Welke Bodemenergiesystemen

Met bodemenergie kunnen onder meer gebouwen, woningen, kassen en fabrieken op een duurzame manier worden verwarmd en gekoeld. Er zijn verschillende systemen om gebruik te maken van de duurzame energie in de bodem. Gebruik van deze energievorm draagt bij aan besparing op het gebruik van fossiele brandstoffen.  En daarmee de beperking van de uitstoot van CO2.

Bij bodemenergie is een onderscheid te maken tussen systemen waarbij men:

  • aardwarmte in de diepe ondergrond gebruikt; Op winning van aardwarmte in de diepe ondergrond (> 500 meter) is de Mijnbouwwet (artikel 2) van toepassing. Deze vorm leggen we hier verder niet uit. Ook niet wat te doen met eventuele afvalwater lozingen.
  • warmte en of koude in de ondiepe ondergrond gebruikt. In de ondiepe ondergrond is grondwater de energiebron. Er zijn twee soorten bodemenergiesystemen: Open energiesystemen en Gesloten energiesystemen.

Naast het bodemdeel van een bodemenergiesysteem kent men ook een gebouwdeel. Dit gebouwdeel bepaalt of er sprake is van een bedrijf type A of typ B, volgens het Activiteitenbesluit. Als het een installatie is bij een particuliere woning of winkel staat dan geldt het Besluit lozen buiten inrichtingen. Tenzij er juridisch toch sprake is van een inrichting.

Veel milieuregelgeving is alleen van toepassing op “inrichtingen”.

Volgens de Wet milieubeheer (Wm) is iets een inrichting als het alle volgende eigenschappen heeft:

  • het is een bedrijf of iets wat de omvang van een bedrijf heeft
  • de activiteit is op één plek, niet op meerdere
  • de activiteit duurt ten minste zes maanden of keert regelmatig terug op dezelfde plek
  • de activiteit staat in bijlage I van het Besluit omgevingsrecht

In de Wet algemene bepalingen omgevingsrecht (Wabo) betekent “inrichting” iets anders, namelijk een bedrijf waarvoor een omgevingsvergunning milieu nodig is.

Niet elk bedrijf is een inrichting. Veel winkels bijvoorbeeld niet.

Zie voor meer informatie

Open bodemenergiesystemen

Open bodemenergiesystemen of Warmte- koudeopslag (Wko) is een bodemenergiesysteem dat gebruik maakt van de warmte of koude die van nature aanwezig is in de bodem en het grondwater. Bij deze bodemenergiesystemen worden onttrekkings- en infiltratiebronnen gemaakt. Het grondwater pompt men vervolgens eerst uit de bron of aquifer omhoog. En vervolgens wordt het grondwater na gebruik voor verwarming en of verkoeling weer terug in de bodem gebracht (geïnjecteerd/geretourneerd).

wko_open_systeem

Afvalwater

Bij het boren van de gaten wordt oppervlaktewater en drinkwater gebruikt. Hier worden boorspoeladditieven, als bentoniet en polymeren, aan toegevoegd. Bentoniet is een soort klei, dus inert, maar zeer fijn waardoor het slecht bezinkt en dus troebeling veroorzaakt. De polymeren zijn goed biologisch afbreekbaar en hebben dus een zuurstofverbruik (CZV), maar verder geen nadelige gevolgen voor het milieu. Tijdens het boren kan zich ook grondwater bij het boorspoelwater voegen.

Voor open bodemenergiesystemen is altijd een watervergunning nodig in verband met de onttrekking van grondwater. Dit is op grond van artikel 6.4, eerste lid, onder b van de Waterwet. Zie ook bij: Vergunningplichtige handelingen. De watervergunning geldt ook voor het lozen van afvalwater dat ontstaat bij aanleg en onderhoud van dit systeem. Deze vergunning is van toepassing vanaf het moment dat de installatie wordt aangelegd tot het moment dat deze buiten gebruik wordt gesteld:

Soorten open bodemenergiesystemen

Open systemen kunnen bestaan uit een monobron, een doublet of meervoudige doubletten. Een open bodemenergiesystemen of Warmte- koudeopslag (Wko) bodemenergiesysteem kan op verschillende manieren worden aangelegd. Bij een monobron zijn de koude en warme bron boven elkaar gelegen, waardoor slechts één boorgat nodig is. Bij een doublet of meervoudige doubletten zijn de bronnen horizontaal uit elkaar gelegen.

