Als de bodem zich ervoor leent, is een lokale warmte- en koudeopslag (wko) een goede oplossing om woningen aardgasvrij te verwarmen. In het Waalkwartier in Nijmegen zal de wko worden gecombineerd met stadswarmte. Warmtebedrijf Vattenfall en gebiedsontwikkelaar BPD|Bouwfonds Gebiedsontwikkeling tekenden hiervoor onlangs een contract. In Amsterdam starten soortgelijke projecten.

 

In 2007 startten BPD en gemeente Nijmegen samen Ontwikkelingsbedrijf Waalfront. Sluitstuk hiervan is het Waalkwartier: hier komt met name hoogbouw met appartementen. Juist voor dit soort bebouwing is de in 2021 ingestelde TOjuli-eis relevant: nieuwbouwwoningen mogen in hete zomers niet te warm worden. Moderne, goed geïsoleerde woningen houden de warmte heel goed vast. Dat is een voordeel in de winter, maar op warme zomerdagen kan het daardoor flink heet worden in de woning. Zeker in woningen met veel glas.

“Om het voldoende koel te houden, kun je bijvoorbeeld kiezen voor kleinere ramen, zonwering of een overstek, maar met dit soort ‘passieve’ koeling raakt een architect wel zijn ontwerpvrijheden kwijt”, vertelt ontwikkelaar Sam den Hertog van BPD, “Ook luchtwarmtepompen of airco’s zijn geen ideale oplossingen. Dit soort apparaten is nooit helemaal geluidloos en zien er ook gewoon niet zo mooi uit. Bovendien nemen ze waardevolle ruimte in beslag.”

 

Ondergrondse bronnen
Met het oog op bovengenoemde beperkingen kwam BPD uit op een andere vorm van actieve koeling: ondergrondse warmte- en koudeopslag (wko). Daarvoor ging het bedrijf in gesprek met Vattenfall, voor Waalfront concessiehouder voor stadswarmte. Samen kwamen de bedrijven uit op een zogeheten hybride wko. Gebiedsontwikkelaar Warmte en Koude Rick van Diest van Vattenfall legt uit hoe het werkt: “De wko werkt op de bekende manier: laagtemperatuur (LT) warm en koud water uit de bodem worden gebruikt om woningen te verwarmen en te koelen. De combinatie met de al aanwezige middentemperatuur (MT) stadswarmte is vooral een voordeel bij piekvraag, dus bij zeer koud weer. Daarnaast wordt de MT-stadswarmte gebruikt voor de levering van warm tapwater.”

 

Een belangrijk voordeel van deze ‘warmte’-back-up is dat de wko een stuk kleiner kan blijven, zegt Den Hertog. “Dat is met oog op de krappe woningmarkt gunstig, want daardoor kunnen we meer vierkante meters benutten voor woningbouw.” Van Diest vult aan: “Bovendien heb je geen lokaal opgestelde gasgestookte centrale meer nodig als back-up of voor piekbelasting. Het warmtenet in Nijmegen is weliswaar nog niet volledig aardgasvrij, maar dat is waar we door het toevoegen van duurzame warmtebronnen wel de komende jaren naar toe gaan.”

 

Bovengrondse techniekruimte
Hoewel de wko-installatie in het Waalkwartier dus relatief klein blijft, is er wel een bovengrondse ‘techniekruimte’ nodig. Daar bevindt zich zowel de wko-ruimte als de centrale aansluiting van het warmtenet. Vanuit deze ruimte lopen er ‘normale’ leidingen naar onder andere de vloerverwarming van de woningen. “Een voordeel in het Waalkwartier is dat we al een gebouwde parkeerkelder hadden meegenomen in de gebiedsontwikkeling”, vertelt Den Hertog. “Daar kunnen we de techniekruimte in kwijt, waardoor de wko-installatie niet ten koste hoeft te gaan van functies in de plint op het maaiveld. We kunnen nu wel wat minder parkeerplekken verkopen, maar dat is minder dure ruimte dan die voor woningen. Bovendien is dit vanuit esthetisch oogpunt een mooie oplossing: bijna alle techniek zit bij elkaar en van buiten zie je er niets van. Dat wordt ook gewaardeerd door de commissie ruimtelijke kwaliteit van de gemeente.”

 

Parallel aan de gesprekken met de ontwikkelaar en de architect, onderzocht Vattenfall de afgelopen periode ook de ‘geografische’ haalbaarheid van de wko. Met onder meer een proefboring op 80 meter diepte werd de geschiktheid van de bodem en de omgeving getest. “Het is best een gepuzzel om dit soort bronnen te kunnen slaan”, zegt Van Diest. “Je moet bijvoorbeeld ook rekening houden met dijklichamen, zoals in dit project de waterkering, en infrastructuur die al in de grond ligt. Uiteindelijk bleek een wko mogelijk en hebben we van het waterschap een vergunning gekregen. Het proefgat wordt straks ook gebruikt om één van de twee definitieve bronnen te maken.”

 

Geen kosten voor koudeverbruik
De woningen van het Waalkwartier gaan dit voorjaar in de verkoop. De start van de bouw van de fundatie en parkeerkelder staat al gepland voor het tweede kwartaal van 2022; parallel zal dan ook de tweede boring plaatsvinden. De oplevering van de woningen wordt verwacht vanaf 2024. Voor de koude zullen bewoners dan alleen vastrecht betalen. “Voor het systeem is het immers nodig dat er ook koude onttrokken wordt aan de bronnen”, vertelt Van Diest. “Verbruik van koude brengen we dan ook niet in rekening. Voor de warmte gaat het net als met stadswarmte: een combinatie van vastrecht en verbruik.”

 

Het is voor het eerst dat Vattenfall een hybride wko gaat realiseren en exploiteren. “Het gaat om twee bewezen technieken, maar de combinatie én langdurige exploitatie is voor Vattenfall nog erg nieuw”, stelt van Diest. “Het is een duurzame en robuuste manier om invulling te geven aan de warmtevraag van woningen en tegelijkertijd te zorgen voor comfortkoeling. In bijvoorbeeld een hotel zou het minder werken, omdat de koudevraag daar veel groter is. Als je uit een wko de maximale koude zou gebruiken, verstoort dit de balans in de bodem. Op zich is dit technisch op te lossen, bijvoorbeeld door gebruik te maken van koud oppervlaktewater of zogenaamde drycoolers, die de koude in de winterdag opvangen en weer in de bodem plaatsten. Maar je moet koeling met een wko wat ons betreft niet willen vergelijken met een onnodig hard blazende airco: het doel is om het in de zomer op een heel duurzame manier aangenaam te houden.”

 

Aangezien hittestress door klimaatverandering een steeds belangrijker thema is, is het niet verwonderlijk dat Vattenfall momenteel veel aanvragen krijgt van partijen die geïnteresseerd zijn in een hybride wko, zowel binnen als buiten haar concessiegebieden. Van Diest: “Ongeveer tegelijkertijd met het tekenen van de overeenkomst in Nijmegen, sloten we ook contracten af voor soortgelijke projecten in Amsterdam. De uitdaging voor ons zit nu vooral in de beschikbaarheid van technische mensen en het ruimtebeslag. Want het wordt wel steeds drukker onder de grond.”

 

Auteur: Ton van Leeuwen