​Lessen voor optimale duurzame koeling

Ondernemerstips | 1603 keer bekeken
​Lessen voor optimale duurzame koeling

Kantoren aan de Zuidas beschikken al tien jaar over een koelinstallatie, die gebruik maakt van koude uit de nabijgelegen Nieuwe Meer. Welke lessen zijn er geleerd, en wat betekent dit voor de toekomst?

Het is alweer tien jaar geleden dat de eerste koudecentrale van Nederland van start ging. In augustus 2006 opende de toenmalige Amsterdamse burgemeester Cohen de centrale, die via het koudenet de kantoren in en rond de Amsterdamse Zuidas van koeling voorziet. Dat gebeurt met water uit de diepe wateren van de nabijgelegen Nieuwe Meer. Sinds 2010 is nog een tweede koudenet in bedrijf: in Amsterdam Zuidoost. Hiervoor wordt koude gewonnen uit de Ouderkerkerplas.

Duurzaam systeem
Met koudenetten, die parallel liggen aan de ondergrondse pijpleidingen van stadswarmte, kunnen kantoren beschikken over een duurzaam airconditioning- en klimaatbeheersysteem. Daarmee paste de koudewinning bij de Nieuwe Meer naadloos bij de milieu- en klimaatdoelstellingen van de gemeente Amsterdam. Ook het netwerk bij de Ouderkerkerplas was geënt op de vraag naar duurzame koude. De gemeente Amsterdam verwachtte een toename van de bedrijvigheid rond de Zuidas en de Amsterdam ArenA – en daarmee een groeiende behoefte aan koeling, die nodig is voor bijvoorbeeld serverruimten. Met de duurzaamheidsambities van de gemeente was het idee van een stadskoudenetwerk toen snel geboren.

Voorwaarden voor rendement
“Voor een rendabel koudenetwerk moet worden voldaan aan twee factoren. Er moet een diep meer aanwezig zijn, met een minimale diepte van dertig meter. En er moet voldoende (potentiële) afname van koude zijn”, vertelt Raymond van Bulderen, business manager bij Nuon, dat de twee koudecentrales in Amsterdam in handen heeft.

Kwaliteitsverklaringen
Voor de twee Amsterdamse koudecentrales werd een kwaliteitsverklaring opgesteld op basis van het ontwerp. Die verklaring is onder meer nodig om de Energie Prestatie Coëfficiënt (EPC) te bepalen van een gebouw dat gebruikmaakt van stadskoude. Van Bulderen: “Omdat we een dergelijke centrale nog niet eerder hadden gebouwd, werd de prestatie ervan gebaseerd op het ontwerp van de installatie. Dat leidde tot een prima Coëfficiënt of Performance (COP): twaalf.”

Op basis van de praktijkervaringen van de afgelopen jaren kan het rendement straks veel preciezer worden bepaald. “Binnenkort stellen we de kwaliteitsverklaringen voor beide centrales opnieuw vast. De verwachte prestaties die we eerst op papier hebben berekend, vullen we nu aan met realtime gegevens uit de praktijk. Uitgaande van het gemiddeld gemeten rendement van de afgelopen drie jaar, kunnen we de COP opnieuw berekenen en communiceren.”

Bellenscherm
Voor de levering van koeling in Amsterdam maakt Nuon dankbaar gebruik van de koudwaterlagen uit de Nieuwe Meer en Ouderkerkerplas. Daniël Awater, senior consultant bij Nuon, licht toe: “De vrije koeling, die we onttrekken aan het meer, bevindt zich in de diepste waterlaag, die aanzienlijk kouder is dan het water aan het oppervlak. In een ideale situatie blijven die lagen dan ook gescheiden.” Maar in de Nieuwe Meer is een zogenoemd bellenscherm aangebracht om te voorkomen dat zich tijdens de zomermaanden blauwalg ontwikkelt. Het fijnmazige buizenstelsel dat met luchtbellen de groei van blauwalg tegengaat, zorgt er ook voor dat de waterlagen in het meer worden gemengd.

“Zodra het bellenscherm in april in werking treedt, schiet de temperatuur van de koudste laag – normaal ongeveer vier graden Celsius – omhoog”, vertelt Awater. Dat betekent dat een compressiekoelmachine het warmere water – van ongeveer acht graden – extra moet koelen om aan de koudevraag te voldoen. En dat betekent een lager rendement dan waar bij het ontwerp vanuit werd gegaan. “In de winter realiseren we makkelijk een COP van twintig tot 25, omdat we alleen maar water uit het meer naar onze klanten hoeven te pompen. Maar die waarde keldert direct als de temperatuur van het meer in de zomermaanden stijgt door de werking van het bellenscherm.”

