Aardwarmte

Verkennen

Fase 1 | Verkennen

Het transporteren van warmte is kostbaar en bovendien gaat er warmte verloren, het water koelt namelijk af. Daarom wordt aardwarmte bij voorkeur gewonnen in de omgeving waar het wordt gebruikt. Daarnaast moet de warmte ook uit de ondergrond te winnen zijn. Om te bepalen waar aardwarmte (technisch) winbaar is, onderzoekt een aardwarmtebedrijf de ondergrond. Het is een groot voordeel dat er in Nederland al veel kennis is over de (diepe) ondergrond. Dit komt omdat er in het verleden al veel onderzoek naar de diepe ondergrond is gedaan voor olie- en gaswinning. Al deze informatie is beschikbaar bij de Geologische Dienst Nederland (TNO) en kan door het aardwarmtebedrijf worden gebruikt in de verkenningsfase. 

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

Omgeving

Om het warme water te kunnen benutten zijn in de vorige fase warmtewisselaars, een ontgassingsstation, regelapparatuur, filters, vaten, pompen et cetera gebouwd. Het grootste deel van deze installaties staan in een gebouw. De gewonnen warmte gaat via een gesloten leidingensysteem onder de grond naar de afnemer. De verwachting is dat een reservoir ongeveer dertig jaar gebruikt kan worden. Tijdens de gehele winningsfase is onderhoud aan de putten af en toe nodig.

Wat merkt de omgeving van de winning?

Doordat de installaties in gebouwen staan, verloopt de winning voor de omgeving nagenoeg geruisloos. De putten zijn niet overdekt, maar deze maken geen geluid. De bediening van de installatie gebeurt op afstand. Er is iedere dag een standaard checkronde en er komen met enige regelmaat monteurs langs voor controles.

Tijdens de winning wordt er wekelijks (klein) onderhoud gepleegd en worden hulpstoffen aan- en afgevoerd. Er kunnen ook grotere onderhoudswerkzaamheden plaatsvinden waarbij ook weer apparatuur wordt gebruikt, zoals kleine boortorens. Men checkt ook met enige regelmaat de dikte van de buizen in de put, dat is belangrijk om lekkages te voorkomen. 

Bij aardwarmtewinning komt soms een kleine hoeveelheid gas mee omhoog, dat is opgelost in het water. Het gas pompt men soms direct terug in het waterreservoir, of het wordt opgevangen in een ontgassingsinstallatie die voor de veiligheid voorzien is van een fakkel om het gas te kunnen affakkelen als dat nodig is. Het gas wordt gebruikt om extra warmte te produceren. Het aardwarmtebedrijf test de fakkel af en toe, ongeveer eens in de twee weken. Tijdens deze test brandt de fakkel een paar minuten.

Veiligheid en milieu

Kan winnen van aardwarmte een aardbeving veroorzaken?

Bij alle activiteiten in de diepere ondergrond bestaat een kans op een aardbeving. Ook bij het winnen van aardwarmte zijn er dus trillingen en aardbevingen mogelijk. Al is de kans op aardbevingen heel klein, omdat de winning van aardwarmte geen of nauwelijks drukverschil in de ondergrond veroorzaakt, zoals bij gaswinning wel het geval is. Er wordt geen materiaal verwijderd uit de bodem, en de gemiddelde druk in de aarde verandert daarom niet. Het water wordt immers direct weer teruggepompt in het reservoir. Meer informatie zie de factsheet van het Platform Geothermie.

Is er bij winning kans op verontreiniging van grondwater?

Het (zoute) warme water (ook wel formatiewater genoemd) dat via buizen uit de ondergrond naar boven wordt gehaald komt niet in aanraking met het grondwater. Het opgepompte water verlaat de buizen niet. Robuust putontwerp, toepassing van de juiste materialen (corrosie-bestendig) regelmatig onderhoud en monitoring voorkomen lekkage. Hierbij kan ook geput worden uit de jarenlange kennis en ervaring uit de olie- en gasindustrie waar duurzaamheid en betrouwbaarheid van installaties ook prioriteit hebben.

Wat is het effect van warmteverschillen in de ondergrond?

Op een diepte van 2 kilometer is de temperatuur ongeveer 70 graden. Als er water uit deze diepte door een aardwarmteput omhoog wordt gehaald stroomt deze door een warmtewisselaar om zijn warmte af te geven. Vaak heeft het water zo’n 30-40 graden als het weer de diepte in gaat. Onderin stroomt het water vervolgens weer naar de productieput toe, meestal zo’n 2 kilometer verderop. Hierbij warmt het water weer deels op/ Het verschilt per doublet, maar vaak duurt het zo'n 30 jaar voordat de temperatuur aan de productieput terugloopt. Natuurlijke processen in de ondergrond vullen deze warmte na verloop van tijd weer aan. Rondom de put naar boven zal het gesteente beperkt opwarmen.

Komt er radioactief materiaal naar boven bij winning van aardwarmte?

In de ondergrond bevinden zich van nature lage concentraties laagradioactieve deeltjes. Deze kunnen mee naar boven komen en zich bijvoorbeeld in de filters ophopen. Het systeem wordt regelmatig gecontroleerd, waarbij dit zorgvuldig wordt meegenomen. Het afval wordt apart afgevoerd en verwerkt. Laag radioactieve deeltjes kunnen ook uit oplossing komen en neerslaan in de installaties. Ook dit wordt gemonitord. Indien nodig wordt een hulpstof aan het water toegevoegd waardoor de deeltjes in het water opgelost blijven en niet in het systeem achterblijven. Eventuele deeltjes komen nooit in het verwarmingssysteem terecht omdat alleen de warmte van het formatie water via een warmtewisselaar aan het afgifte systeem overgedragen wordt. Het formatiewater wordt vervolgens weer geïnjecteerd in de ondergrond.

×

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.