De watersector heeft professionals nodig met een frisse blik die over grenzen heen kijken. Het Nationaal Watertraineeship speelt in op deze behoefte en biedt pas afgestudeerde hbo'ers en wo'ers een unieke en aantrekkelijke start van hun watercarrière.

Groepsfoto 5 jaar NWT met bril

Werken met talent

Werk met jouw talent

Werk met talent

Aquathermie beter benutten

NWT project Dunea: Aquathermie beter benutten

Dunea

Drinkwaterbedrijf Dunea wil in 2020 helemaal CO2-neutraal zijn. Om optimaal bij te dragen aan de energietransitie wordt ook gezocht naar alternatieven voor aardgasgebruik. Een groep trainees van het Nationaal Watertraineeship onderzocht dit jaar de mogelijkheden voor het alternatief verwarmen van gebouw ‘De Watergolf’ op het pompstation in Scheveningen. Met name aquathermie, in de vorm thermische energie uit drinkwater (TED), lijkt geschikt. Zelfs zonder ondergronds systeem voor warmtekoude-opslag.

Willem van Wijk is trainee bij Dunea. Hij werkt op de afdeling MVO & Strategie en samen met drie andere trainees van het Nationaal Watertraineeship die bij andere organisaties werken, werkte hij twaalf vrijdagen aan het project. Om te beginnen waren de statistieken erg motiverend. Volgens berekeningen van LTO uit 2017 wordt 75 procent van het totale energieverbruik in de gebouwde omgeving ingezet voor verwarming en meer dan 90 procent hiervan wordt opgewekt met fossiele brandstoffen. Als je weet dat het energieverbruik in de gebouwde omgeving van Nederland bijna 30 procent is van het totale energieverbruik, is duidelijk dat hier nog een enorme slag te slaan.

Te vroeg voor waterstof

Gebouw de Watergolf is een kantoorgebouw waar de vloerverwarming nu nog middels gas wordt verwarmd. Om een duurzaam alternatief te vinden, onderzocht de traineegroep twee richtingen: verwarmen met behulp van waterstof, of verwarmen en koelen door middel van aquathermie. Hoewel waterstof in opkomst is, bleek dit nog geen geschikte optie. “Waterstof is geen energiebron, maar een energiedrager”, legt Willem uit. “Om met groene waterstof te kunnen werken, moet er eerst hernieuwbare elektriciteit in overvloed zijn en dat is nog niet het geval. Van alle energie die nu wordt opgewekt, is het aandeel hernieuwbare elektriciteit in het totale elektriciteitsverbruik volgens het CBS slechts vijftien procent Bovendien zijn de productiekosten van groene waterstof nog te hoog. Praktijkvoorbeelden van koplopers geven echter wel hoop voor de toekomst. Stedin verwarmt bijvoorbeeld in Rozenburg een aantal panden met groene waterstof.”

Thermische energie uit drinkwater (TED)

Een optie die wel geschikt bleek voor Dunea is aquathermie, ofwel: thermische energie uit water. Momenteel worden er drie verschillende vormen onderscheiden: TEO, TEA en TED. Deze afkortingen staan voor: Thermische Energie uit Oppervlaktewater, Afvalwater en Drinkwater. In Nederland zijn er momenteel negen TED-systemen, dus het wiel hoefde niet opnieuw uitgevonden te worden, maar de groep liep wel direct tegen een uitdaging aan.

 “Doorgaans wordt thermische energie uit water ondergronds opgeslagen in een warmtekoude-opslag (WKO)”, vertelt Willem. “WKO-systemen slaan warmte- en koude op in ondergrondse aquifers, waardoor lagere en hogere temperaturen seizoensoverbruggend worden opgeslagen. Helaas ligt de Watergolf midden in een waterwingebied, dus hier is dat geen optie.” 

