Page 1

januari 2013 jaargang 19

Succes boek(en) om energie te besparen • Arnhemse ondergrond internationaal op de kaart gezet • Waterketenenergie in beeld • Warmtestation Harnaschpolder in gebruik genomen • Gemeenten moeten anders gaan aanbesteden

Themanummer

Energie


hoofdredactioneel h o o f d r e d a c te u r @ r i o l e r i n g . n et

Nieuwe energie Welkom in 2013. Het vorig jaar voorspelde einde der tijden ligt gelukkig alweer achter ons. Ik denk dat de Maya’s ook wel wisten dat je gewoon een nieuwe kalender nodig hebt als de oude op is. Hoe dan ook: u bent er nog, wij zijn er nog en we zitten vol nieuwe energie. Dat is gelijk het sleutelwoord van dit themanummer. Enerzijds kunt u lezen over innovaties in de waterketen waardoor een zuivering geen energieverbruiker meer is, maar energie oplevert. Dat is een mooie ontwikkeling. Anderzijds laten we u zien dat het hier niet om spectaculaire hoeveelheden energie gaat en dat de term ‘Energiefabriek’ wellicht overdreven is. De hele waterketen blijkt

slechts een kleine energieverbruiker te zijn. Maar alle kleine beetjes helpen en bij de zuivering gaat het wel om een locatie waar je mooi aan de slag kunt met energie. Daarnaast is warmteterugwinning bij het doucheputje een verrassende kanshebber. Van heel andere orde is de vraag hoeveel u moet betalen voor de energie voor uw pompen. Gaat het vooral om de afgenomen hoeveelheid kWh of betaalt u vooral vastrecht gebaseerd op de aansluitwaarde? Vooral bij drukriolering in het buitengebied maakt dit behoorlijk verschil. Tot zover deze inleidende woorden voor dit eerste nummer van 2013. Tot volgende maand!

inhoud

colofon Uitgave

Vormgeving

HoLaPress Communicatie bv

Ceciel Biessen

Postbus 130, 5550 AC

Drukwerk

Valkenswaard

Drukkerij Paesen

T. + 31 (0)40 - 208 60 20 F. + 31 (0)40 - 208 60 09

Lezersgroepen

Verantwoordelijk uitgever

Wethouders en gemeente-

Peter J. Latjes

raads­leden; gewestelijke

Redactie

Gedeputeerde Staten en

besturen; leden van Rob van der Velde

Provinciale Staten; Tweede

(hoofdredacteur)

Kamerleden; ambtenaren milieu-

Frank van de Ven

beheer en openbare

(eindredacteur)

werken op gemeentelijk, provinciaal en departementaal

Redactieadres

niveau; hoofden van technische

Postbus 130, 5550 AC

diensten en besturen van

Valkenswaard

zuiveringschappen; leden van

T. + 31 (0)40 - 208 60 37

overlegorganen rioolbeheer;

F. + 31 (0)40 - 208 60 09

aannemers rioleringswerken;

frank.vd.ven@holapress.com

leveranciers riolerings­ producten; bibliotheken; weten-

Acquisitie

schappelijke instellingen; media

Esther Geldens-Sengers

vertegenwoordigers

Postbus 130, 5550 AC Valkenswaard

Auteursrecht op inhoud en

T. + 31 (0)40 - 208 60 23

vormgeving zijn voorbehouden

F. + 31 (0)40 - 208 60 09

aan de uitgever. Gehele of

esther.geldens@holapress.com

gedeeltelijke overname van artikelen uit Riolering is slechts

Abonnementenbeheer

toegestaan na

T. + 31 (0)40 - 208 60 00

schriftelijke toestemming van de

F. + 31 (0)40 - 208 60 09

hoofdredacteur van dit blad en

Prijs voor een

met bronvermelding.

hele jaargang 149 euro* Losse nummers 10 euro

ISSN 1380-8613

05 08 11 14 16 20 22 26 30

Succes boek(en) om energie te besparen Nederland maakt zich op voor afvalwaterrevolutie Arnhemse ondergrond internationaal op de kaart gezet Waterketenenergie in beeld Glasvezel door drukriool Capaciteitstarief kost plattelandsgemeenten veel Warmtewinning rioolwater nog in de kinderschoenen in Vlaanderen Warmtestation Harnaschpolder in gebruik genomen Gemeenten moeten anders gaan aanbesteden

* Voor dit bedrag ontvangt u niet alleen Riolering Nederland maar ook: WT-Afvalwater, alle nummers uit de serie Bestuurlijk handboek Riolering en Stedelijk watermanagement.

3


Ber ichten

korte berichten uit de sector

Krokodil bezet Gazastrook Het klinkt misschien als het begin van een slechte mop, maar het is toch echt de realiteit: er loopt een krokodil rond in de rioolbuizen in de belegerde Gazastrook. Pogingen om het reptiel te vangen, zijn tot nu toe mislukt.

“De krokodil is waarschijnlijk ontsnapt uit één van de nabijgelegen dierentuinen,” vertelt rioolbeheerder Rajab al-Ankah. De geschatte lengte van het dier is zo’n 1,7 meter. Pogingen om het beest te vangen, zijn mislukt. “De krokodil wist telkens uit de netten te ontsnappen. De gladde ondergrond in het gebied rond de moerassen in de buurt van Beit Lahia in Noord-Gaza maakte zijn ontsnapping gemakkelijk.” Volgens omwonenden komt de krokodil uit de riolering om voedsel te zoeken, waarna het dier vliegensvlug verdwijnt uit angst om gevangen genomen te worden. Ankah wil dat de krokodil snel opgespoord wordt om ongelukken te voorkomen. Als het dier ouder en sterker wordt, bestaat de kans dat hij mensen gaat aanvallen. Tot nu toe zijn twee geiten van een boer ten prooi gevallen aan het reptiel.

Microsoft benut biogas uit rioolwater Microsoft investeert 4,3 miljoen euro in een project waarbij groene energie uit biogas gewonnen wordt. Die energie kan gebruikt worden voor mobiele datacentra. Een mobiel datacentrum is een soort zeecontainer die bij evenementen geplaatst kan worden. Normaal gesproken zijn deze installaties vervuilend, omdat ze op dieselgeneratoren werken.

‘BOB’

4

Microsoft experimenteert met de universiteit van Wyoming in het Amerikaanse Cheyenne waar een mobiel datacentrum geplaatst is. Die installatie haalt zijn energie uit een nabijgelegen waterzuiveringsinstallatie. Door energie uit biogas te gebruiken, zijn kleinere datacentra minder afhankelijk van haperingen in de stroom toevoer. Daarnaast is het een duurzaam alternatief. De vrijgekomen warmte kan opnieuw gebruikt worden bij de omzetting van rioolwater naar energie. Als het een succes blijkt kunnen mobiele datacentra hun energie in de toekomst betrekken uit andere potentiële bronnen van biogas, zoals vuilstortplaatsen en boerderijen.


Door Rob van der Ve l d e en F ran k v an d e V en

Van links naar rechts: Ton Beenen, Wouter Stapel en Bert Palsma.

Er bestaat nog (te) veel onduidelijkheid over energiebesparing en –winning. Reden genoeg voor STOWA, Stichting RIONED, Agentschap NL, Tauw en Royal HaskoningDHV om een boekje op te stellen waarin de feiten over energieverbruik in het stedelijk waterbeheer zijn opgenomen. De redactie sprak met Ton Beenen (Stichting RIONED), Wouter Stapel (Royal HaskoningDHV) en Bert Palsma (STOWA) over de totstandkoming van ‘Water en Energie’.

Succes boek(en) om energie te besparen Stichting RIONED presenteert ‘Water en Energie’ Het boekje was nodig, stelt Beenen: “Het doel van ‘Water en Energie’ is om begripsverwarring te voorkomen, zodat elke rioleur voortaan begrijpt hoe het precies zit. Hoeveelheden en termen werden door elkaar gehaald en gebruikt. We merkten dat er vaak onduidelijkheid bestond over kilowatturen en joules. Stapel had in zijn column in Riolering een aantal nieuwe inzichten gepresenteerd over energieconsequenties van verschillende manieren van met hemelwater omgaan. Bij elkaar was dit aanleiding om het boekje te maken en daarin een en ander nog wat verder uit te werken.” Bij de berekening van de cijfers is uitgegaan van gemiddelde situaties. De aanpak is geïnspireerd door het boek

‘Sustainable energy – without the hot air’ van auteur David McKay. (Dat boek is gratis te downloaden.) “Er wordt heel veel geroepen over energie, maar die beweringen worden vaak niet met cijfers onderbouwd,” meent Stapel. “Ik heb meerdere malen gezien dat er wat gezegd wordt, maar dat zelfs de meest ervaren rioleur er compleet naast zit. Hij heeft zijn getallen niet op orde. Het wordt tijd dat er over de werkelijkheid gepraat wordt en niet vanuit de onderbuik. Het boekje helpt om zuiver te beargumenteren. Het draait om kennisuitwisseling. Als het kan, reken het dan uit. Je hebt nu alle cijfers en weet hoe het precies zit.”

Om de cijfers onderling vergelijkbaar te houden, hebben de makers van het boek voor de aanduiding ‘primaire energie’ gekozen. Primaire energie is bijvoorbeeld de energie in kolen, gas of olie. Bij de productie van elektriciteit uit die primaire energie gaat ongeveer tweederde deel verloren, omdat het bouwen van de centrale en het transportnet energie kost, koelwater en rookgassen circa 60 procent van de verbrandingsenergie afvoeren en de elektriciteitskabels en -draden weerstand hebben. Bij energieanalyses wordt vaak gerekend met Megajoules: MJ (energie-inhoud) of MJ/jaar (energieverbruik). Omdat die termen erg abstract zijn, is gekozen voor Wpp: Watt primaire energie per persoon. 5


Het energieverbruik uitgedrukt in Wpp is het gemiddelde, continue verbruik van één persoon om (een bepaald onderdeel in) de waterketen te realiseren (aanleg), in stand te houden (onderhoud) of te laten functioneren (gebruik). Die gegevens moet je ook meenemen als je materialen of activiteiten met elkaar gaat vergelijken.

Waterketen kost weinig energie Om de benodigde energie voor het verpompen van afvalwater met die voor de aanleg van een betonnen riool te kunnen vergelijken, worden de GER-waarden (Gross Energy Requirement) gebruikt. GERwaarden geven per materiaal en handeling aan hoeveel primaire energie nodig is. Deze waarden zijn bepaald met een LCAmethode (LevensCyclus Analyse). Zo kun je bijvoorbeeld voor een heel rioolstelsel de benodigde energie bepalen. Door rekening te houden met periodieke vervanging en sloop kun je het resultaat uitdrukken in de benodigde energie per inwoner per jaar. Daarbij wordt uitgegaan van de lengte van de riolering, het aantal inwoners en ver-

Waterketen met bezinkbassin

6

der benodigde kengetallen van de fictieve standaardstelsels uit module D1100 van de Leidraad riolering. Beenen: “Als je een product vervaardigt, kost dat energie om het te maken. De energie die het kost om iets te maken, moet je over de gehele levensduur van het product uitsmeren. De energie die in de waterketen gebruikt wordt, zit vooral in het verwarmen. Het kost weinig energie om de waterketen draaiende en in stand te houden. Het verwarmen van water om te douchen en wassen kost een veelvoud daarvan aan energie.” De waterketen buitenshuis (dus exclusief verwarmen van water) vergt slechts een klein deel van het totale energieverbruik, want slechts twee procent van de energie die thuis gebruikt wordt is van de waterketen afkomstig. Een opvallende uitkomst van het boekje is dat de hele waterketen per persoon nauwelijks meer energie verbruikt dan het elke dag koken van een liter water. De keten gebruikt ongeveer evenveel energie als dagelijks een kilometer autorijden. Een gemiddeld huishouden kan de waterketenenergie compenseren door dagelijks twee minuten korter

te douchen. Weinig energie of niet, als er maar bespaard kan worden. Dat kan altijd, vertelt Beenen: “Het hoeft niet veel te zijn, maar als je dat vermenigvuldigt met het aantal inwoners loopt dat bedrag toch op. Het is altijd de moeite waard.” Op het gebied van de hemelwaterzorgplicht kan er het één en ander verbeterd worden. Gescheiden inzameling van afval- en hemelwater is namelijk niet altijd energie-efficiënt. Bij bovengrondse hemelwaterafvoer zijn wel veel minder buizen nodig, dus dat bespaart energie voor het materiaalgebruik. Maar als het hemelwater vervolgens via kunststof kratten infiltreert, doet de productie van plastic de besparing teniet. Een wadi met daaronder een grindkoffer is energie-efficiënter dan een wadi waarbij het water via plastic kratten infiltreert. Ook het materiaalgebruik heeft invloed op aanlegenergie (de energie die nodig is voor het maken, aanbrengen en verwijderen van de onderdelen van de waterinfrastructuur). “Beton vraagt relatief weinig energie, maar er ligt wel zo’n 2.000 kg per inwoner van in de grond,” stelt Stapel. “Kunststof en


gietijzer worden veel minder gebruikt in de riolering, maar de vervaardiging kost relatief veel energie.”

Energiefabriek Maar hoe zit het nu precies met de energiefabriek? Dankzij een combinatie van bestaande en nieuwe technieken kunnen waterschappen energie winnen uit afvalwater die ze kunnen inzetten om hun waterzuiveringen van energie te voorzien. Dat wordt de energiefabriek genoemd. Deze energie kan ook aan burgers en bedrijven geleverd worden. “Als je de prestaties van de energiefabriek naast een elektriciteitscentrale zet, maakt dat weinig indruk,” zegt Palsma. “Maar de groene stroom die de energiefabriek voor een gebied oplevert, is enorm de moeite waard. Die energie heb je al, dus moet je er iets zinnigs mee doen. Het zit ‘m in de details. Als je al die kleine beetjes bij elkaar doet, heb je een grote besparing. Als je naar elkaar blijft wijzen en zegt dat anderen niets besparen of te weinig, gebeurt er ook niets. Je moet het echt samen doen.”

De keuze om energie te besparen, moet rationeel zijn. Dat kan onder meer door de toestroom van rioolvreemd water te verminderen. Dat is al het water dat geen afval- of regenwater is, maar dat de riolering toch afvoert naar awzi’s. Vooral het opwarmen van water kost energie en een douchewarmtewisselaar kan veel energie besparen. Warmte kun je terugwinnen met warmtewisselaars die je bijvoorbeeld bij doucheputten plaatst. Als iedereen dat zou doen, kun je veel besparen. Daar moet je op inzetten. Je moet de productie en de vraag bij elkaar brengen. Grote gebouwen kunnen veel warmte opleveren als je daar op inspeelt. Een gemiddelde rwzi gebruikt ruim de helft van de energie voor de beluchting van het afvalwater om de bacteriën hun werk te laten doen. De energie die nodig is om extra hemelwater, rioolvreemd water of drinkwater door de rwzi te voeren, vormt maar een klein deel. Het kost in het algemeen meer energie om dit extra water náár de rwzi te pompen dan om het ín de rwzi te verwerken. Omdat dit water ‘schoon’ is, zijn

extra beluchting en slibverwerking immers niet nodig. Het energiegebruik op de rwzi is vooral gerelateerd aan de hoeveelheid verontreinigingen (vuileenheden) en minder aan de hoeveelheid water. Dat kan in de toekomst veranderen als door nieuwe zuiveringseisen bijvoorbeeld actieve kool filtratie moet worden toegepast. Dan telt elke kuub. “Nu is er een bestaande inrichting die zo is gegroeid om een bepaald einddoel (bijvoorbeeld het voorkomen van wateroverlast) te behalen. We moeten echter verder kijken en meer energetisch denken. Het besparen van energie moet in de bestaande inrichting – en te bouwen inrichtingen – verwerkt worden,” vertelt Palsma. “Het is belangrijk om dingen uit te proberen en te evalueren. Zo kun je de bestaande systemen verbeteren. Zet pilots op, houd ze goed in de gaten en denk na over wat je wilt bereiken.” Stapel is ook een groot voorstander van innovatie. Zijn tip is dan ook om energieconsequenties regulier door te rekenen, maar daar niet in door te slaan: “Ga innovaties niet doodrekenen.” ▪

Beeld: Anne Floor Timan

7


Do or I vo Ve rhoe f* )

Nederland staat aan de vooravond van een afvalwaterrevolutie. Tussen nu en 2030 zal afvalwater worden ontdekt en benut als bron van grondstoffen, schoon water en energie. Waterschappen,

gemeen-

ten en de sector riolering zijn hoofdrolspelers in deze transformatie, die door de Unie van Waterschappen en Vereniging Nederlandse Gemeenten wordt beschreven in de Routekaart Afvalwaterketen 2030.

