Boren naar aardwarmte

Foto: Warmtebron Utrecht

Het begon allemaal op kantorenpark Rijnsweerd dat de ambitie heeft om verder te verduurzamen. Om dit proces te begeleiden werd Rob Mathlener erbij gehaald. Als directeur van Advibe BV is hij al jaren nauw betrokken bij duurzame gebiedsontwikkelingen. ‘We hebben eerst gekeken naar Warmte Koude Opslag, afgekort WKO, maar dat bood onvoldoende capaciteit. Uiteindelijk kwamen we uit op geothermie ofwel aardwarmte.’

Die ambitie van kantorenpark Rijnsweerd resulteerde uiteindelijk in het onderzoeksproject Goud (Geothermie Oost-Utrecht Duurzaam). Binnen dit project onderzoekt een aantal partijen of ultradiepe aardwarmte mogelijkheden biedt om gebouwen in Oost-Utrecht te voorzien van duurzame energie. Samen met het andere Utrechtse onderzoeksproject Lean opereert Goud onder de vlag van Warmtebron Utrecht.
Aardwarmte winnen werkt in principe vrij eenvoudig. Ga je de diepte in, dan wordt het elke kilometer 30 graden warmer. Kom je op een diepte van ongeveer 2.700 meter, dan kun je daar een temperatuur van 75 tot 85 graden verwachten. Boor een gat naar een watervoerende laag gesteente op die diepte en pomp van daaruit het warme water naar boven. Bovengronds leid je dat warme water (dat in een gesloten systeem zit) langs buizen met kouder water. Op die manier verwarm je het koudere water dat eveneens in een gesloten systeem zit. Deze installatie noem je een warmtewisselaar. Vervolgens injecteer je het afgekoelde grondwater (dat nog steeds een temperatuur heeft van 45 tot 50 graden heeft) via een tweede boorput weer in dezelfde aardlaag als waar het vandaan komt. Die twee putten samen noem je een ‘doublet’ en deze techniek wordt in Nederland al jaren succesvol toegepast in de tuinbouwkassen.
Manon Raats, communicatiemanager van Warmtebron Utrecht: ‘In Utrecht-Oost biedt reguliere of ondiepe aardwarmte weinig perspectief. Maar ga je dieper dan 2,5 tot 3 kilometer, dan wordt dat anders. Als je namelijk boven het kookpunt van 100 graden uitkomt, dan kun je stoom naar boven halen waarmee je naast warmte ook elektriciteit kunt opwekken. Alles dieper dan 4 kilometer valt onder ultradiepe geothermie. De capaciteit van zo’n warmtebron is echter te groot voor alleen kantorenpark Rijnsweerd. Daarom zijn er partijen bijgehaald die ook behoefte hebben aan duurzame energie. Zoals de Universiteit Utrecht, de Hogeschool Utrecht en het UMC.’
Omdat ultradiepe geothermie in Nederland nog nieuw is, hebben de initiatiefnemers in Utrecht-Oost zich verenigd in het onderzoeksproject Goud. Het uiteindelijke doel is om binnen 20 jaar de gebouwen en kantoren in het gebied aardgasvrij te maken. Mathlener: ‘Het voordeel is dat Utrecht Science Park al een eigen warmtenet heeft en dat ook Rijnsweerd daarop aangesloten is. Je hebt namelijk een warmtenet nodig om de warmte die je naar boven haalt naar de gebouwen te brengen. Dat warmtenet wordt nu nog met gas gestookt. Maar de leidingen liggen er al.’
Mathlener: ‘We hebben energiebedrijf ENGIE erbij gehaald vanwege hun deskundigheid en het feit dat zij ook in Nederland een portfolio willen opbouwen op het gebied van aardwarmte. Daarmee hebben ze al veel ervaring opgedaan in Frankrijk.
Raats: ‘Aardwarmte is relatief nieuw en kostbaar en daarom riskant om er aan te beginnen. We weten nog te weinig van de ondergrond. In Limburg, het Westland en in Groningen is de ondergrond redelijk goed in beeld gebracht door de olie- en gasindustrie. Utrecht is daarentegen nog een witte vlek op de kaart en dat maakt het voor de markt onzeker vanwege de hoge investeringen. Voor Goud kost de eerste bron zo’n 30 miljoen euro. Dat is een enorm risico. Want je weet niet zeker of je het kunt terugverdienen’
Mathlener: ‘Het haalbaarheidsonderzoek ontvangt van het ministerie een subsidie van zes miljoen euro uit de regeling Hernieuwbare Energie, wat overeenkomt met 40 procent van de projectkosten.’ Door deelname van EBN (Energie Beheer Nederland) is de Nederlandse staat ook betrokken bij de projecten. Via het seismisch onderzoek SCAN brengt EBN de ondergrond van de witte vlekken in ons land in kaart. Daarna is het vervolgens aan de markt om met die gegevens initiatieven op te pakken. Een testlijn gaat de eerste gegevens over de ondergrond in de witte vlekken opleveren. Door middel van trillingen wordt tot op een diepte van wel 5 kilometer in detail in beeld gebracht wat zich onder meer onder Utrecht bevindt.
Mathlener: ‘Volgend jaar september moeten deze gegevens beschikbaar zijn. Eind 2020 weten we waar de geschikte laag voor Goud zich bevindt, hoe diep en hoe dik hij is. We hopen dan voldoende gegevens te hebben om verder te kunnen gaan.’ Raats: ‘We gaan niet over een nacht ijs. In 2020 hopen we een besluit te kunnen nemen. Pas als we zeker weten dat het veilig, haalbaar en betaalbaar is worden de vergunningen en de financiering geregeld. We hopen dan in 2022 te kunnen gaan boren. Bij Lean zijn we inmiddels al wat verder.’