Gelukkig blijken er ook andere mogelijkheden zijn, Drinkwaterbedrijf Brabant Water heeft in Eindhoven ook een TED-systeem zonder WKO. In plaats hiervan wordt gebruik gemaakt van een energie-uitwisselingsstation (EUS). De EUS is een bovengrondse installatie die thermische energie aan opgepompt ruw grondwater onttrekt door een bypass te maken op de ruwwaterleiding. Deze bypass is aangesloten op een warmtewisselaar. Via de warmtewisselaar wordt, naar behoefte, warmte of koude overdragen aan de ringleiding van het kantorenpark. Omdat de EUS in Eindhoven temperaturen niet seizoensoverbruggend kan opslaan is deze installatie niet in staat om aan de volledige warmtevraag te voldoen maar voor het kantorenpark scheelt ook deze oplossing al aanzienlijk in stook- en koelkosten.”

Na het vergelijken van randvoorwaarden zoals de temperatuur en het debiet van het grondwater, bleek dat de situatie in Scheveningen bijna identiek te zijn aan de situatie in Eindhoven. Willem: “Toen zijn we gaan rekenen of TED bij ons ook mogelijk was, wat de investeringskosten zijn en in hoeverre de warmte- en koudevraag van het gebouw gedekt kan worden. Het bleek inderdaad aantrekkelijk om voor een TED-systeem zonder WKO te kiezen. 

De techniek van TED zonder WKO

Volgens het onderzoek kan Dunea thermische energie winnen uit water dat in de duinen wordt opgepompt voor de productie van drinkwater. “Dit water loopt via leidingen vlak achter het gebouw langs”, aldus Willem, “Toch is ons advies om de aftakking op de leiding pas te maken nádat het water de verschillende zuiveringsstappen heeft doorlopen. Het water bevat dan namelijk minder metalen en microbiologie, waardoor er minder aanslag op warmtewisselaar ontstaat en de onderhoudskosten beperkt blijven.”

De aftakkingen van de leidingen voeren het water, met ongeveer een temperatuur van twaalf graden, langs de warmtewisselaar. In deze installatie, die qua formaat past in een zeecontainer,[WvW1] wordt de thermische energie overgedragen aan de ringleiding van de pilot locatie. Drinkwater komt daarbij dus niet in aanraking met het proceswater. Omdat aquathermie een zogenaamde lage temperatuuroplossing is, moet de warmte nog wel worden opgewaardeerd voordat het proceswater via de vloerverwarming het gebouw in kan. Dit kan met aardgas, zoals bij Brabant Water, maar ook door een all-electric oplossing zoals een warmtepomp.

Goudmijn

Willem: “Eigenlijk zit de Nederlandse watersector op een goudmijn. De verwachtte  warmtevraag in 2050 is 349 Petajoule (PJ) per jaar. Met het nationale potentieel uit aquathermie kom je uit op 212 PJ per jaar. Dat is dus meer dan de helft van de volledige toekomstige warmtevraag. Gezien de maatschappelijke functie die we als watersector hebben, voelt Dunea dan ook de verantwoordelijkheid om deze energie te benutten en bij te dragen aan de energietransitie. Ervaring opdoen is daarvoor een eerste voorwaarde.”

Wordt vervolgd

Ewout Hekhuizen, begeleider van de groep en innovatiemanager bij Dunea is enthousiast over de resultaten: “De trainees hebben een mooi project uitgevoerd dat aansluit bij een vraag die hier echt speelt. De trainees gaan het plan ook aan de directie presenteren en we verwachten dat het project binnenkort wordt overgedragen aan een ingenieursbureau.”

Meer weten?

Voor meer informatie over dit project kunt u Willem van Wijk. U kunt mailen naar w.wijk@dunea.nl of bellen naar 06-57099687.


Fosfaatfilter bij druk...overzichtSchiphol op zee?


> Programma
Lees hier meer over het speciaal voor de watersector ontwikkelde programma van twee jaar.

> Onze trainees
Onze trainees hebben verschillende achtergronden, functies en opdrachtgevers. Ontmoet ze hier!

> Specials
Lees hier meer over de specials binnen het Nationaal Watertraineeship!

> Projecten
De trainees werken gezamenlijk aan uitdagende en diverse projecten van deelnemende organisaties. Lees hier een greep van de projectverslagen!

> Mensen achter NWT
Samenwerken staat centraal. Ontmoet het team, maar ook de trainers, partners en ambassadeurs.

> Privacyreglement
We hechten grote waarde aan zorgvuldige en veilige omgang met privacygevoelige informatie. Lees hier hoe wij dat doen.