Op 11 Oktober 2012 had Waterschapsbedrijf Limburg – dat afvalwater zuivert voor Waterschap Peel en Maasvallei en Waterschap Roer en Overmaas – een heuse primeur: onder grote belangstelling van waterschappen en gemeenten in de rest van het land werd de eerste operationele TDH (Thermische Druk Hydrolyse) installatie in Nederland gepresenteerd. Deze enorme ‘snelkookpan’ brengt het slib dat bij het zuiveren van afvalwater overblijft, onder een druk van 5 bar naar een temperatuur van 140 graden Celsius. Hierdoor komt in de slibgistingstanks extra biogas vrij. Dit biogas wordt benut voor elektriciteits- en warmteopwekking. “Het is in Nederland een heel nieuwe techniek en we zijn nog volop aan het ‘finetunen’ om het rendement verder te verbeteren,” vertelt Ad de Man, senior technoloog van Waterschapsbedrijf Limburg. “Eind dit jaar moet de installatie 5 miljoen kWh produceren, ongeveer de helft van ons eigen elektriciteitsverbruik op de Rioolwaterzuiveringsinstallatie Venlo.”

Energiestromen uitwisselen De Man geeft aan dat er nog meer manieren zijn om energie uit afvalwater te halen. “De afvalwaterzuivering Harnaschpolder in Den Haag gebruikt de warmte in het effluent voor stadsverwarming in een nabijgelegen woonwijk. Hier in Limburg maken wij gemeenten, energiemaatschappijen, projectontwikkelaars en industrie attent op zulke kansen: ‘Jongens kijk eens, op deze plek8

Nederland maakt voor afvalwaterre ken hebben wij afvalwaterzuiveringen die elektriciteit en warmte opwekken. Als je in de directe omgeving iets gaat ontwikkelen – zoals woningbouw – kijk dan eens of er kansen zijn om op een efficiënte manier energiestromen en afvalwaterstromen uit te wisselen’.”

Niet sexy? Genoeg interessante ontwikkelingen dus, in de wereld van afvalwater. Waarom horen en lezen we er dan zo weinig over? “In Nederland staat het thema afvalwater niet hoog op de maatschappelijke agenda. Waarschijnlijk omdat afvalwaterzuivering in ons land al geruime tijd erg goed geregeld is”, aldus Hans van der Knaap, adviseur Energie en Klimaat bij Agentschap NL. “Het is voor de meeste burgers iets onzichtbaars. Veel mensen weten niet eens dat afvalwaterzuivering door de waterschappen wordt uitgevoerd. Vaak denken ze dat waterschappen drinkwater maken!” zegt hij. “Gemeenten hoor je ook zelden over hun afvalwaterbeleid, omdat het voor bestuurders geen ‘sexy’ onderwerp is waarmee ze zich kunnen profileren.” Het gevolg is dat de gehele afvalwaterketen een relatief onbekende wereld blijft voor het grote publiek. Maar daar zou wel eens verandering in kunnen komen als er meer bekendheid komt voorde duurzame toepassingsmogelijkheden van afvalwater. In oktober 2012 presenteerden de Unie van Waterschappen en Vereniging van Ne-

derlandse Gemeenten de Routekaart Afvalwater 2030. In deze Routekaart, die tot stand kwam met financiële ondersteuning van Agentschap NL wordt geschetst hoe de afvalwaterketen in de komende jaren fundamenteel zal veranderen. Dergelijke routekaarten zijn er ook voor diverse industrieën en de voedingssector. Deze actieprogramma’s vormen een vervolgstap op nu lopende meerjarenafspraken over energieefficiency tussen overheden, bedrijven, instellingen en gemeenten. De routekaarten draaien om de vraag hoe diverse sectoren in 2030 duurzaam en concurrerend kunnen zijn. “In 2030 is afvalwater niet langer iets waar we alleen maar vanaf willen, maar een bron van schone grondstoffen, water en energie”, zegt Van der Knaap enthousiast. “Daarmee levert de afvalwaterketen straks een belangrijke bijdrage aan de verduurzaming van onze samenleving.”

Energiefabriek Een mooie doelstelling, die echter alleen haalbaar is wanneer de verschillende partners in de afvalwaterketen praktische stappen nemen om deze transitie vorm te geven. Daarvan zijn al verschillende praktijkvoorbeelden te vinden. Zo verkent een consortium van bedrijven in – onder meer – de aardappelzetmeelindustrie onder de naam Dutch Bio Refinery Cluster de mogelijkheden om cellulose, bioplastics en andere waardevolle grondstoffen te winnen uit reststromen van industriële processen.


ken met verschillende deelstromen”, legt Rekswinkel uit. “Daarbij kun je meer efficiency behalen door stromen met hogere concentraties ammonium en fosfaat apart te behandelen. In Nieuwegein hebben we daarvoor een zogeheten DEMON- installatie geplaatst. Deze bevat twee soorten bacteriën, die samen het ammonium omzetten in stikstofgas. Een DEMON-installatie gebruikt voor water met hoge concentraties ammonium de helft minder zuurstof en aanzienlijk minder energie dan een normale ammoniumbehandeling.”

Bellenbeluchting

De winning van energie uit afvalwater is zelfs in een nog verder gevorderd stadium. Dat wordt onder meer geïllustreerd door de Energiefabriek, een initiatief waarin vijftien waterschappen samenwerken aan manieren om energie uit afvalwater op te wekken. Het uiteindelijke doel is dat afvalwaterzuiveringen tenminste energieneutraal worden of zelfs energie gaan leveren, oftewel, ‘energiefabrieken’ worden.

“Nog veel belangrijker met het oog op energiebesparing is de bellenbeluchting, die op dit moment in de beluchtingstank wordt geïnstalleerd”, vervolgt Rekswinkel zijn verhaal. Energie voor de beluchting is één van de grootste kostenposten voor een RWZI. “Traditioneel gebruiken we daarvoor puntbeluchting, een soort grote mixers die zuurstof door het water mengen. Een bellenbeluchtingsinstallatie maakt gebruik van een metalen plaat waarover een membraam met kleine gaatjes is gespannen. Via die gaatjes wordt lucht in het water gepompt. De oude beluchtingsinstallatie in Nieuwegein gebruikte jaarlijks 2.500 MWh. Door over te stappen op een belleninstallatie brengen we dat met de helft terug. Daarnaast hebben we op het zuiveringscomplex nog tal van losstaande maatregelen doorgevoerd, zoals aansluiting van de verlichting op bewegingssensoren.”

Besparen en opwekken

Energie produceren

Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden is één van de deelnemers aan de Energiefabriek. In 2010 startte De Stichtse Rijnlanden met de werkzaamheden om Rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) Nieuwegein tot een energiefabriek om te bouwen. “Zo’n ombouw bestaat uit twee fases”, aldus Erik Rekswinkel, zuiveringstechnoloog bij het hoogheemraadschap. “Allereerst neem je een aantal maatregelen om de energieefficiëntie van de zuivering te verbeteren. Vervolgens voer je aanpassingen door om extra energie op te wekken. Om energie te kunnen opwekken, moet je zuivering over een slibvergistingsinstallatie beschikken. RWZI Nieuwegein is één van onze drie zuiveringen met zo’n installatie.”

Met de installatie van de bellenbeluchting zijn de energiebesparende maatregelen in RWZI Nieuwegein voltooid. De volgende stap is het produceren van energie binnen de zuivering.Net als Waterschapsbedrijf Limburg in Venlo, gaat RZWI Nieuwegein hiervoor een Thermische Druk Hydrolyse (TDH)-installatie gebruiken. In oktober 2012 startte daarvoor de aanbesteding, waarin drie partijen meedingen. Als alles volgens plan verloopt, vindt in 2013 de gunning plaats en eind 2013 moet de installatie worden opgeleverd.

zich op evolutie

Deelstroombehandeling Als eerste maatregel om de zuivering energiezuiniger te maken, werd een nieuwe deelstroominstallatie geïnstalleerd. “Binnen een zuiveringsinstallatie heb je te ma-

In de kinderschoenen Hoewel Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden bij dit project waar mogelijk gebruik maakt van de ervaringen met TDH in Venlo, benadrukt Rekswinkel dat de technische uitdagingen niet onderschat moeten worden. “Hoewel een groot aantal waterschappen vertrouwen heeft in de techniek van Thermische Druk Hydrolyse

staat het gebruik ervan in Nederland nog in de kinderschoenen. Pas als we zo’n nieuwe techniek door en door begrijpen, gaan we hem op grote schaal toepassen in het zuiveringsproces. Met een afvalwaterzuivering in vol bedrijf gaan we niet teveel risico’s nemen. Het proces moet gewoon honderd procent betrouwbaar blijven.”Zodra de TDH-installatie in bedrijf is, moet de RWZI Nieuwegein 100% van de eigen energiebehoefte kunnen produceren, plus nog een overschot van 20%. Rekswinkel is voorzichtig optimistisch over het behalen van die doelstelling. “Zolang de TDH-installatie nog gebouwd moet worden, wil ik geen harde uitspraken doen over een eventueel overschot aan energie. Maar een energieneutrale zuivering is zeker haalbaar.”

Op eigen gas rijden “Dat energieoverschot kun je overigens op verschillende manieren inzetten”, vervolgt Rekswinkel. “Je kunt met het opgewekte methaangas elektriciteit produceren, al levert dat financieel niet zoveel op. Daarnaast kun je er ‘groen’ gas van aardgaskwaliteit van maken. Misschien nog wel interessanter is de optie om dat gas onder druk te brengen en er Compressed Natural Gas (CNG) van te maken. Wij hebben een vloot van twintig auto’s met CNG-aandrijving, die we dan – in elk geval voor een deel – op ons eigen gas kunnen laten rijden.”

Waterschapsenergie Met de voltooiing van RZWI Nieuwegein is het verhaal van de energiefabriek niet ten einde voor Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden. “Onze grootste zuivering, RZWI Utrecht, staat op de nominatie om geheel te worden vernieuwd. De technieken die we hebben leren toepassen in Nieuwegein, gaan we daar op nog grotere schaal invoeren”, zegt Rekswinkel. “Daarnaast zijn we samen met STOWA (Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer) bezig met een haalbaarheidsstudie om het restslib dat aan het eind van proces overblijft, in een speciale installatie te vergassen. Nu gaat dat slib nog naar een verbrandingsoven in Moerdijk. Het zou een prachtige oplossing zijn. Niet alleen zijn we dan van die dure slibverbranding af, maar kunnen we dan bijna genoeg energie opwekken om het gehele hoogheemraadschap van energie te voorzien. Dus voor al onze activiteiten en installaties, van de zuiveringen tot de stuwen en gemalen.” ▪ *) Auteur schreef dit artikel voor Agentschap NL. 9


Frank va n de Ve n

Het moerriool uit Arnhem moet opgeknapt worden. Het stelsel dateert uit de 19e eeuw en is (plaatselijk flink) beschadigd. Senior

rioolbeheerder

Erik Laurentzen liet in het augustus/september nummer van vakblad Riolering nog weten dat er snel actie ondernomen

Arnhemse ondergrond

moest worden. De herstelwerkzaamheden zijn inmiddels in volle gang. De redactie sprak met de rioolbeheerder over de stand van zaken en de toekomstplannen van de gemeente.

internationaal op de kaart gezet Op 3 december is begonnen met tijdelijke en urgente maatregelen die tot maart 2013 duren. De herstelwerkzaamheden vinden op twee trajecten plaats en het gaat om een lengte van ca. 200 meter. De twee grootste risicogebieden zijn nabij de Willemstunnel met de parkeergarage en bij de Oude Kraan waar een flat staat. Daar mag absoluut niets met het moerriool gebeuren, want dat zou catastrofaal zijn. Burgemeester & wethouders (B & W) wil dat de focus eerst op die twee gebieden ligt. Daarom is er daar direct actie ondernomen. “Het bodemprofiel rondom het riool nabij de Willemstunnel is instabieler dan andere delen van het stelsel. Ook kun je op de radarbeelden zien dat ook de bodem onder de banketten niet solide is. De sterkte van het stelsel is de constructie en de grond eromheen. Die zijn onlosmakelijk met elkaar verbonden,” zegt de rioolbeheerder. “Wat we in de risicoge-

bieden als eerste gaan doen, is de ruimte tussen de goot en de banketten dichten. De zanduitspoeling en daarmee ondermijning van de fundering moet stoppen. We hebben een aannemer uit België benaderd die dat gaat doen. Het is echt een internationaal project geworden. Eind 2013 met een vervolg in 2014 wordt de rest van het stelsel aangepakt, maar in welke volgorde en tijdsbestek dat moet gebeuren is nog niet bekend. Het moerriool heeft in totaal een lengte van circa 1150 meter. “Dit jaar gaan we verder met de voorbereidingen en het uitwerken van alternatieven om de aanbesteding in de markt te zetten. Eind 2013, begin 2014 moet de gehele renovatie van start gaan,” vertelt Laurentzen. Voordat het gehele moerriool aangepakt wordt, is er voor gekozen om eerst de twee grootste risicogebieden aan te pakken. Een juiste politieke

beslissing die door het college van burgemeester & wethouders (B&W) is gemaakt.

Belang fundering en ondergrond De (onder)grond wordt met grout en polyurethaan geïnjecteerd en beschadigde en verzwakte delen worden met (spuit)beton bewerkt. Vooral de stabilisering van de (onder)grond is essentieel wil de operatie slagen. De bodem en fundering zijn enorm belangrijk, stelt Laurentzen: “Je kunt je dak zo stevig maken dat er een Boeing 747 op kan landen, maar als je fundering niet op dat gewicht berekend is, heb je daar niets aan want dat stort alles alsnog in. Als je niets aan de fundering doet, heeft alles wat je verder doet weinig zin. We kiezen straks voor de verdere uitvoering hopelijk een vorm waarbij ook de kennis van buiten onze landsgrenzen aangeboord kan worden. Er is namelijk enorm veel kennis 11


Mocht het

gemetselde rioolstelsels, maar niet zoals het moerriool in Arnhem. Wat dat betreft is ons rioolstelsel erg bijzonder. Dat maakt het voor iedereen ook interessant. We hebben veel aanbiedingen gehad waarin men vrijblijvend aanbood om mee te denken. Onlangs hield ik een presentatie in Duitsland. Er werd tijdens de lezing aandachtig geluisterd, maar na afloop ontstond een levendige discussie,” stelt Laurentzen. “We hebben veel gesprekken gevoerd met deskundigen uit Parijs en Duitsland. We zijn om de tafel gaan zitten met gemeenten als Leipzig, Düsseldorfen München. Daarnaast hebben we gesproken met mensen van de Universiteit van Keulen en natuurlijk met IKT – Institut für Unterirdische Infrastruktur De hele’ wereld lijkt zich met het Arnhemse moerriool te bemoeien,” lacht Laurentzen. “Wat me opvalt, is dat het kennisniveau over riolering in Duitsland ontzettend hoog is. Petje af hoor.”

Willemsplein het begeven, zorgt dat voor gevaarlijke situaties. De nabijgelegen parkeergarage zou dan namelijk onder water lopen.

in Duitsland en Frankrijk met betrekking tot gemetselde rioolstelsels. In eigen land hebben we dankbaar gebruik gemaakt van de kennis van professor François Clemens en Richard Roggeveld van Witteveen+Bos/ TU Delft. Het is weliswaar ons probleem, maar ik ben blij dat we zoveel hulp van buitenaf gekregen hebben. En ook binnen de gemeente leeft het moerriool enorm. Iedereen voelt zich erbij betrokken.” “De stabilisering van de (onder)grond is een eerste vereiste om tot een goed en definitief resultaat te komen. De eerste stap is om de fundering te herstellen door middel van groutinjecties (speciale injectiemortel) op basis van minerale mortels. De holle ruimte tussen de vloer met afvoergoot en de zandlaag moeten opgevuld worden door een injectie met polyurethaan. De injecties voorkomen waterstromen en zijn een permanente oplossing,” vertelt de rioolbeheerder. “De tweede stap is een reparatie van het gewelf door middel van spuitbeton (de natte methode) dat in de scheuren wordt gespoten. Voordat dat gebeurt moet gecontroleerd worden welk materiaal destijds is toegepast in verband met een gelijkwaardige uitzettingscoëfficiënt. De buitenkant van het gewelf kan met een microcement worden geïnjecteerd. Na uitharding ontstaat een sterke buitenschil die de openstaande voegen dicht. Het is ook mogelijk om boomwortelingroei te voorkomen door een extra middel in het injectiemateriaal toe te voegen. Het uitgangspunt is dat het debiet (de binnendiameter) niet wordt aangetast en het totale gewicht van de aangebrachte producten de kritische grens niet overschrijdt.”

kan worden. Ook daarvoor moet een actieplan worden opgesteld, weet Laurentzen: “Je kunt niet zomaar beginnen. Er moet veilig gewerkt worden. Als er mensen bezig zijn in het moerriool en het gaat regenen, dan heb je een probleem. Voordat je het weet, staat het stelsel dan geheel vol met Begrip in Arnhem water. Er is dus een alarmerings- en waar- Het moerriool is een begrip in de gemeente schuwingssysteem opgezet. De werklieden Arnhem. Dat het oude stelsel opgeknapt moeten altijd bereikbaar zijn als er gevaar moest worden, is voor niemand een gedreigt. Er is in eerste instantie gekozen heim. Het college van burgemeester en voor tijdelijke en wethouders wilden urgente maatreprecies weten hoe Het is erg spannend, gelen. Die tijdeernstig de staat van maar van de andere kant vind ik lijke maatregehet als vakidioot ook wel jammer het moerriool was. len kunnen in de Is het politiek gedat dit nu gebeurt. toekomst evenrechtvaardigd om tueel veranderd prioriteit te geven of aangepast worden. Maar ze kunnen ook aan het moerriool, terwijl er nog zo veel onderdeel zijn van het definieve herstel. meer zaken aandacht verdienen? Laurentzen wilden laten weten dat er niet (te) Voordat de werkzaamheden van start gin- lang gewacht moest worden om iets aan gen, was er veel overleg. De situatie in de nijpende situatie te doen: “Om duidelijk Arnhem is namelijk uniek. “In Duitsland te maken dat er echt wat moet gebeuren – is de situatie anders. Daar zijn ook veel en snel – hebben we in kaart gebracht wat

Correcties ‘Direct actie ondernemen’, klinkt simpel maar dat is het niet. Er komt nog heel wat bij kijken, voordat er verantwoord gewerkt Als het moerriool het bij de Oude Kraan mocht begeven, zou de vijver de hoeveelheid water niet kunnen ver-

12

werken en zou water op straat ontstaan.


