Verwarmen met rioolwater zit in de lift
Telkens als we douchen, kleren wassen of de vaatwasser aanzetten, verdwijnt er warm water in het riool. Die warmte kunnen we recupereren om gebouwen te verwarmen. “Riothermie is een duurzaam alternatief voor fossiele brandstoffen”, vertelt Marjoleine Weemaes, R&D-manager bij Aquafin.
Delen
- Link kopiëren
In samenwerking met Aquafin
Steden en gemeenten zijn volop op zoek naar spaarzame en duurzame methodes om in de energievraag van hun gebouwen te voorzien. Ook projectontwikkelaars van grote bouwprojecten zien de vraag naar duurzame gebouwen stijgen. Bij nieuwbouw of renovatie trekken ze vaak de kaart van de warmtepomp als groene warmteoplossing. Zo’n pomp haalt bijvoorbeeld energie uit de bodem en zet die om in warmte. Maar ook rioolwater is een beloftevolle energiebron.
Marjoleine Weemaes, R&D-manager bij Aquafin: “Projectontwikkelaars kijken vaak in de richting van geothermie om hun gebouwen duurzaam te verwarmen. Bij die techniek wordt warmte uit de diepe ondergrond gewonnen. Het alternatief riothermie is nog tamelijk onbekend in Vlaanderen, al groeit de interesse zienderogen. Daarbij halen we restwarmte uit rioolwater. Rioolwater is continu beschikbaar en behoudt het hele jaar door een constante temperatuur: 11 à 12 graden in de winter, 17 à 20 graden in de zomer. Het is perfect bruikbaar om gebouwen met een grote warmtevraag te verwarmen, of om in te zetten als natuurlijke koeling in de warmere maanden.”
Investering snel terugverdiend
Vergeleken met geothermie is riothermie de eenvoud zelve. De techniek vraagt weinig infrastructuur: een warmtewisselaar in de rioolbuis om de warmte aan het afvalwater te onttrekken, een warmtepomp om de gerecupereerde warmte op te waarderen naar de gewenste temperatuur voor vloer- of wandverwarming, en leidingen van en naar de warmtepomp.
Riothermie leent zich hoofdzakelijk voor grotere projecten – nieuwbouw of renovatie. Denk aan scholen, hotels, zwembaden, appartementsgebouwen, grote overheidsgebouwen, industriebedrijven of kantoorgebouwen. Weemaes: “De grote warmtevraag in zulke gebouwen maakt dat de eenmalige investering om de warmtewisselaar te plaatsen eenvoudig terug te verdienen is. Dat ligt uiteraard moeilijker bij een privéwoning, waar minder warmte nodig is.”
Begeleiding van a tot z
Aquafin beheert een netwerk van meer dan 6000 kilometer riolen over heel Vlaanderen. Dat maakt van hen de uitgelezen partner om een duurzaam riothermieproject op te starten. “Riolering is ons vakgebied”, zegt Weemaes. “Dankzij onze expertise kunnen we voor elk van onze klanten uitzoeken hoe haalbaar riothermie is voor hun bouwproject. We begeleiden hen van a tot z: we berekenen de beschikbare energie en of die overeenkomt met hun warmtevraag, bekijken de financiering, staan in voor de dimensionering (het bepalen van de afmetingen, red.), het periodiek onderhoud, enzovoort.”
Tien jaar geleden al zette Aquafin de eerste stappen in riothermie. “Er waren op dat moment nog maar weinig geïnteresseerde klanten. Dit jaar merken we een kantelpunt op. We krijgen opvallend meer aanvragen binnen om te onderzoeken of riothermie in specifieke gevallen relevant is. Ook in buurlanden als Nederland en Frankrijk neemt de belangstelling gestaag toe.”
Belang van locatie
Naast de grootte van de warmtevraag bepaalt de locatie mee de dimensionering van de warmtewisselaar. Zo speelt het vuilwaterdebiet in de rioolwaterinfrastructuur ter hoogte van het bouwproject een grote rol. Weemaes: “De afvalwaterleiding waarin we de warmtewisselaar plaatsen, heeft best een debiet van minimum 15 liter per seconde. Een groot debiet vind je bijvoorbeeld aan een collector of verzamelriool: een grote rioolbuis die het afvalwater van het gemeentelijke rioleringsstelsel opvangt en naar een rioolwaterzuiveringsinstallatie transporteert.”
Aquafin zal in de meeste riothermieprojecten restwarmte recupereren uit niet-gezuiverd rioolwater. Bij de dimensionering van de warmtewisselaar wordt er al rekening mee gehouden dat er een zeker mate van vervuiling van de warmtewisselaar optreedt. Ligt het bouwproject in de buurt van een afvalwaterzuiveringsstation, dan kan er gebruik worden gemaakt van gezuiverd afvalwater. De warmtewisselaar zal dan kleiner – en goedkoper – uitvallen. “We beheren 300 rioolzuiveringsstations verspreid in Vlaanderen. De keuze is dus beperkter, terwijl riolering overal ligt. Daarop aantakken kan op veel meer plaatsen, zolang de rioolbuis groot genoeg is en er genoeg water door stroomt.”
