Water en energie - Stichting RIONED
Water en energie - Stichting RIONED
Water en energie - Stichting RIONED
Transform your PDFs into Flipbooks and boost your revenue!
Leverage SEO-optimized Flipbooks, powerful backlinks, and multimedia content to professionally showcase your products and significantly increase your reach.
<strong>Water</strong> <strong>en</strong> <strong>en</strong>ergie<br />
Feit<strong>en</strong> over <strong>en</strong>ergieverbruik in het stedelijk waterbeheer
Colofon<br />
Copyright © 2012<br />
<strong>Stichting</strong> <strong>RIONED</strong><br />
Postbus 133, 6710 BC Ede, 0318-631111<br />
info@rioned.org<br />
Voor professionals: www.riool.net. Voor het publiek: www.riool.info<br />
Deze publicatie is gebaseerd op e<strong>en</strong> onderzoek van Stowa, Ag<strong>en</strong>tschap NL <strong>en</strong> <strong>Stichting</strong> <strong>RIONED</strong>.<br />
Opstellers Harry de Brauw (Tauw), Jero<strong>en</strong> Kluck (Tauw), Wouter Stapel (DHV) <strong>en</strong> Martijn Tilma (DHV)<br />
Begeleiding Ton Be<strong>en</strong><strong>en</strong> (<strong>Stichting</strong> <strong>RIONED</strong>), Arné Boswinkel (Ag<strong>en</strong>tschap NL), Jos Frijns (KWR),<br />
Eric Oosterom (<strong>Stichting</strong> <strong>RIONED</strong>) <strong>en</strong> Bert Palsma (Stowa)<br />
Tekstadvies Karlijn Kunst<br />
Illustraties Anne Floor Timan, DHV<br />
Ontwerp GAW ontwerp+communicatie, Wag<strong>en</strong>ing<strong>en</strong><br />
Druk Modern, B<strong>en</strong>nekom<br />
ISBN 978 90 73645 32 5<br />
2
Inhoud<br />
1. Toelichting op methodiek <strong>en</strong> begripp<strong>en</strong> 6<br />
2. Appels <strong>en</strong> per<strong>en</strong> 8<br />
3. Energieverbruik in de waterket<strong>en</strong> 10<br />
4. Energieverbruik in huis 12<br />
5. Keuze type rioolstelsel 14<br />
6. Keuze invulling hemelwaterzorgplicht 16<br />
7. Keuze invulling zorgplicht buit<strong>en</strong>gebied 18<br />
8. Keuze buismateriaal 20<br />
9. Energieverbruik afvalwaterzuivering 22<br />
10. Kans<strong>en</strong> terugwinn<strong>en</strong> waterket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie 24<br />
11. Energieverbruik in het dagelijks lev<strong>en</strong> 26<br />
4
Feit<strong>en</strong><br />
Bij de keuzes voor verbetermaatregel<strong>en</strong> in het stedelijk waterbeheer spel<strong>en</strong> vele aspect<strong>en</strong> e<strong>en</strong> rol. Energie is er één van. Als we<br />
<strong>en</strong>ergie bij onze keuzes lat<strong>en</strong> meeweg<strong>en</strong>, moet<strong>en</strong> we dat do<strong>en</strong> op basis van feit<strong>en</strong>. Dit boekje geeft inzicht in <strong>en</strong>ergiecijfers met<br />
betrekking tot keuzes in stedelijk waterbeheer. Daarbij ligt de focus vooral op de gevolg<strong>en</strong> voor het afvalwatersysteem.<br />
We hebb<strong>en</strong> van <strong>en</strong>kele veelvoorkom<strong>en</strong>de situaties <strong>en</strong> maatregel<strong>en</strong> de b<strong>en</strong>odigde <strong>en</strong>ergie berek<strong>en</strong>d. Naast de ‘gebruiks<strong>en</strong>ergie’ uit het<br />
stopcontact of de gasaansluiting, hebb<strong>en</strong> we bepaald hoeveel <strong>en</strong>ergie nodig is voor het traject van de winning van ruwe grondstoff<strong>en</strong><br />
tot <strong>en</strong> met de aanleg van onderdel<strong>en</strong> van de infrastructuur voor stedelijk waterbeheer. Dat leidt tot bevestiging van sommige beeld<strong>en</strong>,<br />
maar ook tot nieuwe inzicht<strong>en</strong>, zoals:<br />
- afkoppel<strong>en</strong> leidt niet altijd tot <strong>en</strong>ergiebesparing;<br />
- de pomp<strong>en</strong>ergie die de geme<strong>en</strong>te bespaart met e<strong>en</strong> verbeterd gescheid<strong>en</strong> stelsel in plaats van e<strong>en</strong> gem<strong>en</strong>gd stelsel, valt weg teg<strong>en</strong><br />
de <strong>en</strong>ergie die nodig is om twee leidingstelsels in de grond te legg<strong>en</strong>;<br />
- drinkwaterbesparing is vaak effectiever om <strong>en</strong>ergieverbruik te verminder<strong>en</strong> dan afkoppel<strong>en</strong> van verhard oppervlak. Vooral besparing<br />
op gebruik van warm water is van belang;<br />
- e<strong>en</strong> IBA vraagt veel minder <strong>en</strong>ergie dan drukriolering.<br />
Dit boekje bevat de eindresultat<strong>en</strong> van <strong>en</strong>kele gedetailleerde analyses. De basisgegev<strong>en</strong>s hiervan <strong>en</strong> aanvull<strong>en</strong>de vergelijking<strong>en</strong> kom<strong>en</strong><br />
later in 2012 in e<strong>en</strong> uitgebreid rapport beschikbaar. Met de cijfers in dit boekje kunt u e<strong>en</strong> aantal keuzes verantwoord<strong>en</strong> op basis van<br />
