Geothermie

• een aardwarmtebron en -installatie;
• een warmtenet om de warmte te vervoeren;
• een warmtepomp om de warmte op te waarderen.

Hoe dieper je in de ondergrond boort, hoe hoger de temperatuur: op 1 kilometer diepte is de temperatuur ongeveer 40 °C en op 2 kilometer diepte ongeveer 70 °C. Deze middentemperatuur (ongeveer 70 °C) is lager dan de temperatuur van de meeste warmtenetten. Woningen moeten dan worden geïsoleerd of de radiatoren moeten worden aangepast. Soms is de ondergrond geschikt om hogere temperaturen (90 °C of meer) te leveren. Op dit moment gebruiken vooral kassen en (utiliteits)gebouwen geothermie.

Om het warme water te kunnen winnen, boort een boorbedrijf een productieput en een injectieput. Vanuit de productieput pompt het bedrijf het water omhoog. Een warmtewisselaar haalt de warmte eruit en vervoert die naar het warmtenet. Het afgekoelde water gaat via de injectieput terug in dezelfde diepe aardlaag. Doordat de putten in de ondergrond op 1,5 tot 2 kilometer afstand van elkaar staan, koelt de warmwaterbron niet te snel af. De putten samen heten een doublet.

Afhankelijk van de diepte en capaciteit van de bron levert geothermie warmte voor 4.000 tot 10.000 woningen. Geothermie is vooral geschikt voor de minimale hoeveelheid warmte die een groot deel van het jaar nodig is. Zo kan de bron continu aanstaan, vrij constant warmte leveren, en blijven de kosten beperkt. Er is een back-up installatie nodig voor koude perioden en tijdens onderhoud. 

Of geothermie mogelijk is, hangt af van de bodemgesteldheid en -samenstelling. In de ondergrond moet een watervoerende laag zijn met een voldoende hoge temperatuur. Een laag die voldoende dik en waterdoorlatend is om water uit te pompen. De boorlocatie neemt bovengronds: 0,6 tot 1 hectare (1 à 1,5 voetbalveld) in beslag. De installatie neemt 0,5 voetbalveld aan oppervlakte in beslag.

Geothermie is een hernieuwbare CO₂-vrije energiebron: de gebruikte warmte wordt vervangen door warmte die vrijkomt uit processen in het binnenste van de aarde. De geothermiepompen gebruiken elektriciteit om het water op te pompen en te injecteren. Het formatiewater kan kleine hoeveelheden opgelost aardgas bevatten dat mee kan komen bij de productie. Dit gas wordt doorgaans gebruikt in een gasketel voor extra verwarming van het water. Dat leidt wel tot CO₂-uitstoot. Het gas kan ook met het retourwater terug in de bodem worden gebracht. 

Door de aardwarmteproductie koelt de ondergrond rond de injectieput op de lange termijn (30-40 jaar) af. Als de watertemperatuur te ver daalt en de productie stopt, kan mogelijk vanaf dezelfde locatie een nieuwe put worden geboord. Het opnieuw opwarmen van de bron duurt tientallen jaren.

Het opgepompte water kan erg zout zijn, maar wordt nadat de warmte is onttrokken door een warmtewisselaar teruggepompt in de oorspronkelijke laag. Het is belangrijk dat het zoute formatiewater niet in contact komt met het (zoete) grondwater. Omdat het opgepompte water teruggepompt wordt, blijven de volumeverschillen in de ondergrond klein en is er geen bodemdaling. Het seismisch risico is laag voor goed doorlatende lagen die wegblijven van actieve breukzones. Bij actieve breukzones is meer onderzoek nodig.

Gebouweigenaar/bewoner

Geothermiewarmte wordt geleverd via een warmtenet, dus er is een warmtenetaansluiting nodig. De woningeigenaar betaalt meestal een eenmalige bijdrage aansluitkosten (BAK) om aangesloten te worden. De eigenaar/bewoner gaat een leveringscontract aan met de warmteleverancier. Dit valt in de regel onder de warmtewet. In de woningen zijn mogelijk aanpassingen nodig, zoals extra isolatie.