Monobron

Een monobron is een systeem waarbij een onttrekkingsfilter en een infiltratiefilter boven elkaar in een bron worden geplaatst. Monobronnen zijn er in twee soorten:
1. één boorgat waarin twee separate filterbuizen worden geplaatst op verschillende diepten;
2. één boorgat met één stijg-/filterbuis waarin twee onttrekking-/infiltratiefilters, op verschillende hoogte, worden geplaatst.

Omdat maar één bron nodig is, zijn de kosten van een monobronsysteem ongeveer de helft lager dan van een doubletsysteem. Monobronnen kunnen alleen toegepast worden bij kleinere systemen, met een waterverplaatsingscapaciteit van maximaal 30 tot 50 m3 water per uur.

Doubletsysteem

Het doublet systeem is het meest voorkomende energieopslagsysteem voor de utiliteitsbouw en de glastuinbouw. Zo zijn bij een doubletsysteem de warmte en koude in twee aparte bronnen op afstand van elkaar gescheiden.

Recirculatiesysteem

Een ander type systeem maakt gebruik van een vaste onttrekkingsbron en een vaste infiltratiebron. De temperatuur van het opgepompte water heeft altijd de temperatuur van het natuurlijke grondwater (circa 11 tot 13°C). In de zomer wordt er warm water in de infiltratiebron gepompt, in de winter koud water. Dit systeem is wat goedkoper, maar heeft ook een lager rendement. Deze systemen worden meestal aangelegd in combinatie met een grondwatersanering.

Hoge temperatuur warmteopslag (HTO)

Een HTO is een type open bodemenergiesysteem. HTO vindt alleen plaats voor verwarming van voornamelijk de glastuinbouw en de aquacultuur. De warmte waarvan bij HTO gebruik wordt gemaakt, kan onder meer van warmtekrachtkoppeling (WKK), diepe geothermie of zonnecollectoren afkomstig zijn.

Gesloten bodemenergiesystemen

Bij gesloten bodemenergiesystemen wordt geen grondwater verplaatst. In de systemen wordt een vloeistof, vaak met toegevoegde antivriesmiddelen, in buizen door de bodem geleid. De vloeistof komt dan ook niet in direct contact met het grondwater.  De warmte en koude uitwisseling met het grondwater vind plaats via het contact met de wand van het gesloten buizenstelsel in de ondergrond. Een veel gebruikte naam voor deze systemen is daarom 'bodemwarmtewisselaar'.

Een andere vorm van het gesloten bodemenergiesysteem is de energiepaal. Energiepalen zijn heipalen met ingebouwde warmtewisselaars, die samen een gesloten systeem vormen.

gesloten_systeem

Voor meer informatie over de verschillende ontwerpen en technieken vindt u op de pagina's van Duurzame Energie in Nederland (DEN) en op Nederlandse Vereniging voor Ondergrondse Energieopslagsystemen.

Om het gebruik van bodemenergie te bevorderen is het nodig om een zoveel mogelijk vergelijkbaar speelveld voor de twee bodemenergiesystemen te creëren. Daarom geldt ook voor de gesloten systemen een vergunning- of meldingsplicht. Een belangrijke reden hiervoor is dat in drukke gebieden behoefte is aan het doorbreken van het principe "wie het eerst komt, die het eerst maalt". En ook om systemen zo te ordenen dat de schaarse ruimte in de bodem optimaal wordt benut.

Afvalwater

Bij het boren van de gaten wordt oppervlaktewater en drinkwater gebruikt. Hier worden boorspoeladditieven, als bentoniet en polymeren, aan toegevoegd. Bentoniet is een soort klei, dus inert, maar zeer fijn waardoor het slecht bezinkt en dus troebeling veroorzaakt. De polymeren zijn goed biologisch afbreekbaar en hebben dus een zuurstofverbruik (CZV), maar verder geen nadelige gevolgen voor het milieu. Tijdens het boren kan zich ook grondwater bij het boorspoelwater voegen.

Specifieke informatie over de lozingsvoorschriften die van toepassing zijn op de verschillende bodemenergiesystemen vindt u via onderstaande links:


Uw onderwerpen

Wijzigingsbesluit bodemenergiesystemen

Op 29 maart 2013 is het wijzigingsbesluit bodem-
energiesystemen gepubliceerd in Staatsblad 2013, nr. 112.
De datum van inwerkingtreding is 1 juli 2013.

Zie dit handboek

Handreiking lozingen bij bodemenergiesystemen per 1-7-2013