Leuvense sociale woningen krijgen warmte uit rioolwater

Nu de bouwschil van woningen steeds beter wordt geïsoleerd, stijgt het relatieve belang van warmteverlies via het afvalwater. Daar verdwijnt bijna één derde van onze geproduceerde warmte in het riool. In de Belgische industrie wordt al een tijdje warmte uit dat afvalwater teruggewonnen, maar voor de residentiële sector was het Leuvense project van Clean Energy Invest de primeur. Daar rekenen 92 sociale woningen momenteel op rioolwater voor hun ruimte- en SWW-verwarming. Via een ESCO (Energy Service Company, red.)-contract op vijftien jaar zorgt Clean Energy Invest voor die warmtelevering.

Hoger rendement

Hoe werkt het? Aan het woningcomplex wordt afvalwater, onder andere van het UZ Gasthuisberg, uit de openbare riolering afgetapt. Een warmtewisselaar brengt de warmte over op het intern circuit, waar een warmtepomp het water verder opwarmt (zie tekening). Blue Heat, dat ook al rioolwarmteprojecten uitvoerde voor de industrie, plaatste de technische installaties. Kumpen plaatste de pompput op het openbaar domein.

 “Eigenlijk is rioolwater het beste medium om een warmtepomp op toe te passen,” vertelt De Smet. “Lucht-waterwarmtepompen zijn vaak niet efficiënt in de winter, wanneer dat juist wel nodig is, door de lage buitentemperaturen. Grondwarmtepompen nemen warmte af op 11-12 °C. Bij rioolwater ligt het gemiddelde echter hoger, wat het rendement doet stijgen.”

Schaalvergroting nodig

Het potentieel is er dus, maar toch zorgen technische hinderpalen voor een beperkte toepassingsmogelijkheid. “De temperatuur én het gemiddelde debiet in de openbare riolering moeten hoog genoeg zijn, en dat vind je niet op veel plaatsen,” zegt De Smet. “De Leuvense sociale woningen liggen stroomafwaarts van UZ Gasthuisberg, een belangrijk lozingspunt. Het debiet van 45 kubieke meter per uur – of 12 liter per seconde – geeft ons op die plaats voldoende water om een warmtepomp met een vermogen van 250 kW te voeden. Zo’n hoog debiet zorgt ook dat er minder vuil aan de filter blijft kleven. De gemiddelde temperatuur ligt dankzij het ziekenhuis ook hoger: zo’n 19 °C.”

Daarbij komt ook nog dat – door de dalende warmtevraag in nieuwbouwwoningen – het moeilijker wordt om zo’n investering rendabel te maken. De kosten voor technieken zoals warmtepompen dalen immers niet. Warmtewinning uit rioolwater wordt daarom pas interessant bij schaalvergroting, zoals bij grootschalige wijkprojecten vanaf 400 woningen die de warmte uit hun eigen afvalwater recupereren. Zo’n project bereiden we nu voor aan de Oude Dokken in Gent.”

Radiatoren vervangen

De sociale woningen rekenen niet 100 procent op rioolwater voor hun verwarming. Sociale huisvestingsmaatschappij Dijledal plaatse een verwarming op gas als back-up en voor het sanitair warm water stookt een kleine gascondensatieboiler bij tot 60 graden. De rioolwarmtepomp levert immers maar warmte aan 45 graden. “Dat is ook waarom we in het begin van het project enkele radiatoren hebben vervangen door grotere modellen. Sommige appartementen kregen aan dat lager stookregime niet genoeg warmte. Voor de gebruikers was het in het algemeen trouwens wat aanpassen, want ’s ochtends duurt de opwarming van de ruimtes wat langer. Dat losten we wel snel op met sensibilisering en thermostatische kranen.” De SWW-verwarming in de zomer gebeurt trouwens enkel op gas, omdat het rendement van de warmtepomp in die periode te laag ligt.

Vervuiling zorgt voor lager rendement

Een ander aandachtspunt dat het pilootproject aan de oppervlakte bracht: de vervuiling in het rioolwater. Ondanks een dubbele filtering – een gril op de riolering en een schroefzeef in de stookplaats – slibde de warmtewissellaar toch aan. Daarom voegde Clean Energy Invest ook een terugspoeling toe aan het systeem die de vervuiling terug de riolering in blaast. Dat vraagt echter zoveel energie dat het rendement van de warmtepomp achteruit gaat: de COP daalt van 5 naar 3,5. “Een efficiëntie die commercieel nog net te verdedigen valt,” zegt De Smet. “We leerden daaruit dat we in de toekomst best pas warmte onttrekken na zuivering van het water. Bij het project in Gent kiezen we voor een lokaal waterzuiveringsstation dat het afvalwater van de 400 woningen eerst zuivert naar oppervlaktewaterkwaliteit.”

Overeenkomst met Leuven

Zijn er ook juridische struikelblokken voor zulke projecten? “Ja,” zegt De Smet. “In België is er eigenlijk niets geregeld rond de eigendom van de thermische eigenschappen van afvalwater. Eenmaal dat een gebouw water loost in de riolering is het eigendom van stad en gemeente, en de warmte die het afgeeft dus eigenlijk ook. Voor ons project hebben we een bilaterale overeenkomst met de stad Leuven en Dijledal gesloten, maar dat moet je dus per project opnieuw bekijken. In Duitsland geven steden een concessie om die warmte te onttrekken, maar er zijn ook regels over hoe ver je van een waterzuiveringspunt weg moet blijven. Als je veel warmte onttrekt heeft dat immers ook een effect op de efficiëntie van de end-of-pipe-waterzuivering. In Duitsland is de algemene regel: minstens anderhalve kilometer van zo’n waterzuiveringsstation, zodat het water terug de omgevingstemperatuur kan opnemen.”

“Geslaagd pilootproject”

Alles bij elkaar genomen is het wel een geslaagd pilootproject. De Smet kan de lessen die hij hieruit trok toepassen op het nieuwe project in Gent. “Los van het rendement kan je trouwens ook niet naast de ecologische voordelen kijken. We voeden de warmtepompen immers met groene stroom. De CO2-uitstoot daalt met 60 procent, het verbruik van fossiele brandstoffen daalt tot 0. Er zit dus zeker toekomst in warmtewinning uit rioolwater.”

Dit artikel verscheen eerder in Installatie en Bouw.