Een trias territoria benadering voor effectievere WKO-systemen
In dit artikel beschouwen ERDH-experts Matthijs de Gooijer, Simone van Raaij en Marko Markamp vanuit het perspectief van de Trias Territoria het effectief koppelen van Warmte-Koude-Opslag-systemen. Daarbij putten zij uit de ervaringen van ERDH in het Haagse centrumgebied.
Feestelijke ingebruikname WKO-koppeling B20-B30
Op 10 oktober 2024 vond de feestelijke ingebruikname van de koppeling tussen de Warmte-Koude systemen van de gebouwen aan de Bezuidenhoutseweg 20 en 30 plaats. Deze mijlpaal is aanleiding voor een reflectie op de unieke aanpak van EnergieRijk Den Haag waarmee de koppeling is gemaakt: de Trias Territoria. Hoe heeft deze aanpak bijgedragen aan het succes van de koppeling tussen de twee gebouwen? We beschrijven dit aan de hand van de casus aan de Bezuidenhoutseweg en aan de Koningskade in Den Haag. De belangrijkste les van de Trias Territoria en de rol die ERDH speelde, is de inzet op de koppelingen tussen partijen, alvorens installaties te koppelen. In dit artikel vatten we de inzichten samen en verwijzen we naar ERDH-handreikingen en inzichten.
Wat is de Trias Territoria?
De Trias Energetica is een afwegingskader om te komen tot een zo duurzaam mogelijke energievoorziening op gebouwniveau die energie-efficiënt en kosteneffectief is. De stappen van de Trias Energetica dienen als de basisvuistregels bij het duurzaam ontwerpen van gebouwen. In tegenstelling tot de Trias Energetica, waarbij de focus is op het gebouw, wordt er bij de Trias Territoria naar het gebied gekeken en de kansen voor verduurzaming van het (lokale) energiesysteem. Met deze aanpak wordt ingezet op de toenemende maatschappelijke vraag naar slimme en integrale energiesystemen, ingegeven door de beperkingen rondom traditionele energiesystemen.
Deze nuances t.o.v. de Trias Energetica zijn terug te vinden in de stappen van Trias Territoria:
- verminder energievraag op gebouw niveau;
- gebruik en deel lokale energiebronnen in de directe omgeving;
- koop (zo nodig) samen duurzame energie in vanuit de regio.
ERDH vertrekt bij de visie dat met een gebiedsgerichte aanpak grotere stappen kunnen worden gezet in de energietransitie en zo de klimaatdoelen versneld binnen bereik komen.
Zie ook de Handreiking Trias Territoria of een van de drie wetenschappelijke publicaties.
Warmte-Koude-Opslag: de toegevoegde waarde van de Trias Territoria
Vanuit Trias Energetica wordt gekeken naar gebouwgebonden oplossingen, bijvoorbeeld een Warmte-Koude Opslag-installatie (WKO). Een WKO kan een oplossing zijn voor een duurzame verwarming en koeling van gebouwen. In de praktijk is er vaak sprake van een onbalans in de WKO door verschillen tussen de warmte- en koude vraag van het gebouw.
Die balans is te herstellen door het systeem:
- extern aan te vullen of
- met een regeneratievoorziening te balanceren.
In het eerste geval wordt er een beroep gedaan op een andere, vaak minder duurzame energiebron zoals aardgas, om het tekort aan warmte of koude te vullen. In het tweede geval wordt geïnvesteerd in in een extra voorziening om warmte of koude aan het systeem toe te voegen.
In beide gevallen wordt inefficiënt gebruik gemaakt van duurzame energie. Een gebouwgebonden WKO is een kostbare investering, met mogelijk aanvullende energiekosten of investeringen. Dit betekent dat hoewel de Trias Energetica inzet op maximaal gebruik van de duurzame bron, het een WKO-systeem suboptimaal maakt vanwege de mogelijke onbalans voor de eindgebruiker.
De Trias Territoria kan hier een verschil maken. Wanneer een WKO wordt benaderd vanuit het gebiedsperspectief wordt de scope aan mogelijkheden om het systeem te balanceren vergroot. Zo kan ook worden gezocht naar alternatieven voor bovenstaande uitdagingen. Er wordt hierbij gezocht naar kansen binnen het gebied, gericht om de balans in een gedeeld energiesysteem te herstellen. Dit kan door systemen te koppelen en de warmte en koude tussen gebouwen te delen.
