| Organisatie | Haarlemmermeer |
|---|---|
| Organisatietype | Gemeente |
| Officiële naam regeling | Bodemenergieplan Lincolnpark, Hoofddorp |
| Citeertitel | Bodemenergieplan Lincolnpark, Hoofddorp |
| Vastgesteld door | college van burgemeester en wethouders |
| Onderwerp | ruimtelijke ordening, verkeer en vervoer |
| Eigen onderwerp |
Geen
Onbekend
Datum inwerkingtreding | Terugwerkende kracht tot en met | Datum uitwerkingtreding | Betreft | Datum ondertekening Bron bekendmaking | Kenmerk voorstel |
|---|---|---|---|---|---|
| 07-12-2023 | nieuwe regeling | 31-10-2023 |
In het zuidoosten van Hoofddorp ligt het ontwikkelgebied Lincolnpark. Binnen dit gebied worden ca. 1.600 – 1.800 woningen, 50 – 100 zorgwoningen, winkels, scholen, een sporthal en kleine bedrijven gerealiseerd. Het gebied is opgedeeld in 5 deelgebieden: Centrum, Parkbos, Erven, Elzenrijk en Rietlanden (figuur 1.1). Deze deelgebieden krijgen ieder een unieke uitstraling en karakter. Het merendeel van het vastgoed wordt per deelgebied ondergebracht in een commerciële tender. Toch zijn er onderdelen die door andere ontwikkelende partijen worden opgepakt: de corporatie Eigen Haard zal zelf in meerdere deelgebieden losstaande gebouwen ontwikkelen en er zullen meerdere woongebouwen door collectieven worden ontwikkeld. Daarnaast worden in deelgebied Centrum momenteel de scholen en sporthal apart ontwikkeld.
De gemeente Haarlemmermeer heeft VHGM opdracht gegeven een vooronderzoek uit te voeren naar de inpasbaarheid van bodemenergie in het plangebied. Dit vooronderzoek is reeds afgerond (bijlage 5). Vanuit de bevindingen van het vooronderzoek is geconcludeerd dat het aan te raden is een bodemenergieplan op te stellen voor plangebied Lincolnpark: het is niet op voorhand vast te stellen welk bodemzijdig energieconcept zal worden gekozen voor de verschillende deelgebieden, hetgeen de kans op ondoelmatig gebruik van de ondergrond vergroot. Daarnaast wordt het plangebied gekenmerkt door een risico op het ontstaan van wellen. Middels het onderhavige bodemenergieplan wordt beoogd de bodem zo efficiënt mogelijk te benutten met behoud van flexibiliteit en ruimte voor toekomstige gebruikers. Daarnaast zijn regels opgesteld om het risico op het ontstaan van wellen tijdens de aanleg van bodemenergiesystemen te beperken.
Ter introductie van de gebiedspecifieke redenen om een bodemenergieplan op te stellen wordt in hoofdstuk 2 een samenvatting gegeven van de meest relevante conclusies uit het vooronderzoek. Dit hoofdstuk dient ook als introductie voor de verschillende typen bodemenergiesystemen en de bodemlagen waarin deze in het plangebied kunnen worden ingezet. In hoofdstuk 3 worden de beleidsregels voor open en gesloten bodemenergiesystemen vastgelegd. Daarnaast wordt elke regel afzonderlijk onderbouwd. Bij deze regels hoort een plankaart die de ruimtelijke indeling voor bodemenergiesystemen in het plangebied toont (bijlage 1). Opvolgend wordt beschreven hoe het bodemenergieplan juridisch verankerd wordt (hoofdstuk 4). Hoofdstuk 5 toont de effecten die optreden in de bodem en het grondwater, en de daaraan gerelateerde effecten op omgevingsbelangen.
Dit rapport is geen ontwerpdocument conform de BRL SIKB 11000 en protocol 11001 en kan ook niet als zodanig worden gebruikt. De uitgangspunten in een bodemenergieplan kunnen afwijken ten opzichte van de uitgangspunten die gebruikt worden in een ontwerp of vergunningaanvraag.
De opdrachtgever (de gemeente Haarlemmermeer) stimuleert kennisuitwisseling en innovatie bij duurzame gebiedsontwikkeling. Zij stimuleert dat de inhoud van dit rapport actief wordt gedeeld, gebruikt en toegepast door derden. De inhoud van dit rapport is met zorgvuldigheid opgesteld. We kunnen echter niet garanderen dat de inhoud foutloos is. De gemeente Haarlemmermeer aanvaardt daarom geen aansprakelijkheid voor schade als gevolg van het gebruik van dit rapport. Derden gebruiken de inhoud op eigen risico. Meer projectinformatie: www.lincolnpark.online.
Het vooronderzoek (bijlage 5) dient ter onderbouwing van het bodemenergieplan. In het onderzoek zijn omgevingsbelangen en risico’s gerelateerd aan de bodemopbouw, grondwatersamenstelling en grondwaterdruk onderzocht. Daarnaast is de te verwachten energievraag globaal in kaart gebracht. Deze is afgewogen tegen de potentie die de bodem heeft voor de toepassing van bodemenergie.
Er zijn op hoofdlijnen twee typen bodemenergiesystemen te onderscheiden: bij open bodemenergiesystemen (OBES) worden bronnen in de bodem geboord. Vanuit deze bronnen wordt warm en koud grondwater onttrokken en geïnfiltreerd in een warme bel (maximaal 25 °C) en een koude bel (minimaal 5 °C). Voor het verpompen van grondwater zijn geschikte zandlagen nodig die goed water doorlaten. Bij gesloten bodemenergiesystemen worden kunststof lussen in een boorgat aangebracht. Het boorgat wordt in de regel vervolgens met grout (een soort beton) afgevuld. De gesloten bodemenergiesystemen wisselen over het volledige dieptetraject van het boorgat warmte en koude uit met de bodem via geleiding. Omdat geen grondwater verpompt wordt zijn ze niet afhankelijk van geschikte zandlagen. In hoofdstuk 2 van het vooronderzoek (bijlage 5) wordt dieper ingegaan op de werking van de verschillende typen bodemenergiesystemen.
In figuur 2.1 is een schets opgenomen van de bodemopbouw onder Lincolnpark met waterdoorlatende zandlagen (watervoerende pakketten (WVP’s)) en waterremmende kleilagen (scheidende lagen (SDL’s)). De geohydrologische basis bestaat uit kleilagen en minder goed doorlatende zandlagen. Daarom worden onder ~180 m – N.A.P. in dit gebied over het algemeen geen open bodemenergiesystemen (OBES) gerealiseerd. Gesloten bodemenergiesystemen (GBES) worden wel regelmatig tot dieper dan ~180 m – N.A.P. geboord omdat de doorlatendheid van zandpakketten voor deze systemen van ondergeschikt belang is. Daarnaast geeft de schets de verschillende typen systemen en hun temperatuureffecten (koude en warme grondwaterbellen) weer. Hierbij zijn globaal de dieptes aangehouden die in de beleidsregels worden voorgeschreven (hoofdstuk 3).
Figuur 2.1 De globale bodemopbouw (ondergrondmodel REGIS II v2.2) en verschillende types bodemenergiesystemen
De belangrijkste conclusies uit het vooronderzoek zijn:
Zonder regie op de ondergrond wordt een mix van bodemenergiesysteemtypes verwacht. Voor grote projectontwikkelaars (groot deel van een deelgebied) ligt inzet van een doublet voor de hand. Voor grote losstaande gebouwen of kleine clusters liggen monobronnen voor de hand. Voor kleinere gebouwen en grondgebonden woningen liggen juist gesloten bodemenergiesystemen voor de hand. Bij een gemixte inzet van verschillende bodemenergiesystemen is de kans groter dat de ondergrond ineffectief wordt benut. Dit maakt het wenselijk om regie op de ondergrond uit te voeren middels een bodemenergieplan.
Het plangebied ligt in het kwetsbare kwelgebied van de Haarlemmermeer. Met name het risico op het ontstaan van wellen tijdens de boorwerkzaamheden is een groot aandachtspunt. Het bodemenergieplan moet aanvullende regels bevatten voor de aanleg en uitvoering van bodemenergiesystemen om het ontstaan van wellen te voorkomen.
Er moet rekening worden gehouden met bestaande gesloten bodemenergiesystemen aan de noordoostzijde van de projectlocatie en het risico op zettingen van oudere gebouwen en het spoortalud ten oosten van de projectlocatie.
Het gebied kampt met een probleem in de hoeveelheid elektriciteit die leverbaar is (netcongestie). Bodemenergie wordt in het algemeen gekenmerkt door een lagere elektrische vermogensvraag dan andere gasloze oplossingen. Verder is met name tijdens piekverwarmen de vermogensvraag voor gesloten bodemenergiesystemen groter dan die voor open bodemenergiesystemen. Het bodemenergieplan moet dus flexibel worden opgezet om te voorkomen dat men vanwege restricties in de ondergrond bodemenergie gaat mijden. Daarnaast dient het plan de bodempotentie voor open systemen zoveel mogelijk te waarborgen.
Doubletsystemen kennen op basis van de eigenschappen van het 3e watervoerende pakket (doorlatendheid en te stellen filterlengte) en de infiltratie- en onttrekkingsnormen een maximale capaciteit van circa 220 à 250 m3/h. De uitgangspunten hiervoor staan vermeld in bijlage 2 van het vooronderzoek, dat zelf bijlage 5 vormt van dit plan.
Monobronnen zijn vanwege de geschikte eigenschappen van het 3e watervoerende pakket niet gelimiteerd door de bodemopbouw. Ze zijn echter om technische redenen gelimiteerd tot ca. 80 m3/h. Dit heeft te maken met het feit dat twee bronbuizen in één boorgat moeten worden geplaatst waardoor de diameter van de buis gering is.
Daarnaast zijn in het vooronderzoek de energetische uitgangspunten voor het projectgebied bepaald, zowel ondergronds als bovengronds. De uitgangspunten zoals energetische efficiëntie van de warmtepomp en de aangehouden temperatuursprong over de warmtepomp (ΔT) staan genoemd in bijlage 2 van het vooronderzoek, dat zelf bijlage 5 vormt van dit plan. In zijn algemeenheid is de volgende strategie aangehouden om van de bovengronds benodigde energiehoeveelheden en vermogens te komen tot ondergronds benodigde waterhoeveelheden en debieten:
Over het totale bovengrondse vermogen wordt eerst een gelijktijdigheidsfactor verrekend: de verschillende wooneenheden vragen enigszins gespreid over het etmaal om tapwater en warmte, waardoor het piekvermogen lager is dan het gesommeerde piekvermogen van de woningen. De gelijktijdigheidsfactor is berekend op individuele open bodemenergiesystemen die één of enkele appartementencomplexen van energie voorzien. Het benodigde vermogen wordt door de warmtepomp deels elektrisch en deels vanuit de bodem geleverd. De verhouding daartussen is afhankelijk van de energetische efficiëntie van de warmtepomp waarvoor standaard aannames zijn gemaakt. Dit geeft het bodemzijdig benodigde vermogen dat middels de ΔT wordt omgerekend naar een benodigd debiet. In geen van de deelgebieden is dit benodigde debiet groter dan de maximale capaciteit van één doublet.
