Bodemenergie (Warmte koude opslag)

Beschrijving

Warmte koude opslag (WKO) is een techniek waarmee aanzienlijk kan worden bespaard op kosten voor verwarming en koeling van gebouwen. Doordat hierdoor minder gas en olie wordt verbruikt, levert het ook een relevante vermindering op van CO₂ uitstoot. Voor veel overheden een interessante techniek om klimaat- en duurzaamheidsdoelstellingen te bereiken. Maar ook financieel is het interessant voor initiatiefnemers: bij nieuwbouw wordt het tegenwoordig door de relatief lage terugverdientijd bijna standaard als techniek overwogen.

Open systemen

Kenmerkend voor deze techniek is dat grote hoeveelheden grondwater in watervoerende lagen worden verpompt, over het algemeen heen en weer tussen zomer- en winterseizoen (zie figuur). Hierbij kan het ondergrondse ruimtegebruik (veel) groter zijn dan het bebouwde perceel. In gebieden met een hoge bouwdichtheid kunnen deze systemen elkaar daardoor technisch (ver)hinderen. Daarnaast vinden lokaal en periodiek grondwaterstandveranderingen plaats en wordt het grondwater lokaal enkele graden warmer of kouder dan gemiddeld. Dit maakt een check op extra wateroverlast en andere vormen van grondwatergebruik noodzakelijk.

Plaatsing van een WKO systeem binnen een mobiele grondwaterverontreiniging kan leiden tot een versnelde vermenging van verontreinigd en schoon water. Tijdige bewuste combinatie en een gebiedsgerichte benadering kan echter leiden tot concepten waarbij WKO bijdraagt aan sanering of beheersing van mobiele verontreinigingen.

Bodemwarmte wisselaar

Bodemwarmtewisselaars zijn gesloten leidingssystemen in de grond met daarin water of een (antivries) mengsel, waarmee warmte en/of koude uit de bodem gehaald wordt. Het mengsel krijgt in de bodem een temperatuur van zo'n 12 graden en kan hierdoor gebruikt worden voor het verwarmen (winter) of koelen (zomer) van gebouwen. Met deze systemen wordt bespaard op de hoeveelheid energie. Over het algemeen is de warmtevraag voor woningen hoger dan de koudevraag. Wanneer systemen niet goed gedimensioneerd zijn kan dit op termijn leiden tot zodanige afkoeling dat het systeem niet overal meer werkt. Vooral in woonwijken met een dichte bebouwing en relatief trage grondwaterstroming is dit risico aanwezig. Bodemwarmtewisselaars hebben een lengte van enkele tientallen tot honderden meters nodig om warmte/koude goed uit te kunnen wisselen met het bodempakket.

Deze afstand kan oppervlakkig in lussen worden aangebracht, of met enkele diepe boringen. Aangezien deze techniek met name interessant is voor woningen wordt deze tegenwoordig ook veelvuldig in nieuwe woonwijken toegepast. Iedere woning krijgt dan zijn eigen leiding met bijbehorende boring. Door deze boringen kunnen scheidende lagen in de ondergrond worden doorboord. Dit kan leiden tot bedreiging van dieper liggende voorraden schoon grondwater door kortsluitstromen. Omdat het gesloten systemen betreft is er verder weinig directe interactie met eventueel aanwezige grondwaterverontreiniging. Wel moet bij hoge gehalten verontreinigingen worden opgepast dat materiaal niet wordt aangetast. De AMvB bodemenergie regelt dat dit soort systemen wordt gemeld bij de gemeente.

Push, pull of beide?

Push

Nadelige effecten op verontreiniging in de vorm van extra verspreiding moet in het kader van de Wet bodembescherming tegengegaan worden. In een gebiedsgericht plan (of masterplan) wat ook bodemenergie meeneemt als oplossing kunnen effecten en oplossingen nader worden onderbouwd. Hierdoor kan meer ruimte worden gecreëerd voor verspreiding van verontreiniging en toepassing van WKO.

