waterketen Lelystad Airport en Lelystad Airport Businesspark

210 Pages·2016·3.43 MB·English

KWR2016.033|Augustus2016
Innovatieve
oplossingen
energie- &
waterketen
Lelystad Airport en
Lelystad Airport
Businesspark
TKI-clusterprojectSustainableAirports
Energie-Water-Nexus
KWR2016.033|Augustus2016 Innovatieveoplossingenenergie-&waterketenLelystadAirportenLelystadAirport
Businesspark
KWR2016.033|Augustus2016 Innovatieveoplossingenenergie-&waterketenLelystadAirportenLelystadAirport
Businesspark
Innovatieve oplossingen energie- &
waterketen Lelystad Airport en
Lelystad Airport Businesspark
TKI-clusterprojectSustainableAirportsEnergie-
Water-Nexus
KWR2016.033|Augustus2016
Opdrachtnummer
400990
Projectmanager
JanWillemKooiman
Projectpartners
LelystadAirport,LelystadAirportBusinesspark
Kwaliteitsborger
FrankOesterholt
Auteurs
MartinBloemendal,EdwindeBuijzer,LauraSnip,Ilse
Pieterse-Quirijns,ClaudiaAgudelo-Vera,Annemieke
vanDoorn,MarcelPaalman
Verzondenaan
LelystadAirport:ErikAlfrink
LelystadAirportBusinesspark:DennisMeerburg
DezeactiviteitismedegefinancierduitdeToeslagvoorTopconsortiavoor
KennisenInnovatie(TKI’s)vanhetministerievanEconomischeZaken.
Jaarvanpublicatie
2016
Meerinformatie
Dr.ir.M.Paalman
T 0306069554
E [email protected]
KWR2016.033|Augustus2016 Innovatieveoplossingenenergie-&waterketenLelystadAirportenLelystadAirport
Businesspark
KWR2016.033|Augustus2016 Innovatieveoplossingenenergie-&waterketenLelystadAirportenLelystadAirport 3
Businesspark
Samenvatting
DoordebekrachtigingvanhetLuchtvaartbesluitin2015isdeuitbreidingvanLelystad
Airportmogelijkgemaakt.DeorganisatieLelystadAirport(LA)geeftinhaarbeleidsplan
CorporateResponsibilityeenhogeprioriteitaaneenduurzameontwikkelingvande
luchthaven.VooreennadereuitwerkingvanditthemahebbenLelystadAirporten
gebiedsontwikkelaarLelystadAirportBusinessparksamenmetKWRhetinitiatiefgenomen
omvanuitde“groeneweide”-situatieeeninnovatieveduurzamewaterketenen
bodemenergiesysteemteonderzoeken.Hierbijishetvanbelangdatdeduurzaamheid
zichtbaarisopdelocatie,hetbijdraagtaandecirculairegebiedsontwikkelingendat
rekeninggehoudenwordtmetdeverwachtegroeivandeluchthavenenhetbedrijventerrein.
Deluchthavenmoetin2018operationeelzijn,waarbijeengroeiwordtverwachtvan1,5–
1,7miljoenpassagiersin2023tot6,7miljoenna2043.ParallelrealiseertLelystadAirport
Businessparkeenhoogwaardig,groenenduurzaambusinesspark,welkeontwikkeldwordt
opbasisvandeBREEAM-normenvoorduurzamegebiedsontwikkeling.HetA6Districtheeft
eenbedrijfsprofielvoorhandel,productieenlogistiek.Dekaveltegenoverdeterminalheet
FlightDistrictenheefteenbedrijfsprofielvoordienstverlening,hotelenleisure.
Vooreenduurzamewaterketenisbeperkingvanhet(drink)watergebruikdeeerstestap,
gevolgddoorcascaderingvanhetwatergebruikentenslottehetonttrekkenvan
grondstoffenenenergieuithet(afval)water.Tegelijkertijdisdehaalbaarheidvaninnovatieve
methodenomthermischeenergieuitduurzamebronnentewinnenverkend.Hierbijishet
nodigomeenmasterplanvoordebodemteontwikkelendatindeeersteplaatsuitwisseling
vanthermischeenergietussengebouwenindebodemfaciliteert.
