Maatschappelijk rendement tegen koudwatervrees: Lessen uit Beilen over de koppeling van water en energie

Over melkpoeder, school en zwembad

Sinds 2002 worden in Beilen basisschool G.A. de Ridderschool en het gemeentelijk zwembad ‘De Peppel’ verwarmd door koelwater uit de Friesland Campina DOMO melkpoederfabriek. Een goed voorbeeld van hoe gebruik kan worden gemaakt van warmte uit (industrie)water. Door middel van een transportleiding en warmtewisselaars kan de DOMO fabriek ca. 20 TJ per jaar leveren voor de duurzame verwarming van de school en het zwembad en de verversing van het zwembadwater.

Friesland Campina is een van de vijf grootste zuivelproducenten in de wereld. De DOMO fabriek ligt naast het station van Beilen in de gemeente Midden Drenthe, en is omringd door een woonwijk. De fabriek is sinds lange tijd een grote werkgever in het relatief kleine Beilen (11.000 inwoners), met als gevolg een hechte band tussen de gemeente en Friesland Campina.

Een korte geschiedenis

DOMO levert al vanaf 1983 warmte aan het zwembad in Beilen. Toen de gemeente Midden Drenthe een nieuw zwembad wilde bouwen ontstond bij het projectteam dat aan dit nieuwe zwembad werkte het idee om behalve warmte ook condensaat van de fabriek af te nemen. Ook bedacht dit team dat de basisschool in de buurt, die op dat moment toevallig werd gerenoveerd, ook kon worden aangesloten op het warmtenet.  De gemeente heeft samen met de provincie de financiering op zich genomen. In ruil daarvoor krijgt zij gratis warmte geleverd. Daar zit dan ook meteen de business case, ook al is die pas op lange termijn sluitend. De investering is meegenomen in de exploitatieperiode van 20 jaar van het zwembad.

Voor DOMO was medewerking aan dit project een manier om iets terug te doen voor de gemeenschap; als tegenprestatie voor eventuele overlast die de fabriek veroorzaakt in de buurt en voor alle vergunningen die daarvoor nodig zijn. De verhoudingen tussen de fabriek en de gemeente gaan ver terug, en een goede verstandhouding is van belang voor de werkzaamheden van de fabriek in de toekomst. Bovendien bood het systeem aanvankelijk een goedkope manier van koelen van het condensaatwater tot loosbare temperaturen: een win-win situatie.

Afspraken

Hoewel deze (informele) maatschappelijke betrokkenheid essentieel is gebleken voor het project, vooral ook bij tegenslag, hebben DOMO en de gemeente ook een formeel contract afgesloten. Daarin staat dat de fabriek geen enkele verantwoordelijkheid heeft voor de hoeveelheid, temperatuur en kwaliteit van de geleverde warmte. DOMO wilde niet de verantwoording nemen voor de risico’s van niet of onvoldoende leveren. In het nieuwe zwembad en de school zou geen back-up optie aanwezig zijn. Ervaringen met de jarenlange warmtelevering van DOMO aan het zwembad waren immers goed.

Te warm en te koud water

In 2002 was het nieuwe zwembad gereed en kon het samen met de school worden aangesloten op de restwarmte uit de fabriek. Omdat er sinds 1983 nooit problemen waren geweest met de verwarming van het toenmalig zwembad hadden beide partijen er vertrouwen in dat er met het nieuwe systeem ook geen moeilijkheden zouden ontstaan. Tijdens het aanleggen van de installaties was echter al gebleken dat het water een temperatuur van 42 graden in plaats van de verwachte 70 graden zou hebben, maar het projectteam vanuit gemeente en provincie, waar ook de installateur onderdeel van uitmaakte, dacht dat dit niet op onoverkomelijke problemen zou stuiten. Eenmaal in gebruik bleek de temperatuur te laag voor de zojuist geplaatste radiatoren in de school. De renovatie van de school was al gaande toen het idee voor de warmteaansluiting ontstond. Was dit eerder bedacht, dan had een ander systeem kunnen worden overwogen waarbij die lage temperatuur geen probleem was geweest.

Een ander probleem was dat het productieproces werd onderbroken door schoonmaakstops. Hierdoor kon er niet continu worden voldaan aan de warmtevraag. De  gemeente heeft toen besloten de school alsnog op het gas aan te sluiten.

De onbekendheid met de capaciteit van de installaties in combinatie met de planning van de renovatie heeft uiteindelijk geleid tot dubbele kosten voor de gemeente Midden Drenthe.

