Riothermie maakt intrede in Brussels Gewest
Auteur: Matthias Vanheerentals
Riothermie maakt intrede in Brussels Gewest
Het rioleringswater werd tijdens de werken afgeleid via deze buis, zodat de warmtewisselaars konden worden geïnstalleerd in de geul van het riool. Het water zal binnenkort weer in het riool en dus over de warmtewisselaars stromen.
De riolering is te bereiken via een stalen koker
De riolering is te bereiken via een stalen koker
De warmtewisselaar is vervaardigd uit kunststof.
Het nieuwe gebouw van de gemeentediensten zal met calorieën gerecupereerd uit rioolwater verwarmd worden.
Het nieuwe gebouw van de gemeentediensten zal met calorieën gerecupereerd uit rioolwater verwarmd worden.
Vanaf februari 2021 start een groots riothermieproject in de Brusselse gemeente Ukkel. Rioolwater zal gebruikt worden om het vernieuwde administratieve centrum van Ukkel te verwarmen en te koelen. Vivaqua ontwikkelde hiervoor een goedkope warmtewisselaar in kunststof. Als het project succesvol is, kan het uitgebreid worden naar minstens 50 van de 2000 kilometer rioleringen in het Brussels Gewest.
De Brusselse intercommunale Vivaqua, de operationele beheerder van het gemeentelijke rioolnetwerk in het Brussels Gewest, experimenteert in Ukkel volop met de recuperatie van warmte uit de riolering. Het concept heet riothermie. Rioolwater is een bron van energie en heeft een constante temperatuur van 12°C tot 15°C, zowel in de zomer als in de winter. “Rioolwater is warm doordat veel mensen een bad en een douche nemen, maar ook gebruikmaken van een was- en afwasmachine”, zegt Saar Vanderplaetsen van Vivaqua. “Dat warme water belandt in de rioleringen. Daar wordt het weliswaar vaak vermengd met regenwater, maar de temperatuur van het water in de riolering blijft relatief hoog. Die warmte kunnen we recupereren om gebouwen te verwarmen. In de zomer is het water dan weer kouder dan de omgevingstemperatuur, waardoor we er gebouwen mee kunnen koelen. Zo kan er een energiebesparing gerealiseerd worden.”
Vivaqua realiseert momenteel het eerste riothermieproject in een nieuw administratief gebouw van de gemeente Ukkel. Het voltallige gemeentepersoneel verhuist begin 2022 immers naar het 15.000 m2 grote pand, gelegen aan de Stallestraat.
Onder deze straat heeft Vivaqua een deel van de riolering gerenoveerd en warmtewisselaars geïnstalleerd die aangesloten zijn op het gebouw. Vivaqua plaatste een warmtewisselaar, over een afstand van 100 meter. Die onttrekt warmte uit het Brussels rioolwater en draagt die over op een gesloten circuit van proper water.
Goedkoop kunststof
De warmtewisselaar werd door Vivaqua zelf ontwikkeld. Het is vervaardigd uit kunststof HDPE. “Dat materiaal heeft een slechtere warmtetransmissie dan duurdere materialen, zoals metaal of inox”, zegt Olivier Broers, Directeur Studies en Investeringen bij Vivaqua. “De minder goede warmtecoëfficiënt wordt dan weer gecompenseerd door de grotere lengte. Het grote voordeel is dat kunststof goedkoop is. Een rioolrenovatie is daarmee weinig tot niet duurder dan een gewone verloren bekisting. De warmtewisselaar maakt deel uit van de renovatiekosten van riolen, zonder veel meerkost. De warmtewisselaars zullen daardoor in de toekomst mogelijk standaard bij de meeste Brusselse rioolrenovaties in de rioolbuizen worden geplaatst.”
De installatie met rioolwater kan voor 25 procent van de verwarming en koeling van het Ukkels gebouw instaan. Hiertoe zijn ook warmtepompen nodig. “Voor de warmtepompen werd gekozen voor twee Clima-veneta-pompen van Mitsubichi group”, zegt Olivier Pireyn, coördinatie van sanitaire investeringen bij Vivaqua.
