Combinatie van Warmte- en Koudeopslag en stadswarmte

Tekst: Ton van Leeuwen, Leene Communicatie bv

De woningen in de nieuwe, honderd meter hoge woontoren Justus, worden straks verwarmd en gekoeld met een combinatie van een lokale Warmte- en Koudeopslag (WKO) en een warmtenet. Foto; Erwin van Amstel.

De oplevering van Justus staat gepland voor de zomer van 2024. Het gaat om 224 twee- en driekamerappartementen, in grootte variërend tussen de 45 en 78 vierkante meter. In de naastgelegen laagbouw komen ook nog 65 appartementen en op de begane grond van de woontoren is ruimte voor onder meer horeca, fitness en maatschappelijke functies. “Om verschillende redenen zien we dit als een voorbeeldproject”, vertelt Ontwikkelmanager Max de Vries van J.P. van Eesteren. “De parkeergarage wordt bijvoorbeeld relatief klein, wat past bij de autoluwe invulling van de Sluisbuurt. Daarnaast krijgt het gebouw in meerdere opzichten een ‘groen’ karakter. Zo worden de daken voorzien van beplanting en zal de woontoren als eerste gebouw in de Sluisbuurt worden aangesloten op een nieuw ondergronds afvaltransportsysteem.”

Keuze voor hybride WKO

Ook op het gebied van energievoorziening is Justus een bijzonder project. Dat komt onder meer door de keuze voor de hybride WKO. Commercieel projectmanager Stijn Westerbeek van Vattenfall legt uit hoe het werkt: “In de winter wordt er grondwater opgepompt uit een ondergrondse warmtebron en met behulp van een warmtepomp gebruikt om woningen te verwarmen. In de zomer kan het koude water gebruikt worden om de woning te koelen. Het water in de vloerleidingen warmt daardoor op en die warmte belandt weer in de warme bron.”

Het warmtenet is daarbij een aanvulling, legt hij uit. “Het retourwater van 30 graden warmen we op met zowel de warmtepomp als met stadswarmte zodat het geschikt is voor tapwater in de woningen. Door deze combinatie heeft de warmtepomp een beter rendement, wat goed is voor de duurzaamheid. Daarnaast gebruiken we de stadswarmte bij extra koud weer voor extra vermogen. Het warmtenet vormt dus een aanvulling en tevens een back-up voor extra leveringszekerheid.”

Boring ten behoeve van aanleg WKO.

BENG-eisen

De keuze voor een hybride WKO helpt Van Eesteren aan de BENG-eisen te voldoen. Een groot deel van de energie voor verwarming en koeling van het gebouw wordt met behulp van de ondergrondse opslag immers hergebruikt. Naast de BENG-eisen moet het gebouw ook voldoen aan de zogeheten TOjuli-eis. De Vries: “Die schrijft voor dat we de gevolgen van opwarming door zoninstraling moeten verkleinen voor bewoners. Dat kan bijvoorbeeld door het raamoppervlak in het ontwerp te beperken. Maar het nadeel daarvan is dat het ons architectenbureau belemmert bij het ontwerp.”

”De hybride WKO is een ideale oplossing voor deze woontoren. Je ziet er niets van, in tegenstelling tot bijvoorbeeld een airco, maar hebt er als bewoner wel de voordelen van. Het enige wat bewoners in de woning van de installatie merken en zien, is de afleverset van Vattenfall waarmee zij de temperatuur regelen.”

Ontwerp op koudevraag

De warmtepomp staat in een centrale technische ruimte in het gebouw, waar ook de aansluiting op het stadswarmtenet staat. Westerbeek: “Omdat de hybride WKO wordt ontworpen op de koudevraag van het nieuwbouwproject, is er een relatief kleine warmtepomp nodig.” Ook de ondergrondse bronnen hoeven bij een WKO-systeem minder groot te zijn. “De kans dat warme en koude bronnen zich onbedoeld mengen is daardoor kleiner. Binnen hetzelfde gebied kunnen zo meer complexen aangesloten worden.”

