TEA

Thermische energie uit afvalwater

Principe
Thermische energie uit gezuiverd afvalwater (effluent) kan worden gebruikt als bronwarmte om gebouwen te verwarmen of te koelen. TEA is één van de varianten van aquathermie. Het effluent is een restproduct van de rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI).

Als meerdere gebouwen aangesloten zijn, wordt er een warmtenet gebruikt. Een collectieve warmtepomp verwarmt het water dan tot een temperatuur die geschikt is om ruimten te verwarmen en soms zelfs tot een geschikte temperatuur voor warm tapwater. Bij een lage temperatuur warmtenet (40 à 50 °C) is het rendement van aquathermie hoog en verbruikt de warmtepomp relatief weinig elektriciteit. Bij een midden temperatuur warmtenet (70 °C) is het rendement lager en neemt het elektriciteitsverbruik toe. Bij nog hogere temperaturen wordt het energetisch rendement te laag en is een project financieel niet meer rendabel. Bij een grote piekvraag (bij strenge vorst) wordt meestal bijgestookt met een andere warmtebron, bijvoorbeeld een gas- of biomassaketel.

Temperatuur
De temperatuur van het water varieert van 8 °C in de winter tot circa 24 °C in de zomer. Hierdoor is er, met uitzondering in zeer koude maanden, voldoende temperatuur voor de warmtepomp. Dit in tegenstelling tot oppervlaktewater waarvan de temperatuur in de winter te laag is om nog warmte uit te onttrekken.

Potentieel
Uiteraard is het afhankelijk van de lokale mogelijkheden. Typische vermogens zijn van enkele MW tot circa 20 MW.

Randvoorwaarden aquathermie
Omdat het leggen van buizen in de grond duur is, mag de bron van aquathermie niet te ver van de gebruikers af liggen. Voor een klein project (bijvoorbeeld een kantoor) is dit maximaal een paar honderd meter, voor een groot project (meer dan 10.000 woningen) maximaal enkele kilometers. Als er een WKO wordt gebruikt, moet de bodem daarvoor geschikt zijn.

Voor een rendabel project zijn minimaal 50 woningen nodig en een minimale bebouwingsdichtheid van circa 20 woningen per hectare. Voor een lage temperatuur warmtenet (circa 40 °C) moeten de woningen goed geïsoleerd zijn (minimaal schillabel B) en is een lage temperatuur afgiftesysteem nodig. Bij een midden temperatuur warmtenet (circa 70 °C) gelden minder hoge eisen voor de isolatie en zijn de al aanwezige radiatoren meestal afdoende. Maar al stelt een midden temperatuurnet dus minder hoge eisen aan isolatie van een gebouw, in het Klimaatakkoord is afgesproken dat alle gebouwen voldoende geïsoleerd worden.

Ontwikkelkansen binnen 5 jaar
Het afvalwater is nu beschikbaar.

Ontwikkelkansen over meer dan 5 jaar
Het afvalwater zal, naar verwachting, in de toekomst beschikbaar blijven.

Flexibiliteit in de bedrijfsvoering
De temperatuur van het afvalwater is bijna het hele jaar voldoende hoog om als brontemperatuur voor de warmtepomp te fungeren. Het afstemmen van de warmteproductie op de warmtevraag kan goed geregeld worden.

Duurzaamheid
Als je warmte aan een waterbron onttrekt, dan veroorzaakt dat geen CO₂-uitstoot. De warmtepomp verbruikt elektriciteit. Die komt nu nog grotendeels uit fossiele bronnen. Als – zoals afgesproken in het Klimaatakkoord – in 2030 80% van de elektriciteit uit duurzame bronnen komt, dan is de CO₂-uitstoot van aquathermie nog maar zeer beperkt. De bronnen van aquathermie worden direct of indirect door de zon en de omgeving opgewarmd en zijn hernieuwbaar.

Warmte uit afvalwater wordt geclassificeerd als duurzaam. Door de hoge temperatuursprong van de warmtepomp (van een afvalwater temperatuur gemiddeld van 17°C tot een aanvoertemperatuur van 70°C voor het warmtenet) is het energetisch rendement van de WP laag.

Ruimtebeslag
Er is een bovengrondse ruimte nodig voor de warmtecentrale.