Drinkwatervoorziening
Voordeterminal,vliegtuigenendeverschillendegebouwenopdebedrijfsterreinenis,met
behulpvanbijKWRaanwezigekennis,dataenkengetallenvoorkoud-enwarmwaterverbruik
inutiliteitsbouw,berekendhoeveeldrinkwaterergemiddeldperdagnodigzalzijn.De
berekeningenzijnuitgevoerdvoorgroeiscenarioN2(3,7miljoenpassagiersin2033)enN3
(6,7miljoenpassagiersna2043).Hetdrinkwaterverbruikzalvariërentussenongeveer135
m3/dagbijhetbeginvangroeiscenarioN2en735m3/dagbijgroeiscenarioN3envolledige
bezettingvanevenementen(zieTabel1).Ditdrinkwaterverbruikhangtookafvandekeuze
voorwaterzuinigeapparatuur,alsvacuümtoilettenenwaterbesparendedouchesofvoor
standaardofluxereapparaten,zoalseenregendoucheensensorkraan.
TABEL1DRINKWATERVERBRUIKPERDAGPERGEBOUWBIJLA/LELYSTADAIRPORTBUSINESSPARK
Gebouw Minimumdrinkwaterverbruik(m3/dag) Maximumdrinkwaterverbruik(m3/dag)
Terminal 21.7 185.4
Vliegtuigen 1.0 4.3
Mainpark 4.4 18.5
Hotel 63.4 147.6
Leisure 43.9 377.0
Totaal 134.3 732.9
KWR2016.033|Augustus2016 Innovatieveoplossingenenergie-&waterketenLelystadAirportenLelystadAirport 4
Businesspark
Uitdeberekeningenblijktdatvoornamelijkhettoiletgebruikendekeuzevoorbepaalde
(waterbesparende)apparatuureffectheeftopdehoeveelheidbenodigddrinkwater.Alleenin
hethotelblijkenanderewaterverbruikersdanhettoilet,zoalsdoucheenbad,vansignificant
belang.Tenslottezalhetberekendedrinkwaterverbruiksterkwijzigenalszichzogenaamde
gamechangers,alsbijvoorbeeldeentweedehotelofeenzwemparadijs,zoudenvestigenop
FlightDistrict.Eenhoteliseengrootwaterverbruikerenzalertoeleidendaterextrawater
enenergieverbruiktwordt.Daarentegenkaneenextrahotelookvoorveelgrijswaterzorgen,
diealshetwordtopgeslagen,ookhergebruiktzoukunnenworden.Hetverbruikvaneen
zwemparadijskanvergelekenwordenmethetverbruikvandehamam/spa.
Cascaderingwatergebruik
Eenduurzameoplossingvoordedrinkwatervoorziening,naasthetgebruikvan
waterbesparendeapparatuur,ishetgebruikvanalternatievebronnenzoalshemelwateren
grijswater.Uitdeberekeningenblijktdathetgeproduceerdegrijswaterdoorhandenwassen
voldoendeisvoorhetdoorspoelenvanheteenwaterbesparendeofvacuümtoilet.Inhet
hotelwordtdoordouche-enbadgebruikzelfsgenoeggrijswatergeproduceerdomte
voorzienindetoiletspoelingtijdensconferentiesenfeestenen-alsgekozenwordtvooreen
luxereuitvoeringvandoucheenbad-tevensvoordetoiletspoelingenindeLeisureDome.
Hiervooriswelopslagruimtenodig,eentweedeleidingneten–bijgrijswatergebruikvoor
toiletspoelinguithethotelindeLeisureDome–ookeengrijswatertransportleiding.
Behalvegrijswaterkanookhemelwatergebruiktwordenvoortoiletspoeling.Voorde
gebouwenbijLA/LelystadAirportBusinessparkismeteenneerslagvangemiddeld800mm
perjaareneencollectieefficiëntievan70%,aandehandvangeschattedakoppervlakken
berekenddatercirca300.000m3hemelwaterperjaarbeschikbaargemaaktkanworden.Dit
isvoldoendevoortoiletspoelingalswaterzuinigetoilettenwordentoegepast.Hetgebruik
vanhemelwaterdraagtbovendienbijaanhetverminderenvandewaterbergingsopgaveter
compensatievandetoenamevanverhardoppervlakte.
