Hernieuwbare Energie

Inleiding

Voor elke vorm van energieopwekking zijn immers ruimtelijke ingrepen nodig, en iedere energievorm heeft een ruimtelijke voetafdruk. Vanaf het temmen van het vuur zijn bomen gekapt en zelfs hele landstreken ontbost om aan brandhout te komen. Later werden weer nieuwe bossen aangeplant voor houtproductie, waarmee de schachten in de steenkoolmijnen gestut konden worden. De petgaten en veenmeren in het Nederlandse landschap zijn de stille getuigen van vroegere turfwinning. Dagbouwmijnen voor bruinkool en steenkool behoren tot de grootste menselijke artefacten. Energiewinning heeft door de eeuwen heen continu het landschap veranderd. De transitie van fossiele naar hernieuwbare energie, zoals vastgelegd in het klimaatakkoord van Parijs en ons eigen Energieakkoord, zal grote ruimtelijke consequenties hebben. Energie zal straks overal in het landschap zichtbaar zijn.

Urgentie

De samenleving, de economie en de wereldorde zijn met name in de laatste eeuwen gebouwd op een overvloed aan energie uit fossiele brandstoffen. Dat heeft een ongehoorde invloed gehad op het gebruik, het aanzien en de beleving van de beschikbare ruimte. Het fossiele tijdperk verliest echter zijn vanzelfsprekendheid. Er zijn dringende redenen om naar een energiesysteem toe te werken dat is gebaseerd op hernieuwbare bronnen zoals windenergie, waterkracht, zonne-energie, restwarmte en biomassa.

Klimaatverandering

De meest dringende reden voor een vergaande energietransitie is de versnelde opwarming van de aarde. Deze klimaatverandering wordt aangejaagd door een bijproduct van ons fossiele brandstofgebruik, te weten de uitstoot van CO2 en andere broeikasgassen. Het beteugelen van de klimaatverandering is één van de grootste maatschappelijke opgaven van deze tijd. De CO2-uitstoot is een gevolg van het bestaande systeem van energievoorziening en kan alleen structureel worden verminderd door ingrijpende veranderingen in dat systeem. Daarom is een overgang noodzakelijk van CO2-uitstotende naar CO2-arme energiebronnen. Omdat de versnelde opwarming nu al gaande is en het verdere verloop ervan grotere onzekerheden met zich meebrengt, is er haast geboden. De transitie moet in de komende decennia haar beslag krijgen. De energietransitie vindt opnieuw plaats in een wisselwerking met ruimtelijke veranderingen.

Voorraad

In de laatste 400 jaar hebben we een hoeveelheid fossiele brandstoffen verstookt, waar de natuur 400 miljoen jaar mee bezig is geweest om aan te maken. Ook al zijn de aangetoonde hoeveelheden fossiele reserves in de aarde nog altijd indrukwekkend groot, het moge duidelijk zijn dat de voorraad eindig is en dat deze nooit kan worden aangevuld in het tempo dat ze wordt verbruikt. Zoals in de vorige paragraaf al is aangegeven is het grootste probleem echter niet dat er nog te weinig koolwaterstoffen in de bodem zitten, maar eerder dat er inmiddels te veel in de lucht zitten.

Geopolitiek

De ongelijke verdeling van fossiele brandstoffen over de wereld zorgt voor geopolitieke instabiliteit. Een energietransitie is daarom ook van strategisch belang. Zo heeft Rusland meerdere malen haar gasvoorraden ingezet als politiek drukmiddel. Hoe groter het aandeel hernieuwbare bronnen op eigen bodem, hoe kleiner de afhankelijkheid van olie en gas van elders. Zo worden we minder afhankelijk van instabiele regimes en/of leveranciers in instabiele regio’s.