<strong>en</strong>ergiefeit<strong>en</strong>. Bij de berek<strong>en</strong>ing van de cijfers is uitgegaan van gemiddelde situaties. De aanpak is geïnspireerd door het vrij op<br />
internet verkrijgbare Sustainable <strong>en</strong>ergy – without the hot air van David MacKay.<br />
5
100%<br />
1. Toelichting op methodiek <strong>en</strong> begripp<strong>en</strong><br />
Primaire <strong>en</strong>ergie <strong>en</strong> elektriciteit<br />
Het vergelijk<strong>en</strong> van <strong>en</strong>ergieverbruikers moet eerlijk<br />
gaan. Daarom rek<strong>en</strong><strong>en</strong> we alles terug tot<br />
b<strong>en</strong>odigde primaire <strong>en</strong>ergie. Primaire <strong>en</strong>ergie is<br />
bijvoorbeeld de <strong>en</strong>ergie in kol<strong>en</strong>, gas of olie. Bij de<br />
productie van elektriciteit uit die primaire <strong>en</strong>ergie<br />
gaat veel <strong>en</strong>ergie verlor<strong>en</strong>, doordat:<br />
• het bouw<strong>en</strong> van de c<strong>en</strong>trale <strong>en</strong> het transportnet<br />
<strong>en</strong>ergie kost;<br />
• koelwater <strong>en</strong> rookgass<strong>en</strong> circa 60% van de<br />
verbrandings<strong>en</strong>ergie afvoer<strong>en</strong>;<br />
• de elektriciteitskabels <strong>en</strong> -drad<strong>en</strong> weerstand<br />
hebb<strong>en</strong>, waardoor ook <strong>en</strong>ergie verlor<strong>en</strong> gaat.<br />
Dat moet<strong>en</strong> we ook me<strong>en</strong>em<strong>en</strong> als we material<strong>en</strong><br />
of activiteit<strong>en</strong> met elkaar vergelijk<strong>en</strong>.<br />
Qua <strong>en</strong>ergie-inhoud staat 1 kilowattuur (kWh)<br />
elektriciteit gelijk aan 3,6 Megajoules (MJ).<br />
Eén Watt is 1 Joule per seconde, dus 1 kWh is<br />
1.000 Watt gedur<strong>en</strong>de 3.600 second<strong>en</strong>.<br />
6
30%<br />
Maar om die kWh te producer<strong>en</strong>, is 11,8 MJ aan<br />
primaire <strong>en</strong>ergie nodig. Van 11,8 MJ primaire<br />
<strong>en</strong>ergie naar 3,6 MJ elektriciteit uit het stopcontact<br />
treedt dus e<strong>en</strong> verlies op van bijna 70%!<br />
Watt primaire <strong>en</strong>ergie<br />
Bij <strong>en</strong>ergieanalyses wordt vaak gerek<strong>en</strong>d met<br />
Megajoules: MJ (<strong>en</strong>ergie-inhoud) of MJ/jaar<br />
(<strong>en</strong>ergie-verbruik). Maar dat zijn abstracte term<strong>en</strong>;<br />
bij Watt kunn<strong>en</strong> we ons vaak meer voorstell<strong>en</strong>.<br />
Daarom pres<strong>en</strong>ter<strong>en</strong> we de <strong>en</strong>ergieverbruik<strong>en</strong> in<br />
Wpp: Watt primaire <strong>en</strong>ergie per persoon.<br />
Het <strong>en</strong>ergieverbruik uitgedrukt in Wpp is het<br />
gemiddelde, continue verbruik van één persoon om<br />
(e<strong>en</strong> bepaald onderdeel in) de waterket<strong>en</strong> te<br />
realiser<strong>en</strong> (aanleg), in stand te houd<strong>en</strong> (onderhoud)<br />
of te lat<strong>en</strong> functioner<strong>en</strong> (gebruik).<br />
E<strong>en</strong> Watt primaire <strong>en</strong>ergie per persoon (1 Wpp) is<br />
als volgt om te rek<strong>en</strong><strong>en</strong> naar Megajoule per jaar:<br />
1 Wpp is 1 Joule per seconde per persoon.<br />
Als 1 persoon e<strong>en</strong> heel jaar 1 Wpp gebruikt is dat:<br />
365 dag<strong>en</strong> x 24 uur x 3600 second<strong>en</strong> x 1 J =<br />
31,5 MJ/jaar .<br />
Wpp geeft dus aan hoeveel primaire <strong>en</strong>ergie e<strong>en</strong><br />
persoon gemiddeld per seconde gebruikt. Omdat<br />
we daarbij rek<strong>en</strong>ing houd<strong>en</strong> met circa 70%<br />
<strong>en</strong>ergieverlies voor elektriciteitsproductie is 1 Watt<br />
uit het stopcontact gelijk aan 3,3 Wpp.<br />
> 1 Wpp = 31,5 Megajoules/jaar<br />
7
2. Appels <strong>en</strong> per<strong>en</strong><br />
GER-waard<strong>en</strong><br />
Hoe vergelijk<strong>en</strong> we bijvoorbeeld de b<strong>en</strong>odigde<br />
<strong>en</strong>ergie voor het verpomp<strong>en</strong> van afvalwater met<br />
die voor de aanleg van e<strong>en</strong> betonn<strong>en</strong> riool?<br />
Daarvoor gebruik<strong>en</strong> we GER-waard<strong>en</strong> (Gross<br />
Energy Requirem<strong>en</strong>t). GER-waard<strong>en</strong> gev<strong>en</strong> per<br />
materiaal <strong>en</strong> handeling aan hoeveel primaire <strong>en</strong>ergie<br />
nodig is. Deze waard<strong>en</strong> zijn bepaald met e<strong>en</strong><br />
LCA-methode (Lev<strong>en</strong>sCyclus Analyse). Zo kunn<strong>en</strong><br />
