Als abonnee heb je toegang tot alle artikels op BOUWKRONIEK.be

Duurzaamheid

Riothermie: leasebare groene energie

De zoektocht naar groene warmtebronnen als alternatief voor de klassieke, fossiele brandstoffen zit in een stroomversnelling. Twee voor Vlaanderen recente, maar veelbelovende alternatieve warmtebronnen zijn het afvalwater in onze rioleringsnetten en het gezuiverde water op onze rioolwaterzuiveringsinstallaties. Dit biedt voldoende vermogen om woongebouwen, kantoren en zelfs zwembaden of warmtenetten van de nodige energie te voorzien.

Riothermie leasebare groene energie 1
Aquafin - Frederik Beyens

De uitdaging om het primair energieverbruik in ons land te verduurzamen, is nog bijzonder groot weet Frederik Loeckx van Flux50. “In 2021 hadden we een primair energieverbruik van 1501 petajoule (PJ). Amper 9,5% daarvan werd op duurzame wijze gegenereerd. Maken we de vertaalslag naar Vlaanderen, dan gaat 55% van het totale energieverbruik naar verwarming en is amper 6% daarvan van groene oorsprong. Het verduurzamen van onze verwarmingsenergie is dus een niet te onderschatten opgave. Riothermie kan een deel van die behoefte op een relatief eenvoudige manier invullen. Dat blijkt uit de eerste praktijkcases in ons land.”

 

Eenvoudig en snel

Riothermie is niet meer of minder dan het winnen van thermische energie uit afval- of effluentwater, dat is het gezuiverde water dat een rioolwaterzuiveringsinstallatie verlaat. “En het mooie eraan is, dat het een relatief eenvoudige techniek is”, opent Maarten Raemdonck, manager innovatie bij Aquafin. “Om warmte uit afvalwater te recupereren, volstaat het om een warmtewisselaar in de rioleringsbuizen te installeren. Dat kan met een vrij beperkte impact en in een minimum van tijd. Interessant is dat het geleverde vermogen relatief goed is. De geleidervloeistof in de warmtewisselaar zal de warmte of koelte van het afvalwater via een buizennet naar een of meerdere warmtepompen in het gebouw transporteren.”

 

Enorm volume beschikbaar

Riothermie wordt in België momenteel als een restwarmtetoepassing beschouwd. Er lopen echter gesprekken om deze energie (naar analogie aan de Europese regelgeving) als een groene bron te definiëren. Dat zou een positieve invloed hebben op eventuele subsidies en de EPB/EPC-berekeningen. Aquafin is alvast een grote aanhanger van de techniek en ziet heel wat potentieel in zijn eigen infrastructuur. De waterzuiveringsspecialist heeft vandaag om en bij de 6000 kilometer collectoren en meer dan 300 rioolwaterzuiveringsstations in exploitatie. Daarnaast beheert het ook ongeveer 1 op 3 gemeentelijke en stedelijke rioleringsnetten. Hiermee biedt Aquafin een groot potentieel aan hernieuwbare energie, want afvalwater wordt constant geproduceerd. Weliswaar bepalen het beschikbare vermogen (de hoeveelheid afvalwater in de collector en de temperatuur ervan) alsook de afstand tot het rioleringsnet of het financieel interessant is om riothermie toe te passen.

 

Twee soorten riothermie

Niet alleen het afvalwater in de rioleringsbuizen bevat energie. Ook het gezuiverde water dat de rioolwaterzuiveringsinstallatie verlaat, biedt mogelijkheden om er thermische energie uit te winnen. “Daarom onderscheiden we twee types riothermie”, aldus Maarten Raemdonck. “De meest gekende is die waarbij we een warmtewisselaar in het rioleringsnet (afvalwater) aanbrengen. De tweede biedt echter een groter potentieel: daar gaan we de warmte onttrekken aan het gezuiverde water dat de rioolwaterzuiveringsinstallatie verlaat. Het beschikbare vermogen is een belangrijk onderscheid tussen de twee oplossingen. Wanneer we afvalwater als bron gebruiken, is - afhankelijk van het debiet in de collector - een vermogen van 50 tot 600 kW mogelijk. In uitzonderlijke gevallen – bij hoge debieten in stedelijke omgevingen – is zelfs 1 MW haalbaar. Hierdoor wordt bij riothermie op basis van afvalwater doorgaans met één enkele afnemer gewerkt. Deze zal het volledige vermogen benutten om een kantoorgebouw, een zwembad of een wooncomplex van 15 à 20 appartementen te verwarmen of te koelen. In het geval van een rioolwaterzuiveringsinstallatie is het in stedelijke gebieden mogelijk om een vermogen tot 15 MW aan het effluentwater te onttrekken. Hierdoor kan riothermie de nodige energie leveren om een warmtenet te bedienen. In dergelijke gevallen sturen we het effluentwater door een warmtewisselaar om de nodige ΔT te onttrekken, waarna die energie vervolgens met behulp van een warmtepomp wordt opgewaardeerd. De warmtepomp staat in dit geval dus aan onze zijde, in een gebouw op de RWZI van Aquafin.” Let wel: de hoeveelheid energie die aan het afvalwater kan worden onttrokken, is niet oneindig. Het waterzuiveringsproces is een biologisch proces waarbij de bacteriën een bepaalde temperatuur nodig hebben om hun werk optimaal te doen. Tegelijkertijd produceren deze organismen ook warmte tijdens hun zuiveringswerk. Aquafin waakt nauwgezet over die temperaturen om te verzekeren dat de rioolwaterzuiveringsinstallaties optimaal blijven werken. Dat is meteen de reden waarom het aantal afnemers op een collector beperkt is.

