bodem nummer 2 | april 2009 9

Mevrouw S.E. de Boer MSc.

Adviseur Beleid bij IF Technology in

Arnhem

De heer ir. M.M. van Aarssen

Manager Energie & Beleid bij IF Technology

in Arnhem

De heer ir. M.J.B. Koenders

Senior Adviseur Beleid bij IF Technology in

Arnhem

Groei van bodemenergie vraagt om slimme aanpak

Duurzaamheid borgen in de stad is een moeilijke opgave. Al snel liggen belemmeringen met betrekking tot geluid, luchtkwaliteit, ruimtebeslag en beeldkwaliteit op het pad van de toe-passing van duurzame technieken zoals wind, zon en biomassa. Er is een oplossing: toepas-sing van bodemenergie. Om de bodem in het stedelijk gebied optimaal te benutten voor bodemenergie moet een optimum worden gevonden tussen enerzijds de kansen die de bodem biedt en anderzijds de belangen van bodem, grondwater en andere gebruikers. Dit vraagt om een vroegtijdige door-dachte aanpak, zodat alle boven- en ondergrondse functies optimaal ingezet en gecombi-neerd kunnen worden. Dit artikel bespreekt achtergronden en de belangrijkste uitdagingen.

Martijn van Aarssen, Sanne de Boer en Marc Koenders.

Optimaliseren bijdrage bodemenergie aan duurzame energievoorziening kan alleen met een vroegtijdige doordachte aanpak

Bodemenergie is booming business, iedere week komen er projecten bij. Dit artikel gaat in op de verschillende systemen en de sterke groei van de toepassing hiervan. Daarnaast besteedt het aandacht aan de integrale benadering, de ordening van de ondergrond en de kansen voor combina-ties. De verschillende systemen bespreken we in het kader “Typen bodemenergie-systemen”.

GROEI GEBRUIK BODEMENERGIE

De laatste jaren is het gebruik van bode-menergie voor verwarmen en koelen fors toegenomen. Uit de grafiek in figuur 2 blijkt dat het aantal koude-/warmteop-slagsystemen sinds 2005 bijna verdub-beld is. Op dit moment zijn circa 1.000 systemen geregistreerd. Daarnaast is er een groot aantal niet-geregistreerde klei-nere systemen. Voor gesloten systemen geldt op dit moment geen registratie- of vergunningplicht, maar geschat wordt dat in Nederland circa 25.000 lussen gerealiseerd zijn. Op het moment van schrijven is één geothermisch project daadwerkelijk gerealiseerd bij een tuinder in Bleiswijk. Daarnaast zijn twee projec-ten in voorbereiding. Op basis van het aantal opsporingsvergunningen die op dit moment aangevraagd worden bij het ministerie van Economische Zaken blijkt dat de vraag naar geothermie enorm stijgt. Naar verwachting zal de toepas-

sing van bodemenergie ook in brede zin toenemen. In 2020 is de verwachte bijdrage aan de duurzame energielevering in Nederland circa 70 PJ energie (bron: CBS1). Ter vergelijking: in 2008 is de bij-drage van bodemenergie circa 0,7 PJ. Dit betekent dat de exponentiële groei van het aantal systemen doorzet.

INTEGRALE BENADERING VAN DE

ONDERGROND

De bodem biedt veel potentie om een duurzame energievoorziening in de stad te realiseren. De ondergrond in het ste-delijk gebied wordt echter al intensief gebruikt. De aanwezige belangen varië-ren in de diepte: van kabels en leidin-gen, tunnels, parkeergarages, saneringen en drinkwaterwinningen tot de toepas-sing van bodemenergie. Deze stedelijke belangen worden veelal als knelpunt beschouwd in combinatie met bodemenergie. In het algemeen is bodem-energie echter goed inpasbaar doordat het zich op grotere diepte bevindt dan de overige belangen. Tevens zijn een aan-tal middelen beschikbaar om de diverse belangen in het stedelijk gebied op een juiste manier af te wegen: zie het kader “Juridische status bodemenergie”. Daarnaast vraagt een goede afweging om een driedimensionale benadering van de ondergrond. Deze sturing kan gerealiseerd worden door voor aangewezen gebieden