we bijvoorbeeld voor e<strong>en</strong> heel rioolstelsel de b<strong>en</strong>odigde<br />
<strong>en</strong>ergie bepal<strong>en</strong>. Door rek<strong>en</strong>ing te houd<strong>en</strong><br />
met periodieke vervanging <strong>en</strong> sloop kunn<strong>en</strong> we het<br />
resultaat uitdrukk<strong>en</strong> in b<strong>en</strong>odigde <strong>en</strong>ergie per<br />
inwoner per jaar. Daarbij gaan we voor de l<strong>en</strong>gte<br />
van de riolering, het aantal inwoners <strong>en</strong> verder<br />
b<strong>en</strong>odigde k<strong>en</strong>getall<strong>en</strong> uit van de fictieve standaardstelsels<br />
uit module D1100 van de Leidraad<br />
riolering.<br />
8
Voorbeeld 1:<br />
Betonn<strong>en</strong> buis, Ø 400mm: 0,13 Wpp/m<br />
Om e<strong>en</strong> betonn<strong>en</strong> buis met e<strong>en</strong> diameter van<br />
400 mm te kunn<strong>en</strong> gebruik<strong>en</strong> moet deze word<strong>en</strong><br />
gemaakt, aangelegd <strong>en</strong> tezijnertijd weer word<strong>en</strong><br />
verwijderd.<br />
• De GER-waarde van beton inclusief transport is<br />
0,9 MJ per kg.<br />
• E<strong>en</strong> buis met e<strong>en</strong> diameter van 400 mm weegt<br />
235 kg per meter.<br />
• Grondverzet vraagt 8 MJ per m 3 .<br />
• De aanleg van de betonn<strong>en</strong> buis vraagt daarmee<br />
255 MJ per meter.<br />
• Uitgaande van e<strong>en</strong> vervangingstermijn van 60<br />
jaar <strong>en</strong> de <strong>en</strong>ergie die dan nodig is voor verwijdering<br />
<strong>en</strong> verwerking, vraagt e<strong>en</strong> betonn<strong>en</strong> buis<br />
gemiddeld 4,25 MJ per meter per jaar.<br />
• Dat komt overe<strong>en</strong> met e<strong>en</strong> continu gemiddeld<br />
<strong>en</strong>ergieverbruik van 0,13 Wpp per meter buis.<br />
Voorbeeld 2:<br />
<strong>Water</strong> 30m opvoer<strong>en</strong>: 0,045 Wpp/m 3<br />
Stel dat we water in e<strong>en</strong> rioolstelsel in totaal 30 m<br />
will<strong>en</strong> opvoer<strong>en</strong>.<br />
• Om 1 m 3 water 30 meter ‘op te till<strong>en</strong>’, is netto<br />
circa 0,3 MJ nodig.<br />
• Met e<strong>en</strong> gemaalr<strong>en</strong>dem<strong>en</strong>t van 70% kost dat<br />
0,43 MJ.<br />
• Voor e<strong>en</strong> elektrisch aangedrev<strong>en</strong> pomp is dat<br />
0,12 kWh.<br />
• De GER-waarde van elektriciteit is 11,8 MJ/kWh.<br />
• Dus aan primaire <strong>en</strong>ergie kost het 1,4 MJ/m 3 om<br />
water 30 meter op te pomp<strong>en</strong>.<br />
• Dit komt overe<strong>en</strong> met e<strong>en</strong> <strong>en</strong>ergieverbruik van<br />
0,045 Wpp per m 3 .<br />
9
3. Energieverbruik<br />
in de waterket<strong>en</strong><br />
Aandeel aanleg, gebruik <strong>en</strong> onderhoud<br />
Aanleg<strong>en</strong>ergie is de <strong>en</strong>ergie die nodig is voor het<br />
mak<strong>en</strong>, aanbr<strong>en</strong>g<strong>en</strong> <strong>en</strong> weer verwijder<strong>en</strong> van de<br />
onderdel<strong>en</strong> in de waterinfrastructuur. Om de <strong>en</strong>ergie<br />
voor gebruik (b.v. pomp<strong>en</strong>ergie) <strong>en</strong> onderhoud<br />
(b.v. reiniging <strong>en</strong> inspectie) te kunn<strong>en</strong> vergelijk<strong>en</strong><br />
met de <strong>en</strong>ergie b<strong>en</strong>odigd voor de aanleg, wordt de<br />
aanleg<strong>en</strong>ergie gedeeld door de gemiddelde lev<strong>en</strong>sduur.<br />
Voor de waterket<strong>en</strong> zi<strong>en</strong> we dan dat:<br />
• het dagelijks <strong>en</strong>ergieverbruik voor drinkwater <strong>en</strong><br />
afvalwaterzuivering vele mal<strong>en</strong> groter is dan de<br />
over de tijd gemiddelde aanleg<strong>en</strong>ergie.<br />
• de aanleg<strong>en</strong>ergie voor riolering wél substantieel<br />
is. Bij e<strong>en</strong> verbeterd gem<strong>en</strong>gd stelsel is de totaal<br />
b<strong>en</strong>odigde <strong>en</strong>ergie voor inzameling <strong>en</strong> transport<br />
ongeveer gelijk verdeeld over aanleg <strong>en</strong> gebruik.<br />
Voor e<strong>en</strong> gescheid<strong>en</strong> stelsel vraagt aanleg zelfs<br />
10
Energie thuis <strong>en</strong> waterket<strong>en</strong><br />
meer dan tweemaal zo veel <strong>en</strong>ergie als het verpomp<strong>en</strong><br />
van het afvalwater. In het diagram is<br />
uitgegaan van e<strong>en</strong> verbeterd gem<strong>en</strong>gd stelsel.<br />
• onderhouds<strong>en</strong>ergie in de hele waterket<strong>en</strong> verwaarloosbaar<br />
is. Energieverbruik kan dus nooit<br />
e<strong>en</strong> red<strong>en</strong> zijn om meer of minder int<strong>en</strong>sief<br />
