Bekijk de vacatures

Geothermie - Geothermische energie voor de tuinbouw

Geothermie is het gebruiken van energie uit de aarde om kassen, gebouwen en huizen te verwarmen.

VB is marktleider op het gebied van bovengrondse geothermie-installaties om kassen duurzaam te verwarmen.

Ga direct naar:

Wat is geothermie?

Geothermie is het gebruiken van energie uit de aarde om kassen, gebouwen en huizen te verwarmen. Diep in de aarde zit heet water. Met geothermie wordt dat water omhoog gepompt en omgezet in energie. Die energie kan worden gebruikt om kassen, huizen en andere gebouwen te verwarmen. Dit duurzame proces wordt geothermie genoemd.

In deze video vertellen wij je meer over geothermie en welke rol VB heeft gehad in de realisatie van het project Aardwarmte Maasdijk:

Hoe werkt geothermie?

Geothermie begint vanaf 500 meter diepte. In zand- en gesteentelagen bevindt zich daar heet water. Door in de grond te boren kan vanaf die diepte warm water omhoog worden gepompt dat wordt omgezet in energie. Deze geothermische energie wordt ook wel aardwarmte genoemd. 

Hoe dieper de geothermie boringen, hoe warmer het water. De bodemoppervlakte van de aarde is ongeveer 10℃ en per 100 meter wordt het water zo’n 3℃ warmer. Zo is het water op 1 kilometer diepte ongeveer 40℃ en op 2 kilometer diepte al 70℃. In Nederland vinden meerdere geothermieprojecten plaats met boringen tot 2 of zelfs 3 kilometer diepte. In die diepte heeft het water een temperatuur van 70 tot 100℃. Geothermie vanaf 4 kilometer diepte wordt Ultradiepe Geothermie (UDG) genoemd, maar op dit moment zijn in Nederland nog geen UDG projecten. 

Het omhoog pompen van het hete water is een groot project. Meerdere gespecialiseerde bedrijven werken met elkaar samen om het project tot een succes te maken. Zo is VB gespecialiseerd in bovengrondse aardwarmte installaties en vind je onze installaties op meerdere locaties in Nederland. Bekijk onze geothermieprojecten om te zien wat wij zoal hebben gerealiseerd.

Om gebruik te kunnen maken van aardwarmte is in het betreffende gebouw een ontvangststation nodig. Dit wordt ook wel een warmte-unit genoemd. 

Doublet

Om het hete water omhoog te kunnen pompen, worden twee putten diep in de aarde geboord. De productieput en de injectieput. Deze putten samen noemen we een doublet en hebben een belangrijke functie. De productieput pompt het hete water omhoog. Na het omhoog pompen van het hete water, blijft het hete water in een afgesloten circuit. Vervolgens vervoeren warmtewisselaars de warmte vanuit dit circuit over op leidingwater dat wordt vervoerd via het warmtenet. Een verdeelstation vervoert dit verwarmde leidingwater vervolgens naar kassen, huizen en andere gebouwen. Het afgekoelde water wordt weer teruggevoerd naar de aardwarmte-installatie, waar de injectieput het water weer terug de grond in pompt. 

Het begin van de productieput en de injectieput staan bovengronds bij de aardwarmte-installatie slechts enkele meters van elkaar, maar ondergronds staan de uiteindes wel 1,5 tot 2 kilometer uit elkaar. Dit wordt gedaan, zodat het afgekoelde water dat weer terug de aarde in wordt gepompt, de warmwaterbron (reservoir) niet te snel afkoelt. 

Tip: lees meer over wat geothermie is en hoe het werkt

Wist je dat…
Er ook geothermische installaties met drie putten bestaan? Dit wordt een triplet genoemd. 

FINAL Artist Impression 4 internet

VB: Marktleider in geothermie

VB heeft ruim een halve eeuw ervaring in verwarming en het ontwerpen en aanleggen van warmtenetwerken voor de industrie en de glastuinbouw. Wij lopen voorop in de nieuwste toepassingen en technieken en voeren het gehele project zorgvuldig voor u uit. Met de toepassing van restwarmte en geothermie doen we dat zo duurzaam mogelijk.

VB is marktleider in het ontwerp en de realisatie van de gehele bovengrondse installatie voor de toepassing van aardwarmte. Van de bestaande geothermie bronnen in Nederland heeft VB 80% geïnstalleerd. Meer weten? Lees alles over onze geothermie oplossingen.