Het toepassen van de Trias Territoria op WKO-oplossingen biedt in theorie voordelen; de energie wordt zoveel mogelijk in het lokale systeem gehouden en zo optimaal mogelijk ingezet. De balans wordt hersteld wanneer het andere gebouw het ‘energieoverschot’ nuttig kan inzetten. Zo wordt de energie in het gebied efficiënter gebruikt en worden hoge kosten en andere gebouwinvesteringen bespaard.
Casus 1 Bezuidenhoutseweg 20 en 30: balanceren van WKO-systemen
De aanleiding voor deze verkenning van een WKO-koppeling betrof de WKO-installatie van Bezuidenhoutseweg 30 (B30) een warmtetekort had; er was onbalans in het systeem. Vanuit de tweede stap in de Trias Territoria, Benut hernieuwbare energie uit de directe omgeving, is verkend of de WKO onbalans van B30 hersteld kon worden met warmte van Bezuidenhoutseweg 20 (B20). Ook B20 had een onbalans door een tekort aan koude, waardoor de installaties elkaar in potentie zouden kunnen aanvullen. Met de WKO-koppeling levert B30 in de zomer koude aan B20 en krijgt daar, na het koelen in B20, warmte voor terug. Die warmte slaat B30 op in de WKO zodat daar voldoende warmte is voor een volledige winter. B20 neemt alleen koude af als B30 dat ‘over’ heeft. Als er geen aanbod van koude is vanuit B30, gebruikt B20 haar eigen koelmachine. Het resultaat is een duurzamer energiesysteem voor beide gebouwen en een geoptimaliseerde inzet van beide WKO-installaties door de koppeling tussen de gebouwen.
Vanuit de Trias Territoria is gezocht naar een gebiedsoplossing met een koppeling tussen B30 en B20. Eerdere lessen voor de businesscase van WKO-netten onderschrijft het belang van een benadering die het gebouw overstijgt en naar clusters van gebouwen te zoeken die qua locatie en energieprofiel op elkaar aansluiten. Door te kijken naar nabijgelegen gebouwen zijn mogelijk bovengrondse koppelingen te maken daar waar er beperkte ruimte is in de ondergrond.
De totstandkoming van de koppeling werd intensief begeleid door ERDH, onder andere door een heldere rolverdeling van de betrokken partijen vooraf af te spreken. Organisatorische factoren zoals de zorgen over onzekerheden of verschillende technische kennis van actoren, konden zo in een vroeg stadium worden herkend en geadresseerd om een gelijk speelveld te creëren voor een constructieve verkenning.
De timing van de verkenning was ook positief voor het eindresultaat. De beheerder van B30 signaleerde tijdig de onbalans in het gebouw, terwijl bij B20 sprake was van een stabiele en flexibele situatie voor de warmte-koude voorziening. Hierdoor stond de afweging van de koppelkansen niet onder druk en was er voldoende tijd de belangen in kaart te brengen. Door niet gehaast, maar wel gecommitteerd de opties te verkennen konden knelpunten worden besproken voor een zo breed mogelijk gedragen oplossing.
In de animatie wordt het uitwisselen van warmte en koude tussen B20 en B30 inzichtellijk gemaakt.
De animatie in deze video toont de werking van de koppeling tussen de verwarmingssystemen van Bezuidenhoutseweg 20 en 30 aan de Warmte-Koude-Opslag van nummer 30.
Casus 2 Provinciehuis Zuid-Holland en BNG Bank: gebiedsgerichte samenwerking
Een succesvolle verkenning hoeft niet tot een (succesvolle) implementatie te leiden. Dit was het geval aan de Koningskade. Hier werd verkend of de WKO-installatie van het provinciehuis van Zuid-Holland gekoppeld kon worden aan het gebouw van de BNG Bank. De BNG Bank had namelijk plannen voor een grootschalige verduurzaming van hun pand en was opzoek naar een duurzame warmtebron. Het hoofdgebouw van het provinciehuis is in 2022 grootschalig verduurzaamd waardoor de warmtevraag is afgenomen. De provincie Zuid-Holland had daardoor te maken met een warmte-overschot van de WKO-installatie, en zou daarom de overtollige warmte kunnen delen met de BNG Bank.
