Modelstudie verkent ecologische impact van warmtewinning uit meer

Over de ecologische effecten van het winnen van thermische energie uit oppervlaktewater (TEO) is nog weinig bekend. Kennisinstituut STOWA heeft daarom een modelstudie laten uitvoeren die handvatten biedt voor de vergunningverlening. Daaruit blijkt wat de mogelijke effecten kunnen zijn in een klein, ondiep en geïsoleerd meer. 

In opdracht van STOWA hebben onderzoekers van het Nederlands Instituut voor Ecologie (NIOO-KNAW) op dit (virtuele) meer het ecologische model PCLake+ toegepast. Hun berekeningen laten zien dat zowel de afkoeling van het water door koudelozingen als het passeren van de TEO-installatie 'aanzienlijke effecten' kan hebben. Die effecten kunnen zowel negatief als positief zijn, afhankelijk van onder andere de voedselrijkdom in het water.    

Michelle Talsma, programmamanager onderzoek bij STOWA, benadrukt dat het om een modelstudie gaat en dat aanvullend praktijkonderzoek nodig is. "Dat is van groot belang om de aannames die in deze studie zijn gedaan te onderbouwen."

Zo’n praktijkonderzoek loopt momenteel bij onder andere de Sloterplas in Amsterdam, waar Waterschap Amstel, Gooi en Vecht enkele maanden geleden een supermoderne proefinstallatie heeft geplaatst. Hier wordt onderzocht wat er met het plankton in de TEO-installatie gebeurt. 

Verminderde plantengroei
Het winnen van thermische energie uit oppervlaktewater, ofwel aquathermie, kan grofweg op twee manieren effect hebben op de ecologie: afkoeling van het water omdat er warmte aan onttrokken wordt en schade aan organismen die met het water door de TEO-installatie worden geleid. 

Uit de modelstudie blijkt dat afkoeling van het water kan leiden tot verminderde plantengroei. Als dat meer dan 5 graden is, kunnen waterplanten geheel verdwijnen.

Plankton
In de studie zijn aannames gedaan over de mogelijke sterfte van plankton (zwevende organismen, waaronder zoöplankton en algen) in de TEO-installatie. Dode plankton zakt naar de bodem, waardoor het water helderder kan worden. Dat is bevorderlijk voor de plantengroei. 

Te veel sterfte kan echter zorgen voor vertroebeling door resten van dode planten en dieren en dat heeft weer een negatief effect op de groei van waterplanten. Het is dus de vraag welk evenwicht er gaat ontstaan. Dat is afhankelijk van de voedselrijkdom van het water en de eigenschappen van de TEO-installatie. 

"Daarom is ook de verhouding tussen het innamedebiet en het volume en het natuurlijke debiet van het oppervlaktewater van belang", zegt Sven Teurlincx, een van de onderzoekers. "Als je een groot deel van het oppervlaktewater door het filter haalt, heeft dit meer effect op de plankton-populatie in het meer dan wanneer een klein deel het filter passeert."

Schade
Als de voedselrijkdom laag is, zijn de effecten van afkoeling groter dan de effecten van passage van de TEO-installatie. Bij meer voedselrijke omstandigheden worden de effecten van passage juist belangrijker. Een TEO kan dan zorgen voor helderder water, vooral bij hoge innamedebieten. Waterplanten krijgen hierdoor meer licht en kunnen beter groeien. 

Echter, wanneer veel water de installatie passeert, kunnen jonge vissen en vislarven wel beschadigd raken. Ook is er mogelijk minder voedsel doordat het zoöplankton schade ondervindt. "Dan eindig je wel met helder, maar niet per se gezond water", aldus Teurlincx. 

De voorzichtige conclusie van het onderzoek luidt dat TEO-installaties 'zeer waarschijnlijk' leiden tot veranderingen in watersystemen. "Deze veranderingen kunnen, als een systeem zich in een goede toestand bevindt, de waterkwaliteitsdoelen negatief beïnvloeden. Echter, wanneer wateren zich in een slechte toestand bevinden, biedt de TEO-installatie ook kansen voor herstel van het watersysteem."