Begin

er precies aan de hand was en hoe urgent de situatie nu eigenlijk is. Het moerriool is toch de aorta van Arnhem-Noord. Als er overstorten op de Rijn plaatsvinden, merken de schepen dat. En er is een waterstandsverhoging aan de overzijde van de Rijn. Dat geeft al aan dat er grote hoeveelheden water uit het riool komen.” Er zijn diverse rapporten opgesteld om de ernst van de situatie aan het college kenbaar te maken. “Er is bijvoorbeeld een omgevingsanalyse gemaakt, waarin de risicogebieden precies in kaart zijn gebracht. Daarnaast zijn er ook profielmetingen uitgevoerd. Daaruit bleek dat er verschillen in afmetingen zijn in het stelsel. Op sommige plekken is het moerriool 1,80 meter hoog, terwijl het op andere locaties 2 meter hoog is. Dat heeft onder andere met de bouw van het stelsel te maken. Vermoedelijk is het lagere stuk later gebouwd. We hebben handtekeningen van de bouwers op het metselwerk gevonden. De meest recente dateert uit 25 maart 1909. De profielmetingen gaven ook een duidelijk beeld van de opgetreden deformatie. Ook alle inspectieputten zijn in beeld gebracht en toen ontdekten we dat er onder het moerriool nog een rioolstelsel ligt. Dat wisten we wel, maar wat nieuw was dat sommige stukken daarvan niet gedempt waren. Een stukje van dit oude riool, anno 1850, is zelfs nog in gebruik. Dat kan gevaarlijke situaties opleveren, want je kunt het moerriool wel opknappen maar als dat onderliggende stelsel – dat niet gedempt is – bezwijkt, stort het riool alsnog in. We hebben in de inspectieputten scheuren en deformatie ontdekt en op sommige plekken zijn zelfs de bakstenen door de druk van buitenaf versplinterd.”

Spannende tijden Laurentzen vervolgt zijn verhaal: “We hebben ook een stabiliteitsanalyse gemaakt. Deze analyse geeft aan wat het moerriool-

kantelen van banketten.

kan hebben qua belasting. We hebben de hele constructie van het moerriool – en de grond er rondom - in de computer gestopt. We hebben het stelsel virtueel belast om te kijken hoe ver het stelsel zou vervormen vlak voor het zou bezwijken. De grond rondom het stelsel is enorm belangrijk. Vast gepakt zand geeft een heel andere stevigheid dan los zand bijvoorbeeld. Dankzij zo’n hulpmiddel – wat een analyse is - krijg je ook meer gevoel bij wat er gebeurt bij een verdere toename van belasting of verzakking. Je ziet de simulatiebeelden ook terug in de werkelijkheid. En dat geeft een gevoel bij hoe ver het stelsel van bezwijken af zit. Als de computerbeelden bij vlak voor bezwijken overeenkomen met wat je buiten ziet, dan weet iedereen genoeg hoor. De stabiliteitsanalyse en een omgevingsanalyse hebben tot de uiteindelijke risicoanalyse geleid.” De risicoanalyse heeft duidelijk in kaart gebracht wat de kans op bezwijken is en wat de mogelijke gevolgen kunnen zijn. En daarmee ook het risico, want risico = kans x gevolg. Eerst zijn verschillende verkenningen uitgevoerd. Als het moerriool het

zou begeven wat zou dat voor gevolgen hebben? Wat betekent dat voor de volksgezondheid, het milieu, het verkeer, de binnenstad, de economie, het imago van de stad en de kabels en leidingen?“ Er is een weging van alle mogelijke gevolgen gemaakt,” vertelt Laurentzen. “De gevolgen zullen gigantisch zijn. Het is dus zaak om de kans op instorting zo klein mogelijk te maken. Er is ook een calamiteitendraaiboek gemaakt. Tevens is in beeld gebracht waar het water op straat zou komen. Zo’n waterop-straat-simulatie met een zeer gedetailleerde hoogtekaart maakt dat wel duidelijk. Het zijn spannende tijden voor de gemeente Arnhem. Vooral voor rioolbeheerders. Laurentzen geniet stiekem wel een beetje van deze bijzondere situatie. Zoiets maak je toch niet vaak mee. De rioolbeheerder houdt er echter wel een dubbel gevoel aan over: “Het is erg spannend, maar van de andere kant vind ik het als vakidioot ook wel jammer dat dit nu gebeurt. Ik denk namelijk niet dat ik ooit nog zoiets mee ga maken in mijn verdere loopbaan. En ik moet nog een hele tijd. Heb ik nu al mijn carrièrehoogtepunt gehad?” vraagt Laurentzen zich lachend af. ▪

13


Do or Wouter Stapel en J ero en K l u c k * )

Energiebesparing is van belang. Ook in de waterketen wordt daarop gestuurd. De afname van het pompenergiegebruik wordt regelmatig gebruikt als argument voor afkoppelen. Maar klopt dat wel? En wat zijn de gevolgen van maatregelen in het ene deel van de keten voor het energiegebruik in het andere deel? De publicatie ‘Water en Energie’ verschaft hier helderheid in.

Waterketenenergie in De publicatie werd vorig jaar op de RIONEDdag uitgereikt. We willen resultaten uit die publicatie nogmaals onder de aandacht brengen en duidelijk maken waar de vragen en kansen voor de toekomst liggen.

Soorten energie In de waterketen gaat het niet alleen om energie die uit het stopcontact of de gasbuis komt. Het is belangrijk om onderscheid te maken tussen operationele energie en aanlegenergie. Operationele energie is de energie die dagelijks nodig is - of vrijkomt in de waterketen. De aanlegenergie betreft de energie die nodig is om bijvoorbeeld rioolbuizen te maken, in de grond te leggen en aan het eind van de levensduur weer te verwijderen. Om verschillende soorten energie vergelijkbaar te maken en in het perspectief te zetten van de individuele burger drukken we de hoeveelheid energie uit in Wpp: Watt primaire energie per persoon - dus het over het jaar gemiddelde energiegebruik per persoon. We hanteren primaire energie om bijvoorbeeld gas (primaire energie) en elektriciteit (secundaire energie) met elkaar te kunnen vergelijken. Bij de productie van elektriciteit gaat veel energie verloren in onder meer koelwater en transport. 1 Watt uit het stopcontact komt daardoor overeen met ongeveer 3 Wpp.

Operationele energie De waterketen delen we bij de beschouwing van het energieverbruik op in: 14

1 Drinkwater (productie en distributie); 2 Huishoudelijk (wat gebeurt er in huis?); 3 Inzameling (riolering); 4 Transport (verpompen naar de zuivering); 5 Rwzi (zuivering van afvalwater); 6 Slibverwerking (drogen, vergisting, storten). Afbeelding 1 geeft een vergelijking van de stappen 1, 3, 4 en 5. De meeste operationele energie wordt verbruikt voor drinkwater en afvalwaterzuivering. Het energieverbruik voor het verpompen van afvalwater naar de zuivering is slechts 3 Wpp, ofwel 1 Watt elektrische energie per persoon. Op het huishoudelijk energieverbruik komen we later terug. De slibverwerking hebben we in het boekje ‘Water en energie’ niet uitgebreid behandeld. In het kort kunnen we stellen dat juist in zuiveringsslib de

biomassa zit met een energieinhoud (circa 20 Wpp). Deze energie wordt via slibgisting (projecten als de Energiefabriek) steeds efficiënter weer nuttig beschikbaar gemaakt (circa 10 Wpp). De energie die daarbij gewonnen wordt, compenseert grofweg de operationele energie voor slibverwerking en mogelijk ook die voor afvalwaterzuivering. Bij de productie van drinkwater en het zuiveren van afvalwater is ook energie nodig voor de productie van chemicaliën. Bij drinkwater speelt ook het oppompen van grondwater een relevante rol.

Aanlegenergie Dan nu de aanlegenergie. De waterketen bestaat uit veel materiaal: per persoon circa 1.600 kg riolering voor een gemengd stelsel en zelfs ruim 2.000 kg voor een gescheiden of verbeterd gescheiden stelsel. De productie van de materialen, de aanleg

Afbeelding 1: Waterketenenergie: operationeel en aanleg.


Afbeelding 2: Energieconsequenties van stelselkeuzes.

Cover boekje ‘Water en Energie’.

beeld en het verwijderen aan het eind van de levensduur kosten ook energie. In afbeelding 1 zien we dat de aanlegenergie voor drinkwater en rwzi relatief klein is. Daarbij is om aanlegenergie met operationele energie te kunnen vergelijken - de aanlegenergie gedeeld door de levensduur. Dan gaat het in beide gevallen om energie per tijdseenheid, hier uitgedrukt in Wpp. Voor inzameling en transport is het beeld echter anders. De over de levensduur uitgesmeerde, jaarlijkse aanlegenergie is ongeveer even groot als de operationele energie voor het verpompen van het afvalwater. Dat is natuurlijk het gevolg van de gigantische hoeveelheid materiaal die we voor de riolering in de grond stoppen. Daarbij was het voor ons een eye-opener dat kunststof en gietijzer (huisaansluitingen en putdeksels), een relatief groot deel van de aanlegenergie voor hun rekening nemen. Terwijl ze maar een klein deel van het gewicht van de riolering uitmaken. Dit komt doordat er per kilo materiaal voor kunststof en gietijzer veel meer energie nodig is dan voor beton.

Stelselkeuze Het was ook verrassend om te constateren dat het qua energieverbruik niet uitmaakt of je een verbeterd gemengd of een verbeterd gescheiden stelsel aanlegt. Bij een gemengd stelsel wordt meer hemelwater verpompt. Een gemengd stelsel verpompt 95 procent van het regenwater dat in het riool komt, terwijl een verbeterd gescheiden stelsel circa 70 procent naar de zuivering

afvoert. Dus een gemengdstelsel vraagt meer operationele energie. Voor een verbeterd gescheiden stelsel is meer materiaal nodig. Dat vraagt om meer aanleg­energie. Per saldo houden die twee elkaar in evenwicht. De gevolgen van minder regenwater op de zuivering zijn verwaarloosbaar als de zuivering voldoende groot is, omdat het energiegebruik vooral afhangt van de hoeveelheid vuil die wordt aangeboden. In afbeelding 2 valt op dat: - bovengrondse afvoer van hemelwater het minste energie kost - je hebt immers minder buizen nodig; - infiltreren met plastic kratten relatief veel energie vraagt - omdat de productie van kunststof veel energie vraagt.

De keten in perspectief Voor een gemiddelde situatie vraagt de waterketen zo’n 30 Wpp aan energie. Dat is niet veel als je het vergelijkt met het totale energieverbruik in huis. Het gas- en elektriciteitsverbruik in een huishouden komt, ook weer omgerekend per persoon, neer op circa 1.000 Wpp (zie afbeelding 3). Daarnaast is opmerkelijk dat de waterketenenergie van 30 Wpp ook klein is ten opzicht van de watergerelateerde energie in huis. Voor het verwarmen van water gebruik je 100 à 200 Wpp - een veelvoud van het energieverbruik in de waterketen buitenshuis. Dat is ook logisch als je bedenkt dat voor het 1 graad verwarmen van 1 liter water 4.200 Joule nodig is. Met die hoeveelheid energie kun je die liter water bijna 400 m oppompen. Het afvoeren en behandelen van afvalwater bestaat voor het grootste deel uit het verpompen van water of lucht voor de beluchting. Met een verval in een persleiding van 1:500 kom je met 40 m, al 20 km ver. Het beluchten betreft enige keren enige meters waterkolom. Dus wat dat betreft is het logisch dat operationele energie bij de afvalwaterzuivering beperkt is ten opzicht van thermische energie thuis. Als we aan de slag willen met energie in de waterketen kan het dus aantrekkelijk zijn om ons te richten op thermische energie, bijvoorbeeld douchewarmtewisselaars of riothermie.

Bewuste keuzes Wij dagen u uit in het vervolg met bovenstaande inzichten te kijken naar uw waterketen of uw deel daarvan en te bedenken of de keuzes die u maakt daadwerkelijk logisch zijn. Draagt u met uw keuzes bij aan energiebesparing en duurzaamheid? Met dit in uw hoofd – of af en toe een snelle vingeroefening om waarden af te schatten – kunt u: - met gezond verstand de consequenties van mogelijke keuzes kwantificeren en dus niet zomaar achter hypes (dat afkoppelen duurzaam is bijvoorbeeld) aan lopen; - een goede balans zoeken tussen verschillende overwegingen bij keuzes (er zijn meer aspecten van belang dan alleen maar energie).

Afbeelding 3: Energie thuis en in de waterketen.

Tot slot bevelen wij aan niet uit het oog te verliezen wat het primaire belang is: volksgezondheid, milieu en droge voeten. Als we met een beetje meer energieverbruik een beter of robuuster resultaat kunnen bereiken, moeten we dat vooral niet nalaten. In totaal is het energieverbruik van de waterketen immers gering. ▪ *) Auteurs zijn werkzaam voor Royal HaskoningDHV en Tauw. Laatstgenoemd auteur is tevens werkzaam bij de Hogeschool van Amsterdam.

15


Frank va n de Ve n

Glasvezel door drukriool Enschede liet zich door Boekel inspireren In de landelijke pers werd onlangs breed uitgemeten dat er in het buitengebied van Twentse dorp Lonneker (gemeente Enschede) glasvezelkabels via het riool werden uitgerold. De Volkskrant vermeldde zelfs dat deze pilot voor het eerst in Nederland plaatsvond. Niet waar. Het vakblad publiceerde in het maartnummer van 2011 al over een soortgelijk project in de Brabantse gemeente Boekel. Het ging daar ook om een proef met

Lonneker (gemeente Enschede)

glasvezelkabels door het riool.

Ongeveer veertig boerderijen in Lonneker worden op het glasvezelnetwerk aangesloten. Door de kabels in de bestaande riolering te schuiven, hoeft er nauwelijks gegraven te worden en kunnen boerderijen veel goedkoper op het glasvezelnetwerk worden aangesloten. De kabel wordt vlakbij een woning weer uit de riolering gehaald. Het gaat om een pilot die – als het een succes blijkt – uitgebreid wordt. Door gebruik te maken van het riool hoeft er niet gegraven te worden. Om de kabels te beschermen tegen de chemicaliën in het riool, hebben ze een extra dikke beschermlaag. De kabels worden met behulp van waterdruk door de dunne buizen van het drukriool geschoten. In Boekel werd in 2011 een soortgelijke pilot uitgevoerd. De gemeente heeft ook een groot buitengebied, waar zo’n 35 procent van de bevolking woont. De pilot in Boekel vond plaats in Het Goor, een gebied waar een drie kilometer lange rechte weg doorheen loopt. Er staan daar ongeveer tien pompen opgesteld.

16

De gemeente Boekel had samen met kabelbedrijf Jelcer Networks een experiment opgezet om te kijken of het haalbaar was om de kabels door het riool te trekken. Boekel had de primeur, want dat was de eerste gemeente waar glasvezel in het riool werd aangelegd. Toch heeft de gemeente niet voor deze methode gekozen, vertelt Hans van Zutven, sectordirecteur publieksservice. Niet omdat de proef geen succes was overigens: “We hebben de proef uitgevoerd, maar hadden verder geen toezeggingen gedaan dat we de test definitief door zouden voeren. De proef was geslaagd. Jelcer had ons vervolgens een voorstel gedaan, maar we vonden het bedrag te hoog. Uiteindelijk zijn we met een andere aanbieder in zee gegaan. Graven – wat in eerste instantie te duur zou zijn – kon goedkoper dan gedacht. De aanbieding die E-fiber deed, was veel goedkoper en dat gaf de doorslag. We hebben dus uiteindelijk niet voor een sleufloze techniek gekozen.” Enschede heeft het project in Boekel goed in de gaten gehouden. De Twentse gemeente is in het Brabantse dorp op bezoek geweest. “We hebben contact gehad met Enschede. Ze zijn naar ons toe gekomen om onze ervaringen die we met de proef hebben opgedaan te polsen. De gemeente liet weten dat ze concrete plannen hadden om glasvezelkabels door het riool te halen. We hebben onze evaluatierapporten aan hen doorgespeeld. In die verslagen staat onder meer hoe de rioolgemalen op de aanwezigheid van de kabels reageerden. Lonneker is nu dus met Jelcer in zee gegaan,” zegt Van Zutven. Hoewel Boekel uiteindelijk niet voor glasvezel in het riool heeft gekozen, is Van Zutven erg tevreden over de proef: “De test is niet voor niets geweest. We hebben ervaring opgedaan met deze techniek. Als je niets probeert, kom je niet verder. Het maakt ons niet uit of we glasvezel door het riool moeten trekken of moeten graven: zolang iedereen in Boekel maar glasvezel heeft. We hebben in dit geval voor de meest voordelige oplossing gekozen.” ▪


Ingezonden brief

In het laatste nummer van Vakblad Riolering wordt in het artikel over het in 2012 gesloten Regeerakkoord ingegaan op de reactie van VEMW op dit akkoord. Er wordt onder andere gesteld dat het schrappen van waterschappen uit de Grondwet volgens VEMW de juiste beslissing zou zijn. Dat is niet juist.

