiten voor het tweede watervoerende pakket overeenkomen met de reeds gerealiseerde capaciteit van het WKO-systeem van het Groene Hart Ziekenhuis. Hier is een WKO-systeem gerealiseerd met 2 doubletten met ieder een capaciteit van 110 m 3 per uur. De tweede opmerking betreft de bronnen in het eerste watervoerende pakket: de berekende maximale capaciteit is alleen gebaseerd op de filterlengte en doorlatendheid van de ondergrond, de hydrologische effecten van de bronnen zijn hierin niet betrokken, deze zijn naar verwachting maatgevend. Mogelijk is de feitelijk realiseerbare maximale capaciteit lager, hier wordt in paragraaf 4.3 nader op in gegaan. 9
4. RUIMTELIJKE ORDENING ONDERGROND 4.1. Inleiding Het belangrijkste doel van het masterplan WKO Goudse Poort is het ontwerpen van een ruimtelijke verdeling van WKO-systemen. Hierbij dient de ondergrond verdeeld te worden in gebieden waar bronnen geplaatst kunnen worden (behoudens ligging van kabels en leidingen). In deze verdeling dient tevens aangegeven te worden waar koude en warme bronnen geplaatst kunnen worden en waar dat niet kan of niet optimaal is. De verdeling van de ondergrond moet hierbij als 3D worden gezien. Er zijn 2 watervoerende pakketen in het gebied aanwezig waar WKO een optie is. In dit hoofdstuk wordt de achtergrond voor de verdeling beschreven. Hierbij wordt stilgestaan bij: 1. de uitgangspunten voor de ruimtelijke verdeling; 2. de ondergrondse belangen; 3. de verticale verdeling van de ondergrond; 4. toelaatbare WKO-systemen in het eerste watervoerende pakket; 5. de plaatsing van WKO-systemen in het tweede watervoerende pakket. 4.2. Uitgangspunten masterplan De verdeling van de ondergrond voor WKO s is gebaseerd op de volgende uitgangspunten: - de verschillende WKO-systemen in het gebied mogen elkaar niet negatief beïnvloeden; - systemen moeten per deelgebied onafhankelijk kunnen worden gerealiseerd; - bronnen voor systemen moeten redelijk vrij kunnen worden geplaatst. voorkom negatieve interferentie Interferentie betekent dat WKO-systemen elkaar thermisch of hydraulisch beïnvloeden. Dit kan een positief of negatief effect hebben. Bij thermische interferentie beïnvloedt het ene WKO-systeem het thermische rendement van het andere systeem. Dit betekent dat de warme grondwater bel overlapt met de warme of koude bel van een ander systeem. Bij een positieve thermische interferentie overlappen de warme bellen grondwater en wordt het thermisch rendement verhoogd. Bij plaatsing van meerdere WKO s dient dus naar deze situatie te worden gestreefd. Bij negatieve interferentie mengt de koude bel van een WKO-systeem met een warme bel van een ander WKO-systeem en vermindert de hoeveelheid energie; dit is een ongewenstge situatie. Bij hydraulische interferentie beïnvloeden de veranderende stijghoogten en grondwaterstanden van de verschillende WKO-systemen elkaar. Door de onttrekking daalt de stijghoogte rondom de bron. Bij infiltratie stijgt de stijghoogte. De veranderingen van de grondwaterstand als gevolg van de aanwezigheid van slechts 1 WKO-systeem zijn vaak acceptabel. Wanneer meerdere WKO-systemen actief zijn, worden de effecten van de afzonderlijke systemen bij elkaar opgeteld. Dit noemt men ook wel het superpositiebeginsel. Dit betekent dat de verlagingen van 2 onttrekkingsputten bij elkaar op worden geteld en de totale verlaging groter wordt. Anderzijds kan de verlaging van de grondwaterstand bij de onttrekkingsput de verhoging bij een infiltratieput vereffenen en is het totale effect klein. Thermische en hydraulische interferentie zijn elkaars tegenpolen. Als systemen elkaar thermisch positief beinvloeden, is er vaak sprake van negatieve hydraulische interferentie. Bij een optimaal ontwerp, zoals in dit masterplan wordt ontwikkeld, dienen WKO-systemen elkaar thermisch gezien te versterken zonder dat de hydrologische effecten onacceptabel worden. 10
