Masterplan Bodemenergie Centrumgebied Eindhoven

1.1 Aanleiding

Net als iedere andere gemeente in Nederland staat ook Eindhoven aan de vooravond van een belangrijke bijdrage aan de energietransitie. Het aardgasvrij realiseren van nieuwbouw en het van het aardgas afkoppelen van - onder meer - 100.000 woningen in 30 jaar tijd is een immense operatie. Als innovatieve en duurzame gemeente is Eindhoven al behoorlijk vergevorderd in het vormgeven van de randvoorwaarden voor deze operatie. Belangrijke kaders zijn/worden gesteld in verschillende visiedocumenten. Het Masterplan Bodemenergie dient in samenhang te worden beschouwd met de Warmtevisie 2020, de Transitievisie Warmte en de Energievisie centrumgebied Eindhoven. 

Zeker voor het centrumgebied van Eindhoven wordt duidelijk dat aardgas als warmte- en energiebron niet één op één vervangbaar is. Per deelgebied zal gezocht moeten worden naar een combinatie van alternatieve mogelijkheden en technieken.

De gemeente Eindhoven wil zeker bij nieuwbouw een belangrijke plek inruimen voor bodemenergie als alternatieve energiebron. De eigenschappen van de ondergrond in Eindhoven zijn bewezen geschikt voor open bodemenergiesystemen (OBES), ook wel bekend als Warmte-Koude-Opslag ofwel WKO.

Ook voor ontwikkelaars van nieuwbouw is OBES vaak een aantrekkelijke techniek. In de praktijk blijkt echter dat diverse OBES (bestaand en nieuw) op nabijgelegen kavels elkaar in de weg kunnen zitten. Dit is problematisch in een dichtbebouwd gebied als Eindhoven centrum. Er is alleen voldoende OBES capaciteit als de ondergrond slim geordend wordt en OBES onderling op elkaar zijn afgestemd. Zonder toepassing van dit Masterplan Bodemenergie kan een situatie ontstaan dat er onvoldoende geregeld is om alle gebouwen in het centrum van duurzame energie te voorzien. Optimale benutting van bodemenergie en OBES is nodig om een alternatief of aanvulling te vormen voor andere vormen van duurzame energie. Bovendien kan daarbij het elektriciteitsnet zoveel mogelijk worden ontzien. 

Optimale benutting van bodemenergie en OBES, betekent dat er ook ordeningsregels moeten worden opgenomen over het gebruik van gesloten bodemenergiesystemen (GBES). GBES kunnen het functioneren van OBES immers ook beïnvloeden. Daarom bevat dit Masterplan Bodemenergie beleidsregels als bedoeld in artikel 4:81 Awb over de toepassing van artikel 5.13b, negende lid, Bor bij de verlening van een omgevingsvergunning beperkte milieutoets voor gesloten bodemenergiesystemen (GBES). Deze beleidsregels zijn opgenomen in hoofdstuk 4 en de toelichting op de toepassing daarvan in hoofdstuk 5. 

1.2 Doel en doelgroepen

Het doel van dit Masterplan Bodemenergie (hierna “Masterplan”) is het waarborgen van voldoende bodemenergie voor zoveel mogelijk initiatienemers door optimaal gebruik te maken van bodemenergie aan de hand van een plankaart en de daarbij behorende gebruiks- of ordeningsregels voor OBES en GBES. 

Het Masterplan omschrijft de kaders waarbinnen de gemeente Eindhoven het gebruik van bodemenergie reguleert en maximaal faciliteert. Het document is daarmee een stimulans voor het toepassen van deze vorm van duurzame energie. De gebruiks- en ordeningsregels voor gesloten bodemenergiesystemen gelden als door het college van B&W vastgestelde beleidsregels ex artikel 4:81 Awb over de toepassing van artikel 5.13b, negende lid, Bor bij verlening van een omgevingsvergunning beperkte milieutoets voor gesloten bodemenergiesystemen in aangewezen gebieden.

Als initiatiefnemer en aanspreekpunt stelt de gemeente dit Masterplan ter beschikking met als doel handvatten en regels aan te reiken aan de hieronder genoemde doelgroepen om bodemenergie toe te kunnen passen.

Dit Masterplan is bedoeld voor:

a.    De gemeente Eindhoven
De gemeente vervult de rol van initiatiefnemer en coördinator bodemenergie van dit Masterplan, is één van de gebouw- en grondeigenaren binnen het plangebied en is beheerder van de openbare ruimte.

De gemeente geeft sturing aan het duurzaam en multifunctioneel gebruik en inrichting van de ondergrond. Doelmatig bovengronds en ondergronds gebruik van de openbare ruimte speelt hierbij een belangrijke rol. Met behulp van dit Masterplan bevordert de gemeente optimaal gebruik van het potentieel aan bodemenergie met de visie dat alle stakeholders binnen een buurt of gebied dezelfde kansen en mogelijkheden hebben om bodemenergie toe te kunnen passen.

Het college van B&W is het bevoegd gezag voor het verlenen van een omgevingsvergunning beperkte milieutoets als bedoeld in artikel 2.1, eerste lid, onder i, Wabo jo. 2.2a, zesde lid, Bor voor GBES. Indien een interferentiegebied als bedoeld in artikel 2.2b, eerste lid, Bor is aangewezen, is voor alle GBES, ongeacht het bodemzijdig vermogen, een omgevingsvergunning beperkte milieutoets vereist.

Het college van B&W verleent deze vergunning op grond van artikel 2.17 Wabo jo. artikel 5.13b, negende lid, Bor. De omgevingsvergunning beperkte milieutoets wordt alleen niet verleend als het GBES zodanige interferentie kan veroorzaken met een ander bodemsysteem dat het doelmatig functioneren van een van de desbetreffende systemen kan worden geschaad, dan wel anderszins sprake is van een ondoelmatig gebruik van bodemenergie. Hoofdstuk 4 van dit Masterplan bevat beleidsregels over de toepassing van artikel 5.13b, negende lid, Bor.

b.    Initiatiefnemers
Onder initiatiefnemers vallen ontwikkelaars, gebouweigenaren, energie-exploitanten en anderen die bodemenergie willen toepassen. Deze groep wil bodemenergiesystemen ontwikkelen als onderdeel van aardgasvrij bouwen en wil daarom weten welke bronlocaties, vergunningen en regels van toepassing zijn ten behoeve van de realisatie en het onderhoud en beheer van open en gesloten bodemenergiesystemen, waar vergunningen kunnen worden verkregen en wat de mogelijkheden zijn om bij andere ontwikkelingen aan te sluiten in het kader van collectiviteit.

c.    De provincie Noord-Brabant en de Omgevingsdienst Zuidoost-Brabant (ODZOB)
Het college van GS van de provincie is bevoegd gezag voor vergunningen op grond van de Waterwet. Het betrekt dit plan op grond van artikel 4, aanhef en onder i, van de Beleidsregel Grondwaterbeheer Noord-Brabant d.d. 9 april 2020 bij het beoordelen van een vergunningaanvraag voor OBES. De ODZOB is namens GS de gemandateerde, uitvoerende instantie. Een vergunningaanvraag Waterwet loopt via het Omgevingsloket (OLO) en wordt door de ODZOB behandeld.

d.    Geïnteresseerden en belanghebbenden
Diegenen op de hoogte willen zijn van de ondergrondse (ruimtelijke) ontwikkelingen binnen het plangebied, zoals ondernemers, bewoners en andere belanghebbenden.

1.3 Juridische status Masterplan Bodemenergie

Dit Masterplan geeft inzicht in een optimale ordening van bodemenergiebronnen. Eindhoven is voornemens om dit Masterplan vast te laten stellen door het college van B&W.

Het college van B&W zal hoofdstuk 4 vaststellen als beleidsregel als bedoeld in artikel 4:81 Awb. Daarnaast zal de gemeenteraad het plangebied van het Masterplan in een plaatselijke verordening aanwijzen als Interferentiegebied zoals bepaald in artikel 2.2b, eerste lid, Bor. Hierdoor is op grond van artikel 2.2a, zesde lid, Bor voor alle GBES een omgevingsvergunning beperkte milieutoets vereist. Hoofdstuk 4 bevat beleidsregels voor het college van B&W voor de verlening van deze vergunning.

Het college van GS van de provincie Noord-Brabant is het bevoegd gezag voor vergunningen op grond van de Waterwet. Na de beoogde vaststelling van het Masterplan door de gemeente Eindhoven zal een vergunning voor de onttrekking van grondwater ten behoeve van een bodemenergiesysteem op grond van artikel 4, aanhef en onder i van de “Beleidsregel Grondwaterbeheer Noord-Brabant d.d. 9 april 2020” worden getoetst aan de gebruiks- en ordeningsregels in het Masterplan.

De ODZOB en het college van B&W toetsen vergunningaanvragen voor bodemenergie dan aan de plankaart en de ordeningsregels. 

