De Nederlandse infrastructuur is altijd verbonden geweest met water(systemen). Zo zijn er talrijke bruggen, gemalen, sluizen en andere structuren die ons water in bedwang houden. Water vormt echter niet alleen een gevaar, maar er liggen ook veel kansen, zeker als er wordt gekeken naar energie opwekken in combinatie met water. Dit wordt ook wel Warmte-Koude-Opslag (WKO) genoemd in de technische volksmond.
WKO is echter nog een relatief onbekende manier om energie uit water te halen, veel bekendere voorbeelden vindt men in bergachtige gebieden. Zo werd er in Oostenrijk in 2022 wel 54 tot 67% van de energie opgewekt door waterkrachtcentrales[1] en in Zwitserland is dit ook bijna 60%[2]. Stuwmeren aanleggen in Limburg en op de Veluwe is echter geen duurzame of efficiënte oplossing vanwege het gebrek aan hoogteverschil, wat de voornaamste vereiste is voor energie uit waterkracht.
Desondanks is Warmte-Koude-Opslag een goede optie voor duurzame energie in Nederland. Water heeft een erg hoge soortelijke warmte, wat betekent dat er veel energie nodig is om het een paar graden op te warmen of af te koelen. Deze eigenschap maakt water eigenlijk een heel geschikte warmte “batterij”. Het idee van Warmte-Koude-Opslag is dat er diep onder de grond meerdere watervoerende pakketten zijn, die afwisselend koud en warm zijn. In de zomer kan het relatief koele water gebruikt worden om gebouwen mee te koelen, in plaats van een airco te gebruiken.[3] In de winter kan juist het warme water gebruikt worden om gebouwen op te warmen in plaats van het verstoken van gas of andere niet-hernieuwbare energiebronnen. Dit alles kost relatief weinig energie, omdat het koude water in de winter kan worden aangevuld als het omliggende oppervlaktewater koud is. Het warme water kan juist in de zomer worden aangevuld, als de uitstroom van een gebouw warm is. Op deze manier wordt de energie van de zon en onze seizoenen optimaal benut. Het plaatje hierboven illustreert hoe de warme en koude bron gebruikt worden in beide seizoenen.
De enige energie die moet worden toegevoerd is de energie die nodig is voor het oppompen van het benodigde water en het draaien van de warmtepomp. De warmtepomp gebruikt echter relatief weinig stroom, omdat de meeste energie vrijkomt door het warmteverschil van de warme (14-15 graden) en koude bron (5-7 graden). Dit warmteverschil is relatief klein, maar de warmtepomp gebruikt een grote hoeveelheid water om vervolgens een kleinere hoeveelheid water tot een hogere temperatuur te verwarmen. Als Nederland ook nog voldoende groene energie opwekt, is het mogelijk om volledig zelfvoorzienend gebouwen te verwarmen, wat veel zou bijdragen in de reductie van gasgebruik.
De grootste uitdaging voor Warmte-Koude-Opslag, is de aanleg van de infrastructuur voor deze systemen. Er moeten diepe putten (vaak tot 100 meter diep) geboord worden en de watervoerende laag moet eerst warm (en koud) genoeg worden voor de juiste temperatuurgradiënt. Dit vereist goede afstemming met verschillende belanghebbenden en de juiste communicatie met gebruikers en geïnteresseerden. Daarnaast wordt het grondwater natuurlijk veel warmer of kouder dan normaal gebruikelijk is. Er moet daarom goed gekeken worden naar plekken waar drinkwater onttrokken wordt, omdat temperatuurverschillen in dit geval problemen zouden kunnen opleveren. Daarom hebben drinkwaterbedrijven al WKO-vrije zones rondom pompstations geïnstalleerd.
Veel gemeenten en wijken zouden baat kunnen hebben bij de aanleg van een warmtenet gebaseerd op Warmte-Koude-Opslag. De potentie is ontzettend groot, aangezien in heel Nederland diepe watervoerende lagen te vinden zijn[4]. Deze innovatieve en duurzame manier van warmte opwekken kan daardoor een grote rol gaan spelen in de energietransitie, mits de juiste partijen worden aangehaakt om infrastructurele, contractuele en gebruikersafspraken te maken. Het samenbrengen van belanghebbenden en het ontwikkelen van concessies is cruciaal voor succesvolle projecten. Assets4mobility[5] vindt het belangrijk om de expertise te leveren om aan dit thema bij te dragen. Hiervoor geven we advies op inhoudelijk vlak, antwoorden op contractuele vragen en strategische adviezen voor management. Op deze manier kan Nederland weer een stukje duurzamer ingericht worden met behulp van ons nationale handelsmerk: Water!
[1] https://www.advantageaustria.org/
[2] https://www.swiss-spectator.ch/nl/nederlands-grimselpas/