kleinere systemen in het eerste watervoerende pakket De provincie Zuid-Holland staat de aanleg van WKO-systemen in het eerste watervoerende pakket alleen toe indien er voor het gebied een masterplan bestaat en de systemen geen andere belangen schaden. Het niet optreden van zettingen en het niet schaden van andere ondergrondse belangen zijn hierbij criteria. In bijlage VI zijn de resultaten van een geotechnische berekening opgenomen, van de maximaal toelaatbare verandering van de stijghoogte in het eerste watervoerende pakket en het freatische grondwater zonder dat de ondergrondse belangen negatief worden beïnvloed. 4.3. Overzicht ondergrondse belangen en plaatsingsmogelijkheden In deze paragraaf wordt een overzicht gegeven van de aanwezige belangen in de ondergrond in het gebied. Deze zijn ook weergegeven op een kaart in bijlage V: - infrastructuur: dijk Gouwe, de dijk heeft een waterkerende functie; fietstunnels, in het noorden van het Goudse Poort liggen 2 fietstunnels; Aquaduct A12-Gouwe, ten noordwesten van de Goudse Poort ligt het aquaduct van de A12; Mijstunnel, er zijn plannen om in de toekomst een nieuwe onderdoorgang onder het spoor te realiseren in het verlengde van de Burgemeester Mijssingel; in de Goudse Poort en de directe omgeving zijn plannen om de auto-infrastructuur te verbeteren [ref. 7.]; - kabels en leidingen: hoge druk gasleiding, langs de Gouwe ligt een hoge druk gasleiding met een aftakking door de Goudse Poort; - overige ondergrondse constructies: halfverdiepte parkeerkelders, onder een tweetal panden zijn halfverdiepte parkeerkelders aanwezig. Mogelijk worden deze voorzieningen bij andere panden in de toekomst aangebracht; olietanks bij benzinepompen, in de Goudse Poort zijn 2 benzinestations gevestigd die ondergrondse opslagtanks hebben; - verontreinigingen: in de bodem van de Goudse Poort komen een aantal verontreinigingen voor, zoals in paragraaf 2.7. besproken. De ondergrondse belangen worden gebruikt bij de bepaling van de maximaal toelaatbare hydrologische effecten in de ondergrond. Een WKO-systeem mag geen negatieve gevolgen hebben op bestaande ondergrondse belangen. Dit wordt verder uitgewerkt in hoofdstuk 5. De beïnvloeding van de genoemde belangen worden getoetst aan de in paragraaf 4.1 genoemde uitgangspunten: - infrastructuur: dijk Gouwe, de freatische grondwaterstand dient minder van 0,05 m te worden beïnvloed om zetting bij een waterstandsdaling en verweking in het geval van een waterstandstoename te voorkomen. Beïnvloeding van de stijghoogte tot 0,1 m is toelaatbaar; huidige fietstunnels, er is geen verhoogd risico op het opdrijven van de fietstunnels omdat in het ontwerp (trek)palen zijn opgenomen; Mijstunnel (gepland), in de huidige situatie is voor de aanleg van een tunnel onderwaterbeton noodzakelijk om opbarsten van de bouwput tegen te gaan. De mogelijke lokale beïnvloeding van de stijghoogte van het eerste watervoerende pakket geeft hier geen verandering in; verbetering auto-infrastructuur, hiervoor is het mogelijk optreden van zettingen van belang. Uit berekeningen blijkt dat de zetting lager is dan het zettingscriterium van 10 mm indien de verandering van de freatische grondwaterstand kleiner is dan 0,1 m; - kabels en leidingen: hoge druk gasleiding, deze leiding wordt niet negatief beïnvloed indien er geen zettingen optreden. Uit berekeningen blijkt dat de zetting lager is dan het zettingscriterium van 10 mm indien de verandering van de freatische grondwaterstand kleiner is dan 0,1 m; 11
- overige ondergrondse constructies: half verdiepte parkeerkelders, tijdens de aanleg van deze constructies is er voldoende reserve om tegen opbarsten om veranderingen in de stijghoogte op te vangen. In de gebruiksfase is er mogelijk enige verlaging van de reserve tegen opbarsten, dit wordt opgevangen voor de aanwezige voorzieningen die aangebracht zijn tegen opdrijven (de aanwezigheid van bovenbouw en/of trekpalen); olietanks, hiervoor is het zettingscriterium maatgevend. Uit berekeningen blijkt dat de zetting lager is dan het zettingscriterium van 10 mm indien de verandering van de freatische grondwaterstand kleiner is dan 0,1 m; - verontreinigingen: bij het ontwerp van de putten dient een milieukundig onderzoek uitsluitsel te geven over de diepte en aard van de grondwatervervuiling. Naast de in paragraaf 4.2 genoemde belangen dient ook rekening te worden gehouden met het opbarsten van de watergangen in de polder. Momenteel is er een onderdruk van circa 1,3 m aanwezig ten opzichte van het polderpeil. Een geringe stijging in het watervoerende pakket zal deze situatie niet beïnvloeden Er is derhalve geen risico op het opbarsten