Besluit van het college van burgemeester en wethouders van de gemeente Amsterdam tot vaststelling van bodemenergieplan Klaprozenbuurt

3.1.1 Open en gesloten systemen

Open systemen, ook wel warmte-/koudeopslag (WKO) genoemd, bestaan uit bronnen die grondwater onttrekken en infiltreren. Energie in de vorm van warmte en koude wordt opgeslagen in een ondergrondse watervoerende laag. Deze energie wordt vervolgens onttrokken om te verwarmen (in combinatie met warmtepompen) of te koelen. In de zomer wordt gekoeld met winterkoude en in de winter wordt verwarmd met zomerwarmte. Open systemen worden meestal toegepast op dieptes tussen de 20 tot 250 meter beneden maaiveld. Een open systeem is met name rendabel bij de grotere ontwikkelingen vanaf circa 50 woningen, kantoren en andere utiliteitgebouwen.

Gesloten systemen, ook wel bodemwarmtewisselaars genoemd, bestaan uit flexibele kunststof lussen in de bodem waarmee warmte en koude aan de bodem wordt onttrokken door middel van geleiding. Er wordt geen grondwater onttrokken. Gesloten systemen worden over het algemeen gerealiseerd tot een diepte van circa 200 meter beneden maaiveld. Een systeem kan al interessant zijn voor één woning. Daarnaast worden gesloten systemen ook toegepast bij kleine utiliteitsbouw (scholen, kleine kantoren), maar in toenemende mate ook bij grotere ontwikkelingen, zoals kantoorgebouwen en appartementen complexen.

3.1.2 Indeling open systemen

De categorie van open systemen kan nader onderscheiden worden naar concepten met één of meer bronnen en met wél of géén opslag van de warmte of koude.

Doublet en monobron

Open systemen zijn onderverdeeld in doubletten en monobronnen. Bij een doubletsysteem worden twee bronnen horizontaal ten opzichte van elkaar geplaatst, zodat de warme en koude bellen zich naast elkaar vormen. Een monobron bestaat uit slechts één bron, waarbij twee filters op ongelijke diepte in de bodem gepositioneerd worden. Hierbij vormen de warme en koude bel zich onder elkaar.

Opslagsystemen en recirculatiesystemen

Bij een opslagsysteem wordt de warmte en koude opgeslagen bij de bronnen. Eén bron is de zogenoemde warme bron, de andere bron de koude bron. Deze bronnen onttrekken en infiltreren afwisselend, afhankelijk van het seizoen. Een recirculatiesysteem is een alternatief systeem dat bestaat uit een onttrekkings- en een infiltratiebron. Er is geen sprake van opslag. Er wordt namelijk continu grondwater onttrokken uit de ene bron en geïnfiltreerd in de andere bron. Met het onttrokken grondwater, met een temperatuur gelijk aan de natuurlijke grondwatertemperatuur, wordt in de zomer gekoeld en in de winter verwarmd.

In Figuur 3.2 zijn de hierboven beschreven concepten schematisch weergegeven.

Figuur 3.2 | Schematische weergave verschillende varianten van bodemenergie

3.2.1 Bodemopbouw

De bodemopbouw in de directe omgeving van de Klaprozenbuurt is beschreven op basis van de volgende gegevens:

-Grondwaterkaart van Nederland

-Regionaal Geohydrologisch Informatie Systeem (REGIS)

-Boorbeschrijvingen uit het archief van TNO Bouw en Ondergrond via DINOLoket

-Boorbeschrijvingen van omliggende bodemenergiesystemen

Op basis van deze gegevens is de bodemopbouw geschematiseerd in een aantal watervoerende pakketten en scheidende lagen. Tabel 3.1 geeft de globale bodemopbouw in het plangebied weer. Lokaal kan de bodemopbouw variëren. De lokale bodemopbouw dient bij de vergunningaanvraag voor elk individueel systeem nader te worden beschouwd.