VEMW is geen voorstander van opheffing van de waterschappen. Wel pleit VEMW voor ingrijpende veranderingen in het waterbeheer en in de (afval)waterketen. Deze veranderingen zijn noodzakelijk om de grote wateruitdagingen van de toekomst, bijvoorbeeld klimaatverandering, aan te gaan en de kosten beheersbaar te houden. Wat goed is aan het Regeerakkoord, is dat het een springplank kan vormen naar een echte doorbraak in de organisatie van zowel het waterbeheer als de waterketen. Volgens VEMW is deze te bereiken door waterveiligheid vanuit de zeewering en de grote rivieren te benaderen. Dat houdt in een schaalgroottesprong naar 4 tot 7 waterschappen, met als invalshoek de stroomgebieden van de Europese Kaderrichtlijn Water. Schaalvergroting is ook in de afvalwaterketen onvermijdelijk. De dienstverlening in de waterketen vraagt om een totaal andere benadering én bestuurlijk-organisatorische vormgeving dan de levering van collectieve water(veiligheid)diensten in het watersysteem. Met de integratie van riolering en zuivering in een ketenbedrijf enerzijds en een splitsing tussen bestuurlijk toezicht en uitvoering anderzijds is veruit de grootste doelmatigheidswinst te realiseren. Daarvoor is een (Rijks)overheid nodig die haar verantwoordelijkheid durft te nemen en de regelgeving hiervoor in orde maakt. Helaas bevat het Regeerakkoord geen ambities op dit punt en komen gemeenten en waterschappen jaar in jaar uit weg met duizelingwekkende hoeveelheden samenwerkingsinitiatieven waarvan volstrekt niet bekend is of zij leiden tot enige verbetering van de efficiëntie. Maatschappelijke belangen lijken ondergeschikt aan de belangen van de gemeenten en waterschappen en dat is treurig. Helaas laat het Regeerakkoord dit ongemoeid. Dat staat dan weer wel correct in het artikel! ▪ ir. Roy E.J. Tummers (directeur Water VEMW)

Tabel 1

Re c t i f i c a t i e In het artikel ‘Repareren of toch maar renoveren?’ in het decembernummer van vakblad Riolering – te vinden op pagina 22 en 23 - is een foutje geslopen. Tabel 3 is per ongeluk vier keer afgedrukt. Hieronder staan de 4 figuren zoals ze oorspronkelijk bedoeld zijn door de auteurs:

Tabel 2

Tabel 3

Tabel 4

Figuur 1: Restlevensduur curve.

17


R o b v an d e r V e l d e

We leven in een tijd van energiebesparing. De tijd waarin we dachten dat er oneindig veel olie en gas in de bodem zit, is voorbij. Laatst hoorde ik van mijn dochter dat sommige Amerikaanse jongelui nog steeds denken dat alles om olie draait en dat het goed komt, zodra je weer nieuwe bronnen aanboort. In dat land is de olieverslaving in de loop van de 20e eeuw helemaal uit de hand gelopen met als dieptepunt auto’s die slechts 4 kilometer ver komen op één liter benzine.

Hoeveel verbruik jij? Wij in Europa volgden, maar vonden gelukkig ook een eigen lijn. Het was de Club van Rome die ons deed inzien dat er grenzen aan de groei zijn en dat je de aarde niet oneindig kunt uitputten. Destijds - in de jaren 70 - werd door sommigen meewarig gedaan over dergelijke gedachten. Maar thans in de 21e eeuw is het tot vrijwel iedereen doorgedrongen dat grondstoffen beperkt voorradig zijn en dat het goed is om bewust om te gaan met je energieverbruik. De vraag voor vandaag luidt: hoeveel verbruik jij? Ik bedoel de vraag persoonlijk, dus in uw privésituatie. Laat ik u daarin voorgaan. Mijn auto verbruikt een behoorlijke hoeveelheid energie. Hij is weliswaar een zuinig type en rijdt ruim meer dan 20 kilometer op een liter diesel, maar met 30.000 kilometer per jaar gaat het toch om zo’n 1.500 liter diesel. Stel je eens voor dat je dat in literflessen bij de supermarkt moest kopen. Verder wat kerosine voor incidenteel vliegen en een beetje benzine voor m’n motor en m’n hobby auto. En natuurlijk een paar emmers stroom voor mijn 3.000 treinkilometers per jaar. Dat reizen hakt er behoorlijk in! Dan de woning. Onze woning is van 1910 met een steensmuur. Vorig jaar gekocht. De vorige bewoners zaten op meer dan 3.000 kuub gas per jaar. Door dakisolatie hebben wij het verbruik al fors gedrukt. De muren moeten nog, maar dat is ingrijpend bij een steensmuur. Koud douchen helpt ook behoorlijk, maar daar heb je natuurlijk geen zin in. Wel denk ik over zo’n warmtewisselaar als we de badkamer gaan herinrichten. Het stroomverbruik ligt bij ons thuis op zo’n 3.000 kWh per jaar. Hoe liggen die verbruikswaarden bij u? Eind vorige eeuw werd in het rapport ‘Duurzame stedelijke waterkringloop’ al becijferd dat het energieverbruik van de waterketen ongeveer 0,6 kWh per m3 water bedraagt. Uitgaande van een waterverbruik van 50 m3 per persoon per jaar krijg je dan 30 kWh per persoon per jaar. Een verbazingwekkend laag getal! De waterketen was toen al - en is nog steeds - zuinig met energie. Goed werk! Ter vergelijk: een uurtje autorijden kost ongeveer evenveel energie als het voor jou draaiend houden van de totale waterketen gedurende een heel jaar! Dat is toch onvoorstelbaar?

Vroeger had ik een leeslamp met een dun 300 watt halogeen staaflampje. Hij gaf veel licht en werd gloeiend heet. Als ik dat ding 2 uur per week aan had staan, dan verbruikte dat al 100 uur maal 300 watt, ofwel 30 kWh per jaar, ofwel even veel als de hele waterketen! Ik zit nogal eens achter mijn bureau, dus het ging eerder om 1.000 dan 100 uur per jaar. Verbijsterend dat mijn leeslamp zoveel meer energie verbruikte dan de waterketen! Inmiddels zit ik te werken bij het licht van een spaarlamp en eigenlijk wil ik doorschakelen naar LED. Want alle beetjes helpen, mits je geen domme dingen doet zoals teveel nieuw materiaal verbruiken want ook daarin zit energie. In het lezenswaardige boekje ‘Water en Energie’ van Stichting RIONED wordt ook het materiaalgebruik meegeteld, evenals het beperkte rendement van een elektriciteitscentrale. Knap werk hoe ze alles omrekenen tot vergelijkbare getallen! Je ontdekt dat je wel je best kunt doen voor energiebesparing in de waterketen, maar alleen als het niet teveel materiaal kost. Je moet bijvoorbeeld geen grote hemelwatersystemen gaan aanleggen om op het energieverbruik van de pompen te besparen, want er zit zoveel energie in het materiaal en in de aanleg van het nieuwe stelsel dat je dat nooit meer terug verdient. Daar keek ik toch van op. Moeten we dan stoppen met het afkoppelen van hemelwater? Nou nee, maar zorg dat je het water infiltreert of loost op of bij de plek waar het valt en gebruik zo min mogelijk materiaal. Probeer het bijvoorbeeld langs natuurlijke weg te infiltreren in je tuintje of laat het via een klein gootje bovengronds afstromen. Kleinschalige aanpak lijkt het beste voor het hemelwater. Dat is sowieso de meest betaalbare vorm en qua energie dus ook de beste. ▪

Hoe zuinig is uw auto?

19


Do or de redactie

Sinds de invoering van het capaciteitstarief hebben vooral plattelandsgemeenten met een fikse stijging van de energienota te maken. Klanten met een relatief hoog energiegebruik zijn minder gaan betalen, terwijl aansluitingen met een laag verbruik juist duurder uit zijn. Dit geldt bijvoorbeeld voor aansluitingen op drukriolering. Gemeente Bronckhorst had voor wat in het verleden de variabele transportkosten waren zelfs met een stijging van 420 procent te maken.

Stijgin door ca Vooral Het op 1 januari 2009 ingevoerde capaciteitstarief vervangt de variabele transportkosten van elektriciteit en gas. Het variabele bedrag - dat afhankelijk was van het gebruik van die kosten - wordt hierbij vervangen door een vast bedrag dat afhankelijk is van de capaciteit. Het tarief is ingevoerd, om beter inzicht in de energiekosten te krijgen door de vereenvoudiging van de nota. Ook is het de bedoeling dat er minder kans op fouten op de afrekening ontstaat, omdat er nu een vast bedrag is vastgesteld. Tevens moeten er lagere kosten door de vermindering van administratieve lasten ontstaan en sluit het capaciteitstarief aan bij het kostenveroorzakingsprincipe. Plattelandsgemeenten worden door de invoering van het capaciteitstarief ineens geconfronteerd met hogere kosten. Voor 1 januari 2009 betaalde een gemeente als Bronckhorst voor de drukrioolaansluitingen ongeveer 20 tot 25 euro per jaar voor de variabele transportkosten. Na die datum is dat circa 125 euro geworden – een stijging van 100 euro per aansluiting. Door de circa duizend aansluitingen betaalt de gemeente Bronckhorst nu ongeveer 100.000 euro meer. Dit bedrag maakt nu ongeveer 40 procent uit van de totale kosten van de energie van de gemalen. Dat is een stijging van 420 procent. Veel plattelandsgemeenten hebben met grote stijgingen te maken. Bij de aansluitingen van de drukriolering is het verbruik minimaal, maar is het aansluitvermogen afgestemd op de zwaarte van de pomp. Met andere woorden de gemeenten hebben een ‘zware’ aansluiting, maar verbruiken weinig stroom. Ook de marktkasten kenmerken zich door een laag energieverbruik met daarbij vaak een hoge aansluitcapaciteit tot in sommige gevallen 3X80 Amp met een capaciteitstarief van

20


ng energienota apaciteitstarief plattelandsgemeenten financieel de dupe 1.500 euro. Echter is het aantal beperkt. Er is onderzocht of het mogelijk was de grootte van de elektriciteit- en gasaansluiting te verkleinen. In het verleden werd wel eens een grote aansluiting geplaatst, omdat dit bijna niks extra kostte. De verkleining mag echter de werking van de betreffende installatie niet schaden. Op twee panden na, leverde dit niets op bij de aansluitingen van de riolering in het buitengebied.

Grootverbruikers betalen minder Grootverbruikers betalen minder, terwijl gemeenten voor de drukrioolaansluitingen met een laag verbruik juist duurder uit zijn. Om deze lastenverschuiving op te vangen, is een aantal compensatiemechanisme in het leven geroepen. De belangrijkste is de complementaire aanpassing van de Energiebelasting. Hierbij krijgen de aansluitingen met een verblijfsfunctie (denk dan aan woningen en kantoren) een compensatie. Bij het capaciteitstarief moet er een vast bedrag betaald worden naar de zwaarte van de aansluiting van het elektra (bijvoorbeeld 3x25A) of doorvoercapaciteit van het gas (bijvoorbeeld G40). Zoals aangegeven zijn de grootste gevolgen voor de elektraaansluitingen zonder verblijfsfunctie, waarbij er sprake is van een zware aansluiting met een laag verbruik. Dit is bijvoorbeeld het geval bij marktkasten en drukrioolgemaaltjes. Voor enkele aansluitingen zonder verblijfsfunctie is een uitzondering gemaakt. Dit staat verwoord in een kamerbrief van 11 maart 2009. In die brief informeert de minister van Economische Zaken (EZ) de Tweede Kamer over drie toezeggingen. Het ging hierbij om de fiscale compensatie van gemeenschappelijke aansluitingen in wooncomplexen, de overgangsregeling voor

afnemers die substantieel nadeel ondervinden van de invoering van het capaciteitstarief en de effecten voor huishoudens met een waterpomp. Maar dus niet voor drukrioolaansluitingen.

Druk uitoefenen In 2009 en 2010 heeft de gemeente Bronckhorst veelvuldig contact gehad met het ministerie van EZ, Netbeheer Nederland (overkoepelende organisatie van de netbeheerders van Nederland), Vereniging van Nederlandse Gemeenten (VNG) en de Nederlandse Mededingingsautoriteit (NMa). Op 11 maart 2009 is een kamerbrief gestuurd. Medio 2011 ontving de gemeente bericht van Ministerie van EZ dat Netbeheer Nederland met een voorstel bezig was om de vele aansluitingen zonder verblijfsfunctie en dan met name de gemeenten met veel drukriolering - te compenseren. Netbeheer Nederland vond namelijk ook dat deze gemeenten onevenredig veel meer waren gaan betalen bij de invoering van capaciteitstarief. Tot dusver is daar nog geen reactie op gekomen. In 2012 heeft Netbeheer Nederland een voorstel ingebracht bij de energiekamer. De energiekamer is een onderdeel van de NMA. Netbeheer Nederland is van mening dat de gemeente Bronckhorst en met hen meerdere plattelandsgemeenten teveel betalen door de invoering van het capaciteitstarief. Nu wordt het inkomen van de netbeheerder

b e taald door het capaciteitstarief dus mag je verwachten dat de gemeente niet geheel gecompenseerd zal worden. De energiekamer gaf aan dat het in ieder geval een complexe materie is en dat de procedure naar verwachting een jaar of langer zal duren. Gemeenten die met dezelfde problemen worstelen, wordt geadviseerd om druk uit te (blijven) oefenen bij de Vereniging van Nederlandse Gemeenten (VNG) en Netbeheer Nederland om de noodzaak voor een oplossing in beeld te krijgen en te houden.

Wat is een aansluitng? Begin april 2011 is een besluit in de Staatcourant gepubliceerd waarin staat aangegeven wat wordt gezien als een energieaansluiting als het gaat om riolering. In april 2012 heeft de gemeente Bronckhorst op basis van deze omschrijving - en op basis van het feit dat de wetgeving eenduidig moet zijn - een brief geschreven aan hun netbeheerder dat zij de wet niet goed toepassen en daardoor de gemeente Bronckhorst teveel capaciteitstarief in rekening brengen. Dit traject loopt nog. â–Ş 21


D oor Frank va n d e V en

Warmtewinning rioolwater nog in de kinderschoenen in Vlaanderen

Warmte terugwinnen uit rioolwater is mogelijk, maar het proces staat nog in de kinderschoenen. In het buitenland is men al verder met dit project, maar het zal zeker nog enige tijd duren voordat Vlaanderen op deze trend inhaakt. Goed kijken naar de ontwikkelingen over de grens is het advies. Dat is de conclusie van de op vakbeurs Aquarama door Patrick Hacour van onafhankelijk studie- en adviesbureau E-ster gegeven lezing ‘Warmterecuperatie uit gemeentelijke riolering – een haalbare kaart’. 22

Energie halen uit rioolwater is geen science fiction, maar een reëel toekomstbeeld. Het project INNERS is daar hard mee bezig. Het project (een afkorting van INNovative Energy Recovery Strategies in the urban water cycle) wordt gedragen door elf Europese partners waaronder, Aquafin en VLARIO. “In de waterketen valt veel winst te behalen. Verder pogen we het broeikaseffect terug te dringen. INNERS rust op vijf pijlers. Daar valt onder meer onderzoek en demonstratie onder. Dit project moet zich als een olievlek verspreiden en hopelijk sluiten meer landen zich bij ons aan. Ik wil dat de Europese wetgeving aangepast wordt, zodat energie uit de riolering binnenkort de normaalste zaak van de wereld wordt,” vertelde Katrien Bijl, projectleider van het INNERS-project nog op de VLARIO-dag. De afgelopen jaren is hard gewerkt om het warmteverlies in gebouwen via de gebouwschil en de ventilatie sterk te beperken. De volgende stap is het warmteverlies via het afvalwater te reduceren of te herwinnen. In verschillende landen (waaronder Zwitserland, Duitsland en Zweden) staan er al succesvolle installaties die warmte via een warmtepomp terugwinnen uit het riool. Onder bepaalde omstandigheden kan dit zelfs goedkoper zijn dan een installatie met grondgekoppelde warmtepompsystemen. Momenteel worden haalbaarheidsstudies gefinancierd waarin de toepassing van deze technologie in Vlaanderen in kaart wordt

gebracht. Zowel collectieve warmtevoorziening voor residentiële toepassingen als grote gebouwen (denk dan aan zorginstellingen en hotels) komen in aanmerking om deze systemen rendabel toe te passen.

