Energie uit damwanden

Door stalen damwanden te voorzien van collectoren, kunnen havenkades, kanaaloevers, bouwkuipen, dijken en alle andere waterkeringen ons van warmte en koude voorzien. Aardwarmteboringen zijn niet nodig. Bij de jachthaven van Enkhuizen is een testopstelling neergezet. Het eerste gebouw wordt zelfs al verwarmd en gekoeld met energie uit de eigen jachthaven.

Het principe van geactiveerde damwanden werd tien jaar geleden bedacht en gepatenteerd door het Duitse SPS Energy. Damwandleverancier Gooimeer zag de potentie. Patrick Stoelhorst, directeur van het bedrijf: “We hebben veel water in stedelijk gebied en de grootste damwanddichtheid ter wereld. Dus als het in Nederland niet werkt; dan werkt het nergens! Twee en een half jaar geleden kwam ik met SPS Energy in contact en besloot ik het hier in Nederland uit te gaan dragen.” Voor de kennis van geothermie en warmtepompen werd Nathan ingeschakeld. Nathan-projectleider Robert Nagelhout hierover: “We zagen een mooie uitdaging in het mee-ontwikkelen van het totaalconcept met de damwanden.”

Test én eerste opdracht
In de Enkhuizer Compagnieshaven van havendirecteur Jeroen Mulder, vonden de bedrijven een welwillende testlocatie voor het concept. Mulder: “De damwanden waren toe aan en vernieuwing en we zijn hier veel met verduurzaming bezig. In de toekomst wilden we het havengebouw met kantoren, supermarkt, douches, restaurant, watersportwinkel en zeilmakerij gasloos gaan maken, dus het was interessant om daar nu al de eerste stappen voor te zetten.” Door corona gingen die eerste stappen echter wat harder dan gepland. Toen het havenrestaurant haar deuren moest sluiten, werd het renovatieplan naar voren gehaald. Al voordat de eerste testresultaten binnen waren, werd het restaurant als eerst gerenoveerde gebouw aangesloten op de kade. En nu zijn we de eerste jachthaven wereldwijd waar dit wordt toegepast.”
Nagelhout: “Naast een ontwerp voor de testopstelling hebben we meteen een installatieontwerp voor het aansluiten van de damwanden op de toekomstige warmtepompen in de verschillende gebouwen gemaakt. Met nauwelijks garanties van opbrengsten of werking van het systeem, heeft de jachthaven de damwanden laten installeren. Men werkt overal aan mee en we krijgen alle ruimte om aan onze testopstelling te werken.”

Gesloten stalen collector
De werking van de energie-damwanden verschilt feitelijk niet van de techniek die Nathan al jaren toepast. Het grootste verschil is het materiaal en de prefab productie van de collectoren. In de Almeerse Gooimeer-fabriek worden goed geleidende stalen collectoren op de stalen damwanden gelast. Op locatie worden de wanden vervolgens geplaatst en de collectoren gekoppeld. De bovenste meter damwand is niet van een collector voorzien, waardoor kleine niveauverschillen in het waterpeil geen effect hebben. In Enkhuizen werden maar liefst 72 geactiveerde damwanden – goed voor een 115 meter lange kade – geplaatst, vervolgens aangesloten op rvs-verdelers en afgevuld met een water/glycolmengsel.

Aansluiting op de gebouwen
Op de kade metselde de haven zelf een put voor de twee rvs-verdelers. Normaal is dit een kunststof put met een deksel. De haven koos voor een betonplaat als afdichting, zodat het grote havenmaterieel als kranen en heftrucks er probleemloos overheen kunnen rijden. Nathan-partner Braakman gebruikte kunststof Uponor PE-Xa-leidingen om de geactiveerde damwanden aan te sluiten op de rvs-verdelers. Nagelhout: “Op de ene verdeler is de testopstelling aangesloten, op de andere verdeler zit het restaurant. De verdelers zijn met een PE 110 mm verzamelleiding gekoppeld waarop de haven in de toekomst haar gebouwen kan aansluiten. Na het testen wordt het één collectief systeem.” Edwin de Haan; Sales Advisor van Nathan: “Met het systeem dat nu klaarligt, kan de haven stap voor stap werken aan verduurzaming. Dat doen ze heel mooi; één voor één worden de gebouwen energetisch verbeterd en met een aftakking aangesloten op deze verzamelleiding. Na het restaurant volgt de watersportwinkel en over vier jaar het hoofdgebouw. Dat kan gewoon want de energie ligt letterlijk klaar voor de deur!”

Testen
Voor Nathan en Gooimeer zijn vooral de cijfers interessant. Nagelhout: “De testopstelling is aangesloten op het net, zodat we hem op afstand kunnen besturen, monitoren en uitlezen en ook de bodem- en watertemperatuur wordt gemeten. Er waren natuurlijk al cijfers vanuit Duitsland, maar omdat we bij Nathan 25 jaar garantie op een werkend bodemsysteem geven, stonden we erop om het ook zelf te testen. Die ruimte bood de haven ons. We testen vooral of de Duitse theorieën kloppen. Inmiddels hebben we twee tests gedraaid die een goed beeld hebben gegeven van wat er nou gebeurt. Er volgen nog vier tests. Tot nu toe hebben we op maximaal vermogen in continubedrijf gedraaid. De volgende tests worden onder andere aan-uit-aan-uit-tests, wat meer de daadwerkelijke werking weergeeft. In de testcontainer en op de damwanden zitten sensoren waarmee wij verschillende parameters continu meten en registreren. Zo weten wij wat er in het water en met de warmtepomp gebeurt.”

Kansen
Nagelhout: “In Nederland moet nog zó veel kade vervangen worden. Alleen in Amsterdam gaat het al om zo’n 700 kilometer kademuur, waarvan 200 kilometer acuut is. Als ze bij de vervanging preventief kiezen voor damwanden met wisselaars erin, dan ligt de plug & play oplossing voor de het verduurzamen van grachtenpanden al klaar. De meerprijs daarvoor valt reuze mee als je toch je wanden al moet vervangen.” De Haan: “Die locaties langs grachten zijn typische plekken waar aardwarmteboringen uitdagend of zelfs helemaal niet mogelijk zijn. Voor gemeenten is dit dan de perfecte manier om een goed alternatief voor gas te bieden.