Benieuwd naar de mogelijkheden? Neem gerust contact met ons op

Nanne Bentvelzen

Voor hoeveel energie zorgt geothermie?

Geothermieprojecten zorgen voor energie voor ongeveer 4000 tot 10000 woningen. Het daadwerkelijke aantal ligt aan de diepte van de geothermische boringen en de capaciteit van de warmtebron. Hoe dieper hoe warmer en hoe warmer: hoe meer energie. Ook heeft de doorlaatbaarheid van de ondergrond invloed op de energie. Voor de start van ieder geothermieproject, wordt een nauwkeurige inschatting gemaakt van de te winnen energie, maar het echte vermogen is pas zeker wanneer de bron is geboord. 

Basislast

Geothermie is met name geschikt als basislast van een warmtenet. Dat wil zeggen: de minimale hoeveelheid warmte dat het grootste deel van het jaar nodig is. Hierdoor kan de warmtebron altijd blijven draaien en constant warmte geven. Geothermiebronnen worden daardoor vaak ontworpen voor deze basislast, waardoor de kosten beperkt kunnen blijven. 
Echter zijn er wel meerdere warmtebronnen nodig om de continuïteit van warmtelevering aan de afnemers te kunnen garanderen. 

Back-up-installatie

Iedere geothermie-installatie heeft een back-up-installatie. Deze back-up installatie dient voor situaties waarbij de standaard installatie niet kan leveren, bijvoorbeeld in het geval van onderhoud of in koude periodes, waarbij de vraag naar aardwarmte toeneemt. Die vraag komt bijvoorbeeld van een gasketel, biomassaketel, warmteopslag of restwarmtebron. Dit wordt ook wel pieklast genoemd. De combinatie van de warmtebronnen is belangrijk voor de duurzaamheid van het warmtenet. De hoeveelheid en soorten bronnen zijn afhankelijk van de vraag tijdens piekmomenten, de buffercapaciteit en infrastructuur. 

Soorten geothermie

Er zijn verschillende soorten geothermie en binnen deze soorten zijn veel verschillen. De soorten geothermie worden bepaald op basis van de diepte van de boringen. 

Bodemenergie

Bodemenergie kenmerkt zich door boringen met een diepte tot 300 meter. Bodemenergie is waar men over spreekt als het gaat over aardwarmte voor woningen c.q. huizen verwarmen met een warmtepomp.

Met deze vorm van geothermie wordt grondwater uit de grond onttrokken en opgeslagen. De temperatuur van dit water is maximaal 20℃ en kan met een warmtepomp worden verwarmd tot 55℃. Deze warmtepomp is in een woning of gebouw individueel aan te sluiten, mits het huis goed geïsoleerd is. 

Geothermie

Van geothermie is sprake als heet water op minimaal 500 meter diepte uit de grond wordt geboord. De energie die hieruit voortkomt heet aardwarmte en is een warmte-oplossing voor het collectieve gebruik met één winningsinstallatie (30m²). De meeste geothermieprojecten in Nederland gaan tot dieptes van 2 á 3 kilometer. Geothermie wordt veel toegepast in de Nederlandse tuinbouw. 

Ultradiepe geothermie

We spreken van ultradiepe geothermie (UDG) bij boringen vanaf 4 kilometer diep. In Nederland zijn momenteel nog geen UDG projecten, maar in de toekomst komen die er mogelijk wel. UDG projecten kunnen nog meer warmte uit de grond halen en hierdoor nog grotere projecten verwarmen.  

Tip: lees meer over de soorten geothermie

Duurzaamheid

Geothermie is een duurzame manier van warmtewinning en de toekomst voor het verwarmen van kassen (en woningen). Kassen verwarmen gebeurt nog veel met gas, maar het gebruik van aardwarmte voor het verwarmen van kassen neemt toe. Aardwarmte is een hernieuwbare warmtebron. Dit houdt in dat de ondergrondse warmte die omhoog wordt gepompt, uit zichzelf weer wordt aangevuld. Daarnaast is aardwarmte CO2 vrij, waardoor het een belangrijke rol speelt in de verduurzaming van de Nederlandse energiehuishoudens. Wel is elektriciteit nodig voor de installaties om het water door te pompen. Daarom worden warmtepompen in Nederland vaak geïnstalleerd met zonnepanelen. 

