Geothermische nadelen
Geothermische energie (geothermische warmte) wordt genoemd als het duurzame alternatief voor aardgas. Maar is dat echt zo? Worden onze grondwatervoorraden bijvoorbeeld goed beschermd bij deze oprukkende bodemactiviteiten? De voor- en nadelen van aardwarmte en aardwarmte.
Wat is geothermie precies?
Geothermische energie is de wetenschappelijke naam voor aardwarmte. Er wordt onderscheid gemaakt tussen twee soorten: ondiepe aardwarmte (tussen 0 – 300 meter) en diepe aardwarmte (tot 2500 meter in de grond).
Wat is ondiepe geothermie?
Niels Hartog, onderzoeker bij KWR Watercycle Research: Ondiepe aardwarmte bestaat uit systemen die seizoenswarmte en koude opslaan, zoals bodemwarmtewisselaarsystemen en warmte-koudeopslag (WKO). In de zomer wordt warm water uit de ondiepe ondergrond opgeslagen voor verwarming in de winter, in de winter wordt koud water opgeslagen voor koeling in de zomer. Deze systemen worden voornamelijk gebruikt in stedelijke gebieden en in woonwijken.
Wat zijn ‘open’ en ‘gesloten’ systemen?
Hartog: Een bodemwarmtewisselaarsysteem is een gesloten systeem. Hier wordt thermische energie uitgewisseld over de wand van een buis in de grond. Bij een WKO wordt warm en koud water opgepompt en opgeslagen in de bodem. Omdat hier actief water uit de zandlagen de bodem in wordt gepompt, wordt dit ook wel open systemen genoemd.
Wat is diepe geothermie?
Bij diepe geothermie wordt een pomp met water van 80 tot 90 graden uit de bodem gehaald. In de diepe ondergrond is het warmer, vandaar de term geothermie. Dat kan het hele jaar door, want de seizoenen hebben geen invloed op de temperatuur in de diepe ondergrond. De glastuinbouw is hier zo'n tien jaar geleden mee begonnen. Nu wordt steeds meer gekeken hoe diepe aardwarmte ook in bewoonde gebieden kan worden ingezet als alternatief voor gas.
Diepe geothermie wordt genoemd als alternatief voor gas
Is het een oneindige bron van energie?
Diepe geothermie is niet per definitie een oneindige energiebron. De warmte wordt uit de bodem gehaald en deze wordt telkens gedeeltelijk aangevuld. Na verloop van tijd kan het systeem minder efficiënt worden. Qua CO2-uitstoot is het veel duurzamer dan het gebruik van fossiele brandstoffen.
Aardwarmte: voordelen
- Duurzame energiebron
- Geen CO2-uitstoot
Aardwarmte: nadelen
- Hoge bouwkosten
- Klein risico op aardbevingen
- Risico's van grondwaterverontreiniging
Wat is de invloed van aardwarmte op de drinkwatervoorziening?
Grondwatervoorraden die worden gebruikt voor de productie van drinkwater bevinden zich op diepten tot 320 meter in de bodem. Deze voorraden worden beschermd door een tientallen meters diepe kleilaag. Bij geothermie wordt water (dat niet voor drinkwaterproductie wordt gebruikt) verdrongen of worden vloeistoffen in de bodem gepompt.
Voor dergelijke systemen is boren in de grond vereist. Omdat geothermische activiteiten vaak op honderden meters plaatsvinden, kan het nodig zijn om door grondwatervoorraden te boren. Hartog heeft in een KWR-rapport uit 2016 een aantal risico's voor de grondwatervoorziening op een rij gezet:
Geothermie: drie risico's voor drinkwater
Risico 1: Het boren gaat niet goed
Het boren van grondwaterpakketten door onvoldoende afdichting van scheidingslagen kan grondwaterverontreiniging veroorzaken. Ook boorslib met mogelijk verontreinigde stoffen kan een watervoerende laag (aquifer) of grondwaterpakketten binnendringen. En verontreinigingen in de ondiepere ondergrond kunnen door het binnendringen van een beschermlaag onder deze laag terecht komen.
Risico 2: Grondwaterkwaliteit verslechtert door restwarmte
De mate van warmteafgifte van de put kan leiden tot veranderingen in de grondwaterkwaliteit. Grondwater mag niet warmer zijn dan 25 graden. Welke kwaliteitsveranderingen kunnen optreden is onbekend en waarschijnlijk sterk locatieafhankelijk.
Risico 3: Vervuiling door oude olie- en gasbronnen
De nabijheid van oude verlaten olie- en gasbronnen bij de injectieput van geothermische systemen leidt tot een risico voor het grondwater. Oude putten kunnen beschadigd of onvoldoende afgesloten zijn. Hierdoor kan formatiewater uit het geothermische reservoir via een oude put opstijgen en in het grondwater terechtkomen.
Bij elke vorm van geothermie zijn er risico's voor drinkwaterbronnen
Geothermie: niet in drinkwatergebieden
Bij diepe geothermie maar ook bij de ondiepe thermische systemen zijn er dus risico's voor de grondwatervoorraden die we gebruiken als bron voor drinkwater. De drinkwaterbedrijven, maar ook het SodM (Staatstoezicht op de Mijnen) zijn daarom kritisch op mijnbouwactiviteiten zoals diepe geothermie in alle drinkwaterwingebieden en gebieden met strategische grondwaterreserves. Provincies hebben daarom thermische en geothermische energie uitgesloten in beschermingsgebieden en boorvrije zones rond bestaande winningslocaties. Het Rijk heeft deze uitsluiting van aardwarmte in drinkwatergebieden opgenomen in de (ontwerp)visie Substraatstructuur.