onderhoud te pleg<strong>en</strong>.<br />
Drinkwaterproductie <strong>en</strong> -transport verg<strong>en</strong> ca. 40%<br />
van de <strong>en</strong>ergie in de waterket<strong>en</strong>. Het bespar<strong>en</strong> van<br />
drinkwater is dus zeer doeltreff<strong>en</strong>d vergelek<strong>en</strong> met<br />
bijvoorbeeld afkoppel<strong>en</strong> van verhard oppervlak,<br />
wat lang niet altijd tot <strong>en</strong>ergiebesparing leidt.<br />
Het gebruik van hemelwater <strong>en</strong> hergebruik van<br />
douchewater als toiletspoelwater zijn uit <strong>en</strong>ergieoogpunt<br />
interessant. Het binn<strong>en</strong>shuis oppomp<strong>en</strong><br />
van gebufferd hemel- of douchewater kost veel<br />
minder <strong>en</strong>ergie dan de productie <strong>en</strong> distributie van<br />
drinkwater. Overig<strong>en</strong>s gaat bij hergebruik van<br />
hemelwater ev<strong>en</strong>veel afvalwater naar de rwzi.<br />
1000<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
Wpp<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
Wpp<br />
Wpp<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
elek<br />
gas<br />
Huis geheel<br />
Warm water thuis<br />
<strong>Water</strong>ket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie: aanleg, gebruik <strong>en</strong> onderhoud<br />
Onderhoud<br />
Gebruik<br />
Aanleg<br />
<strong>Water</strong>ket<strong>en</strong><br />
buit<strong>en</strong>shuis<br />
> Gebruik van de waterket<strong>en</strong> kost meeste <strong>en</strong>ergie<br />
> Onderhoud verwaarloosbaar<br />
Drinkwater Inzameling Transport Rwzi<br />
Stelselkeuze 11
4. Energieverbruik<br />
in huis<br />
Opwarm<strong>en</strong><br />
E<strong>en</strong> doorsnee huishoud<strong>en</strong> gebruikt circa 1000 Wpp<br />
aan gas <strong>en</strong> elektriciteit in de woning. Het grootste<br />
deel is voor de verwarming van het huis.<br />
Circa 200 Wpp is gerelateerd aan de waterket<strong>en</strong><br />
<strong>en</strong> voornamelijk voor het opwarm<strong>en</strong> van water<br />
(douch<strong>en</strong>, wass<strong>en</strong> etc). <strong>Water</strong>besparing in huis<br />
levert dus vooral ook veel <strong>en</strong>ergiebesparing op<br />
door minder warm water te verbruik<strong>en</strong> door<br />
bijvoorbeeld korter te douch<strong>en</strong>. Het opwarm<strong>en</strong> van<br />
water kost namelijk e<strong>en</strong> veelvoud van de productie<br />
<strong>en</strong> distributie van drinkwater.<br />
Voor het lat<strong>en</strong> functioner<strong>en</strong> van de waterket<strong>en</strong><br />
buit<strong>en</strong>shuis door drinkwaterbedrijf, geme<strong>en</strong>te <strong>en</strong><br />
waterschap is slechts circa 22 Wpp nodig (2% van<br />
het gemiddeld <strong>en</strong>ergiegebruik in e<strong>en</strong> huishoud<strong>en</strong>).<br />
12
Betek<strong>en</strong>t dit dat we ons niet met waterket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie<br />
moet<strong>en</strong> bezighoud<strong>en</strong>? Nee, maar dit<br />
inzicht kan wel help<strong>en</strong> bij het mak<strong>en</strong> van bredere<br />
afweging<strong>en</strong>:<br />
• Bespar<strong>en</strong> op warmwatergebruik levert (veel)<br />
meer op dan efficiënter pomp<strong>en</strong>.<br />
• Soms moet<strong>en</strong> we niet schrom<strong>en</strong> om wat meer<br />
<strong>en</strong>ergie te gebruik<strong>en</strong> als we daarmee de<br />
waterkwaliteit beter borg<strong>en</strong>.<br />
1000<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
Wpp<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
Energie thuis <strong>en</strong> waterket<strong>en</strong><br />
> Warm water kost veel <strong>en</strong>ergie<br />
Wpp<br />
elek<br />
gas<br />
Huis geheel<br />
Warm water thuis<br />
<strong>Water</strong>ket<strong>en</strong><br />
buit<strong>en</strong>shuis<br />
13 <strong>Water</strong>ket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie: aanleg, gebruik <strong>en</strong> onderhoud
5. Keuze type<br />
rioolstelsel<br />
Gem<strong>en</strong>gd of (verbeterd) gescheid<strong>en</strong>?<br />
E<strong>en</strong> gem<strong>en</strong>gd stelsel <strong>en</strong> e<strong>en</strong> verbeterd gescheid<strong>en</strong><br />
stelsel vrag<strong>en</strong> in totaal ongeveer ev<strong>en</strong>veel <strong>en</strong>ergie.<br />
Minder materiaalgebruik comp<strong>en</strong>seert de extra<br />
pomp<strong>en</strong>ergie die voor e<strong>en</strong> gem<strong>en</strong>gd stelsel nodig<br />
is.<br />
E<strong>en</strong> gescheid<strong>en</strong> stelsel vergt ongeveer ev<strong>en</strong>veel<br />
