03



Aardwarmte: veiligheid, techniek en beleidsinstrumenten

Tijdens de conferentie op 13 januari namen diverse experts ons mee in de wereld van aardwarmte. In deze twee artikelen zijn hun bijdragen samengevat.

Scroll naar beneden om de twee artikelen te lezen

01

Techniek en veiligheid

02

Beleidsinstrumenten

"Een paar essentiële verschillen met het winnen van aardgas maken het oppompen van aardwarmte wel veel minder riskant."

Techniek en veiligheid

De aarde is een onuitputtelijke bron van hitte. Nog wel voor de komende honderden miljoenen jaren. In landen als Indonesië, Italië en IJsland zit de hitte vrij dicht onder de oppervlakte. De hitte wordt daar zelfs gebruikt om elektriciteit mee te winnen. In Nederland halen we de hitte van dieper. Zo’n twintig kassencomplexen benutten al aardwarmte, maar de Nederlandse ondergrond biedt meer mogelijkheden.


Aardwarmte en bodemwarmte

We onderscheiden drie vormen van energie uit de ondergrond, onderverdeeld naar diepte en altijd in de vorm van water. Putten met boorgaten tot 500 meter gebruiken we vooral voor opslag van warmte en koude, die we vervolgens in het koude en warme seizoen weer naar boven halen. Dat noemen we bodemenergie. De warmte is daar nog beperkt tot 15 tot 20 °C en moeten we dus nog wat opkrikken met een warmtepomp voor gebruik in gebouwen. Dat gebeurt al op duizenden plekken in Nederland.


Bij putten dieper dan 500 meter spreken we van (diepe) aardwarmte of geothermie, met water dat ongeveer elke honderd meter 3 °C warmer wordt. De bestaande putten zijn zo’n drie kilometer diep en worden toegepast voor verwarming van kassen. Met ultradiepe aardwarmte bedoelen we putten van dieper dan 4 kilometer, dus met temperaturen van boven de 120 °C. Dan komt zelfs elektriciteitsproductie of industriële toepassing in beeld.


Niet alle aardlagen zijn geschikt om warmte uit te tappen. Belangrijkste voorwaarde: de geologische laag is poreus en laat dus zeer goed water door. In Nederland zijn dat lagen van kalk, zand of kalk- of zandsteen.


Goede lagen in beeld

De Nederlandse bodem is al vrij goed in kaart gebracht, mede door de aanwezigheid van aardgas. We weten veel dankzij tientallen jaren seismische metingen en metingen van gereflecteerde geluidssignalen (bijvoorbeeld een knal) die met de computer vertaald worden in kennis van de aardlagen. Maar die kennis is niet zo nauwkeurig dat we precies weten waar de geschikte poreuze lagen zitten. Onder ons vlakke Nederland vormen de verschillende aardlagen van klei, zand en kalk namelijk ‘gebergtes’ van honderden meters hoogte.

Het maakt nogal wat uit of je boort in een ‘berg’ of in een ‘dal’. Voor aardgasgebieden hebben we die pieken en dalen wel in beeld, maar op andere plekken nog niet. Het SCAN-programma onderzoekt die andere ondergrond. Deels door oude gegevens opnieuw te bekijken, deels met nieuwe ‘knalproeven’.


Winnen van aardwarmte

Voor het winnen van aardwarmte zijn twee boorgaten nodig, een zogenoemde ‘doublet’. Een productieput haalt het hete (en meestal erg zoute) water omhoog. Dat gebeurt via een roestvrijstalen pijp van enkele tientallen centimeters doorsnede, gezet in cement. Daar geeft het de hitte af via een warmtewisselaar, bijvoorbeeld aan het warmtenet. De injectieput leidt vervolgens datzelfde water weer terug in de bodem.


Op de grond staan de putten vlak naast elkaar, op één locatie. Omdat er schuin wordt geboord liggen de onderkanten van de boorgaten op een of meer kilometers van elkaar. Het teruggevoerde water mengt zich zo niet te snel met het hete water dat omhoog wordt gepompt. Afhankelijk van de hoeveelheid afgetapte energie kan een doublet wel vijftien tot dertig jaar produceren, is de verwachting. Maar mogelijk ook langer. Zo wordt in Parijs al meer dan veertig jaar aardwarmte gewonnen.


Veiligheid

Met de aardbevingen in Groningen in gedachten heeft boren in de ondergrond niet meteen een heel gunstige pers. Een paar essentiële verschillen met het winnen van aardgas maken het oppompen van aardwarmte wel veel minder riskant. Belangrijk is dat de hoeveelheid water in de aangeboorde laag in principe niet afneemt. De injectieput vult het reservoir net zo snel aan als de productieput water aftapt. Wel neemt de temperatuur iets af, waardoor de ondergrond iets krimpt en de bodem enkele millimeters kan dalen. Bij aardgas is dat centimeters.