Duidelijke regels en strenge eisen vereist
Voor ondiepe aardwarmte, oftewel de WKO-installaties, wordt gewerkt aan duidelijkere regels en strengere eisen voor een vergunning voor aardwarmteinstallaties. Hartog: Zo voorkom je dat er cowboys op de markt komen en geef je goede bedrijven de kans om in overleg met de provincie en het lokale drinkwaterbedrijf elders een betrouwbaar en veilig systeem op te bouwen.
‘Veiligheidscultuur een probleem’
Maar bij diepe geothermie zijn er nog geen duidelijke regels. Daarnaast maken drinkwaterbedrijven zich zorgen over de veiligheidscultuur in de aardwarmtesector. Volgens een rapport van het SodM is dit niet goed en ligt de focus niet zozeer op veiligheid, maar eerder op kostenbesparing.
Er wordt niet gespecificeerd hoe de monitoring moet worden geregeld
'Monitoring niet goed geregeld'
Het gaat er vooral om hoe je de boor- en putconstructie uitvoert, zegt Hartog. Het gaat erom waar je boort, hoe je boort en hoe je een gat afdicht. Ook het materiaal van de putten en de hoeveelheid wanden zijn van belang. Het systeem moet zo waterdicht mogelijk zijn. Volgens de critici is dit precies het probleem. Om aardwarmte veilig uit te voeren is een goede monitoring nodig, zodat eventuele problemen gesignaleerd kunnen worden en er snel gehandeld kan worden als er iets misgaat. De regels geven echter niet aan hoe dit toezicht moet worden ingericht.
Is ‘veilige’ aardwarmte mogelijk?
Absoluut, zegt Hartog. Het is niet een kwestie van het een of het ander, het is vooral hoe je het doet. Het is belangrijk om drinkwaterbedrijven bij de ontwikkeling te betrekken. Ze beschikken over een schat aan kennis over de bodem. Zo weten ze precies wat er nodig is om de grondwatervoorraden goed te beschermen.
provinciale samenwerking
Op meerdere gebieden werken de Provincie, drinkwaterbedrijven en producenten van aardwarmte al intensief samen voor goede afspraken. Zo is er in Noord-Brabant een ‘green deal’ gesloten waarin onder meer staat waar ondergrondse activiteiten wel en niet mogen plaatsvinden. In Gelderland bestaat een vergelijkbare samenwerking.
‘Samen werken aan een oplossing’
Volgens Hartog zit er niets anders op dan een goede samenwerking tussen alle betrokken partijen. We willen van gas af, duurzame energie opwekken en tegelijkertijd beschikken over hoogwaardig en betaalbaar kraanwater. Dat kan, maar dan moeten we constructief samenwerken en geen onderlinge strijd aangaan. Dat is contraproductief. In een nieuw onderzoeksprogramma kijken we nu hoe waterkennis sectorbreed kan worden ingezet in de circulaire economie.
Snelle groei
De gas- en energietransitie in Nederland gaat momenteel in hoog tempo. Voor ondiepe open geothermische systemen wordt een forse groei voorspeld: momenteel zijn er 3.000 open bodemenergiesystemen, in 2023 moeten dat er 8.000 zijn. Waar ze precies heen moeten, is nog niet bekend. Ook voor de toekomstige aan te wijzen drinkwatervoorziening zijn aanvullende grondwaterreserves nodig. Provincies en drinkwaterbedrijven onderzoeken daarom hoe beide ruimteclaims kunnen worden gerealiseerd. Functiescheiding is het uitgangspunt.
Aanpassing vereist
Volgens Hartog hebben de kennis die de afgelopen jaren is opgedaan en de gemaakte afspraken gezorgd voor een soort landelijke blauwdruk. Vervolgens kijk je per locatie naar de specifieke eisen van een aardwarmtesysteem. De ondergrond is overal anders en de kleilagen verschillen in dikte.
Duurzaam, maar niet zonder risico
Tot slot benadrukt Hartog dat we onze ogen niet moeten sluiten voor mogelijke negatieve effecten op het milieu. Ik vergelijk het vaak met de opkomst van een elektrische auto: een duurzame ontwikkeling, maar je kunt er toch iemand mee raken. Kortom, dat de ontwikkeling in brede zin en op langere termijn positief is, betekent niet dat er geen gevaren zijn.
Inhoud
- Geothermische nadelen
- Wat is geothermie precies?
- Wat is ondiepe geothermie?
- Wat zijn ‘open’ en ‘gesloten’ systemen?
- Wat is diepe geothermie?
- Is het een oneindige bron van energie?
- Aardwarmte: voordelen
- Aardwarmte: nadelen
- Wat is de invloed van aardwarmte op de drinkwatervoorziening?
- Geothermie: drie risico's voor drinkwater
- Risico 1: Het boren gaat niet goed
- Risico 2: Grondwaterkwaliteit verslechtert door restwarmte
- Risico 3: Vervuiling door oude olie- en gasbronnen
- Geothermie: niet in drinkwatergebieden
- Duidelijke regels en strenge eisen vereist
- ‘Veiligheidscultuur een probleem’
- 'Monitoring niet goed geregeld'
- Is ‘veilige’ aardwarmte mogelijk?
- provinciale samenwerking
- ‘Samen werken aan een oplossing’
- Snelle groei
- Aanpassing vereist
- Duurzaam, maar niet zonder risico