materiaal als e<strong>en</strong> verbeterd gescheid<strong>en</strong> stelsel. Als<br />
de geme<strong>en</strong>te het hemelwater bov<strong>en</strong>gronds verwerkt,<br />
is echter minder materiaal nodig.<br />
Gescheid<strong>en</strong> stelsels gebruik<strong>en</strong> minder <strong>en</strong>ergie voor<br />
het transport van het afvalwater naar de rwzi.<br />
Stelselkeuzes in de riolering hebb<strong>en</strong> weinig invloed<br />
op het <strong>en</strong>ergiegebruik van de rwzi (zie pagina 22).<br />
14
Wpp<br />
Wpp<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
gas<br />
Huis geheel<br />
Warm water thuis<br />
<strong>Water</strong>ket<strong>en</strong><br />
buit<strong>en</strong>shuis<br />
<strong>Water</strong>ket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie: aanleg, gebruik <strong>en</strong> onderhoud<br />
Wpp<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
Onderhoud<br />
Gebruik<br />
Aanleg<br />
1<br />
0<br />
> Verbeterd gem<strong>en</strong>gd <strong>en</strong> verbeterd gescheid<strong>en</strong><br />
Drinkwater Inzameling Transport Rwzi<br />
gebruik<strong>en</strong> ev<strong>en</strong>veel <strong>en</strong>ergie<br />
> Voordeel bov<strong>en</strong>grondse afvoer: minder <strong>en</strong>ergie<br />
Stelselkeuze<br />
7<br />
6<br />
5<br />
Transport<br />
Inzameling<br />
Wpp<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Verbeterd<br />
gem<strong>en</strong>gd<br />
Verbeterd<br />
gescheid<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
hemelwater<br />
bov<strong>en</strong>gronds<br />
Omgaan met hemelwater<br />
15
6. Keuze invulling hemelwaterzorgplicht<br />
Buiz<strong>en</strong>, kratt<strong>en</strong>, koffers<br />
Gescheid<strong>en</strong> inzameling van afval- <strong>en</strong> hemelwater is<br />
niet altijd <strong>en</strong>ergie-efficiënt. Bij bov<strong>en</strong>grondse<br />
hemel waterafvoer zijn wel veel minder buiz<strong>en</strong><br />
nodig, dus dat bespaart <strong>en</strong>ergie voor het<br />
materiaal gebruik. Maar als het hemelwater<br />
vervolg<strong>en</strong>s via kunststof kratt<strong>en</strong> infiltreert, doet de<br />
productie van plastic de besparing t<strong>en</strong>iet. E<strong>en</strong> wadi<br />
met daaronder e<strong>en</strong> grindkoffer is veel <strong>en</strong>ergieefficiënter<br />
dan e<strong>en</strong> wadi waarbij het water via<br />
plastic kratt<strong>en</strong> infiltreert. In het diagram is<br />
uitgegaan van e<strong>en</strong> wadi met grindkoffer.<br />
De gepres<strong>en</strong>teerde feit<strong>en</strong> betreff<strong>en</strong> de vergelijking<br />
van stelsels die als geheel op verschill<strong>en</strong>de<br />
manier<strong>en</strong> zijn ingericht. Bij aanpassing<strong>en</strong> aan e<strong>en</strong><br />
deelgebied/woning verschuift het beeld. De buiz<strong>en</strong><br />
in de straat blijv<strong>en</strong> gewoon in gebruik, maar er<br />
komt wel materiaal bij. E<strong>en</strong> betonn<strong>en</strong> molgootje<br />
16
Wp<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Drinkwater Inzameling Transport Rwzi<br />
Stelselkeuze<br />
7<br />
6<br />
5<br />
Transport<br />
Inzameling<br />
Wpp<br />
4<br />
3<br />
2<br />
naar e<strong>en</strong> zakput vraagt minder <strong>en</strong>ergie dan e<strong>en</strong><br />
kunststof pijp naar e<strong>en</strong> infiltratiekrat. Bij deze<br />
laatste optie kan het dec<strong>en</strong>nia dur<strong>en</strong> voordat de<br />
voor het plastic b<strong>en</strong>odigde <strong>en</strong>ergie is<br />
gecomp<strong>en</strong>seerd door jaarlijks minder te pomp<strong>en</strong>.<br />
1<br />
0<br />
Verbeterd<br />
gem<strong>en</strong>gd<br />
Omgaan met hemelwater<br />
Verbeterd<br />
gescheid<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
hemelwater<br />
bov<strong>en</strong>gronds<br />
> Bij afkoppel<strong>en</strong> is de <strong>en</strong>ergie voor het materiaal<br />
doorslaggev<strong>en</strong>d<br />
Wpp<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
Zuivering<br />
Transport<br />
Inzameling<br />
5<br />
0<br />
Verbeterd<br />
gem<strong>en</strong>gd<br />
Verbeterd<br />
gescheid<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
hemelwater<br />
bov<strong>en</strong>gronds<br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
infiltratiekrat<br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
+ wadi<br />
17<br />
RWZI-Energie bij meer/minder water op de rwzi
7. Keuze invulling zorgplicht buit<strong>en</strong>gebied<br />
Grote afstand<strong>en</strong><br />
Ook in het buit<strong>en</strong>gebied kan het <strong>en</strong>ergieverbruik<br />
meeweg<strong>en</strong> bij de systeemkeuze. Als we e<strong>en</strong> IBA<br />