Om te vermijden dat de ondergrond te veel wordt verstoord zal aardwarmte niet worden gewonnen op plaatsen waar al breuken zitten, zoals in Limburg of Groningen. Ook waterwingebieden worden ontzien, want zelfs een kleine kans op lekkage is een onaanvaardbaar risico op vervuiling van ons drinkwater.


Lees verder onder de afbeelding.

Overheid bereidt zich voor op aardwarmte

We zijn in Nederland best gewend aan boren in de ondergrond, maar dan vooral naar aardgas. Boren naar aardwarmte is op vele fronten nog een nieuw onderwerp, dus ook voor de overheid. Maar die is de kennis en regelgeving snel aan het bijspijkeren. Want alleen dan krijgt de overheid ook wat in haar beleidsvoornemens staat: een forse groei van aardwarmte in de komende dertig jaar. Om te beginnen: de subsidieregeling bestaat al.


Strategie

Geothermie of aardwarmte is een belangrijk onderdeel van het energie- en klimaatpakket van de rijksoverheid. In het Klimaatakkoord, het centrale pakket van afspraken om in 2030 de CO222-uitstoot te halveren, wordt aardwarmte gezien als een van de duurzame warmtebronnen voor industrie, glastuinbouw en gebouwen. Zo moet het aantal aardwarmteprojecten in de glastuinbouw omhoog van 22 naar zo’n vijftig in 2030, en wordt vooral na 2030 ook voor verduurzaming van warmtenetten gerekend op een flinke bijdrage van aardwarmte. Om aardwarmte in de gebouwde omgeving op de juiste plek te brengen is een warmtenet (stadsverwarming) nodig. Bij de aanleg van een nieuw warmtenet is het draagvlak van de bewoners een belangrijk aandachtspunt.


Voor decentrale overheden is een belangrijke rol weggelegd om de beoogde groei van aardwarmte te realiseren. Provincies, energieregio’s en gemeenten zijn namelijk de partijen die de beste afweging kunnen maken of aardwarmte binnen hun grenzen nodig en mogelijk is. Daarvoor heeft het rijk hulptroepen georganiseerd, in verschillende vormen.


  • Zo biedt het Nationaal Programma RES hulp bij het vaststellen van regionale energiestrategieën. Daartoe behoort het identificeren van warmtebronnen, waaronder ardwarmte.
  • Het Programma Aardgasvrije Wijken biedt plaats aan ‘proeftuinen’, bijvoorbeeld met warmtenetten waar ardwarmte kan worden toegepast.


  • Het Expertise Centrum Warmte biedt gemeenten assistentie bij het opstellen van de plannen voor het aardgasvrij maken van woonwijken.
  • EBN (Energie Beheer Nederland) is het bedrijf dat namens de overheid in geothermieprojecten kan participeren, tot een aandeel van maximaal 40%. Omdat EBN een bindende factor is tussen de individuele projecten, organiseert deze ook het publiceren en uitwisselen van de kennis over aardwarmte.
  • Sinds kort is er ook Invest-NL, dat met investeringen uit publiek geld gaten voor financiering kan zorgen die door allerlei onzekerheden op de reguliere financiële markt nog niet mogelijk is. Mogelijk zouden ardwarmteprojecten daar ook onder kunnen vallen.


Operationeel

Versterken en versnellen’ is het adagium voor de rijksoverheid ten aanzien van aardwarmte. De bestaande ardwarmteprojecten profiteren al van de exploitatiesubsidieregeling SDE+ en gunstige belastingaftrek via Vamil, MIA of EIA. Bovendien is er de garantieregeling geothermie (RNES), die de risico’s voor een ondernemer op ‘misboren’ aanzienlijk verkleint. De overheid investeert met het SCAN-programma ook in het in beeld brengen van gebieden waar de ondergrond nog te onbekend is om te kunnen zeggen of die geschikt is voor de winning van aardwarmte.


Boren in de ondergrond is gebonden aan strenge regels. Deze regels liggen nu vast in de Mijnbouwwet, die vooral bedoeld was voor aardgas, zout en (vroeger) steenkolen. Aardwarmteprojecten krijgen daarom in de huidige vergunningverleningssystematiek vaak een uitzonderingspositie. De overheid past de Mijnbouwwet nu aan, zodat de regels toepasbaar zijn op geothermieprojecten. Dat kost waarschijnlijk nog tot begin volgend jaar, want de wet moet nog door de Tweede en Eerste Kamer. Intussen is er wel ruimte voor nieuwe projecten.


Voor een vergunning van alle activiteiten in de ondergrond is het ministerie van Economische Zaken en Klimaat het bevoegd gezag, maar daarvoor wint het de adviezen in van bijvoorbeeld gemeenten, provincie (voor ruimtelijke ordening en milieu) en van het Staattoezicht op de Mijnen. SodM houdt toezicht op de veiligheid, maar speelt ook een rol in de bepaling van normen en standaardisering van de technieken waarmee aardwarmte omhoog kan worden gepompt. Op dit vlak heeft deze jonge technologie nog een wereld te winnen.

Deel