Vattenfall is in dit project de eigenaar van het gehele hybride WKO-systeem, inclusief de WKO-centrale en de aansluiting op het warmtenet. “Voor het onderhoud hebben we meerjarenafspraken gemaakt met twee gespecialiseerde partijen”, legt Westerbeek uit. “Zij leggen ook het hele systeem voor ons aan en hebben dus alle kennis. Als er een keer iets mis is met de installatie, lossen wij het samen met deze partijen op. Bewoners hebben er geen omkijken naar.”

De Vries is positief over de samenwerking met Vattenfall én de gemeente Amsterdam. “Het hielp enorm dat we op tijd zijn gestart en vanaf het begin alle partijen aan tafel hadden. Vattenfall regelde de omgevingsvergunning voor de hybride WKO én sprak met ons architectenbureau, De Architekten Cie. Dat ging in het bijzonder over de locaties van de leidingen voor de hybride WKO. Hierdoor wisten de architecten snel waar deze moesten komen en hoefden we ze niet nog op een later moment in te passen. Dat scheelde kostbare tijd. Er zat maar anderhalf jaar tussen de start van het ontwerp en de start van de bouw. Terwijl dit meestal drie tot vier jaar duurt.”

Aanleg hybride WKO met aansluiting op warmtenet.

Minimum aantal woningen

Een hybride WKO is beschikbaar in de gebieden waar Vattenfall stadswarmte levert en waar het mogelijk is lokale grondwaterbronnen te realiseren. In de Sluisbuurt – een concessiegebied van Westpoort Warmte (een samenwerking tussen Vattenfall en de gemeente Amsterdam) – bleek die mogelijkheid er te zijn. Ook het aantal woningen bepaalt of een hybride WKO een reële optie is. Westerbeek: “Om een hybride WKO financieel aantrekkelijk te realiseren, hanteren we de vuistregel dat er in een project met een hybride WKO minimaal 150 woningen zijn gepland. Maar hoe meer woningen, hoe voordeliger voor de ontwikkelaar. Dankzij het extra vermogen vanuit stadswarmte kunnen we op één technische ruimte tot 2.000 woningen aansluiten met maar één bron.”

Vattenfall berekent de totale benodigde investering voor het hybride WKO-systeem voor de ontwikkelaar in de vorm van een projectspecifieke bijdrage. Met de 289 woningen in Justus pakte de rekensom voor Van Eesteren gunstig uit. De Vries: “Voor onze koper, Achmea Real Estate, is het natuurlijk belangrijk dat het wonen betaalbaar blijft.” Bewoners sluiten een contract met Vattenfall af voor de levering van stadswarmte en comfortkoeling. Westerbeek: “Voor zowel warmte als comfortkoeling betaalt de bewoner tarieven die door de overheid worden gereguleerd, dus bewoners zijn beschermd.”

Steeds meer interesse

Hittestress door klimaatverandering wordt een steeds belangrijker thema. Westerbeek: “Ook gemeenten hebben te maken met thema’s als energiearmoede en klimaatverandering en zien een hybride WKO als een bewezen en betaalbare oplossing om aardgasvrij te worden en tegelijkertijd als een antwoord op hittestress. De uitdaging voor ons zit nu vooral in de beschikbaarheid van technische mensen en de ruimte onder de grond. Want het wordt wel steeds drukker daar.”

Voor netbeheerders en gemeentes die worstelen met netcongestie is daarnaast de kleinere belasting op het elektriciteitsnet zeer welkom. “Onze hybride WKO-oplossing heeft geen zware elektriciteitsaansluiting nodig en vraagt daarmee tot 70% minder capaciteit van het net dan een conventionele WKO-installatie.” Vattenfall ziet ook dat de hybride WKO een belangrijke bijdrage levert aan haar eigen ambitie om fossielvrij leven mogelijk te maken. “De grondwaterbronnen van een hybride WKO zijn lokale, fossielvrije bronnen. En de warmtenetten van Vattenfall gaan we in de nabije toekomst steeds meer aan duurzame warmtebronnen koppelen. Dat betekent dat de warmte en koude van een hybride WKO ook stapsgewijs duurzamer wordt. Zonder dat klanten hier iets aan hoeven te doen.”