klasse 2 <strong>en</strong>ergetisch vergelijk<strong>en</strong> met drukriolering,<br />
wint de IBA ruimschoots. Hoe komt dat?<br />
• Het materiaal van drukriolering met pompunits<br />
<strong>en</strong> vele kilometers HDPE-leiding vraagt veel<br />
meer <strong>en</strong>ergie dan het IBA-materiaal.<br />
• E<strong>en</strong> IBA vraagt weliswaar meer elektrische <strong>en</strong>ergie<br />
dan de drukrioleringspomp<strong>en</strong>. Maar dat is<br />
onvoldo<strong>en</strong>de om de grotere aanleg<strong>en</strong>ergie van<br />
drukriolering te comp<strong>en</strong>ser<strong>en</strong>.<br />
• Nadat de drukriolering het afvalwater naar het<br />
ontvang<strong>en</strong>de rioolstelsel heeft gevoerd, moet het<br />
rioolstelsel het water nog naar de rwzi pomp<strong>en</strong><br />
<strong>en</strong> de rwzi het vervolg<strong>en</strong>s nog zuiver<strong>en</strong>.<br />
18
et<strong>en</strong><br />
Daarnaast kost zuivering met e<strong>en</strong> IBA relatief minder<br />
<strong>en</strong>ergie dan c<strong>en</strong>trale zuivering in de rwzi. Maar<br />
e<strong>en</strong> standaard-IBA zuivert het afvalwater wel minder<br />
vergaand dan e<strong>en</strong> standaard-rwzi.<br />
> Materiaalgebruik drukriolering vraagt veel <strong>en</strong>ergie<br />
> IBA <strong>en</strong>ergetisch gunstig<br />
IBA of drukriolering<br />
25<br />
20<br />
Wpp<br />
15<br />
Zuivering<br />
Transport<br />
Inzameling<br />
Warm water thuis<br />
<strong>Water</strong>ket<strong>en</strong><br />
buit<strong>en</strong>shuis<br />
Wpp<br />
10<br />
5<br />
: aanleg, gebruik <strong>en</strong> onderhoud<br />
0<br />
Verbeterd gem<strong>en</strong>gd Drukriolering IBA<br />
Onderhoud<br />
Gebruik<br />
Aanleg<br />
19<br />
Kans<strong>en</strong> terugwinn<strong>en</strong> waterket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie
8. Keuze buismateriaal<br />
materiaal diameter (mm) <strong>en</strong>ergieverbruik (Wpp/m)<br />
Beton 400 0,11<br />
PVC 400 0,24<br />
Gres 400 0,39<br />
HDPE 500 2,52<br />
Beton, PVC, gres, HDPE<br />
Het materiaalgebruik heeft grote invloed op de<br />
aanleg<strong>en</strong>ergie. Het <strong>en</strong>ergieverbruik voor 1 kg pvc is<br />
circa 45 keer zo hoog als dat voor 1 kg beton. Ook<br />
al is e<strong>en</strong> betonn<strong>en</strong> buis veel zwaarder dan e<strong>en</strong><br />
pvc-buis, de betonn<strong>en</strong> buis vraagt toch minder<br />
<strong>en</strong>ergie. Het gebruik van HDPE is nog ongunstiger.<br />
Dat combineert e<strong>en</strong> hoog <strong>en</strong>ergieverbruik per kg<br />
met e<strong>en</strong> grote wanddikte <strong>en</strong> dus e<strong>en</strong> relatief groot<br />
gewicht per meter buis. Bij de vergelijking van<br />
buismaterial<strong>en</strong> is de vervangingstermijn van<br />
belang. In het diagram is deze voor alle material<strong>en</strong><br />
gelijk verondersteld.<br />
In de praktijk is het materiaal niet altijd vrij te<br />
kiez<strong>en</strong>. Zo is beton niet geschikt voor e<strong>en</strong> drukrioolleiding.<br />
Energieverbruik voor productie van buiz<strong>en</strong> bij gebruiksduur van 60 jaar.<br />
20
Transport<br />
Inzameling<br />
5<br />
0<br />
Warmtewisselaar<br />
douche<br />
Vergisting<br />
(rwzi)<br />
r<br />
Verbeterd<br />
gescheid<strong>en</strong><br />
d<br />
<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
hemelwater<br />
bov<strong>en</strong>gronds<br />
Zuivering<br />
Transport<br />
Het verschil Inzameling<br />
<strong>en</strong>ergieverbruik tuss<strong>en</strong> material<strong>en</strong><br />
valt ook op als we naar e<strong>en</strong> volledig rioolstelsel<br />
kijk<strong>en</strong>. In e<strong>en</strong> verbeterd gem<strong>en</strong>gd stelsel vorm<strong>en</strong><br />
pvc <strong>en</strong> staal/gietijzer slechts e<strong>en</strong> fractie van het<br />
gewicht (totaal 1640 kg/persoon), maar zijn ze<br />
goed voor bijna 50% van de aanleg<strong>en</strong>ergie. Vooral<br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
huisaansluiting<strong>en</strong> Gescheid<strong>en</strong> Gescheid<strong>en</strong> (pvc) Gescheid<strong>en</strong> <strong>en</strong> putdeksels (gietijzer)<br />
drag<strong>en</strong> hemelwater flink bij. infiltratiekrat<br />
+ wadi<br />
bov<strong>en</strong>gronds<br />
Wpp<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
1 km/dag<br />
autorijd<strong>en</strong><br />
<strong>en</strong>ergie verbruik waterket<strong>en</strong><br />
1 min/dag<br />
korter<br />
douch<strong>en</strong><br />
Douche<br />
warmte<br />
wisselaar<br />
1 liter water<br />
kok<strong>en</strong><br />
per dag<br />