Tegenvallende koudevraag
Bij de centrale bij de Ouderkerkerplas is geen bellenscherm in gebruik en kan daardoor continu een constante watertemperatuur worden benut. Toch is ook hier het rendement in de praktijk lager dan verwacht. Van Bulderen: “Dat heeft te maken met de tegenvallende koudevraag in het gebied. Bij het ontwerp van de centrale zijn we uitgegaan van een grote, constante koudevraag, onder meer vanuit het AMC en de kantoorbouw die destijds in de planning stond. Om aan die verwachte grote vraag te voldoen, zijn twee grote koelinstallaties geplaatst.” Die omvangrijke installaties zijn in de huidige praktijk eerder een nadeel dan een voordeel.

De koudevraag vanuit het AMC blijkt sterk te wisselen en de bouw en bezetting van kantoorgebouwen in het gebied rond de Amsterdam ArenA blijft achter bij de prognoses. Van Bulderen: “Met de grote machines kunnen we niet voldoende flexibel inspelen op een kleine koudevraag. Omdat we altijd aan de klantvraag willen voldoen, betekent dat dat we eigenlijk te veel koude produceren op momenten dat er maar een klein beetje nodig is. Die overdimensionering van de centrale is nadelig voor het rendement.”

Een andere tegenvaller is het gebruik van de koeling door de aangesloten panden. “Op papier staat precies hoeveel koeling we leveren, van welke temperatuur en hoe warm het water is als het weer terugkomt bij de centrale”, legt Van Bulderen uit. “In de praktijk is het water dat we van de klanten terugkrijgen kouder. Dat betekent dat er koude ongebruikt blijft bij de klant, terwijl wij het water wel moeten rondpompen. En omdat alle energie die het systeem verbruikt meetelt in de efficiëntiebepaling, verlaagt dat de COP.”

De ideale centrale
Hebben de tien jaar praktijkervaring in Amsterdam inzichten opgeleverd over de ideale koudecentrale? Van Bulderen: “De ideale centrale is eigenlijk een combinatie van de twee die we nu hebben. Zo’n installatie is flexibel én maakt gebruik van een bron met een gelijkblijvende temperatuur.”

Een belangrijke les uit een decennium met koudenetten is wat betreft Awater dat een optimale centrale goed moet kunnen omgaan met een fluctuerende koudevraag én gebruikmaakt van een constante bron. “Het is ons duidelijk geworden dat een constante vraag in de praktijk een grote uitdaging is, ondanks de heldere afspraken die je daar met elkaar over maakt. We zijn daarom nu druk bezig het aantal afnemers in het koudenetwerk uit te breiden. Dat maakt ons minder afhankelijk van één grote afnemer.”

Oplossingen voor de toekomst
Omdat de vraag naar koeling van gebouwen over het algemeen achterblijft bij de verwachtingen, bekijkt Nuon of de duurzame koude een functie kan krijgen in de woningbouw. Awater: “Zo is het water uit de Nieuwe Meer, als gevolg van het bellenscherm, in de zomermaanden eigenlijk te warm voor de koeling van kantoren, maar uitermate geschikt voor comfortkoeling in woningen.” In de toekomst is het misschien zelfs mogelijk om het retourwater uit de kantoren te hergebruiken in woningen.

Rond de Nieuwe Meer onderzoekt Nuon een aantal praktisch haalbare en betaalbare alternatieven voor het bellenscherm. Awater: “Het scherm zelf verbruikt de nodige energie, dus het zou al veel schelen als het pas later in het jaar wordt ingeschakeld. Daarnaast willen we – nu het scherm binnenkort sowieso aan vervanging toe is – in een pilot onderzoeken of een in hoogte verstelbaar scherm een positief effect heeft op het behoud van de diepe koudwaterlaag.”

“Om duurzame koude te leveren met een maximaal rendement moet de hele keten in orde zijn. Van de bron tot aan de afname”, vat Awater de leerervaringen tot nu toe samen. “De afgelopen tien jaar hebben ons duidelijk gemaakt dat we de complexe aaneenschakeling van factoren – waaronder de koudevraag vanuit kantoren en bedrijventerreinen – niet allemaal in de hand hebben. Dat zie je onder meer terug in de COP van de twee centrales. Maar de koudenetten zijn desondanks nog steeds een unicum in Nederland.”

Tekst: Lynsey Dubbeld, Leene Communicatie

Foto: De Nieuwe Meer, met op de achtergrond de kantoren op de Zuidas (foto Wikipedia)

Redactie Ensoc, 14-sep-16

Meld je aan voor de nieuwsbrief

Meld jezelf nu aan voor de Ensoc nieuwsbrief en ontvang het laatste nieuws, trends en aanbiedingen.

Reacties (1)

Reageren
  • P. Lomito
    14.09.2016 - 18:41 uur | P. Lomito

    Geldverspilling wegens geen milieu-effect, we zullen het nog wel vaker en erger meemaken. Voer voor de parlementaire enquêtecommissie SER-Energieakkoord die onvermijdelijk gaat komen.