Aardwarmte

Verkennen

Techniek

Haalbaarheidsstudie

De eerste stap is het uitvoeren van een haalbaarheidsstudie, waarbij experts aan de hand van bestaande gegevens kijken of de ondergrond in een bepaalde regio geschikt kan zijn om aardwarmte te winnen. Dit gebeurt alleen op hoofdlijnen. Ze kijken de beschikbare gegevens en ook of er nog aanvullende gegevens nodig zijn. Een eerste indruk van aanwezige warmte in ondergrond kan bijvoorbeeld verkregen worden op de website Thermogis. Een globale berekening geeft een idee wat voor soort putten er nodig zijn, wat een geschikte locatie is, hoe diep ze moeten zijn en wat ongeveer de kosten zijn. Ze onderzoeken ook of de warmte wel geschikt is voor de warmtevraag bovengronds, zowel qua verwachte temperatuur als hoeveelheid. Is de warmte bestemd voor bijvoorbeeld het verwarmen van huizen, of voor kassen of voor de industrie? in deze fase vindt ook een eerste onderzoek naar de risico’s en bijzonderheden plaats.

Seismisch onderzoek

Als de verkenning een positief beeld geeft, vindt een meer gedetailleerd onderzoek plaats naar de structuur van de ondergrond. Het in kaart brengen van de ondergrond en het zoeken naar geschikte aardlagen voor aardwarmtewinning gebeurt door middel van seismisch onderzoek. Seismiek kun je vergelijken met het maken van een echo bijvoorbeeld bij een zwangere vrouw. Door de reflectie van trillingen kan er een beeld worden opgebouwd van de binnenkant van het lichaam. Hetzelfde principe wordt toegepast bij seismisch onderzoek. Trillingsgolven worden de grond in gestuurd en de aardlagen in de ondergrond kaatsen deze golven terug. In de grond geplaatste geofoons, een soort microfoons, vangen de teruggekaatste signalen op. Door te berekenen hoe lang de golf erover doet om terug te keren naar de geofoon is de diepte van de laag te berekenen. Daarnaast vertelt de snelheid van de golf iets over de eigenschappen van de laag en alle lagen erboven. De resultaten worden seismische data genoemd.

Het maken van deze golven kan op twee manieren. De ene manier is door gebruik te maken van een vrachtwagen die trillingsgolven de grond in stuurt, een zogenoemde ‘vibroseis truck’. De vrachtwagen trilt een aantal seconden op dezelfde plek en gaat dan naar een andere locatie. Deze techniek gebruikt men vooral in bebouwde gebieden.

Een andere manier om trillingsgolven te maken is met behulp van een afgemeten hoeveelheid springstof dat in een gat van ongeveer 10-15 meter diep tot ontploffing wordt gebracht. Het signaal, dat wordt opgevangen door de geofoons, moet vervolgens worden bewerkt om een afbeelding te maken die de lagen en structuren (vormen) in de ondergrond laat zien. Deze wijze van onderzoek gebeurt vaker buiten bebouwde gebied.   

Als alle data is verwerkt en er een ‘beeld’ van de ondergrond is gemaakt bekijken (‘interpreteren’) geologen de uitkomsten. Door de verschillende structuren en lagen te analyseren is te zien of geothermie in dit gebied naar verwachting mogelijk is. Of dit ook in de praktijk echt zo is moet blijken in de opsporingsfase. Het traject van seismisch onderzoek, data verwerken en interpreteren duurt zes maanden tot een jaar.

×

Opsporen

Fase 2 | Opsporen

Als een aardwarmtebedrijf tijdens de verkenningsfase een geschikte locatie heeft gevonden waar ze naar aardwarmte willen boren, is er een opsporingsvergunning en een omgevingsvergunning nodig. Deze vergunningen vraagt het bedrijf aan bij de minister van Economische Zaken en Klimaat.

Zodra de opsporings- en omgevingsvergunningen afgegeven zijn kan het bedrijf starten met het in orde brengen van het boorterrein. Na het opbouwen van een boortoren kan het boren beginnen. Het boren duurt ongeveer twee maanden per put, afhankelijk van de diepte. Hoe dieper, hoe langer het duurt. Tijdens het boren worden voortdurend metingen gedaan en monsters genomen. Hiermee controleert het aardwarmtebedrijf of de resultaten overeenkomen met de verwachtingen uit de onderzoeken in de verkenningsfase. 

Wanneer er warm water is gevonden en blijkt dat aardwarmtewinning mogelijk is, wordt een tweede put geboord. Deze twee putten samen heten een doublet en vormen de productielocatie.

Winnen

Fase 3 | Winnen

Om aardwarmte te mogen winnen, zijn een winningsvergunning en een omgevingsvergunning nodig en ook een goedgekeurd winningsplan. Zodra deze zijn afgegeven, kan het aardwarmtebedrijf starten met de aardwarmtewinning.

Continu wordt warm water uit het reservoir via de put omhoog gepompt en door een warmtewisselaar gevoerd. De warmtewisselaar haalt de warmte uit het water. Deze warmte stroomt vervolgens via een ondergronds warmtenet naar kassen, bedrijven en woningen. Het afgekoelde water wordt via de tweede put weer terug in de oorspronkelijke aardlaag gepompt. De hoeveelheid te onttrekken warmte hangt af van de vraag, in de zomer is er minder warmte nodig, en vindt er dus minder winning plaats.

Bewaking van de installatie gebeurt meestal automatisch en op afstand. Er zijn eisen verbonden aan bijvoorbeeld visuele inspecties en het reageren op verstoringen en alarmen.

Men rekent erop dat een doublet ongeveer 30 jaar warmte kan leveren, en dat dan de productietemperatuur te veel gedaald kan zijn (door toestroming van kouder ‘injectiewater’) om nog efficiënt te kunnen produceren. Afhankelijk van de lokale ondergrondse situatie kan deze periode langer of korter zijn. Als de put niet langer voldoende produceert wordt de locatie in principe opgeruimd. Het is ook mogelijk om elders in de buurt een nieuwe productieput te slaan om de winning van aardwarmte voort te zetten.

 

Opruimen

Fase 4 | Opruimen

Als een locatie niet meer in gebruik is, moet het aardwarmtebedrijf deze opruimen. Het maakt daarvoor een sluitingsplan en een werkprogramma sluiting, met daarin een beschrijving van de uit te voeren activiteiten, een planning, wat er gebeurt met de materialen die worden afgevoerd en ook een beschrijving hoe het terrein wordt achtergelaten. In principe wordt de locatie ook bovengronds in oude staat hersteld, tenzij met de eigenaar andere afspraken worden gemaakt.