Uit een verkenning, in opdracht van STOWA, in een klein, ondiep en geïsoleerd meer, blijkt dat warmtewinning uit oppervlaktewater aanzienlijke effecten kan hebben op het aquatische ecosysteem. Die effecten zijn zowel positief als negatief en worden veroorzaakt door de afkoeling door koudelozingen én door het passeren van water door de TEO-installatie.
De Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA) heeft een modelstudie uit laten voeren om meer inzicht te krijgen in de ecologische effecten van het terugwinnen van warmte uit oppervlaktewater (TEO). 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.
Schade aan micro-organismen
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 deze met het water de TEO-installatie passeren. De schade kan vooral ontstaan door de filters waar het water doorheen wordt geperst om snelle vervuiling van de warmtewisselaar te voorkomen.
Verschillende scenario’s
De modelstudie berekende voor verschillende scenario’s welke gevolgen de directe en indirecte effecten hebben voor de zogeheten ‘productie’ van het ecosysteem, waarbij licht, energie (in de vorm van 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 hebben de onderzoekers 1170 verschillende combinaties van temperatuur, nutriëntenbelasting, weerjaren, innamedebieten en troebele of juist heldere begintoestand doorgerekend 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 installatie, wat de mogelijke impact daarvan 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.
Voedselarm-voedselrijk
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 een voedselarme situatie zullen bij afkoeling van meer dan 5 graden Celsius waterplanten sterk verminderen in groei, waarmee meren makkelijker kunnen ‘omklappen’ 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 gaan 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. Bij het winnen van warmte uit oppervlaktewater moet dus goed rekening worden gehouden met de verhouding tussen enerzijds innamedebieten en anderzijds het watervolume van het oppervlaktewater en de natuurlijke waterverversing.
Meer onderzoek nodig
Over hoeveel schade organismen daadwerkelijk ondervinden als ze een TEO-installatie passeren, is momenteel volgens STOWA nog weinig bekend. Dat vraagt volgens de stichting om meer kennisontwikkeling. Niettemin geeft deze modelstudie eerste inzichten in de mogelijke effecten van TEO. ‘Zodra praktijkonderzoek hierover meer kennis oplevert, kan het ecologische model verbeterd worden’, schrijft STOWA-directeur Joost Buntsma in de inleiding van het studierapport. Het onderzoek vond plaats onder de vlag van onderzoeksprogramma WarmingUP. In het kader van dit onderzoeksprogramma is volgens Buntsma veel kennis ontwikkeld over de verspreiding en effecten van koudelozingen: ‘De ecologische modellering van de doorwerking hiervan op het gehele aquatische ecosysteem vormt een passende afsluiting. Bij een juiste afweging kunnen negatieve effecten worden voorkomen en kunnen zelfs kansen worden benut om het ecosysteem te verbeteren.’