1.4 Gebiedsgericht grondwaterbeheer

Voorliggend document is niet los te zien van het Gebiedsgericht Grondwaterbeheer (GGB) van de gemeente Eindhoven (Gemeente Eindhoven, 2021). De industriële historie van Eindhoven is deels nog terug te vinden in de bodem onder de stad, met name in het centrumgebied in de vorm van grootschalige (grondwater)verontreinigingen. Door het stellen van verantwoorde kaders waarbinnen deze grondwaterverontreinigingen mogen verspreiden en verdunnen én door het gezamenlijk beschouwen en benaderen van deze verontreinigingen, ontstaat er ruimte in de ondergrond voor de toepassing van bodemenergie. Het GGB beoogt zodoende maximale handelingsruimte te verschaffen, zonder het belang van een verstandig en zorgvuldig grondwaterbeheer uit het oog te verliezen. De balans tussen GGB en de toepassing van bodemenergie is in dit Masterplan vormgegeven.

1.5 Plangebied

1.6 Leeswijzer

In voorliggend document wordt achtereenvolgens ingegaan op de volgende onderwerpen / onderdelen:

• Stappenplan en uitgangspunten (hoofdstuk 2);

• Resultaten stappenplan (hoofdstuk 3);

• Ordeningsregels per deelgebied en beleidsregels voor GBES (hoofdstuk 4);

• Verankering en vergunningverlening (hoofdstuk 5).

Deze hoofdstukken zijn verbonden met een aantal bijlagen, waarin toelichting en achtergrondinformatie is opgenomen. Ook de plankaart is opgenomen als bijlage. 

Belangrijke termen en afkortingen die in voorliggend document gebruikt worden hebben de volgende betekenis:

• Bron: een grondwaterbron waaruit onttrokken en geïnfiltreerd wordt;

• COP: Coefficient of Performance; maat om de energieprestatie van een warmtepomp aan te geven. COP is het quotiënt van de gebruikte elektriciteit en geleverde warmte van een warmtepomp. Gangbare waarden zijn 4-6;

• Doublet: een koppel van twee bronnen, bestaande uit een warme en koude bron;

• GBES: gesloten bodemenergiesystemen;

• GGB: gebiedsgericht grondwaterbeheer;

• OBES: open bodemenergiesystemen, ook bekend als WKO;

• Wbb: Wet bodembescherming;

• WKO: Warmte-Koude-Opslag.

2.1 Stappenplan

Inleiding

In dit hoofdstuk worden de belangrijkste methodieken en kaders besproken die samen leiden tot de ordeningsregels voor OBES en (als afgeleide daarvan) beleidsregels voor GBES. 

Stappenplan

Voor het maken van de plankaart en de ordeningsregels zijn de volgende stappen doorlopen:

1.    Bepalen referentiescenario aanbod OBES. 
Op basis van de kenmerken en eigenschappen van de ondergrond (zie tabel 1 en 
§ 3.1) is eerst het aanbod / de potentie van OBES binnen het totale plangebied van het Masterplan vastgesteld op basis van standaard plaatsingsregels, i.e. afstand tussen de bronnen is 3 x de thermische straal (zie kader in bijlage I), zonder daarbij rekening te houden met bestaande infrastructuur en overige belemmeringen, waaronder grondwaterverontreinigingen. Met een thermisch model voor OBES (bijlage II) is getoetst in hoeverre de standaard plaatsing van OBES kan voldoen aan de vraag naar bodemenergie.
2.    Het bepalen van de toekomstige vraag naar bodemenergie (zie § 3.2).
3.    Vaststellen knelpunten.
a.    Op basis van het verschil tussen vraag en aanbod naar bodemenergie is per wijk vastgesteld waar aanvullende ordening nodig is om meer bodemenergie-systemen te kunnen accommoderen.
b.    Omdat niet in alle wijken vergelijkbare optimalisaties en verdichtingen nodig zijn, zijn 5 deelgebieden onderscheiden waarvoor vergelijkbare ordeningsregels geformuleerd kunnen worden.
c.    Vervolgens is met het GGB-model (bijlage III) getoetst of de verspreiding van de verontreiniging door bodemenergiesystemen al dan niet leidt tot overschrijdingen buiten de GGB-gebiedsgrens.
4.    In de deelgebieden waar de vraag naar bodemenergie het aanbod overstijgt en/of waar de bodemenergiebronnen zorgen voor verspreiding van de verontreiniging over de randen van de GGB-gebiedsgrens zijn de bronposities heroverwogen, zodat er meer bronnen konden worden ingepast door maximaal te verdichten/clusteren (zie § 3.2 en bijlage I) respectievelijk verspreiding tot buiten de gebiedsgrens werd opgeheven (zie § 3.3 en bijlage I).
5.    De aangepaste bronnenconfiguratie is getoetst aan het GGB-model/thermische model, waarbij stappen 4 en 5 zijn herhaald totdat het optimale plan is vastgesteld (zie § 3.3). De resultaten van de toetsing van het geoptimaliseerde plan zijn opgenomen in bijlage V.
6.    Tot slot zijn ook de veranderingen in de grondwaterstand getoetst (bijlage IV). In het thermisch referentiemodel is uitgegaan van standaard plaatsingsregels en het om en om (kruislings) plaatsen van warme en koude bronnen. De hydrologische effecten van één of meerdere kruislings geplaatste OBES op de grondwaterstanden zijn vrijwel verwaarloosbaar omdat de verlagingen van de onttrekkingen worden gecompenseerd door de verhogingen van de infiltraties en andersom. In een aantal deelgebieden is door het doorvoeren van optimalisaties en verdichtingen uitgegaan van het plaatsen van bronnen in clusters of stroken waardoor de cumulatieve hydrologische effecten in de clusters of stroken worden versterkt. In bijlage IV zijn daarom de cumulatieve hydrologische effecten op de freatische grondwaterstanden en op de stijghoogten in de deklaag bepaald.

De ordening van bronnen die tot stand is gekomen na de stappen 1 t/m 6 is in hoofdstuk 4 vertaald in zoekgebieden en ordeningsregels.

2.2 Uitgangspunten verspreiding verontreiniging

Voor de aanwezige grondwaterverontreinigingen en het beperken van de verspreiding door bestaande en toekomstige OBES gelden in het plangebied de navolgende uitgangspunten: 

a.    Historische verontreinigingen (< 1987)
I.    Vluchtige Organo Chloorverbindingen (VOCl) in het grondwater vallen onder het GGB-beleid en mogen de gebiedsgrens in horizontale en verticale richting niet overschrijden. Verspreiding van verontreiniging binnen de gebiedsgrens is op basis van het GGB binnen zekere kaders toegestaan. Dit dient voorafgaand door de coördinator bodemenergie te worden geaccordeerd; 
II.    Overige verontreinigingen (o.a. minerale olie, aromaten en zware metalen) mogen zich niet verspreiden en vallen buiten het GGB-beleid.

b.    Zorgplichtverontreinigingen (> 1987)
I.    Alle zorgplichtverontreinigingen dienen conform artikel 13 Wet bodembescherming te worden aangepakt en worden niet additioneel in dit Masterplan beschouwd.

Voor het Masterplan zijn alle aanwezige grondwaterverontreinigingen binnen en nabij de projectgrens geïnventariseerd. Alle grondwaterverontreinigingen met VOCl zijn reeds voor het GGB geïnventariseerd (Geofoxx, 2020) en daarin opgenomen. Voor de grondwater-verontreinigingen in de categorie “overige verontreinigingen” blijkt dat deze enkel in de deklaag (tot 19 m-mv) aanwezig zijn en door onderliggende scheidende en overgangslagen niet in het eerste watervoerende pakket zullen geraken en/of door de huidige en toekomstige OBES (30-80 m-mv) beïnvloed zullen worden. 

Op basis hiervan is de toekomstige verspreiding van de verontreinigingen bepaald aan de hand van het ten behoeve van het GGB ontworpen grondwatermodel (“GGB-model”, zie toelichting in bijlage III). In bijlage I is beschreven welke verspreidingsmechanismen een rol spelen bij de toepassing van bodemenergie in (de buurt van) mobiele bodemverontreinigingen. Deze inzichten zijn gebruikt in de optimalisatie om dreigende verspreiding buiten de GGB gebiedsgrens door de OBES bronnen te beperken. 

3.1 Vraag en aanbod bodemenergie

3.2 Stap 3: Vaststellen van deelgebieden waar knelpunten zijn

3.3 Stap 4 & 5: Optimalisatie bronlocaties

Op basis van de handreikingen uit wetenschappelijk en praktijkgericht onderzoek (Bloemendal et al. 2018, Bloemendal et al. 2020) t.a.v. verdichten en het beperken van verspreiding, die zijn beschreven in bijlage I, is in 5 iteraties toegewerkt naar een optimale verdeling van de bronlocaties in het plangebied van dit Masterplan. Doel was in beeld te brengen onder welke plaatsingsregels het aantal bodemenergiebronnen op verantwoorde wijze kan worden verdicht, dus zonder dat dit tot significante afname van de energieprestaties van individuele systemen leidt. In de twee laatste kolommen van tabel 4 is aangegeven welke optimalisaties zijn uitgevoerd om tot het definitief aantal toe te passen doubletten te komen. De ordeningsregels volgend uit de optimalisaties en zijn beschreven in hoofdstuk 4.