Aantal KWO-systemen 1990 - 2008

Bron: CBS tot 2005, daarna schatting o.b.v provinciale registers

1200

1000

900

600

400

200

01985 1990 1995 2000 2005 2010

10 bodem nummer 2 | april 2009

ondergrondse ruimte wanneer geen stu-ring plaatsvindt.

Uit figuur 4a en 4b blijkt dat met name in de Randstad en de grotere steden daarbuiten de druk op de ondergrondse ruimte toeneemt. Het aantal gebieden waar de interferentie toeneemt stijgt van circa zes in 2005 tot een vijftig-tal gebieden in 2030. Van deze vijftig gebieden zijn er circa 20 waar de inter-ferentieproblematiek naar verwachting zeer groot zal zijn (bron: Interferentie Ondergrondse Energieopslag4). Het huidige juridische principe dat vergun-ningen verleend worden op basis van voltijdigheid (wie het eerst komt, die het eerst pompt), en niet op basis van maat-schappelijke optimalisatie, zal in een toenemend aantal gebieden tot bezwaren leiden. Daarnaast kan in de toekomst veel potentiële energiebesparing en CO2-emissiereductie verloren gaan doordat nieuwe systemen niet kunnen worden gerealiseerd door rechten van oude syste-men. Ook de inpassing van systemen naast elkaar in drukke gebieden moet op een slimme geordende wijze plaatsvin-den. Zo wordt bereikt dat de ondergrond optimaal ontsloten wordt. Dat ordening leidt tot het optimaal benutten van de duurzame mogelijkhe-den van de bodem blijkt uit een eerste inventarisatie voor drie gemeenten in het Westland. Daaruit blijkt dat met een optimale ordening van geothermische systemen circa twee keer zoveel energie

FIGUUR 1C: GEOTHERMIE

FIGUUR 2: AANTAL PROJECTEN MET KOUDE-/WARMTEOPSLAG IN NEDERLAND

FIGUUR 1A: BODEMWARMTEWISSELAARS (GESLOTEN

SYSTEMEN)

FIGUUR 1B: KOUDE-/WARMTEOPSLAG (OPEN

SYSTEMEN)

1050

187226

293351

422

530

643

664

1013

Typen bodemenergiesystemen

Bodemenergie is een verzamelnaam voor drie technieken: bodemwarmtewisselaar (fig. 1a), koude-/warmteopslag (fig. 1b) en geothermie

(fig. 1c). Bij de eerste twee technieken wordt met name gebruik gemaakt van de ondiepe ondergrond van 30 tot 300 meter diepte, afhankelijk van de locatie in

Nederland. Het basisprincipe is dat in de zomer wordt gekoeld met winterkoude en in de winter verwarmd met zomerwarmte. Bij de laatste techniek, geothermie

(fig. 1c), wordt gebruik gemaakt van de diepere bodem waardoor veel hogere temperaturen beschikbaar zijn, waarmee direct kan worden verwarmd.

Bodemwarmtewisselaar: gesloten systeem waarbij water circuleert door dichte lussen zodat energie aan de bodem wordt onttrokken. Het water in de wisselaar

staat dus niet in contact met het grondwater;

Koude-/warmteopslag: open systeem waarbij grondwater wordt opgepompt om vervolgens energie uit te wisselen. Hierbij wordt grondwater gebruikt, maar niet

verbruikt;

Geothermie: systeem waarbij grondwater wordt opgepompt vanaf 1.200 meter of dieper. Energie wordt uitgewisseld om direct warmte leveren aan gebruikers

met een temperatuur van 50°C of hoger.

