Volop aardwarmte, waar kunnen we het goed uit de bodem halen?
Onder onze voeten, diep in de grond, zit een duurzame bron aan warmte verstopt: heet water. Dit water kan in de toekomst naar schatting een kwart van onze woningen verwarmen. Waar kunnen we dit vloeibare goud goed uit de grond halen? Energie Beheer Nederland (EBN) brengt het in kaart met seismisch onderzoek en onderzoeksboringen. De eerste onderzoeksboring vindt op dit moment plaats. “Iedere morgen klappen we vol spanning onze laptop open.”
In Ouder-Amstel, op een steenworp afstand van de Johan Cruijff ArenA, staat een opmerkelijk bouwwerk op een stuk grond ter grootte van twee voetbalvelden. Het is een boortoren, waarmee twaalf weken lang dag en nacht de diepte in wordt geboord.
“We zitten op dit moment op zo’n 1.800 meter diepte”, zegt SCAN Boringen-projectleider Reinout Storm. “De komende dagen boren we nog tot bijna 2.300 meter. We meten onder meer de poreusheid van het gesteente en de dikte van de bodemlagen. Ook nemen we monsters. Onlangs hebben we nog een stuk gesteentekern naar boven gehaald met een lengte van 80 meter. In het lab keren we dat binnenstebuiten.”
De onderzoeksboring in Ouder-Amstel is een nieuwe fase in het SCAN-onderzoek. Met dit onderzoek brengen we met subsidie van de overheid het aardwarmtepotentieel van de Nederlandse ondergrond in kaart. Doel is om erachter te komen waar aardwarmte gebruikt kan worden voor het verwarmen van woningen en gebouwen. “Aardwarmte is niet nieuw, met name in de tuinbouw wordt het al een tijd gebruikt”, zegt Marten ter Borgh, onderzoeksleider SCAN. “Maar de toepassing voor bijvoorbeeld een woonwijk is wel relatief nieuw. Eén bron kan duizenden woningen van warmte voorzien.”
Aangesneden taart
Aardwarmte is interessant als het water dichtbij zo’n wijk goed naar boven te halen is. Dat kan als de bodemlagen makkelijk water doorlaten. “Onze bodem bestaat uit veel lagen”, zegt Marten. “Zandsteen, kleisteen, kalksteen, noem maar op. In een aantal delen van Nederland kennen we de samenstelling van die bodem al heel goed. Vooral op plaatsen waar ooit naar olie en gas is gezocht, zoals in Zuid-Holland en Friesland. Maar er zijn ook veel witte vlekken. SCAN vult de kaart verder in.”
In eerste instantie gebeurt dit via seismisch onderzoek. Marten: “Dat werkt als een echo bij bijvoorbeeld een zwangerschap. We sturen geluidsgolven de grond in en de aardlagen kaatsen die golven terug. De hoeveelheid tijd die dit in beslag neemt, geeft een beeld van de lagen en de structuren. Vergelijk het met een taart: als die aangesneden is, zie je ook goed de verschillende lagen waaruit de taart is opgebouwd.”
Primeur voor Energie Beheer Nederland
Met het seismisch onderzoek zijn inmiddels grote delen van Nederland in kaart gebracht. Marten: “We weten nu welke gebieden kansrijk zijn voor aardwarmte. Maar er is aanvullend onderzoek nodig om te bepalen of een bodem ook echt geschikt is om water naar boven te halen.”
Dat gebeurt via een onderzoeksboring. Dit is een voor EBN volledig nieuwe discipline – nooit eerder deden we als bedrijf zelf boringen. Reinout Storm is bij EBN aan boord gehaald om dit in goede banen te leiden. “Ik heb een achtergrond in civiele techniek en een kleine twintig jaar ervaring met het boren van putten. Dat is mijn passie, ik vind het fantastisch om te doen. In het team zitten nog meer medewerkers die ervaring hebben met boren. Dus voor EBN is het nieuw, maar voor de mensen in ons team zeker niet.”
Onze taak is om er een geoliede machine van te maken waarbij veiligheid voorop staat
Reinout Storm
Project Lead SCANEUR 90 miljoen
Reinout en zijn team zijn verantwoordelijk voor het hele project: van de aanvraag van de vergunningen tot en met ontwerp en bouw van de locatie en de uitvoering van de onderzoeksboringen. “Het is een complex traject, waarbij veel partijen betrokken zijn”, zegt hij. “We hebben rond de zestig contracten afgesloten, waarvan vijfentwintig via een publieke Europese aanbesteding tot stand gekomen zijn. Onze taak is om er een geoliede machine van te maken waarbij veiligheid voorop staat. Want behalve opdrachtgever zijn wij ook uitvoerder.
EBN heeft in totaal EUR 90 miljoen subsidie gekregen voor de onderzoeksboringen. “Daarmee kunnen we naar verwachting zes of zeven putten boren”, zegt Reinout. In het putontwerp is data acquisitie leidend, de put wordt ontworpen op basis van de data die we boven water willen krijgen.”
Tien kansrijke gebieden
De huidige onderzoeksboring levert niet alleen waardevolle data op voor deze specifieke plaats, maar ook voor toekomstige boringen. Reinout: “We leren veel van de ervaringen die we nu opdoen. Dat helpt ons bij volgende SCAN putten om het ontwerp te verfijnen en kostenefficiënter te werken. We begonnen zogezegd met kruipen, inmiddels lopen we, straks willen we kunnen rennen.”
De tweede onderzoeksboring staat gepland in het voorjaar van 2024. Vanaf die boring is het de planning om aan één stuk door te gaan en de putten zogenoemd back-to-back te boren. “We hebben nu tien kansrijke gebieden geselecteerd en in zeven van die gebieden hebben we geschikte locaties gevonden waar we kunnen gaan boren als alle vergunningen rond zijn”, vertelt Marten. Er zijn vergunningen in voorbereiding en deels al in procedure voor onderzoeksboringen in de omgeving van Heijningen en Bernheze (NB), Ede, Zwanenburg (NH), Eindhoven en Apeldoorn.
Na de onderzoeksboring brengt het team de boorlocatie weer terug in de oude staat. Eén onderzoeksboring duurt drie tot zes maanden. Alhoewel, je kan nooit vooraf voorspellen wat je tegenkomt bij een boring, vandaar: “Het duurt zolang het duurt”, aldus Reinout.
De voordelen van aardwarmte
De boringen in Ouder-Amstel hebben al veel data opgeleverd. “Iedere morgen klappen we vol spanning onze laptop open om te kijken welke data nu weer boven water gehaald zijn”, zegt Marten. “De bevindingen komen tot nog toe redelijk overeen met de conclusies van het seismisch onderzoek. Maar er zijn nog veel data en analyses nodig om een goede afweging te kunnen maken of de bodem geschikt is voor de winning van aardwarmte.”
Hij hoopt dat de uitkomsten van de onderzoeksboringen straks leiden tot het realiseren van een productielocatie en de winning van aardwarmte. “Het grootste deel van de energierekening gaat naar warmte. Aardwarme is daardoor belangrijk in de energietransitie, want er zijn maar weinig duurzame warmtebronnen. Het heeft veel voordelen: het is er altijd, in tegenstelling tot zon en wind. Je kunt het lokaal winnen, want het zit onder onze voeten. De omgeving heeft er weinig last van: er staat een huisje met een pomp, de rest gebeurt onder de grond. En tenslotte is het hartstikke duurzaam, want de aarde maakt constant warmte aan. Fantastisch, toch?”