Dichtheid van bodemenergiesystemen omhoog voor meer CO2 besparing

Maar de ruimte die er in de bodem is voor de opslag van warmte is beperkt en daarnaast is er ook een trade-off tussen individueel rendement van systemen en de totale energiebesparing van een gebied die groter wordt als er meer systemen kunnen worden geaccommodeerd. Daarom is het belangrijk om vast te stellen hoe de volledige potentie van aquifers op een duurzame manier kan worden benut voor bodemenergie. In dit project wordt onderzocht hoe in drukke gebieden bodemenergie systemen het beste kunnen worden geordend.

Er moet meer energie worden bespaard, dus ook met bodemenergie

Eén van de technieken die een deel van de in het klimaat akkoord beoogde CO2-uitstootreductie moet realiseren is bodemenergie. Recent is in de uitwerking van het energieakkoord vastgesteld dat de bijdrage van bodemenergie aan de levering van duurzame energie moet groeien van 5 PJ in 2015 naar ruim 20 PJ in 2023. Met name van seizoensopslag met open bodemenergiebronnen wordt veel verwacht omdat met deze techniek veel verschillende typen en grootte gebouwen zowel kunnen worden verwarmd als gekoeld.

Maar potentie in de bodem wordt niet optimaal benut

Bodemenergiebronnen cumuleren in steden omdat ze nabij de gebouwen die ze van thermische energie voorzien worden geïnstalleerd. Het probleem is dat er onvoldoende inzicht in, en besef is over, de trade-off tussen individueel rendement en totale CO2-uitstootreductie door toename van aantal bodemenergiesystemen in een bepaald gebied. Door aan de ene kant voorzichtigheid m.b.t. interactie en aan de andere kant claimgedrag wordt er geen energie opgeslagen in grote delen van de bodem in binnensteden, en daarmee onbenut gelaten voor energiebesparing. Terwijl juist in deze drukke gebieden elke m3 bodem moet worden ingezet om de energiebesparingsdoelen te halen. Door meer systemen toe te laten kan het individuele rendement van de systemen dalen, maar zolang dat opweegt tegen de extra energiebesparingen die het toevoegen van extra systemen oplevert is dat dus wel slim om te doen.

Er zijn nu al vele gebieden waar “geen plek” is voor nieuwe bodemenergiesystemen

Ondanks dat pas 1% van alle utiliteitsgebouwen in Nederland een bodemenergiesysteem heeft, zijn er nu al meer dan 50 gebieden waar maatregelen moeten worden genomen (masterplannen/interferentie gebieden) om alle bodemenergiesystemen te kunnen accommoderen. Op de korte termijn gaat dit een steeds groter knelpunt worden want meer en meer gebieden raken “vol”. Om hier op te kunnen anticiperen en niet overal complexe masterplannen voor te hoeven opstellen is het van belang dat systemen die nu worden geïnstalleerd rekening houden met veranderende omstandigheden naarmate meer van hun buren ook bodemenergie gaan gebruiken. Daarom moet helder zijn hoe de potentie voor bodemenergie in drukke gebieden zo optimaal mogelijk wordt benut.

Met inzicht in het effect van verhogen van dichtheid worden nieuwe randvoorwaarden vastgesteld waarbinnen de bodem kan worden geëxploiteerd

In dit onderzoek wordt uitgezocht binnen welke randvoorwaarden en kaders het gebruik van de bodem met bodemenergiesystemen kan worden geïntensiveerd zodat de bijdrage aan de CO2 uitstoot-emissiereductie kan worden gemaximaliseerd.
Met heldere grenzen aan dichtheid van bodemenergiesystemen waarbinnen de totale CO2-uitstoot van het gebied wordt geminimaliseerd, kan een bevoegd gezag vervolgens eenvoudig sturen op het benaderen van deze grens/voorkomen van overschrijding van deze grens. In dit onderzoek worden deze grenzen (bijv. aantal vergunde m3/m2) vastgesteld.
Daar is een deel theoretisch/modelmatig onderzoek voor nodig, maar we kijken ook naar praktijksituaties, hoe ga je om met gevestigde belangen (bestaande vergunningen) en hoe kom je van de huidige suboptimale situatie naar maximalisatie van geactiveerd bodemvolume? Daarnaast loopt ook een onderzoek naar het monitoren van warmte en koude in de bodem in drukke gebieden op basis waarvan beheer en governance kan worden geoptimaliseerd. Er zit ruime overlap in de project partners van beide projecten wat de onderlinge uitwisseling moet vergemakkelijken.

De uitkomsten is de optimale dichtheid van bodemenergie systemen en sturingsmogelijkheden voor optimaal bodemgebruik met bodemenergie

Nieuwe normen en sturingsmogelijkheden met betrekking tot dichtheidsparameters voor open bodemenergiesystemen. Deze zijn direct toepasbaar in de dagelijkse praktijk en zouden kunnen worden verankerd. De dichtheidsparameters geven tevens inzicht in het extra potentieel dat benut kan worden.

Boven aanzicht van de temperatuurverdeling in een aquifer die wordt gebruikt voor bodemenergie.