“Ze hebben elk een vermogen van 60 KW. De warmtepompen zijn niet frequentie gestuurd. Er werden ook twee frequentie gestuurde circulatiepompen van het merk Grundfos Magna 3 geplaatst. Deze pompen verpompen enkel het proper water in een gesloten circuit. De pompen zullen een debiet van tussen de 7 et 14 m³/h verpompen.”
Minder CO2
Het project van Vivaqua past ook in de Europese richtlijn die oplegt dat tegen 2021 alle nieuwe gebouwen bijna energieneutraal moeten zijn. Dankzij dit riothermieproject zal het nieuwe Ukkels gemeentegebouw jaarlijks tussen de 40 en 60 ton minder CO2 uitstoten. Ook de keuze van de ketel speelt daarin een rol. Het werkelijke rendement moet blijken uit het testproject. Vivaqua hoopt dat de investering van het proefproject in Ukkel op een termijn van 15 jaar kan worden terugverdiend. Als het project in het gemeentehuis van Ukkel een succes wordt, wil Vivaqua het verder uitrollen naar andere overheidsgebouwen, residentiële woningen en panden. “Na evaluatie van dit eerste grootschalige project, is het de bedoeling de warmtewisselaars te plaatsen in de riolen die we gaan renoveren”, zegt Olivier Broers van Vivaqua. “Achteraf, als er interesse is, kan al wie wil zich op de warmtewisselaars aankoppelen. Er is veel potentieel. Als we de komende 10 jaar een 20-tal kilometers van die warmtewisselaars kunnen plaatsen, kunnen we spreken van een succes. Zo zal er 26.000 ton minder CO2-uitstoot zijn op jaarbasis voor het Gewest.”
Voldoende debiet
Volgens Vivaqua komt zo’n 50 van de 2.000 kilometer aan riolering in het Brussels gewest in aanmerking komt voor het riothermieproject. Volgens berekeningen van Vivaqua zouden die 50 extra kilometer evenveel CO2 besparen dan dat er wordt uitgestoten door de grote Brusselse verbrandingsoven aan het kanaal. De rioolbeheerder wil binnen een termijn van 10 jaar zowat 20 kilometer aan riool uitrusten met de nieuwe technologie. Toch is niet elke riolering geschikt. “Er moet een bepaald debiet en snelheid in het afvalwater zijn”, zegt Broers. “De site aan de Stallestraat in Ukkel ligt in een vallei, waar het water in de riolen dus goed doorstroomt. Dus niet alle riolen komen ervoor in aanmerking.” Ook niet elk gebouw is geschikt voor het project. Riothermie is niet realiseerbaar in oudere huizen zonder isolatie. “We mikken vooral op nieuwe gebouwen die goed geïsoleerd zijn”, zegt Broers. “Er moet dubbele beglazing en vloerverwarming aanwezig zijn.
Het idee voor het riothermieproject kreeg Broers in 2001. “Ik was toen belast met alle rioolrenovaties”, zegt Broers. “Het viel me op dat het in de zomer in het riool heel koud was en in de herfst en winter zeer warm. Daar konden we dus wel wat mee doen. Met het rioolwater kunnen we dus zowel koeling als verwarming geven. We hebben 10 jaar terug ons prototype van de warmtewisselaar op punt gesteld.” In 2008 werd een eerste test gedaan bij de renovatie van een gebouw in Anderlecht, waar de Zenne onder stroomt. Broers installeerde toen een warmtewisselaar die het rivierwater via een warmtepomp gebruikt om het gebouw te verwarmen of af te koelen. “Toen kwam het besef dat leidingwater, als het eenmaal is gebruikt en in het riool terechtkomt, een hogere temperatuur heeft. De temperatuur in het riool blijft ook stabiel, zelfs als het buiten koud of warm is.” De warmtewisselaar werd uitgebreid getest in een riool in Molenbeek, met hulp van de Franstalige universiteit ULB. “Ondanks dat het debiet in het riool laag was, kon er toch genoeg warmte onttrokken worden om een appartement van 70 vierkante meter volledig te verwarmen”, zegt Olivier Broers. Vivaqua nam alvast een Europees patent op hun zelf ontwikkelde warmtewisselaar.
Olivier Broers:
“De temperatuur in het riool blijft ook constant, zelfs als het buiten koud of warm is.”
Saar Vanderplaetsen:
“Rioolwater is warm doordat mensen een bad of douche nemen, bijvoorbeeld.”