De warmtevraag (tapwater + verwarmen) is hoger dan de koudevraag in het gebied en daarmee leidend. In dit gebied worden geen externe bronnen voor directe warmtelevering verwacht zoals geothermie of restwarmte. Derhalve wordt worst-case gerekend met de totale hoeveelheid benodigde warmte (tapwater + verwarmen). In dit bodemenergieplan wordt een bodemzijdige energiebalans verplicht gesteld voor open bodemenergiesystemen. Bij aangenomen gelijke ΔT is de totale waterhoeveelheid die in de warme bellen wordt geïnfiltreerd daarmee gelijk aan de totale waterhoeveelheid die in de koude bellen wordt geïnfiltreerd. De bodemzijdig benodigde energie- en waterhoeveelheid volgen dus uit de totale bovengrondse warmtevraag, rekening houdende met de energetische efficiëntie en ΔT van de warmtepompen.
‘Buffer’ in verband met onzekerheden in de energievraag
De toekomstige energievraag in het gebied is uiteraard niet exact bekend. Om in de bodem/ gebiedsindeling ruimte te geven aan deze onzekerheidsmarge is ervoor gekozen monobronnen mee te nemen in de modelstudie. Deze monobronnen is een debiet van 50 m3/h en een gemiddelde waterhoeveelheid toegekend. De in het model opgenomen monobronnen hebben tevens tot doel om de haalbaarheid van de monobronzones tussen de koude en warme zones voor doubletten aan te tonen (bijlage 1).
In dit hoofdstuk staan de beleidsregels voor open en gesloten bodemenergiesystemen. Deze regels zijn een aanvulling op de bestaande wetgeving zoals beschreven in hoofdstuk 4 van dit plan. Alle partijen die voornemens zijn bodemenergie toe te passen binnen het plangebied, dienen zich te houden aan de beleidsregels in dit bodemenergieplan. Hieronder worden eerst de in de beleidsregels genoemde begrippen bepaald:
3.2 Beleidsregels voor open bodemenergiesystemen
3.3 Beleidsregels voor gesloten bodemenergiesystemen
3.4 Toelichting op de beleidsregels voor open bodemenergiesystemen
Alle initiatiefnemers van open bodemenergiesystemen moeten een vergunningaanvraag doen.
In de geldende regelgeving kunnen initiatiefnemers van systemen met een lager debiet een melding/vergunning aanvragen zonder daarvoor effectenberekeningen te hoeven aanleveren. Met deze aanvullende regel wordt voorkomen dat systemen kunnen worden aangelegd zonder dat het bevoegd gezag inzicht heeft in de effecten van ieder systeem en de cumulatieve effecten. Daarnaast heeft deze regel tot gevolg dat alle open systemen getoetst kunnen worden aan de regels in het bodemenergieplan.
Open bodemenergiesystemen dienen te worden gepositioneerd in de daarvoor bestemde zones van de plankaart.
Door het aanhouden van de zoekgebieden ontstaat er meer regie op de ontwikkelingen in de ondergrond. De zones zorgen voor een optimale benutting van de ondergrond en voorkomen dat vergunningaanvragen die eerder komen latere vergunningaanvragen verhinderen. Hiermee wordt het algemeen belang gediend. Middels een modelstudie kan de initiatiefnemer aantonen dat er geen interferentie is met bestaande systemen. Voor interferentie met toekomstige systemen kan worden gekeken naar de ligging van de gemodelleerde thermische bellen van het systeem van de initiatiefnemer ten opzichte van de planzones.
Specifieke eisen voor doubletsystemen met betrekking tot filterlengte en filterstelling
Het 3e watervoerende pakket leent zich goed voor het gebruik van bodemenergie en resulteert daarnaast in minder grote hydrologische effecten aan maaiveld dan bij de inzet van de bovenliggende watervoerende pakketten. Door een minimale filterlengte te eisen wordt de horizontale verspreiding van thermische bellen geminimaliseerd. Dit biedt ruimte aan een zone voor monobronnen tussen de doubletzones in. Deze extra monobronzone geeft het plan flexibiliteit: kleine gebruikers kunnen monobronnen aanleggen en grote (collectieve) gebruikers kunnen opteren voor doubletten.
Eis met betrekking tot het filtertraject van monobronnen
Het vastleggen van het dieptetraject voor de warme en koude bronfilters heeft tot doel dat monobronnen met een klein debiet eenzelfde filtertraject aanhouden als monobronnen met een groot debiet, en dat interferentie tussen verschillende monobronnen louter positief is. Hierdoor kunnen monobronnen dicht op elkaar worden geplaatst en kan de ondergrond in de zone voor monobronnen efficiënt worden benut.
Het open bodemenergiesysteem dient te draaien met een bodemzijdige energiebalans.
De bebouwing in het plangebied bestaat voornamelijk uit woningbouw. In de woningen is gemiddeld genomen meer warmte dan koude benodigd. Wanneer dit niet gecompenseerd (geregenereerd) wordt, ontstaat ondergronds een koudeoverschot. Dit heeft op de lange termijn negatieve effecten op het rendement van het systeem en omringende systemen. Wanneer wel geregenereerd wordt kunnen systemen dichter op elkaar worden geplaatst en blijven de systemen met een hoog rendement draaien.
Een open bodemenergiesysteem en haar toebehoren dienen in beginsel binnen de grenzen van de eigen kavel te worden geïnstalleerd.
Onder toebehoren wordt in ieder geval verstaan: de bronput en putbehuizing, het leidingwerk tussen bronput en technische ruimte en een eventuele extra benodigde transformator die bestemd is voor levering van elektriciteit aan het bodemenergiesysteem. De gemeente Haarlemmermeer dient als grondeigenaar betrokken te worden bij de aanvragen voor de aanleg van bronnen in openbaar gebied. Om als gemeente te kunnen meewerken aan het verlenen van toestemming om op openbaar terrein bronnen aan te leggen zijn hiervoor richtlijnen opgesteld (bijlage 3). Naast deze aanvullende regels gelden ook de algemene regels voor kabels en leidingen zoals beschreven in hoofdstuk 4 van dit plan.
De initiatiefnemer draagt zorg dat er geen wellen ontstaan ten gevolge van boorwerkzaamheden voor het open bodemenergiesysteem.
De Haarlemmermeer is een kwetsbaar kwelgebied waar verzilting (het zouter worden van grondwater en sloten) een groot probleem vormt. Daarnaast is er in het 3e watervoerende pakket sprake van artesische druk: het grondwater in het pakket staat onder druk waardoor het naar boven zal stromen indien afdichtende kleilagen na het doorboren onvoldoende worden afgedicht of wanneer bij het boren onvoldoende overdruk wordt aangehouden in het boorgat.
Verhoogd opstellen van de boormachine helpt bij het behouden van overdruk in het boorgat. Een casing door de deklaag zorgt ervoor dat de in het boorgat aangehouden overdruk niet zorgt voor het barsten van deze deklaag. Er is geen aanvullend beleid opgenomen voor wat er gebeurt met de casing bij het ontmantelen van de bron. In dit geval dient contact opgenomen te worden met de provincie (voor het stopzetten van de bron) en met het waterschap (voor beslissingen omtrent waterveiligheid ten aanzien van de casing).
Bij afwijking van enige gebruiksregel dient door de initiatiefnemer aangetoond te worden dat deze afwijking geen negatieve gevolgen heeft.
Indien aangetoond kan worden dat een afwijking op de regels alsnog kan leiden tot doelmatig gebruik van de bodem en geen negatieve gevolgen heeft voor bestaande of toekomstige systemen, het milieu en de leefomgeving (e.g. het ontstaan van wellen), is het mogelijk om af te wijken. Op deze manier blijft er meer vrijheid over voor eventuele gebruikers van bodemenergie. Uiteraard is het niet bekend waar in de toekomst systemen zullen worden aangelegd. Echter, er kan op gelet worden dat het nieuwe systeem van de initiatiefnemer niet onnodig meer ruimte in de bodem in beslag neemt dan wanneer de regels in het BEP waren gevolgd. Daarnaast kan gelet worden op de positionering van het OBES ten opzichte van de verschillende zones in de plankaart (bijlage 1). Er dient geen negatieve interferentie te ontstaan tussen het nieuwe systeem en toekomstig aan te leggen systemen binnen de zones van de plankaart.
3.5 Toelichting op de beleidsregels voor gesloten bodemenergiesystemen
Alle initiatiefnemers van gesloten bodemenergiesystemen moeten naast een melding een vergunningaanvraag doen.
In de geldende regelgeving is er voor gesloten bodemenergiesystemen met een kleinere capaciteit dan 70 kW alleen een meldingsplicht. Door alle systemen vergunningplichtig te maken, wordt voorkomen dat systemen kunnen worden aangelegd zonder dat het bevoegd gezag inzicht heeft in de effecten van elk afzonderlijk systeem en de cumulatieve effecten. Daarnaast bewerkstelligt deze regel dat alle gesloten systemen getoetst kunnen worden aan de regels in het bodemenergieplan.
Boordiepterestrictie voor gesloten bodemenergiesystemen
Door open en gesloten bodemenergiesystemen verticaal van elkaar te scheiden wordt voorkomen dat vergunningaanvragen voor gesloten bodemenergiesystemen latere vergunningaanvragen voor open bodemenergiesystemen belemmeren. Verticale scheiding zorgt ook voor een optimale benutting van de bodem: zowel het traject tot en met het gecombineerde 1e/2e watervoerende pakket, als het 3e watervoerende pakket worden ingezet voor bodemenergie. Daarnaast wordt het aantal doorboringen van de 1e scheidende laag sterk verminderd, waardoor risico’s met betrekking tot het ontstaan van wellen beperkt worden. Het onderliggende 3e watervoerende pakket kent namelijk de grootste grondwaterdruk en geeft daarmee de grootste kans op het ontstaan van wellen. De uitzondering op de boordiepterestrictie in de gele zone van de plankaart heeft tot doel dat de geplande grondgebonden woningen met een beperkter aantal lussen aan hun energievraag kunnen voldoen. Verder zorgt een langere luslengte voor een beperking van negatieve interferentie tussen de nieuw aan te leggen gesloten bodemenergiesystemen en de naastgelegen bestaande systemen.
Een gesloten bodemenergiesysteem en haar toebehoren dienen in beginsel binnen de grenzen van de eigen kavel te worden geïnstalleerd.
Onder toebehoren wordt in ieder geval verstaan: de bodemlus, het leidingwerk tussen bodemlus en technische ruimte en een eventuele extra benodigde transformator die bestemd is voor levering van elektriciteit aan het bodemenergiesysteem. De gemeente Haarlemmermeer dient als grondeigenaar betrokken te worden bij de aanvragen voor de aanleg van GBES in openbaar gebied. Om als gemeente te kunnen meewerken aan het verlenen van toestemming om op openbaar terrein GBES aan te leggen zijn hiervoor richtlijnen opgesteld (bijlage 3). Naast deze aanvullende regels gelden ook de algemene regels voor kabels en leidingen zoals beschreven in hoofdstuk 4 van dit plan.