Tabel 3.1 | Schematisatie van de bodem

diepte [m-mv]*

lithologie

geohydrologie

0– 15

klei, en zand met schelpenresten

deklaag

15– 30

matig fijn tot uiterst grof zand

1ewatervoerend pakket

30- 65

klei

1escheidende laag

65- 240

matig grof tot zeer grof zand met enkele kleilagen

gecombineerde 2e/3e watervoerend pakket

> 240

klei en fijn zand

hydrologische basis

* het maaiveld bevindt zich op circa 1 m+NAP

3.2.2 Bodemgeschiktheid open bodemenergiesystemen

De bodem is geschematiseerd in twee watervoerende pakketten. Het eerste watervoerende pakket is technisch niet geschikt wegens de geringe diepte en geringe dikte. Het gecombineerde tweede en derde watervoerende pakket is technisch en juridisch geschikt voor toepassing van open bodemenergie. Dit pakket is geschikt voor een open bodemenergiesysteem met een broncapaciteit van 250 m³/uur. De haalbare capaciteit van een monobron bedraagt circa 60 – 80 m³/uur.

3.2.3 Bodemgeschiktheid gesloten bodemenergiesystemen

Voor het benutten van het maximale potentieel aan bodemenergie in de Klaprozenbuurt is een scheiding tussen de open en gesloten bodemenergiesystemen aangehouden. Voor een eenduidige en eenvoudig ordening is het uitgangspunt dat open bodemenergiesystemen toegepast kunnen worden in het tweede of het derde watervoerende pakket vanaf een diepte van 100 m-mv en de gesloten systemen tot een diepte van 90 m-mv. Hiermee kan kavel specifiek worden gekozen en is het ook mogelijk om open en gesloten bodemenergiesystemen “boven” elkaar te realiseren.

3.2.4 Overige geohydrologische eigenschappen open en gesloten bodemenergiesystemen

De overige geohydrologische eigenschappen die belangrijk zijn voor de toepassing van een open en gesloten bodemenergiesysteem zijn weergegeven in Tabel 3.2.

Tabel 3.2 | Geohydrologische eigenschappen voor een bodemenergiesysteem

1Zoet-/brak-/zoutovergangen en redoxovergang

Tussen 50 – 80 m-mv bevindt zich een overgang van brak naar zout grondwater en bevindt zich hiermee mogelijk in het gecombineerde tweede en derde watervoerende pakket (opslagpakket). Op basis van ervaringen bij open bodemenergiesystemen in Amsterdam kan de overgang van brak naar zout grondwater een indicatie zijn van meer grondwaterkwaliteitsverschillen . Bij menging van grondwater met verschillende waterkwaliteiten kunnen redoxreacties optreden die verstopping van de bronnen van een open bodemenergiesysteem kan veroorzaken.

Om deze menging te voorkomen wordt geadviseerd om de bronfilters op voldoende verticale afstand tot de overgang aan te houden. Op basis van beschikbare boorbeschrijvingen worden kleilagen op een diepte van circa 90 – 100 m-mv verwacht. Geadviseerd wordt om de bronfilters onder deze kleilagen te realiseren. Bij afwezigheid van deze kleilagen wordt geadviseerd de bronfilters vanaf circa 120 m-mv te realiseren.

Dit aspect speelt geen rol bij het toepassen van gesloten bodemenergiesystemen.

3.4.1 Open bodemenergiesystemen

Het onttrekken en infiltreren van grondwater met een open bodemenergiesysteem met een capaciteit groter dan 10 m³/uur is in de provincie Noord-Holland vergunningplichtig in het kader van de Waterwet. Binnen een interferentiegebied zijn alle open bodemenergiesystemen vergunningplichtig conform de Waterverordening provincie Noord-Holland. Als bijlage bij de vergunningaanvraag dienen de effecten van het systeem in een effectenstudie te worden gekwantificeerd. De belangrijkste aspecten bij een vergunningaanvraag in het kader van de Waterwet zijn samengevat in Tabel 3.6 en daaronder nader toegelicht.