3.4 Stap 6: Effect op grondwaterstanden

Gemiddeld liggen de grondwaterstanden in Eindhoven tenminste op één meter onder maaiveld. Bij bijvoorbeeld tunnels onder het spoor of bij gebouwen in de omgeving van het Station Eindhoven Centraal is dat echter anders. Volgens de cumulatieve berekeningen van bijlage IV beperken de grondwaterstandveranderingen zich gemiddeld tot maximaal circa 50 cm. In de figuur van bijlage IV is met rode contourlijnen aangegeven waarbinnen de grondwaterstanden cumulatief 40 cm of meer kunnen wijzigen als gevolg van OBES.

De grootste cumulatieve veranderingen van de grondwaterstanden treden op het TU-terrein en rondom het Station Eindhoven Centraal op. Daarbuiten blijven de grondwaterstands-veranderingen beperkt(er). Voor zover de cumulatieve grondwaterstandsveranderingen een risico vormen voor bijvoorbeeld wateroverlast of opdrijving van parkeergarages zijn aanvullende ordeningsregels aan het Masterplan toegevoegd voor met name het gebied rondom het Station Eindhoven Centraal. Het gebied rondom het Station Eindhoven Centraal valt aan de zuidzijde onder het deelgebied van de Binnenstad en aan de noordzijde onder het deelgebied van Fellenoord. 

4.1 Fellenoord

Inleiding

Binnen het plangebied zijn 5 typen deelgebieden onderscheiden met ieder hun eigen ordeningsregels voor bronlocaties. In sommige gevallen zijn dat generieke plaatsingsregels en in andere deelgebieden zijn er zoekgebieden broncluster warm en zoekgebieden broncluster koud aangewezen voor de positionering van warme dan wel koude bronnen (zie § 4.1 t/m 4.5). De ordenings- en plaatsingsregels gelden met name voor OBES. De regels in § 4.1 t/m 4.5 worden voor zover zij zien op GBES, door het college van B&W vastgesteld als beleidsregels als bedoeld in artikel 4:81 Awb. Deze worden hierna toegelicht. In bijlage VI zijn de 5 deelgebieden op de plankaart weergegeven.

Bij de situering van de clusters en zonering is rekening gehouden met de beoogde locaties van de bekende ontwikkelingen die vanaf eind 2021 / begin 2022 gaan lopen. Hiermee is een optimale ruimtelijke invulling gegeven op basis van deze toekomstige ontwikkelingen.

Disclaimer: Het in dit Masterplan beschreven deelgebied Fellenoord kent andere gebiedsgrenzen dan het Projectgebied van de gebiedsontwikkeling Fellenoord. Dit is om geohydrologische redenen. Het deelgebied Fellenoord in dit Masterplan is het voedingsgebied waarin warmte- en koudebronnen kunnen komen voor de toekomstige gebouwen in de gebiedsontwikkeling en het beoogde Zeer Lage Temperatuur Warmte- en Koudenet.

Beleidsregels voor verlening van de omgevingsvergunning beperkte milieutoets voor GBES 

Op grond van artikel 2.2a, zesde lid, Bor is er een omgevingsvergunning beperkte milieutoets als bedoeld in artikel 2.1, eerste lid, aanhef en onder i, Wabo vereist voor gesloten bodemenergiesystemen met een bodemzijdig vermogen van 70 kW of meer. Als er op grond van artikel 2.2b Bor een interferentiegebied is aangewezen, is de omgevingsvergunning beperkte milieutoets ook vereist voor gesloten bodemenergiesystemen met een bodemzijdig vermogen van minder 70 kW in dat interferentiegebied. De gemeenteraad van Eindhoven zal een interferentiegebied aanwijzen op grond van artikel 2.2b, eerste lid, Bor. Vanaf dat moment is er binnen dit gebied voor elk gesloten bodemenergiesysteem een omgevingsvergunning beperkte milieutoets vereist.

Het college van B&W is het bevoegd gezag voor het verlenen van de omgevingsvergunning beperkte milieutoets. Een aanvraag daarvoor wordt beoordeeld aan de hand van artikel 2.17 Wabo in juncto artikel 5.13b, negende lid, Bor. Uit het samenstel van deze bepalingen volgt dat de omgevingsvergunning beperkte milieutoets slechts in twee gevallen geweigerd moet worden. Als deze weigeringsgronden zich niet voordoen, dan kan de omgevingsvergunning beperkte milieutoets niet worden geweigerd (limitatief-imperatief stelsel). Er kunnen op grond van artikel 5.13a Bor geen voorschriften worden verbonden aan de vergunning. De weigeringsgronden zijn als volgt: 

• Het bodemenergiesysteem kan zodanige interferentie veroorzaken met een ander open of gesloten bodemenergiesysteem dat het doelmatig functioneren van een van de desbetreffende systemen kan worden geschaad; of,

• Er is anderszins sprake van ondoelmatig gebruik van bodemenergie.

Het college van B&W heeft beoordelingsruimte om in beleidsregels nader in te vullen wanneer er sprake is van het doelmatig functioneren van bodemenergiesystemen en wanneer er sprake is van ondoelmatig gebruik van bodemenergie. Het is niet mogelijk om aanvullende weigeringsgronden op te nemen in beleidsregels.

Dit Masterplan is opgesteld om de ondergrondse potentie van bodemenergie zo optimaal mogelijk te benutten om te kunnen voldoen aan de vraag. Dit kan worden gedaan door met name OBES toe te passen. In hoofdstuk 3 is daarom aan de hand van een aantal stappen beoordeeld hoe dit gedaan kan worden in het centrumgebied. Bij stap 3 (§ 3.2) is overwogen dat de ondergrondse potentie van bodemenergie onder normale/generieke plaatsingsregels veelal niet volledig wordt benut. Om de beschikbare ruimte in de ondergrond van het centrumgebied maximaal te benutten voor de duurzame energievoorziening is het daarom van belang de locaties van bronnen te verdichten en op elkaar af te stemmen. Verdichten van bronnen kan echter leiden tot negatieve interacties tussen bronnen van verschillende temperatuur (interferentie). In het kader van stap 4 en 5 (§ 3.3) is in beeld gebracht onder welke plaatsingsregels het aantal bodemenergiebronnen op verantwoorde wijze kan worden verdicht, dus zonder dat dit tot significante afname van de energieprestaties van individuele systemen leidt. In stap 6 (§3.4) is toegelicht dat er door het toepassen van optimalisaties tot een definitief aantal toe te passen OBES kan worden gekomen, dit aantal is hiervoor opgenomen in tabel 5. 

Op basis van de voornoemde optimalisaties zijn per deelgebied in het centrumgebied plaatsings- en ordeningsregels opgesteld voor bodemenergiesystemen. Met deze plaatsings- en ordeningsregels wordt het ontstaan van interferentie, die het doelmatig functioneren van – met name OBES – kan schaden, voorkomen. Om ervoor te zorgen dat de bodemenergie in het centrumgebied zo doelmatig mogelijk kan worden ingezet door het gebruik van OBES, is er in een aantal deelgebieden geen ruimte voor gesloten bodemenergiesystemen. Deze zouden het doelmatig functioneren van de aanwezige OBES schaden en zorgen voor ondoelmatig gebruik van bodemenergie in het centrumgebied.

De plaatsings- en ordeningsregels die navolgend in § 4.1 t/m 4.5 zijn opgenomen gelden voor het desbetreffende gebied als beleidsregels als bedoeld in artikel 4:81 Awb over de toepassing van artikel 5.13b, negende lid, Bor bij de verlening van een omgevingsvergunning beperkte milieutoets voor gesloten bodemenergiesystemen. De regels die relevant zijn voor gesloten bodemenergiesystemen worden in dit hoofdstuk aangeduid door toevoeging van de volgende afkorting: (GBES).

Fellenoord

In het gebied Fellenoord (zie figuur 3) is op de lange termijn de geprognotiseerde vraag naar verwarming en koeling voor de gebouwen groter dan het aanbod uit de bodem. Om toch zoveel mogelijk gebouwen van bodemenergie (maximaal 31 doubletten) te kunnen voorzien, zijn de navolgende ordeningsregels van toepassing.

Algemeen

1.    Alleen open bodemenergiesystemen in de vorm van clusters van doubletten zijn toegestaan, dus geen monobronnen, recirculatiesystemen of gesloten bodem-energiesystemen - (GBES);
2.    Als regel geldt: aanleg op basis van collectiviteit. Collectiviteit betekent dat een vergunningaanvraag gebaseerd moet zijn op een laag temperatuur bron-net geschikt voor individuele of collectieve bodemenergiesystemen, waarbij één doublet - of zoveel doubletten als er nodig zijn - op meerdere gebouwontwikkelingen (vastgoedprojecten) worden aangesloten via een collectief laag temperatuur bron-net. Hiervan kan worden afgeweken indien wordt aangetoond dat de individuele aanvraag geen andere (toekomstige) (collectieve) OBES in de weg staat of indien deze later onderdeel kan worden van een collectief systeem. Initiatiefnemers dienen in een vroeg stadium contact op te nemen met de gemeente Eindhoven om de inpassing van het beoogde OBES af te stemmen.