Regionale kansen

De opgave om vrijwel volledig over te schakelen op hernieuwbare energiebronnen is immens groot. Maar de energietransitie brengt ook allerlei kansen met zich mee. Het decentrale karakter en de relatief lage belasting op de leefomgeving van hernieuwbare energiebronnen maken het mogelijk de binnen een regio gebruikte energie lokaal te produceren. De energiekosten kunnen dus op regionale schaal worden ‘terugverdiend’. Bovendien is het werkgelegenheidspotentieel van de transitie groot. In de V.S. bijvoorbeeld is de werkgelegenheid in de zonne-energie sector inmiddels 5x zo groot als in de kolenindustrie. En in het project 2050 - An Energetic Odyssey hebben we uitgerekend dat als we op grote schaal wind op de Noordzee gaan ontwikkelen, dit 310.000 banen oplevert, tegenover de 280.000 banen die hiervoor in de fossiele industrie zullen verdwijnen.

Ruimtelijke + Culturele opgave

Rookpluim aan de horizon

Het huidige energielandschap kunnen we opvatten als een soort illusielandschap, waarin we zelden of nooit geconfronteerd worden met de gevolgen van ons energieverbruik; de energievoorziening is discreet weggewerkt en slechts sporadisch zichtbaar als een rookpluim aan de horizon, waar een centrale staat die wordt gestookt met vanuit de onzichtbare ondergrond gedolven kolen. Slechts de ijle lijnen van de hoogspanningsleidingen verstoren de discretie enigszins.

Zichtbaar landschap

De energietransitie doorbreekt deze illusie. Ze brengt op grote schaal energiebronnen en energie-installaties bovengronds. De zonnepanelen en windturbines komen in het zicht te staan. De energievoorziening wordt in de eigen dagelijkse leefomgeving zichtbaar, hoorbaar en voelbaar. Hier ontstaat spanning; de ruimte die de aarde biedt, is door de mens omgevormd tot een gebruiksstructuur, een compositie van belangen en een juridisch stelsel. De ruimte is bovendien geladen met waarden, betekenissen, symbolen, herinneringen en emoties. Het landschap zit hierdoor boordevol formele en informele aanspraken, die niet zonder slag of stoot wijken voor grote nieuwe toevoegingen.

Plaats maken voor de energietransitie betekent ook niet dat andere functies (zoals voedselproductie en natuur) uit het landschap zouden moeten verdwijnen. Het gaat er meer om de nieuwe energielaag zo goed mogelijk met de bestaande functies in het landschap te verweven. Het is daarbij van belang om te weten in hoeverre het landschap en de huidige functies uit zichzelf al in beweging zijn, of zouden moeten komen. Juist door ruimtelijke ontwikkelingen uit verschillende sectoren met elkaar te verenigen kunnen we ook nieuwe aanspraken op het landschap een plek geven. De in ontwikkeling zijnde Omgevingswet is wat dit betreft een grote kans om de energietransitie in de ruimtelijke ordening te integreren.

Ruimtelijke en culturele ontwerpopgave

De energietransitie leidt onvermijdelijk tot landschappelijke veranderingen die diep ingrijpen in de vertrouwde formele en informele aanspraken. Hier ligt dus de grote ruimtelijke en culturele opgave: niet bij een simpele ‘inpassing’ van een nieuwe voorziening, maar bij een herordening die recht doet aan alle ingrediënten van het landschap. De energievoorziening en de energietransitie zijn een culturele en ruimtelijke ontwerpopgave.

Landschap en Energie

Met de energietransitie in gedachte kunnen we met andere ogen naar dezelfde ruimte kijken en er iets anders in ontdekken dan voorheen; andere ruimtelijke kwaliteiten, andere vormen van ruimtegebruik, een andere ruimtebeleving. Door de twee perspectieven van energie en ruimte bij elkaar te brengen, ontstaat een kans om ze slim en mooi te integreren. In ons boek Landschap en Energie , maken we deze nog vaak als abstract ervaren megaopgave concreet en visueel, en dat op meerdere schaalniveaus.

