Woon-, Zorg- en Dienstencentrum Bethanië beter in balans met energie

De installatie voor Warmte-KoudeOpslag (WKO) van Woon-, Zorg- en Dienstencentrum Bethanië in Mierlo had een koudeoverschot van bijna 60%. Sweco stelde in een onderzoek de oorzaken vast. Daaruit bleek dat het WKO-systeem moest worden geoptimaliseerd. Daarvoor is een effectenstudie uitgevoerd en werd op basis van de studie de vergunning aangepast. Het resultaat? Een betere energiebalans, toename van de duurzaamheid en lagere exploitatiekosten.

Compaen Wonen, locatie Bethanië te Mierlo, heeft sinds 2008 een WKO-systeem. Dit systeem bestaat uit een warmtepomp gevoed vanuit open bodembronnen en uit gasgestookte cv-ketels. De cv-ketels zijn bedoeld om aan de extra warmtevraag in de winter te kunnen voldoen. De Omgevingsdienst Zuidoost-Brabant constateerde tijdens een controle in 2016 dat de bodem-energiebalans op het gebied van warmte-koudeopslag slechts 38% was, terwijl deze in 2018 ruim 90% zou moeten zijn. Zonder maatregelen was het onmogelijk om dit percentage te halen. Vanwege goede ervaringen en opgebouwd vertrouwen koos Joost Lobee, directeur/bestuurder Compaen Wonen, ervoor om dit vraagstuk voor te leggen aan Sweco. Lucia Kleinegris, senior adviseur en projectleider, en Michael Afanasyev, adviseur Geohydrologie, gingen hiermee aan de slag.

DUURZAAMHEIDSGEHALTE EN KOSTEN IN BALANS
Om de juiste oplossing te bieden, begon Sweco met een vergelijkend onderzoek. Dit om de bodemenergiebalans te verbeteren. De vergelijking werd gemaakt op effecten door minder warmtevraag van de duurzame installatie of meer warmtetoevoer aan de bodem. Michael Afanasyev: “Een aantal oplossingen waren op voorhand aan ons voorgelegd. Deze zouden de onbalans verhelpen maar deden af aan het duurzaamheidsgehalte of waren kostentechnisch ongewenst. De meest efficiënte oplossing zat hier niet tussen. Dit bleek namelijk een combinatie van maatregelen te zijn: plaatsing van een dry-cooler in combinatie met het verhogen van het brondebiet.”

EXTRA WARMTE IN DE ZOMER OPVANGEN
“Met de dry-cooler op het dak wordt extra warmte in de zomer opgevangen en aan de bodem toegevoegd. Hierdoor gaat er meer warmte de bodem in. De hoeveelheid water naar de bodem (brondebiet) is verhoogd. Dit zorgt ook voor meer warmte naar de bodem. De aangezogen lucht van de dry-cooler is in het voor- en naseizoen de bron van de warmtepomp. Hierdoor hoeft minder warmte aan de bron onttrokken te worden. Voorwaarde is dat het niet te koud moet zijn. Om deze oplossing in de praktijk te brengen, hielpen we met de aanvraag voor een nieuwe vergunning voor de Waterwet. Daarvoor voerden we ook de effectenstudie uit. Toen deze binnen was, hebben we een dry-cooler laten installeren die voldeed aan de visuele kwaliteitsimpact. Als laatste zijn de bewoners gemotiveerd om juist meer koude op te wekken. Dit omdat zij gezien hun generatie dit zien als een luxe en schadelijk voor milieu, terwijl het in dit geval helpt het gebouw duurzamer te maken.”

VERBETEREN VAN WKO-SYSTEMEN IS MAATWERK
De sleutel tot succes? Volgens Lucia Kleinegris is dat de multidisciplinaire aanpak: “Er zijn (regel)technische aanpassingen uitgevoerd en de akoestische studie leverde inzicht in de effecten voor het nabuurschap. Energetische en financiële consequenties in de vorm van exploitatieberekeningen gaven inzicht in kostenefficiency en duurzaamheid, door aandacht voor gedragsverandering werd meer koudeafname gestimuleerd, een geohydrologische modelstudie gaf de inschatting van de effecten op de bronbalans en er is een juridisch traject doorlopen om de vergunning aan te passen.”

BALANS IN DE BODEM CREËREN
Vanwege de functie van het gebouw (wonen voor ouderen) is een volledige bodembalans niet te behalen. Er is immers veel meer warmtevraag dan koudevraag. Om toch balans in de bodem te creëren moet er veel met de ketel worden bijgestookt. Dat is natuurlijk niet de bedoeling. Door de dry-cooler en de vergroting van het koude brondebiet kan Compaen Wonen met haar WKO-systeem voldoen aan de nieuwe vergunning met opname van een beperkte onbalans. De inspanningen om de onbalans uit het verleden te herstellen zou energetisch en kostentechnisch niet realistisch zijn. Lucia verduidelijkt: “Je kunt extra gasketels aan zetten om de bodem in balans te houden, maar waarom heb je dan een duurzame installatie?” Dit project bewijst dat we slecht functionerende WKO-systemen kunnen herstellen en dat geen systeem hetzelfde is. Maatwerk is nodig om functionerende WKO-systemen te verbeteren. Het is een serieuze uitdaging om verbeteringen energetisch en kosten-efficiënt te realiseren. Dit zijn juist de uitdagingen die dit werk zo leuk maken.

OVER WKO-SYSTEMEN IN NEDERLAND
In Nederland liggen duizenden warmte-koudeopslag systemen. Helaas is de werking van deze systemen vaak niet optimaal. Zo’n 70% functioneert slecht of onder de maat. Veel systemen hebben te maken met een significante thermische onbalans: er wordt meer warmte (of koude) aan de bodem onttrokken dan geinjecteerd. Dat terwijl er volgens de vergunning in de ondergrond een balans moet zijn tussen warmte en koude. Bij teveel warmtetoevoer in de bodem kan dit ongewenste microbiologische consequenties hebben. Ook is er regeltechnisch veel af te dingen op de kwaliteit waardoor het energierendement te wensen over laat. En dat terwijl we juist werken aan een duurzamere omgeving.

MEER WETEN?
Wilt u meer weten over dit onderwerp of wilt u weten hoe wij u kunnen helpen om uw installaties te optimaliseren? Neem dan contact op met Lucia of Michael.

Lucia Kleinegris
Senior adviseur en projectleider
T 06 5356 9259
E lucia.kleinegris@sweco.nl

Michael Afanasyev
Adviseur geohydrologie
T 06 1202 6229
E michael.afanasyev@sweco.nl

MEER INFORMATIE
Energie

TREFWOORDEN
Duurzame energie, energiebesparing, Compaen Wonen, warmte-koudeopslag, WKO-systeem, warmtepompen