Tabel 3.6 | Belangrijkste aspecten vergunning open systemen

aspect

toelichting

bevoegd gezag

provincie Noord-Holland

vergunningplicht

alle open systemen binnen interferentiegebieden en systemen > 10 m³/uur buiten interferentiegebieden

doorlooptijd

Reguliere procedure: 8 weken tot publicatie definitieve beschikking.

Uitgebreide procedure: 6 maanden tot publicatie definitieve beschikking.

leges/publicatiekosten

De provincie rekent leges voor open bodemenergiesystemen. De voorwaarden en tarieven

zijn vastgelegd in de provinciale Legesverordening en Legestarieventabel.

juridische voorwaarden

-uitvoeren m.e.r. beoordeling

-een open bodemenergiesysteem moet in één watervoerende pakket gerealiseerd worden;

-de gemiddelde infiltratietemperatuur in de bronnen mag niet hoger zijn dan 25 °C;

-vanaf het moment dat het bodemenergiesysteem twee jaar in gebruik is, bedraagt de productiviteit in ieder daarop volgend kalenderjaar tenminste 0,00465 MWh/m³ (delta T van minimaal 4°C);

-bodemenergiesystemen mogen geen negatieve invloed hebben op reeds aanwezige bodemenergiesystemen of andere belanghebbenden in de omgeving;

-verzilting van het zoete grondwater dient te worden voorkomen;

-een koudeoverschot is toegestaan en een warmteoverschot in principe verboden, de provincie heeft de mogelijkheid om het koudeoverschot te beperken indien dat in het belang is van doelmatig gebruik van bodemenergie.

De genoemde juridische voorwaarden zijn afgeleid uit de Wet milieubeheer, het Waterbesluit, de Verkenning Ondergrondvisie Noord-Holland, de Structuurvisie Noord-Holland 2040 en het Milieubeleidsplan 2015-2018. Een deel van deze (en andere) voorwaarden gesteld aan het installeren en het in werking hebben van een open systeem staan in meer detail in de artikelen 6.11a tot en met 6.11i van het Waterbesluit.

Procedure

Voor een vergunningaanvraag Waterwet geldt de reguliere procedure van de Algemene wet bestuursrecht. Deze procedure duurt circa 8 weken. De provincie heeft de mogelijkheid om op de aanvraag te beslissen met toepassing van de uniforme openbare voorbereidingsprocedure (Afd. 3.4 van de Algemene wet bestuursrecht). Deze procedure duurt circa 6 maanden. Binnen deze procedure wordt, afwijkend van de reguliere procedure, eerst een ontwerpbesluit ter inzage gelegd, voordat het definitieve besluit uitkomt.

Voor elke vergunningaanvraag voor een bodemenergiesysteem in het kader van de Waterwet dient een formele m.e.r.-beoordeling uitgevoerd te worden. Voor systemen met een waterverplaatsing van minder dan 1.500.000 m³/jaar geldt een vormvrije m.e.r.-beoordeling en hoeft bij het indienen van de vergunningaanvraag Waterwet geen m.e.r.-beoordelingsbesluit toegevoegd te worden. De m.e.r.-beoordeling kan plaatsvinden parallel aan de procedure van de vergunningaanvraag Waterwet. Middels een korte notitie wordt het initiatief aangemeld voor de m.e.r.-beoordeling.

Nadat de gemeente een interferentiegebied heeft aangewezen, kan zij een verzoek indienen bij de provincie om het bodemenergieplan te gebruiken bij de vergunningverlening in het kader van de Waterwet. De provincie zal dan, na goedkeuring van het bodemenergieplan, nieuwe vergunningaanvragen Waterwet voor open bodemenergiesystemen toetsen aan de gebruikersregels uit het bodemenergieplan.