De initiatiefnemer draagt zorg dat er geen wellen ontstaan ten gevolge van boorwerkzaamheden voor het gesloten bodemenergiesysteem.
De Haarlemmermeer is een kwetsbaar kwelgebied waar verzilting (het zouter worden van grondwater en sloten) een groot probleem vormt. Daarnaast is er in het 3e watervoerende pakket sprake van artesische druk: het grondwater in het pakket staat onder druk waardoor het naar boven zal stromen indien afdichtende kleilagen na het doorboren onvoldoende worden afgedicht of wanneer bij het boren onvoldoende overdruk wordt aangehouden in het boorgat. Verhoogd opstellen van de boormachine helpt bij het behouden van overdruk in het boorgat. Een casing door de deklaag zorgt ervoor dat de in het boorgat aangehouden overdruk niet zorgt voor het barsten van deze deklaag.
Bij afwijking van enige gebruiksregel opgenomen in dit plan, dient door de initiatiefnemer aangetoond te worden dat deze afwijking geen negatieve gevolgen heeft.
Indien aangetoond kan worden dat een afwijking op de regels alsnog kan leiden tot doelmatig gebruik van de bodem en geen negatieve gevolgen heeft voor bestaande of toekomstige systemen, het milieu en de leefomgeving (e.g. het ontstaan van wellen), is het mogelijk om af te wijken. Op deze manier blijft er meer vrijheid over voor eventuele gebruikers van bodemenergie. Uiteraard is het niet bekend waar in de toekomst systemen zullen worden aangelegd. Echter, er moet geen belemmering ontstaan voor toekomstige vergunningaanvragen voor open bodemenergiesystemen die aangelegd worden volgens de zonering van de plankaart. Deze belemmering kan ontstaan door interferentie van een nieuw aan te leggen OBES op een reeds vergund GBES. Bij afwijking van het plan dient de initiatiefnemer dus aan te tonen dat nieuw aan te leggen OBES binnen de planzonering geen negatief effect zullen hebben op het GBES van de initiatiefnemer.
4. Juridische verankering van het bodemenergieplan
Met ingang van de Omgevingswet op 1 juli 2023 (voorlopige ingangsdatum) veranderen een aantal zaken met betrekking tot bodemenergie en bodemenergieplannen. De regels waaraan bodemenergiesystemen moeten voldoen zijn vanaf dat moment te vinden in het Besluit activiteiten leefomgeving. Hierin staan de algemene rijksregels voor open en gesloten bodemenergiesystemen.
Deze algemene regels gaan over de verhouding tussen de hoeveelheden warmte en koude die aan de bodem worden toegevoegd en eventuele registratie daarvan, het voorkomen van interferentie, de minimum- en maximumtemperatuur van de circulatievloeistof, systeemeisen en het energierendement. Gesloten bodemenergiesystemen in afzonderlijke woningen zijn vrijgesteld van een deel van deze eisen. De lozingen die horen bij de aanleg en het gebruik van bodemenergiesystemen zijn ook onderdeel van dit besluit.
Voor ingang van de Omgevingswet (verwacht op 1 juli 2023)
Binnen een interferentiegebied dient voor alle open bodemenergiesystemen een vergunning Waterwet aangevraagd te worden bij het bevoegd gezag, zijnde de provincie Noord-Holland. Voor vragen hierover kunt u contact opnemen met het bevoegd gezag. Bij de provinciale omgevingsverordening kan worden bepaald dat buiten interferentiegebieden uitsluitend open bodemenergiesystemen >10 m³/h vergund moeten worden, terwijl voor kleinere systemen een melding volstaat. Dit is in de provincie Noord-Holland het geval. Daarnaast moet voor het installeren en het in werking hebben van open bodemenergiesystemen worden voldaan aan de eisen uit artikel 6.11a tot en met 6.11i van het Waterbesluit. Eventueel kunnen waterschappen ook regels stellen voor het onttrekken van grondwater, dit komt dan in een waterschapsverordening.
Na ingang van de Omgevingswet (verwacht op 1 juli 2023)
Voor de aanleg en het gebruik van open bodemenergiesystemen blijft een vergunning van het bevoegd gezag nodig. Het bevoegd gezag is de provincie tenzij de aanvraag voor het OBES onderdeel uitmaakt van een meervoudige vergunningaanvraag waarbij de gemeente het bevoegd gezag is. In dat geval is de gemeente ook voor de vergunning van het OBES bevoegd gezag. Naast die vergunning gelden er algemene regels. Deze algemene regels staan beschreven in het Besluit activiteiten leefomgeving (Bal). De algemene regels worden niet in de vergunning opgenomen. Mogelijk wordt wel een bijlage in de vergunning opgenomen met de algemene regels die gelden ten tijde van het afgeven van de vergunning. Van de initiatiefnemer van het bodemenergiesysteem wordt verwacht dat hij op de hoogte blijft van veranderingen in de algemene regels in het Bal. Maatwerkvoorschriften komen uiteraard wel in de individuele vergunningen.
Lozingen voor open bodemenergiesystemen
In algemene zin geldt het zorgplichtartikel 2.1 lid 1 van het Besluit lozen buiten inrichtingen. Hierbij dient elke bronneerder de best beschikbare technieken toe te passen met als doel om zo weinig mogelijk grondwater te moeten lozen op het rioolstelsel. Binnen de gemeente Haarlemmermeer dient een memo van de omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied als leidraad voor lozingen van ontwikkel- en spuiwater. Deze memo kan bij de omgevingsdienst worden opgevraagd onder vermelding van het feit dat het systeem in de gemeente Haarlemmermeer wordt aangelegd. Voor andere gemeenten gelden mogelijk andere regels.
Voor ingang van de Omgevingswet (verwacht op 1 juli 2023)
Voor gesloten bodemenergiesystemen binnen een interferentiegebied dient naast de melding (Besluit lozen buiten inrichting of Activiteitenbesluit milieubeheer) ook de omgevingsvergunning beperkte milieutoets aangevraagd te worden bij het bevoegd gezag, zijnde de gemeente Haarlemmermeer. Voor het installeren en het in werking hebben van een gesloten bodemenergiesysteem zijn de algemene regels uit het Besluit lozen buiten inrichtingen (artikel 1.10a en 3a.1 t/m 3a.10) of het Activiteitenbesluit milieubeheer (artikel 1.21a en 3.16 g t/m q) van toepassing.
Na ingang van de Omgevingswet (verwacht op 1 juli 2023)
Onder de Omgevingswet zijn de algemene regels voor gesloten systemen niet meer uitputtend bedoeld. Dit betekent dat de gemeente aanvullende of afwijkende regels kan stellen via maatwerk. In tegenstelling tot het huidige Wijzigingsbesluit bodemenergiesystemen vervalt daarnaast het onderscheid tussen grote en kleine systemen met de grens van 70 kW bodemzijdig. Het is aan de gemeente om een lokale vergunningplicht in te stellen voor gesloten bodemenergiesystemen. De gemeente moet deze vergunningsplicht zelf regelen in het omgevingsplan.
Kabels, leidingen en grondverzet
Voor het werken in de openbare ruimte moet een melding worden gedaan in het kader van de WIOR (via het MOOR- systeem, zie website gemeente Haarlemmermeer). Het wenstracé voor de kabels en leidingen valt onder de WIBON en dient voorafgaand aan realisatie te worden afgestemd met de gemeente. Het registreren van kabels en leidingen in de openbare ruimte is verplicht. Op eigen terrein wordt registratie ook ten zeerste aangeraden om graafschade te voorkomen. Voor grondverzet bij het boren en graven moet naast de wet bodembescherming worden voldaan aan de nota bodembeheer van de gemeente Haarlemmermeer.
Maatwerk na ingang van de Omgevingswet
In het Besluit activiteiten leefomgeving is maatwerk altijd mogelijk. Dit maatwerk bestaat uit 2 vormen:
Interferentiegebied en bodemenergieplan
In het huidige stelsel kunnen gemeenten interferentiegebieden aanwijzen in een plaatselijke verordening. Het aanwijzen van een interferentiegebied betekent ten minste dat kleine gesloten bodemenergiesystemen vergunningplichtig worden. Daarnaast kan de gemeente aanvullende regels stellen voor zowel gesloten als open bodemenergiesystemen indien een bodemenergieplan is opgesteld. De regels voor open bodemenergiesystemen moeten dan wel met de provincie (het bevoegd gezag) worden kortgesloten.
In de gemeente Haarlemmermeer wordt het interferentiegebied aangewezen door de raad waarna het college van burgemeester en wethouders de regels stelt.
De grondslag om interferentiegebieden aan te wijzen verdwijnt met de nieuwe omgevingswet. Daarvoor in de plaats kan de gemeente in het omgevingsplan gebieden aanwijzen waarbinnen maatwerkregels gelden voor bodemenergie. Dit betekent ten minste dat voor kleine gesloten bodemenergiesystemen een omgevingsvergunning nodig is. Net als in het huidige interferentiegebied kan de gemeente aanvullende regels stellen voor zowel gesloten als open bodemenergiesystemen indien een bodemenergieplan is opgesteld. De regels voor open bodemenergiesystemen moeten dan wel met de provincie (het bevoegd gezag) worden kortgesloten. De provincie kan desgewenst aanvullende maatwerkregels opstellen voor open en gesloten bodemenergiesystemen in de omgevingsverordening.
De reeds toegewezen interferentiegebieden blijven na ingang van de nieuwe Omgevingswet van toepassing tot de huidige verordening is omgezet naar het nieuwe stelsel.
Stappen richting juridische verankering van een bodemenergieplan
Het in gebruik hebben van bodemenergiesystemen resulteert in hydrologische (grondwaterdruk) en hydrothermische (grondwatertemperatuur) effecten. In dit plan worden deze effecten ingeschat door een modelstudie. De gebruikte modellen en modelinvoer, alsmede de resultaten van de berekeningen, staan beschreven in bijlage 2. De bodemenergiesystemen in het model zijn als volgt aangenomen: voor elk deelgebied wordt een bron geplaatst van de benodigde capaciteit. Voor Rietlanden is dit een monobron en voor de overige deelgebieden een doublet. Hier bovenop wordt in elk deelgebied, met uitzondering van Rietlanden, een monobron toegevoegd met een gemiddelde capaciteit. Dit om een eventuele onderschatting van de energievraag in het vooronderzoek te ondervangen.
