Het project
Voor het industrieterrein “Bült” en de bestaande en geplande woonwijk “Seeblick” werd de realisatie van een lokaal warmtenet onderzocht in het kader van deze haalbaarheidsstudie voor de gemeente Heek. Dit warmtenetwerk moet rekening houden met verschillende warmtebronnen, zoals de houtverbranding van de betoncentrale, warmte van biomassaketels en het gebruik van warmte van exergiemachines.
Initiële situatie
De gemeente Heek ligt in het westelijke Münsterland in het district Borken, bestaat uit de twee deelgemeenten Heek en Nienborg en heeft 8.698 inwoners (per 31 december 2019). Het studiegebied is het industrieterrein in het westelijk deel van de gemeente Heek. Hier zijn onder andere een timmerwerkplaats, een metaalbewerkingsbedrijf en een betonfabriek gevestigd.
Concept en uniek verkoopvoorstel
Het geplande plaatselijke verwarmingsnet zal gebruik maken van de ongebruikte afvalwarmte van de verbranding van houtresten van een betonfabriek, alsmede van de warmte van de verbranding van houtspaanders in biomassaketels van het plaatselijke verwarmingscentrum. Indien nodig moet in de aan te sluiten gebouwen een systeemcombinatie van warmtepomp en bufferopslag worden gebruikt om het temperatuurniveau van het lokale verwarmingsnet bruikbaar te maken voor de bereiding van sanitair warm water. Het plaatselijke verwarmingsnet moet worden gebruikt met een aanvoertemperatuur van 50°C. Het is de bedoeling dat 17 bestaande niet-residentiële gebouwen en 53 bestaande residentiële gebouwen, alsmede 13 nieuwe gebouwen in het ontwikkelingsgebied “Seeblick” worden bevoorraad. De nieuwe gebouwen worden in de studie verondersteld KfW-efficiëntiehuis 55 te zijn.
Technologieën
De volgende technologieën en warmtebronnen moeten worden gebruikt:
- Warmtenetwerk
- Exergiemachines (lucht/water-warmtepompen in combinatie met gelaagde bufferopslag)
- Afvalwarmte van houtresten
- Biomassaketels (houtketels)
Exergiemachine
Voor de warmtevoorziening van de bestaande woongebouwen moeten lucht/water-warmtepompen in combinatie met gelaagde bufferopslag worden gebruikt voor ruimteverwarming en warm water. De geplande systeemcombinatie van warmtepomp en gelaagde opslagtank kan de exergie van het beschikbare warme water optimaal benutten. Deze warmtepomp onttrekt warmte met een middelhoge temperatuur aan de warmteopslagtank die is aangesloten op het plaatselijke verwarmingsnet, onttrekt de warmte aan het water en transporteert deze naar het bovenste gedeelte van de bufferopslagtank tot een temperatuur van 65°C in het bovenste gedeelte. Tegelijkertijd wordt het afgekoelde water opgevangen in het onderste deel van de bufferopslagtank. Hierdoor ontstaat een thermische scheiding binnen de buffertank als gevolg van de verschillen in dichtheid van het water bij verschillende temperaturen.
Haalbaarheidsstudie lokaal warmtenet – Gemeente Heek
Industrieterrein Bült
Actoren
- Gemeente Heek
- Betonfabriek
- Industrieel bedrijf als klant
- “Bült” woongebouw en “Seeblick” nieuwbouwwijk als klanten
Kerncijfers: Verwachte economische, klimatologische en energetische effecten
Economische toegevoegde waarde
De toevoer van afvalwarmte via het plaatselijke verwarmingsnet garandeert onafhankelijkheid van de prijsschommelingen van fossiele brandstoffen. Als men de uiteindelijke energiekosten van de twee varianten “lokaal warmtenet” en “gedecentraliseerde voorziening” bekijkt, inclusief alle kosten en opbrengsten, resulteert een gemiddelde prijs van 5,70 cent/kWh over 20 jaar voor het lokale warmtenet, uitgaande van gratis gebruik van de afvalwarmte van de recycling van houtresidu’s. Dit is 8,13 cent/kWh voor de variant met decentrale warmtelevering.