Positionering

3.    Alleen bronnen met de maximaal mogelijke effectieve filterlengte, een minimale brondiameter van 800 mm en tot een diepte van maximaal 80 m-mv zijn toegestaan;
4.    Bronnen worden geplaatst binnen de grenzen van de voor Fellenoord vastgestelde/ beschikbare zoekgebieden, corresponderend met het type bron (warm/koud).
N.B. enkele clusters liggen fysiek niet in het Deelgebied Fellenoord maar behoren wel tot de zoekgebieden van Fellenoord
5.    Bronnen worden in principe niet in de openbare ruimte geboord, tenzij aan de coördinator bodemenergie van de gemeente Eindhoven wordt aangetoond dat het niet anders kan. In dat geval dient in een vroeg stadium bij de gemeente Eindhoven als grondeigenaar toestemming te worden verkregen om bronlocaties en leidingtracés aan te mogen leggen.
6.    De locaties van de clusters zijn op de plankaart aangegeven.
7.    Een warme en een koude bron op de grens van een cluster, moeten een bepaalde minimale afstand tot elkaar respecteren. Deze afstand is minimaal 2 x de thermische straal (≈ 90 m) maar kan groter zijn, afhankelijk van het beoogde aantal bronnen in betreffende clusters, zie tabel 6. De middelpunten van de clusters moeten minimaal de aangegeven afstanden in tabel 6 tot elkaar respecteren.

Voorbeeld berekeningen: 
a.    Warme bron (hierna: W-bron) en koude bron (hierna: K-bron) in westelijke cluster met 4 bronnen: K-bron aan zuidrand en W-bron aan noordrand van betreffende cluster: er worden 4 bronnen geclusterd, dus de onderlinge afstand tussen het middelpunt van de clusters moet ca. 175 m zijn.
b.    en W-bron aan de zuidkant van westelijke cluster met 4 bronnen t.o.v. een K-bron aan de noordkant van K-cluster met 5 bronnen: bij de één zijn er 4 bronnen geclusterd en bij de andere 6. Dus onderlinge afstand tussen het middelpunt van de clusters is ca. (175 + 215)/2 = 195 m

8.    Binnen een cluster dienen warme, en dus ook koude, bronnen onderling 20 à 30 m uit elkaar te liggen. Niet minder in verband met ongewenste hydrologische effecten. Bronnen worden zodanig geplaatst dat deze óf goed op elkaar aansluiten (dus 20 à 30 m uit elkaar) óf dat er voldoende ruimte is om later nog een bron tussen te kunnen plaatsen.

Dimensionering systeem

9.    Elk doublet is geschikt om een capaciteit van minimaal 150 m³/uur te injecteren en onttrekken. Eventuele overcapaciteit wordt gemeld aan de coördinator bodemenergie en beschikbaar gesteld aan andere initiatiefnemers. 
10.    Een doublet moet voorbereid zijn om naderhand aan te kunnen sluiten op een bron-net (clustering);
11.    In het ontwerp van nieuwe doubletten dient om droogvallen van de onderwaterpompen te voorkomen, rekening gehouden te worden met een extra stijghoogteverlaging van 2 meter in de bron ten gevolge van de hydrologische invloed van andere doubletten. 
12.    Het uitleggen van alle doubletten binnen een buurt op dezelfde ontwerptemperaturen is een belangrijke randvoorwaarde om de bronnen in de toekomst relatief eenvoudig op een collectief bron-net aan te sluiten. De gemiddelde infiltratietemperatuur (of ontwerptemperatuur) dient derhalve bij koudelevering 16 °C te bedragen, en bij warmtelevering 7 °C.
13.    Om te voorkomen dat de cumulatieve effecten op de grondwaterstanden te groot worden, wordt een maximum debiet van 150 m3/uur voorgeschreven. Dit geldt met name voor het gebied ten zuiden van de spoorzone rondom het Station Eindhoven Centraal. Mocht uit de effectberekeningen die bij een vergunningaanvraag worden ingediend blijken dat er toch wateroverlast ontstaat dan dienen er extra beheersmaatregelen genomen te worden in de vorm van bijvoorbeeld “spanningsbemalingen”.

GGB

14.    VOCl-verontreinigingen in het grondwater vallen onder het GGB-beleid en mogen de (doel)gebiedsgrens in horizontale en verticale richting niet overschrijden. Daarom dienen alle aanvragen voor OBES vooraf getoetst te worden door de coördinator bodemenergie.
15.    Overige verontreinigingen (o.a. minerale olie, aromaten en zware metalen) mogen zich niet verder verspreiden en vallen buiten het GGB-beleid.

Energie

16.    Elk OBES dient thermisch in balans te zijn. De provincie Noord-Brabant verwoordt deze balanssituatie in de beschikking van de vergunning Waterwet.

Grondwaterstanden

17.    Nieuwe aanvragen van vergunningen in het kader van de Waterwet in dit deelgebied worden door de gemeente Eindhoven getoetst op het significant wijzigen van grondwaterstanden. In geval daardoor extra wateroverlast ontstaat, zal de gemeente Eindhoven daarvoor aanvullende beheersmaatregelen formuleren.

4.2 De binnenstad

In het gebied van de Binnenstad (zie figuur 4) is de geprognotiseerde vraag naar verwarming en koeling voor de gebouwen op de lange termijn groter dan het aanbod uit de bodem. Om toch zoveel mogelijk gebouwen van bodemenergie (maximaal 29 doubletten) te kunnen voorzien, zijn de navolgende ordeningsregels van toepassing. 

Algemeen

1.    Alleen open bodemenergiesystemen in de vorm doubletten zijn toegestaan, dus geen monobronnen, recirculatiesystemen of gesloten bodemenergiesystemen – (GBES).
2.    Alleen bronnen met maximale effectieve filterlengte, een minimale brondiameter van 800 mm en een maximale capaciteit van 150 m3/uur en tot een diepte van maximaal 80 m-mv zijn toegestaan.
3.    Bronnen worden geplaatst binnen de grenzen van de voor de Binnenstad vastgestelde/ beschikbare zoekgebieden, corresponderend met het type bron (warm/koud). 
N.B. enkele clusters liggen fysiek niet in het Deelgebied Binnenstad, maar behoren wel tot de zoekgebieden van de Binnenstad. Daarnaast valt een stukje aan de westzijde (nabij Emmasingel) in verband met de bodemsanering nabij het Emmasingelkwadrant (Witte Dame) onder de gebieden “Vooralsnog geen bodemenergie” (zie § 4.4).
4.    Zoeken naar bronlocaties is maatwerk in verband met beperkte (openbare) ruimte. Bronnen worden in principe niet in de openbare ruimte geboord, tenzij aan de coördinator bodemenergie van de gemeente Eindhoven wordt aangetoond dat het niet anders kan. In dat geval dient in een vroeg stadium bij de gemeente Eindhoven als grondeigenaar toestemming te worden verkregen om bronlocaties en leidingtracés aan te mogen leggen.
5.    De locaties van de clusters zijn op de plankaart aangegeven. De ligging is globaal geduid. In voorkomende gevallen kan hiervan in overleg met de coördinator bodemenergie worden afgeweken. Voorwaarden hierbij zijn dat er dezelfde hoeveelheid warmte en koude uit de bodem gehaald kan worden binnen het plangebied en dat de verontreinigingen de GGB- grens niet overschrijden.
6.    Een warme en een koude bron op de grens van een cluster, moeten een bepaalde minimale afstand tot elkaar respecteren. Deze afstand is minimaal 2 x de thermische straal (≈ 90m) maar kan groter zijn, afhankelijk van het beoogde aantal bronnen in betreffende clusters, zie tabel 6. De middelpunten van de clusters moeten minimaal de aangegeven afstanden in tabel 6 tot elkaar respecteren.
N.B. De warme en koude bron van de Heuvelgalerie werken op een ander temperatuurniveau dan alle andere bodemenergiesystemen. De bronnen die worden geplaatst in de clusters nabij de bronnen van Heuvelgalerie moeten tenminste 150 meter afstand tot de bronnen van de Heuvelgalerie respecteren. Een kleinere afstand is toegestaan indien met een effectenstudie is aangetoond dat de Heuvelgalerie daar geen nadelige effecten van ondervindt.
7.    Binnen een cluster dienen warme, en dus ook koude, bronnen onderling 20 à 30 m uit elkaar te liggen. Niet minder in verband met ongewenste hydrologische effecten. Bronnen worden zodanig geplaatst dat deze óf goed op elkaar aansluiten (dus 20 à 30 m uit elkaar) óf dat er voldoende ruimte is om er later nog een bron tussen te kunnen plaatsen.

