GEACTIVEERDE DAMWANDEN ALS ENERGIEBRON
Pionieren zonder koudwatervrees
Nederland, waterland. Al het water wat ons kleine landje heeft, is een bron van energie. Letterlijk. Door stalen damwanden te voorzien van collectoren, kunnen havenkades, kanaaloevers, bouwkuipen, dijken en alle andere waterkeringen ons zonder aardwarmteboringen van warmte en koude voorzien. Een concept vol potentie waar we samen met damwandleverancier Gooimeer stevig mee testen. Compagnieshaven; de innovatieve jachthaven van Enkhuizen is wel in voor een pionierend avontuur.
Een idee van tien jaar oud nu revolutionair
Het principe van geactiveerde damwanden als energiebron werd tien jaar geleden bedacht en gepatenteerd door Future Energy Technologies PLC, voorheen SPS Energy, damwandleverancier Gooimeer zag de potentie. Patrick Stoelhorst, directeur van Gooimeer: “Ik was er heilig van overtuigd dat dit mooi zou zijn. We hebben veel water in stedelijk gebied en we hebben de grootste damwanddichtheid ter wereld. Dus als het in Nederland niet werkt; dan werkt het nergens! Twee en een half jaar geleden kwam ik met Future Energy Technologies PLC, voorheen SPS Energy, in contact en besloot ik het hier in Nederland uit te gaan dragen.” Voor de kennis van geothermie en warmtepompen werd Nathan ingeschakeld. Nathan-projectleider Robert Nagelhout: “Het eerste gesprek met Gooimeer was bij ons in Zevenaar. Ook Peter Centen, Theo Bauerhuit en Gerard Bruins waren daarbij. We zagen een mooie uitdaging in het mee-ontwikkelen van het totaalconcept met de damwanden.”
Een test én de eerste opdracht
In de Enkhuizer Compagnieshaven van havendirecteur Jeroen Mulder, vonden de bedrijven een welwillende testlocatie voor het concept. Robert: “Daar zijn we toen meteen samen gaan kijken.” Jeroen was al direct zo enthousiast over het concept, dat hij naast groen licht voor de tests ook meteen de eerste opdracht gaf. Jeroen: “De damwanden waren toe aan vernieuwing en we zijn hier heel veel met verduurzaming bezig. In de toekomst wilden we het havengebouw met kantoren, supermarkt en douches, het restaurant, de watersport- winkel en de zeilmakerij gasloos gaan maken, dus het was interessant om daar nu al de eerste stappen voor te zetten.” Door corona gingen die eerste stappen echter wat harder dan gepland. Toen het havenrestaurant haar deuren moest sluiten, werd het renovatieplan naar voren gehaald. Al voordat de eerste testresultaten binnen waren, werd het restaurant als eerst gerenoveerde gebouw aangesloten op de kade. Jeroen vertelt trots: “En nu zijn we de eerste jachthaven wereldwijd waar dit wordt toegepast.”
Direct in het diepe
Patrick is Jeroen dankbaar voor zijn lef en vertrouwen: “Veel mensen zijn laaiend enthousiast over het idee, maar hebben koudwatervrees. Want naast wat kleine pilots in Duitsland, zijn er nog geen echte voorbeeldprojecten. We hebben mensen nodig die voor ons in het water springen en zijn de Compagnieshaven heel erkentelijk dat ze dat durven; zelfs al met een volwaardig project. De Mastenbar – het restaurant – is inmiddels aangesloten, de rest volgt later.” Naast een ontwerp voor de testopstelling hebben we meteen een installatie- ontwerp voor het aansluiten van de damwanden op de toekomstige warmtepompen in de verschillende gebouwen gemaakt. Met nauwelijks garanties van opbrengsten of werking van het systeem, hebben ze de damwanden laten installeren. Ze werken overal aan mee en we krijgen alle ruimte om aan onze testopstelling te werken.”
De gesloten stalen collector
Op de website van Gooimeer, dat vol vertrouwen in haar concept het merk Gooimeer Energy lanceerde, staat een heldere animatie over de werking van haar energie-damwanden. Een werking die feitelijk niet erg verschilt van de techniek die we bij Nathan al jaren toepassen. Het grootste verschil is het materiaal en de prefab productie van de collectoren. In de Almeerse Gooimeer-fabriek worden goed geleidende stalen collectoren op de stalen damwanden gelast. Op locatie worden de wanden vervolgens geplaatst en de collectoren gekoppeld. De bovenste meter damwand is niet van een collector voorzien, waardoor kleine niveauverschillen in het waterpeil geen effect hebben. In Enkhuizen werden maar liefst 72 geactiveerde damwanden, goed voor een 115 meter lange kade geplaatst, aangesloten op RVS verdelers en afgevuld met een water/glycolmengsel.