Onderzoekstrajecten

Het doel van Lean is het onderzoeken van de mogelijkheden om de warmtevraag van bewoners in Utrecht aan een ondiepe aardwarmtebron te koppelen. Raats: ‘Beide projecten, Lean en Goud, zijn onderzoekstrajecten en we moeten nog kijken of het gaat lukken.’ Voor Lean voert Warmtebron Utrecht momenteel een gebiedsonderzoek uit naar een geschikte locatie voor een proefboring.
Raats: ‘Begin 2019 hebben we met experts van diverse organisaties bestaande geologische data van acht gemeenten in provincie Utrecht opnieuw bestudeerd. Dit naar aanleiding van het werk van TNO om met de huidige technologische middelen nieuwe en betere analyses te kunnen maken van data uit de jaren zeventig. Daarnaast hebben we in kaart gebracht welke plekken worden uitgesloten vanwege drinkwaterwinning. Op basis van die gegevens is het onderzoeksgebied sinds april toegespitst op de gemeenten Utrecht en Nieuwegein. De kans dat aardwarmte daar op een makkelijker bereikbare diepte te winnen is, is groter dan in de andere gemeenten.
Niet alleen ondergronds, maar ook bovengronds is een aantal zaken onderzocht zoals de mogelijkheden voor de aansluiting op een warmtenet en de grondwater-beschermingsgebieden. Bij het onderzoek zijn diverse organisaties, waaronder de beide gemeenten, maar ook de waterschappen, omgevingsdiensten en de provincie nauw betrokken. Allemaal organisaties die kennis inbrengen om goede keuzes te kunnen maken.
Raats: ‘Daarnaast is ook gekeken naar de betaalbaarheid. De business case omvat het totale plaatje – van het boren tot aan het winnen van aardwarmte. We verwachten deze fase van het onderzoek komend najaar te hebben afgerond. Dan kunnen we bekendmaken in welke van de twee gemeenten de meest optimale locatie ligt voor een proefboring. Want alleen met een boring krijg je het echte antwoord op de vraag of er daadwerkelijk aardwarmte tussen twee en drie kilometer diepte te winnen valt. Vanuit Warmtebron Utrecht zullen we daar de komende tijd regelmatig over berichten. Om mensen te laten zien hoe zo’n gebiedsonderzoek wordt uitgevoerd. Hoe gaat dat in zijn werk? Waar wordt naar gekeken? En hoe kom je uiteindelijk tot een weloverwogen keuze voor een locatie voor een proefboring.’
Bij het onderzoek naar veelbelovende locaties voor aardwarmte zijn ook de beide gemeentes met diverse disciplines betrokken. Zo worden hun kennis van het gebied, de toekomstplannen en de aanwezigheid van (mogelijke) archeologische resten in de ondergrond meegenomen in het onderzoek. Raats: ‘Verder hebben we ook eenvoudige bronnen als Google Maps geraadpleegd om de afstand tot de bebouwing te berekenen en zijn er medewerkers op de fiets door het gebied gegaan om locaties in het echt te bekijken. De plekken worden door onze experts gewogen op verschillende criteria. Om te beginnen hebben we bovengronds tijdelijk een plek nodig ter grootte van een voetbalveld voor het plaatsen van de boorinstallatie. Dat is best een grote ruimte gezien het feit dat we in de bebouwde omgeving zitten met ons zoekgebied. Daarvoor is inzicht nodig in bijvoorbeeld flora en fauna die in het gebied aanwezig zijn.’
Mathlener: ‘Verder is de afstand tot het warmtenet van belang. Want je moet de warmte die je naar boven haalt natuurlijk ook naar de huizen en gebouwen kunnen transporteren. Hoe korter die afstand des te beter het is. Zo beperk je overlast en ook de kosten. Want wil je bijvoorbeeld een leiding aanleggen in stedelijk gebied, dan variëren de kosten van 1 tot 3 miljoen euro per kilometer.’ Raats: ‘De locatie wordt daarom binnen een straal van twee kilometer tot het warmtenet gezocht. En uiteraard willen we het liefst niet met de leiding onder een snelweg of rivier door.’
Mathlener: ‘Voor Goud denken we aan een locatie dicht bij de snelweg, bijvoorbeeld knooppunt Rijnsweerd. Een oksel in het knooppunt, dat zou een mooie plek voor Rijkswaterstaat zijn. We hebben ze al gratis restwarmte aangeboden om het knooppunt vorstvrij te houden.’

Rob Mathlener

'

Reacties

article
72718
Het begon allemaal op kantorenpark Rijnsweerd dat de ambitie heeft om verder te verduurzamen. Om
https://utrecht.nieuws.nl/economie/72718/boren-naar-aardwarmte/
2019-09-19T12:08:23+02:00
https://cdn.nieuws.nl/media/sites/340/2019/09/19120713/Manon.jpg
Economie