Bijgebruikvaneenalternatievewaterbronvoortoiletspoelingistussentijdseopslagvanhet
waternodig.Hemelwaterismindervoorspelbaarenkomtonregelmatigbeschikbaar,
waardooreengroteropslagvolumenodigisdanbijgebruikvangrijswater.Deinzetvan
grijswaterisdaarmeeefficiënterenmeerrobuust.
Opslagvanregenwaterkanalsbuffervoorzieninginhetgebouwdoorkratten/folie
constructiesonder,opofbuitenhetgebouwofinde(diepere)ondergrondgerealiseerd
worden. Ditmetuiteenlopendekosten.Vooropslagindeondergrondkaneencollectief
systeeminheteerstewatervoerendpakketgerealiseerdwordenwaarinhetregenwatervan
allegebouwenuithetgebiedcentraalverzameldwordt.Deondergrondseopslagvan
hemelwaterkanookenkelegebouwenbeslaanenzelfspergebouwgerealiseerdworden.Het
isbelangrijkomhetbenodigdeleidingwerkmeetenemenindekostenendezetegelijkmet
deontwikkelingvandegebouwenaanteleggenomkostentereduceren.Omdatnogniet
duidelijkishoehetterreinpreciesingevuldgaatworden,zijndekostengeschat.Deze
variërentussende€5.000en€20.000pergebouw.Aanbevolenwordtombijgrootschalige
inzetvanopslagvan(hemel)waterindeondergrondeersthetrisicoopbodemopbarsting,
vernattingenverdrogingnaderuittewerken.
Vooralsnoglijkthetgebruikvangrijswaterefficiënterdanhetgebruikvanregenwatervoor
LA/LelystadAirportBusinesspark,vanwegevoldoendebeschikbaarheid,lagerekosteneneen
kleineropslagvolume.Welmoetnognaderuitgezochtwordenofenhoehetgrijswater
behandeldmoetwordenomalstoiletspoelingtekunnenwordenhergebruikt.Hemelwater
KWR2016.033|Augustus2016 Innovatieveoplossingenenergie-&waterketenLelystadAirportenLelystadAirport 5
Businesspark
kanweleffectiefingezetwordenalsduurzamebronvoortoepassingalsbluswaterofvoor
besproeiingvandegroenvoorziening.
Afvalwaterketen
Omeenduurzamewaterketenteontwikkelenishetvanbelangomhetconceptvande
‘circulaireeconomie’toetepassenendeaanpakduszoveelmogelijkophergebruikvan
grondstoffenenbehoudvanwaardeterichten.Hetafvalwaterdientdaarbijalsherbruikbare
brontewordenbeschouwd.Voordeafvalwaterketenbetekentditzoveelmogelijk
waterhergebruik,energieproductieengrondstoffenproductie.Hetenekanhetandereechter
uitsluiten,omdatstoffendiegebruiktwordenvoorenergieproductienietmeergebruikt
kunnenwordenvoorgrondstoffenproductie.Hetdoelisomproductenmetdehoogst
mogelijkewaardeuitafvalwatertemaken.
Erzijndrieverschillendeconceptscenario’sontwikkeld,gerichtopmaximaalproducerenvan
energie,maximaleterugwinningvangrondstoffen(exclusiefwater)ofmaximalehergebruik
van(afval)water.Doorde3scenario’soverelkaarteleggen,kanergekekenwordenhoede
maximaleduurzaamheiduitde(afval)waterketenbehaaldkanwordenenwelke
technologieënhierbijtoegepastzoudenmoetenworden.Hetisvanbelangomhierbij
rekeningtehoudenmetdeverwachtegroeivanhetvliegveldenookdeontwikkelingvan
technologieën.Daarnaastmoetrekeninggehoudenwordenmetdeafvalwaterstroomvande
de-icingbijhetvliegveldbestaandeuitglycolenkaliumformiaat,omdatdezeafvalstroom
eenhoogCZV-gehalteheeftwatbijafbraakzuurstofvergtendaaromnietgeloosdmag
wordenopoppervlaktewater.
