CSM Energiewand

Inleiding

Het maatschappelijk vraagstuk van de CO2-emissie reductie staat centraal in het KIA Thema Energietransitie en Duurzaamheid. Het verwarmen van woningen vormt nog een significant deel van de totale Nederlandse energievraag. Ondergrondse civiele kunstwerken, zoals water- en grondkerende wanden of funderingen, zijn bij uitstek geschikt voor het opwekken en opslaan van energie in de vorm van warmte. Deze bouwelementen worden in Nederland echter nog (veel te) weinig benut.

Techniek en Toepassing

Een oplossing voor het maken van water- en grondkerende wanden bij bouwkuipen die veelal wordt toegepast, zijn Cutter Soil Mix (CSM) wanden. Bij deze techniek wordt de in-situ grond opgemengd met cement en wordt een stalen wapeningsbalk in de opgemengde sleuf geplaatst. Deze werkwijze leent zich uitstekend voor het mee-installeren van warmte-onttrekkingslussen, waarmee de CSM-wand een CSM Energiewand wordt.

Duurzame Energiebron

De CSM-wand heeft doorgaans primair een functie tijdens de aanleg van de ondergrondse ruimte. Door in de wand opwek- en buffercapaciteit van energie te creëren, in de vorm van warmte, kan deze wand gedurende de gehele levensduur van het bouwwerk als duurzame energiebron worden ingezet. De CSM Energiewand “verdubbelt” daarmee de waarde voor de bouw en vervult een significante rol bij de verlaging van CO2-emissies.

Samenwerking

BodemBouw is gespecialiseerd in het toepassen van de Cutter Soil Mix-techniek en ondergrondse werkzaamheden. CRUX Engineering beschikt over kennis en ervaring op het gebied van zowel ondergrondse constructies als de energetische mogelijkheden van de ondergrond. Ook is CRUX koploper in de marktontwikkeling van de energiedamwand. Dankzij de aaneensluitende expertises van de twee partijen zal bij dit project de CSM Energiewand ontwikkeld en beproefd worden.

Doelstellingen

De doelstellingen van het project zijn om de CSM Energiewand te ontwikkelen zodat deze efficiënt ingezet kan worden voor het winnen en opslaan van warmte in de ondergrond. In een eerste fase zullen in het laboratorium de thermische eigenschappen van het soil mix-materiaal voor verschillende grondsoorten worden bepaald en wordt een schematisch model van de CSM Energiewand beproefd. De resultaten zullen als basis worden gebruikt voor een numerieke modelanalyse.

Testonderdelen

Daarbij zullen de volgende onderdelen getest worden:

• Simuleren van het thermisch gedrag (energieprestaties).
• Simuleren van het geotechnisch gedrag (heeft het thermische gebruik effect op het mechanische gedrag van de wand).
• Optimale configuratie, aanpassingen in opstelling van de collectoren om de prestaties te optimaliseren.

Toepassing en Validatie

Tot slot wordt de CSM Energiewand op een tweetal locaties toegepast en beproefd, zodat, ondersteund met de laboratoriumgegevens en modelonderzoek, een gevalideerd en duurzaam eindproduct wordt ontwikkeld.