Broeikasgasreductie en energietransitie

De uitstoot van broeikasgassen als CO2 warmt de aarde op en de gevolgen daarvan zoals extreem weer, hitte, zoetwatertekorten en zeespiegelstijging bedreigen zowel mens als natuur. Daarom is in het Verdrag van Parijs afgesproken onze uitstoot terug te dringen. Voor Europa betekent dit ‘klimaatneutraal zijn’ in 2050.

Deltares werkt samen met bedrijven, maatschappelijke organisaties, kennisinstellingen en overheden aan het dichterbij brengen van twee grote ambities: de energietransitie en het overgaan op klimaatneutraal water- en bodembeheer.

Dit doen we door strategieën, transitiepaden, richtlijnen en tools te ontwikkelen en kennis te delen met de belangrijkste stakeholders, nationaal en internationaal. Dit legt de basis voor goede besluitvorming en snelle implementatie.
Deltares brengt op deze manier duurzame ruimtelijke ontwikkeling dichterbij, met verantwoord gebruik van water, ondergrond en ecosysteem. Deltares let hierbij op de integratie met andere opgaven zoals een klimaatadaptatieve leefomgeving en herstel van biodiversiteit.

De onderzoeksactiviteiten van Deltares richten zich op drie opgaves, in steden, grote wateren en water- en bodemsystemen.

1. Duurzame collectieve warmte- (en koude)systemen in steden

Nederland wil zeven miljoen huizen aardgasvrij maken voor 2050 en vijfhonderdduizend huizen op duurzame collectieve warmtesystemen aansluiten voor 2030. Om overheden en bedrijven te ondersteunen bij de realisatie van deze ambitie en steden veerkrachtig te maken in energiebronnen en -gebruik, ontwikkelt Deltares specifieke kennis en adviezen.

• Zo verbeteren we richtlijnen voor toekomstbestendig ontwerp en uitvoering van warmte- en koudesystemen, aquathermiebronnen en Warmte Koude Opslag (WKO)-systemen
• Om overbelasting van het stroomnet tegen te gaan, ontwikkelen we strategieën voor flexibele inzet van installaties, waarbij bijvoorbeeld overtollig opgewekte stroom wordt omgezet in warmte die wordt opgeslagen in de ondergrond (Power2Heat).
• Om de ecologische en ruimtelijke grenzen van het water- en bodemsysteem te bewaken, bekijken we de effecten van aquathermie- en WKO-systemen op waterkwaliteit.
• We leveren kennis en stappenplannen voor de afwegingen rondom ruimtegebruik van de ondergrond, kabels en warmteleidingen, rondom energieopwekking- en opslag, grondwateropslag en drinkwater.

Ook maken we verbeterde stedelijke klimaatmodellen om toekomstige ontwikkelingen zoals hittestress, watertekorten en koeling en de effecten daarvan te laten zien. Deze modellen worden gebruikt voor geïntegreerde ruimtelijke planning van de stedelijke ondergrond en openbare ruimte, om te komen tot gezonde, leefbare steden met een betaalbare energievoorziening.

2. Opwekking en transport van duurzame elektriciteit in grote wateren

Belangrijke elektriciteitsbronnen in de energietransitie zijn wind- en zonne-energie. Nederland verwacht dat in 2030 windparken op zee jaarlijks voorzien in 21 GigaWatt aan elektriciteit en zonnepanelen op water en land in drie GigaWatt. De realisatie hiervan vraagt veel van engineering, ecologie en ruimtelijke planning. Daarom ontwikkelt Deltares kennis waardoor besluitvorming rond windparken en drijvende zonnepanelen is te integreren met andere opgaven, zoals klimaatadaptatie en versterken van biodiversiteit.

• Zo stelt Deltares samen met stakeholders de standaard vast voor goed ontworpen en gebouwde energiesystemen. Met als doel economisch efficiënt ontwerp, installatie, uitvoering en ontmanteling van offshore energie-infrastructuur, zoals kabels, funderingen, ontgrondingsbescherming en afmeermogelijkheden.
• We maken richtlijnen voor duurzaam gebruik van drijvende zonnepanelen en offshore windparken, op grote binnenlandse wateren en op zee. Daarbij maken we de interacties inzichtelijk tussen de energie-infrastructuur en de natuur aan de hand van informatie verkregen door monitoring. Deze informatie wordt gebruikt in richtlijnen van certificerende instanties, vergunningverleners en energiebedrijven.
• We ontwikkelen tools voor ruimtelijke planning op zowel land als zee, gericht op multifunctioneel gebruik van energie-opwekplatforms. Deltares organiseert webinars, workshops en cursussen voor de gebruikers van deze tools.

3. Uitstoot en opslag van broeikasgassen in water- en bodemsystemen

Ons huidige gebruik van water- en bodemsystemen veroorzaakt uitstoot van broeikasgassen: zo leidt een te lage grondwaterstand in veenweidegebieden tot het vrijkomen van CO2 en methaan. Volgens het Europese klimaatakkoord moet deze uitstoot worden teruggebracht. Daarnaast moet worden gezocht naar mogelijkheden om CO₂ op te slaan met verbeterd water- en bodembeheer.

Om hieraan bij te dragen, stelt Deltares de grootte van de uitstoot vast die verband houdt met water- en bodembeheer. Ook onderzoeken we manieren om uitstoot te verminderen, en waar en onder welke omstandigheden koolstof is op te slaan in water en bodem. Dit is afhankelijk van bodemsoort en type waterlichaam.

Om te kijken welke maatregelen werken op welke plaats, is het belangrijk de uitstoot en potentiële plekken voor opname of opslag in kaart te brengen. Daarnaast zijn modellen nodig die de effecten van toekomstige veranderingen van land- en watergebruik laten zien.

• Deltares maakt samen met stakeholders een kaart van uitstoot en opnamepotentie per regio, die als digitale laag is op te nemen in de softwaretools voor Water en Bodem Sturend en de Omgevingswet.
• We ontwikkelen gevalideerde voorspellingsmodellen voor uitstoot en opslag en zetten daarvoor meetfaciliteiten op, die nulmetingen en de effecten van maatregelen kunnen bepalen.
• Deltares ondersteunt emissieregistratie op die plekken waar veel broeikasgassen vrijkomen, zoals veenweidegebieden, kwelders en kustgebieden.
• Naast tools die uitstoot en opslag van broeikasgassen kwantificeren, adviseert Deltares ook over specifieke maatregelen die de uitstoot terugbrengen en koolstofopname verbeteren.