FIGUUR1GROEISCENARIO1VOORDECENTRALEAFVALWATERZUIVERINGSINSTALLATIEBIJLA/LELYSTAD
AIRPORTBUSINESSPARKGEBASEERDOPDEENERGIEFABRIEK.
OmrekeningtehoudenmetdeontwikkelingenvanLA/LelystadAirportBusinessparkiseen
groeiscenarioontwikkelddatzicheerstrichtopdeproductievan(groene)energiedoor
middelvanvergistingvanorganischecomponentenuithetzohoogmogelijk
geconcentreerdeafvalwaterenrestaurantafval(zieFiguur1).Eengeconcentreerde
afvalwaterstroomkanbehaaldwordenmetwaterzuinigeofvacuümtoilettenindegebouwen
vanLA/LelystadAirportBusinesspark.Hetafvalwateruitvliegtuigen,(organisch)afvalvan
restaurantsen-indewinter-deafvalwaterstroommetglycolenkaliumformiaatkanhieraan
KWR2016.033|Augustus2016 Innovatieveoplossingenenergie-&waterketenLelystadAirportenLelystadAirport 6
Businesspark
toegevoegdwordenzonderhetafvalwaterverderteverdunnen.Degeconcentreerde
afvalwaterstroomkanefficiëntgetransporteerdwordenmeteeninzamelingssysteem
gebaseerdopsmallerebuizenalsriolering.
Deenergieopbrengstkanvergrootwordendoorcomposteerbaarserviesenbestekof
maaiselmeetevergisten.Metbehulpvaneengasmotorkanhetgeproduceerdebiogas
omgezetwordeninelektriciteiten(meerdan)voldoendewarmteomdevergistingsinstallatie
optemperatuurtehouden.Devergistingsinstallatiekanmeegroeiendooraanvankelijkeen
relatiefgroteinstallatiemeteenlangereverblijftijdterealiserenennaarmateermeer
afvalwatergeproduceerdwordtdeverblijftijdteverkorten.
WanneerLA/LelystadAirportBusinessparkdoorgroeit,kanditenergiescenario
doorontwikkeldwordennaareengrondstoffenfabriekwaarcellulose,alginaatenstruviet
wordengeproduceerd(zieFiguur2).Afhankelijkvandeontwikkelingvandezuiverings-en
terugwintechnologieën,zalgaandewegdevergistingsinstallatiealshartvandezuivering
omgeruildwordenvooreenNereda®.Dezuiveringkanvervolgensuitgebreidwordenmet
cellulose-terugwinningenstruviet-enalginaatproductie.Hetishierbijvanbelangom
rekeningtehoudenmetdewaardeketenontwikkelingenpubliekeacceptievan
teruggewonnengrondstoffen.Daaromishetbelangrijkompotentieleafnemerstebetrekken
bijdeontwikkelingvandegrondstoffenfabriek.
Groeiscenario4
Cellulose Alginaat
Dwraintekr- Overigafvalwater
Oppervlaktewater
Hweamteerl- WVaacteutrüobimleesttopteialenrettnedne
Finescreens Nereda
Watervrijeurinoirs
Warmtewisselaar
Vliegtuigafvalwater
Vergisting Struvietproductie Struviet
Drink- GFkeukenafval
water (Solidbiowaste)
Biogas Slibeindverwerking
FIGUUR2LAATSTEGROEISCENARIOVANDECENTRALEAFVALWATERZUIVERINGSINSTALLATIEBIJ
LA/LELYSTADAIRPORTBUSINESSPARKGEBASEERDOPDEGRONDSTOFFENFABRIEK.
Opbasisvandeberekeningenvanhetdrinkwaterverbruik,iseeninschattinggemaaktvande
hoeveelheidensamenstellingvanhetafvalwater(zieTabel2).Dehoeveelheidafvalwateruit
degebouwenvanLA/LelystadAirportBusinessparkenvliegtuigengroeitnaarverwachting
van3.800i.e.ingroeiscenarioN2(2023)naar16.000–18.000i.e.ingroeiscenarioN3(na
2043).Overigeafvalwaterstromenalsde-icingentoevoegingenvanorganischafvalvan
restaurantsofmaaiselzijnhierinnietinbegrepen.Hetafvalwatervandede-icingkan
oplopentoteenvuilvrachtvan7.000i.e.perwinterdagbijeenrelatiefkoudewinter.