Het landschap is de basis

Ieder landschap is continu aan veranderingen onderhevig. Nieuwe ontwikkelingen bouwen voort op onderliggende lagen in het landschap en op voorgaande gebeurtenissen. Zo heeft het afgraven van veen voor de turfwinning tot het ontstaan van de plassen geleid. Deze natte laagtes werden later ingezet voor de Waterlinies, als barrière om de vijand tegen te houden. Door de militaire claim die op het landschap lag, zijn grote gebieden voor lange tijd gevrijwaard gebleven van de oprukkende stedelijke ontwikkelingen en vormen nu gewaardeerde recreatielandschappen. Deze opeenstapeling van antropogene en natuurlijke lagen en gebeurtenissen hebben het Nederlandse landschap gevormd, maar overal net anders.

Nieuwe laag

Hernieuwbare energie voegt een nieuwe laag aan dit dynamische cultuurlandschap toe. De ingrepen vanuit energie sluiten hierbij aan op de ondergrond (bodem en water) en de maat, schaal en dynamiek van het landschap. In sommige gebieden zal het minder voor de hand liggen om grootschalige hernieuwbare energiewinning toe te passen, terwijl dit voor andere gebieden (die bijvoorbeeld zwaar onder druk staan) juist een structuurversterkende ingreep kan zijn. Hernieuwbare energie kan kwaliteit en betekenis toevoegen aan het landschap.

Gebiedsgerichte aanpak

Aansluiten bij de gebiedseigenheid biedt kansen voor het toevoegen van nieuwe lagen aan het landschap, zowel sociaal als fysiek. Voor het creëren van draagkracht en eigenaarschap is het noodzakelijk om aan te sluiten bij de sociale structuren van een gebied. In de Ateliers Energie en Ruimte Fryslân bijvoorbeeld, is door ons aansluiting gezocht bij de traditie en organisatiekracht van Fryslân (mienskip), om de inbreng vanuit de samenleving optimaal tot bloei te laten komen.

Wat en waar?

Een belangrijke vraag met betrekking tot de energietransitie is: wat doe je waar, en op welk schaalniveau? Niet alles kan en zal van onderop tot stand komen en nergens zijn de kansen en (energie)potenties gelijk. Grote projecten en lokale initiatieven zullen naast elkaar gerealiseerd moeten worden. Op de schaal van Europa is de Noordzee één van de meest windrijke gebieden. Hier ligt dus een evidente kans voor grootschalige windenergie. Dit hebben we in het project 2050 - An Energetic Odyssey getest. In de Alpen zijn er juist kansen voor energie uit waterkracht, in Zuid-Europa voor zonne-energie en op IJsland en Italië voor geothermie. Om optimaal van deze geografische kwaliteiten te kunnen profiteren zullen regio's samen moeten werken, zowel op internationaal als op nationaal niveau.

Ook op de schaal van Nederland zijn er verschillen in potenties en kansen. Flevoland kan vanwege de beschikbare ruimte en het relatief lage energieverbruik meer hernieuwbare energie produceren dan het zelf gebruikt, terwijl dit voor Zuid-Holland lastiger zal zijn. De kustregio's zijn windrijker dan het oosten van het land en in bepaalde gebieden zijn geothermie potenties aanwezig, terwijl de grote warmtevragers weer in andere gebieden kunnen zitten. Het wordt duidelijk dat gemeentes met weinig inwoners en veel ruimte voor wat betreft de hernieuwbare energievoorziening ook voor de steden in de buurt iets zullen moeten gaan betekenen. Hoe een Nationaal Energieperspectief eruit kan komen te zien, hebben we i.s.m. FABRICations , POSAD , Studio Marco Vermeulen en NRGlab nader onderzocht in Energie en Ruimte en Energie en Klimaat.

Energie(netwerken) als strategisch middel

Zodra energie, als nieuwe laag, is toegevoegd aan het landschap, zal dit ook weer consequenties hebben voor toekomstige ontwikkelingen. Door hier bewust van te zijn en er op te anticiperen, kan hernieuwbare energie ook strategisch ingezet worden. Een warmtenet kan bepaalde bedrijvigheid aantrekken, een windturbine kan ingezet worden om een bepaalde zone juist vrij te houden van ontwikkeling, doordat er een wettelijke minimale 'vrijwaringszone' is. De energie-infrastructuur in de Eemshaven heeft Google er bijvoorbeeld toe verleid zich daar te vestigen.

