Analyseren van de impact van warmte en koude onttrekkingen uit rivieren

Bij het onttrekken van warmte of koude uit oppervlaktewater moet gekeken worden dat hiermee geen negatieve effecten op het ecosysteem van rivieren ontstaan. De hoeveelheid warmte die kan, of beter gezegd mag, verbruikt worden uit een rivier is voorlopig echter onduidelijk. De milieurichtlijnen in VLAREM vermelden enkel een maximale temperatuur (+3 °C) voor het opwarmen van waterlopen (koude onttrekken). Om toch een warmtepotentieel te kunnen berekenen voor warmte onttrekking kan als uitgangspunt dezelfde waarde gebruikt worden (-3 °C).

Neem nu het volgende voorbeeld voor het potentieel van warmteonttrekking: Stel dat men de Dijle in Leuven na onttrekking 1,5 °C afkoelt en stroomafwaarts er in Mechelen ook 1,5 °C afkoeling plaatsvindt, dan mag er op geen enkele andere locatie nog onttrekking gebeuren aangezien de limiet van -3 °C bereikt is. Men kan dan zeggen dat het warmtepotentieel bereikt is en dat geen andere stad of dorp nog opgewarmd kan worden. Hierbij wordt er weliswaar geen rekening gehouden met het fenomeen ‘regeneratie’. Regeneratie houdt in dat de temperatuur van een rivier na afkoeling (verstoring in het evenwicht) na enige tijd terug naar zijn originele temperatuur (evenwichtstoestand) zal gaan. Bij het bovenstaande voorbeeld heeft dit als gevolg dat men in Mechelen meer dan 1,5 °C kan afkoelen of een andere stad of dorp kan opgewarmd worden, en men dus meer hernieuwbare energie beschikbaar heeft.

Om de regeneratie in riviertemperatuur te berekenen is een wiskundig model nodig. Een model dat toelaat de temperatuur van een rivier te simuleren ten gevolge van allerhande omgevingsfactoren. Rivieren verkrijgen hun natuurlijke energie via zoninstraling, warmtetransport met de bodem en de lucht, en andere fenomenen. Daarnaast hebben ook menselijke fenomenen een impact. Al deze parameters worden weergegeven in de onderstaande figuur. De complexe invloed van die parameters zijn gebundeld in het model. Een simulatie kan gemaakt worden voor een beperkt gebied, een volledige rivier maar evengoed voor heel Vlaanderen. Op basis van de resultaten van de simulatie kan men bepalen hoeveel warmte onttrekking mogelijk is zonder dat de riviertemperatuur daalt met meer dan 3°C.