Juridisch dichttimmeren VLARIO maakt zoals gezegd onderdeel uit van INNERS. Het kennisplatform bestudeert de mogelijkheden van warmtewinning van gemeentelijke riolering en doet een juridische screening (want van wie is de uit het riool opgewekte warmte eigenlijk? Van de gemeente, de lozer of toch de rioolbheerder?). Daarnaast is het verspreiden van kennis een gezamenlijke taak van alle partners die aan het project verbonden zijn. “Een jaar geleden zijn we in opdracht van VLARIO begonnen met het verkennen van de technologische ontwikkelingen in andere landen. We wilden in kaart brengen welke technieken op het gebied van warmterecuperatie momenteel beschikbaar zijn,” stelt Hacour. “Er is de afgelopen periode het een en ander veranderd. Het isolatiepeil van woningen is sterk gestegen, terwijl het warmteverbruik van de verwarming gedaald is. Het aandeel van warm sanitair water is relatief gestegen. Om warmte uit de omgeving te halen zijn enkele methoden voor handen. Een grondwarmtewisselaar voor grondgekoppelde warmtepompsystemen is er daar één van. Dit systeem werkt goed, maar is vrij duur,” stelt Hacour. Een grondwarmtewisselaar bestaat uit een bui-


(1) Riool

HUBER

(2) Rioolschacht met zeefinstallatie en dompelpomp

Thermwin

(3) HUBER afvalwaterwarmtewisselaar RoWin

warmte­

(4) Warmtepomp

wisselaar met pompput.

zenstelsel waardoor een mengsel van water en een antivriesproduct, meestal glycol, circuleert. Deze vloeistof wordt over de verdamper van de warmtepomp geleid.

Uhrigbau

Warmtebuis

“Een andere methode is een lucht-water warmtepomp. Deze apparaten halen de warmte uit de buitenlucht en gebruiken deze om te verwarmen en warm water te bereiden. Omdat de luchttemperatuur op zijn laagst is op het ogenblik dat de vraag naar warmte het hoogst is, is het rendement hiervan lager,” vertelt de spreker. Reden genoeg om verder te kijken. Sommige riolen bevatten een groot debiet warm water dat gebruikt kan worden als warmtebron. Voordat er überhaupt warmte teruggewonnen kan worden, moet er aan een aantal technische en juridische voorwaarden worden voldaan.

Kinderschoenen

Rabtherm

Warmterecuperatie uit gemeentelijk rioolwater staat nog in de kinderschoenen. “Je hebt de warmte van 30 ‘klassieke’ gezinnen nodig om 1 woning te kunnen verwarmen. Met klassiek bedoel ik dat het om een oudere, matig geïsoleerde woning moet gaan. Daarnaast heb je met een paar problemen te maken. Rioolwarmte heeft een slechte leverbetrouwbaarheid. Als er wegwerkzaamheden zijn, kun je naar de warmte fluiten en als die wasserij bij jou uit de buurt ineens verhuist verlies je ook veel warmte. Daarnaast is het piekvermogen bij zeer kou-

de dagen niet beschikbaar,” zegt Hacour. Rioolwarmte moet met een klassieke installatie voor warmteproductie gecombineerd worden. “Ook is de afstand van het riool ten opzichte van de gebruikers erg belangrijk. Als het riool 200 meter van de gebruiker ligt, heeft warmterecuperatie weinig zin,” stelt Hacour. “Ook moet het afnameprofiel van de gebruiker bestudeerd worden om te zien of het zinvol is om het systeem te instaleren.” Rioolwarmte op gebouwniveau terugwinnen, loont als er minstens 150 bewoners zijn. De gewonnen warmte is bruikbaar als sanitaire warmte (water om mee te douchen bijvoorbeeld). “Bestaande gebouwen die aan warmtewinning doen, halen de kosten van de installatie er binnen 4 á 5 jaar uit,” stelt Hacour. “Bij het recupereren van warmte wordt zoveel mogelijk het tegenstroomprincipe toegepast. Het op te warmen water loopt in de tegengestelde richting door de warmtewisselaar als het water of andere medium dat afgekoeld wordt. Hiervoor moet er natuurlijk een zekere gelijktijdigheid zijn van de twee stromen . Hoe meer bewoners, hoe beter dit lukt, omdat er in grotere gebouwen vrijwel continu water gebruikt wordt. Als de ene bewoner uit bad komt, zet de ander de warmwaterkraan weer aan. In het gebouw koelt het afvalwater ook minder af dan in de riool. Je vangt zodoende meer energie per kubieke meter en hebt 23


Zit u er straks warmpjes bij met uw riolering? Aardwarmte? Een oude bekende. Warmte uit rioolwater? Kent u vast ook al. Maar beide gecombineerd in een technologie? Met PKS Thermpipe is het mogelijk om het energiepotentieel in de aarde en de riolering gelijktijdig te bentutten. Met slechts een warmtepomp. Met een relatief overzichtelijk leidingstelsel kan volstaan worden, om moderne gebouwen van warmte te voorzien. Voor meer informatie kunt u bellen of mailen met onze adviseurs.

Vakblad Riolering:

PKS-THERMPIPE ®

voor de laatste ontwikkelingen!

Nog geen abonnement? Ga dan vandaag nog naar www.vakbladriolering.nl. Abonnees ontvangen gratis WT-Afvalwater. Kijk voor meer informatie op www.wtafvalwater.net.

KENNIS VAN POMPEN... , uw partner in:

...is de specialist voor de Kiwa BRL 14020/01 van 12 juli 2010 voor Kwaliteit-gestuurd Onderhoud aan Pompinstallaties en Gemalen

• Ondersteuning bij het opstellen van PVE’s met

• Wij ondersteunen gemeentes bij het opstellen van daarin opgenomen de BRL bestekken volgens de BRL, • toezicht en directievoeren tijdens renovatie- en • verzorgen de opleiding voor monteurs van onder onderhoudswerkzaamheden houdsbedrijven, • opstellen meerjarenbegroting n.a.v. gehouden • voeren herinspecties uit voor Kiwa. inventarisatie in eigen beheer.

FRANK GmbH Tel.: +31 622 103811 Tel.: +49 2623 924117 info@frank-gmbh.de www.frank-gmbh.de

www.kennisvanpompen.nl info@kennisvanpompen.nl T: 0172 - 24 36 27 (Alphen aan den Rijn)

KENNIS VAN POMPEN 1-8ZW.indd 1

12-04-11 11:13


Het ESCO-model.

hogere COP ( Coefficient of Performance, wat een belangrijk kengetal voor het rendement van warmtepompen is. Red). Ook voor zwembaden is het tegenstroomprincipe toepasbaar.”

Hoog energierendement Warmte winnen uit rioolwater met behulp van een vlakke warmtewisselaar in een rioolleiding wordt al in Duitsland en Zwitserland gedaan. Het is toepasbaar bij bestaande installaties (retrofit) en bij nieuwe rioolsystemen. Een alternatief voor een warmtewisselaar is de plaatsing van een pompsysteem, al levert dat meer complexiteit op het gebied van besturing en regeling op. Het levert wel een hoger energierendement op. Op het gebied van warmteterugwinning uit rioolwater spelen nog een aantal zaken die aandachtig tegen het licht gehouden moeten worden. “Dan moet je aan vervuilingsproblemen denken,” zegt Hacour. “Een biofilm (laag micro-organismen omgeven door zelfgeproduceerd slijm vastgehecht aan een oppervlak) op vervuild water kan de warmteoverdracht doen dalen van 20 tot zelfs 50 procent. Die reductie kan tot 20 procent beperkt worden door wekelijks het vervuilde water af te voeren door middel van ‘flood flushing’. Een andere optie is om twee keer per jaar met een hogedrukspuit door het riool te gaan,” vertelt Hacour. “Het is ook mogelijk om het water te laten filteren in de vorm van een zelfreinigende zeef. Dat gefilterde water moet dan via een pomp naar een externe warmtewisselaar gestuurd worden. Voor deze oplossing heb je wel een extra pompput nodig. Naargelang de vervuilingsgraad zijn er min of meer complexe zeefsystemen nodig. Dit maakt het moeilijk om voor zo’n systeem een snelle haalbaar-

heidsstudie uit te voeren, omdat de kostprijs sterk beïnvloed wordt door parameters die pas na uitgebreide metingen bepaald kunnen worden. Na een eerste evaluatie moet er trouwens altijd een meetcampagne opgezet worden, omdat het verloop van het debiet en de temperatuur van het afvalwater cruciaal is voor de rendabiliteit van het systeem.”

Afgiftetemperatuur Om van warmte uit rioolwater te kunnen profiteren, moet je vermenging met regenwater zien te vermijden. Vanwege de lage temperatuur van dat water, gaat de warmte van het rioolwater verloren. Gescheiden stelsels zijn een pro. “Om de efficiëntie van het systeem te maximaliseren moet de afgifte temperatuur zo laag mogelijk zijn. Voor sanitair warm water is dit in strijd met de klassieke legionellabeheersmaatregel, namelijk de thermische desinfectie. Hierbij moet het sanitair warm water steeds boven de 60°C gehouden worden. Deze temperatuur is nefast voor het rendement van een warmtepomp. Er zijn echter al twee alternatieve beheersmaatregelen goedgekeurd, die toelaten de temperatuur van het sanitair warm water te verlagen. Bovenop een verhoogd rendement van de warmtepomp levert dit ook een verlaging van de warmteverliezen op, en wordt ook het risico op brandwonden gereduceerd. Binnen drie jaar heeft het systeem zich terugverdiend,” vertelt Hacour Een andere mogelijkheid is werken met een systeem, waarbij geen warm sanitair water opgeslagen wordt. Om het hoge vermogen dat voor ‘doorstroomopwarming’ nodig is wordt wel lokaal een buffer ‘dood’ water opgelsagen. Bij een vraag naar warm sanitair water wordt dit ogenblikkelijk opgewarmd

in een externe warmtewisselaar. Omdat het sanitair warm water nooit op hoge temperatuur opgeslagen wordt is er geen verhoogde legionella groei te verwachten. Opwarmen tot 60°C is dus niet nodig. Zulke systemen bestaan, maar worden in ons land nog niet toegepast. In Denemarken bijvoorbeeld vind je deze wel terug. “Het is iets psychologisch. Er bestaat angst voor legionella en je kunt niet zomaar iets op de markt brengen wat tegen de gebruiken in eigen land ingaat,” Zegt Harcour.

Cases Momenteel is een een tiental cases onderzocht, maar het blijkt niet mee te vallen om een case te vinden waarbij alle parameters kloppen. Zo zorgde regenwater er in één geval voor dat het erg lastig werd om warmte terug te winnen, omdat het koude water alle warmte ontrok. Ideaal heb je een rioolstelsel met een debiet van minimaal 15 kubieke meter per uur nodig. “De inzet van lange vlakke warmtewisselaars heeft daarbij niet onze voorkeur, omdat deze installaties een lager rendement hebben. Ook is de performantie van die warmtewisselaars afhankelijk van het rioolwater. Als er veel vuil en slib in het water zit, kan er minder energie gewonnen worden. Slibvorming vormt voor deze systemen een probleem. In Duitsland wordt deze techniek al wel toegepast en we houden de ontwikkelingen goed in de gaten. Er zijn inmiddels speciale buizen ontwikkeld die aardwarmte opnemen,” besluit Hacour. Voordat er in Vlaanderen op grote schaal aan warmterecuperatie uit rioolwater wordt gedaan, moet er meer ervaring op worden gedaan. Die ervaring moet uit projecten zoals INNERS komen. ▪

25


Do or Frank va n de V en

Warmtestation Harn in gebruik

Den Hoorn heeft de primeur in de vorm van warmtestation Harnaschpolder, de eerste installatie die grootschalig gebruik maakt van rioolwarmte (riothermie). Een nabijgelegen nieuwbouwwijk profiteert van deze duurzaam opgewekte energie. Door restwarmte uit rioolwater te hergebruiken, wordt de CO2-uitstoot teruggedrongen. Het project is tot stand gekomen dankzij onder meer Eneco en Hoogheemraadschap van Delfland.

Het binnenwerk van het warmtestation.

26

Het warmtestation is sinds 15 oktober 2012 in bedrijf. Een warmtepomp die warmte aan effluent (zie kader) onttrekt met deze capaciteit is in Nederland nog niet eerder toegepast. Het hergebruik van effluentwarmte bespaart fossiele brandstof waardoor het bijdraagt aan het terugdringen van de CO2 uitstoot in Delft en Midden Delfland. Via een lokaal warmtenet wordt de warmte aan nieuwe woningen en bedrijven geleverd. Dat net is ontworpen als zogenaamd laag temperatuurnet: de aanvoer temperatuur is 75°C, waardoor toepassing van de warmtepomp mogelijk werd. Het station wordt op afstand bediend en continu gemonitord door Eneco. Het beheer van de afvalwaterzuivering (AWZI) Harnaschpolder wordt uitgevoerd in een publiek private samenwerking (pps) met als partners het Hoogheemraadschap van Delfland en Delfluent. In principe werkt het de warmtepomp als een soort koelkast. Effluent wordt gekoeld, terwijl de warmte er via de achterkant, in dit geval het water in het warmtenet weer uitgaat. De warmtepomp is in Denemarken gebouwd en per vrachtwagen naar het warmtestation vervoerd.

Research Op de AWZI is een dompelpomp geïnstalleerd met een vermogen van ongeveer 200 m3/uur en pompt schoon effluent – met een temperatuur tussen de 15 en 20 graden Celsius – naar het warmtestation. Als de warmte uit het effluent is onttrokken, wordt daarmee het water van het warmtenet verwarmd. Het tot 5 graden Celsius afgekoelde effluent wordt daarna naar de AWZI verpompt en belandt vervolgens in zee. Dagelijks wordt er gemiddeld 260 miljoen liter afvalwater gezuiverd op de AWZI. Er is nog voldoende water beschikbaar om het op grotere schaal in te zetten. De plannen voor een dergelijk station dateren al uit 2005, maar zo’n zeven jaar later kon het eindelijk gerealiseerd worden. Zij het in een iets andere vorm. Het oorspronkelijke plan was om meerdere stations aan te sluiten, maar dat was niet mogelijk. Toen er uiteindelijk de hulp van


naschpolder genomen

partners werd ingeroepen, kon het station gebouwd worden. In 2010 werden de concrete plannen in gang gezet en toen ging het snel, vertelt projectleider Martin Kiep van Eneco: “Er is toen een bestek geschreven dat in de markt is gezet. We hadden nog geen kennis van warmtepompen in deze toepassing. Eneco heeft wel meerdere warmtepomp installaties in beheer welke zijn aangesloten op een WKO. We hebben ook ervaring met warmteproductie voor stadsverwarming, Eneco heeft 9 warmtestations gebouwd en in beheer. We hadden echter nog geen ervaring met warmtelevering door een warmtepomp van deze grootte met als warmtebron effluent. Na research te hebben gepleegd, wisten we wat we moesten vragen. Als onderdeel van het onderzoek zijn we op bezoek geweest bij installaties in Apeldoorn (kleinschalige riothermie toepassing) en Ter Aar (ammoniakwarmtepomp met grondwater als warmtebron). In 2011 is het bestek gegund.” Het warmtestation is in twee contracten opgesplitst. Een contract is voor het gebouw zelf en het andere contract voor de installatie.

Bron Joyce Rombouts, strategisch beleidsadviseur van Hoogheemraadschap Delfland is tevreden met het eindresultaat. Deze installatie kan niet overal gebouwd worden, omdat je aan bepaalde voorwaarden moet voldoen wil de terugwinning van warmte rendabel zijn: “De directe omgeving van de bron is enorm belangrijk. Omdat de installatie vlak naast een nieuwbouwwijk is geplaatst én de AWZI Harnaschpolder vlakbij ligt, is het mogelijk om op deze duurzame manier energie terug te winnen. De AWZI fungeert als leverancier en dienstverlener van de energie.” De combinatie van zuivering en stadsverwarming is uniek in Nederland. Klinkt als een succesformule, maar er zitten haken en ogen aan het project. Je kunt het niet overal installeren. “In Harnaschpolder is het mogelijk, omdat de AWZI en de woon-

wijk nabij het warmtestation staan. Als beiden te ver van het warmtestation verwijderd zijn, zijn er te veel kostbare leidingen noodzakelijk. . Daarbij komt dat er momenteel weinig nieuwbouwwijken worden gebouwd.”

Effluent Effluent is een term die gebruikt wordt voor gezuiverd afvalwater. Het water voldoet aan wettelijke eisen en is voldoende schoon om te lozen in zee. Het is echter geen drinkwater. Na het zuiveringsproces bevat effluent nog delen van de originele vervuiling. Ziektekiemen en wormeieren en tegenwoordig ook steeds vaker meetbare resthoeveelheden van geneesmiddelen en hormonen, kunnen er op de AWZI nog niet uitgefilterd worden. Met name deze laatste stoffen zijn een bedreiging voor de drinkwatervoorziening en voor de organismen in het oppervlaktewater omdat ze lange tijd in het water blijven en moeilijk te verwijderen zijn.

