English resume18 december 2023
Modelstudie naar ecologische effecten van warmtewinning uit oppervlaktewater gereed
STOWA heeft een modelstudie uit laten voeren om meer inzicht te krijgen in de ecologische effecten van het terugwinnen van warmte uit oppervlaktewater. Hiervoor pasten onderzoekers van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) het ecologische model PCLake+ toe op een klein, ondiep en geïsoleerd meer. Uit de verkenning kwam naar voren dat in dit type water zowel de afkoeling door koudelozingen als het passeren van de installatie aanzienlijke effecten kunnen hebben, zowel positief als negatief. Bij andere watertypen zullen de effecten volgens de onderzoekers veel minder duidelijk zijn.
De directe effecten van een TEO-installatie zijn afkoeling van het oppervlaktewater doordat bij het passeren van de installatie warmte uit het water wordt gehaald en het koudere water vervolgens weer wordt teruggebracht in het oppervlaktewater. Ook kan er mogelijk schade ontstaan aan micro-organismen doordat zij met het water de TEO-installatie passeren; de schade kan vooral ontstaan door de filters waardoor het water wordt geperst om snelle vervuiling van de warmtewisselaar te voorkomen.
De modelstudie berekende voor verschillende scenario’s welke gevolgen de directe en indirecte effecten hebben voor de zogenoemde productie van het ecosysteem, waarbij licht, energie (=warmte) en voedingsstoffen worden omgezet in algen. Die algen vormen de brandstof voor het functioneren van het gehele aquatische ecosysteem. Door afname van productie veranderen niet alleen de hoeveelheid waterplanten en algenconcentraties, bleek uit de studie. Met het model werd ook de invloed hiervan op zoöplankton en vispopulaties doorgerekend. In totaal rekenden de onderzoekers maar liefst 1170 verschillende combinaties van temperatuur, nutriëntenbelasting, weerjaren, innamedebieten en troebele of juist heldere begintoestand door op effecten.
Klein meer
De onderzoekers kozen in het onderzoek bewust voor het doorrekenen van effecten in een klein, ondiep en geïsoleerd meer. De verwachting was dat een dergelijk klein water gevoelig is voor de invloed van afkoeling door koudelozingen uit een TEO-installatie. Ook passeert in korte tijd een groot deel van het water uit zo’n klein water de TEO-installatie, wat de mogelijke impact van het passeren van de installatie relatief groot maakt.Uit de verkenning komt naar voren dat zowel de afkoeling als het passeren van de installatie aanzienlijke effecten kunnen hebben, zowel positief als negatief.
Welk effect de overhand heeft, hangt volgens de onderzoekers onder meer af van de voedselrijkdom in het water. Bij omstandigheden met lage voedselrijkdom zijn de effecten van afkoeling van grotere invloed dan de effecten van passage van de TEO-installatie.
Onder meer voedselrijke situaties worden de effecten van passage juist belangrijker. In voedselarme situatie zullen bij afkoeling van meer dan 5 graden Celsius waterplanten sterk verminderen in groei, waarmee meren makkelijker om kunnen klappen naar een troebele situatie. In voedselrijkere situaties, kan de juiste mate van filtering (door de TEO-installatie) juist helpen om het water helderder te maken en daarmee plantengroei stimuleren. Bij grotere wateren en wateren die in contact staan met andere wateren, zullen de effecten anders en veel minder duidelijk zijn, benadrukken de onderzoekers.
Jonge vissen
Wanneer in verhouding veel water de installatie passeert, kan dit gepaard met negatieve effecten voor vissen. Jonge vissen en vislarven kunnen beschadigd raken en ook is er mogelijk minder voedsel aanwezig doordat het zoöplankton schade ondervindt. Je moet bij het winnen van warmte uit oppervlaktewater dus goed rekening houden met de verhouding tussen innamedebieten enerzijds, en het watervolume van het oppervlaktewater en de natuurlijke waterverversing aan de andere kant. Over hoeveel schade organismen daadwerkelijk ondervinden als ze een TEO-installatie passeren, is op dit moment echter nog weinig bekend, wat vraagt om meer kennisontwikkeling.
Al met al geeft deze modelstudie eerste inzichten in de mogelijke effecten van TEO. De studie biedt handvatten voor het beperken van negatieve effecten bij voedselarme wateren en zicht op kansen om de kwaliteit van troebele wateren te verbeteren.