KWR2016.033|Augustus2016 Innovatieveoplossingenenergie-&waterketenLelystadAirportenLelystadAirport 7
Businesspark
TABEL2OVERZICHTVANSAMENSTELLINGENDEBIETVANAFVALWATERVANLA/LELYSTADAIRPORT
BUSINESSPARKBIJGROEISCENARION2ENN3.
GroeiscenarioN2 GroeiscenarioN3
m k m k m k
Minimu water- verbrui Minimu water- verbrui Maximu water- verbrui
Debiet m3/dag 138,72 162,69 760,27
ConcentratieCZV kg/m3/dag 4,14 5,63 19,15
ConcentratieTN kg/m3/dag 0,38 0,53 1,61
ConcentratieTP kg/m3/dag 0,06 0,08 0,23
TotaalCZV kg/dag 574,98 781,39 2656,20
TotaalN kg/dag 53,14 73,28 223,93
TotaalP kg/dag 8,32 11,17 31,46
Geschataantali.e. - 3.833 5.209 17.708
Realisatievaneenconventionelerioolwaterzuiveringsinstallatieoplocatievoorhetafvalwater
uitgroeiscenarioN2kostcirca2,3miljoeneuroenjaarlijksaanoperationelekostencirca
47.500euro.Dezuiveringsinstallatiegebaseerdophetenergiescenariovergteeninvestering
vanongeveer1,4miljoeneuroenisdaarmeegoedkoperdandeconventioneleinstallatie.
Eendecentraleafvalwaterzuiveringsinstallatievergtookruimtedieingepastmoetwordenin
hetplangebiedenzalookeenrioleringsstelselmoetenhebben.Dekostenhiervoorzijnin
bovengenoemdebedragennietinbegrepen.
Dekostenvoorrealisatievandezuiveringsinstallatiegebaseerdophetgrondstoffenscenario
kunnen(nog)nietwordenbepaald.DoordatdeschaalvanLA/LelystadAirportBusinesspark
relatiefgezienkleinisendetechnologieënomgrondstoffenterugtewinnennognietver
genoegontwikkeldzijn,bestaathetrisicodathetnietrendabelwordtomeen
grondstoffenfabriekterealiseren.Omdezekansentochtebenuttenenzodoendede
circulaireeconomieeenimpulstegevendooreentransitieingangtezetten,kanmogelijk
subsidiegevondenworden.Ditkanhetvindenvaneenexternepartijomde
zuiveringsinstallatietebouwenentebeherenvergemakkelijken.
Dezichtbaarheidvandeduurzamewaterketenkanversterktwordendoorlokaleafnemers
voordeteruggewonnengrondstoffentevinden.VliegveldLelystadzoubijvoorbeeldals
launchingcustomerkunnenoptredenvoortoiletpapiergemaaktvanteruggewonnen
cellulose.Waardeketenontwikkelingvangrondstoffenuitafvalwaterkanookgestimuleerd
wordendoorhetgebruikvanstruviet(kunstmest)opdeeigenterreinenenindeomgeving
ofdoorhettoepassenvanalginaat(bindmiddel)bijtoekomstigebouwactiviteiten.
SamenwerkingmetWaterschapZuiderzeelandopdeAWZILelystadbiedtmogelijkmeer
kansenvoorhetrealiserenvaneengrondstoffenfabriekvanwegedegrotereschaal.AWZI
LelystadheeftvoldoendecapaciteitbeschikbaaromdeafvalwaterstroomvanLA/Lelystad
AirportBusinessparkteverwerken,mogelijktotgroeiscenarioN2(2033)waarnaookde
derdeactiefslibtankingebruikgenomenmoetgaanworden.Eensamenwerkingmet
WaterschapZuiderzeelandzouLA/LelystadAirportBusinessparkontzorgen.Eenmogelijk
nadeelisdatdezichtbaarheidverdwijntbijLA/LelystadAirportBusinesspark,tenzijde
gewonnengrondstoffen/productendaarzichtbaarwordeningezet.Opditmomentheefthet
KWR2016.033|Augustus2016 Innovatieveoplossingenenergie-&waterketenLelystadAirportenLelystadAirport 8
Businesspark
WaterschapZuiderzeeland(nog)geenconcreteplannenomgrondstoffentegaan
terugwinnenopdeAWZILelystad.