3.4.2 Gesloten bodemenergiesystemen

Gesloten systemen zijn meldings- en soms vergunningplichtig. Alle gesloten systemen moeten tenminste gemeld worden (conform het Besluit lozen buiten inrichting of Activiteitenbesluit milieubeheer). Voor gesloten systemen met een bodemzijdig vermogen groter dan of gelijk aan 70 kW, alsmede alle systemen die in een interferentiegebied worden gerealiseerd, moet ook een Omgevingsvergunning Beperkte Milieutoets (OBM) worden aangevraagd bij het bevoegd gezag (gemeente Amsterdam). De belangrijkste aspecten voor de melding en vergunningverlening voor gesloten systemen zijn samengevat in Tabel 3.7 en daaronder nader toegelicht.

Tabel 3.7 | Belangrijkste aspecten melding en vergunning gesloten systemen

aspect

toelichting

bevoegd gezag

gemeente Amsterdam

melding

alle systemen

vergunningplicht

≥ 70 kW of ligging in interferentiegebied

doorlooptijd

melding: 4 weken voor start werkzaamheden

vergunning: 8 weken tot publicatie definitieve beschikking (OBM)

belangrijkste algemene regels

-de temperatuur van de circulatievloeistof mag niet hoger zijn dan 30 °C en niet lager zijn dan -3 °C, de gemeente heeft de mogelijkheid om een hogere temperatuur toe te staan;

-bij vermoedelijke lekkage: onmiddellijk buiten werking stellen en circulatievloeistof verwijderen (tenzij de circulatievloeistof uit alleen water bestaat);

-gesloten bodemenergiesystemen mogen geen ontoelaatbare negatieve invloed hebben op reeds aanwezige bodemenergiesystemen of andere belanghebbenden in de omgeving;

-een koudeoverschot is in principe toegestaan en een warmteoverschot verboden, de gemeente heeft de mogelijkheid om het koudeoverschot te beperken.

Deze (en andere) voorschriften gesteld aan het installeren en het in werking hebben van gesloten bodemenergiesystemen zijn opgenomen in hoofdstuk 3a van het Besluit lozen buiten inrichting en paragraaf 3.2.8 uit het Activiteitenbesluit milieubeheer.

Op het moment dat de Klaprozenbuurt is aangewezen als interferentiegebied via een gemeentelijke verordening, gaat voor alle gesloten bodemenergiesystemen een vergunningsplicht gelden. Door het vaststellen en verankeren van een gemeentelijke beleidsregel kan de gemeente vastleggen op basis van welke regels een vergunningaanvraag voor een gesloten bodemenergiesysteem wordt getoetst. Deze regels zijn gebaseerd op het voorkomen van interferentie tussen systemen en het bevorderen van doelmatig gebruik van de ondergrond voor zowel open als gesloten bodemenergiesystemen. Dit kan betekenen dat de gemeentelijke beleidsregel beperkingen oplegt aan de aanleg van gesloten systemen.

3.4.3 Lozingen

Er zijn verschillende momenten waarop lozingen, en daarmee de wettelijke kaders voor lozingsactiviteiten, aan de orde zijn.

Boren van de bronnen/lussen (boorspoelwater)

Voor de aanleg van de bronnen van open systemen en de lussen van gesloten systemen moet worden geboord. Tijdens het boren komt spoelwater vrij (boorspoelwater). De hoeveelheid water die hierbij vrijkomt is beperkt, maar bevat vaak boorspoeling (bentoniet en polymeren) en vrijgekomen grond (zand, klei).

Ontwikkelen van open bronnen (ontwikkelwater)

Direct na het boren worden de bronnen van een open systeem eenmalig schoon gepompt (ontwikkelen). Het doel hiervan is om resten van het geboorde materiaal uit de bronnen te verwijderen (zand en slibdeeltjes), zodat deze niet voor verstoppingen kunnen zorgen. Tijdens het ontwikkelen komt grondwater vrij met een debiet tot maximaal 130% van het ontwerpdebiet. Dit grondwater moet geloosd worden. Om de lozingshoeveelheid en het lozingsdebiet te verlagen kan gebruik worden gemaakt van filtertechnieken om vaste bestanddelen te verwijderen, waarbij het water grotendeels weer geïnfiltreerd wordt in de bodem. Het blijft echter noodzakelijk dat een gedeelte van het vrijkomende grondwater geloosd kan worden, om onder andere de filterunits terug te spoelen. Door deze manier van ontwikkelen kan het lozingsdebiet beperkt worden.