Afkoeling

Bij een aardwarmte installatie zal na enkele tientallen jaren 30 á 40 jaar) de grond zijn afgekoeld. Als reactie hierop zal de aarde warmte toestromen vanuit de omgeving. Dit gebeurt overigens niet pas na 30 jaar, maar al direct na het winnen van de eerste warmte. De afkoeling van de grond door de warmtewinning gaat sneller dan de afgekoelde grond natuurlijk laten verwarmen. Daarom zal na 30 tot 40 jaar mogelijk de productie worden gestopt, wanneer de temperatuur van het geproduceerde water te laag is. Mogelijk kan vanaf dezelfde aardwarmte installatie een nieuwe injectieput worden geboord, met het uiteinde uiteraard een stuk verder weg. Het gebied dat is afgekoeld heeft dan de tijd om weer op te warmen. Hoe snel dat gebeurt, ligt aan diverse omstandigheden, maar enkele tientallen jaren kan dit zeker wel duren. 

Is geothermie helemaal gasvrij?

Geothermie is niet helemaal gasvrij. Het is mogelijk dat aardgas mee omhoog komt tijdens het omhoog pompen van het water uit de grond. Gelukkig kan dit gas wel worden afgevangen en worden gebruikt in bijvoorbeeld een gasketel. Een andere mogelijkheid is dat het gas met het retourwater weer terug wordt gepompt via de injectieput. Daarnaast wordt bij ieder geothermieproject altijd een piekketel geïnstalleerd. Afhankelijk van de energiebron kan deze piekketel wel CO2 uitstoten. 

De voor- en nadelen

Geothermie is een nieuwe manier van warmtewinning en wint snel bekendheid door de duurzaamheidsvoordelen. Wat zijn de voor- en nadelen van geothermie

Voordelen geothermie

Voordeel 1: Duurzaam

Nederland wil in 2050 een duurzame energievoorziening hebben. Om klimaatverandering te beperken, moet de CO2-uitstoot omlaag. Geothermie leidt nauwelijk tot CO2 of andere emissies. Geothermie is een schoon alternatief voor aardgas, met als belangrijk pluspunt: de verhouding tussen de geleverde energie in de vorm van warmte en de energie die nodig is om die warmte te winnen. Anders gezegd: het gaat om warmte voor warmte. In vaktermen spreken we van de COP: prestatiecoëfficiënt van geothermie. De COP ligt een stuk hoger dan bij een warmtepomp, waardoor geothermie bij bestaande, minder goed te isoleren huizen een zeer logische en duurzame keuze is. 

Voordeel 2: Lokale energie

Geothermie is in veel regio’s beschikbaar. Door op lokaal niveau warmte te winnen, zijn we onafhankelijker van de marktprijzen van fossiele brandstoffen en internationale markten en invloeden. Daarnaast heeft geothermie ook indirect positieve invloeden op de rest van de wereld, want omdat geothermie het elektriciteitsnet kan ontlasten, zijn er minder materialen nodig uit de rest van de wereld. Dat betekent minder productie en transport van deze materialen en hierdoor minder schade aan mens en milieu. 

Voordeel 3: Betrouwbare energiebron

Geothermie wordt al tientallen jaren op verschillende plekken in de wereld toegepast. De techniek is niet afhankelijk van weer, wind of seizoensinvloeden, waardoor we er altijd op kunnen vertrouwen. Een extra voordeel is dat voor verwarming met geothermie materialen worden gebruikt die een relatief korte leveringsketen hebben. In Nederland heeft geothermie zich verzekerd van een robuust aandeel in de duurzame bronnenmix voor de glastuinbouw. Hierdoor is geothermie een bewezen techniek in de Nederlandse energietransitie. De veiligheid van mens en milieu wordt op verschillende manieren gewaarborgd, met een duidelijke verdeling van verantwoordelijkheden voor bedrijven zelf, vergunningverleners en toezichthouders. 

Voordeel 4: Grootschalig

Geothermie is een van de goedkopere alternatieve energiebronnen voor aardgas. Op dit moment kan geothermie nog niet zonder subsidie. Kostenverlagingen en schaalvoordelen bieden een aanlokkelijk toekomstperspectief, omdat een geothermie doublet zich leent voor grootschalige toepassingen. In de glastuinbouw gaat het vaak om de verwarming van een heel kassencomplex. Geothermie levert een logischie en efficiënte warmtebron voor een grote wijk of meerdere wijken binnen een gemeente. Enkele doubletten samen op dezelfde locatie kunnen bijvoorbeeld warmte voor meer dan 50.000 woningen leveren en doen dit door relatief weinig ruimte bovengronds te claimen. Enkele doubletten beslaan ongeveer een half voetbalveld. 

