Hogere dichtheid van bodemenergie-systemen voor meer CO2 besparing
Zo vatten Johan Valstar van Deltares en Marian van Asten van de Provincie Utrecht het onderzoeksproject samen waarin zij participeren in het kader van het Uitvoeringsprogramma (UP) van het Convenant Bodem en Ondergrond 2016-2020.
Naar een hogere
dichtheid van WKO-systemen
Wat
is er nodig om in een gebied waar belangen van gebruikers en vergunningen een
rol spelen, de dichtheid van bodemenergiesystemen te vergroten? Dat onderzoekt
een consortium van Deltares, de Gemeente Utrecht, de RUD Utrecht, de Provincie
Utrecht, BodemenergieNL, IF Technology en KWR. Marian van Asten van de
Provincie en Johan Valstar van Deltares lichten het onderzoek toe. Eén
van de technieken die een deel van de beoogde CO2-uitstootreductie
moet realiseren is bodemenergie.
Met name van warmte-/koudeopslag (WKO) wordt veel verwacht. Met deze techniek
kan een groot aantal verschillende typen en grootte gebouwen zowel worden
verwarmd als gekoeld. Een sterke uitbreiding van het aantal
bodemenergiesystemen vergroot wel mogelijke knelpunten met de andere functies
in de ondergrond, zoals drinkwaterwinning en het beheren en saneren van
grondwaterverontreinigingen. Bovendien kunnen ze elkaar in de weg zitten.
Ongewenste
interferentie
‘WKO-bronnen
nemen vooral binnen de steden toe’, vertellen Marian van Asten en Johan
Valstar. ‘In gebieden met een hoge bebouwingsdichtheid kunnen deze systemen
elkaar ondergronds gaan beïnvloeden. Ze staan daar relatief dichtbij elkaar en
hun ondergronds ruimtebeslag is bovengemiddeld groot, want hoe groter het
gebouw en hoe meer energie er moet worden opgeslagen, hoe groter het
ondergrondse ruimtebeslag. De bestaande regelgeving sluit onderlinge interactie
uit. Hier wordt bij de vergunningverlening aan getoetst. Met als gevolg dat er
ruime afstanden worden aangehouden tussen de bronnen. Dat zorgt voor
kunstmatige schaarste. Daarnaast hebben eigenaren van bodemenergiesystemen een
individueel belang aan een ruime marge in de ondergronds voor hen beschikbare
ruimte. Dat heeft te maken met jaarlijkse variaties en met het gebruik van het
gebouw. Dit leidt ertoe dat gebruikers maar een deel van de ruimte in hun
vergunning gebruiken. Voor gebieden met beperkte ruimte in de ondergrond, maar
met een grote vraag naar bodemenergie, is het belangrijk om de ruimte in de
ondergrond zo doelmatig mogelijk in te zetten. Door aan de ene kant
voorzichtigheid met betrekking tot interferentie en aan de andere kant
claimgedrag worden grote delen van de ondergrond nu onbenut gelaten voor de
toepassing van bodemenergie. Om de energiebesparingsdoelen te halen moet juist
in deze drukke gebieden de ondergrond zo efficiënt mogelijk worden benut om
thermische energie in op te slaan en terug te winnen’, betogen beide
betrokkenen.
Toenemende vraag
De
vraag naar nieuwe WKO-systemen kende tijdens de recessie en de jaren daarna een
dip, maar verwacht wordt dat, mede door het streven naar aardgasloze
verwarming, de vraag snel gaat stijgen. ‘Binnen enkele jaren gaat het hier
geschetste probleem een steeds groter knelpunt worden want meer en meer
gebieden raken “vol”.
Het
project richt zich op de reguliere bodemenergiesystemen tot een diepte van
circa 250 meter. Er zijn drie werkpakketten opgesteld waarbinnen
achtereenvolgens (1) onderzoek wordt gedaan naar het effect van dichtheid op
het individuele rendement, (2) naar de optimale / maximale dichtheid van
systemen in de ondergrond op gebiedsniveau en (3) naar de uiteindelijke scope
van het onderzoek: Hoe kan in een situatie met of zonder gevestigde vergunningen/belangen
de dichtheid van bodemenergiesystemen worden vergroot?
Praktijkstudie in
Utrecht
Het
project, dat nu halverwege is, wordt afgesloten met een case-study: het
Stationsgebied Utrecht Oost. In dit gebied van circa 160 ha bevinden zich ruim
80 bodemenergiebronnen, die gezamenlijk circa 50 procent van de beschikbare
ruimte in de bodem gebruiken. Omdat op het spoor geen bronnen kunnen worden
geplaatst is het ruimtegebruik relatief beperkt. Er is echter geen ruimte meer
voor nieuwe systemen, ondanks dat maar een beperkt deel (ruwweg 25%) van de
gebouwen in het gebied nu is voorzien van bodemenergie. Deze praktijkstudie
moet uitwijzen hoe, met welke criteria en sturingsmiddelen, er systemen kunnen
worden bijgeplaatst en de situatie kan worden geoptimaliseerd.
Resultaten
Het
UP Kennisproject levert naar verwachting niet alleen inzicht op in de toe te
laten mate van verlies van ‘eigen’ warmte/koude in de ondergrond, zonder dat
dit een significant effect heeft op de energiebesparing van een bodemenergiesysteem.
Het moet ook tot meer inzicht leiden in de totale hoeveelheid extra
energiebesparing bij grotere dichtheid van bodemenergiesystemen. En het moet
leiden tot een uniform kader met beoordelingscriteria en sturingsmiddelen voor
bodemenergiesystemen in drukke gebieden, waarmee zowel beleidsmakers en
vergunningverleners als ontwerpers van bodemenergiesystemen eenduidig kunnen
werken.
Voor dit laatste wordt een klankbordgroep opgericht. Belangstellenden kunnen contact opnemen met de projectleider Johan Valstar.