Geothermie als energiebron staat nog in de kinderschoenen maar heeft potentie
'Geen simpele oplossing voor warmtetransitie Oranjewijk maar wel het onderzoeken waard'
interview n Geothermie. De term is in deze serie al een aantal maal gevallen. Geothermie, of aardwarmte, wordt dan genoemd als alternatieve energiebron om woningen te verwarmen wanneer de gaskraan dicht gaat. Maar wat is geothermie precies, hoe werkt het en is het toepasbaar in de Leiderdorpse Oranjewijk?
Om antwoord op die vragen te krijgen, hebben we aangeklopt bij Han van Gils van PanTerra Geoconsultants. Dit in Leiderdorp gevestigde bedrijf "houdt zich bezig met alles wat onder de grond gebeurt", zoals Van Gils, geoloog en leider van het geothermieteam, het uitdrukt. PanTerra is in 1988 gestart als geo-consultancy bedrijf voor de olie- en gasindustrie. "Op basis van de analyse van gesteenten en de interpretatie van allerlei seismische data adviseren wij bedrijven over de kansen en risico's van hun projecten en helpen hen met zoeken naar oplossingen voor problemen", licht Van Gils toe. "Toen we een jaar of acht geleden zagen dat geothermie op kwam zetten en een enorme groeimarkt beloofde te worden, zijn we daar ook in gestapt. Momenteel is het ongeveer 15 procent van ons werk. Onze klanten zijn gemeenten, provincies en allerlei bedrijven die actief zijn in geothermie."
Heet water uit de aarde
Het principe van geothermie is heel simpel, legt de geoloog uit. Het begint allemaal bij het gegeven dat de kern van onze aarde vloeibaar en ongelooflijk heet is. Die warmte straalt uit naar het aardoppervlakte. Als je een flink gat graaft, merk je daar al iets van; in Nederland heerst op enkele meters onder de grond een vrij constante temperatuur van zo'n 10 graden. Ga je dieper, dan wordt het steeds warmer. Elke 100 meter stijgt de temperatuur met 3 graden. Dus op een diepte van 100 meter is het zo'n 13 graden, ga je naar een kilometer dan zit je op een graad of 40 en twee kilometer de grond in meet je temperaturen van ruim 70 graden. Ook het water op die diepte is flink heet. Dat water kan je via een diepgaande buis oppompen en door een warmtewisselaar leiden. Daar geeft het zijn warmte af aan een warmtenet dat op zijn beurt kassen, woningen of industrie verwarmt. Het afgekoelde aardwater wordt via een tweede buis een eindje verderop terug in de grond geïnjecteerd, waar het opnieuw kan opwarmen.
Gesteente vol gaatjes
In de praktijk is het natuurlijk niet zo eenvoudig als hier geschetst wordt, tekent Van Gils direct aan. Om te beginnen moet je maar net een plek vinden waar genoeg warm water te vinden is. "Veel mensen denken dat diep onder de grond grote grotten heet water liggen. Maar dat is even anders. Het reservoir waaruit een geothermiebedrijf zijn water haalt, bestaat in feite uit gesteente dat poreus is, dus vol met gaatjes zit die met elkaar in verbinding staan. Hoe goed een reservoir is, hangt af van de permeabiliteit, de doorlatendheid van dat gesteente. Als er niet genoeg gaatjes in zitten, kan je wel boren maar komt er geen of te weinig water uit. Om het de moeite waard te maken, heb je echt een flink volume nodig; je wilt meer dan 200 kuub warm water per uur kunnen produceren, ongeveer een klein zwembad vol."
Of een locatie kansrijk is, kunnen geologen redelijk goed voorspellen, zegt van Gils. Maar dan moeten ze wel data hebben. Het mooiste is als in een gebied naar olie of gas geboord is zodat er bodemmonsters onderzocht kunnen worden. Ook seismografisch onderzoek, waarbij met geluidsgolven 'gekeken' wordt wat voor gesteentelagen op welke diepten liggen, kan belangrijke informatie geven. "Al is het wel een beetje als kijken met een verrekijker die je niet goed scherp kan stellen."
Afzetmarkt
Een veelbelovende locatie alleen is nog niet genoeg om een geothermieproject op te zetten. Er moet ook een afzetmarkt zijn. Van Gils legt uit dat de opstartkosten ronduit hoog zijn. Een boring naar het reservoir kost miljoenen euro's en dat moet je tweemaal doen voor een zogeheten doublet: een productieput waaruit het hete water wordt oppompt plus een injectieput om het afgekoelde water weer terug in de aardlaag te brengen. Bovendien is er een warmtecentrale nodig om de warmte te 'oogsten'. "Je moet dan wel weten of je het geld er ooit uit krijgt en of je je risico's kan dekken."