Ook hier was stap 2 van de Trias Territoria het leidende principe: benut hernieuwbare energie uit de directe omgeving.
Deze verkenning onderscheidt zich van de eerste casus (de koppeling tussen B20-B30) waarin een duidelijke onbalans speelde in warmte- en koude vraag tussen de gebouwen B20 en B30. Ook zijn de gebouwen van de provincie Zuid-Holland en de BNG niet naast elkaar gelegen, zoals bij B20 en B30, maar tegenover elkaar met daartussen een kruispunt, een gracht en een tramlijn. Dit zorgde voor meer technische uitdagingen.
Door het publieke karakter van de BNG Bank en de provincie, konden belangen duidelijk met elkaar gedeeld worden en liep de verkenning open en transparant. Ook zagen beiden partijen het belang in van de leerlessen van een WKO-verkenning, hetgeen bijdroeg aan de verkenning.
ERDH had een faciliterende rol tijdens het proces en bracht inhoudelijke kennis op tafel. Gedurende het proces werden de mogelijkheden verkend en inhoudelijke vragen uitgezocht waardoor er meer inzicht kwam in de mogelijkheden. Zo werden belangrijke voorwaarden voor een WKO-koppeling uitgewerkt, met een focus op de daadwerkelijke aansluiting tussen het overschot van de warmte van het provinciehuis en de warmtevraag van BNG Bank, de business case en de technische mogelijkheden (waaronder de beschikbare ruimte in de ondergrond). Deze aspecten moesten helder in kaart worden gebracht voordat er een go/no go moment kon plaatsvinden.
Uiteindelijk is de keuze om niet voor een WKO-koppeling te gaan dan ook gebaseerd op deze inzichten. Wegens de infrastructuur die tussen de twee gebouwen in ligt bleek een koppeling financieel en technisch uitdagend. Daarbij is er in Den Haag sprake van een zeer krappe ondergrond, ook tussen de panden van de provincie en de BNG. Wil men beslag leggen op de schaars beschikbare ruimte, dan is daar een sterke meerwaarde voor nodig hetgeen bij deze casus onvoldoende bleek.
Door dat gedurende het proces beiden partijen open en transparant waren en beschikbare informatie werd gedeeld, kon er uiteindelijk worden gekomen tot een onderbouwd besluit waar alle belangen in meegenomen konden worden. Dit leidde er toe dat het uiteindelijke besluit, het niet realiseren van een WKO-koppeling, breed gedragen werd door de stakeholders en er waardering was voor de opgedane inzichten.
Conclusie: geleerde lessen met de Trias Territoria
Behalve dat de Trias Territoria de technische kansen in beeld heeft gebracht voor een gebiedsgerichte verduurzaming, is gebleken dat de voornaamste bijdrage hiervan het organiseren van de betrokken gebiedspartner is. Uit casus 2 blijkt dat hoewel de koppeling technisch mogelijk is, dit niet de beste keuze was voor het gebied. Interessant is bovendien dat de partijen in het gebied niet alleen vanuit hun eigen belang handelden, maar ook inzagen hoe zij een bijdrage konden leveren aan de directe omgeving. Daarbij speelde een afgevaardigde van ERDH de neutrale positie van een gebiedsregisseur. Voor deze rol was het belangrijk om het gevoel van eigenaarschap bij de partijen zelf te houden.
Qua proces bood de Trias Territoria dus vele voordelen, maar dit vervangt niet de technische informatie die ook nodig is. Zo is een belangrijke inhoudelijke les om de ruimte in de ondergrond vroegtijdig in kaart te brengen. Ook andere informatie over bijvoorbeeld het presteren van de installaties en de verduurzamingsplannen voor de betrokken gebouwen waren niet altijd direct voorhanden. Het uitzoeken van deze informatie kost tijd en dit beïnvloedt hoe de partijen de voortgang in het proces ervaren en uiteindelijk ook hun betrokkenheid.
Ook de koppeling tussen proces en inhoud verdient aandacht. Door continu beschikbare informatie te delen kon het proces steeds een stap verder worden gebracht. Daarbij gaat het niet alleen om wat het project inhoudt, maar ook wat de onderlinge belangen zijn en de kansen en risico’s voor het project en de partijen. Op deze manier ontstaat duidelijkheid over het project en ook onderling vertrouwen tussen de partijen.