De open bodemenergiesystemen van het plan onttrekken en infiltreren grondwater in het 3e watervoerende pakket. Hierdoor ontstaan drukverschillen (stijghoogteverschillen) in het grondwater, ook wel hydrologische effecten genoemd. Deze effecten zijn voor Lincolnpark een extra aandachtspunt omdat het projectgebied is gelegen in een kwetsbaar kwelgebied en nabij primair oppervlaktewater. Conform de uitvoeringsregels (15.1) op grond van de Keur van het Hoogheemraadschap van Rijnland moet er aan een zorgplicht worden voldaan. De conclusie van de modelleringen met betrekking tot hydrologische effecten is dat de kwel- en infiltratiesituatie slechts in zeer beperkte mate wordt beïnvloed. Door de scheidende (klei)lagen in de ondergrond is het effect in de deklaag nabij maaiveld zeer beperkt (ca. 8*10-2 mm/d; voor bodemopbouw zie figuur 2.1). Door de worst-case aanpak van de berekening en het halfjaarlijks omdraaien van de pomprichting van de OBES is het netto effect over langere tijd nihil of afwezig (bijlage 2). Er is meer effect op de verticale grondwaterstroming door de 1e scheidende laag omdat deze dichter op de bronfilters van de open systemen is gelegen (figuur 2.1). De maximale ten gevolge van OBES opgewekte verticale stroming bedraagt 6,4 mm/d. Dit getal is met een worst-case aanpak berekend, geldt slechts voor een klein gebied rondom de bronnen en de richting van verticale stroming wordt halfjaarlijks omgedraaid. Derhalve zijn de netto effecten klein. Door de grondwaterdrukveranderingen (stijghoogteveranderingen) ontstaan ook zettingen. Deze zettingen zijn zeer klein en zullen niet resulteren in schade aan gebouwen noch aan het spoortalud (bijlage 2).
Met het oog op de kwelproblematiek in de Haarlemmermeer dient het opbarsten of slecht afdichten van scheidende lagen te allen tijde te worden voorkomen. Doordat de filters van de OBES diep worden afgesteld (3e watervoerende pakket) is er een grote neerwaartse druk van het gewicht van de bodem. Daarmee is er geen sprake van een opbarstrisico noch van een splijtingsrisico (bijlage 2). De regels van het plan voor GBES hebben enkele gevolgen: Ten eerste zal het gebruik van GBES enigszins worden ontmoedigd door de boordiepterestrictie. Hierdoor worden minder boringen verwacht. Ten tweede voorkomt de boordiepterestrictie, met uitsluiting van het gebied voor diepe GBES (bijlage 1), doorboringen van de scheidende laag tussen het 2e en 3e watervoerende pakket. Dit verkleint het risico op welvorming gelieerd aan de hogere grondwaterdruk van het 3e watervoerende pakket. Echter, het aantal doorboringen van de deklaag wordt juist mogelijk verhoogd door de boordiepterestrictie: per eenheid opgeleverde energie zijn meer boringen nodig. Voor het ontstaan van wellen is dit echter minder problematisch omdat de druk in het gecombineerde 1e/2e watervoerende pakket volgens de gegevens onder maaiveld is gelegen (bijlage 5).
Tenslotte hebben zowel open- als gesloten bodemenergiesystemen een effect op de bodem- en grondwatertemperatuur, ook wel thermische effecten genoemd. De modelresultaten laten zien dat de invloed op de ten noordoosten van het plangebied gelegen bestaande gesloten bodemenergiesystemen louter positief is (bijlage 2). Dit omdat de, nabij de gesloten systemen gelegen, monobronnen van het plan in één boorgat zowel een warme als een koude bel hebben. Hieruit resulteert geen netto effect. De door de bronnen geïnduceerde grondwaterstroming heeft een positief effect: wanneer energie uit de lussen wordt onttrokken daalt door de grondwaterstroming de temperatuur rondom de lussen minder hard. De berekeningen laten zien dat zowel de open als de gesloten bodemenergiesystemen die volgens de plankaart zijn ingedeeld met een hoog thermisch rendement kunnen draaien.
Uitkomsten en uitgangspunten van modelberekeningen
Voor de hydrologische berekening is gebruik gemaakt van het grondwaterstromingsmodel MODFLOW. Er wordt een stationair model gedraaid op vol debiet (worst-case). Voor het hydrothermische model is naast MODFLOW gebruik gemaakt van het warmte- en stoftransportmodel MT3DMS. Er wordt een tijdsafhankelijk model gedraaid voor een periode van 20 jaar. De verschillende modules worden met behulp van Python en FloPy uitgevoerd. In de onderstaande tabellen zijn de gebruikte invoergegevens weergegeven.
Tabel 1 In model opgenomen open bodemenergiesystemen
Tabel 2 In model opgenomen gesloten bodemenergiesystemen
Tabel 3 In model opgenomen bestaande gesloten bodemenergiesystemen (193 lussen, weergegeven in figuur 4.1 van het hoofddocument)
Tabel 4 In model gehanteerde bodemopbouw
* De filters van de doubletsystemen zijn geplaatst tussen 70 en 130 m -mv. De warme filters van de monobronnen zijn geplaatst tussen 70 en 85 m -mv. De koude filters van de monobronnen zijn geplaatst tussen 130 en 145 m -mv.
Hydrologische effecten en invloed op kwel- en infiltratiesituatie
De open bodemenergiesystemen van het plan onttrekken en infiltreren grondwater in het 3e watervoerende pakket. Hierdoor ontstaan drukverschillen in het grondwater, ook wel hydrologische effecten genoemd. Tabel 5 vat de belangrijkste hydrologische effecten samen en figuur 2 toont de ruimtelijke verspreiding van de effecten in modellaag 7 waar de bronfilters van de systemen gesitueerd zijn. Ter hoogte van het OBES van Hotel De President aan de Jacobus Ahrendslaan 5 in Hoofddorp (figuur 1 in bijlage 4) wordt een stijghoogteverandering van ca. 5 à 6 cm verwacht. Deze stijghoogteverandering zal geen probleem vormen voor het OBES.
Tabel 5 Berekende grondwaterstand- en stijghoogteveranderingen en grootte 5 cm-invloedsgebied
1)Buiten de bronconstructie / in het pakket zelf.
De locatie ligt in een kwetsbaar kwelgebied en nabij een primair oppervlaktewater. Conform de uitvoeringsregels (15.1) op grond van de Keur moet er aan een zorgplicht worden voldaan (bijlage 4). Gezien de stijghoogteverschillen die optreden onder de deklaag is er sprake van invloed op de kwel- en infiltratiesituatie. Het stijghoogteverschil over de deklaag bedraagt maximaal ca. 0,04 m. Met het oog op de aanwezigheid van de circa 15 m dikke waterremmende deklaag met een ingeschatte weerstand van circa 500 dagen wordt de invloed van deze potentiaalverschillen op de verticale stroming over de deklaag berekend op maximaal:
ΔH/C = 0,04 m / 500 d = 8*10-5 m/d = 8*10-2 mm/d. Deze getallen zijn berekend bij een hypothetische situatie waarbij continu (24u per dag) op vol debiet wordt gepompt. In werkelijkheid zullen de effecten kleiner zijn.
Daarnaast wordt de pomprichting halfjaarlijks omgedraaid. Hierdoor zijn er netto over een jaar bezien geen effecten.
Het stijghoogteverschil boven en onder SDL1 is groter. Hier bedraagt het verschil maximaal 3,26 – 0,05 = 3,21 m. Met het oog op de aanwezigheid van de circa 5 m dikke waterremmende laag (SDL1) met een ingeschatte weerstand van circa 500 dagen wordt de invloed van deze potentiaalverschillen op de verticale stroming over de deklaag berekend op maximaal: ΔH/C = 3,21 m / 500 d = 6,4*10-3 m/d = 6,4 mm/d. Deze getallen zijn berekend bij een hypothetische situatie waarbij continu (24u per dag) op vol debiet wordt gepompt. In werkelijkheid zullen de effecten kleiner zijn. Daarnaast wordt de pomprichting halfjaarlijks omgedraaid. Hierdoor zijn er netto over een jaar bezien geen effecten. Tenslotte is het effect op korte afstand tot de bronnen reeds grotendeels uitgevlakt. Ter illustratie: ter hoogte van warme bron 2 is de verlaging maximaal 3,26 m, op 10 m afstand is dit nog slechts 1,84 m. De zoet/brak grens wordt verwacht in de deklaag en de brak/zout grens grofweg halverwege het gecombineerde 1e/2e watervoerende pakket. De hierboven geschetste hydrologische effecten resulteren niet in een significante beïnvloeding van de zoet/brak en brak/zout grens, zeker omdat de pomprichting halfjaarlijks wordt omgekeerd. Daarmee zal de voorraad zoetwater in de bodem niet worden verminderd.
Figuur 1 Hydrologische effecten van OBES binnen het kader van het bodemenergieplan
Grondmechanische effecten en invloed op ondergrondse infrastructuur
Er komen zettingsgevoelige gebouwen nabij de projectlocatie voor (bijlage 4). Op basis van de berekende stijghoogteverlagingen en de beschikbare bodemgegevens zijn met behulp van de formule van Terzaghi de maaiveldzettingen berekend. De maximale zetting treedt op bij warme bron 2 en bedraagt 7 mm met een verhang van 0,19‰. Schade aan gebouwen treedt meestal pas op vanaf een zettingsverhang van 1 meter op 150 meter (6,66 ‰). Er worden derhalve geen noemenswaardige zettingen verwacht als gevolg van de bodemenergiesystemen. Ter bepaling van het risico op zettingen in het spoortalud is een modelberekening uitgevoerd met een meetpunt op rijksdriehoekscoördinaat X = 106.574 en Y = 477.325. Hier is de zetting nihil: ca. 0,5 mm met een verhang van ca. 0,00 ‰.
Opbarstrisico’s tijdens het in gebruik hebben van de systemen
Met het oog op de kwelproblematiek in de Haarlemmermeer dient het opbarsten van scheidende lagen te allen tijde te worden voorkomen. Voor de berekeningen is uitgegaan van een worst-case scenario waarin 4 warme bronnen relatief dicht bij elkaar geplaatst zijn. De filters worden afgesteld in het 3e watervoerende pakket. De neerwaartse druk boven SDL1 bedraagt ca. 1.270 kN. De maximale opwaartse druk aan de basis van SDL1 is 719 kN ter hoogte van warme bron 2. Daarmee is er geen sprake van een opbarstrisico. Om bodemsplijting te voorkomen mag de maximale injectiedruk van het systeem niet hoger uitkomen dan ca. 14,6 mwk. De maximale stijghoogteverandering bedraagt 3,26 m. Er is derhalve geen risico op bodemsplijting.
Hydrothermische effecten en thermisch rendement.
Figuur 2 toont een vergelijking tussen de huidige situatie voor de gesloten bodemenergiesystemen aan de noordoostzijde van de projectlocatie en de mogelijke toekomstige situatie met bodemenergiesystemen (GBES en OBES) die volgens de plankaart gesitueerd zijn. De grafieken van de huidige situatie (boven) laten over de tijd een duidelijke afname in temperatuur zien door het koudeoverschot van de gesloten systemen. Deze afname is in het cumulatieve model (onder) veel geringer. Dit wordt veroorzaakt door de grondwaterstroming die de open bodemenergiesystemen opwekken. De gesloten systemen worden “geregenereerd” met grondwater van ca. 12,5 °C.
Figuur 2 Temperatuurverloop bij de overige GBES zonder de nieuwe systemen van het bodemenergieplan (boven) en met de systemen van het bodemenergieplan (onder). Nota bene: let op het verschil in de schaal van de y-as.
