Wat is bodemenergie?

Bodemenergie is het gebruik van warmte of koude in de ondiepe ondergrond. Aardwarmte wordt gewonnen uit de diepe ondergrond. Dit zijn duurzame vormen van energie die bijdragen aan besparing van fossiele brandstoffen en op de uitstoot van CO2. Door gebruik te maken van deze bronnen van energie kunnen onder meer gebouwen, woningen, kassen en fabrieken op een duurzame manier worden verwarmd en gekoeld.

Er zijn twee soorten bodemenergiesystemen: open systemen en gesloten systemen.

Open bodemenergiesystemen

Bij een open bodemenergiesysteem (png, 64 kB) wordt grondwater onttrokken en opgewarmd grondwater na gebruik terug in de bodem geïnfiltreerd. In de winter wordt grondwater uit de warme bron opgepompt en bijgewarmd door een warmtepomp voor verwarming. Het afgekoelde water wordt teruggepompt. Na ongeveer een half jaar wordt de circulatierichting omgedraaid. In de zomer wordt grondwater uit de koude bron gebruikt voor koeling. De bronnen kunnen op enige afstand naast elkaar gelegen zijn of onder elkaar in verschillende watervoerende pakketten. De diepte van de bronnen varieert meestal van 20 tot 300 meter onder maaiveld.

Gesloten bodemenergiesystemen

Bij een gesloten bodemenergiesysteem (png, 75 kB) wordt een vloeistof, vaak met toegevoegde antivriesmiddelen, in buizen door de bodem geleid. Het water komt niet in direct contact met het grondwater. Er is geen sprake van een actieve verplaatsing van grondwater door het systeem. Een andere benaming is bodemwarmtewisselaar.

Verschillende ontwerpen

Een bodemenergiesysteem kan op verschillende manieren worden aangelegd. Een uitleg van de verschillende methodes volgt hierna.

Doubletsysteem

Het doublet systeem is het meest voorkomende energieopslagsysteem voor de utiliteitsbouw en de glastuinbouw. Zo zijn bij een doubletsysteem de warmte en koude in twee aparte bronnen op afstand van elkaar gescheiden.

Monobron

Een monobron is een systeem waarbij een onttrekkingfilter en een infiltratiefilter boven elkaar in een bron worden geplaatst. Omdat maar één bron nodig is, zijn de kosten van een monobronsysteem ongeveer de helft lager dan van een doubletsysteem. Monobronnen kunnen alleen toegepast worden bij kleinere systemen, met een waterverplaatsingscapaciteit van maximaal 30 tot 50 m3 water per uur.

Recirculatiesysteem

Een ander type systeem maakt gebruik van een vaste onttrekkingbron en een vaste infiltratiebron. De temperatuur van het opgepompte water heeft altijd de temperatuur van het natuurlijke grondwater (circa 11 tot 13°C). In de zomer wordt er warm water in de infiltratiebron gepompt, in de winter koud water. Dit systeem is wat goedkoper, maar heeft ook een lager rendement. Deze systemen worden meestal aangelegd in combinatie met een grondwatersanering.

Hoge temperatuur warmteopslag (HTO)

Een HTO is een type open bodemenergiesysteem. HTO vindt alleen plaats voor verwarming van voornamelijk de glastuinbouw en de aquacultuur. De warmte waarvan bij HTO gebruik wordt gemaakt, kan onder meer van warmtekrachtkoppeling (WKK), diepe geothermie of zonnecollectoren afkomstig zijn.

Energiepalen

Energiepalen zijn heipalen met ingebouwde warmtewisselaars, die samen een gesloten systeem vormen.

Voor meer informatie over de verschillende ontwerpen en technieken vindt u op de pagina's van Duurzame Energie in Nederland (DEN) en op Nederlandse Vereniging voor Ondergrondse Energieopslagsystemen.

Voor- en nadelen: energiebesparing en andere duurzaamheidaspecten

Positieve effecten
De toepassing van bodemenergie kent een aantal positieve effecten, die bijdragen aan de groeiende populariteit van deze systemen. Hierbij gelden vooral de lagere energiekosten c.q. energiebesparing als drijfveer om de techniek toe te passen, in samenhang met het positieve klimaateffect door vermindering van de CO2 uitstoot. Voor woningen biedt bodemenergie de luxe om naast verwarming ook te koelen. Daarnaast kan bodemenergie in de bovengrond ruimte besparen -minder ketels en koelmachines- en ontstaan mogelijkheden om kosteffectiever diepe grondwaterverontreinigingen aan te pakken. Dit laatste gebeurt dan door het plaatsen van open bodemenergie systemen in een verontreiniging (open systeem gecombineerd met grondwatersanering). Dit is een nieuwe een veelbelovende aanpak waarvan de exacte effecten momenteel worden onderzocht. Beleidsmatig wordt nadrukkelijk ruimte geschapen om hiermee ook in de praktijk aan de slag te gaan. De bovengrondse ruimtebesparing betekent wel dat er ondergronds ruimte moet zijn. Direct onder het maaiveld moet ruimte zijn voor het leidingwerk. En in de diepere ondergrond is afstemming met andere grondwaterbelangen noodzakelijk.

Negatieve gevolgen
Bodemenergie kent ook potentiële negatieve gevolgen voor de bodem en het grondwater. Systemen worden tot diep in de bodem geplaatst en kunnen mogelijk schade veroorzaken aan bodemlagen. Een voorbeeld is dat scheidende bodemlagen bij doorboring niet goed worden afgedicht, waardoor water uit verschillende lagen met elkaar vermengt. Te grote temperatuurveranderingen in de bodem kunnen invloed hebben op de biologische activiteit van bodemorganismen en mogelijk het chemische evenwicht. Ook kunnen gesloten systemen soms gaan lekken, waardoor milieuvreemde stoffen in de bodem terechtkomen. Open systemen kunnen leiden tot veranderingen van de grondwaterstand en -stroming, wat mogelijk gevolgen kan hebben op het aantrekken van verontreinigingen of het grondwaterpeil.

Borging randvoorwaarden
De negatieve gevolgen kunnen worden beperkt door temperatuurveranderingen gering te houden, en door een zorgvuldige aanleg, beheer en beëindiging van de systemen. Zo moeten doorboorde kleilagen worden afgedicht en lekkage van koelvloeistof in de bodem worden voorkomen. Dit vraagt om een aantal randvoorwaarden die worden geborgd in algemene regels en in de vergunning. Daarnaast is er een kwaliteitsborgingsysteem op basis waarvan onder meer bedrijven die bodemenergiesystemen ontwerpen en aanleggen een certificering nodig hebben.

Subsidies
De drijvende kracht achter bodemenergie in de markt is het economische voordeel dat hieraan is gekoppeld. In Subsidieregelingen voor bodemenergie vindt u informatie over de huidige subsidieregelingen en de nieuwe ontwikkelingen rondom de financiële regels die bepalend zijn voor de vraag of bodemenergie economisch rendabel is.

Meer informatie

Externe links