van de polder. In tabel 4.1 is de maximale beïnvloeding van de freatische grondwaterstand en stijghoogte voor de verschillende gebieden samengevat, direct ter plaatse van de bron is een grotere verlaging mogelijk. tabel 4.1. Overzicht maximale toelaatbare beïnvloeding van de grondwaterstand en stijghoogte freatisch grondwater stijghoogte eerste watervoerende pakket gebied zonder speciale functies 0,1 m 0,5 m dijk 0,05 m 0,1 m foliepolder (aquaduct) 0,05 m 0,1 m In een grondwatermodel is de beïnvloeding van de grondwaterstand en stijghoogte bij verschillende capaciteiten van een WKO-systeem bepaald. In tabel 4.2 zijn de resultaten van indicatieve berekeningen van de beïnvloeding van de grondwaterstand en stijghoogte door een WKO-systeem opgenomen. tabel 4.2. Beïnvloeding van grondwaterstand en stijghoogte voor enkele onttrekkingsdebieten freatisch wvp1 wvp2 debiet (m 3 /uur) straal thermisch invloedsgebied hoh afstand van doublet (m) bij de bron (m) afstand tot 0,05 m contour (m) bij de bron (m) afstand tot 0,05 m contour (m) bij de bron (m) afstand tot 0,05 m contour (m) (m) 15 51 152 0,02 0 0,35 120 <0,01 0 30 72 215 0,03 0 0,67 250 <0,01 0 45 88 263 0,06 40 1,01 400 <0,01 0 60 101 304 0,07 130 1,34 520 <0,01 0 Door de informatie in tabel 4.1 en 4.2 te combineren volgt de maximale capaciteit van een WKOsysteem in het eerste watervoerende pakket, namelijk een systeem met een capaciteit van 45 m 3 /uur. Het systeem voldoet aan de eis dat de stijghoogte in de directe omgeving met 0,5 m wordt beinvloed, ter plaatse van de bron bedraagt de maximale invloed in het eerste watervoerende pakket circa 1,0 m. De minimale afstand van dit systeem tot de gevoelige gebieden (de dijk en het aquaduct) bedraagt 200 m, omdat op deze afstand de beïnvloeding van de stijghoogte in het eerste watervoerende pakket minder dan 0,1 m bedraagt. Wanneer de capaciteit van het systeem kleiner is dan kan het dichter bij deze gebieden worden geplaatst. 12
Concreet betekent dit dat de volgende WKO-systemen in het eerste watervoerende pakket kunnen worden gepositioneerd: Groningenweg Noord en Zuid. Gezien het beperkte debiet kunnen deze systemen kunnen als monobron worden uitgevoerd. Echter, gezien de beperkte dikte van het eerste watervoerende pakket verdient het de voorkeur deze systemen als doublet uit te voeren. Uitgangspunt is dat kleine WKO-systemen, die een maximale capaciteit hebben van 45 m 3 per uur en die geen negatieve effecten hebben op bestaande ondergrondse belangen, worden geplaatst in het eerste watervoerende pakket. De infiltratie- of onttrekkingsbronnen van de verschillende systemen mogen niet naast elkaar staan. Daarna dienen de bronnen minimaal op 200 m afstand van gevoelige gebieden (dijk en aquaduct) te worden geplaatst. uitwerking per deelgebied De ruimtelijke verdeling van de Goudse Poort is gebaseerd op het verwachtte ontwikkelingstraject binnen het gebied. De WKO-zonering sluit daarom aan bij de verschillende deelgebieden. Binnen ieder deelgebied dienen zowel warme als koude bronnen geplaatst te kunnen worden. Oftewel ieder deelgebied heeft een deel van een warme zone en een deel van een koude zone. Verdere detaillering op basis van de locaties van individuele gebouwen is hierbij niet mogelijk. Dit omdat de precieze plaatsing van de gebouwen nog niet bekend is. Verder is een belangrijk uitgangspunt dat de zonering loodrecht op de richting van de grondwaterstroming staat. Dit leidt tot kleinere thermische verliezen in de ondergrond. Voor de effecten en het rendement van de verschillende WKO-systemen is de eindfase (als alle deelplannen zijn gerealiseerd) maatgevend: in deze fase zijn de hydrologische effecten het grootst en treedt de meeste thermische interferentie op. Voor het masterplan wordt de ondergrond van het tweede watervoerende pakket waar WKO zal plaatsvinden in een aantal warme en koude zones verdeeld: ieder deelgebied heeft een warme en koude zone. Omdat in de eindfase de grootste effecten verwacht worden, zijnde geohydrologische berekeningen uitgevoerd voor de eindfase. Hierbij zijn de verschillende WKO-systemen en ruimtelijke verdeling van warme en koude gebieden afgestemd op de deelgebieden. vrijheid bij plaatsing bronnen Omdat de bebouwing binnen de deelgebieden voor de meeste