De thermische verliezen van de OBES van het plan zijn bij de gekozen indeling en indicatieve bronposities (zie figuur 4.2 hoofddocument) laag: gemiddeld over het seizoen ca. 1K en aan het einde van het seizoen maximaal 2,5K. Dit laat zien dat er voldoende afstand bestaat tussen de verschillende stroken om systemen met een hoog thermisch rendement te kunnen realiseren. De thermische bellen van het plan worden getoond in figuur
3. Hierbij worden de maximale effecten aan het einde van de winter getoond in laag 14 omdat zich hier de koude bronfilters van de monobronnen bevinden. Voor de situatie aan het einde van de zomer wordt juist laag 6 gebruikt omdat zich hier de warme bronfilters van de monobronnen bevinden.
Figuur 3 Hydrothermische effecten van OBES binnen het kader van het bodemenergieplan
Uitvoeringsrichtlijnen voor bodemenergiesystemen op openbaar terrein
Richtlijnen voor open bodemenergiesystemen
Voorkeurslocaties voor putconstructies zijn A) het trottoir, parkeervlakken en pleinen, waarbij ondergrondse afwerking wordt vereist, of B) groenvakken, waarbij een bovengrondse putconstructie mogelijk is indien deze inpasbaar is (denk aan zitvlakken of andere inpasbare elementen). Dit dient te worden afgestemd met de gemeente. Voor gelijk aan maaiveld afgewerkte putten geldt dat het door artesisch grondwater noodzakelijk kan zijn om de bronnen af te werken met uitschuifbare stukken en ringstukken (afbeelding 1).
Richtlijnen voor gesloten bodemenergiesystemen
Onderzochte scenario’s voor de ruimtelijke indeling van bodemenergiesystemen
Figuur 1 schetst de verwachte situatie in het plangebied. Er is sprake van 5 deelgebieden waarin het merendeel van het vastgoed wordt ondergebracht in één commerciële tender (figuur 1). Er zijn onderdelen die door andere ontwikkelende partijen worden opgepakt: de corporatie Eigen Haard zal zelf in meerdere deelgebieden losstaande gebouwen ontwikkelen (“corporatie”) en er zullen meerdere woongebouwen door collectieven worden ontwikkeld (“CPO”). Van deze laatste is op dit moment alleen de ontwikkeling in deelgebied Parkbos bekend. Daarnaast worden in deelgebied Centrum de scholen en sporthal apart ontwikkeld (figuur 1). Gezien het grote belang van Eigen Haard in het plangebied is de kans groot dat deze zullen aansluiten op een collectief systeem samen met de primaire ontwikkelaar van het deelgebied. De scholen en sporthal worden in opdracht van de gemeente ontwikkeld en kunnen derhalve ook worden meegenomen in een collectief systeem. De haalbaarheid van deze collectiviteit is echter niet zeker en wordt mogelijk geplaagd door de uiteenlopende faseringen van de verschillende ontwikkelingen.
Het vooronderzoek heeft uitgewezen dat de vijf deelgebieden met één collectief doublet per deelgebied van energie kunnen worden voorzien (bijlage 5). De energievraag in deelgebied Rietlanden is dusdanig laag dat deze ook geheel middels één monobron kan worden voldaan. Het grondwater stroomt in het gebied richting het noordoosten. Idealiter lopen de stroken van de gebiedsindeling parallel aan de grondwaterstroming zodat warmte van warme bronnen richting andere warme bronnen afstroomt en vice versa voor koude bronnen.
Vanwege de lage stromingssnelheid in het plangebied hoeft de grondwaterstromingsrichting echter niet leidend te zijn.
Op basis van de bovenstaande situatieschets zijn meerdere scenario’s uitgewerkt waaruit twee als meest kansrijk worden gezien. Eerst is scenario 1 ingetekend (figuur 2). Ter referentie worden mogelijke bronposities getoond. In dit scenario wordt uitgegaan van het kunnen realiseren van één collectief systeem per deelgebied, met uitsluiting van de bekende grondgebonden CPO woningen in deelgebied Parkbos. Voor deze grondgebonden woningen liggen gesloten bodemenergiesystemen (GBES) voor de hand indien niet wordt aangesloten op een collectief systeem. De GBES-zone houdt voldoende afstand tot de overige gesloten systemen in de wijk ten noordoosten ervan, zodat negatieve beïnvloeding wordt voorkomen.
Voor deelgebied Rietlanden wordt uitgegaan van een monobron en voor de overige deelgebieden van doubletten. Scenario 1 kent echter drie zwaktes:
De effectiviteit van de planindeling valt of staat bij het kunnen realiseren van één collectief systeem per deelgebied. Losstaande ontwikkelingen met een afwijkende fasering kunnen zo minder flexibel hun energievraag invullen. Monobronnen zouden goed bij dit soort losstaande ontwikkelingen passen, maar zijn buiten deelgebied Rietlanden niet toegestaan.
Uit de bovenstaande bevindingen is scenario 2 voortgekomen. Hierin wordt de koude zone aan de zuidoostzijde verlengd tot in deelgebied Rietlanden en de warme zone verbreed tot in Rietlanden. Verder wordt aanvragers de mogelijkheid gegeven om monobronnen tussen de koude en warme zones te realiseren indien kan worden aangetoond dat huidige of toekomstige doubletsystemen in de warme en koude zones niet negatief beïnvloed worden. Tenslotte wordt het gebied rondom de gesloten bodemenergiesystemen aan de noord(oost)zijde van het plangebied benut voor monobronnen. Bij monobronnen die in balans zijn wordt er netto evenveel koude als warmte aan de bodem toegevoegd. Daarnaast genereren monobronnen grondwaterstroming. Hierdoor is er een netto positief effect op de bestaande gesloten systemen.
In zowel scenario 1 als scenario 2 heeft de bodem voldoende capaciteit om aan de volledige energievraag te voldoen. Vanwege de hogere mate van flexibiliteit is gekozen voor scenario 2.
Figuur 2 De belangrijkste onderzochte scenario’s voor de ruimtelijke indeling van bodemenergie
In Hoofddorp worden plannen gemaakt voor de ontwikkeling van het project Lincolnpark. In deze gemengde wijk worden ca. 1.600 – 1.800 woningen, 50 – 100 zorgwoningen, winkels, scholen, een sporthal en kleine bedrijven gerealiseerd. Het gebied is opgedeeld in 5 deelgebieden: Centrum, Parkbos, Erven, Elzenrijk en Rietlanden. Deze deelgebieden worden allemaal door een ander thema gekenmerkt, waardoor elk gebied een unieke uitstraling en karakter zal hebben. Het merendeel van het vastgoed wordt per deelgebied ondergebracht in een commerciële tender. Toch zijn er onderdelen die door andere ontwikkelende partijen worden opgepakt: de corporatie Eigen Haard zal zelf in meerdere deelgebieden losstaande gebouwen ontwikkelen en er zullen meerdere woongebouwen door collectieven worden ontwikkeld. Daarnaast worden in deelgebied Centrum momenteel de scholen en sporthal apart ontwikkeld.
Figuur 1.1 De vijf deelgebieden in Lincolnpark
De duurzaamheidsambities van de gemeente zijn hoog. De wijk moet energieneutraal zijn, waarvoor een duurzaam energiesysteem geselecteerd moet worden. Bodemenergie biedt hiervoor goede mogelijkheden en kan in principe voldoen aan deze eis. De gemeente ziet het belang in van het eventueel moeten invoeren van beleidsregels indien dit het algemeen belang dient. Dit kan met behulp van een bodemenergieplan en het aanwijzen van een interferentiegebied. Om uitsluitsel te geven of een bodemenergieplan voldoende toegevoegde waarde heeft, is het van belang eerst een vooronderzoek uit te voeren naar de bodempotentie en (geohydrologische) risico’s. Het onderzoek richt zich op zowel open als gesloten systemen.
Het vooronderzoek dient om uitsluitsel te kunnen geven of een bodemenergieplan voor Lincolnpark voldoende toegevoegde waarde biedt. Dit hangt af van de bodempotentie ten opzichte van de energievraag, de verwachte vorm waarin bodemenergie zal worden toegepast en eventuele geohydrologische risico’s en omgevingsbelangen die spelen bij grootschalige inzet van bodemenergie. Deze onderwerpen komen aan bod in het onderhavige advies.
Als inleiding wordt de werking van en wetgeving omtrent open en gesloten bodemenergiesystemen beschreven. Daarnaast gaan we kort in op de Warmtewet en daarmee samenhangende betaalbaarheid richting eindgebruikers, alsmede de bereidheid van Energy Service Companies (ESCo’s) om voorinvesteringen te doen in een collectief systeem voor het gehele gebied, waardoor aanvullende schaalvoordelen gerealiseerd kunnen worden (hoofdstuk 2).
Vervolgens wordt de bodemzijdige energievraag per deelgebied berekend (hoofdstuk 3). De geohydrologische situatie en daarmee samenhangende risico’s komen aan bod in hoofdstuk 4. Hoofdstuk 5 behandelt de omgevingsbelangen.
In hoofdstuk 6 wordt de bodempotentie berekend op basis van de geohydrologie, rekening houdende met vermindering van de effectieve bodempotentie als gevolg van geohydrologische risico’s, overige belangen en het juridische kader. Deze bodempotentie wordt afgezet tegen de in hoofdstuk 3 berekende energievraag. Daarnaast wordt ingegaan op regeneratiemogelijkheden, de afweging tussen schaalvoordeel bij collectiviteit versus flexibiliteit (OBES) en de inpasbaarheid van GBES.
Uit het bovenstaande volgt een conclusie met betrekking tot de haalbaarheid van bodemenergie voor het Lincolnpark en de eventuele meerwaarde van een bodemenergieplan (hoofdstuk 7).
In hoofdstuk 8 is een begrippenlijst opgenomen waarin de technische begrippen uit dit rapport worden verduidelijkt.
Voor het maken van deze studie is gebruikt gemaakt van de volgende informatie:
Dit rapport is geen ontwerpdocument conform de BRL SIKB 11000 en protocol 11001 en kan ook niet als zodanig worden gebruikt. De uitgangspunten uit een vooronderzoek kunnen afwijken ten opzichte van de uitgangspunten die gebruikt worden in het ontwerp of de vergunningaanvraag.
De opdrachtgever (de gemeente Haarlemmermeer) stimuleert kennisuitwisseling en innovatie bij duurzame gebiedsontwikkeling. Zij stimuleert dat de inhoud van dit rapport actief wordt gedeeld, gebruikt en toegepast door derden. De inhoud van dit rapport is met zorgvuldigheid opgesteld. We kunnen echter niet garanderen dat de inhoud foutloos is. De gemeente Haarlemmermeer aanvaardt daarom geen aansprakelijkheid voor schade als gevolg van het gebruik van dit rapport. Derden gebruiken de inhoud op eigen risico. Meer projectinformatie: www.Lincolnpark.online.
Er kunnen twee hoofdvormen in bodemenergiesystemen worden onderscheiden: open en gesloten bodemenergiesystemen. Het is van belang de verschillen tussen deze systemen te kennen om het toepassingsgebied en de effecten op de omgeving te begrijpen.
