Verduurzamen met Collectorvelden

Een collectorveld is een kunstgrasveld waar een netwerk aan leidingen onder is aangelegd, waarmee warmte (of koude) uit het kunstgrasveld kan worden onttrokken. De werking van het collectorveld is te vergelijken met een zonneboiler. Door het netwerk van buizen stroomt een vloeistof die door opwarming van het kunstgrasveld wordt verwarmd. De opgewarmde vloeistof wordt vervolgens direct verspreid en gebruikt door omliggende gebouwen of opgeslagen in de bodem in een warmte- en koudeopslag (WKO) om op een later moment te kunnen gebruiken.

Hoe werkt het?
Tijdens warme dagen verwarmt de omgeving (en het zonlicht) het kunstgras-sportveld. De vloeistof in de leidingen onder het veld neemt deze warmte op. De warmte wordt direct gebruikt of opgeslagen in een ondergrondse WKO. In het laatste geval kan de opgeslagen warmte in de winter worden opgepompt. Een warmtepomp gebruikt deze warmte voor verwarming in gebouwen (bijv. clubgebouw, zwembad, school of woonwijk) en voor het verwarmen van tapwater. In theorie is het ook mogelijk om de warmte te gebruiken voor het verwarmen van het sportveld zelf.
Hiermee wordt de bespeelbaarheid van het veld in de winter gegarandeerd. Een aangename bijkomstigheid voor de sporter is dat kunstgras in de zomer koeler is doordat warmte eraan wordt onttrokken.

De energieopbrengst van een collectorveld hangt af van een aantal factoren. Net als bij zonnepanelen zijn weersinvloeden zoals de buitentemperatuur en het aantal zonuren, belangrijke factoren. Daarnaast hangt de energieopbrengst samen met de Coëfficiënt Of Performance (COP): de verhouding tussen de energie die je erin stopt en wat je eruit haalt (ook wel efficiëntie genoemd). De keuze inmaterialen/apparatuur heeft hier ook invloed op en kan per leverancier verschillen. Bovenstaande factoren maken dat er alleen een inschatting van de warmte-
opbrengst kan worden gemaakt. Een volledig collectorveld (ter grootte van een voetbalveld) kan grofweg 150 – 300 huishoudens verwarmen, afhankelijk van het type woningen en de bouwwijze. Stel dat een gemiddeld huishouden ongeveer 1000 m3 gas 1 verbruikt, dan houdt dat in dat de opbrengst gelijk staat aan een besparing van 150.000 m3 tot 300.000 m3 gas per jaar. Verbruikt een huishouden minder warmte of is de efficiëntie van de warmtewin-installatie hoger, dan is de potentie van het aantal te verwarmen huishoudens hoger.

De warmte die een collectorveld opwekt kun je gebruiken voor de verwarming van woningen, scholen, sporthallen, wijkgebouwen, zwembaden, etc. Ook het tapwater van deze gebouwen kan ermee worden verwarmd. Daarnaast kan de opgewekte warmte ook gebruikt worden als veldverwarming. Je kan de warmteopbrengst inzetten voor eigen gebruik, maar gezien het potentiële volume is de energieopbrengst ook bij uitstek geschikt om te delen met de omgeving. Hiermee kan het gebied rondom de sportaccommodatie, zoals andere gebouwen op het sportpark,
meeprofiteren van duurzame energie. Een collectorveld kan in combinatie met een WKO tevens als warmte- en koudebron dienen bij een (zeer) lage temperatuur warmtenet, waarmee andere gebouwen of woningen worden verwarmd. Door de warmte te delen kan een collectorveld bijdragen aan de doelstellingen van gemeenten om het gasgebruik van woningen/gebouwen in de wijk te reduceren. Door een collectorveld aan te leggen onder een bestaand kunstgrasveld, is er sprake van dubbel ruimtegebruik. Het kan uitkomst bieden bij gemeenten waar de
hoeveelheid beschikbare ruimte (voor sport) onder druk staat.