masterplannen, ondergrondse structuur-visies of bestemmingsplannen met een ondergrondse component te maken. Deze plannen kunnen zich beperken tot de ondergrond met daarin bodemenergie, maar beter nog is om ook de koppeling naar de bovengrondse functies toe te voegen. Op deze manier kan de bodem en een duurzame energievoorziening inte-graal en driedimensionaal worden mee-genomen bij de inrichting van (nieuw) te ontwikkelen stedelijk gebied. Al in 2004 heeft VROM in haar Beleids-brief2 aangegeven het belang te zien van een integrale benadering. Middels een aantal pilots is hier invulling aan gegeven en inmiddels is het rapport ‘De kansen

van de ondergrond’ van VROM versche-nen3. De belangrijkste kans ligt dus in een integrale benadering en afweging van belangen, met daarin een volwaardige plaats voor bodemenergie: bescherm waar nodig, benut waar mogelijk.

ORDENING VAN DE ONDERGROND

De sterke groei van bodemenergie vraagt om regie. Door de toename van het aantal systemen wordt de kans op wederzijdse beïnvloeding, de zogenaamde interferentie, tussen verschillende syste-men steeds groter. Dit kan de energie opbrengst van de betrokken systemen verminderen. Daarnaast kan minder efficiënt gebruik gemaakt worden van de

bodem nummer 2 | april 2009 11

De regie voor deze ontwikkelingen zal bij de overheid moeten liggen, zodat die haar ambities op duurzaam vlak kan realiseren en de afweging van belangen kan toetsen en sturen. Maar de markt is hierbij onmisbaar, omdat die wil komen tot realisatie van bodemenergie voor pro-jecten. Alleen door er samen voor te gaan worden de kansen voor bodemenergie optimaal benut.

LITERATUUR

1. Centraal Bureau voor de Statistiek, 2008,

Duurzame energie in Nederland 2007, Voorburg/

Heerlen.

2. Ministerie van VROM, Beleidsbrief ruimtelijke

ordening van de ondergrond, november 2004,

Tweede Kamer, vergaderjaar 2004 - 2005, 28 663,

nr. 7.

3. Ministerie van VROM, juni 2006, De kansen van de

ondergrond, Mogelijkheden, voordelen en instru-

menten, Den Haag.

4. IF Technology, 2006, Interferentie ondergrondse

energieopslag, deel 1 technische inventarisatie,

IPSV-rapportage nummer 31117, Arnhem.

gave een heikel punt in de (her)ontwik-keling van gebieden. Bodemenergie biedt echter de mogelijkheid om combinaties te vormen met saneringen, waardoor een synergievoordeel kan worden bereikt. Daarbij wordt zowel de verontreiniging beheerst of zelfs afgebouwd en kan tege-lijkertijd energie worden geleverd aan de omliggende gebouwen. De gemeente Apeldoorn is in een vergevorderd stadium om via een gebiedsgerichte aanpak de totale verontreinigingssituatie in de stad te beheersen. Men wil dit bereiken door een collectieve energievoorziening in de Kanaalzone aan te leggen. Alle bronnen van de energievoorziening zijn zodanig gepositioneerd dat de verontreinigingen worden afgevangen.

Ook andere combinatie-oplossingen, waarbij bijvoorbeeld sprinklerinstallaties of brandweerputten worden gekoppeld aan de grondwateronttrekking voor bodemenergie, zijn reeds toegepast. Op dit moment is wetgeving voor combina-ties nog niet voldoende ontwikkeld. Mede hierdoor moet voornamelijk het tegendeel bewezen worden voordat combinatiekan-sen überhaupt een kans krijgen. Door verschillende vraagstukken aan elkaar te koppelen en niet los van elkaar te beschouwen kan de ruimte in en onder de stad verder worden vergroot en effi-ciënt worden ingericht. De uitdaging ligt in het expliciet maken van combinaties en ruimte geven aan creatieve oplossin-gen, zowel op technisch als juridisch vlak.