Bij gesloten bodemenergiesystemen (GBES) worden bodemlussen in de bodem gebracht (figuur 2.1). Door warmtegeleiding tussen de bodem en de bodemlussen wordt warmte of koude onttrokken. Er wordt dus geen grondwater onttrokken of geïnfiltreerd. De temperatuur in de bodemlus mag maximaal 30°C en minimaal 3°C bedragen. GBES zijn met name geschikt voor lagere vermogens, zoals individuele woningen, kleinere appartementencomplexen en kleinere utiliteitsgebouwen.
GBES kennen vaak een bodemzijdig koudeoverschot. Er is dus rondom dit type systemen meer koude dan warmte in de bodem aanwezig, hetgeen ook wordt toegestaan door het bevoegd gezag. Vanwege dit koudeoverschot resulteren gesloten systemen in de directe omgeving van warme bronnen van open systemen in negatieve interferentie.
Figuur 2.1 Gesloten bodemenergiesysteem
Bij open bodemenergiesystemen (OBES) worden bronnen in de bodem geboord. Vanuit deze bronnen wordt warm en koud grondwater onttrokken en geïnfiltreerd in een warme bel (maximaal 25 °C) en een koude bel (minimaal 5 °C).
Het onttrekken en infiltreren veroorzaakt drukveranderingen in de watervoerende pakketten (hydrologische effecten) naast de thermische effecten die ook voor GBES gelden.
OBES zijn rendabel voor relatief hoge vermogens, zoals hoogbouw, kantoren en collectieve warmtenetten met woningen, idealiter met een vergelijkbare koude- en warmtevraag. Er zijn weinig boringen benodigd om hoge vermogens te leveren. Vanuit het bevoegd gezag wordt een (klein) koudeoverschot soms toegestaan. De systemen worden tegenwoordig echter vaak in balans aangevraagd.
Er zijn twee typen OBES te onderscheiden. Bij een monobron worden de koude en warme bron in één boorgat gerealiseerd, waarbij een verticale tussenafstand wordt aangehouden om kortsluiting te voorkomen (figuur 2.2). Met dit systeem wordt de capaciteit gelimiteerd door de afmeting van de buizen die in het boorgat passen. Bij een doublet worden de warme en koude bron in een eigen boorgat aangelegd, waarbij een horizontale afstand wordt aangehouden om kortsluiting tussen de warme en koude bel te voorkomen. De twee bronnen infiltreren en onttrekken over het algemeen op dezelfde diepte (figuur 2.3).
Bij open systemen is vanuit de provincie een mate van energetische bodembalans vereist om vergunningen te kunnen verlenen. Deze bodembalans is noodzakelijk om de bodem niet netto af te koelen, hetgeen kan leiden tot uitputting van de bodem en grote mate van interferentie met andere systemen. De bodem netto opwarmen is niet toegestaan bij open bodemenergie.
Verschillende gebruiksfuncties van gebouwen kennen verschillende energieprofielen. Zo hebben woningen voornamelijk een warmtevraag (centrale verwarming en tapwater) en hebben kantoren en winkels voornamelijk een koudevraag. Het koude- of warmteoverschot dient geregenereerd (gecompenseerd) te worden met externe warmte- of koudebronnen. Dit kan lokale energie zijn vanuit de lucht, vanuit watersystemen op het dak geïntegreerd met zonnecellen (PVT) of thermische energie uit oppervlaktewater (TEO), maar kan ook uit externe bronnen onttrokken worden, zoals datacenters, rioolwaterzuiveringen, stadsverwarming, restwarmte uit industrie, etc.
Wetgeving omtrent bodemenergiesystemen, inclusief lozingen, bodemenergieplannen en de nieuwe warmtewet (verwacht in 2023) staat beschreven in bijlage 1 (H2).
Voor de 5 deelgebieden zijn de gegevens in tabel 3.1 berekend (bijlage 2). Hierbij is het conceptrapport van Spectral als vertrekpunt genomen, maar hebben we andere aannames gemaakt voor de warmte- en koudevraag per woning/ gebouw (bijlage 2). Deze gegevens zijn slechts een ruwe schatting om het benodigde brondebiet te kunnen bepalen. Dit debiet kan dus nog wijzigen bij het ontwerp en de vergunningaanvraag van bodemenergiesystemen. De deelgebieden worden allen gekenmerkt door een bodemzijdig koudeoverschot, omdat bovengronds meer warmte dan koude benodigd is. Voor deelgebied Centrum is dit koudeoverschot relatief laag, omdat supermarkten met een hoge koudevraag worden voorzien. Daarnaast hebben ook scholen en sportvoorzieningen over het algemeen een relatief grote koudevraag. Bij een OBES wordt het koudeoverschot over het algemeen (grotendeels) geregenereerd, dat wil zeggen, het ‘gebrek’ aan warmte in de bodem wordt (deels) gecompenseerd door warmte toe te voegen uit bijvoorbeeld oppervlaktewater (TEO). Voor GBES wordt dit over het algemeen niet gedaan.
Tabel 3.1 Indicatief bodemzijdig vermogen en jaarlijkse energievraag per deelgebied
4.Geohydrologie en risico’s vande grootschalige inzet van bodemenergie
In dit hoofdstuk komen de belangrijkste bevindingen uit het geohydrologische onderzoek naar voren (bijlage 1). Op basis van het onderzoek worden geschikte pakketten aangewezen voor open en gesloten bodemenergiesystemen. Vervolgens worden de belangrijkste geohydrologische risico’s in deze pakketten beschreven.
4.2Meest geschikte bodemlagen voor open en gesloten bodemenergiesystemen
Lussen voor gesloten bodemenergiesystemen kunnen zowel in klei als in zand, warmte en koude uitwisselen met de bodem. De bodemopbouw in de Haarlemmermeer bestaat overwegend uit zand, hetgeen gunstig is voor de energieopbrengst per meter lus. Gesloten bodemenergiesystemen voor grotere vermogens worden veelal tot ca. 200 à 250 m -mv aangelegd. Indien in een bodemenergieplan (BEP) voor Lincolnpark wordt gekozen om GBES verticaal te scheiden van OBES, zullen GBES echter slechts tot ca. 60 m – mv kunnen worden aangelegd.
Voor OBES is het 3e watervoerende pakket, gelegen op een diepte van ca. 70 tot 175 m – N.A.P., het meest geschikt vanwege een goede doorlatendheid, lage grondwaterstroomsnelheid en homogene kwaliteit van het grondwater. Daarnaast zal er geen negatieve invloed ontstaan op de zoetwatervoorraad door vermenging van zoet, brak en zout grondwater. Het grondwater in het 3e watervoerende pakket is namelijk geheel zout.
4.3Risico’s bodemenergiesystemen Lincolnpark
De verschillende risico’s die kunnen voorkomen bij de aanleg van zowel open als gesloten bodemenergiesystemen op de projectlocatie zijn uitvoerig beschreven in bijlage 1. Alleen de risico’s die daadwerkelijk een rol spelen bij Lincolnpark worden in dit hoofdstuk kort samengevat.
Artesisch water en het ontstaan van wellen
Artesisch water is grondwater in een watervoerend pakket dat onder druk staat. Door deze overdruk zijn er extra risico’s op het ontstaan van wellen bij de aanleg en tijdens de levensduur van bodemenergiesystemen.
Ten eerste kunnen wellen ontstaan doordat infiltrerende OBES de druk in het pakket dusdanig verhogen dat de van nature aanwezige kleilagen ‘barsten’. De kans hierop wordt voor Lincolnpark klein geacht (bijlage 1).
Ten tweede kunnen vanwege artesisch water wellen ontstaan tijdens de aanleg van zowel open als gesloten bodemenergiesystemen. In het 3e watervoerende pakket is de kans op artesisch water hoog, in WVP1/2 is de kans hierop laag tot gemiddeld (bijlage 1).
Om het risico op wellen ten gevolge van artesisch water te verkleinen kunnen tijdens de aanleg van het systeem verschillende maatregelen genomen worden: boren met voldoende overdruk (verhoogd opstellen/ boorspoeling gebruiken), boren met een casing en deze in het boorgat achterlaten en het boorgat op de juiste manier afdichten. Het meest voor de hand liggend is om verplicht te stellen om de boorwagen verhoogd op te stellen (beperkt het risico tijdens de aanleg) en om een casing achter te laten in het boorgat (beperkt het risico zowel tijdens de aanleg als tijdens de levensduur van het systeem).
Bij GBES is het aantal doorboringen van de scheidende lagen een aandachtspunt. Bij een diepterestrictie tot de basis van WVP1/2 (60 m – mv) wordt het risico enerzijds beperkt: de artesische druk is het hoogst in WVP3, en de scheidende laag tussen WVP1/2 en WVP3 wordt in dit scenario niet doorboord. Anderzijds is het aantal doorboringen van de deklaag wel significant hoger, er zijn namelijk circa 3700 boringen nodig, versus circa 1100 indien geen diepterestrictie wordt toegepast
De grondwaterstroming is in alle watervoerende pakketten op de projectlocatie minder dan 5 meter per jaar. Dit wordt geclassificeerd als een lage grondwaterstroomsnelheid. Voor gesloten bodemenergiesystemen kan dit tot gevolg hebben dat het koudeoverschot opbouwt rond de lussen en niet wegstroomt. Hier dient rekening mee gehouden te worden. De lage grondwaterstroomsnelheid is niet per definitie nadelig: het maakt regeneratie mogelijk en voorkomt interferentie met andere projecten. Voor OBES is de lage stroomsnelheid per definitie gunstig, omdat het afstromen van de warme en koude bellen beperkt blijft.
Op basis van de provinciale kaarten en informatie opgevraagd bij de gemeente en omgevingsdienst blijkt dat er in de nabijheid van de projectlocatie overige open en gesloten bodemenergiesystemen voorkomen en dat er enkele gebieden met richtlijnen binnen een straal van 2 km van de projectlocatie aanwezig zijn. In bijlage 1 worden alle omgevingsbelangen behandeld. Hieronder worden alleen de aandachtspunten kort samengevat.
6. Relatie tussen energievraag en -aanbod
6.1Relatie tussen energievraag en bodempotentie voor OBES
De potentie van WVP3 staat kort samengevat in tabel 6.1. Er kan uit dit pakket op de projectlocatie een brondebiet geleverd worden van ca. 250 m3 per uur. Echter, bij grootschaligere ontwikkelingen is het aantal vollasturen wat de bron levert groter, waardoor de bron meer belast wordt. Dan is het maximale brondebiet ca. 220 m3/h. Per deelgebied is er gekeken naar het aantal doubletten dat minimaal benodigd is om aan de energievraag te voldoen (tabel 6.2). Uit de berekeningen blijkt allereerst dat de deelgebieden, met uitzondering van Rietlanden, een groot deel van de maximale capaciteit of meer dan een doublet benutten (tabel 6.2). Het belang hiervan is dat een doublet voor deze deelgebieden een voor de hand liggende en efficiënte oplossing is. Wel moet er dan per deelgebied een centrale techniekruimte komen waar vanuit de warmte en koude gedistribueerd wordt. Uit de berekeningen blijkt verder dat doubletten goed inpasbaar zijn in het gebied: er is ruimschoots voldoende bodempotentie.