Minder gevaarlijke situaties Een groot voordeel van dergelijke installaties is het feit dat er in de woningen en bedrijven geen cv-ketels en gasleidingen meer nodig zijn, vertelt Kiep: “Dat betekent minder gevaarlijke situaties voor de bewoners. Dat is een positieve bijkomstigheid. Een warmtewisselaar is in principe het enige dat je nodig hebt.” Duurzaamheid is de drijfveer voor deze pilot stelt Rombouts: “De gewonnen warmte is kostendekkend. Eneco betaalt de investeringen, maar het effluent niet. We moeten ook nog kijken hoe het gaat met het station als de leidingen gespoeld moeten worden. We weten nog niet hoe vaak dat moet en hoe we dat precies moeten uitvoeren.” Het station wordt draaiende gehouden door één warmtepomp, een warmtekracht koppeling (wkk) en drie ketels. Op een normale dag neemt de warmtepomp een deel van de dag voor zijn rekening, terwijl de wkk het dan later overneemt. De ketels zijn als reserve geplaatst. Mocht er een hoge piekbelasting zijn of de warmtepomp en de wkk uitvallen, dan kan er alsnog de benodigde warmte geleverd worden. De elektriciteitsprijzen zijn overdag hoger dan s’ nachts. Het is te duur om de warmtepomp continu draaiende te houden, vandaar dat er ook een wkk is geplaatst. Op het gebouw staan vier schoorstenen. Drie hiervan zijn voor de ketels en één is bedoeld voor de wkk. De schoorstenen zijn voorzien van trilling- en geluidsdempers om de geluidsoverlast zo veel mogelijk te beperken. Het effluent komt via leidingen het station binnen waar het vervolgens in een warmtewisselaar terechtkomt. Aan de andere kant van de warmtewisselaar is vloeibaar ammoniak dat door de warmte van het effluent verdampt. Via elektrisch aangedreven compressoren wordt de gas-

vormige ammoniak naar ongeveer 37 bar gebracht waarbij de temperatuur van het ammoniak stijgt. De ammoniak wordt vervolgens in een warmtewisselaar gebracht waar het wordt gekoeld en gecondenseerd met stadsverwarmingswater. Het stadsverwarmingswater wordt hierbij verwarmd van 50 naar 75 graden Celsius. Vervolgens belandt de ammoniak weer in de verdamper. Het ammoniak zit in een gesloten systeem en komt niet in aanraking met het effluent of het stadsverwarmingswater. “Mocht ammoniak toch naar de atmosfeer lekken dan veroorzaakt het geen broeikaseffect in tegenstelling tot conventionele koelmiddelen. De warmtepomp is opgesteld in een aparte machinekamer waar alleen getraind personeel mag komen. Mocht er toch een lekkage in de machinekamer ontstaan, dan wordt de lucht via een scrubber van het ammoniak ontdaan. Mocht er ammoniak naar het effluent of stadsverwarmingswater lekken, dan zijn er detectoren die kleppen sluiten en de warmtepomp uitschakelen. Het is een efficiënt koelmiddel voor zowel het koelen als verwarmen van water. Je moet ongeveer een derde deel van de warmte die je uit de warmtepomp haalt als elektriciteit toevoegen,” stelt Tom Taekema, System Engineer van Eneco. In een gesloten systeem kan het ammoniak in principe onbeperkt gebruikt worden. Duurzaam in elk opzicht dus. ▪ 27


Do o r d e r e d a c t i e

Doorboringen van riolen door kabels en leidingen zijn een groot

probleem.

Op

circa

16.000 plaatsen in Nederland zijn telecom-, gas-, elektriciteits- en drinkwaterleidingen dwars door een riool geboord. De kans op gasexplosies, kortsluiting en drinkwaterbesmetting wordt daardoor vergroot. Daarnaast lopen de kosten om beschadigde leidingen en riolen te vervangen in de miljoenen euro’s. Dat blijkt uit een onderzoek van Stichting RIONED.

In het onderzoeksrapport – ‘Doorboringen van riolen door kabels en leidingen’ – pleit de stichting voor preventieve maatregelen. Denk dan aan het vastleggen van de diepteligging van kabels en leidingen, betere informatieverschaffing en toezicht. Zo nodig mogen in bepaalde gebieden geen ongestuurde boringen plaatsvinden als daardoor problemen kunnen ontstaan. De huidige situatie moet hoe dan ook verbeterd worden. Ook huisaansluitingen worden getroffen bij deze boringen. Het kost gemeenten veel moeite - en belastinggeld - om de probleemsituaties te repareren en de kosten op de veroorzaker te verhalen. Stichting RIONED wil onder meer dat de boringstechnieken verbeterd worden. Veel leidingen worden via raketboringen aangelegd. Deze techniek is opgestuurd. Dat betekent dat de boorkop tijdens de aanleg niet meer bij te sturen is, waardoor leidingen dus doorboord worden. De stichting gaat gemeenten informeren over deze boringen en de mogelijke gevolgen ervan. In kwetsbare situaties moet deze techniek verboden worden of onder bepaalde voorwaarden plaatsvinden. Gemeenten moeten toezicht houden tijdens de uitvoering én voorbereiding van de boringen. Ook pleit de stichting voor een certificering – of aanscherping - van bedrijven die raketboringen uitvoeren.

Kosten Rioolbeschadigingen komen vaak relatief laat aan het licht. Visuele rioolinspecties worden gemiddeld één keer in de vijftien jaar uitgevoerd. Omdat er zoveel tijd tussen de beschadiging - en de ontdekking ervan - ligt, kost het vaak enige tijd voordat de veroorzaker gevonden is. Mocht deze gevonden zijn, dan is het ook nog maar de vraag of hij bereid is voor de kosten op

te draaien. De stichting wil dat leidingbeheerders voor de (vervolg)schade opdraaien waar zij (of hun rechtsvoorgangers) verantwoordelijk voor zijn. Van verjaring kan geen sprake zijn. Stichting RIONED is ook een groot voorstander van een meldplicht bij (vermoedens) van doorboringen. Het gegeven dat er geen melding van de doorboring is gemaakt, geeft al aan dat de veroorzaker deze fout niet direct opgemerkt heeft of bewust verzwijgt. Als er pas jaren later ontdekt wordt dat een riool beschadigd is, betekent dat het herstel van de oorspronkelijke situatie complex kan zijn. Gemeente en netbeheerder hebben vaak discussies over de kosten van de herstelwerkzaamheden, want wie moet de schade betalen?Het natrekken van leiding(eigenar) en kost veel tijd. Een lastige situatie voor gemeenten, want de kabels en leidingen vormen een (acuut) risico en er moet direct actie ondernomen worden. Leidingbeheerders zijn meestal de dupe van de gevolgen van doorboringen. Zij betalen namelijk de herstelkosten of de vervolgschade. Stichting RIONED hoopt dat de betrokken overheden, netbeheerders en andere privaten partijen om de tafel gaan zitten en een – al dan niet verplicht - vooronderzoek opstarten. De recente aanleggolf van fijnmazige glasvezelaansluitingen heeft tot veel doorboringen van huisaansluitingen geleid, blijkt uit een inventarisatie van gemeenten. Een aantal daarvan vindt op openbaar terrein plaats. De gemeenten zijn een groot voorstander van scherper toezicht en aanvullende werkinstructies voor de uitvoerders van deze ‘verglazingsprojecten’. Doorboorde huisaansluitingen worden vaker sneller ontdekt dan doorboringen in hoofdriolen. Huisaansluitingen hebben een kleine diameter, maar als ze beschadigd raken zijn

Problematiek riolen groter 28


de gevolgen erg groot. Doorboringen van huisaansluitingen komen vaker voor. Omdat deze beschadigingen op particulier terrein plaatsvinden, is de precieze omvang niet bekend. Een groot deel daarvan wordt niet gemeld en zonder bemoeienis van de gemeente hersteld. Het onderzoek heeft zich daar niet op toegespitst. Een doorboring leidt namelijk veel sneller tot een gedeeltelijke of volledige blokkering van de afvoerleiding. Doorboorde rioolleidingen zijn in de meeste gevallen bekend bij gemeenten. In Hilversum, ’s-Hertogenbosch, Zaanstad, Voorst en Roermond komen volgens het rapport relatief veel gevallen voor en spreekt men over “talloze,” “tientallen” en “vele” doorboringen. Ede alleen al heeft al veertien doorboringen door het hoofdriool van een wijk die uit de jaren 50 dateert. Echt-Susteren heeft dertien doorboringen, Wijchen telt er “meer dan tien” en Tiel heeft er exact tien. De meldingen van de 72 gemeenten die deelnamen, gaan over doorboringen van hoofdriolen en huisaansluitingen. Als hoofdriolen verstopt raken en er inloop van zand en regen- en grondwater plaatsvindt, kan dat een teken zijn dat er een doorboring heeft plaats gevonden.

Verstoppingen Doorboringen kunnen grote gevolgen hebben – afhankelijk van of de leiding door de riolering is geboord. Kabels en leidingen kunnen beschadigen door de corrosieve omstandigheden in de riolering. Daarnaast kunnen zettingen, rioolinspecties- en reinigingen de rioolbuizen beschadigen. Bij rioolreiniging worden vuil, vernauwingen en verstoppingen (bijvoorbeeld bij wortelingroei of andere obstakels) in riolen weggespoten of zelfs met het nodige geweld weggefreesd. Als zo’n obstakel mede bestaat uit een doorgeboorde leiding, dan

kan die daarbij flink beschadigd raken. Die schade kan in een lek resulteren. Stichting RIONED heeft vooralsnog geen meldingen ontvangen van lekkages en de daarbij aanwezige risico’s als gevolg van reiniging of inspectie. Wel geven enkele gemeenten in de inventarisatie aan dat bij rioolreiniging en -inspectie in het verleden bijna gas- en waterleidingen beschadigd waren. Hieruit hadden volgens hen risicovolle situaties kunnen ontstaan (“We zagen net op tijd dat er een leiding door het riool liep, want anders…”). Leidingen en kabels die door een riool zijn geboord, belemmeren de afvoer van afval- en regenwater. Daardoor wordt de afvoercapaciteit verminderd en dat kan op termijn tot verstoppingen leiden. Ook kan na verloop van tijd grof materiaal (zoals doekjes en textiel) en vet aan de kabels en leidingen blijven hangen, waardoor de buis dichtslibt. Hierdoor kunnen overstortingen optreden, die op hun beurt weer negatieve gevolgen (kunnen) hebben op de volksgezondheid en het milieu. Bovendien kunnen overstortingen tot extra wateroverlast leiden, waardoor water in woningen en andere gebouwen kan komen. Ook dat kan zorgen voor onnodige schade, gezondheidsrisico’s en kosten. Een ander gevolg van doorboringen is schade aan de riolering zelf. De sterkte en levensduur van de buizen worden namelijk aangetast. Door de boorgaten kan afvalwater uittreden, wat leidt tot vervuiling van de bodem en het grondwater. Ook kunnen water en grond – bij hoge grondwaterstanden – door de boorgaten in het riool lopen. Dit heeft weer gevolgen voor de stabiliteit van de bovenliggende grond en weg. Het kan leiden tot gaten in de grond en het wegdek, of zelfs instortingen ervan. Met alle risico’s en kosten voor weggebruikers, omstanders en wegbeheerder van

dien. Of reparatie van het doorboorde riool nodig is, hangt af van de technische schade die de doorboring heeft veroorzaakt. Bij een inwendige reparatie kan het riool na verwijdering van de kruisende leiding vrij eenvoudig en zonder graafwerk gerepareerd worden. Om de constructieve sterkte en levensduur te waarborgen, is soms ook nog relining nodig. Als uitwendige reparatie (in combinatie met verwijdering of verlegging van de doorborende leiding) noodzakelijk is, moet de beheerder het riool laten opgraven. Op basis van de inventarisatie wordt in de berekeningen aangenomen dat bij circa 20 procent van de gevallen (3.200 doorboringen) geen ingrijpen nodig of gewenst is. In naar schatting de helft van de situaties (8.000 doorboringen) is uitwendige reparatie noodzakelijk. De overige 30 procent (4.800 doorboringen) is met inwendige reparatie op te lossen. De totale kosten zijn erg hoog en nog niet volledig in kaart gebracht. De meeste gemeenten geven aan dat de netbeheerder of de aannemer de schade heeft hersteld. Maar veroorzakers blijken soms lastig te achterhalen en leggen de bewijslast vaak (ten onrechte) bij de gemeente. Een goed overzicht van wat er zich in de ondergrond afspeelt, is noodzakelijk. Omdat er zoveel partijen bezig zijn met de aanleg van infrastructuur, kabels en leidingen wordt het een rommeltje. Doorboringen zijn daar onder meer het gevolg van. Stichting RIONED gaat in overleg met netbeheerders, het ministrie van Infrastructuur en Milieu, aannemers en koepelorganisaties om de tafel zitten om gezamenlijk tot oplossingen te komen. ▪

doorboringen dan gedacht 29


Door Frank va n d e V en

Gemeenten moeten anders aanbesteden Kennis zit in de markt

Het ontbreekt veel gemeenten vaak aan kennis, inzicht en toezicht als het om rioleringsbeheer gaat. De markt heeft de kennis waar opdrachtgevers naar zoeken, maar zij hebben een commercieel belang. Door beter samen te werken met leveranciers en gunnen op waarde kunnen gemeenten optimale resultaten behalen. Dit was de uitkomst van de workshop

Bestekseisen

die op het Forum Relinen 2012 werd gehouden.

Op het forum hielden Kees Snaterse (eigenaar van Snaterse Civiele Techniek & Management), Gerrit-Jan van de Pol (algemeen directeur van GMB) en Arjan Geertsema (projectleider Riolering gemeente Groningen) een presentatie, waarna er een discussie plaatsvond. Dit middagonderdeel van het Forum Relinen stond in het teken van bestekseisen. Snaterse trapte af. “De kennis bij opdrachtgevers ontbreekt,” stelt Snaterse. “Een professionele opdrachtgever weet wat hij vraagt, krijgt en waar hij toezicht op houdt. Daarnaast moet hij zijn eigen systeem kennen (dat heet asset management). Wat doe je met het revisiewerk en de inspectieresultaten? Zet je die ook netjes in de kast naast de andere rapporten waar je ook niet naar om kijkt? Opdrachtgevers schuiven verantwoordelijkheden weg. Toezicht houden is het deel van het takenpakket van de opdrachtgever dat is wegbezuinigd. De kennis ontbreekt en het wordt alleen maar dramatischer.” Volgens Snaterse zijn er vier stadia van kennis: “Het eerste stadium is de ‘gelukzalige onnozelheid’. Daarin laat je alles aan de aannemer over en kopieer je stukken uit het standaardbestek. Het tweede stadium is ‘bewust onbekwaam’. Dan weet je dat iets niet kunt en schakel je de hulp van een adviseur in, maar welke adviseur weet wat jij wilt weten? Stadium nummer drie is ‘bewust bekwaam’. Je bent op de goede weg. Je hebt een goede adviseur in de arm genomen en de opdrachtgever heeft kennis van zaken en stelt vragen. Wat is eigenlijk het nut van samenwerkingsverbanden? Ben je dan niet meer tijd in het plannen van vergaderen, omdat die samenwerking is opgelegd? Het vierde – en laatste – stadium is ‘onbewust bekwaam’. Daarin draai je op routine en kennis.”

Kennis Aannemers en opdrachtnemers bezitten de kennis waar opdrachtnemers zo naar hun30

keren. Het is echter niet zo eenvoudig om die informatie te pakken te krijgen. “De kennis zit vooral bij de aannemer, maar die heeft een commercieel belang dat vaak prevaleert,” aldus Snaterse. Het is echter aan de opdrachtgever om bestekken zo in de markt te zetten dat zij volledig op de hoogte zijn van (de voortgang van) de werkzaamheden. “Bij kwaliteitshandhaving zijn communicatie en vertrouwen twee heel belangrijke punten. Veel projecten komen uiteindelijk voor het hekje van de rechter tegenover elkaar te staan. Dan heeft er dus geen – of gebrekkige – communicatie plaatsgevonden. Kwaliteitshandhaving draait om het met kennis toepassen van een product dat zijn waarde bewezen heeft. Die vervangingspiek waar zo vaak over gesproken wordt, komt niet.” Er zijn verschillende eisen op het gebied van aanbesteden en inkopen. De meeste gemeenten kiezen voornamelijk toch voor de laagste prijs. Andere vormen van inkopen hebben volgens Snaterse geen kans. Kennis opdoen, kan onder meer door de bestaande normering goed te bestuderen. Snaterse is van mening dat dit niet gebeurt: “Er zijn ook normen en richtlijnen (volgens het BRL). Normen en richtlijnen zijn niet populair, maar als je ze toe wilt passen moet je ze wel kennen. Het feit dat een heleboel mensen bepaalde NEN-normen niet kent, geeft aan dat je daar weinig van moet verwachten. Triest vind ik dat.” Het is een misvatting dat een normering iets over de kwaliteit van een product zegt: “Het gaat niet om het beoordelen van een product, maar om het beoordelen van de functie van dat product. Hoe je een product moet toepassen, is allemaal al vastgelegd. Daar hoef je je hoofd niet over te breken. Collega’s in Duitsland hebben alles al op een rijtje gezet en heldere normering opgesteld. Waarom zou je daar geen gebruik van maken? Je hoeft het wiel echt niet opnieuw uit te vinden.”