CONCLUSIES

Bodemenergie kan een grote bijdrage leve-ren aan het efficiënt en duurzaam inrich-ten van de stad. Daarvoor is het nodig dat bodemenergie een volwaardige plaats krijgt in de planvorming en de afweging van belangen. Door slimme ordening toe te passen van de ondergrond en daar-naast combinatiekansen te benutten kan de ruimte in de stad optimaal gebruikt worden.

FIGUUR 4A: INTERFERENTIE KOUDE-/WARMTE-

OPSLAGSYSTEMEN IN 2005

FIGUUR 4B: VERWACHTE INTERFERENTIE KOUDE-/

WARMTE-OPSLAGSYSTEMEN IN 2020

Juridisch kader bodemenergie

Een vergunningaanvraag Grondwaterwet is noodzakelijk voor het aanleggen van een koude-/warm-

teopslagsysteem. Als de aanvraag vergund wordt moet de vergunninghouder zich aan allerlei eisen

houden om de kwaliteit van de aanleg van het systeem (en daarmee de omgeving) te garanderen.

Daarnaast zijn er door de markt kwaliteitseisen geformuleerd zoals een Kiwa-keur1 en het protocol

Mechanisch boren2. De aanleg van geothermische systemen wordt gestuurd door de Mijnbouwwet.

Ook voor deze wet geldt dat bij de vergunningaanvraag de beïnvloeding op andere belangen in kaart

gebracht dient te worden. Het juridisch kader voor bodemwarmtewisselaars ontbreekt op dit moment,

sturing op aanleg en combinaties is hierdoor onmogelijk. Wel is er door marktpartijen een kwaliteits-

norm (ISSO 73) opgesteld.

NOTEN:

1. Kiwa, 2006, Keuringscriteria voor de beoordeling systemen voor energieopslag in de bodem,

rapport nummer: KC114.

2. SIKB, 2006, protocol Mechanisch boren,

Ministeriële Taskforce WKO rapporteert

Minister Cramer van VROM heeft de ambitie om

de groei van WKO-systemen (WKO = warmte-

koude opslag, bodemenergie) in Nederland fors

te versnellen. Vorig jaar heeft ze opdracht gege-

ven aan een speciaal hiervoor ingestelde

Taskforce WKO om haar hierover te adviseren. In

haar eindrapport gaat de Taskforce in op de kan-

sen voor versnelling van de toepassing van

bodemenergie en de daarbij behorende rand-

voorwaarden vanuit een oogpunt van bescher-

ming van het bodem- en watersysteem. Hierbij

is met name regie op het gebruik van de onder-

grond van groot belang om te komen tot een

optimale verdeling van belangen en tot versnel-

ling van procedures. De Taskforce geeft hierbij

een eenvoudig gebiedsgericht kader mee als

handvat. Verder geeft de Taskforce onder meer

aandacht aan kwaliteitsborging, goed beheer en

een goede verdeling van kosten en baten. Het

advies zal naar verwachting in het voorjaar van

2009 verschijnen.

uit de bodem gehaald kan worden dan wanneer geen ordening van de bodem plaatsvindt.De ‘ordening van de ondergrond’ is in het belang van alle partijen. De overheid realiseert haar ambities en de markt krijgt ruimte voor toepassing van duurzame energie. Uiteindelijk heeft de overheid een sleutelrol in het juridisch verankeren van de ondergrondse ordening. Ook ver-leent zij de vergunningen voor de diverse bodemenergiesystemen.

COMBINATIES VERGROTEN KANSEN

Veel steden kennen een lange historie van industriële activiteiten. Vaak hebben deze plaatsgemaakt voor utiliteit en woning-bouw. De restanten zijn te vinden in de ondergrond in de vorm van verontreini-gingen. In veel gevallen is de saneringsop-