* Nota bene: de te halen debieten zijn een globale indicatie en afhankelijk van bepaalde ontwerpaspecten
Monobronnen zijn, ook in zeer doorlatende pakketten, om technische redenen gelimiteerd tot ca. 80 m3/h per bron. Het benodigde aantal bronnen is vermeld in tabel 6.2. Met uitzondering van de grotere gebouwen in Centrum en Parkbos is de energievraag per gebouw kleiner dan hetgeen een monobron kan leveren. Derhalve liggen kleine collectieven van enkele gebouwen voor de hand en één monobron per gebouw niet. Net als doubletten kunnen monobronnen, ondanks hun lagere debiet, voldoende vermogen leveren en zijn ze inpasbaar binnen de deelgebieden. Indien echter de warme en koude bronfilters van naburige monobronnen op ongeveer dezelfde diepte worden afgesteld, kan de inpasbaarheid door negatieve interferentie in het gedrang komen. Er is ook altijd sprake van negatieve interferentie indien een monobron vlak bij een groot doublet wordt geplaatst. Een klein doublet met scheve filterstelling kan wel dicht op monobronnen worden ingepast zonder negatieve interferentie door het warme filter ter hoogte van een warm filter van een monobron te plaatsen en het koude filter ter hoogte van het koude filter van een andere monobron. De capaciteit van een dergelijk doublet is echter veel lager dan dat van een doublet met normale filterstelling. Deelgebied Rietlanden kan worden voorzien middels 1 monobron. Een monobron zou derhalve een voor de hand liggende keuze kunnen zijn voor dit gebied.
Tabel 6.2 Absolute en relatieve bodempotentie per deelgebied
* Monobronnen zijn inpasbaar indien de warme en koude bronfilters van naburige systemen op ongeveer dezelfde diepte worden afgesteld om negatieve interferentie te voorkomen. Dit kan middels regels in een BEP worden vastgelegd.
6.2Inpassing bronnet en bronnen
Deelgebied Centrum kent geen privaat terrein buiten de gebouwen. Zowel de bronnen als het gehele bronnet dienen derhalve in de openbare ruimte gerealiseerd te worden. De overige gebieden kennen vrij veel privaat terrein, voor geheel Lincolnpark is namelijk 45% van het oppervlak uitgeefbaar. Er is derhalve voldoende ruimte om bronnen op privaat terrein te realiseren. Het is wenselijk dat een bronnet ook zoveel mogelijk op privaat terrein wordt aangelegd. Er zal echter ook gebruik gemaakt moeten worden van openbare ruimte om de verschillende gebouwen aan elkaar te koppelen. Hierbij is een goede afstemming tussen de gemeente en de ontwikkelaar van het bodemenergiesysteem vereist.
6.3Kansen en aandachtspunten voor regeneratie van OBES
Om de energiestromen in balans te brengen is er een aanvullende warmtebron nodig. Hiervoor worden veelal lucht- water warmtepompen of droge koelers ingezet. Het gebruik van droge koelers is echter niet onbeperkt in verband met ruimte op daken. Daarnaast worden de regels omtrent de geluidsproductie van droge koelers en lucht-water warmtepompen steeds strikter en kan er geluidsoverlast worden ervaren door bewoners.
Regeneratie kan ook middels PVT-panelen worden uitgevoerd. Alleen in Centrum is vanwege het kleine koudeoverschot (zie H3) voldoende dakruimte beschikbaar binnen het deelgebied, slechts 17% van het dakoppervlak hoeft te worden ingezet. In de andere deelgebieden is niet voldoende dakruimte beschikbaar binnen het deelgebied: 119 tot 166% van het beschikbare dakoppervlak is benodigd (bijlage 2). Uiteraard kan wel een (groot) deel van de regeneratie middels PVT worden voldaan. Het voordeel van PVT is de flexibiliteit en kleinschaligheid, elk gebouw kan zijn eigen PVT op het dak krijgen. Nadeel zijn de hogere kosten ten opzichte van grotere collectieve regeneratieopties zoals thermische energie uit oppervlaktewater (TEO), rioolwaterzuiveringsinstallaties of datacenters.
Aan de westzijde van de projectlocatie ligt de Hoofdvaart. Vanwege de grootte van de vaart en de grote mate van doorstroming is TEO een reële optie voor het gehele gebied indien er één bronnet komt. Naast de Hoofdvaart kan mogelijk de nieuw te graven brede watergang ten oosten van het plangebied worden ingezet. Vanwege de geringe diepte van ca. 80 cm zullen er sterkere temperatuureffecten optreden in dit waterlichaam, waardoor de kans aanwezig is dat uittredepunten van een TEO niet vergund worden door de sterke thermische effecten die optreden. De ondiepe watergang kan waarschijnlijk het beste worden ingezet ten behoeve van innamepunt(en), waarbij de uittredepunten in de Hoofdvaart zijn gelegen. Bij een dergelijke opzet is er geen kortsluitstroming van koude tussen de uittrede- en innamepunten mogelijk, waardoor de maximale potentie wordt verhoogd. Een vereiste voor inzet van de ondiepe watergang voor innamepunten is dat het waterlichaam middels duikers of anderzijds is verbonden met overige waterlichamen en idealiter uiteindelijk met de Hoofdvaart (anders wordt het waterlichaam leeggepompt).
Buiten de fysieke eigenschappen van de waterlichamen, is de potentie voor TEO sterk afhankelijk de voorschriften die het Hoogheemraadschap van Rijnland maakt in de vergunningsprocedure.
Indien er een distributienet per deelgebied komt (Scenario B in H6.4), is TEO het meest reëel voor het aan de Hoofdvaart gelegen deelgebied Erven, maar niet voor deelgebied Centrum dat slechts een klein koudeoverschot kent. Anderzijds kan er ook in dit scenario warmte worden geleverd aan meerdere deelgebieden indien er distributieleidingen komen tussen de gebieden. Dit vergt wel enige afstemming tussen de verschillende deelgebieden.
De meeste datacentra kennen een warmteoverschot. Mogelijk kan warmte van de datacentra van bedrijvenpark President worden ingezet voor de regeneratie van bronnen. Dit is naar verwachting het meest rendabel indien een groot deel van of het gehele gebied aansluit op één bronnet.
6.4Betaalbaarheid, schaalvoordelen en flexibiliteit van verschillende energieconcepten
In deze paragraaf worden de voor- en nadelen van verschillende scenario’s voor OBES behandeld. Bij gelijktijdige oplevering van meerdere deelgebieden per keer kan er enige schaalvoordeel behaald worden. De gemeente geeft op voorhand aan niet de rol van een nutsbedrijf op zich te willen nemen. Om gebruik te maken van grote schaalvoordelen is het dan noodzakelijk dat een ESCo bereid is te investeren in het gefaseerd op te leveren Lincolnpark. Navraag maakt duidelijk dat ESCo’s hiertoe bereid zijn mits aan een aantal voorwaarden wordt voldaan (bijlage 1, H 6.2).
Voor de energieconcepten met OBES worden de voor- en nadelen van de verschillende scenario’s samengevat in tabel 6.3. Een grofmazige inschatting van de investeringskosten wordt gegeven in tabel 6.4.
In dit scenario worden de ontwikkelingen in alle deelgebieden aangekoppeld aan een collectief bronnet. Hierbij wordt water uit de bronnen direct op het net geleverd. Vanaf decentrale techniekruimten zal dit water middels een warmtepomp worden opgewaardeerd om vervolgens via lage-temperatuur distributie de gebouwen van warmte en koude te voorzien.
Indien regeneratie niet wordt meegenomen zijn de investeringskosten voor scenario A vergelijkbaar aan die van scenario B (tabel 6.4). In scenario A kan echter (grotendeels) middels een centraal TEO-systeem (indien deze vergund wordt) of middels restwarmte uit datacentra worden geregenereerd. Dit is significant goedkoper qua totale investeringskosten (niet getoond in tabel 6.4), maar ook energetisch significant efficiënter (hetgeen zich ook vertaalt naar kosten) dan de voor de hand liggende alternatieven met droge koelers of lucht-water warmtepompen (H 6.6).
Een tweede groot voordeel van scenario A ten opzichte van scenario B is redundantie: omdat meerdere bronnen op één bronnet zijn aangesloten, kan bij het uitvallen van een bronpaar nog een groot deel van het vermogen geleverd worden en komen eindgebruikers niet in de kou te zitten. In scenario B is er maar een doublet per gebied, waardoor deze intrinsieke redundantie niet bestaat (tabel 6.2).
Om scenario A te kunnen realiseren is het nodig dat de verschillende deelgebieden en de losstaande ontwikkelingen daarin (zie H1.1) gezamenlijk een ESCo in de arm nemen.
In dit scenario worden kleine onafhankelijke distributienetten aangelegd per deelgebied. Hierbij wordt in gebied Rietlanden naar verwachting een monobron geboord, en in de overige deelgebieden een doublet (H 6.1). Deze distributienetten inclusief de bijbehorende bronnen worden dan eigendom van een Vereniging van Eigenaren, zoals ook het geval is bij de garagegebouwen. Scenario B kan ook worden uitbesteed aan ESCo’s. Mogelijke voordelen van het eigenaarschap door eindgebruikers (tabel 6.3) komen dan te vervallen. Andere voordelen van scenario B ten opzichte van scenario A zijn de flexibiliteit en de minder prominente rol van de gemeente (tabel 6.3). Scenario B is met minder sturing te realiseren dan scenario A. Het feit dat er ook losstaande ontwikkelingen in de deelgebieden zijn (H1.1) biedt echter wel uitdagingen ten aanzien van fasering en financiering omdat per deelgebied slechts een doublet of monobron benodigd is.
In scenario C worden monobronnen aangelegd. Per monobron worden enkele gebouwen aangesloten in een klein distributienet. Dit scenario heeft als voordeel een hoge mate van flexibiliteit, zelfs bij fasering binnen een deelgebied. Dit kan met name uitkomsten bieden voor het geringe aandeel gebouwen dat niet is ondergebracht in één commerciële tender per deelgebied (H1.1). De investeringskosten van scenario C liggen significant hoger vanwege het grote aantal monobronnen dat moet worden geboord (tabel 6.4). Daarnaast kan er geen centrale regeneratie worden toegepast zoals TEO of restwarmte uit datacentra (tabel 6.3).
Indien de bronnen en kleine distributienetten van scenario B of C in eigendom komen van een vereniging van eigenaren (VVE) kan een potentiële winst direct aan de eindgebruiker worden uitgekeerd in de vorm van lagere energietarieven. Het is echter niet zeker dat een VVE lagere tarieven zal kunnen rekenen. Dit is zeker het geval voor scenario C vanwege de hogere investeringskosten. Daarnaast zal de VVE risicodragend zijn voor de installatie.