Landschap en koolstof

Breder perspectief

Als we het over de energietransitie hebben, is dat vooral in het licht van de klimaatverandering. Duurzame energie is geen doel op zich, maar een manier om onze koolstofuitstoot te verminderen. Hiermee hopen we de verwachte temperatuurstijging te beperken, biodiversiteit in stand te houden, onze voeten droog te houden en de toekomst voor volgende generaties veilig te stellen. Door naar de opgave te kijken vanuit een breder perspectief worden ook andere verbanden en opgaven zichtbaar. Zo heeft de landbouw grote invloed op de uitstoot van broeikasgassen door o.a. (kunst)mestproductie. Verschillende vormen van landgebruik, inclusief bijbehorende water- en bodembeheer, hebben invloed op koolstofuitstoot of -vastlegging.

Veen en bos

Door fotosynthese wordt CO2 uit de atmosfeer gehaald, omgezet in zuurstof en opgeslagen in biomassa. Dit is de belangrijkste reden waarom de temperatuur in het Carboon en het Devoon (de geologische tijdslagen waaruit wij nu onze steenkool halen) daalde van tropische tot voor ons meer aangename waarden. Vegetatie heeft dus een belangrijke CO2- en temperatuur-regulerende werking. Met name bos- (veel biomassa per oppervlakte-eenheid) en veengebieden (geen rotting van plantenresten) zijn in staat om grote hoeveelheden CO2 op te nemen. Ook in ons huidige landschap moet de potentie om CO2 vast te leggen niet onderschat worden. Wanneer we naast de mogelijkheden in de bestaande bos- en veengebieden ook optimalisaties in landbouwgebieden meenemen, kan jaarlijks zo’n 30Mton aan CO2 worden vastgelegd. Op een opgave om de jaarlijkse CO2 uitstoot tot 2050 te verlagen met 180Mton is dit mooi meegenomen. Uiteindelijk gaat het erom een balans te vinden tussen de uitstoot en het vastleggen van CO2. Daarmee reguleren we in feite de mondiale temperatuur. En de geologische geschiedenis leert ons dus dat het zelfs mogelijk is om met een negatieve CO2-balans de temperatuur te laten dalen.

Belasting op toegevoegde koolstof (BTK)

Een andere manier om de koolstofuitstoot te verminderen is om deze te gaan belasten. Met ons winnend plan S3H-BTK voor de 10e Eo Wijers prijsvraag, hebben we onderzocht wat de (ruimtelijke) gevolgen en kansen zijn van een Belasting op Toegevoegde Koolstof (BTK). Het is een belastingregime dat tot in de haarvaten van onze samenleving doorwerkt en daar van onderop optimalisaties en innovaties ontlokt. Het produceert ook maatschappelijke verschuivingen: van ketens naar kringlopen, van enkelvoudige naar meervoudige waardencreatie, van bezit en kopen naar hergebruik en lenen, van bereikbaarheid naar nabijheid. In S3H-BTK tonen we hoe dit brede transitie-proces nieuwe relaties legt die het gehele stadslandschap activeert en verrijkt.

Ontwikkelprincipes

Techniek

Elke vorm van hernieuwbare energie heeft per locatie zijn eigen logica, regelgeving en fysieke en technische randvoorwaarden. Zoals bijvoorbeeld de energiepotenties van een gebied, de minimale afstand tot bebouwing van een bepaalde windturbine, het effect op flora en fauna van een windpark, de beveiliging of netaansluiting van zonneakkers. De techniek en randvoorwaarden van hernieuwbare energie zijn continu in ontwikkeling. Inzicht en begrip hiervan draagt bij aan het ontwerpen van haalbare nieuwe energielandschappen. We werken vaak samen met experts op het gebied van ecologie en energie om deze technische randvoorwaarden en kansen in beeld te krijgen.

Naast de technische randvoorwaarden gelden een aantal algemene (ordenende) principes waar rekening mee gehouden kan worden bij het ontwikkelen van hernieuwbare energie, zoals toegepast in bijvoorbeeld de studie Energievisie Amersfoort .