Beschikbaarstelling van hernieuwbare energiebronnen
De afvalwarmte van de resthoutverwerking van een bedrijf op het industrieterrein levert per jaar ca. 4.000.000 kWh/a aan overtollige warmte, die momenteel niet kan worden gebruikt. Deze warmte moet aan het plaatselijke verwarmingsnet worden toegevoerd. De resterende warmte die nodig is om het plaatselijke verwarmingsnet te voeden, moet worden geleverd door twee houtgestookte ketels in het gebouw van het plaatselijke verwarmingsstation, elk met een vermogen van 1 MW.
Bovendien moet het net worden aangesloten op andere mogelijke warmtebronnen in het zuiden en op het plaatselijke verwarmingsnet van een geplande woonwijk in het noorden, reden waarom in de studie rekening is gehouden met verbindingsleidingen in deze richtingen. De houtverbranding van een handelsonderneming in het noorden van het industriegebied van Bült moet worden gebruikt als warmtebron voor het plaatselijke verwarmingsnet. De plaatselijke verwarmingscentrale moet ten noorden van het geplande woongebied “Seeblick” (markeringsdriehoek) worden geplaatst.
De energievoorziening bedraagt ongeveer 6.700 MWh/a, bestaande uit ongeveer 3.800 MWh/a afvalwarmte van de recycling van houtresten en ongeveer 2.800 MWh/a van biomassaketels (houtsnipperketels). Bovendien is er een kleine elektriciteitsbehoefte voor de exergiemachines om de watertemperatuur in de bestaande gebouwen te verhogen.
CO2-reductie
De CO2-uitstoot van het ontworpen verwarmingsnet wordt vergeleken met een gedecentraliseerde voorziening met tweederde stookolieketels en eenderde gasketels. In totaal resulteert het gebruik van hout als energiebron voor de gecentraliseerde warmtevoorziening via het lokale verwarmingsnet in een jaarlijkse CO2-uitstoot van 198 t/a. De gedecentraliseerde warmtevoorziening resulteert in een vermindering van de CO2-uitstoot met 1,2 t/a. De gedecentraliseerde levering van warmte veroorzaakt een CO2-uitstoot van 2.078 ton per jaar als gevolg van de fossiele energiebronnen.
Dit resulteert in een CO2-reductie van 1.880 t/a.
Energiebesparing / energie-efficiëntie
Door gebruik te maken van afvalwarmte die is opgewekt en niet eerder is gebruikt, ten bedrage van 3.793 MWh/a, kan deze hoeveelheid extra energie die voorheen voor de verwarming van gebouwen werd gebruikt, worden bespaard.
Voor de gebouwen in het nieuwe ontwikkelingsgebied werd uitgegaan van een KfW-efficiëntiehuis 55.
Overdraagbaarheid
Potentieel voor duurzame warmtevoorziening in de regio
Koppeling met andere te onderzoeken lokale warmtenetten in de nabije regio is mogelijk en biedt, in combinatie met het gebruik van voorheen ongebruikte afvalwarmte voor zowel een commercieel als een residentieel gebied, een toegevoegde waarde voor een duurzame warmtevoorziening in de regio. Met soortgelijke structuren in andere gemeenten is overdraagbaarheid haalbaar.
Resultaten en Download
De resultaten van de studie zijn hierboven samengevat. De studie kan hieronder worden gedownload:
Haalbaarheidsstudie
| Kosten: | 17.591,61 € |
| Subsidie: | 7.916,22 € |
| Looptijd: | 01.01.2020 – 01.09.2021 |
Aanvrager
Gemeinde Heek
Bahnhofstraße 60
48619 Heek
www.heek.de
Uitvoerend bedrijf
Bode Planungsgesellschaft
für Energieeffizienz m.b.H.
Kesslerweg 20
48155 Münster
www.bode.ms