Buiten het feit dat DOMO zich, vanuit hun oogpunt begrijpelijk, niet wilde verplichten tot levering, was er ook geen “harde” overeenkomst over de hoeveelheid koeling van het condensaat door het gemeentelijk gebruik. Dit bleek minder constant dan verwacht. Als de school en het zwembad niet genoeg warmte afnamen, ging het water soms te warm terug, boven de maximaal toegestane temperatuur voor lozing op het oppervlaktewater. Dit bleek een extra, onverwacht, risico voor de fabriek.

Vernieuwing productieproces met behoud van warmtelevering

Buiten de operationele problemen, is er in de loop van de tijd nog een uitdaging voor de water-energie koppeling ontstaan. De DOMO fabriek heeft in 2014 zelf koelinstallaties aangelegd, een investering die enkele jaren eerder als te duur werd gezien, waardoor de warmtelevering aan de gemeente een uitkomst bood voor koeling. Aangescherpte temperatuurnormen voor lozing op het oppervlaktewater en het verkrijgen van een vergunning voor het oppompen van water maakte een investering in deze vernieuwing van het productieproces nu wel rendabel. De nieuwe installaties (een koelcompressor en een warmtepomp) zijn door DOMO zelf gefinancierd, met als drijfveer een verbetering binnen het eigen productieproces. Het huidige gesloten circuit van water zorgt daarnaast voor een besparing van zo’n 500 m³ water per jaar. Hoewel DOMO niet meer afhankelijk is van de koeling door de school en het zwembad heeft het toch besloten om door te gaan met de warmtelevering, al kost het DOMO in feite alleen maar geld en is het niet langer condensaat dat wordt geleverd maar andere restwarmte: het koelwater van de indampers. De extra kosten voor DOMO voor de elektriciteit voor de warmtepomp nemen zij voor lief. Van de restwarmte gebruiken zij zo’n 90% in de eigen fabriek, de overige 10% is voor de school en het zwembad.

Dat DOMO de gemeente welwillend was, heeft waarschijnlijk te maken met de verbondenheid met de lokale gemeenschap en kans op imagoschade bij het stopzetten van de levering.

Ondanks dat de school tegenwoordig een gasaansluiting heeft, maakt zij liever gebruik van de warmte van de DOMO fabriek. Dat is voordeliger en schoner. Recentelijk is daarom het idee ontstaan om iets te veranderen in de installaties van de school omdat het eigenlijk zonde is dat er maar beperkt gebruik kan worden gemaakt van de DOMO warmte. Als de school op het einde van de dag kan overschakelen op nachtverwarming hoeft er in de ochtend veel minder te worden bijgestookt door de gasgestookte CV installatie. Er worden op dit moment gesprekken gevoerd over de haalbaarheid hiervan en de technisch benodigde ingrepen.

Het zwembad is nog wel volledig afhankelijk van de restwarmte uit de DOMO fabriek. Nadat de nieuwe installaties in de fabriek waren geïnstalleerd zijn er geen problemen meer geweest; de temperatuur is zeer constant. Wel is er een gasgestookte CV-ketel voor de douches en naverwarming geplaatst. Dit is voldoende om eventuele schommelingen in de levering op te vangen en aan de piekvraag te kunnen voldoen (RVO, 2017). Het is echter niet genoeg om het zwembad te blijven verwarmen indien de fabriek structureel besluit te stoppen met warmte leveren.

Lessons learned

Vaak wordt gesteld dat dit soort ‘nexus’-projecten, waarbij verschillende processen aan elkaar worden gekoppeld om hulpbronnen uit te wisselen, eerder op institutionele dan op technische barrières stuiten. Institutionele vernieuwing wordt vaak gezien als voorwaarde voor het slagen van dit soort projecten. Dat het project in Beilen niet helemaal vlekkeloos is verlopen valt in dit geval niet zozeer te wijten aan institutionele uitdagingen, maar meer aan de technische gebreken van het systeem; dit soort systemen vraagt toch ook om technisch maatwerk. Op institutioneel vlak bleken subsidie en bereidheid van beide zijden tot lange termijn verbondenheid afdoend. Toch kunnen er naast de technische lessen enkele institutionele lessen worden getrokken.

Niet altijd institutionele vernieuwing nodig

Gemeente, provincie en DOMO zijn binnen het huidige institutionele kader, met bestaand instrumentarium (subsidie, contract) erin geslaagd binnen een korte tijd dit project te realiseren en daarmee een bijdrage te leveren aan de klimaatdoelstellingen. Dat alle partijen welwillend waren zal hier ongetwijfeld aan hebben bijgedragen. Toch laat dit zien dat ook binnen de huidige institutionele context mogelijkheden zijn voor koppelingsprojecten, met bestaande partijen en kennis.