1. Meervoudig ruimtegebruik

Het is doorgaans economisch voordelig om functies te bundelen. Vanuit het besef dat ruimte schaars is in Nederland, is het logisch om zoveel mogelijk meervoudig ruimtegebruik na te streven. Daarnaast geldt het principe diversiteit = weerbaarheid; hoe meer functies en gebruikers op een plek gebundeld zijn, hoe meer er sprake kan zijn van duurzame ruimtelijke ontwikkeling. In onze studie naar zonnevelden voor de provincie Zuid-Holland bijvoorbeeld zijn de kansen voor meervoudig ruimtegebruik uitgebreid onderzocht.

2. Koppelen aan andere opgaven

Het samenbrengen en op elkaar betrekken van oplossingsrichtingen en kansen maakt afzonderlijke opgaven opeens kansrijk. Er kan ‘werk met werk’ gemaakt worden. Het betreft zowel een ruimtelijke als financiële koppeling. De energietransitie kan een motor voor verandering zijn, zoals onderzocht in de Strategische visie Krimpenerwaard . In de door ons geïnitieerde studie Energielinie is de bijzondere koppeling onderzocht tussen de instandhouding en versterking van erfgoed met hernieuwbare energie. In IABR 2016 Atelier Groningen is onderzocht hoe de energietransitie gekoppeld kan worden aan de landbouw, de chemie, de kennisinstellingen, de ICT en de bouw - en wat de economische kansen hiervoor zijn.

3. Koppeling vraag en aanbod

Het ligt voor de hand om waar mogelijk de energieopwekking dicht bij de energiegebruiker te plaatsen. Het is vanuit de beleving helder als vraag en aanbod aan elkaar gekoppeld zijn. Zoals bijvoorbeeld windturbines bij een bedrijventerrein. Naast deze associatieve koppeling kunnen vraag en aanbod ook in functionele zin aan elkaar gekoppeld worden; eigenaren van grote dakoppervlakken zouden bijvoorbeeld hun dakoppervlak kunnen verhuren aan een zonne-collectief of energiecoöperatie.

4. Betrekken omwonenden / stakeholders

Omwonenden of andere stakeholders uit de omgeving betrekken bij de ontwikkeling van nieuwe energieprojecten biedt kansen. Lokale kennis kan benut worden, een project kan naar de wensen van de betrokkenen ingericht worden en er kan (co)financiering georganiseerd worden. Hierdoor ontstaat eigenaarschap - en dus draagvlak - voor het project. Omwonenden delen ook mee in de lusten, niet alleen in de lasten. Dit principe hebben we in een vroeg stadium bij de Energie-ateliers Fryslân toegepast, door ateliers te organiseren waar iedereen aan deel kon nemen en input kon leveren. Het biedt kansen omwonenden of andere stakeholders uit de omgeving te betrekken bij de ontwikkeling van nieuwe energieprojecten.

5. Ontwerpopgave op alle schaalniveaus

Hernieuwbare energieopwekking heeft vrijwel altijd een ruimtelijke impact en is daarmee een ruimtelijke opgave. Op ieder schaalniveau is dit aan de orde, waarbij het grote het kleine beïnvloedt en omgekeerd. Het is daarom van belang om steeds afstemming te zoeken met andere ruimtelijke ontwikkelingen in het plangebied en heldere concepten te ontwikkelen die het 'ontvangende' landschap niet als een gegeven beschouwen, maar dit onderdeel maken van het ontwerpproces. Voor het Beeldkwaliteitsplan Windenergie in de Wieringermeer zijn door ons bijvoorbeeld per schaalniveau ruimtelijke principes ontwikkeld; van de inpassing van een windturbine in het ontvangende landschap, tot de ruimtelijke positionering van de Wieringermeer ten opzichte van het gehele IJsselmeergebied. Het ontwerpen aan dit ontvangende landschap vormt veruit de grootste uitdaging voor het vakgebied van de landschapsarchitectuur voor de komende jaren. We zijn nog maar net begonnen...