Dimensionering systeem

8.    Elk doublet is geschikt om de maximale capaciteit van 150 m³/uur te verwerken. Eventuele overcapaciteit wordt gemeld aan de coördinator bodemenergie en beschikbaar gesteld aan andere initiatiefnemers. 
9.    Een doublet moet voorbereid zijn om naderhand aan te kunnen sluiten op een bron-net;
10.    In het ontwerp van nieuwe doubletten dient om droogvallen van de onderwaterpompen te voorkomen, rekening gehouden te worden met een extra stijghoogteverlaging van 2 meter in de bron ten gevolge van de hydrologische invloed van andere doubletten. 
11.    Het uitleggen van alle doubletten binnen een buurt op dezelfde ontwerptemperaturen is een belangrijke randvoorwaarde om de bronnen in de toekomst relatief eenvoudig op een collectief bron-net aan te sluiten. De gemiddelde infiltratietemperatuur (of ontwerptemperatuur) dient derhalve bij koudelevering 16 °C te bedragen, en bij warmtelevering 7 °C.
12.    Om te voorkomen dat de cumulatieve effecten op de grondwaterstanden te groot worden, wordt een maximum debiet van 150 m3/uur voorgeschreven. Dit geldt met name voor het gebied ten zuiden van de spoorzone rondom het Station Eindhoven Centraal. Mocht uit de effectberekeningen die bij een vergunningaanvraag worden ingediend blijken dat er toch wateroverlast ontstaat dan dienen er extra beheersmaatregelen genomen te worden in de vorm van bijvoorbeeld “spanningsbemalingen”.

GGB

13.    VOCl-verontreinigingen in het grondwater vallen onder het GGB-beleid en mogen de (doel)gebiedsgrens in horizontale en verticale richting niet overschrijden. Daarom dienen alle aanvragen voor OBES vooraf getoetst te worden door de coördinator bodemenergie.
14.    Overige verontreinigingen (o.a. minerale olie, aromaten en zware metalen) mogen zich niet verder verspreiden en vallen buiten het GGB-beleid.

Energie

15.    Elk OBES dient thermisch in balans te zijn. De provincie Noord-Brabant verwoordt deze balanssituatie in de beschikking van de vergunning Waterwet.

Grondwaterstanden

16.    Nieuwe aanvragen van vergunningen in het kader van de Waterwet in dit deelgebied worden door de gemeente Eindhoven getoetst op het significant wijzigen van grondwaterstanden. In geval daardoor extra wateroverlast ontstaat zal de gemeente Eindhoven daarvoor aanvullende beheersmaatregelen formuleren.

4.3 Westzijde plangebied

In het gebied Westzijde (zie figuur 5) is op de lange termijn de geprognotiseerde vraag naar verwarming en koeling voor de gebouwen lager dan het aanbod uit de bodem. De navolgende ordeningsregels zijn van toepassing.

Binnen dit gebied dient vooral te worden voorkomen dat een OBES de grondwaterverontreiniging tot over de (westelijke) projectgrens verspreidt. 

Algemeen

1.    Alleen gesloten bodemenergiestystemen (GBES onder voorwaarden mogelijk) zijn toegestaan in het oranje gearceerde deelgebied, dus geen open bodemenergiesystemen (OBES), clusters van doubletten en geen monobronnen of recirculatiesystemen.
2.    Alleen open bodemenergiesystemen in de vorm van doubletten zijn toegestaan in de blauwe en rode stroken, dus geen clusters van doubletten en geen monobronnen, recirculatiesystemen of gesloten bodemenergiesystemen. 
3.    Wanneer de blauwe en rode stroken zich in het oranje gearceerde deelgebied bevinden zijn in de stroken zowel open bodemenergiesystemen in de vorm van doubletten – als GBES – toegestaan.

Positionering open bodemenergiesystemen

4.    Bronnen worden geplaatst binnen de grenzen van de vastgestelde beschikbare zoekgebieden/stroken, corresponderend met het type ( Bronnen zone koud / Bronnen zone warm).
5.    Bronnen worden in principe niet in de openbare ruimte geboord, tenzij aan de coördinator bodemenergie van de gemeente Eindhoven wordt aangetoond dat het niet anders kan. In dat geval dient in een vroeg stadium bij de gemeente Eindhoven als grondeigenaar toestemming te worden verkregen om bronlocaties en leidingtracés aan te mogen leggen.
6.    Een warme en een koude bron dienen minimaal 100 meter uit elkaar te liggen.
7.    Binnen één strook dienen bronnen circa 50 m uit elkaar te liggen.

Gesloten bodemenergiesystemen 

De toepassing van gesloten bodemenergiesystemen is vergunningplichtig. Als aan de voorwaarden (6 en 7) wordt voldaan, is er sprake van doelmatig gebruik van bodemenergie als voldaan in artikel 5.13b, negende lid, Bor en kan het GBES worden toegestaan – (GBES):
8.    Er mogen alleen verticale GBES worden toegepast (geen horizontale, korven of andere vormen) en wel op eigen kavel;
9.    Systemen mogen niet dieper dan 80 m-mv worden geplaatst en zijn uitsluitend gevuld met schoon leidingwater;

GGB

10.    VOCl-verontreinigingen in het grondwater vallen onder het GGB-beleid en mogen de (doel)gebiedsgrens in horizontale en verticale richting niet overschrijden. Daarom dienen alle aanvragen voor OBES vooraf getoetst te worden door de coördinator bodemenergie.
11.    Overige verontreinigingen (o.a. minerale olie, aromaten en zware metalen) mogen zich niet verder verspreiden en vallen buiten het GGB-beleid.
12.    Warme bronnen in de warme stroken (zie figuur 5) mogen alleen gekoppeld worden aan de direct oostelijk gelegen koude bronnen in de koude stroken.

Energie

13.    Elk OBES dient thermisch in balans te zijn. De provincie Noord-Brabant verwoordt deze balanssituatie in de beschikking van de vergunning Waterwet.

4.4 Vooralsnog geen bodemenergie

Binnen of nabij drie specifieke gebiedsdelen worden tussen 2021 en 2031 nog bodemsaneringen uitgevoerd en afgerond. Het betreft hier de bodemsaneringen Strijpsestraat en Tapuitstraat respectievelijk net buiten en binnen de projectgrens van het Masterplan en de gebiedsgrens van het GGB én de Witte Dame aan de Emmasingel. Omdat nieuwe OBES in de nabijheid de saneringen kunnen verstoren en mogelijk leiden tot ontoelaatbare verspreiding, is plaatsing van nieuwe bronnen in deze gebieden vooralsnog geen bodemenergie toegestaan. 

Ook monobronnen, recirculatiesystemen of gesloten bodemenergiesystemen zijn niet toegestaan – (GBES).

4.5 Overige gebieden

Binnen de overige deelgebieden (onder voorwaarden GBES mogelijk) zal de vraag naar bodemenergie kleiner zijn dan het aanbod uit de bodem.

Er zijn binnen deze deelgebieden geen voorgeschreven zoekgebieden van toepassing. Wel gelden de navolgende ordeningsregels – (GBES).

Open bodemenergiesystemen

14.    Open bodemenergiesystemen in de vorm van doubletten, monobronnen en recirculatiesystemen zijn toegestaan;
15.    Bronnen worden geplaatst binnen de grenzen van het deelgebied;
16.    Bronnen worden in principe niet in de openbare ruimte geboord, tenzij aan de coördinator bodemenergie van de gemeente Eindhoven wordt aangetoond dat het niet anders kan. In dat geval dient in een vroeg stadium bij de gemeente Eindhoven als grondeigenaar toestemming te worden verkregen om bronlocaties en leidingtracés aan te mogen leggen.
17.    In geval van een doublet dienen een warme en een koude bron minimaal 3 x de thermische straal uit elkaar te liggen;
18.    Bronnen mogen niet dieper worden geboord dan 80 m-mv.

Gesloten bodemenergiesystemen 

De toepassing van gesloten bodemenergiesystemen is vergunningplichtig. Als aan de voorwaarden (6 en 7) wordt voldaan, is er sprake van doelmatig gebruik van bodemenergie als voldaan in artikel 5.13b, negende lid, Bor en kan het GBES worden toegestaan – (GBES):

19.    Er mogen alleen verticale GBES worden toegepast (geen horizontale, korven of andere vormen) en wel op eigen kavel;
20.    Systemen mogen niet dieper dan 80 m-mv worden geplaatst en zijn uitsluitend gevuld met schoon leidingwater;

GGB

21.    VOCl-verontreinigingen in het grondwater vallen onder het GGB-beleid en mogen de (doel)gebiedsgrens in horizontale en verticale richting niet overschrijden. Daarom dienen alle aanvragen voor OBES of GBES vooraf getoetst te worden door de coördinator bodemenergie.
22.    Overige verontreinigingen (o.a. minerale olie, aromaten en zware metalen) mogen zich niet verder verspreiden en vallen buiten het GGB-beleid.

