VERWARMING
Install Magazine 973 – november 2020
Riothermie voor gemeentehuis Ukkel
Rioolwater als warmtebron
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 warmtewisselaar is vervaardigd uit kunststof.
Het nieuwe gebouw van de gemeentediensten zal met energie gerecupereerd uit rioolwater verwarmd worden.
Vanaf februari 2021 wordt Brussels rioolwater gebruikt om het vernieuwde administratieve centrum van Ukkel te verwarmen en te koelen, goed voor een oppervlakte van 15.000 m2. Het project moet voor energiebesparing zorgen. Ook de CO2-uitstoot zal hierdoor omlaag gaan.
De Brusselse intercommunale Vivaqua, de operationele beheerder van het gemeentelijke rioolnetwerk in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest, experimenteert in Ukkel volop met de recuperatie van warmte uit de riolering. Vivaqua realiseert momenteel het eerste riothermieproject in een nieuw administratief gebouw van de gemeente Ukkel. Het voltallige gemeentepersoneel verhuist in 2021 naar het 15.000 m2 grote pand. Onder de Stallestraat heeft Vivaqua een deel van de riolering gerenoveerd en warmtewisselaars geïnstalleerd die aangesloten zijn op het gebouw. “Zo kan het gebouw van de gemeente Ukkel gedeeltelijk worden verwarmd in de winter en worden gekoeld in de zomer”, zegt Saar Vanderplaetsen van Vivaqua. “Dankzij riothermie zal dat heel energiezuinig zijn. Zo zal het gemeentebestuur van Ukkel grote energiebesparingen realiseren.”
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.”
Goedkope warmtewisselaar
Het rioolwater kan niet in de gehele warmtebehoefte voorzien. “Zo’n 25 procent van de verwarming en koeling van het Ukkels gebouw zal door het Brussels rioolwater gebeuren”, zegt Olivier Broers, Directeur Studies en Investeringen bij Vivaqua. “We hebben nog een extra warmtepomp geplaatst om het water verder op te warmen.” Daarnaast speelt de warmtewisselaar, over een afstand van 100 meter, een cruciale rol in het project. Die onttrekt warmte uit het Brussels rioolwater en draagt die over op een gesloten circuit van proper water. De warmtewisselaar werd door Vivaqua zelf ontwikkeld. “De innovatie bestaat eruit om de warmtewisselaar in goedkoop materiaal te maken waardoor ze eigenlijk deel uitmaakt van de renovatiekosten van riolen, zonder veel meerkost”, zegt Broers. “We hebben de kunststof HDPE gebruikt. Dat materiaal heeft een slechtere warmtetransmissie dan metaal of inox. Maar de minder goede warmtecoëfficiënt wordt dan weer gecompenseerd door de grotere lengte. Het voordeel van HDPE is dan weer de lage prijs. Een rioolrenovatie is daarmee weinig tot niet duurder dan een gewone verloren bekisting.Er bestaan al warmtewisselaars voor riolen, maar die zijn uit duurdere materialen gemaakt. We kozen duidelijk voor een goedkopere oplossing. De warmtewisselaars zullen daardoor in de toekomst mogelijk standaard bij de meeste Brusselse rioolrenovaties in de rioolbuizen worden geplaatst.”
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 deze riothermie zal het nieuwe Ukkels gebouw jaarlijks tussen de 40 en 60 ton minder CO2 uitstoten. Dat is afhankelijk van de ketel die wordt gebruikt. 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. Vivaqua koestert grootse plannen met de technologie en ziet veel potentieel. Als het project in het gemeentehuis van Ukkel een succes wordt, wil Vivaqua het verder uitrollen naar andere plaatsen in het Brussels Gewest. Vivaqua droomt alvast van een grootschalige toepassing die overheidsgebouwen, residentiële woningen en andere panden massaal van deze groene energie voorziet. “Na evaluatie van dit eerste grote 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: 26.000 ton minder CO2-uitstoot op jaarbasis voor het Gewest. ”
Voldoende debiet
Het rioleringsnetwerk van Vivaqua omvat in totaal 2.000 kilometer riolering in Brussel. Vivaqua concludeerde dat zo’n 50 van de 2.000 kilometer aan riool in Brussel in aanmerking komt voor het riothermieproject. De rioolbeheerder wil binnen een termijn van 10 jaar zowat 20 kilometer aan riool uitrusten met de nieuwe technologie. Volgens berekeningen van Vivaqua zouden die 50 extra kilometer evenveel CO2 besparen als er wordt uitgestoten door de grote Brusselse verbrandingsoven aan het kanaal. 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. “We mikken vooral op nieuwe gebouwen die goed geïsoleerd zijn”, zegt Broers. “Er moet dubbele beglazing en vloerverwarming aanwezig zijn. Riothermie is niet realiseerbaar in oudere huizen zonder isolatie.”
Vivaqua is niet aan zijn proefstuk toe. De waterbeheerder doet al jaar en dag onderzoek naar riothermie. Het idee voor het project 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.
Door: Matthias Vanheerentals