Nadelen geothermie

Nadeel 1: Hoge kosten aanleg

De kosten voor het aanleggen van een geothermische installatie zijn hoog. Er zijn veel verschillende partijen betrokken bij een geothermieproject en de materiaalkosten zijn ontzettend hoog. Dit betekent dat het een grote investering is om een geothermische installatie op te zetten. 

Nadeel 2: Risico’s op verontreiniging grondwater

Er zijn risico’s dat het grondwater verontreinigd raakt door geothermische boringen. Dit kan invloed hebben op het drinkwater. Dit zijn de volgende risico’s

Risico 1: Restwarmte

Rondom de injectieput bevindt zich restwarmte. Die restwarmte kan de omliggende grond doen opwarmen. Hierdoor kan ook het grondwater opwarmen, maar dat grondwater mag nooit warmer zijn dan 25 graden mochten we het willen gebruiken als drinkwater. Om deze reden mag er geen injectieput worden geboord in drinkwatergebieden.

Risico 2: Problemen met boren

Het kan voorkomen dat door het onvoldoende afdichten van scheidende lagen, grondwaterpakketten worden doorboord. Een andere mogelijkheid is dat boorspoeling met mogelijk verontreinigde stoffen, indringt in grondwaterpakketten of een zogenaamde aquifer, dit is een watervoerende laag. 

Risico 3: Olie- en gasputten

Het kan zijn dat oude olie- en gasputten in de buurt van een injectieput van een geothermieinstallatie, zorgen voor een hoger risico op vervuild grondwater. Dit komt doordat oude putten aangetast kunnen zijn of niet goed afgesloten. Het gevolg is dat formatiewater uit het reservoir van de geothermie installatie via een oude put omhoog kan komen en in het grondwater belandt. 

Nadeel 3: Risico op aardbevingen

Er is een klein risico op aardbevingen door geothermie. Dit komt door het seismisch risico bij het terugpompen van water via de injectieput. Meer over geothermie en aardbevingen:

Geothermie en aardbevingen

Door het omhoog en omlaag pompen van het grondwater, blijven de volumeverschillen in het reservoir in het algemeen klein en is er weinig tot geen sprake van bodemdaling. 
Toch zorgt geothermie ofwel aardwarmtewinning voor een klein risico op aardbevingen. Van dit seismische risico is vrijwel alleen sprake bij geothermische installaties waar de injectieput (die het water terug de grond in pompt) in de buurt zit van ondergrondse actieve breuken. Zit de injectieput niet de buurt van ondergrondse actieve breuken, maar juist bij goed doorlatende lagen, dan is er een laag seismisch risico (risico op aardbevingen). 

Wanneer een geothermische installatie geboord gaat worden in de buurt van actieve breukzones, dan zijn instanties verplicht meer onderzoek te doen. Hierop wordt toegezien door Staatstoezicht op de Mijnen (SodM), waar de minister van Economische Zaken en Klimaat (EZK) door wordt geadviseerd op het gebied van risico. De EZK verleent vervolgens de vergunning voor de aardwarmtewinning op deze locatie en controleert de betreffende geothermiebedrijven op dat ze alle gemaakte afspraken nakomen. 

Tip: lees meer over geothermie en aardbevingen

Geothermie en radioactiviteit

Door de aanwezigheid van natuurlijke radionucliden in ondergrondse gesteenten, wordt geothermie al langer in verband gebracht met radioactiviteit. Deze natuurlijke radionucliden kunnen in contact komen met grondwater, waarbij specifieke radioactieve elementen, zoals radium en radon, oplossen en zich vermengen met de stroming van het grondwater in geothermische reservoirs. Wanneer het water wordt opgepompt in een geothermische installatie, kunnen deze radioactieve stoffen naar het oppervlak worden gebracht, waar ze zowel vrijkomen als zich kunnen afzetten in de installaties zelf.