Eventuele kosten voor bronverstopping of andere problemen zullen dus ook direct naar de eindgebruiker moeten worden doorberekend.
Ten aanzien van tariefstelling door ESCO’s geldt er thans een maximaal tarief vanuit de autoriteit consument en markt (ACM). Projectontwikkelaars of de gemeente kunnen in hun uitvraag ook strengere eisen stellen aan het tarief. In de huidige markt is een percentage van 90% ACM gebruikelijk. Aandachtspunt hierbij is wel dat een lager ACM percentage zal resulteren in een hogere bijdrage aansluitkosten (BAK) die gerekend wordt richting de projectontwikkelaars, hetgeen zich weer zal uiten in de huisprijs dan wel huurprijs. Ten slotte is bekend dat de aankomende Wet collectieve warmtevoorziening (“Warmtewet 2.0”) extra bescherming zal bieden voor eindgebruikers. Hoe deze bescherming zich in de praktijk naar tarieven zal vertalen is nog niet bekend.
Tabel 6.3 Voor- en nadelen van de verschillende scenario’s
Tabel 6.4 Globale kostenraming van een bronnet (scenario A) versus een oplossing per deelgebied (scenario B) of een oplossing per klein cluster van gebouwen (scenario C)
* De berekende kosten zijn indicatief en kennen een foutmarge van ca. 40%. De kosten zijn exclusief aanleg van technische ruimtes en regeneratiemiddelen. Gezien de foutmarge zijn de kosten voor scenario A en B ongeveer gelijk.
6.5Relatie tussen energievraag en bodempotentie voor GBES
Naast de mogelijkheden voor OBES is er ook gekeken naar de relatie tussen de energievraag en de bodempotentie voor GBES. De resultaten hiervan zijn samengevat in tabel 6.3. Hierbij is gekeken naar twee verschillende scenario’s, namelijk mét een diepterestrictie en zonder. In een bodemenergieplan kan namelijk eventueel een diepterestrictie tot de basis van WVP1/2 (~60 m – mv) worden opgelegd aan GBES om negatieve interferentie met OBES in het 3e watervoerende pakket te voorkomen. In het scenario zonder diepterestrictie wordt uitgegaan van een gemiddelde boordiepte van 200 m. Om aan de totale energievraag te voldoen is er ongeacht de toegepaste boordiepte ca. 400 km aan lus benodigd.
Het aantal benodigde boringen ligt significant lager indien geen diepterestrictie wordt toegepast (tabel 6.4). Een diepterestrictie heeft ook gevolgen voor de inpasbaarheid van de lussen onderpands. De gemeente gaf te kennen dat zij de voorkeur heeft om lussen onderpands, of tenminste binnen de uit te geven percelen te boren, omdat de ruimte daarbuiten gemeentelijk bezit wordt. Zonder diepterestrictie kan naar verwachting het grootste deel van de lussen onderpands of binnen de percelen worden geboord. Met diepterestrictie moet juist een groot deel van de lussen buiten de bouwpercelen worden geboord (tabel 6.3).
De boorkosten van GBES vormen de bodemzijdige investeringskosten voor dit energieconcept. Dit deel van de kosten ligt substantieel hoger dan dat voor de OBES scenario’s (vergelijk tabel 6.4 en 6.5).
Tabel 6.5 Absolute en relatieve bodempotentie per deelgebied. Groen: onderpands inpasbaar.
Oranje: inpasbaar op uitgegeven grond. Rood: alleen inpasbaar indien gemeentegrond wordt gebruikt
6.6Energetisch rendement en elektriciteitsnetbelasting van verschillende duurzame oplossingen
Energetische efficiëntie en netcongestie
De energetische efficiëntie van het bodemenergiesysteem van scenario A tot en met C ligt dicht bij elkaar. Geredeneerd per systeem is er in scenario A meer gelijktijdigheid en dus minder piekbelasting dan in scenario B en C omdat er simpelweg meer gebouwen op één systeem worden aangelegd. Echter, geredeneerd vanuit het gehele gebied is de gelijktijdigheid hetzelfde voor scenario A tot en met C. De grootste verschillen tussen deze drie scenario’s met OBES komen dus voort uit de manier van regenereren. In scenario A kan centraal worden geregenereerd middels een TEO, hetgeen energetisch veel efficiënter is dan de voor de hand liggende alternatieven zoals lucht-water warmtepompen en droge koelers. In scenario B is TEO nog steeds een optie voor een deel van de gebieden, maar in optie C niet. Let wel, een TEO heeft op basis van de fysieke eigenschappen van de waterlichamen voldoende potentie voor het gebied. Het is echter niet op voorhand zeker welke eisen het Hoogheemraadschap van Rijnland binnen de vergunningsprocedure zal stellen. Deze eisen kunnen de potentie voor TEO verminderen.
Er zijn nog veel sterkere contrasten in energetische efficiëntie en netcongestie wanneer OBES wordt vergeleken met GBES en lucht-water warmtepompen. Figuur 6.1 toont het verschil in elektriciteitsverbruik tussen OBES, GBES en lucht-water warmtepompen. Tijdens nominale bedrijfsvoering is er een klein verschil tussen de oplossingen. Tijdens piekproductie op koude winterdagen zijn GBES en met name lucht-water warmtepompen echter veel minder efficiënt vanwege de lage aanvoertemperatuur. Dit zorgt voor een hogere belasting van het elektriciteitsnet en bij gebruik van grijze stroom ook voor een hogere CO2-uitstoot.
Figuur 6.1 Normaal en piek-elektriciteitsverbruik van OBES, GBES en lucht-water warmtepompen
* Nota bene: in de prijs per strekkende meter horizontaal leidingwerk is ervan uitgegaan dat het terrein ten tijde van het graven volledig braakliggend is.
6.7Combinatie gesloten en open systemen
De combinatie van open en gesloten bodemenergiesystemen in één gebied kan vele problemen met zich meebrengen omtrent interferentie en landjepik middels vergunningen (bijlage 1, H 6.3). Het is mogelijk om bij Lincolnpark zowel GBES als OBES te plaatsen. Indien wordt voorzien dat deze systemen op een korte afstand van elkaar geplaatst zullen worden, dient er een horizontale of verticale scheiding vastgelegd te worden in een bodemenergieplan om interferentie tussen de verschillende systemen te voorkomen. Aangezien de verschillende deelgebieden van Lincolnpark gefaseerd opgeleverd zullen worden, is een horizontale scheiding niet ideaal: het is immers nog onbekend voor welk energieconcept de ontwikkelaars zullen kiezen. Ten aanzien van een verticale scheiding zouden GBES op de projectlocatie in WVP1/2 geplaatst kunnen worden tot een diepte van maximaal 60 m -mv. Dit houdt echter in dat een significant groter aantal boringen nodig is dan zonder verticale scheiding, hetgeen GBES financieel minder aantrekkelijk maakt en tevens implicaties heeft voor het risico op artesisch water en het ontstaan van wellen (H 4.3 en 6.5).
7.1Afweging risico’s, verhouding vraag en aanbod en potentiële maatregelen
In dit onderzoek is de potentie van de bodem voor levering en opslag van energie bestudeerd. Daarnaast zijn de risico’s van de grootschalige toepassing van bodemenergie onderzocht.
Voor open bodemenergiesystemen geldt dat het 3e watervoerende pakket het meest geschikt is. Dit pakket heeft ruimschoots voldoende capaciteit. Echter, bij inzet van monobronnen kan de capaciteit in het gedrang komen door het onvoldoende onderling afstemmen van de diepte van warme- en koude bellen. Hiervoor kunnen aanvullende regels worden opgesteld in een bodemenergieplan. In het 3e watervoerende pakket dient daarnaast rekening gehouden te worden met de verhoogde kans op artesisch water en het hieraan gerelateerde risico op het ontstaan van wellen tijdens de aanleg van de systemen. In een bodemenergieplan kunnen regels worden afgekondigd die dit risico minimaliseren.
Voor gesloten systemen geldt dat de bodemopbouw geschikt is en voldoende capaciteit biedt. Om het risico omtrent artesisch water en wellen te beperken, alsmede om inefficiënte bodembenutting ten gevolge van de combinatie van OBES en GBES te voorkomen, kan in een bodemenergieplan worden opgenomen dat GBES niet dieper dan de basis van het gecombineerde 1e en 2e watervoerende pakket mogen worden geboord. Hierdoor wordt de potentie voor GBES per eenheid oppervlak wel sterk beperkt, wordt het financieel minder rendabel om GBES te boren en kan in de meeste deelgebieden niet de gehele energievraag worden geleverd vanuit de uit te geven percelen. In principe wordt niet verwacht dat GBES veel zullen worden ingezet in het gebied vanwege het grote aantal lussen dat benodigd is bij gestapelde bouw, hetgeen zich vertaalt in relatief hoge investeringskosten. Dit is zeker het geval indien een diepterestrictie wordt toegepast.
De gemeente dient een afweging te maken tussen enerzijds een grote schaalgrootte, hetgeen zich vertaalt in lagere totale investeringskosten, (energetische) efficiëntie, een lagere CO2-uitstoot, efficiëntere bodembenutting en minder congestie op het elektriciteitsnet, en anderzijds om dit volledig aan de markt te laten, hetgeen zich vertaalt in meer flexibiliteit ten koste van efficiëntie. Vanwege de schaalgrootte van de deelgebieden is de kans groot dat projectontwikkelaars zullen kiezen voor een doublet per deelgebied (scenario B), waarbij de kans bestaat dat Rietlanden voor een monobron kiest. Hierbij is de kans groot dat ESCo’s deze kleinere netten zullen beheren, en mogelijk enkele deelgebieden op elkaar aansluiten waardoor toch ten dele scenario A gerealiseerd wordt. Indien de gemeente juist het in eigendom hebben van de systemen door VVE’s wil stimuleren, zullen hierover ook in een vroeg stadium afspraken moeten worden gemaakt met de projectontwikkelaars. Aangeraden wordt om ofwel sturend op te treden, ofwel een open gesprek aan te gaan waarbij zowel projectontwikkelaars als ESCo’s om de tafel zitten, met tot doel om tot een toekomstgericht en voor de eindgebruiker financieel aantrekkelijk energetisch concept te komen.
Vanuit de bevindingen van dit onderzoek wordt geconcludeerd dat een bodemenergieplan wel degelijk meerwaarde heeft voor de ontwikkeling van dit gebied, omdat niet op voorhand is vast te stellen welk bodemzijdig energieconcept zal worden gekozen voor de verschillende deelgebieden (doublet, monobron of GBES). Bij een mix van energieconcepten zijn er aanvullende maatregelen nodig om te voorkomen dat partijen die later ontwikkelen geen gebruik kunnen maken van bodemenergie.
Middels een bodemenergieplan kan daarnaast het risico op het ontstaan van wellen tijdens de aanleg van bodemenergiesystemen worden verkleind. Wij stellen voor om allereerst de bevindingen in dit rapport middels een presentatie te verduidelijken. Hierna kan in onderlinge afstemming worden bepaald of het wenselijk is een bodemenergieplan op te stellen, en zo ja, welke maatregelen hierin naar voren zullen komen.