Onderhoud van open bronnen (spuiwater)

In verband met preventief onderhoud van de bronnen worden deze een aantal keer per jaar gespoeld. Bij deze actie wordt uit de bronnen enige tijd grondwater onttrokken met het maximale debiet. Dit grondwater moet geloosd worden. Middels een onderhoudsfilter in de technische ruimte kan ervoor gezorgd worden dat er geen grondwater geloosd hoeft te worden. Bij een onderhoudsfilter wordt het vuil afgevangen met een zogenaamd kaarsenfilter met zeer kleine poriën. Het grondwater wordt uit de bronfilters opgepompt en wordt via het onderhoudsfilter in de bypass van het leidingcircuit in een andere bron geïnjecteerd.

Regulering van lozingen en voorkeursroutes

Met de inwerkingtreding van de AMvB Bodemenergie zijn voorkeursvolgordes voor lozingen gedefinieerd. Hierbij worden twee type lozingen onderscheiden:

-lozen van boorspoelwater (open en gesloten systemen);

-lozen van ontwikkel- en beheerwater (alleen open systemen).

Door de specifieke kenmerken van deze stromen geldt er een voorkeursvolgorde voor de lozingsroute. Lokale omstandigheden kunnen aanleiding zijn om af te wijken van deze volgorde. Onderstaande tabel geeft de voorkeursvolgorde weer.

Tabel 3.8 | Voorkeursvolgorde lozen vanuit AMvB Bodemenergie

type afvalwater

voorkeursvolgorde lozing (bevoegd gezag)

Boorspoelwater

(open en gesloten systemen)

1vuilwaterriool (gemeente)

2op de bodem (gemeente)

3overige lozingsmethoden

In de bodem en op het schoonwaterriool is niet toegestaan

Ontwikkel- en beheerwater

(open systemen)

1in de bodem (provincie)

2oppervlaktewater (Waterschap of Rijkswaterstaat)

3schoonwaterriool (gemeente)

4vuilwaterriool (gemeente)

5externe verwerker

Het Besluit lozen buiten inrichtingen bevat regels voor een groot aantal categorieën van lozingen die het gevolg zijn van activiteiten die plaatsvinden buiten inrichtingen in de zin van de Wet milieubeheer. Lozingen vanuit inrichtingen vallen onder het Activiteitenbesluit. Het besluit geldt voor alle lozingsroutes: zowel lozingen op oppervlaktewater, de bodem als de riolering.

De lozingen van het water voor het ontwikkelen van open bronnen geeft de grootste lozingsvolumes. Conform de voorkeursvolgorde voor lozingen heeft het terugbrengen van het grondwater de voorkeur. Dit is echter een kostbare methode en door het beperken van het ontwikkeldebiet kunnen de bronnen niet optimaal ontwikkeld worden. Daarnaast is het nog steeds nodig om een kleine waterhoeveelheid te lozen. Het lozen van het ontwikkelwater op het oppervlaktewater (het IJ) heeft daarom de voorkeur. Mocht dit niet mogelijk zijn dan geldt conform het beleid van Waternet en Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied dat zoveel mogelijk grondwater wordt teruggebracht in de bodem en dat een beperkt debiet (maximaal 5 m³/uur) geloosd mag worden op een vuilwaterriool of gemengd rioolstelsel. De verplichtingen die hieraan verbonden zijn, zijn te lezen in de Memo lozingsbeleid open bodemenergiesysteem 11 maart 2019, welke op te vragen is bij de omgevingsdienst. Aanbevolen wordt om in een vroeg stadium in overleg te treden met het bevoegd gezag om de mogelijkheden voor lozen te bespreken.

Het beleid ten aanzien van het lozen op oppervlaktewater wordt vastgesteld door de beheerder van het betreffende water. In het geval van het IJ wordt dit beleid geformuleerd en uitgevoerd door Rijkswaterstaat.