Energie of warmte winning collector kunstgras sport veld
Energie of warmtewinning (of warme collecteren) uit een kunstgras sportveld is een relatief nieuwe technologie waarbij een kunstgras sportveld kan worden gebruikt om energie (warmte) te genereren. Dit gebeurd door het kunstgras te combineren met een (onderliggende) warmte collector (leiding) systeem, die warmte (een vorm van energie) kan opnemen. Deze warmte kan je opslaan in warmte-koude opslagsystemen (WKO) of Seasonal Thermal Energy Storage (STES). Deze warmte (thermische energie) kan gebruikt worden voor verwarmingssystemen en sanitair doelen, zoals kantine, kleedkamer douches of warm water voor nabijgelegen sporthal, huizen of wijk.
Warmte uit kunstgras halen heeft veel potentieel en is een slimme en extra benutting van bestaande kunstgras sportvelden. Kunstgras sportvelden zijn al op grote schaal aanwezig. Door deze kunstgras sportvelden te gebruiken als warmtecollectoren, is het mogelijk om deze oppervlakken dubbel functioneel te maken. Het winnen van warmte (uit het kunstgras) kan een manier zijn om (thermische) energie slim en nuttig in te zetten, bijvoorbeeld als vervanging van fossiele brandstoffen. Het kan bijdragen aan politieke duurzaamheid en energie-efficiëntie ambities en mogelijk is het een oplossing voor netcongestie problematiek.
Warmte is een vorm van energie. In natuurkundige termen wordt warmte meestal aangeduid als thermische energie. Het is energie die voortkomt uit de beweging van moleculen binnen een materiaal of omgeving. Hoe sneller de moleculen bewegen, hoe meer warmte-energie er aanwezig is.
Wij als Sportveld.nl denken dat de toepassing van een kustgras warmte collector systeem in combinatie met een STES meer voordeel heeft dan een WKO systeem. Dit soort warmte collector systemen is maatwerk per locatie en vergt een goede voorbereiding. (inzet van de vrijgekomen warmte)
Soorten energiewinning uit kunstgras
1. Thermische energie: Onder kunstgrasvelden kunnen systemen worden geplaatst die warmte uit de omgeving of de zon opnemen. Ze noemen dit een warmte collector systeem, dit zijn leidingen onder de kunstgrasmat, die geïntegreerd zijn in de ondergrond. Deze warmte wordt verzameld en kan gebruikt worden voor het verwarmen van water of gebouwen. Dit in combinatie met warmte opslag, bijvoorbeeld een WKO of een STES. Welk systeem het beste is, is maatwerk per locatie en doel van project. Wat een STES is leest u onderaan deze kennispagina.
2. Zonne-energie-integratie: Kunstgrasvelden kunnen worden uitgerust met zonnepanelen. (op het kunstgras) Deze systemen vangen zonne-energie op en zetten deze om in elektriciteit. (zie dit als een uitrol baar zonnepanelen systeem.(wanneer veld overdag niet in gebruik is). Bij gebruik van het veld rol je het systeem weer op. (zie dit voorbeeld https://voetbalxprt.com/artikels/solar-transfloormer-een-systeem-met-oprolbare-zonnepanelen)
Hoewel beide technologieën veel potentie heeft, staat energiewinning (elektriciteit of warm lees heet water) uit kunstgrasvelden nog in de kinderschoenen. Het is vooral een duurzaamheidsinitiatief dat kunstgrasvelden milieuvriendelijker en multifunctioneler wil maken, aangezien kunstgras vaak wordt bekritiseerd vanwege de milieu-impact bij productie en afvoer.
Verschil tussen energie winning of energie collecteren
Energie winning richt zich op het opwekken van energie door gebruik te maken van beweging, warmte of licht. Energie collectoren richten zich op het opslaan en benutten van warmte die door het veld wordt opgenomen, vooral voor verwarmingsdoeleinden. Voorbeelden warmte of energiewinning of energiecollector uit kunstgras.
Proefprojecten en pilots winnen van energie uit kunstgras
E r zijn verschillende initiatieven en proefprojecten die zich richten op het winnen van energie uit kunstgrasvelden. Een opvallend voorbeeld is het project van Aendless Energy samen met Antea in samenwerking met gemeente en SV Zwolle. Hierbij wordt zonnewarmte opgevangen via een systeem van met water gevulde slangen onder het kunstgrasveld. Deze aan het leidingsysteem afgegeven warmte wordt vervolgens gemeten. De eerste resultaten zijn veelbelovend; zo werd er in één week 350 kilowattuur per compartiment van 75 vierkante meter opgewekt. Er zijn in dit veld 4 systemen getest. Het systeem onder wedstrijdgeschikte kunstgrasvelden moet worden geïnstalleerd zonder concessies te doen aan de sporttechnische kwaliteit. (Sporttechnische sportbond voorschriften of normen)
Hoewel deze projecten nog in de testfase verkeren, zijn de eerste ervaringen positief. De systemen lijken effectief in het opwekken van energie en bieden tegelijkertijd voordelen zoals het koelen van het speeloppervlak, wat de levensduur van het kunstgras kan verlengen en het comfort voor sporters kan verhogen. De komende jaren zullen uitwijzen hoe rendabel en breed toepasbaar deze technologieën zijn.
