De energietransitie is hard nodig. Maar wat betekenen windmolens, drijvende zonnepanelen, ondergrondse winning en aquathermie voor de natuur? Binnen het project KEEN onderzocht Deltares, samen met KWR, TNO en WUR hoe we hernieuwbare energieopwekking kunnen inzetten zonder ecosystemen te schaden.
Energie winnen uit water, op land en uit de ondergrond heeft gevolgen voor het ecosysteem. Zo nemen bijvoorbeeld drijvende zonnepanelen zonlicht weg en haalt aquathermie warmte uit oppervlaktewater. Daardoor kunnen leefomstandigheden voor planten en dieren veranderen. Om beter te begrijpen wat deze effecten zijn, zijn deze gemeten bij bestaande energieprojecten. Deltares onderzocht onder andere de invloed van aquathermie (energiewinning door temperatuurverschil in water) op de waterkwaliteit en het onderwaterleven.
Waterkwaliteit
De kennis is nodig. Waterbeheerders, zoals waterschappen, provincies en Rijkswaterstaat, willen weten welke gevolgen nieuwe energietechnologieën hebben voor de natuur, voordat zij vergunningen afgeven. Een van de onderzochte technieken is aquathermie. Daarbij wordt water uit een meer of plas opgepompt en gefilterd, waarna warmte wordt onttrokken of toegevoegd. ‘Daardoor veranderen de temperatuur en de samenstelling van het water’, legt Sacha de Rijk uit, expert ecologie en waterkwaliteit bij Deltares en projectleider bij KEEN. Deltares deed veldwerk bij de Plas van Van Buijsen bij Pijnacker om de invloed van deze temperatuurschommeling en filtratie te bekijken op plankton, de kleine organismen die de basis vormen van het voedsel voor veel vissen en andere waterdieren. ‘Uit het onderzoek bleek dat filtratie slechts beperkte gevolgen heeft voor plankton’, zegt De Rijk. Daadwerkelijke metingen van de effecten van de temperatuurveranderingen waren in dit eerste jaar niet mogelijk voor de onderzoekers. ‘Om ecologische effecten goed te kunnen beoordelen, zijn meetreeksen van meerdere jaren nodig’, aldus De Rijk. Het is wel gelukt om het benodigde meetinstrument – een kabel met temperatuursensoren op de bodem van het meer – te installeren. Om de leefomstandigheden van plankton te bepalen, gebruikten onderzoekers modelberekeningen. Een vervolgonderzoek kan meer inzicht geven in de gevolgen van aquathermie voor de waterkwaliteit op langere termijn. De Rijk: ‘We zouden nog meer kennis kunnen opdoen als we nog een paar jaar in de lente en zomer kunnen blijven meten.’
Meetinstrument
Niet alleen temperatuur, maar ook de hoeveelheid licht speelt een belangrijke rol in het ecosysteem onderwater. Deltares en TNO onderzochten hoeveel licht onder drijvende zonneparken het water nog bereikt. Daarbij gebruikten de onderzoekers het door TNO ontwikkelde BIGEYE-model om de lichtinval onder verschillende opstellingen van zonnepanelen te berekenen. ‘Sinds KEEN weten wij dat voor gezond onderwaterleven 20 procent van de wateroppervlakte bedekt mag zijn, tegenover de 50 procent die nu kan voorkomen bij zonneparken’, aldus De Rijk.
Buizerds en windparken
KEEN onderzocht ook de effecten van duurzame energie op dieren, zowel op het land als in de lucht. Binnen het project bestond de zorg dat roofvogels, zoals buizerds, vaker met windmolens in botsing zouden komen als er ook zonnepanelen in de buurt lagen. De Rijk: ‘Helaas vliegen vogels wel eens in windmolens, maar door zonnepanelen in de buurt zou dit een groter risico zijn.’ Karen Krijgsveld van WUR: ‘Zonnepanelen warmen op door de zon en veroorzaken plaatselijk opstijgende warme lucht. Deze thermiek is aantrekkelijk voor roofvogels, zoals buizerds. WUR plaatste zenders op de buizerds en TNO ontwikkelde modellen van lokale luchtstromen. Zo konden de onderzoekers vaststellen hoe de vogels zich rond zonneparken en windmolens verplaatsen. Daaruit bleek dat de warme lucht zich juist van de windmolens af beweegt, waardoor de buizerds veiliger bleken dan vooraf werd gedacht. De resultaten helpen overheden om duurzame energieprojecten zo in te richten dat de gevolgen voor de natuur beperkt blijven.’
Kracht van KEEN
Binnen KEEN onderzocht TNO onder meer de invloed van hoge temperatuur warmteopslag op de grondwaterkwaliteit. Daarnaast ontwikkelde TNO modellen om de ecologische effecten van nieuwe energietechnologieën beter te voorspellen. Volgens Mariëlle Koenen ligt de kracht van KEEN in de samenwerking: ‘Iedere partner brengt een eigen expertise en invalshoek mee. Door die kennis te combineren, kunnen we beter bepalen waar en onder