Van links naar

Forum Relinen 2012

rechts: Gerrit-Jan van de

De workshop Bestekseisen vond plaats op het Forum Relinen 2012 met als thema Aansluitingen en subthema Innovatief aanbesteden.. Naast de workshop waren er demonstraties te zien, een lezingenprogramma te volgen, een paneldiscussie en konden bezoekers de infomarkt bezoeken. Het programma vond plaats in Cuijk en werd georganiseerd door de Adviescommissie Forum Relinen en InRIO. Het volgende Forum Relinen vindt plaats op donderdag 21 november 2013 in Hotel Cuijk met als centraal thema ‘Veiligheid’.

Pol, Kees Snaterse, en Arjan Geertsema.

EMVI-methode Van de Pol haakt in op de presentatie van Snaterse: “Het merendeel van de gemeenten lijkt voor het criterium van de laagste prijs te kiezen. De opdrachtgever dicteert en de opdrachtnemer draagt het productierisico. Hoeveel ruimte durven we te geven? Ik wil er naartoe dat bestekken niet helemaal dichtgetimmerd worden, maar dat er ruimte open blijft. Want hoe kun je nog innovaties verwachten als alles potdicht getimmerd is? In de huidige bestekken wordt eerst met een bankgarantie geschermd en een inhouding van de aanneemsom, dat is ongeveer 10 procent per jaar. Tevens wordt er een garantie van 50 jaar op het materiaal gegeven. Apart, want welk bedrijf bestaat dan nog?”

de gewenste resultaten. Vaak leidde dat zelfs tot meer werk, meer discussie en veel extra inspanningen. De markt bezit de kennis, maar daar wordt niet voldoende gebruik van gemaakt. Zo sluit je innovaties buiten. We hebben een interne opdracht opgesteld. Het doel was om de meest innovatieve aannemer te zoeken en om daar een contract voor één jaar mee af te sluiten. Er is een verlenging van maximaal drie jaar mogelijk. De contractvorm was in de prestatieaankoop gegoten.”

Van de Pol staat positief tegenover de EMVI-methode (gunnen op waarde): “Die methodiek draait om interactie. Je brengt een product aan, maakt contact met de klant en bent betrokken bij de materiaalkeuze. Laat de opdrachtnemer zelf maar bewijzen dat hij het kan en dat hij verstand van zaken heeft en het juiste materialen in huis heeft om de klus te klaren. Laat je keuze van kennis afhangen en niet van geld. Elke projectleider wil laten zien dat hij de beste is. Die bewijsdrang zorgt ervoor dat het onderste uit de kan gehaald wordt. Als je projecten in de markt zet die je zo goedkoop mogelijk wilt laten uitvoeren, dan gaat die drive verloren. Dan draait het enkel om dat geld en niet om ambities. Misschien durven we in de toekomst wel eenheidsprijzen te hanteren. Dat zou een enorme stap vooruit zijn voor de sector. Dan draait het om het etaleren van kennis en kunde en niet om het binnenharken van geld.”

Geertsema sluit zich aan bij Snaterse: “De opdrachtnemer is de expert. Als de aanbieder kan bewijzen dat hij het meest geschikt is voor de klus, tekenen wij daarvoor. De gemeente heeft zich goed verdiept in het project. We hebben inzicht in ons eigen jaarprogramma voor relining en hebben een plafondbedrag bepaald. We hebben bij de aanbestedingsprocedure een goede vraagspecificatie gedaan en zijn op zoek naar de beste aannemer voor het project. Dit is niet altijd de goedkoopste. We hebben onze eigen kennis op de achtergrond gehouden en de markt zijn werk laten doen. Aannemers moesten zich (anoniem) bewijzen door op twee A4’tjes aan te geven dat zij de beste waren voor de klus. Het is belangrijk dat je een beoordelingsproces hebt. Bij de beoordelingscommissie moet je ook leken hebben zitten, omdat je hun frisse blik kunt gebruiken. Gezamenlijk moet er bekeken worden wie de beste opdrachtnemer is en wie onderscheidend beter is. De aanbieder moet kunnen beargumenteren waarom hij het meest geschikt is voor de opdracht. Een jurist houdt dat in de gaten. Het is niet onze zaak om uit te zoeken wie de beste is. Dat moet de markt zelf doen.”

Plafondbedrag

Partijdigheid

Geertsema is werkzaam voor de gemeente Groningen. Gunnen op basis van de laagste prijs wordt in die gemeente niet (meer) gedaan, stelt hij: “Opdrachtnemers die de laagste prijs boden, gaven ons vaak niet

Die A4’tjes worden zonder naam ingeleverd. Dat is om de schijn van partijdigheid weg te nemen. In december 2012 is de projectscope klaargezet en het is de bedoeling dat er na de bouwvak met de werkzaamheden

gestart wordt. “We willen na de selectieronde snel aan de slag gaan,” vertelt Geertsema. “Vroeger werd er vooral afzonderlijk van elkaar aan projecten gewerkt, maar dat moet veranderen. We willen actief met elkaar samenwerken, zodat we precies weten wie wat doen en wat de stand van zaken is. In een RAW-bestek wordt alles voorgeschreven, maar de gemeente Groningen doet dat niet. Wij geven onze jaarplanning vrij. We laten niet elke keer een projectje aanbesteden, maar kiezen ervoor om een grootschalig project in de markt te zetten.” Van de Pol vraagt zich hardop af waarom er niet meer vertrouwen in de markt is: “Wij willen allemaal heel graag winnen en laten zien dat we de beste zijn. Als we een project niet uit kunnen voeren, beginnen we er ook niet aan. Of we kiezen ervoor om met een andere partij samen te werken die de kennis die wij niet bezitten wel heeft. Zo zijn we goed voorbereid.” Snaterse plaats een kanttekening bij die uitspraak: “De markt moet wel weten wat zijn competenties zijn. Een groot aantal spelers op de markt denkt dat ze alles kan. Als je zo arrogant bent, gebeuren er ongelukken. Het gaat immers wel om maatwerk.” Volgens Van de Pol heeft een beetje aannemer zijn zaakjes wel op orde: “We werken volgens de principes van design & construct. Je moet de gestelde eisen op een rijtje hebben staan. We gaan niet gokken. Je moet precies weten wat je gaat doen. Hoe complexer de materie en omgeving, hoe beter het is om het aan de markt over te laten. We zitten met een vertrouwensprobleem.” Design & construct is misschien een vrij tijdrovend proces, maar volgens Snaterse is dat niet erg: “Ik vind dat een aannemer veel tijd in dat proces moet steken als hij uitgedaagd wordt. Het gaat immers om maatwerk.” ▪ 31


Do or Chr is tof Lubb ers , R al p h v an Ei j d en en G eo rg e va n O i j e n * )

Prestatie-indicatoren in de Hoe werken afvalwatertransportsystemen echt? Alle organisaties die assets, bijvoorbeeld rioolstelsels of afvalwatertransportstelsels in eigendom hebben, hebben te maken met asset management. De definitie van asset management varieert onder de beheerders, maar iedereen heeft er ongeveer hetzelfde gevoel bij; door goed beheer presteert het stelsels optimaal en voldoet het aan het beleid van de organisatie.

Om te toetsen of een stelsel voldoet aan het beleid zijn twee aspecten essentieel. De beheerder moet weten wat hij beheert en hoe het functioneert. Pas als beide bekend zijn, kunnen verbeterslagen gemaakt worden met als streven een doelmatige bedrijfsvoering van de assets. Volgens de PAS 55-filosofie worden verbeteringen doorgevoerd door een beleid uit te stippelen, te verifiëren of de asset voldoen om vervolgens indien nodig wijzigingen uit te voeren. Deze Plan Do Check Act methode is essentieel om efficiëntieverbetering te behalen in de bedrijfsvoering. De kwaliteit verbetert tegen lagere kosten. Een middel om de ‘check’ uit te voeren is door prestatie-indicatoren in te voeren. Waterschappen en gemeenten geven steeds meer aandacht aan het prestatieniveau van hun assets. Zij brengen hun systemen in kaart, zowel op componentniveau als het functioneren van het integrale systeem. Deze aandacht maakt informatie over de stelsels betrouwbaarder,wat leidt tot verlaging van energieverbruik en goede beslissingen als het gaat om infrastructurele investeringen. En dat is ook nodig om de waterketen te verduurzamen. De efficiency bij beheer en onderhoud moet écht omhoog, we moeten meer doen met minder mensen en budget doelmatiger besteden. Asset management - en daarmee het kritisch en transparant kijken naar je eigen functioneren - is dus belangrijker dan ooit. We hebben het dan over inkoopmanagement: wat besteed je uit, wat koop je in en hoe is je inkoopstrategie? Maak je slim gebruik van innovaties en marktwerking? Over asset management: weten welke assets er zijn, hoe ze werken en wat slimme investeringen zijn. En over operational excellence: optimaal beheer met zo min mogelijk risico’s en lage onderhoudskosten en energieverbruik.

32

Renovatie rioolgemaal‘t Broek Waterschap Aa en Maas bereid een renovatie voor waarbij de beide pompen vervangen moeten worden. De voorgenomen renovatie is een gevolg van een studie waaruit bleek dat de toevoer naar het gemaal groter zou kunnen zijn dan de capaciteit. De investering gaat gepaard met hoge kosten en dus is een check van de huidige toestand extra zinvol om niet pas na renovatie te ontdekken dat het transportsysteem anders in elkaar zit dan verwacht. Dat leidt alleen maar tot onnodige kapitaalvernietiging. Goed beheer betekent dat je weet wat je in beheer hebt en hoe het werkt. Op verzoek van waterschap Aa en Maas is daarom het functioneren van het integrale afvalwatertransportstelsel in beeld gebracht. Hiermee is bepaald welke capaciteit de huidige pompen in het gemaal horen te hebben volgens het ontwerp. Daarna is gecheckt of het gemaal hieraan voldoetin de praktijk.

Figuur 1: Bepaling werkpunt op basis van theorie, met de verkeerde (blauwe lijn) en de goede (groene lijn) pompkromme.

Bepaling ontwerpdebiet Het debiet van de pomp wordt bepaald door de hydraulische karakteristiek van de persleiding (gele lijn in Figuur 1) en de pomp (blauwe lijn). Het werkpunt van de pomp, waar deze lijnen elkaar kruizen, is ongeveer 1.600 m3/h.

Figuur 2: Debietregistratie toont duidelijk afwijkende debieten.

Bepaling capaciteit in de praktijk Figuur 2 toont het debietsignaal gedurende enkele dagen, met duidelijk één hoog en één laag debiet alsof er twee verschillende pompen opgesteld zijn die alternerend worden ingeschakeld. De gemaalsignalen zijn gebruikt om de werking en de capaciteit van het gemaal vast te stellen. In Figuur 1 zijn deze werkpunten (rode puntenwolken) geplot en is duidelijk te zien dat deze niet op de blauwe pompkromme liggen. De aannames voor

de systeem- en pompkrommen komen niet overeen met de praktijk. Het maximale toerental van de pomp bleek in het verleden te zijn verhoogd. Een wijziging van de pompcurve (groene lijn) toont dat de rechter puntenwolk nu ongeveer overeenkomt met het theoretische werkpunt. De linker werkpuntenwolk ligt weliswaar in de buurt van de pompkromme, maar niet op de systeemkromme. Uit nadere inspectie bleek


praktijk dat de terugslagklep bij die pomp niet ver genoeg openging, wat gepaard ging met een energieverlies van 6,5 m. Naast onnodig energieverlies, was de kans op overstorten groter.

Prestatie-indicatoren (PI) De voorbeelden van de oude pompkromme in het archief en de niet goed functionerende terugslagklep komen in de dagelijkse praktijk wel vaker voor. Hoe voorkom je nu, dat verkeerde keuzen gemaakt worden bij aanpassing aan de infrastructuur en hoe voorkom je een slechte bedrijfsconditie voor een gemaal? Verbetermaatregelen worden genomen door periodiek de praktijk te toetsen aan het ontwerp en bij afwijkingen actie te ondernemen. Het gebruik van prestatie-indicatoren slaat twee vliegen in één klap: 1. De gegevens van de assets moeten op orde zijn. Zonder goed gegevensbeheer zullen de prestatie-indicatoren afwijkende waarden geven, zoals te zien was bij de verkeerde pompkromme. Foutieve gegevens worden gecorrigeerd; 2. Afwijkingen tussen theorie en praktijk worden direct getoond aan de beheerder. Dit maakt snel ingrijpen mogelijk, waardoor energiekosten minimaal blijven.

Figuur 3: PI – Equivalente k-waarde. Links normale k-waarde. Rechts excessief hoge k-waarde.

verbruikt om het debiet te handhaven of zoals hier de capaciteit zo ver terugloopt dat overstorten vaker kunnen plaatsvinden. PI: Voldoet de pomp? Een afwijking van een gemeten werkpunten opzichte van de pompkromme is een indicatie dat de pomp niet voldoet. De werkpunten van ’t Broek liggen in de buurt van de pompkromme. Figuur 4 toont dat de afwijking van pomp 1 +8 procent en van pomp 2 -10 procent is. De grote verschillen in debiet tussen pomp 1 en 2 worden niet veroorzaakt door de pomp.

rioolgemaal; de werkpunten kwamen niet overeen met het ontwerp. De afwijkingen zijn uitgezocht en verklaard;het referentiemodel bleek niet correct en een slecht functionerende terugslagklep werd zo opgespeurd. Voor dit gemaal levert de oplossing een verlaging van het energieverbruik op van 50 procent. Beleid Aa en Maas Het nut van het vastleggen van de prestatie is duidelijk; de gegevens over de assets komen op orde, waardoor je weet wat je beheert. Vervolgens worden afwijkingen direct geregistreerd en kunnen ze verholpen worden. Waterschap Aa en Maas onderschrijft het nut van goede informatievoorziening en heeft al goede stappen in deze richting genomen. Volgens plan wordt in 2013 het gemalenbeheersysteem gerealiseerd, waar alle rioolgemalen van het waterschap op worden aangesloten. Met dit systeem kan Aa en Maas een kosten-effectievere en kwalitatief betere bedrijfsvoering realiseren.

Discussie

Er is minimaal één indicator nodig om de persleiding en één om de pompte beoordelen.

Figuur 4: PI afwijking van het werkpunt van de pomp

PI: Voldoet de persleiding? De persleiding kan goed gekarakteriseerd worden met de wandruwheid. Alle extra weerstanden die optreden - zoals sediment en gasophoping - worden gerepresenteerd als een equivalente wandruwheid. Komt deze waarden boven de aanname van het ontwerp (vaak tussen 0,1 en 1,0 mm), dan moet actie ondernomen worden. Figuur 3 toont deze equivalente k-waarden voor het rioolgemaal wanneer pomp 1 en pomp 2 in bedrijf zijn. De rechter figuur toont de zeer hoge waarde bij de pomp met de falende terugslagklep. Een afwijking kan met deze indicator snel aan het licht gekomen en kunnen de kosten voor de energieverspillingbeperkt blijven. In de praktijk blijven dergelijke verhogingen van de weerstand vaak onopgemerkt, met als gevolg dat te veel energie wordt

Conclusie

met de pompkromme.

Reductie van investeringskosten Voorafgaande aan de grote investering is met één interactief model van het afvalwatertransportsysteem het functionele ontwerp in beeld gebracht en het effect van de verhoging van de capaciteit. Deze succesvolle methode hanteert Royal HaskoningDHV wanneer de effecten van een aanpassing aan het integrale transportsysteem bepaald moet worden. Waterschap Aa en Maas was zo in staat de meest effectieve maatregelen te kiezen. Dit model is tevens de referentie waarmee metingen uit de praktijk worden vergeleken. In eerdere projecten is aangetoond dat miljoenen euro’s uitgespaard zijn door de verbeterde informatie. Energiereductie Er werd een discrepantie gevonden bij het

Prestatie-indicatoren leiden tot sneller ingrijpen waardoor maatregelen beperkt kunnen zijn. Bij grote infrastructurele investeringen zal het ontwerpteam betrouwbare informatie kunnen raadplegen, waardoor een zeer doelmatig en kosteneffectief ontwerp gemaakt kan worden.Elke beheerder zou over dergelijk informatiesystemen moeten beschikken. Royal HaskoningDHV ontwikkelt analysetools om de prestatie van transportsystemen op vele manieren te toetsen. Deze zogenoemde iWatt-analyses worden gebruikt om meetgegevens om te zetten tot nuttige informatie. Sinds kort zijn deze tools ook beschikbaar onder het Dashboard van Aquasuite, waardoor het mogelijk is voor de beheerder naast de prestatie van de zuiveringnu ook die van de transportsystemen in beeld te brengen. ▪ *) Eerste twee auteurs zijn werkzaam bij Royal HaskoningDHV. Laatstgenoemde auteur is werkzaam bij Waterschap Aa en Maas

33


W o u ter Stap el

Energie besparen willen we allemaal. Dan is het natuurlijk wel belangrijk dat de maatregelen om energie te besparen niet meer energie kosten dan dat ze opleveren. En naast Megajoules zijn ook kilo-euro’s van belang.