> PVC <strong>en</strong> gietijzer relatief hoog <strong>en</strong>ergieverbruik<br />
<strong>en</strong>ergie<br />
gewicht<br />
minder water op de rwzi<br />
leg<br />
Gebruik<br />
Beton<br />
PVC<br />
Gietijzer<br />
Links de verhouding in aanleg<strong>en</strong>ergie <strong>en</strong> rechts de gewichtsverdeling van<br />
material<strong>en</strong> in e<strong>en</strong> verbeterd gem<strong>en</strong>gd stelsel.<br />
21
9. Energieverbruik afvalwaterzuivering<br />
Opmerking:<br />
De zuiveringbeheerders hebb<strong>en</strong> veel aandacht voor vermindering<br />
van het netto <strong>en</strong>ergieverbruik van de rwzi, zij strev<strong>en</strong> naar minimaal<br />
<strong>en</strong>ergi<strong>en</strong>eutrale afvalwaterzuivering.<br />
Afkoppel<strong>en</strong> om <strong>en</strong>ergie te bespar<strong>en</strong>?<br />
E<strong>en</strong> gemiddelde rwzi gebruikt ruim de helft van de<br />
<strong>en</strong>ergie voor de beluchting van het afvalwater om<br />
de bacteriën hun werk te lat<strong>en</strong> do<strong>en</strong>. De <strong>en</strong>ergie<br />
die nodig is om extra hemelwater, rioolvreemd<br />
water of drinkwater door de rwzi te voer<strong>en</strong>, vormt<br />
maar e<strong>en</strong> klein deel. Het kost in het algeme<strong>en</strong><br />
meer <strong>en</strong>ergie om dit extra water náár de rwzi te<br />
pomp<strong>en</strong> dan om het ín de rwzi te verwerk<strong>en</strong>.<br />
Omdat dit water ‘schoon’ is, zijn extra beluchting<br />
<strong>en</strong> slibverwerking immers niet nodig. Het <strong>en</strong>ergiegebruik<br />
op de rwzi is vooral gerelateerd aan de<br />
hoeveelheid verontreiniging<strong>en</strong> (vuile<strong>en</strong>hed<strong>en</strong>) <strong>en</strong><br />
minder aan de hoeveelheid water.<br />
De hoeveelheid water of beter het maximum<br />
debiet naar de zuivering, bepaalt wel de vereiste<br />
hydraulische capaciteit van de zuivering <strong>en</strong> daarmee<br />
aantal <strong>en</strong> omvang van de nabezinktanks.<br />
22
2<br />
1<br />
0<br />
Verbeterd<br />
gem<strong>en</strong>gd<br />
Verbeterd<br />
gescheid<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
hemelwater<br />
bov<strong>en</strong>gronds<br />
Omgaan met hemelwater<br />
Wpp<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
Zuivering<br />
Transport<br />
Inzameling<br />
5<br />
Als de geme<strong>en</strong>te veel afkoppelt, kan het waterschap<br />
bij vervanging van de rwzi dus bespar<strong>en</strong> op<br />
investering<strong>en</strong> in nabezinktanks. Omdat de aanleg<strong>en</strong>ergie<br />
slechts 10% is van het totaal, is de <strong>en</strong>ergiebesparing<br />
op de rwzi echter klein.<br />
Energiebesparing op de rwzi is dus ge<strong>en</strong> goed<br />
argum<strong>en</strong>t om:<br />
• verhard oppervlak af te koppel<strong>en</strong>;<br />
• het rioolvreemd water te verminder<strong>en</strong>;<br />
• het drinkwatergebruik te beperk<strong>en</strong>.<br />
E<strong>en</strong> zandfilter als extra zuiveringsstap voor e<strong>en</strong><br />
betere efflu<strong>en</strong>tkwaliteit vraagt e<strong>en</strong> to<strong>en</strong>ame van de<br />
gebruiks<strong>en</strong>ergie met circa 10%. Dus ook bij de<br />
keuze om e<strong>en</strong> zandfilter al dan niet continu te<br />
lat<strong>en</strong> draai<strong>en</strong>, zou het <strong>en</strong>ergieverbruik slechts e<strong>en</strong><br />
kleine rol mog<strong>en</strong> spel<strong>en</strong>.<br />
Wpp<br />
0<br />
9<br />
8<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
0<br />
Verbeterd<br />
gem<strong>en</strong>gd<br />
Verbeterd<br />
gescheid<strong>en</strong><br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
RWZI-Energie bij meer/minder water op de rwzi<br />
Refer<strong>en</strong>tie<br />
(verbeterd<br />
gem<strong>en</strong>gd)<br />
Aanleg<br />
25%<br />
afgekoppeld<br />
Gebruik<br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
hemelwater<br />
bov<strong>en</strong>gronds<br />
50%<br />
rioolvreemd<br />
water<br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
infiltratiekrat<br />
90 liter per<br />
inwoner per dag<br />
i.p.v. 120 liter<br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
+ wadi<br />
> Energieverbruik afvalwaterzuivering ongevoelig<br />
voor hoeveelheid schoon water<br />
rwzi met<br />
zandfilter<br />
23
10. Kans<strong>en</strong> terugwinn<strong>en</strong> waterket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie<br />
In plaats van <strong>en</strong>ergie ‘loz<strong>en</strong>’<br />
Behalve <strong>en</strong>ergie bespar<strong>en</strong> met slimme maatregel<strong>en</strong><br />