deelgebieden nog niet is ontworpen, is het belangrijk dat het masterplan de ruimte laat voor de plaatsing van de bronnen. Voor de berekening van de thermische rendementen dient wel een aanname gedaan te worden voor de plaatsing van de bronnen. Deze plaatsing dient dus als indicatief te worden beschouwd. Het masterplan bestaat uit een kaart met gebieden voor warme en koude bronnen en gebieden waar geen bronnen geplaatst kunnen worden. Zodoende kan bij verdere uitwerking van de deelgebiedplannen met redelijk vrijheid een WKO-systeem worden geïmplementeerd zodat dit aansluit bij de toekomstige verkaveling en bouw van individuele gebouwen. 4.4. Verticale verdeling Binnen de locatie zijn 3 opslagpakketten beschikbaar. In tabel 4.3 is per watervoerende eenheid een overzicht opgenomen van de voor en nadelen voor plaatsing van een bron. 13
tabel 4.3. Overzicht watervoerende pakketen in Gouda geohydrologische eenheid voordelen nadelen eerste watervoerende pakket goedkoop boren kans op effecten aan maaiveld. goede doorlatendheid kans op beïnvloeding overige ondergrondse belangen. maximaal 45 m 3 /uur indien een minimale afstand van 200 m tot de dijk en het aquaduct wordt aangehouden. tweede watervoerende pakket goede doorlatendheid beïnvloeding WKO s in omgeving van de spoorzone en hamstergat kleine effecten aan maaiveld derde watervoerende pakket vrijwel geen andere belangen duur boren matige doorlatendheid Het eerste watervoerende pakket is vanuit technisch oogpunt aantrekkelijk voor kleinere WKOsystemen waarbij effecten naar maaiveld beperkt zijn. In het Provinciale Grondwaterplan van 2007 is echter opgenomen dat WKO in het eerste watervoerende pakket in principe niet is toegestaan. De Provincie Zuid-Holland maakt een uitzondering voor kleinere systemen in gebieden waar een masterplan is opgesteld en geen conflicterende ondergrondse functies voorzien zijn (zoals grondwaterwinningen, parkeerkelders, tunnels). Het tweede watervoerende pakket is het meeste geschikt voor WKO. Dit is momenteel het meest ondiepe (en dus goedkope) pakket waar WKO in mag plaats vinden. Daarnaast is vanuit het Groene Hart Ziekenhuis de praktijkervaring aanwezig dat bronnen in dit pakket voldoende capaciteit leveren. Het derde watervoerende pakket is niet aantrekkelijk vanwege de vele kleilagen en grote diepte en daarmee hogere boorkosten. Bekend is dat het zorgcentrum Ronsehof een WKO-systeem in het derde watervoerende pakket wil plaatsen vanwege de nabijheid van het Groene Hart Ziekenhuis. Gezien de eigenschappen van het derde watervoerende pakket is het waarschijnlijk dat alleen kleinere doublet systemen of monobronnen mogelijk zijn in het derde watervoerende pakket. Het bovenliggende in ogenschouw nemende wordt voor het masterplan Goudse Poort de volgende verticale verdeling voorgesteld: - eerste watervoerende pakket (ondieper dan NAP - 45 m): WKO is mogelijk toegestaan voor kleinere systemen die geen invloed hebben op de aanwezige ondergrondse belangen; - tweede watervoerende pakket (tussen NAP - 70 en - 110 m): WKO is toegestaan waarbij doubletbronnen worden geplaatst volgens een zonering zodat negatieve onderlinge beinvloeding wordt voorkomen; - derde watervoerende pakket (dieper dan NAP - 110 m): bronnen zijn toegestaan met voorlopig vrije plaatsingsmogelijkheiden. 4.5. Zonering eerste watervoerende pakket In bijlage VII.I is een voorstel voor de plaatsing van bronnen in het eerste watervoerende pakket opgenomen. Dit betreft alleen 2 doubletten voor de locaties Groningenweg Zuid en Noord. De warme bronnen zijn dicht bij elkaar geplaatst om negatieve thermische beïnvloeding van de 2 systemen te voorkomen. Uit modelberekeningen blijkt dat dit geen negatief versterkend effect heeft op de beïnvloeding van de stijghoogte. 4.6. Zonering tweede watervoerende pakket Omdat het tweede watervoerende pakket het meeste perspectief biedt voor plaatsing van WKO-bronnen is voor dit watervoerende pakket een zonering opgesteld van koude en warme bronnen zodat: - de verschillende WKO-systemen elkaar niet negatief beïnvloeden en mogelijk elkaar versterken doordat de warme bronnen van 2 gebieden naast elkaar liggen; - de WKO-bronnen (en dus zonering) van de Goudse Poort aansluiten bij de bronnen van het WKOsysteem van Centric. 14