Exploitant geothermiebron en warmtenet

Voor de geothermiebron (operator) en het warmtenet is een exploitant nodig. Dat kan één partij zijn, een nieuwe partij of de gemeente in samenwerking met die partij. Het boren van een geothermiedoublet vraagt minstens een investering van € 15 tot 20 miljoen. 

Gemeente

Verschillende gemeenten zoeken naar partijen die de exploitatie van een geothermiebron en een warmtenet willen oppakken. De uitgaven van een gemeente hangen af van de rol in de exploitatie van de bron en van het warmtenet. Als er voor andere stakeholders een interessante businesscase is, kan de rol van de gemeente beperkt blijven tot regiehouder.

Vergunningverlener 

De operator die het geothermiedoublet aanlegt en exploiteert staat onder toezicht van het Staatstoezicht op de Mijnen (SodM), om schade aan de omgeving te voorkomen. Geothermie valt onder de mijnbouwwet, met het ministerie van Klimaat en Groene Groei (KGG) als bevoegd gezag. Het SodM adviseert KGG over risico’s en controleert of afspraken worden nagekomen.

Netbeheerder

Voor de netbeheerder van elektriciteit verandert er niets. Een gasnet wordt mogelijk geleidelijk afgeschaft.

Onze ondergrond heeft voldoende energie voor de hele warmtevraag. Het gebruik is beperkt, omdat de warmte moeilijk bereikbaar en duur is. MT-warmtenetten vragen grote investeringen, terwijl pas na het boren duidelijk is hoeveel warmte de bron kan leveren. Vanwege onzekerheden in de ondergrond kun je boringen verzekeren. De Stimulering Duurzame Energieproductie en Klimaattransitie kan de ‘onrendabele top’ wegnemen. 

Bedrijfsfinanciering en projectfinanciering zijn de 2 meest gebruikte financieringsmethoden. Bij bedrijfsfinanciering beschikt een onderneming zelf over de middelen of de onderneming vraagt een lening aan, waarbij de hele onderneming het onderpand van deze lening is. Bij projectfinanciering zorgt het project voor financiering. Het project staat apart van het bedrijf.

In Nederland zijn ongeveer 37 werkende geothermiebronnen, geothermie is nog in ontwikkeling:

• Bedrijven onderzoeken of ultradiepe geothermie door hogere temperaturen bestaande hogetemperatuurwarmtenetten of industriële warmtevragers van warmte kunnen voorzien.
• Bedrijven kijken ook naar minder diepe boringen. Dit is goedkoper, maar de temperatuur is lager. Een warmtepomp moet de temperatuur verhogen of een LT-net moet het opgepompte water gebruiken.
• Om de wetgeving passender te maken, heeft het Rijk de Mijnbouwwet aangepast. Zo is de deelname van Energiebeheer Nederland (EBN) verplicht. Hierdoor zijn er minder financiële en technische risico’s, en het vergroot de kennis- en kapitaalsbasis van geothermiebedrijven.
• Innovaties zijn in ontwikkeling die aardwarmte goedkoper maken: nieuwe boormethoden en nieuwe verbuizing van de geothermieputten.

• Aardwarmte | Ammerlaan
• Geothermie Gemeente Zwolle | Zwolle
• Haagse Aardwarmte - Leyweg | Haagse Aardwarmte 
• Geothermie in Leeuwarden | Warmte van Leeuwarden
• Eavor Loop Tilburg | Eavor
• Meer bestaande geothermie-installaties | Geothermie Nederland

• Duurzaamheid van geothermie | TNO
• Mijnwater: Circulair energienetwerk van de toekomst | Mijnwater
• Regionale potentie van geothermie | ThermoGIS 
• Meer informatie over ultradiepe geothermie | Energiebeheer Nederland
• Aardwarmte | Alles over aardwarmte