Private co-financiering vereist wel institutionele verandering

Vanuit het oogpunt van de publieke financiën is het project minder geslaagd. Hoewel in eerste instantie van een win-win situatie werd gesproken, zijn alle investeringen geheel op kosten van de gemeente en provincie. Bovenop de voorziene infrastructuur en installaties betreft dit het leidingnet, het plaatsen van nieuwe pompen bij DOMO, de aansluiting van de school op het gasnet met de bijbehorende installaties, en de extra kosten van de installatie in het zwembad. De exploitatiekosten voor school en zwembad waren aanvankelijk vergelijkbaar met die van conventionele installaties. Door de extra maatregelen is de business case uiteraard veranderd. De exploitatieperiode van het zwembad is verlengd van twintig naar dertig jaar. DOMO wilde pas mee gaan investeren in de eigen installaties toen zij door het nieuwe productieproces directer belang kreeg bij de warmtelevering.

Zolang er geen financiële prikkel is voor bedrijven om hun productieprocessen schoner te maken en zorgvuldiger met restproducten om te gaan, zal de prikkel om dit soort projecten te ondernemen voor publieke partijen altijd groter zijn dan voor private partijen. Alleen verandering van de kosten en baten, bijvoorbeeld door verandering van wet- en regelgeving en belastingen, kan daar verandering in brengen. Zolang dit niet het geval is zullen koppelingsprojecten een groot beroep doen op publieke financiering.

Pas afspraken aan aan de mate van vertrouwen

In het contract tussen DOMO en gemeente speelt vertrouwen een grote rol. De belangen waren wederzijds: DOMO had behoefte aan koeling en de gemeente aan warmte. In combinatie met de betrouwbare warmtelevering in het verleden heeft de gemeente besloten om op dit wederkerig belang te vertrouwen. Het vertrouwen was echter eenzijdig: DOMO wilde zich namelijk niet vastleggen op leveringszekerheid. De gemeente werd daarmee voor de keuze gesteld:  of meer risico’s nemen of investeren in een back-up optie, die tot hogere exploitatiekosten zou leiden. De keuze voor lagere kosten leidde tot minder leveringszekerheid. Het risico kwam geheel bij de gemeente te liggen. Het is de vraag of DOMO op andere voorwaarden had willen participeren in deze overeenkomst. Als de gemeente deze kosten en risico’s niet volledig had geaccepteerd,  was het project waarschijnlijk niet doorgegaan.

Groepsdenken en verstrikking: borg kennis en kwaliteit in de besluitvorming

De warmtelevering is vooral als een technisch project beschouwd. Daarbij vertrouwden betrokkenen op hun ervaringen met de warmtelevering zoals die al jaren plaatsvond. Borging van technische kennis in de besluitvorming, met een externe kwaliteitstoets, is echter noodzakelijk. Groepsdenken (de wens om het met elkaar eens te zijn vermindert de kwaliteit van besluitvorming, ook van capabele personen) en verstrikking (het tegen beter weten in doorzetten van een project) liggen op de loer bij dit soort sympathieke projecten waarvan iedereen wil dat ze slagen.

Betrek gebruikers bij de besluitvorming

Ook de risicoafweging is als een technische keuze beschouwd, terwijl hier duidelijke politieke en publieke dimensies aan zitten. De te lage temperatuur bleek onacceptabel voor school en zwembad. Het zwembad heeft het tijdelijk ondervangen met de melding van de actuele temperatuur van het zwemwater bij de ingang van het bad. De school heeft op een gegeven moment besloten de leerlingen naar huis te sturen; de maat was vol. De gebruikers zullen als eerste de gevolgen van de risico’s ervaren. Goede communicatie met de gebruikers over risico’s en de gevolgen en hun eventuele bereidheid om risico’s te nemen en de gevolgen ervan te accepteren is van groot belang voor het slagen van dit soort projecten, en de vergevingsbereidheid van gebruikers in geval van tekortkomingen van het systeem.

Conclusie: project geslaagd?

Al met al zijn betrokkenen tevreden over het uiteindelijke resultaat. De voorziene water-energie-nexus is tot stand gekomen. School en zwembad worden voornamelijk met industriële restwarmte verwarmd. Wel zijn de kosten van het project door de tegenslagen flink hoger uitgevallen. Betrokkenen, vooral de publieke partijen, hebben daarmee flink leergeld betaald voor dit project.

Door: Eva Ros en Ellen van Bueren, TU Delft