5.1 Algemeen

Bij het toepassen van bodemenergie in Nederland wordt onderscheid gemaakt tussen open en gesloten bodemenergiesystemen. Binnen het plangebied van dit Masterplan Bodemenergie Centrumgebied Eindhoven kunnen beide systemen worden toegepast. 

De wet- en regelgeving aangaande de toepassing van bodemenergiesystemen is divers. In dit hoofdstuk wordt ingegaan op de juridische verankering van het Masterplan enerzijds en een aantal bepalende vergunningsaspecten anderzijds. Het betreft hier de hoofdlijnen, waarbij het accent ligt op het perspectief van de (toekomstige) initiatiefnemer.

Aanvullende informatie is te vinden op de site van Rijkswaterstaat Bodem+, de Rijksdienst voor Ondernemend Nederland en het SIKB.

5.2 Verankering van het Masterplan

5.3 Vergunningverlening

5.4 Verontreinigingen buiten GGB-scope

Bronnen zone koud

/join/id/regdata/gm0772/2025/45c8579455224d6bbca9b93c03575399/nld@2025‑03‑25;08034049

Bronnen zone warm

/join/id/regdata/gm0772/2025/56ccebfd3b624d35844f7e93d7f7f20f/nld@2025‑03‑25;08034049

Deelgebied Binnenstad

/join/id/regdata/gm0772/2025/b31144da5bce4b5ab9f5437dd9818ccf/nld@2025‑03‑25;08034049

Deelgebied Fellenoord

/join/id/regdata/gm0772/2025/73c353010fb841d28d3170087a438e08/nld@2025‑03‑25;08034049

GBES onder voorwaarden mogelijk

/join/id/regdata/gm0772/2025/8cee7d84092b4d50a0f0c19779bec9e6/nld@2025‑03‑25;08034049

gebieden vooralsnog geen bodemenergie

/join/id/regdata/gm0772/2025/0d654e5930b041f8821164213ed7bb59/nld@2025‑03‑25;08034049

overige deelgebieden (onder voorwaarden GBES mogelijk)

/join/id/regdata/gm0772/2025/d8bdf23ca63842f586bd0da86d27d809/nld@2025‑03‑25;08034049

Projectgrens Masterplan en interfentiegebied

/join/id/regdata/gm0772/2025/903c2ac75de44f0491cd8daf61c0efc9/nld@2025‑03‑25;08034049

zoekgebieden broncluster koud

/join/id/regdata/gm0772/2025/b2de23ab87074c1e8182eb7d0c43bbdf/nld@2025‑03‑25;08034049

zoekgebieden broncluster warm

/join/id/regdata/gm0772/2025/e4022c26e1184aae9f645f6ac1469ab8/nld@2025‑03‑25;08034049

Bijlage III: Beschrijving GGB model

/join/id/regdata/gm0772/2025/da2f85d229b049e18446c2c7002b19b4/nld@2025‑03‑25;08034049

Bijlage VI Plankaart

/join/id/regdata/gm0772/2025/6d5231134cce468695dd68e0272fcd66/nld@2025‑03‑25;08034049

1 Optimalisatie gebruik van de ondergrond met OBES

Filterlengte – verticale verspreiding van warmte/koude

Voor het bepalen van het ontwerp voor de broncapaciteit is uitgegaan van een filterlengte van 35 m in het pakket van 60 m dik, i.v.m. de aanwezige kleilagen. De temperatuurverandering rondom de bron zal door onvolkomenheid van het bronfilter echter over grotere laagdikte verspreiden. Hoeveel de verticale verspreiding precies is, is op voorhand lastig te beoordelen omdat dat afhangt van de details van de bodemopbouw ter plaatse van de boring en op welke verticale afstand van kleilagen de filters worden geïnstalleerd. In deze analyse is de inschatting gehanteerd dat de verspreiding van warmte over 50m plaatsvindt, dus 15m meer dan dat het bronfilter lang is.

Filterlengte – conductieverliezen en afdrijving

Om optimaal gebruik te maken van de ruimte in de aquifer geldt voor drukke gebieden dat het altijd het beste is om de volledige aquifer dikte te gebruiken (Bloemendal et al., 2020; Bloemendal et al., 2018), ook voor kleine systemen. Dit beperkt de grootte van de thermische straal, en in veel gevallen beperkt het ook nog eens de warmteverliezen die optreden door conductie (Bloemendal and Hartog, 2018).

Bronlocatie – horizontale verspreiding van warmte/koude Standaard beleid is om bij OBES tegengestelde (koude en warme) bronnen op circa 3 maal de thermische straal van elkaar te positioneren (zie kader “Plaatsing op basis van de thermische straal”). In drukke gebieden wordt daar in de praktijk al vaak van afgeweken, door die afstand te verkleinen naar 2 maal de thermische straal. Hierbij is de thermische straal is gebaseerd op het maximaal vergunde opslagvolume in de bronnen. 

Onderzoek naar het effect van onderlinge interactie tussen tegengestelde OBES bronnen op de energieprestatie van een individueel OBES heeft aangetoond dat er bij het toepassen van 2 maal de thermische straal op basis van het werkelijke jaarlijks gemiddelde opslagvolume verwaarloosbare negatieve effecten optreden (Bloemendal et al., 2020). In de praktijk is werkelijk verpompt een factor 2 tot 1.5 kleiner dan het maximale opslag volume (Beernink et al., 2019; Willemsen, 2016). 

Om zoveel mogelijk bodemenergiesystemen te kunnen accommoderen in de gebieden waar de vraag groter is dan het aanbod, worden de inzichten uit deze studie toegepast. Uitgangspunt[4] is daarbij dat de maximale capaciteit van bodemenergiesystemen jaarlijks vrijwel volledig worden benut (vergund is gelijk aan verpompt). Voor bronnen van hetzelfde type geldt dat onderlinge interactie positief werkt en dat deze op maximaal 0.5 maal de thermische straal afstand moeten worden geplaatst. 

Door de achtergrondstroming drijft een deel van de opgeslagen warme en koude grondwater weg van de bron. Hier is rekening mee gehouden voor het bepalen van de verliezen en interactie met eventuele OBES bronnen die benedenstrooms liggen.

 

[4] Belangrijke kanttekening voor gebiedsregisseur/vergunningverlener: vergunningen moeten worden verleend op basis van reële inschatting van de jaarlijks gemiddelde energievraag, zonder allerlei veiligheidsmarges om eventuele extreme jaren op te kunnen vangen. Nog een voordeel van collectief, je kan bijsturen op basis van werkelijk gebruik. I.p.v. onzekere verwachtingen tijdens het ontwerp van het OBES hele delen van de ondergrond opgeven aan een individuele initiatiefnemer. Maar dat vraagt dus ook wel wat regie op voorhand, door niet zorgvuldig aanvragen te beoordelen.

Beperken verspreiding van verontreiniging

Bodemenergiesystemen zorgen voor verspreiding en verdunning van in de in hun beïnvloedingsgebied aanwezige verontreinigingen. De volgende verspreidingsmechanismen treden daarbij op: 

1.    Mengen van verticale watersamenstellingsgradiënten. Door het onttrekken van grondwater over de hele filterlengte van een OBES-bron worden variaties in watersamenstelling over de dikte van de aquifer gemengd en gehomogeniseerd (Figuur 9) (Dinkla, Lieten, Hartog, et al., 2012; Bloemendal, M. and T. Olsthoorn, 2018). Verontreinigd grondwater kan zich tijdens de onttrekking mengen met schoon grondwater en zich in verticale richting verspreiden. Hoe groter het onttrokken en geïnjecteerde volume, hoe groter dit effect (Phernambucq, 2015).

2.    Dispersie aan de randen van een geïnjecteerd volume. Dispersie mengt het geïnjecteerde grondwatervolume met het omgevingsgrondwater op de (hydraulische) grens van het geïnjecteerde volume (Figuur 10). Geïnjecteerd verontreinigd grondwater mengt zich zo met schoon omgevingsgrondwater en andersom, resulterend in grotere verontreinigde volumes. Hoe hoger de pompsnelheid en het watervolume, hoe hoger de mengeffecten van de dispersie op de verspreiding van de verontreiniging (Henssen et al., 2012). Als OBES systemen met volumebalans draaien, zorgt dispersie er voor dat de verontreinigingen zich verspreiden buiten de hydraulische invloedssfeer van het OBES.