 

Via leasingformule

Warmte uit afvalwater recupereren, is zowel ecologisch als economisch een interessant verhaal. De blijkt uit de eerste praktijktoepassingen in zowel Brussel als Vlaanderen. Omdat het potentieel niet oneindig is, wil Aquafin een gelijk speeldveld creëren voor iedereen die concrete plannen heeft om via riothermie koeling of warmte af te nemen. Maarten Raemdonck daarover: “De warmtewisselaar blijft onze eigendom. Wij beheren en onderhouden deze en stellen de warmte ter beschikking via een leasingmodel met een looptijd van 25 jaar. Om voor deze energiebron in aanmerking te komen, moet aan vijf voorwaarden voldaan zijn. Er moet sprake zijn van een minimumafname en een duidelijk tijdspad richting realisatie. Die worden vastgelegd in een bindend contract waarin de taken van Aquafin duidelijk beschreven staan. De afnemer betaalt tot slot een vergoeding indien het contract niet wordt uitgevoerd.”

Benieuwd naar het potentieel van riothermie in jouw project? Controleer de haalbaarheid op de potentieelkaart via www.riothermie.be

Riothermie in de praktijk

Afgelopen jaar nam Aquafin zijn vernieuwde hoofdzetel in gebruik, een toonbeeld van duurzaamheid en de nieuwe manier van werken. En – hoe kan het anders – de waterexpert paste hier zelf het concept van riothermie toe voor het verwarmen en koelen van de bijna energieneutrale campus. “De warmtewisselaar is geïntegreerd in het rioleringsnet dat door de straat loopt. De collector met een diameter van 1800 mm verzamelt het afvalwater van 22.000 inwoners van Aartselaar en omgeving. Concreet hebben we daarin een warmtewisselaar van 78 meter geplaatst. Deze bestaat uit inox schelpen en onttrekt over die afstand ongeveer 1°C aan het afvalwater. Het glycolcircuit brengt deze energie naar twee warmtepompen, zodat gelijktijdig kan worden verwarmd en gekoeld”, licht Maarten Raemdonck toe. De energie die de 78 meter lange collector verzamelt, levert drie vierde van de totale verwarmingsbehoefte van de Aquafincampus en een nog groter deel van de benodigde koelenergie.

 

 

Verwarming

Koeling

Energievraag gebouw

229 kW

218 kW

COP warmtepomp

4,2

5,5

Energievraag afvalwater

174,5 kW

269 kW

Primair circuit

20% glycol

20% glycol

Temperatuurregime warmtewisselaar

4,5/7,5°C

30/25°C

 

Groep Van Roey realiseerde de renovatie van het hoofdkantoor. De innovatiemanager van deze aannemer, Jona Michiels, stelt dat riothermie qua implementatie een eenvoudig verhaal is. “Aquafin brengt de leidingen vanaf de warmtewisselaar tot aan de perceelsgrens. Daar sluiten wij de leidingen aan die we als aannemer hebben gelegd, installeren de warmtepompen en regelen de installatie in. Het is heel vergelijkbaar met een BEO-lussysteem, alleen komen er geen boringen of vergunningen bij te kijken. De demarcatie van de verantwoordelijkheden bij riothermie is dus heel helder. Het installeren van de warmtewisselaar in de collector heeft overigens geen invloed op de werf: de planning en logistiek blijven identiek en er komt geen extra hinder bij te kijken.”

Nieuwsbrief

Wens je op de hoogte te blijven van inzichten, projecten, trends en evoluties in de bouwsector? Schrijf je nu in blijf up-to-date!


Bouwprojecten