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

Techniek

Starten met winnen van aardwarmte

Als de opsporingsfase succesvol is en alle installaties bovengronds zijn klaar, dan start de winningsfase. De bovengrondse installatie bevat naast filters, pompen en een regelsysteem ook een warmtewisselaar waar het warme water doorheen gaat. Deze warmtewisselaar haalt warmte uit het geothermiewater en zet dit over op het water in het distributienetwerk. Dit distributienetwerk transporteert de warmte naar de woningen, kassen of naar de industrie. Het geothermische water zelf gaat dus niet naar de warmteafnemer. Het afgekoelde geothermische water wordt na de warmtewisselaar weer in de injectieput naar beneden gepompt, terug het reservoir in. De productieput en de injectieput bij elkaar noemt men een doublet.  De verwachte levensduur van een doublet is ongeveer 30 jaar, maar afhankelijk van de lokale situatie kan dit langer of korter zijn.

Doorlaatbaarheid van het reservoir

Als het gesteente niet genoeg water kan produceren kan het reservoir gestimuleerd, ook wel gefracked, worden. Om te fracken perst een gespecialiseerd bedrijf onder druk vloeistof (water en toevoegingen, zie verderop voor de samenstelling) via de put in het gesteente, zodat er haarscheuren (fractures) ontstaan of al aanwezige (natuurlijke) haarscheuren opengaan. Als het reservoirgesteente kalkhoudend is kan er ook gekozen worden om zuur mee te pompen om een deel van het gesteente op te lossen. Daarna kan het geothermische water dan makkelijker naar de productieput stromen, of vanuit de injectieput het reservoir in.

De eigenschappen van het gesteente (diepte/druk, fysische en chemische eigenschappen) bepalen de precieze behandeling en samenstelling van de vloeistof.  De behandeling is afhankelijk van de ondergrond, maar bestaat altijd uit de volgende stappen:

1. Men maakt onderin de put gaten in de filterbuis (die al wel kleine openingen bevat) en in het omringende gesteente.
2. Vloeistof (water en toevoegingen, zie verderop voor de samenstelling) wordt onder druk in het gesteente geperst om nieuwe haarscheuren te vormen, of bestaande      scheuren te openen. Er kan ook zuur aan het water worden toegevoegd om een deel van het gesteente op te lossen.
3. Eventueel wordt tot 10% zand of keramische korrels (‘proppant’) bij de vloeistof gemengd.
4. De vloeistof wordt voor zover mogelijk uit de put teruggepompt. De vloeistof gaat naar een verwerkingsbedrijf. Het zand of de keramische korrels blijven achter om de scheuren open te houden.

De eigenschappen van het gesteente (diepte/druk, fysische en chemische eigenschappen) bepalen de precieze behandeling en samenstelling van de vloeistof. Fracken is dus maatwerk, en de operator moet hiervoor een werkplan indienen bij de toezichthouder Staatstoezicht op de Mijnen (SodM). Het zal alleen worden toegepast na akkoord van de vergunningverlener (Ministerie van Economische Zaken en Klimaat) en van de toezichthouder (SodM).

×

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.