Op grond van de wet bodembescherming moet de kwaliteit van diepere grondwaterlagen beschermd worden door risico op kortsluitstromen en/of lekkage te voorkomen. Zeker bij grootschalige toepassing is een gebiedsgerichte analyse noodzakelijk

Pull

Stimulering, facilitering en ruimtelijke maximalisatie van WKO gebruik draagt bij aan lokale klimaat- en duurzaamheidsambities. Door als overheid de randvoorwaarden en de ruimtelijke invulling hiervan te regelen wordt bedrijven een extra vestigingsmotief geboden.

Door slimme inzet en positionering van WKO kan een maximaal rendement op energiebesparing bereikt worden én een betaalbare en beheersbare oplossing bereikt worden voor grondwaterkwaliteitsproblemen.

Onder de juiste omstandigheden zijn bodemwarmtewisselaars duurzame systemen waarmee bewoners geld kunnen besparen en samen met de gemeente kunnen werken aan energiebesparing en vermindering van CO2 uitstoot. Om bewoners op termijn niet in de kou te laten zitten en de bedrijfszekerheid van bodemwarmtewisselaars op langere termijn te kunnen garanderen, kan de gemeente bij de projectontwikkelaar aansturen op een duurzaam systeemontwerp wat rekening houdt met de lange termijn eigenschappen van ondergrond en grondwaterstroming in een groter gebied dan alleen de individuele woning.

Belanghebbenden

Gemeente

1. Is op grond van het wijzigingenbesluit Bodemenergie bevoegd gezag voor gesloten systemen.
2. Heeft een belang bij betrokkenheid bij en voortgang van WKO-toepassingen.
3. Vanuit het taakveld water is voor open systemen een check wenselijk op eventuele toenemende wateroverlast in stedelijk gebied..
4. Vanuit het taakveld bodem kan een belang tot betrokkenheid zijn vanuit een beheersbare situatie en controle op verspreiding van verontreinigingen.

Provincie

1. Is op grond van het wijzigingsbesluit Bodemenergie (verwerkt in Waterwet) bevoegd gezag voor open systemen (WKO).
2. Stelt het grondwaterbeschermingsbeleid.
3. Heeft vaak eigen programma's voor stimulering van duurzame energie en ambities op het vlak van klimaatmitigatie.

Grondeigenaren

1. Hebben belang bij korte en heldere procedures.
2. Hebben belang bij zo min mogelijk risico's voor aansprakelijkheid en zo min mogelijk gebruiksbeperkingen als gevolg van verontreiniging.
3. Hebben belang bij kostenbesparing op onder andere onderzoeksverplichtingen.
4. Hebben belang bij een energie- en kostbesparend systeem dat ook op de lange termijn duurzaam en betrouwbaar is.

Samenhang met andere factsheets

• Beschermen diepere grondwaterlagen
• Bedrijventerrein
• Woonwijken

Publicaties

• Handleiding BOEG: Informatie over de diverse bodemenergiesystemen en de interferentie met verontreinigingen (NVOE, 2010)
• Handreiking masterplannen Bodemenergie (SKB, 2011)
• AMvB Bodemenergie: afwegingskader voor de ordening van bodemenergiesystemen in de ondergrond
• Organisatie en financiering gebiedsgericht grondwaterbeheer (Uitvoeringsprogramma Bodemconvenant, mei 2011) (pdf, 2.8 MB)

Website

• Meer met Bodemenergie - Kennisplatform voor onderzoek naar bodemenergie
• Alles over WKO - juridische, technische en beleidsinformatie over bodemenergie
• WKO tool - geeft inzicht in potentie van toepassing bodemenergie
• Ggb tool - Geeft inzicht in potentie van gebiedsgerichte aanpak

Praktijkvoorbeelden

• Utrecht heeft een Gebiedsgerichte benadering uitgewerkt die juridisch gezien een gefaseerde clusteraanpak (voor Stationsgebied en omgeving) combineert met gebiedsgericht beheer op langere termijn waarbinnen ook Warmte en Koude Opslag mogelijk is.
• Gouda, Goudse Poort: hier is een masterplan uitgewerkt dat maximaal gebruik mogelijk moet maken voor toepassing van open bodemenergiesystemen.

Figuren