Om inzicht te krijgen in de mogelijkheden en de werking van een collectorveld, lichten we de techniek kort toe. De temperatuur van de vloeistof die door de leidingen onder het veld stroomt, is afhankelijk van de omgevingstemperatuur en de zoninstraling. Gewoonlijk is de uitgaande temperatuur in de leidingen tussen de 15°C en 30°C. Meestal is dat te laag om direct aan te kunnen sluiten op gebouwen, woningen en/of een warmtenet (met uitzondering van een zeer lage temperatuur (ZLT) warmtenet). Hiervoor is een warmtepomp (warmtewisselaar) nodig om het op de juiste temperatuur te brengen.
Als de warmte niet of gedeeltelijk kan worden gebruikt in de sportaccommodatie zelf of in de omliggende omgeving, dan is er sprake van een verschil in warmteaanbod en warmtevraag. In dat geval is er een warmte- en koudeopslag (WKO) nodig. Daardoor kan ongeacht de buitentemperatuur een efficiënte aanvoertemperatuur worden gerealiseerd. Een unieke combinatie is een zwembad dat verwarmd wordt met warmte uit een collectorveld. Door de constante warmtevraag van een zwembad, kan de door het collectorveld opgewekte warmte het hele jaar door rechtstreeks gebruikt worden om het zwembad te verwarmen.

De (meer)prijs van een collectorveld is altijd maatwerk en per situatie verschillend. Logischerwijs verschilt het ook per leverancier. Daarnaast is het afhankelijk van de benodigde installaties om een collectorveld effectief toe te kunnen passen. Denk daarbij aan een warmtepomp om de benodigde temperatuur te kunnen realiseren voor een warmtenet, een WKO (warmte- en koudeopslag) of de lengte van de distributieleidingen (afstand tot gebouw/woning met warmtevraag).

De aanpassing tot een collectorveld (sportvloer met leidingen eronder) liggen voor een voetbalveld grofweg tussen de €300.000 – €500.000. Dat is exclusief de kosten voor het realiseren van een kunstgrasveld, de aanschaf van de benodigde installaties om de warmte te ontsluiten en de afstand tot warmte afnemer/warmtenet. Afhankelijk
van de situatie kan dit grofweg tussen de €1,5 – €3,5 miljoen kosten.

Een terugverdientijd is lastig vast te stellen. Dit hangt namelijk samen met de gasprijs waar het tegen wordt afgezet als huidige warmtebron. In zijn algemeenheid wijzen berekeningen erop dat binnen de gestelde levensduur de investering (ruim) kan worden terugverdiend. De levensduur van de collectoren en het leidingwerk is 20 –

30 jaar, afhankelijk van de leverancier. Een vaak gebruikte manier om een realistisch beeld te krijgen van kosten en opbrengsten, is een Total Cost of Ownership (TCO) berekening. Hiermee worden de werkelijke lasten en besparingen over de gehele levensduur voor de eigenaar inzichtelijk gemaakt.

Een aantal gemeenten is in voorbereiding op realisatie, heeft reeds een collectorveld gerealiseerd of heeft meegedaan aan een pilot. Daarnaast is er interesse vanuit verschillende gemeenten om haalbaarheidsonderzoeken te doen. Hieronder een overzicht van reeds realiseerde collectorvelden en/of pilotprojecten, met tussen haakjes de leveranciers.

● Pilot: Hockeyclub AMVJ, Amstelveen (Finovi)
● Realisatie: Korfbalvereniging Rust Roest, Eindhoven (Finovi)
● Realisatie: Voetbalvereniging ZVC’22, Zaanstad (Finovi)
● Realisatie: Voetbalvereniging Be Quick, Zwolle (Sallandse United)
● Pilot: Sportpark Marslanden, Zwolle (Aendless Energy)
● Realisatie: Voetbalvereniging SV DONK, Gouda (Aendless Energy)
● Pilot: Dronten (Domo Sports Grass)