3.    Onvolledige terugwinning van het geïnjecteerde volume. Als gevolg van de achtergrondstroming van het grondwater wordt het geïnjecteerde volume water in een OBES verplaatst in de tijd tussen de pompcycli (Figuur 11A) (Bonte, 2013). Deze verplaatsing houdt in dat voor elke pompcyclus een deel van het geïnjecteerde volume niet volledig wordt teruggewonnen, maar wordt vervangen door grondwater van bovenstrooms, dat vervolgens tijdens de onttrekking wordt vermengd met het oorspronkelijke geïnjecteerde volume. Het niet-teruggewonnen deel blijft in de aquifer en stroomt verder stroomafwaarts. Deze vermenging van inkomend grondwater in de onttrekkingsfase verspreidt de verontreiniging tussen de injectie- en de onttrekkingsputten en de vermenging van het niet-teruggewonnen deel met het omgevingsgrondwater verspreidt de verontreiniging buiten het toestroomgebied van het systeem. De mate van verspreiding is afhankelijk van de natuurlijke grondwaterstroming ten opzichte van het opslagvolume (Phernambucq, 2015). Een onvolledige onttrekking van het geïnjecteerde volume kan ook het gevolg zijn van een structurele energieonbalans in de warme en koude vraag van het OBES. Als bijvoorbeeld de warmtevraag groter is dan de koudevraag, zal er meer koud water in de aquifer worden geïnjecteerd dan dat er wordt onttrokken (Figuur 11B). Op lange termijn kan dit resulteren in een steeds grotere koude zone die de verontreiniging verspreidt (Bloemendal et al. 2020). Het omgekeerde zal natuurlijk het geval zijn wanneer de koudevraag groter is dan de warmtevraag met hetzelfde resultaat.

4.    Transport door OBES. In een OBES wordt grondwater gerecirculeerd door middel van onttrekking op de ene locatie en simultaan her-injectie van grondwater op een andere locatie. Wanneer de verontreiniging aanwezig is, leidt dit tot de verspreiding van de verontreiniging van de extractie- en injectieplaatsen van één OBES (Figuur 12A) en tussen meerdere bronnen van hetzelfde OBES (Figuur 12B). Het ontwerp van het OBES is van invloed op de mate van verspreiding; hoe meer injectie- en onttrekkingsputten in het systeem, hoe groter de verdunning, en hoe groter de afstand tussen de putten, hoe groter het mogelijke verspreidingsgebied. In het geval van het aantal putten zal de verspreiding van de verontreiniging afhangen van het feit of de beïnvloedingsgebieden van de putten elkaar binnen hetzelfde systeem overlappen. De koppeling van de putten heeft ook invloed op de verspreiding van verontreinigingen. Phernambucq (2015) liet zien hoe de verontreiniging die in 1 put wordt aangetrokken, sterk verdund in alle putten van het andere type wordt geïnfiltreerd.

5.    Veranderingen in de grondwaterstroming. Door onttrekken en infiltreren in OBES bronnen verandert de stijghoogte van het grondwater rondom de bronnen en daarmee de hydraulische gradiënt. kan ervoor zorgen dat de verontreiniging zich in de directe nabijheid van het OBES zich in andere richtingen verspreidt dan de heersende achtergrondstroming (Spoor, 2015). 
In het geval van een opgeloste verontreiniging neemt het volume van de verontreinigde pluim toe als gevolg van deze processen, hoewel de concentratie in de pluim wordt verdund. Echter, in het geval dat DNAPL aanwezig is, kunnen deze processen het oplossen daarvan stimuleren, waardoor naast het pluimvolume ook de contaminantenmassa toeneemt (Henssen et al., 2012; Zuurbier et al., 2013).

6.    Interactie van meerdere OBES. Wanneer meerdere OBES in een gebied aanwezig zijn, kan er overlapping zijn tussen de thermische en hydraulische invloedssfeer van de systemen (Dinkla, Lieten, Hartog, et al., 2012). Deze overlapping kan ervoor zorgen dat verontreinigingen van het ene OBES naar het andere springen (Figuur 13). Gewoonlijk worden OBES bronnen zo geïnstalleerd dat elk systeem buiten de thermische invloedssfeer van een ander systeem wordt geplaatst. De hydraulische invloedssfeer is echter 1,5 keer groter dan de thermische invloedssfeer (Phernambucq, 2015), en verontreinigingen verplaatsen zich juist binnen de hydraulische invloedssfeer. Als systemen te dicht bij elkaar worden geplaatst kunnen verontreinigingen van het ene systeem naar het andere worden verspreid, terwijl er geen nadelige gevolgen zijn voor de thermische efficiëntie van het systeem. Hierdoor wordt een groot gebied zeer snel bestreken (Phernambucq, 2015). Bovendien zijn in gebieden met OBES-bronnen in elkaars nabijheid de hydraulische en thermische stralen niet perfect cirkelvormig en versterken de hydraulische interacties tussen de systemen de effecten van overlappende zones.

7.    Overige factoren. De ontwikkeling van de pluimmassa en -omvang is ook afhankelijk van de vraag of de afbraaksnelheid in het sediment wordt beïnvloed door de menging. Mengen veroorzaakt over het algemeen een homogenisering van het grondwater (Dinkla, Lieten, Vries, et al., 2012). Zuurbier et al. (2013) hebben met modellering aangetoond door welke factoren de totale afbraaksnelheid van de verontreiniging wordt beperkt, en of het OBES de afbraak door middel van mengprocessen al dan niet kan versterken. Onder omstandigheden waarin de afbraaksnelheid van de verontreiniging wordt beperkt door de langzame afgifte van elektronendonoren uit het sediment (bijvoorbeeld door afbraak van sedimentair organisch materiaal), kan het OBES de afbraak verbeteren door een betere verspreiding van de verontreiniging in de watervoerende laag, waardoor de verontreiniging wordt blootgesteld aan een groter deel van de afbraakcapaciteit die in het sediment aanwezig is. Dit op voorwaarde dat de redoxcondities niet verslechteren als gevolg van het OBES. Onder omstandigheden waarin al voldoende elektronendonoren beschikbaar zijn, leidt de aanwezigheid van het OBES tot een grotere verspreiding van de verontreiniging, met als gevolg een groter pluimvolume, maar geen verbeterde afbraak (Zuurbier et al., 2013). Menging kan ook resulteren in het verlies van specifieke redox niches, wat een negatief effect kan hebben op de afbraak van de verontreiniging. Dit kan echter ook leiden tot vermenging van koolstofbronnen, elektronenacceptoren en/of bacteriën, wat een (positief) effect kan hebben op de snelheid van de afbraak van de verontreiniging grondwater (Dinkla, Lieten, Vries, et al., 2012).

Binnen het plangebied van het Masterplan mag verontreiniging worden verspreid en verdund. De 5 mg/l concentratie contour mag echter niet over de grens van het gebied komen. Met name verspreiding door bodemenergie met meerdere bronnen en van het ene bodemenergie systeem naar de andere kan zorgen voor overschrijding van de in het GGB gestelde norm. Daarom kunnen bodemenergie bronnen in het plangebied alleen 1-0p-1 gekoppeld worden via een bron TSA, dus grondwater uit meerdere bronnen kan niet worden gemengd.

Verder kan met ordeningsregels voor bronlocaties nader worden gestuurd op het beperken van het overspringen in gebieden waar dat nodig is. Hierbij geldt dat het clusteren van gelijke type bronnen de verspreiding beperkt en dat moet worden voorkomen dat via bronnen in verschillende clusters, bodemenergiesystemen verschillende clusters/stroken en stroken met elkaar verbindt. Waar nodig wordt er gestuurd op positionering van bronparen in clusters/stroken.

1 Beschrijving Thermisch Referentie model

In deze bijlage worden de resultaten van de optimalisatie en verdichting van het thermisch model toegelicht. Daarnaast wordt ook de finale thermische toetsing van het referentiemodel per deelgebied beschreven waarbij duidelijk wordt dat het verregaand geoptimaliseerde en verdichte referentiemodel niet tot ontoelaatbare thermische kortsluitingen tussen de verschillende OBES-systemen zal leiden.

Thermische berekeningen met HSTwin2D

Om de hydrothermische berekeningen uit te voeren is gebruik gemaakt van HSTwin2D. Met dit programma kan warmtetransport worden berekend in een verzadigd grondwatersysteem (1-laagsmodel). De invoerparameters zijn vastgesteld op basis van de tabellen 1 en 2 in het hoofddocument. 

Met HSTwin2D kunnen naast de thermische invloedsgebieden van OBES-systemen ook de thermische interacties tussen de systemen vastgesteld worden. Het thermische invloedsgebied is het gebied rondom een infiltratiebron waar de temperatuur meer dan 0,5°C afwijkt van de natuurlijke grondwatertemperatuur. De natuurlijke grondwatertemperatuur van het opslagpakket in Eindhoven bedraagt gemiddeld circa 12°C.

Om de maximale thermische capaciteit van OBES te bepalen is uitgegaan van de effectieve filterlengte zoals die is opgenomen in tabel 2. Het doorrekenen van warmte en koude opslag op basis van een effectieve filterlengte in plaats van op basis van de dikte van het watervoerende pakket is een gebruikelijke worst-case-benadering die ook bij de aanvraag van een Waterwetvergunning wordt toegepast. In deze zin sluiten de thermische berekeningen in dit Masterplan direct aan bij de methoden van beoordelen door de ODZOB.

Scenario’s

Om te bepalen wat het maximale aanbod is van OBES binnen de projectgrenzen van het Masterplan Bodemenergie Eindhoven zijn de volgende scenario’s uitgewerkt:

• Graslandmodel (geen beperkende factoren);

• Thermisch referentiemodel (geoptimaliseerd op basis van GGB-model en verdicht op basis van vraag en aanbod van bodemenergie).