Investeren en besparen Elke maatregel die je treft, kost geld en energie. Daarmee wil je inhoudelijke doelen bereiken (voor de riolering hebben die betrekking op volksgezondheid, droge voeten en het milieu) en/of de efficiëntie verbeteren op het gebied van kosten en energie.

Mantra: reken het uit Het onderbuikgevoel is (te) vaak geen goede raadgever. Dat kan immers leiden tot het volgen van hypes die we een aantal jaar later met z’n allen weer de rug toekeren. Daarom geldt voor mij als mantra: ‘Als je het uit kan rekenen, moet je dat ook doen’ (en meestal is dat niet eens zo ingewikkeld). Het boekje ‘Energie en Water’ biedt daar handvatten voor. Elders in dit nummer leest u meer over deze uitgave. Hieronder een paar voorbeelden over hemelwater (waarbij ik niet pretendeer een volledig beeld te schetsen).

Energie investeren en besparen Als we het hemelwater niet meer naar de rwzi afvoeren, besparen we op pompenergie. Daar staat tegenover dat de afkoppelmaatregelen ook energie vragen. De aanleg van een wadi in een gemengd gerioleerd gebied, die gevoed wordt door hemelwater dat over straat wordt aangevoerd, vraagt per inwoner ongeveer 1.000 Megajoules (MJ) aan (primaire) energie. Hierbij heb ik gerekend met ontwerpkengetallen uit de Leidraad Riolering en per woning 5 meter regenpijp om het water naar de straat te brengen. Per inwoner wordt daardoor jaarlijks ongeveer 45 m3 minder water naar de rwzi gepompt (500 mm op circa 90 m2 per inwoner). Dat water naar de rwzi verpompen en daar verwerken zou anders circa 60 MJ per jaar kosten. Het duurt dus ongeveer 17 jaar (1.000/60) voordat de energie die nodig is om de wadi aan te leggen, is bespaard door minder water te verpompen. Als we ook meerekenen dat we bij vervanging van het gemengde stelsel met kleinere diameters kunnen volstaan, geeft dat ook een energiebesparing en is de energetische terugverdientijd korter.

Geld investeren en besparen Afkoppelen kost zo’n 25 euro per m2. Wat besparen we daarmee? Gemalen, persleidingen en rwzi kunnen wat kleiner worden uitgevoerd. Dat bespaart geld als we zouden moeten uitbreiden of (aan het eind van de levensduur) vervangen. Op korte termijn - als er niet hoeft te worden geïnvesteerd in transport en zuivering - besparen we echter alleen maar pompenergie. Hoeveel? De hierboven genoemde 60 MJ (primaire energie) per jaar per inwoner komt neer op 2/3 MJ per jaar per m2. En dat komt overeen met ongeveer 0,06 kWh aan elektrische energie. Per m2 afkoppelen, bespaar je dan jaarlijks ongeveer een eurocent. Wat is dan je economische terugverdientijd?

Kerstcalorieën Ik schrijf deze column vlak voor de feestdagen - de periode waarin we met z’n allen flink wat calorieën wegwerken aan stollen, bollen en andere zoetigheden. Ook daar valt aan te rekenen: Stel dat je 5.000 kcal extra naar binnen werkt. (Daar kom je dan ongeveer een pond van aan.) Dat komt overeen met zo’n 20 MJ. (Ik ga nu even van dat getal uit. Eigenlijk zou ik ook moeten uitzoeken hoeveel energie het kost om al dat lekkers op je bord te krijgen.) Die 20 MJ is 1/3 van wat nodig is om een heel jaar je hemelwater te verwerken. Om die 5.000 kcal er weer af te krijgen, moet ik ruim 50 kilometer hardlopen. Dat past goed in mijn voornemens voor het nieuwe jaar. Maar is het niet beter om te stoppen met sporten? Dan hoef ik minder te eten en dat bespaart al snel meer energie dan er in de waterketen voor mij wordt verstookt. En dan heb ik het nog niet over de energie die nodig is voor een aangename douche na een rondje rennen… ▪

34


Door Ha ns van A rnhem en d i p l. i n g . J ü rg en K ern * )

Firma Frank & Krah Wickelrohr GmbH heeft in samenwerking met onderzoeksinstituur FITR een leidingsysteem voor het benutten van bodem- en rioolwaterwarmte ontwikkeld op basis van het PKS wikkelbuissysteem. Omdat de opbrengst van de afvalwaterwarmte van verschillende factoren (denk aan debiet, watertemperatuur en de vulhoogte in de buis) afhankelijk is, wordt bij het PKS Thermpipe systeem ook de omliggende bodem direct rondom de buis voor de warmte-onttrekking gebruikt.

Buis wint warmte terug Je draai vinden met de kunststof wikkelbuis

De voordelen van geothermische energie zijn de continue beschikbaarheid er van en haar onuitputtelijkheid. Aan de oppervlakte (diepte <10 m) speelt - naast de straling

Afbeelding. 1: Warmtebronnen.

0,12 W/m²) heeft echter een relatief gering niveau (afbeelding 1). Rekening houdend met de aanlegdiepte van de huidige riolering kan de geothermische warmtestroom uit het binnenste van de aarde verwaarloosd worden. De warmteenergie resulteert in hoofdzaak uit de zonnestraling en het regenwater. In deze context is het daarom mogelijk de omliggende bodem rond de buis in aanmerking te nemen. Afbeelding 2 toont schematisch het verloop van het temperatuurverloop over een jaar gemeten in relatie tot de diepte.

Basis van afvalwaterwarmte van zonnewarmte (600 tot 1.000 W/m²) ook de energie-input via regen (ca. 20 W/ m²) een noemenswaardige rol. De warmte uit het binnenste van de aarde (0,05 tot

In Zwitserland worden systemen die afvalwaterwarmte benutten, al sinds vele jaren succesvol toegepast om de onafhankelijkheid van fossiele energiebronnen (en

Afbeelding 2: Bodemtemperatuur over 1 jaar gemeten.

daarmee eindige middelen) te bewerkstelligen. Daarnaast reduceert een consequent gebruik van regeneratieve energiebronnen de CO2 uitstoot, wat zal bijdragen tot het vertragen van de klimaatsverandering. De huidige, beschikbare systemen richten zich 35


hoofdzakelijk op warmteterugwinning uit afvalwater en zijn daarom afhankelijk van het aanbod evenals de zich hierdoor ontwikkelende vulhoogte in het riool. Gaat het aanbod rioolwater als gevolg van waterbesparende maatregelen in de komende

Afbeelding 3: Verlooplijn afvalwatertemperatuur.

jaren verder dalen, dan zal het warmteonttrekkingsvermogen zich overeenkomstig ontwikkelen. Het alternatief, om bij teruglopende debieten een stijgende temperatuurdaling van het afvalwater op de koop toe te nemen, kan tot problemen leiden bij de biologische processen (nitrificatie en denitrificatie) in de rioolwaterzuiveringsinstallaties. De afvalwatertemperaturen zijn sterk afhankelijk van de lozer en de tijdelijke omstandigheden. Ook de vraag of er sprake is van een DWA of een gemengd riool moet in het onderzoek naar de mogelijkheid warmte uit het riool terug te winnen meegenomen worden. Het warmtepotentieel van een hemelwaterriool is tenminste in de winterperiode duidelijk gereduceerd. De PKS wikkelbuizen van Frank GmbH bevatten levenslang dichte verbindingen, waardoor wortelingroei (vanwege de elec-

36

trolasverbindingen) en in- en exfiltratie via het riool tot het verleden behoren. De doorontwikkeling van dit leidingsysteem heeft geleid tot het product. â&#x20AC;&#x2DC;PKS Thermpipeâ&#x20AC;&#x2122; (afbeelding 4). Hierbij worden de voordelen van een betrouwbaar rioolsysteem met de voordelen van het benutten van rioolwater- en bodemwarmte gecombineerd. De voorheen uitsluitend voor de ringstijfheid gebruikte steunbuizen werden gemodificeerd en met een warmtedragend medium gevoed. Hiermee functioneert de rioolbuis als warmtewisselaar. In de praktijk werden meerdere PKS Thermpipe buizen parallel met het warmtedragend medium gevoed en zodoende met een aanzienlijk thermisch vermogen exploitabel gemaakt (afbeelding 5). De verdeling van het warmtedragendmedium geschied in een verdelerput (afbeelding 6 en 7). Hier wordt ook de hydraulische balans gerealiseerd. Bij een bivalent verwarmings-

Afbeelding 4: PKS Thermpipe.

systeem wordt de basisbehoefte meestal middels regeneratieve energie en de piekbehoefte middels fossiele brandstof verzorgd. In het onderhavige geval wordt de basisbehoefte middels afvalwater- of bodemwarmte en de piekbehoefte middels conventionele energie verzorgd. Maar ook gedurende de basisbehoefte zijn er fases waarin minder energie gevraagd wordt en de warmtepomp afgeschakeld staat. Deze fases worden gebruikt voor de thermische regeneratie van

Afbeelding 5: Thermisch vermogen.


Afbeelding 6: Verdelerput.

Afbeelding 7: Verdelerput.

de bodem rondom de buis. Deze regeneratietijd kan verkort worden door de afvalwaterwarmte. Zodoende kunnen we twee bedrijfstoestanden onderscheiden.

Pilotproject

Bedrijfstoestand 1 In bedrijfstoestand 1 is de warmtepomp actief en wordt het warmtedragendmedium door de warmtewisselaar rond de rioolbuis gepompt en energie uit het afvalwater in het riool onttrokken, waardoor het warmte dragend medium wordt verwarmd en de warmte naar de warmtepomp getransporteerd wordt. Tevens wordt het warmtedragendmedium verwarmd middels de warmte in de bodem rondom de buis (afbeelding 8). Indirect verwarmt het rioolwater de bodem rondom de buis ook nog verder op.

In het kader van een eerste bouwproject werd in Weimar (D) een deel (36 m) van een bestaand betonnen riool vervangen door het PKS Thermpipe-leidingsysteem (DN 500) vervangen. Het te verwachten warmteonttrekkingsvermogen werd op circa 20 kW gesteld. De warmte wordt voor een Sportpark (halverwarming en sanitaire

installatie vond op 11 maart 2011 plaats. In de loop van de eerste weken werd de installatie uitsluitend voor warmwatervoorziening gebruikt. De behaalde COP lag rondom 2,7 bij een warmwatertemperatuur van 65°C. Sinds kort wordt ook de verwarming ondersteunend gevoed vanuit de warmtepomp. De verwachtingen van het onttrekkingsvermogen wordt overstegen met circa 10 procent. De gerealiseerde warmteopbrengst op 1 augustus 2011 bedroeg 6.843 kW bij 340 bedrijfsuren.

Conclusie De PKS-wikkelbuizen worden sinds vele jaren toegepast in de riolering en hebben hun betrouwbaarheid in vele toepassingen getoond. Het uitbreiden van het toepas-

Afbeelding. 8: Bedrijfstoestand 1, gebruik rioolwarmte

Afbeelding. 9: Bedrijfstoestand 2, gebruik rioolwarmte

middels warmtepomp.

voor thermisch regeneren van de bodem.

Bedrijfstoestand 2 Er is geen warmtevraag, de warmtepomp is niet actief. In deze bedrijfstoestand wordt de warmte in het afvalwater gebruikt om de bodem rondom de buis ‘thermisch te laden’ (afbeelding 9). Bij een volgende situatie van warmtevraag staat een thermisch geregenereerde bodem rondom de buis ter beschikking.

voorziening) gebruikt en het gasverwarmingssysteem werd met warmtepomptechnologie (warmtepomp 26,5 kW) uitgebreid (bivalent gebruik). Het afvalwater is afkomstig van een nabij gelegen nieuwbouwwijk met circa 7.000 inwoners. De aanleg van de installatie werd in februari 2011 afgerond en de inbedrijfstelling van de warmtepomp-

singsgebied van dit product door de voorgestelde warmtewisselaarsfunctie is een economisch en ecologisch zinvolle stap in een toekomstgericht energiebeleid. ▪ *) Auteurs zijn werkzaam bij Frank GmbH.

37


Productinfo Lichtend voorbeeld:

Lijnafwatering met LED-verlichting De gemeente Olst-Wijhe heeft de Nederlandse primeur in de vorm van een combinatie van waterafvoergoot en sfeervolle verlichting op een groot plein. Dit project werd door één partij uitgevoerd. De gemeente wilde bij de realisatie van Park Wijhezicht in Wijhe een mooie aanlooproute naar het landhuis op het park met een

In opdracht van aannemer Klink Nijland GWW Raalte zorgde het civiel technisch bedrijf ACO er voor dat het water goed wegloopt en dat er een LED-verlichte lijn over het plein loopt van dorpsstraat naar landhuis. Bij de gemeente Olst-Wijhe hadden medewerkers het vaak over hun ‘landingsbaan’ als ze keken naar het proefmonster van ACO. Na die twee maanden kreeg productspecialist Fabio van Olst het bericht dat de betrokken partijen gekozen hadden voor een waterafvoergoot van cortenstaal. “Cortenstaal heeft de eigenschap dat het gaat roesten, wat het een klassieke uitstraling geeft,” vertelt Van Olst. Gecombineerd met de mysterieuze koud witte kleur verlichting, past de combinatie uitstekend bij het plein voor het statige landhuis.

Lichtend voorbeeld Voor de gemeente Olst-Wijhe was de combinatie van functionaliteit en sfeer belangrijk. “We wilden het plein voor het landhuis graag in lijn laten lopen met de Langstraat in het dorp,” vertelt Erik Trip, medewerker fysieke infrastructuur van Olst-Wijhe. “Door de LED-lijnen is dat goed gelukt. We krijgen heel veel positieve reacties. En de lichtkwaliteit is erg goed. Normaliter gaat in- en uitschakeling automatisch door een astroklok. De LED-verlichting gaat dan een uur voor zonsondergang aan en een uur na zonsopkomst weer uit. Bij evenementen is het licht gemakkelijk handmatig uit te schakelen.”

goede afwatering en sfeer-

Sleufgoten

volle verlichting. Dat is ge-

Het oog wil ook wat, maar een goede afwatering staat uiteraard aan de basis. Bij de afwateringstrengen is gekozen voor drie Fineline-strengen van totaal 78 meter en twee Smartlinestrengen van totaal 130 meter. De door het bedrijf ontwikkelde Fineline verraadt door haar minimalistische vorm niet direct haar aanwezigheid. Ze zorgt voor een adequate afwatering zonder dat daarbij het bestratingspatroon merkbaar wordt verstoord. De door het bedrijf ontwikkelde Smartline is opvallender en heeft als specifiek voordeel dat, door de afgeronde hoeken, verstopping door straatvuil wordt geminimaliseerd. De goten hebben een v-vormige bodem. “Hierdoor is er een ideale waterafvoer,” zegt Van Olst, die deze combinatie van afwatering en LED-verlichting voor een groot plein in Nederland nog niet eerder uitvoerde. “In Duitsland en België zijn deze combinaties al eerder gerealiseerd. Al is het gebruik van cortenstaal wel nieuw.”

lukt.

Degelijk materiaal

Fotocredit: Maarten Weij

Aannemer Herman Nijland van Klink Nijland GWW in Raalte is tevreden over het materiaal: “De combinatie van goot en LED-line was gemakkelijk aan te brengen. Het materiaal voldeed precies aan de gestelde eisen.” In overleg met de aannemer en de gemeente maakte het bedrijf eerst een kabel- en legplan en leverde vervolgens de kabels aan Klink Nijland, die ze op aanwijzing van ACO heeft ingegraven. Het bedrijf leverde daarna de goten, opnieuw met duidelijke instructies hoe de aannemer ze kon inbouwen. Als laatste onderdeel zijn de LED-lines geplaatst en aangesloten op de centrale schakelkast op het plein. Een goede samenwerking was essentieel voor het slagen van dit project. Het is niet zo dat dit project één op één bij een andere opdrachtgever wordt aangedragen. “We hebben maatwerk geleverd voor Olst-Wijhe. We begeleiden elk project van begin tot eind, met oog voor elk detail,” besluit Van Olst. ▪

INDEX

RIOLERING

NEDERLAND

FRANK 24 IKT Nederland 10 Insituform Rioolrenovatie 40 Keller Meettechniek 18 3Kennis 8 van Pompen 24

J A N u ari

2013

MJK Automation 10 Vakbeurs Riolering en gemeentelijk infrastructuur 39 Xylem Water & Wastewater solutions 2 Zandrecycling Nederland 24


www.vakbeursriolering.nl www.gemeentelijkeinfrastructuur.nl

05 06 juni 07 2013

Vakbeurs

jaarbeurs utrecht

Riolering

Gemeentelijke Infrastructuur


Vrn jan2013 lr  

Vrn jan2013 lr

Read more
Read more
Similar to
Popular now
Just for you