Aansluiting op de gebouwen
Robert begeleidde het proefproject van A tot Z. Hij blikt terug: “Op de kade metselde de haven zelf een put voor de twee RVS verdelers. Normaal is dit een kunststof put met een deksel, hier koos de haven voor een betonplaat als afdichting, zodat het grote havenmaterieel als kranen en heftrucks er probleemloos overheen kunnen rijden.” Nathan-partner Braakman gebruikte kunststof Uponor PE-Xa-leidingen om de geactiveerde damwanden aan te sluiten op de RVS verdelers. Robert: “Op de ene verdeler is de testopstelling aangesloten, op de andere verdeler zit het restaurant. De verdelers zijn met een PE 110 mm verzamelleiding gekoppeld waarop de haven in de toekomst haar gebouwen kan aansluiten. Na het testen wordt het één collectief systeem.” Edwin de Haan; Senior Sales Advisor van Nathan: “Met het systeem dat nu klaarligt, kan de haven stap voor stap werken aan verduurzaming. Dat doen ze heel mooi; één voor één worden de gebouwen energetisch verbeterd en met een aftakking aangesloten op deze verzamelleiding. Na het restaurant volgt de watersportwinkel en over vier jaar het hoofdgebouw. Dat kan gewoon want de energie ligt letterlijk klaar voor de deur!”
De warmtepomp testopstelling op de kade
Op de kade staat een kleine zeecontainer met een complete testopstelling die Nathan-collega Dirk van Scherpenzeel ontwierp. Hier wordt ondermeer getest hoeveel afgiftesystemen op de damwanden aangesloten kunnen worden. Robert: “Er staat een modulerende alpha innotec brine/water SWCV 122K3 warmtepomp met twee buffervaten in; één voor CV en één voor tapwater.” Jeroen: “De warmte die we overhouden wordt momenteel via een ventilator op het dak weggeblazen. Om zichtbaar te maken dat we serieus bezig zijn met duurzaamheid, willen we warme buitendouches monteren, zodat we er een beleving van kunnen maken.”
Bring it on!
Voor Nathan en Gooimeer zijn vooral de cijfers interessant. Robert: “De testopstelling is aangesloten op het net, zodat we hem op afstand kunnen besturen, monitoren en uitlezen en ook de bodem- en watertemperatuur wordt gemeten. Er waren natuurlijk al cijfers vanuit Duitsland, maar omdat we bij Nathan 25 jaar garantie op een werkend bodemsysteem geven, stonden we erop om het ook zelf te testen. Die ruimte bood de haven ons. Daar zijn we ze erg dankbaar voor!” Patrick: “De damwand is zo groot, dat het voortijdig aansluiten van de gebouwen hier in de haven zéker kan. Maar we willen feiten. Inzicht. Hoe reageert de primaire brontemperatuur bij belasting, wat voor effect hebben de seizoenen en hoeveel geactiveerde damwanden hebben we nodig voor een bepaalde opbrengst. Ik vergelijk het met een auto. Je weet wel dat hij honderd kan, maar je wilt toch weten wat zijn topsnelheid is.” Robert vult aan: “We testen vooral of de Duitse theorieën kloppen. Inmiddels hebben we twee tests gedraaid die een goed beeld hebben gegeven van wat er nou gebeurt. Er volgen nog vier tests. Tot nu toe hebben we op maximaal vermogen in continubedrijf gedraaid. De volgende tests worden onder andere aan-uit-aan-uit- tests, wat meer de daadwerkelijke werking weergeeft. In de testcontainer en op de damwanden zitten sensoren waarmee wij verschillende parameters continue meten en registreren. Zo weten wij wat er in het water en met de warmtepomp gebeurt.” Patrick knikt instemmend en besluit: “In deze fase is het belangrijk om alle numerieke modellen te valideren aan zo veel mogelijk projecten in ons land. Naast dit project hebben we een testopstelling in Delft, maar we willen nog veel meer pilots doen. Dus bring it on!”
Kansen op de grens tussen water en land
Patrick: “In Nederland moet nog zó veel kade vervangen worden. Alleen in Amsterdam gaat het al om zo’n 700 kilometer kademuur, waarvan 200 kilometer acuut is. Als ze bij de vervanging preventief kiezen voor damwanden met wisselaars erin, dan ligt de plug & play oplossing voor het verduurzamen van grachtenpanden al klaar. De meerprijs daarvoor valt reuze mee als je toch je wanden al moet vervangen. Stromend of stilstaand, diep of ondiep; op alle plekken waar water is om energie uit te onttrekken en niet te veel afstand tot de gebouwen, is dit interessant. Kademuren met veel woningen erachter, provinciehuizen aan het water; noem maar op.” Edwin: “Die locaties langs grachten zijn typische plekken waar aardwarmteboringen uitdagend of zelfs helemaal niet mogelijk zijn. Voor gemeenten is dit dan de perfecte manier om een goed alternatief voor gas te bieden.” Patrick bedenkt hardop dat er voor de vermarkting van die energie tal van rendabele constructies te bedenken zijn: “Het is een nieuw systeem op de grens tussen water en land. Het is daarom nog niet helemaal duidelijk bij wie je moet aankloppen voor een vergunning. Valt het onder eigenaarschap van waterschappen, provincie of wellicht de gemeente? We onttrekken of lozen niets, dus ik verwacht dat het geen probleem gaat zijn. Sterker nog, wie weet is het een mooie kans en kan de gemeente, provincie of waterschap de energie wel verkopen.” Als er echt geen geïnteresseerden opstaan, weet Patrick wel raad met de kans die voor het grijpen ligt: “Wie weet gaan we het zelf doen en worden wij energieleverancier. De oplossing is er, we moeten alleen even van de koudwatervrees af.”
Spontaan zin om tijdens een heerlijk dagje Enkhuizen ook de duurzame Compagnieshaven te bezoeken en te bekijken hoe de damwanden als energiebron geïntegreerd zijn ? www.compagnieshaven.nl