Dat de geothermieprojecten die in Nederland draaien, momenteel een stuk of twintig, vooral geconcentreerd zijn in het Westland is dan ook zeker niet toevallig, geeft Van Gils aan. De olie- en gasindustrie heeft in dit gebied ooit geboord, op zoek naar olieveldjes. Daarom was bekend dat hier geschikte waterhoudende gesteentelagen liggen. Bovendien vormt de glastuinbouw, die enorm veel warmte nodig heeft, een prachtige en stabiele afzetmarkt.
Industrie in opkomst
Geothermie staat in Nederland nog in de kinderschoenen en is momenteel een piepkleine speler in de energiemarkt; niet meer dan een paar procent van hernieuwbare energie bestaat uit aardwarmte. Maar dat moet snel meer worden. Van Gils: "Volgens een planning van de Nederlandse staat moeten er in 2030 ongeveer 50 doubletten actief zijn, en in 2040 rond de 130. Een exponentiële groei." Het is de bedoeling dat behalve de glastuinbouw ook steeds meer woonwijken en industrie warmte uit de grond krijgen. Als alternatief voor aardgas heeft het immers grote voordelen. Doordat al het water dat opgepompt wordt uit de reservoirs er ook weer in teruggebracht wordt, zijn aardbevingen door geothermie onwaarschijnlijk. En het bespaart enorm veel CO2-uitstoot, per project zo'n 10.000 ton per jaar.
Maar er zijn ook hobbels op de weg. Zo zijn er nog een hoop witte vlekken op de kaart van Nederland als het gaat om exacte kennis van de ondergrond en de mogelijke aanwezigheid van bruikbare warm waterreservoirs. "We hebben veel gebieden waar niet genoeg informatie over is. En geen data, geen businesscase", zegt Van Gils.
Daarnaast is geothermie als jonge sector nog volop in ontwikkeling. De projecten die nu draaien, komen de nodige problemen tegen. Zo hebben ze allemaal last van corrosie van de buizen wat gevaar geeft voor lekkage van het als regel zoute water. "Het is belangrijk dat we dingen veilig doen. Dit is een industrie in opkomst en om risico's te voorkomen moet er zo snel mogelijk een certificering komen", zegt Van Gils daarover. Wat allemaal niet wegneemt dat hij ervan overtuigd is dat geothermie in de toekomst zeker een belangrijke rol zal gaan spelen als duurzame energiebron.
En dan de Oranjewijk
Dan komen we op de hamvraag: biedt geothermie mogelijkheden voor de Leiderdorpse Oranjewijk? Van Gils toont een potentiekaart van Zuid-Holland waarop te zien is dat ook in de omgeving van Leiden en Leiderdorp in principe aardwarmte gewonnen kan worden. "Het is niet de potentie van het Westland, maar toch nog iets van 15 megawatt capaciteit. Als we de kneepjes van het vak goed onder de knie krijgen, kan je ook dit soort gebieden ontwikkelen. "
De Oranjewijk alleen is veel te klein voor geothermiecentrale
Hij benadrukt wel dat het onzinnig zou zijn een doublet te slaan alleen voor het projectgebied in de Oranjewijk met z'n 925 woningen. "De wijk is daar veel te klein voor; om het project rendabel te maken, moet je een energievraag van 10 tot 12 megawatt hebben. En dat het hele jaar door want je kan de kraan niet zomaar dichtdraaien. Een woning heeft ca. 3000 kilowatt per jaar nodig. Dat betekent dat je met één geothermiecentrale zeker drieduizend huizen kunt verwarmen. Je moet er dus andere afnemers bij hebben, denk bijvoorbeeld aan Heineken, een ziekenhuis en een paar bejaardencentra."
Een simpele oplossing voor de warmtetransitie in de Oranjewijk biedt geothermie dus niet, maar de mogelijkheden zijn zeker het onderzoeken waard, concludeert Van Gils.
De serie 'Van het gas af' wordt mede mogelijk gemaakt door een subsidie van het Leids Mediafonds.
Teksten en eindredactie: Corrie van der Laan, minidocumentaire: Marc Wonnink.