Het is belangrijk op te merken dat de concentratie van natuurlijke radioactieve elementen in grondwater sterk kan variëren, afhankelijk van de geologische kenmerken van het oorspronkelijke gesteente en de fysisch-chemische eigenschappen van het water, zoals het zoutgehalte, de pH-waarde en de hardheid. Deze factoren hebben invloed op de mate waarin radioactieve elementen in het grondwater aanwezig zijn en bijgevolg op het potentiële radioactieve risico bij geothermische energiewinning.

Tip: lees meer over geothermie en radioactiviteit

Betrokken partijen

Een geothermieproject is een ontzettend groot project met meerdere betrokken partijen. Wij vertellen je er meer over.

Eigenaar van het gebouw

Dit kan zijn: van een woning (particulier), maar ook van een kas voor de tuinbouw (zakelijk). 

Exploitant geothermiebron en warmtenet

Dit kan zijn: een warmteleverancier (een bestaande of een nieuwe) of de gemeente in samenwerking met deze partij

De gemeente

Gemeenten spelen ook een belangrijke rol in geothermieprojecten. Zo speelt de gemeente een rol in het zoeken van partijen die de exploitatie van een bron of warmtenet kunnen oppakken. 

Ook verleent de gemeente een vergunning voor het aanleggen van een warmtenet. 

Vergunningverlener: EZK

Uiteraard kan een geothermieproject niet worden gestart zonder vergunning. Geothermie ofwel aardwarmte valt onder de mijnbouwwet. Om hier een vergunning voor te krijgen, moet deze worden verleend door de Minister van Economische Zaken en Klimaat: EZK. 

Netbeheerder

Netbeheerders vallen ook onder de betrokken partijen bij aardwarmtewinning. Voor netbeheerders van elektriciteit verandert er vrijwel niets. Voor netbeheerders van gas wel, want dat wordt in de toekomst geleidelijk afgeschaft. 

Stand van de techniek

Op dit moment zijn er ongeveer 25 geothermiebronnen in Nederland. Deze worden met name gebruikt voor het verwarmen van kassen, zoals het project Aardwarmte Maasdijk, waarin VB een belangrijke rol speelt. Naast geothermie als toepassing voor de tuinbouw, lopen er in Nederland ook initiatieven om gebouwen op warmtenetten aan te sluiten, of zelfs projecten die alleen zijn gericht op de gebouwde omgeving. Hierin staan we in Nederland nog aan het beginstadium, maar in het buitenland zijn wel al meer projecten gericht op de gebouwde omgeving. Bijvoorbeeld in Parijs, waar al tientallen jaren doubletten staan die de gebouwde omgeving verwarmen. Of in München, waar ze tien jaar geleden met aardwarmtewinning zijn begonnen voor de gebouwde omgeving. 

Er zijn nog veel gebieden waarvan niet bekend is of deze geschikt zijn voor aardwarmtewinning. Om deze zogenaamde “witte vlekken” inzichtelijk te maken is de overheid het SCAN-project begonnen: Seismische Campagne Aardwarmte Nederland. Dit project wordt uitgevoerd door Energie Beheer Nederland (EBN).

Verwachte ontwikkelingen

Geothermie is een jonge methode om op een duurzame manier warmtewinning te realiseren, dus er zijn nog volop ontwikkelingen aan de gang. Momenteel zijn de belangrijkste ontwikkelingen:

  • Ultradiepe geothermie: momenteel wordt veel onderzoek gedaan naar UDG
  • Lage temperatuur aardwarmte (LTA): er wordt ook onderzoek gedaan naar het winnen van aardwarmte met minder diepe boringen. Het voordeel is dat deze boringen sneller gerealiseerd zijn en de investering lager. Echter is de temperatuur lager, waardoor het water extra opgewarmd (opwaardering) moet worden met een warmtepomp, wat ook energie kost.
  • Wet-en regelgeving: ook op het gebied van wet- en regelgeving met betrekking tot geothermie zijn er altijd ontwikkelingen. Zo loopt er momenteel een aanpassing van de Mijnbouwwet en Warmtewet. Door deze aanpassing kan Energie Beheer Nederland (EBN) deelnemer worden als partner in geothermieprojecten. Hierdoor komt veel kennis beschikbaar, omdat EBN als staatsdeelneming altijd al actief is geweest in de olie- en gassector in Nederland. Daarnaast kan ook de financierbaarheid van projecten worden verbeterd door deze wetswijziging. 

Aardwarmte Maasdijk

Bekijk hieronder foto's van ons aardwarmte project in Maasdijk.