WanneerhetafvalwaterindeAWZILelystadgezuiverdwordt,isjaarlijkszuiveringsheffing
verschuldigdaanWaterschapZuiderzeelandoplopendvan218.000euro(3.800*57,38)in
groeiscenarioN2naar1,03miljoeneuro(18.000*57,38)ingroeiscenarioN3,uitgaandevan
hettariefvoor2016.Hiervoormoetrioleringaangelegdwordenwaarvoordekostengeschat
zijnop2miljoeneuro,exclusiefdekostenvoordeaanlegvanvrijvervalrioleringen
mogelijkeuitbreidingvanrioolgemalenvanWaterschapZuiderzeeland.
Energievoorziening
Inhetkadervandeduurzameenergievoorzieningisdehaalbaarheidverkendvan
innovatievemethodenomthermischeenergieuitduurzamebronnentewinnen.Erblijken
geenbelemmeringentezijnvoordetoepassingvanbodemenergie.Heteerstewatervoerend
pakketismindergeschiktvoordetoepassingvanbodemenergieomdatdezelaagdunisen
omdatdezelaageenzoet/zoutgrensvlakbevat,welkeopbasisvanprovinciaalbeleidniet
magwordenbeïnvloed.Hettweedewatervoerendpakket iswelgeschiktvoortoepassing
vanbodemenergieenbovendienzeerdik.Voorgeothermie,hetwinnenvanthermische
energieuitdediepebodem,isdepotentiemindergroot(zieTabel3).Ditkomtdoordateen
groteinvesteringbenodigdisvooreenboringenterplaatsevanLelystadAirport
Businesspark/LAdetemperatuuropdoorgaansgangbaredieptevangeothermiebeperktis.
TABEL3OVERZICHTVANPOTENTIEVANTHERMISCHEBODEMENERGIEVOORLA/LELYSTADAIRPORT
BUSINESSPARK
Potentiet.p.v.LelystadAirport
Businesspark/LA
[kWh/m2]
Geslotenbodemenergieopslag 350
Openbodemenergieopslag 90–375
Geothermie 30
Opbasisvaneeninschattingvandeenergievraagvandeverwachteontwikkelingenop
LelystadAirportBusinessparkisvastgestelddatderuimteindebodemonvoldoendeisbij
toepassingvandealgemeneregelszoalsweergegeveninhetWijzigingsbesluit
bodemenergiesystemen. Doortoepassingvandezealgemeneregelszaldebenodigde
ruimtevandebodemenergiesystemencirca150%vanhetoppervlakvanLelystadAirport
Businessparkbeslaan. Erisdusonvoldoenderuimteomalleinitiatieventeaccommoderen,
waardoorercoördinatienodigisomoptimaalenduurzaamgebruikvandebodemte
waarborgen.
Echtervoordefeitelijkebenodigdeopslagisvoldoenderuimteindeondergrondaanwezig
omdegebouwenvanbodemenergietevoorzien.Inditonderzoekiseenordeningsplan
vastgesteldwaarmeemeteenvoudigeendoelmatigeregelsruimteenordeningisgecreëerd,
zodatdeverwachtevraagnaarbodemenergiekanwordengeaccommodeerdenduurzaam
gebruikvandebodemoplangetermijnisgewaarborgd(zieTabel4).Debelangrijkste
elementenvanhetordeningsplanzijndatera.eisenwordengesteldaandefilterlengteom
tewaarborgendatdevolledigediktevandeaquifervoldoendewordtbenutenb.datuit
wordtgegaanvanhetzelf-ordendevermogenvanbodemenergiebronnen.Deregelsvanhet
ordeningsplanwordenvankrachtzodradegemeenteLelystadendeprovincieFlevolandhet