Stadhuis Leiden gebruikt oppervlaktewater als duurzame energiebron mede dankzij Xylem

oppervlaktewater als duurzame energiebron

Stadhuis Leiden gebruikt oppervlaktewater als duurzame energiebron mede dankzij Xylem – TEO (Thermische Energie uit OppervlakteWater) is een techniek om een gebouw te verwarmen of koelen met behulp van oppervlaktewater. Net zoals zonne-energie en windenergie is het een interessante optie om een gebouw CO2-neutraal of -arm te maken. Ook de gemeente Leiden was voor de renovatie van haar stadhuis op zoek naar duurzame oplossingen om energie op te wekken.

Het stadhuis van Leiden is een mooi voorbeeld van hoe historische stijl en moderne technieken hand in hand kunnen gaan. In 2020 startten de renovatiewerken aan het gebouw dat in de toekomst voor de inwoners van Leiden meer dan ooit een ontmoetingsplek moet worden. Duurzaamheid staat bij zo’n verbouwing hoog op de agenda, want een modern stadhuis moet zo energie-efficiënt mogelijk zijn. Leiden koos daarom voor een slim systeem dat warm water in de zomer opslaat en in de winter gebruikt om het gebouw te verwarmen.

Oppervlaktewater als duurzame energiebron

Warmte- en koudeopslag (WKO) is een techniek die steeds vaker gebruikt wordt bij bouwprojecten en renovaties. Het is een duurzame methode om energie in de vorm van warmte of koude via aparte bronnen op te slaan in de bodem. Het wordt gebruikt om gebouwen te verwarmen en/of te koelen. In Nederland is de vraag naar warmte groter dan naar koude waardoor de bronnen in onbalans raken. Door een TEO-installatie toe te passen worden de bronnen weer in balans gebracht.

Het concept dat ontworpen is door Nelissen Ingenieursbureau en wordt gerealiseerd door aannemer Du Prie Bouw en Ontwikkeling en installateur BRI Groep is eenvoudig: door in het zomerseizoen warm water uit oppervlaktewater te winnen, wordt de warmtebron aangevuld voor de winterperiode. Daarbij wordt het oppervlaktewater eerst gefilterd en via een warmtewisselaar wordt de thermische energie vervolgens opgeslagen in het WKO-systeem.

Natuurlijk is de locatie van een gebouw belangrijk om te bepalen of een WKO-installatie de investering waard is. Zo moet er voldoende bodemcapaciteit aanwezig zijn en mag de afstand tot het oppervlaktewater niet te groot zijn. De gemeente Leiden kan voor het stadhuis een beroep doen op de vele mooie grachten die de stad rijk is.

Totaaloplossing HTES

De TEO-installatie van Xylem heet kortweg HTES, ofwel ‘HydroThermal Energy Skid’, en bestaat uit onder andere een pomp, filters, warmtewisselaar en diverse metingen. Steeds meer gemeenten en andere spelers hebben interesse in HTES. De installatie kan tal van toepassingen ondersteunen, van appartementsgebouwen tot bedrijfscomplexen. De techniek is relatief eenvoudig te gebruiken, al blijven de lokale mogelijkheden en investeringen altijd belangrijke factoren om in overweging te nemen.

In Leiden is Xylem begin 2021 gestart met de installatie van het systeem. Natuurlijk is dit slechts één deel van de volledige renovatie van het stadhuis, die al gauw een tweetal jaar in beslag neemt. “Het grote voordeel van Xylem is dat wij een totaaloplossing aanbieden, terwijl andere installateurs vaak per project naar een oplossing op maat kijken. Ze moeten eigenlijk iedere keer opnieuw het wiel uitvinden, terwijl klanten met ons complete pakket meteen aan de slag kunnen”, zegt Rolf van Noord, project manager bij Xylem.

Oppervlaktewater als energiebron is goed voor mens en natuur

Het is uiteraard niet overal toegelaten om een systeem met oppervlaktewater te verbinden. Zo zal je wellicht geen gebruik mogen maken van waterbronnen in natuurgebieden. En ook elders moet de lokale waterbeheerder een vergunning verlenen. In Leiden moest deze instantie ook groen licht geven voordat het water uit de grachten gebruikt kon worden.

Als het oppervlaktewater in de zomer warm wordt, vergroot bijvoorbeeld het risico op ongebreidelde algengroei in de Leidense grachten. “De temperatuur van het water dat wij uit de gracht halen bedraagt 20 graden Celsius. Via de warmtewisselaar wordt dit water afgekoeld naar ongeveer 15 graden. Door dit koelere water terug naar de gracht te pompen, zal de waterkwaliteit op een veel hoger niveau blijven.”, vertelt Ferdinand Bredemeijer, projectmanager bij Xylem.

Om de natuur niet te schaden, gelden er strikte voorwaarden voor de invoer van een TEO-systeem, maar bij een goede toepassing ervan hebben zowel mens en natuur er veel bij te winnen. “Met een HTES-installatie wordt een continue hoeveelheid oppervlaktewater ingenomen. Aangezien het een gesloten circuit betreft, wordt het water benedenstrooms weer terug in de waterpartij gepompt. Door de installatie worden alle bedrijfsparameters gemonitord waaronder de inkomende en uitgaande temperatuur. Aangezien dit retour water een lagere temperatuur heeft kan dit als bijkomend voordeel een heel positief effect hebben op de waterkwaliteit”, verklaart Ferdinand.

Pijler in energietransitie

Het stadhuis in Leiden is lang niet het enige gebouw dat al van TEO-technieken gebruik maakt, maar Xylem ziet de komende jaren nog veel potentieel om zijn HTES-installatie toe te passen. “Momenteel zijn vooral de industriesector en de grote utiliteitsbouw ermee bezig, maar er liggen nog veel meer mogelijkheden. Bijvoorbeeld op het gebied van integratie bij waterbeheer, woningbouw of de voedingsindustrie. Ook in kleinere gebouwen kan de techniek worden ingezet”, bevestigt Ferdinand.

“Intussen zien we dat het ook niet beperkt blijft tot TEO. Er is steeds meer interesse in TEA, wat staat voor Thermische Energie uit Afvalwater. Het principe is precies hetzelfde, alleen wordt dan gewerkt met afvalwater dat een temperatuur van 20 graden Celsius heeft. We verwachten dus zeker dat de opmars van dit soort systemen zich nog wel een tijdje zal doorzetten in het huidige klimaat van duurzaamheid en de transitie naar groene energie”, besluit Rolf.

Lees hier meer waternieuws