Gepubliceerd op 7 oktober 2019

Een integrale kijk op de warmtetransitie: energie, water en materialen

De warmtetransitie is een complex vraagstuk waarbij veel komt kijken. Om de gevolgen van beslissingen in beeld te krijgen en beleidsmakers te ondersteunen, ontwikkelen onderzoekers van het ENLARGE-project een decision support system. Dit systeem maakt inzichtelijk hoe verschillende grondstofstromen (water, materialen, energie) met elkaar samenhangen en van invloed op elkaar zijn. Platform31 sprak met ENLARGE-onderzoekers Chelsea Kaandorp en Edo Abraham van de TU Delft. Zij praten ons bij over de eerste resultaten uit hun onderzoek en hoe een integrale aanpak helpt bij het maken van strategische en technologische keuzes met betrekking tot de warmtetransitie.

Wat onderzoeken jullie in het ENLARGE-project?
We doen onderzoek naar verschillende transities op het gebied van voedsel, water en energie en hoe deze met elkaar samenhangen. In verschillende steden (Amsterdam, Marseille en Miami) onderzoeken we verduurzamingsinitiatieven en meten we welke effecten deze hebben op de ‘Food-Water-Energy’ nexus. Dit doen we door zoveel mogelijk data te verzamelen over relevante stromen en rekenkundige modellen te ontwikkelen over hoe deze op elkaar in werken. Daarna kijken we naar de effecten van verschillende verduurzamingsmaatregelen.

Jullie richten je op Amsterdam, welke transitie onderzoeken jullie daar?
In onze Amsterdamse case studie staat de warmtetransitie centraal. We onderzoeken de impact van het aardgas vrij maken van wijken op biomassa, water en energie. We kijken naar verschillende strategieën en technologieën, zoals stadsverwarming, elektrische oplossingen (electrification of heating) of het verbranden van biomassa. Vervolgens rekenen we door wat de effecten van de verschillende strategieën en technologieën zijn op het gebruik van water en biomassa. We kijken hierbij niet alleen naar het niveau van de wijk maar ook naar het schaalniveau van de metropoolregio. Daarnaast gaan we ook met betrokken stakeholders in gesprek over de sociale en organisatorische voorwaarden voor de warmtetransitie.

Chelsea Kaandorp en Edo Abraham, Technische Universiteit Delft

Hoe doen jullie dat?
We houden interviews met verschillende stakeholders, de gemeente, woningbouwcorporaties, bewoners van de stad en partijen betrokken bij het leveren van water en energie (zoals Waternet, energieleverancier Vattenfall en afvalverwerker AEB). Deze interviews gebruiken we om een decision support system te ontwikkelen. Naast kijken welke data er beschikbaar is, gaat het ook over welke data er nodig is en op welke schaal om goede beslissingen te kunnen nemen. We bouwen voort op bestaande decision support systems en rekenkundige modellen, bijvoorbeeld op het gebied van zonne-energie, en verrijken deze modellen met de inzichten die we opdoen in ons urban living lab.

Een decision support system, wat houdt dat eigenlijk in?
Een decision support system helpt bij het nemen van complexe beslissingen. Ons decision support system laat straks zien wat de impact van een bepaalde keuze is op de beschikbaarheid van water, materialen (en dus grond), energie en op de uitstoot van CO2. Wat zijn de positieve en negatieve effecten van een warmtenet in een wijk voor water, energie en materiaalstromen in de metropoolregio Amsterdam? Bij materiaalstromen gaat het vooral om biomassa en voedselproductie. Je krijgt als beleidsmaker inzicht in de trade-offs; positieve effecten in één sector, hebben mogelijk negatieve effecten op een andere sector. Inzicht hierin helpt om een goede afweging te kunnen maken tussen verschillende duurzame alternatieven en technologieën. Kun je bijvoorbeeld biomassa uit restafval beter verbranden om warmte te genereren of is vergassen een duurzamer en economischer oplossing? En gebruik je organische materialen uit wc-papier in afvalwater om biogas te maken (voor warmteproductie) of om te recyclen?

Spelen sociaal-maatschappelijke afwegingen hierbij ook een rol?
Jazeker! In ons onderzoek hebben we hier nadrukkelijk ook aandacht voor. We kijken hoe bewoners het aardgasvrij maken van de wijk ervaren en hoe ze er bij betrokken (willen) zijn. Dit doen we omdat we, naast economische, milieutechnische en ruimtelijke afwegingen voor bijvoorbeeld een warmtenet en het gebruik van restwarmte, sociale inclusie ook belangrijk vinden. Om dit in de praktijk toe te passen willen we op basis van een studie in Amsterdam-Noord een workshop organiseren om participatie in besluitvorming te bevorderen.

Jullie onderzoek in Amsterdam is één van de urban living labs binnen ENLARGE, wat gebeurt er in de andere steden?
In Marseille richten de onderzoekers zich op een veel kleinere schaal. Waar we ons op het wijkniveau en op het niveau van de metropoolregio Amsterdam richten, kijken zij naar klimaatadaptatie en de opvang van nutriënten uit water op de schaal van een gebouw. Zij beginnen dus vanuit water en kijken daarna naar de impact op andere stromen. Ook in Miami is de schaal van onderzoek kleiner dan de onze. Zij kijken naar een stadslandbouwproject op de schaal van een buurt, en hoe je de toegang tot gezond en duurzaam voedsel kunt verbeteren. Ondanks dat onze urban living labs zo verschillen, wordt er intensief samengewerkt aan het ontwikkelen van modellen, en schrijven we ook gezamenlijke wetenschappelijke artikelen. De onderzoekers komen van verschillende disciplines en kunnen elkaar daardoor goed aanvullen en helpen.

Zijn er al lessen die jullie met beleidsmakers en andere betrokkenen kunnen delen?
Een eerste resultaat uit de interviews met verschillende stakeholders is dat vaak nog heel erg vanuit de eigen sector gedacht wordt. Gesprekken met mensen uit de energiesector geven bijvoorbeeld aan dat ze nauwelijks over de wederzijds afhankelijkheid tussen de stromen hebben nagedacht. Wat is bijvoorbeeld de impact van stadswarmte op het watergebruik van elektriciteitscentrales? En wat is de invloed van de opkomende biobased materials-industrie op biomassa centrales? Ons onderzoek helpt om de effecten van bijvoorbeeld het gebruik van stadswarmte op andere stromen inzichtelijk te maken. Tegelijkertijd zie je dat de sectoren steeds meer samenkomen; waterbedrijven willen ook energie-, en grondstoffabrieken worden. Daarnaast vervaagt de grens tussen producenten en consumenten, huishoudens gaan ook hun eigen energie leveren. In deze toenemende complexiteit biedt ons decision support system beleidsmakers straks houvast bij het maken van strategische keuzes.

Meer informatie
ENLARGE maakt onderdeel uit van de call Sustainable Global Initiative (SUGI) Food-Water-Energy Nexus van JPI Urban Europe. De Nederlandse onderdelen hiervan maken deel uit van VerDuS SURF.