Afgelopen woensdag sprak ik in op de vergadering van Commissie Middelen. Over Energietransitie. Dat ging er stevig aan toe en het had enig effect. Er ontstond zowaar enig debat en er werden vragen gesteld aan wethouder Mulder, de portefeuillehouder op dit thema.
Wethouder Mulder meent dat zij goed op koers is. En waar zij op hoofdlijnen koers houdt, doen haar ambtenaren dat op de inhoud. Externe hulp is niet nodig. Ook noemde ze een veelbelovende pilot met de waterschappen over warmtewinning uit oppervlaktewater.
Zeker interessant, en het staat ook in de startdocumentatie als mogelijke bron van duurzame warmte. De techniek werkt in essentie met een water-water warmtepomp. Energie wordt onttrokken uit het oppervlaktewater (de bron) en afgegeven aan een warmtenet, die het distribueert naar onze huizen.
In deze post ga ik het niet hebben over de mogelijkheden en onmogelijkheden van een warmtenet op basis van een water-water warmtepomp, maar over de bron, het oppervlaktewater. Het is altijd goed om bij dergelijke ideeën enige schaal en context te geven. Daar gaat deze post over.
In onze regio hebben we gemiddeld 2742 zogenaamde “graaddagen”. Een dag met een gemiddelde temperatuur van 1 graad lager dan de binnentemperatuur (18C) is 1 graaddag. Een koude dag met een gemiddelde temperatuur van -7C levert dus 25 graaddagen op. Gebruikelijk is dat we de verwarming van onze huizen dimensioneren op een buitentemperatuur van -15C. Dat komt bijna elk jaar wel eens voor. Die dag levert dan 33 graaddagen op. Ons gasverbruik voor verwarming loopt ongeveer gelijk op met het aantal graaddagen.
Een gemiddeld huis verbruikt ca 1.500m3 gas per jaar. 300m3 daarvan is voor warmwater en koken, dus ca 1.200m3 voor verwarmen van een gemiddeld huis voor 2742 graaddagen. Per graaddag verbruiken we dus gemiddeld ongeveer 0,44m3 gas. Op de koudste dag, bij -15C verbruiken we dus 14,44 m3 gas voor verwarming. Daarnaast zult u die dag ook nog wel koken en warm water nodig hebben (0,82m3 gas per dag), dus die dag verbruikt u 15,3m3 gas. Dit staat gelijk aan 149kWh aan energie.
Als het buiten -15C vriest, zal er op de ringvaart bij Heemstede snel ijsvorming plaats vinden. Het ijs is dus maximaal 0C (waarschijnlijk kouder) en het water er direct onder net rond de 0C, want anders zal het bevriezen (ijsaangroei).
Wat is nu de energie per m2 die nodig is om een laag water van 15cm dik af te koelen van 1C naar 0C?
Het kost 1 calorie (4,2J) om 1 gram water 1 graad af te koelen. Het is even rekenen maar het kost 150.000 calorieën = 630.000 J = 0,175 kWh aan energie om een laag water van 1m2 in oppervlakte en 15cm dik 1C af te koelen.
Om van water van 0C ijs van 0C te maken (een zogenaamde fase-overgang) kost nog behoorlijk wat energie, 334kJ/kg. Dus 150 x 334 kJ = 50 MJ = 13,9 kWh voor één vierkante meter ijs van 15cm dik.
Het afkoelen van een laag van 15 cm water van 1C tot een ijslaag van 0C kost dus 14,1kWh in totaal per m2.
Op desbetreffende dag verbruikt een gemiddeld huis dus voldoende energie om meer dan 10,6 m2 ijs te genereren van 15cm dik. Heemstede, met 12.000 huishoudens kan dus 12,6 hectare ijs vormen in een dag.
Hoeveel is 12,6 hectare?
De ringvaart bij de Cruquiusbrug is 40 meter breed. 12,6ha ijs is dus gelijk aan een ringvaart van 40m breed en ruim 3km lang. Zelfs als het net vriest, stel -1C (19 graaddagen), bevriest een trace van bijna 2km per dag.
Het idee van de pilot van wethouder Mulder is sympathiek. Elk jaar is er wel een strenge vorstperiode. Deze ijsmachine van Mulder zal ruim voldoende zijn om dan jaarlijks een elfstedentocht in Heemstede organiseren!