in de ket<strong>en</strong>, kunn<strong>en</strong> we ook <strong>en</strong>ergie terugwinn<strong>en</strong>.<br />
Dat laatste blijkt e<strong>en</strong> interessante optie. We zag<strong>en</strong><br />
al dat de hoeveelheid <strong>en</strong>ergie om water warm te<br />
mak<strong>en</strong> e<strong>en</strong> veelvoud is van de <strong>en</strong>ergie die de<br />
waterket<strong>en</strong> buit<strong>en</strong>shuis verbruikt. E<strong>en</strong> groot deel<br />
van deze warmte loz<strong>en</strong> we via het afvalwater. Ook<br />
de geloosde chemische <strong>en</strong>ergie (biomassa die door<br />
vergisting gas kan producer<strong>en</strong>) is substantieel.<br />
E<strong>en</strong> deel van die <strong>en</strong>ergie kunn<strong>en</strong> we b<strong>en</strong>utt<strong>en</strong>,<br />
bijvoorbeeld door:<br />
• via e<strong>en</strong> warmtewisselaar de douchewaterwarmte<br />
terug te winn<strong>en</strong> (r<strong>en</strong>dem<strong>en</strong>t ca. 50%);<br />
• via slibvergisting op de rwzi chemische <strong>en</strong>ergie<br />
terug te winn<strong>en</strong>.<br />
24
ket<strong>en</strong><br />
IBA of drukriolering<br />
25<br />
Warm water thuis<br />
e: aanleg, gebruik <strong>en</strong> onderhoud<br />
Onderhoud<br />
Gebruik<br />
Aanleg<br />
<strong>Water</strong>ket<strong>en</strong><br />
buit<strong>en</strong>shuis<br />
Inzameling Transport Rwzi<br />
Wpp Wpp<br />
20<br />
Wpp<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
Wpp<br />
15<br />
Verbeterd gem<strong>en</strong>gd Drukriolering IBA<br />
> Terugwinn<strong>en</strong> warmte bij de bron is<br />
het meest Kans<strong>en</strong> terugwinn<strong>en</strong> effectief waterket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie<br />
Zuivering<br />
Transport<br />
Inzameling<br />
<strong>en</strong>ergie verbruik waterket<strong>en</strong><br />
10<br />
5<br />
Transport<br />
Inzameling<br />
0<br />
Warmtewisselaar<br />
douche<br />
Vergisting<br />
(rwzi)<br />
25
11. Energieverbruik in het dagelijks lev<strong>en</strong><br />
Zoals gezegd vergt de waterket<strong>en</strong> slechts e<strong>en</strong> klein<br />
deel van ons totale <strong>en</strong>ergieverbruik: 2% van wat<br />
we in huis gebruik<strong>en</strong>. Om dit meer in perspectief<br />
te plaats<strong>en</strong>, hebb<strong>en</strong> we de waterket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie<br />
vergelek<strong>en</strong> met andere <strong>en</strong>ergiegebruikers in ons<br />
dagelijks lev<strong>en</strong>. Dan zi<strong>en</strong> we dat:<br />
• vooral het opwarm<strong>en</strong> van water <strong>en</strong>ergie kost;<br />
• e<strong>en</strong> douchewarmtewisselaar veel <strong>en</strong>ergie kan<br />
bespar<strong>en</strong>;<br />
• de hele waterket<strong>en</strong> per persoon nauwelijks meer<br />
<strong>en</strong>ergie verbruikt dan het elke dag kok<strong>en</strong> van e<strong>en</strong><br />
liter water;<br />
• de waterket<strong>en</strong> ongeveer ev<strong>en</strong>veel <strong>en</strong>ergie<br />
gebruikt als dagelijks e<strong>en</strong> kilometer autorijd<strong>en</strong>;<br />
• e<strong>en</strong> gemiddeld huishoud<strong>en</strong> de waterket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie<br />
kan comp<strong>en</strong>ser<strong>en</strong> door dagelijks e<strong>en</strong> minuut<br />
korter te douch<strong>en</strong>.<br />
Ook thuis kunt u dus aardig wat ste<strong>en</strong>tjes<br />
bijdrag<strong>en</strong>.<br />
26
e: aanleg, gebruik <strong>en</strong> onderhoud<br />
5<br />
0<br />
Verbeterd gem<strong>en</strong>gd Drukriolering IBA<br />
Onderhoud<br />
Gebruik<br />
Aanleg<br />
Kans<strong>en</strong> terugwinn<strong>en</strong> waterket<strong>en</strong><strong>en</strong>ergie<br />
40<br />
35<br />
30<br />
er<br />
Inzameling Transport Rwzi<br />
Verbeterd<br />
gescheid<strong>en</strong><br />
Transport<br />
Inzameling<br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
Zuivering<br />
Transport<br />
Inzameling<br />
Gescheid<strong>en</strong><br />
hemelwater<br />
bov<strong>en</strong>gronds<br />
Wpp Wpp<br />
25<br />
20<br />
Wpp<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Warmtewisselaar<br />
douche<br />
> De waterket<strong>en</strong> vraagt weinig <strong>en</strong>ergie<br />
1 km/dag<br />
autorijd<strong>en</strong><br />
<strong>en</strong>ergie verbruik waterket<strong>en</strong><br />
1 min/dag<br />
korter<br />
douch<strong>en</strong><br />
Douche<br />
warmte<br />
wisselaar<br />
<strong>en</strong>ergie verbruik waterket<strong>en</strong><br />
Vergisting<br />
(rwzi)<br />
1 liter water<br />
kok<strong>en</strong><br />
per dag<br />
27