 

Graslandmodel

In het graslandmodel wordt een optimaal gebruik van de ondergrond door de nieuwe OBES systemen met de eigenschappen van tabel 2 kruislings te verdelen over het totale projectgebied. Het graslandscenario kan beschouwd worden als het maximale aanbod van bodemenergie zonder dat rekening gehouden wordt met andere beperkende factoren dan de ondergrond zelf.

Het maximaal aantal OBES-systemen (volgens de standaard ontwerprichtlijnen van tabel 2) dat in het graslandmodel kan worden geplaatst bedraagt 172 stuks. De maximale hoeveelheden energie die per seizoen met deze 172 systemen kan worden geleverd bedraagt ruim 270.000 MWh.

Naast doubletten (OBES) is in het graslandmodel ook gekeken naar de mogelijkheden van de toepassing van monobronnen en gesloten systemen (GBES). Het aantal monobronnen en GBES-systemen dat in het graslandmodel geplaatst kan worden bedraagt respectievelijk 403 en 58.040. Vanwege de relatief geringe boordiepte zijn de energieopbrengsten van mono-bronnen en GBES-systemen echter 37 tot 33% lager.

Thermisch referentiemodel

Het thermisch referentiemodel is in feite een verregaand geoptimaliseerd en verdicht model van het graslandmodel waarbij na elke iteratiestap (in totaal 5 iteraties) de resultaten zijn getoetst aan het GGB-model (zie bijlage III). 

Op basis van de eerste iteratiestap is een aantal aandachtsgebieden onderscheiden waarvoor vergelijkbare optimalisaties en verdichtingen nodig zijn. Werd in het graslandmodel nog op niveau van woonwijken gekeken, in het thermisch referentiemodel is uitgegaan van een beschouwing op grotere en relevantere schaal en zijn de deelgebieden, zoals die in tabel 5 van het hoofddocument, overgenomen.

In de deelgebieden Fellenoord en De Binnenstad is het aanbod relatief gering ten opzichte van de energie- en vermogensvraag en is er verregaand verdicht om zoveel mogelijk aan de bovengrondse vraag te voldoen. Daarbij ontstond de noodzaak om de warme en koude bronnen zoveel mogelijk te clusteren, overeenkomstig de ordening zoals ook is toegepast bij de bestaande systemen op het TU-terrein.

Voor het deelgebied Westzijde plangebied lag de nadruk op optimalisatie om te kunnen voldoen aan de toetsing met het GGB-model. Daarbij is de ordening in stroken uitgewerkt zodat voorkomen wordt dat de aanwezige verontreinigingen zich over de westelijke projectgrens verspreiden.

Thermische toets Fellenoord

De 31 doubletten zoals die na optimalisatie en verdichting in het deelgebied van Fellenoord ter beschikking gesteld kunnen worden zijn met behulp van het thermisch referentiemodel doorgerekend en getoetst. Vanwege de modelbeperking van het programma HSTwin2D (maximaal aantal in te voeren bronnen bedraagt 100) is Fellenoord in 2 stukken gepresenteerd; oost en west. In de onderstaande figuren is bovendien onderscheid gemaakt in respectievelijk de contouren aan het einde van het winter- en het zomerseizoen. 

Uit de berekeningen blijkt dat er geen onacceptabele thermische interacties tussen de clusters en reeds bestaande systemen zal plaatsvinden.

Thermische toets De Binnenstad

De 29 doubletten zoals die na optimalisatie en verdichting in het deelgebied De Binnenstad ter beschikking gesteld kunnen worden zijn met behulp van het thermisch referentiemodel doorgerekend en getoetst. In navolgende figuren is onderscheid gemaakt in respectievelijk de contouren aan het einde van het winter- en het zomerseizoen.

Uit de berekeningen blijkt dat er geen onacceptabele thermische interacties tussen de clusters en reeds bestaande systemen zal plaatsvinden.

Thermische toets Westzijde plangebied

De 34 doubletten zoals die na optimalisatie en verdichting in het deelgebied Westzijde plangebied ter beschikking gesteld kunnen worden zijn met behulp van het thermisch referentiemodel doorgerekend en getoetst. In onderstaande figuren is onderscheid gemaakt in respectievelijk de contouren aan het einde van het winter- en het zomerseizoen. In de figuren zijn enkel de doubletten opgenomen die liggen binnen het Westzijde plangebied.

Uit de berekeningen blijkt dat er geen onacceptabele thermische interacties tussen de stroken en reeds bestaande systemen zal plaatsvinden.

 

1 Zie II Overzicht Informatieobjecten, bijlage III Beschrijving GGB model

[Gereserveerd]

1 Hydrologische check grondwaterstanden

Geohydrologisch model

Om de hydrologische effecten van de OBES-systemen te kunnen berekenen, is gebruik gemaakt van het softwarepakket MLU. Meer informatie over MLU is te vinden op www.microfem.com. De invoerparameters zijn gebaseerd op de geohydrologische schematisatie in tabel 1 van het hoofddocument. De berekeningen zijn stationair en dus worstcase uitgevoerd. Dat wil zeggen dat in het model per doublet continu met maximaal debiet wordt onttrokken en geïnfiltreerd (150 m³/uur).

Grondwaterstandsveranderingen

In het graslandmodel is uitgegaan van standaard plaatsingsregels en het om en om (kruislings) plaatsen van warme en koude bronnen. De hydrologische effecten van een of meerdere kruislings geplaatste OBES op de grondwaterstanden zijn vrijwel verwaarloosbaar omdat de verlagingen van de onttrekkingen worden gecompenseerd door de verhogingen van de infiltraties en andersom. In een aantal deelgebieden is door het doorvoeren van optimalisaties en verdichtingen uitgegaan van het plaatsen van bronnen in clusters of stroken waardoor de cumulatieve hydrologische effecten in de clusters of stroken worden versterkt. In onderstaande figuur zijn de grondwaterstandswijzigingen als gevolg van de nieuwe OBES-systemen doorgerekend.

In figuur 1 is met een rode contour aangegeven waarbinnen een cumulatieve grondwaterstandverandering van 40 of meer cm kan optreden tot een maximum van maximaal circa 50 cm. Met name in het gebied rondom het Station Eindhoven Centraal is in natte perioden reeds sprake van incidenteel wateroverlast en zijn aanvullende beheersmaatregelen noodzakelijk. 

 

1 Resultaten modeltoetsen geoptimaliseerde indeling

Thermische toetsen
Het thermisch referentiemodel dat de basis vormt voor de plankaart en de ordeningsregels is in de volgende 4 iteratiestappen geëvolueerd:
Versie 1:    (Graslandmodel): bronnenconfiguratie van standaard OBES-systemen waarmee de ondergrond van Eindhoven maximaal wordt benut zonder beperkende factoren;
Versie 2:     model op hoofdlijnen aangepast op basis van het GGB-model (oplevering thermisch referentiemodel (einde fase 1));
Versie 3:     geoptimaliseerd en verdicht respectievelijk op basis van het GGB-model en de deelgebieden waarin de vraag significant groter is dan het maximale aanbod;
Versie 4:     laatste optimalisaties en verdichtingen in de diverse deelgebieden doorgevoerd gevolgd door een thermische toets;
Versie 5:     laatste optimalisaties t.a.v. ander temperatuurniveau WKO bronnen Heuvelgalerie (situering bronnen is op plankaart geduid) en het tussentijd vergunde OBES-systeem[5]  (Lichthoven) nabij het station in De Binnenstad doorgevoerd. Gevolgd door een ultieme thermische toets (zie ook bijlage II).

Op basis van de thermische toets die is uitgevoerd op het thermisch referentiemodel (versie 5) is geconcludeerd dat de inpassing van 152 nieuwe OBES-systemen binnen de projectgrens van het masterplan niet leidt tot ontoelaatbare thermische interactie of kortsluiting tussen bronnen, clusters of stroken. 

GGB toetsen

Op basis van de GGB toetsing (bijlage III) kan worden geconcludeerd dat de verontreiniging met VOCl op de horizontale beheersgrens vanuit het centrumgebied binnen 50 jaar nergens de 5 µg/l voor VC overschrijdt. Aan de westzijde is wel een instromende verontreiniging vastgesteld. Opgemerkt wordt dat deze verontreiniging buiten de gebiedsgrens ligt en momenteel gesaneerd wordt, terwijl de berekende situatie daar nog niet van uit gaat. 

In de diepere lagen van het 1^e watervoerend pakket (zogenaamde 2^e etage), worden na 50 jaar enkel concentraties (ruim) onder de 5 µg/l vastgesteld. Op basis hiervan en met een extra toets voor het 2^e watervoerende pakket is berekend dat de verontreiniging binnen 50 jaar de verticale beheersgrens niet overschrijdt. 

[5] De warme bron van Lichthoven kent ook een afwijkende filterstelling van 25-55 m-mv ivm de nabij gelegen monobron van het Student hotel.

1 Zie II Overzicht Informatieobjecten, bijlage VI Plankaart

[Gereserveerd]