ENGINE-elektra: Elektriciteit en drinkwater in balans

De Drinkwaterwet vereist dat de temperatuur van drinkwater aan de tap niet hoger is dan 25°C. Een hogere temperatuur is
nadelig voor de kwaliteit van het drinkwater. Opwarming kan plaatsvinden door bovengrondse warmte, inclusief (warme)
weersomstandigheden, maar ook door aanwezigheid van warmtebronnen in de ondergrond. De komende jaren zal een
verdergaande elektrificatie van diverse sectoren plaatsvinden. Netbeheerders elektra leggen momenteel veel nieuwe kabels aan en hebben ambities om de komende jaren het aanlegtempo te verhogen. Daarbij komt de vraag op of hierdoor de totale warmteafgifte naar de omgeving toeneemt, en wat dat voor consequenties kan hebben voor de drinkwatertemperatuur.

Het voorliggende rapport beschrijft modelmatig onderzoek dat tot doel heeft inzicht te bieden in de bijdrage van
elektriciteitskabels aan de toename van de drinkwatertemperatuur in het leidingnet. Het verkregen inzicht heeft als doel om
inhoudelijk houvast te bieden tijdens het opstellen van sectorafspraken tussen drinkwaterbedrijven en netbeheerders over
voorkeursafstanden tussen kabels en leidingen. Eerder werden sectorafspraken rond warmtenetten op vergelijkbare wijze
begeleid.

De invloed van kabels op de drinkwatertemperatuur is uitgezocht met behulp van een getrapt model dat is gevoed door een
inventarisatie van relevante toekomstige liggingssituaties (aangeleverd door de netbeheerders) en door de overdraagbare
uitgangspunten uit onderzoek naar de invloed van warmtenetten (eerder uitgevoerd door de drinkwatersector). In de eerste
modeltrap is met eindige-elementenmethoden (het op FEM gebaseerde model BTM+) voor een representatieve verzameling
van lokale liggingssituaties uitgezocht wat daar de thermische beïnvloeding is. In de tweede modeltrap is het inzicht in die lokale
beïnvloeding vervolgens vertaald naar de context van een stadsbreed gebied dat is opgebouwd uit (een combinatie van)
dergelijke lokale situaties. Met behulp van hydraulische berekeningen (het op EPANET-MSX gebaseerde
Watertemperatuurmodel WTM+) is uitgezocht wat de thermische beïnvloeding is op stadsbreed niveau. Ter controle van die
modelaanpak zijn veldmetingen aan een liggingssituatie in Poederoijen vergeleken met de uitkomsten van een modelmatige
reproductie van die situatie.

De uitkomsten wijzen uit dat met name de gemiddelde belasting van de kabels (o.a. bepaald door de redundantie en
utilisatiefactor in het ontwerp van kabels) en de stedelijke dichtheid van de zwaardere bundels van middenspanningskabels
bepalen wat de bijdragen van de kabels is aan de drinkwatertemperatuur. Er zijn tabellen en grafieken opgesteld die een
overzicht bieden van de gevoeligheid voor deze factoren op stedelijke schaal. De percentages van het leidingnet met de hoogste
watertemperatuurverhogingen bevinden zich meestal op de locaties waar hoger belaste kabels samenvallen met de uiteinden
van het leidingnet en slechts sporadisch op doorgaande leidingen. Bovengrondse factoren zoals maaiveldbedekking, schaduw en
seizoen hebben weliswaar een duidelijke invloed op de absolute temperaturen in de bodem, maar hebben geen of minimaal
effect op de beïnvloeding van de drinkwatertemperatuur door kabels: bij hoge of bij lage achtergrondtemperatuur blijft de
bijdrage van de kabels vergelijkbaar.

De bodemtemperatuur rond leidingen en de resulterende drinkwatertemperatuur zijn een gevolg van veel verschillende
factoren. Ten opzichte van de overige factoren in de omgeving van de leiding en de voorheen onderzochte invloed van
warmtenetten blijkt de bijdrage van elektriciteitskabels relatief beperkt. Wat dat betreft is de verwachting dat het mogelijk moet
zijn voor netbeheerders en drinkwaterbedrijven om te komen tot overeenstemming over een gewenste minimale afstand tussen
kabels en leidingen. Wel wordt aanbevolen om bij dergelijke afspraken expliciet aandacht te besteden aan
langetermijnontwikkelingen in de belasting van het elektriciteitsnet en om expliciete aandacht te besteden aan het verschil
tussen nieuwbouw en reconstructies van bestaande situaties. Ook wordt aanbevolen om de situaties die in de uiteindelijke
afspraken worden overwogen nog eens gedetailleerd door te rekenen met de methodieken en inzichten uit dit onderzoek.

Impact

• Het project richt zich op maatschappelijke uitdagingen waaronder de energietransitie, de ordening van netwerken in de drukke ondergrond en het voorkomen van onwerkbare situaties, met bijzondere aandacht voor de veiligheid van drinkwater.
• Het (vlot) oplossen van netcongestie in afstemming met ander gebruik van de ondergrond combinatie draagt bij aan de economische kracht van Nederland.
• Verspreiding en ontsluiten van kennis vindt plaats door inhoudelijke en strategische afstemming tussen de leektriciteit- en drinkwatersector. Het voorstel draagt bij aan ketenbrede samenwerking, sectorafspraken en wederzijds begrip van partijen in de ondergrond.
• De opgebouwde expertise betreft kennis over processen in de ondergrond en de beïnvloeding van ondergrondse infrastructuur. Nederlandse kennis is hier uniek op mondiale schaal.

Producten worden publiek beschikbaar gesteld. Uiteindelijk vindt doorvertaling plaats naar nationale programma’s over samenwerken in de ondergrond (zoals het interdepartementaal programma Bodem, Ondergrond en Grondwater) en relevante normen (NEN 7171 en NEN 3654).