Voor een visuele uitleg van het systeem van Aendless Energy kunt u de volgende video bekijken:
Waar liggen Energie collector of winning kunstgras velden
- Zwolle (SV Zwolle en Be Quick 28 aanleg 2022, 2 x kleine pilot & experiment velden, twee leveranciers, 1e praktijk test in NL)
- Amersfoort aanleg 2022 (klein pilot & experiment veld) 2020 proef situatie zand ingestrooid
- Eindhoven aanleg 2023 (4500 m2, een zand ingestrooid kunstgras korfbalveld in combinatie WKO)
- Zaanstad aanleg 2024 (warmte collectorveld bij voetbalclub ZVC 22 voor toekomstig nieuw zwembad De Slag) Een kunstgras voetbalveld.
- Gouda aanleg 2024 (warmte win veld bij voetbalvereniging SV Donk) volledig 100 x 64 m kunstgrasveld. *bijveld) WKO Systeem
Uitdagingen warmtewinning en wedstrijd geschikt kunstgras sportveld
De belangrijkste uitdaging bij warmteterugwinning uit kunstgrasvelden is het combineren van energieopwekking met het behoud van de sporttechnische kwaliteit van het veld, zodat aan de normen van sportbonden wordt voldaan. Hieronder staan enkele van de grootste aandachtspunten:
Sporttechnische eigenschappen Kunstgrasvelden moeten voldoen aan strikte normen van sportbonden, zoals FIFA (voetbal), KNHB (hockey), of andere sportorganisaties. Deze normen omvatten:
- Balstuit en balrol: Het veld moet consistent gedrag vertonen bij het rollen en stuiten van een bal.
- Schokabsorptie en energierestitutie: Het veld moet veilig zijn voor sporters en blessures helpen voorkomen.
- Grip en slijtvastheid: De ondergrond moet voldoende grip bieden zonder te glad of te stroef te zijn.
Deze tests kunnen lang duren en zijn kostbaar. Als een systeem niet voldoet aan de norm, kan het veld niet officieel gebruikt worden voor competitieve wedstrijden. Uitdaging: Warmtewinning kan invloed hebben op deze eigenschappen, vooral als de onderliggende systemen (zoals leidingen) de stabiliteit, demping of temperatuur van het veld veranderen.
Hitteontwikkeling en veldtemperatuur. Kunstgrasvelden kunnen tijdens zonnige dagen extreem heet worden, met temperaturen die oplopen tot boven de 60°C. Bij warmtewinningssystemen wordt warmte uit het veld gehaald, wat theoretisch helpt om de temperatuur te verlagen.
Installatie en infrastructuur De leidingen en warmtewisselaars die nodig zijn voor warmtewinning moeten stevig geïntegreerd (zonder storingen of lekkage) worden in de veldconstructie, zonder de stabiliteit of gelijkmatigheid van het speeloppervlak aan te tasten. Dit vraagt om:
- Zorgvuldige engineering om te voorkomen dat het veld verzakt of oneffenheden krijgt
- Systemen die onderhoud mogelijk maken zonder het veld te beschadigen.
Duurzaamheid en kosten Energieopbrengst vs. investering: De systemen moeten voldoende energie opwekken om de hoge investeringskosten te rechtvaardigen. Dit kan een uitdaging zijn, zeker voor amateurverenigingen met beperkte budgetten.
• Levensduur: De warmtewinningssystemen moeten net zo lang meegaan als het kunstgras (gemiddeld 10-15 jaar) zonder vervanging of dure reparaties.
Er zijn op dit moment een beperkte aantal aannemers en installateurs die dit soort maatwerk projecten kunnen aanleggen. Kennis van sportvelden en voorschriften en installatie technieken.
Conclusie: De grootste uitdaging ligt in het vinden van een balans tussen energieopwekking en het voldoen aan de sporttechnische eisen van bonden. Innovaties zoals het gebruik van flexibele, drukbestendige leidingen en systemen die de veldtemperatuur beheersen, worden momenteel ontwikkeld om deze uitdagingen aan te pakken. De kosten, de haalbaarheid en certificering van dergelijke systemen verschilt echter per sport en project.
Wat is een STES Kunstgras
STES in de context van energieopslag staat voor “Seasonal Thermal Energy Storage” (seizoensgebonden thermische energieopslag). Dit is een systeem waarmee thermische energie, zoals warmte of koude, wordt opgeslagen voor gebruik op een later moment, vaak over langere perioden zoals van zomer tot winter of andersom.
Hoe werkt STES?
STES-systemen slaan overtollige warmte of koude op tijdens periodes van overvloed (bijvoorbeeld warmte in de zomer) en maken deze energie later beschikbaar wanneer er behoefte aan is (bijvoorbeeld in de winter). De opslag gebeurt meestal in ondergrondse reservoirs of speciale opslagfaciliteiten.
Typen STES-systemen
- Aquifer Thermal Energy Storage (ATES): Opslag in watervoerende lagen onder de grond. Warm water wordt in de zomer opgeslagen en in de winter gebruikt, en koude wordt omgekeerd opgeslagen.
- Borehole Thermal Energy Storage (BTES): Energie wordt opgeslagen in diepe boorgaten gevuld met grondwater of een ander medium.
- Tank Thermal Energy Storage (TTES): Opslag in bovengrondse of ondergrondse tanks gevuld met water of andere vloeistoffen.
- Pit Thermal Energy Storage (PTES): Grote open reservoirs die met isolatiemateriaal zijn afgedekt.
Links:
https://vng.nl/praktijkvoorbeelden/kunstgrasvelden-als-bron-van-energie