Rioolwater is continu beschikbaar. Het is perfect bruikbaar om gebouwen met een grote warmtevraag te verwarmen of te koelen
Goedkoper dan geothermie
In vergelijking met geothermie komt riothermie vaak goedkoper of minder complex uit de bus. Weemaes: “Bij geothermie is er in stedelijke gebieden al snel nood aan diepe, dure boringen om warm water te bereiken. We mogen ook het bijhorende grondverzet niet over het hoofd zien. Je moet de nodige ruimte ter beschikking hebben. Riothermie is minder ingrijpend en is bijzonder bedrijfszeker.”
Net zoals bij geothermie kan je in Vlaanderen een beroep doen op subsidies voor de ontwikkelingskosten of investeringen in riothermie-installaties. Zo lanceert het Vlaamse Energieagentschap halfjaarlijks een oproep om nieuwe projecten in duurzame warmte te ondersteunen. Het grootste deel van het vastgelegde budget is bestemd voor restwarmte en warmtenetten.
Voldoende capaciteit
Riothermie zit in de lift. Moeten we ons zorgen maken dat ons rioolnetwerk in de toekomst niet langer in staat is om voor iedere afnemer de nodige warmte of het nodige debiet te leveren, als ze elk een deel van de koek opeisen? “Onder een bepaalde temperatuur is het rioolwater inderdaad geen efficiënte warmtebron meer”, stelt Weemaes. “Als iedereen riothermie zou toepassen, komen we ook in de problemen met onze eigen waterzuiveringsstations. Die biologische installaties hebben ook een minimumtemperatuur nodig om goed te kunnen functioneren.”
“We zien dat echter niet snel gebeuren. We voeren zelf geregeld computersimulaties uit om de impact van een plotse temperatuurschommeling te berekenen. Wat bijvoorbeeld als er tijdens een winterperiode enorm veel koude neerslag zou vallen? Uit onze simulaties blijkt dat we over een enorme buffer beschikken. Bovendien komt de warmte van het rioolwater niet enkel van het geloosde afvalwater. Ook de ondergrond geeft warmte af, waardoor de waterstroom onderweg opnieuw wat kan opwarmen. Zo blijft de temperatuur stabiel. Het rioleringsnet in ons beheer is heel uitgebreid, waardoor het continu een groot debiet en water met een constante temperatuur kan afleveren. Het leent zich perfect voor riothermie, nu en in de toekomst.”
In de praktijk: 4 x verwarmen met rioolwater
1. Kantoorgebouw Aquafin: verwarming en koeling
Aquafin zal bij de renovatie van zijn eigen kantoorgebouw in Aartselaar gebruikmaken van riothermie. Marjoleine Weemaes: “We overwogen eerst geothermie met ondergrondse boringen onder de parking. Maar riothermie bleek toch interessanter en voordeliger. Er ligt een vrij grote rioolcollector met een sterk debiet vlak voor de deur.” Aquafin zal de warmte gebruiken om het kantoor te verwarmen en om het datacentrum continu te koelen.
2. Kaaidistrict Aalst: 90% dekking warmtevraag
In het Kaaidistrict in Aalst bouwt projectontwikkelaar Denderoever een nieuwe stadswijk ter hoogte van de vroegere pendelparking aan het station. In samenwerking met Aquafin stelde Denderoever vast dat riothermie volledig past binnen zijn duurzame energieconcept. Het nieuwbouwproject, dat onder meer uit appartementen en een kantoorgebouw bestaat, bevindt zich immers op korte afstand van een groot verzamelriool met een aanzienlijk debiet. De groene warmte van het rioolwater kan voorzien in 90 procent van de jaarlijkse warmtevraag. Een boiler ondersteunt de warmtebehoefte op piekmomenten. In de zomer kan het riothermische warmtenet als passief koelsysteem dienen.
3. Sociale woningen Leuven: primeur in België
De Belgische primeur voor riothermie was weggelegd voor Leuven. Stad Leuven en huisvestingsmaatschappij Dijledal besloten in 2014 om een gebouw met 92 appartementen te verwarmen met rioolwater. 60 procent van de jaarlijkse warmtevraag werd ingevuld door rioolwater, waarvan een deel afkomstig was van het Universitair Ziekenhuis Gasthuisberg. De overige 40 procent, geleverd door aardgas, gebruikten ze voor de opwarming van het sanitaire water en om bij te stoken op de koudste dagen. Na twee jaar kwam er een einde aan het pilootproject, mede doordat de warmtebron wegviel door werkzaamheden en een omlegging van de riolering. De installatie bleek bovendien te gevoelig voor vervuiling, doordat de warmtewisselaar niet rechtstreeks in een rioolcollector lag. Het water werd naar een aparte buffer geleid, wat het proces complex maakte. Er werd in totaal wel meer dan 50.000 liter stookolie uitgespaard en het appartementsblok stootte de helft minder CO2 uit.
4. Administratief gebouw Ukkel: warmtewisselaar uit duurzaam plastic
Watermaatschappij Vivaqua zal dit najaar, samen met de universiteiten VUB en ULB, warmte uit het riool in Ukkel halen om een groot administratief gebouw van de gemeente te verwarmen. Ze hopen op die manier jaarlijks tot 60 ton CO2 te besparen. De vloeren, voorzien van vloerverwarming over een oppervlakte van 15.000 vierkante meter, zullen een kwart van de nodige energie halen uit het rioolwater. Daarvoor ontwikkelden de partners een eigen warmtewisselaar, vervaardigd uit duurzaam plastic. Die testten ze al eerder uit voor de duurzame verwarming van een technisch lokaal van Vivaqua in Sint-Jans-Molenbeek.