Bodemenergie: WKO voorbij de Nederlandse grenzen

Hoe werkt WKO?

• Koeling van gebouwen met een klimaatbeheersingssysteem in de zomer levert warmte die (via een warmtewisselaar) niet wordt afgegeven aan de buitenlucht, zoals bij conventionele airconditioning, maar opgeslagen in een watervoerende laag; grond isoleert en de bodem werkt als een thermosfles.
• Het opgewarmde grondwater kan in de winter worden gebruikt voor verwarming van gebouwen. Het water koelt af als het zijn warmte afgeeft.
• De koude die daardoor in de winter vrijkomt, wordt apart opgeslagen en kan in de zomer weer effectief worden benut.
• Door de werking van het systeem ontstaan een koude- en een warme bel in het grondwater, waardoor de effectiviteit wordt verhoogd.

Voordelen

WKO vraagt alleen elektriciteit voor het tussen de grondwaterbronnen heen en weer oppompen van het water en voor een zogenaamde warmtepomp die nog nodig is om voldoende hoge temperaturen te bereiken. Maar die kan ook duurzaam worden opgewekt. Met de installatie van 50.000 systemen in heel Europa, iets wat in het komende decennium haalbaar zou moeten zijn, kan de jaarlijkse uitstoot van CO2 met circa 3 miljoen ton worden verminderd.

WKO is veel minder zichtbaar dan andere vormen van duurzame energie en wordt daardoor ook vaak over het hoofd gezien. Maar die onzichtbaarheid is natuurlijk een voordeel ten opzichte van bijvoorbeeld windmolens en zonnepanelen die vaak als horizon- en architectuurvervuiling worden gezien. De terugverdientijd van WKO-systemen is soms maar enkele jaren en altijd veel korter dan bij andere bronnen van duurzame energie.

Nederland is voorloper

De Nederlandse bodem is zeer geschikt voor WKO -systemen, omdat er vrijwel overal bruikbare waterhoudende bodemlagen aanwezig zijn. Daar komt bij dat de Nederlandse overheid gebruik van WKO-systemen stimuleert en marktpartijen actief betrokken zijn.

Ondanks dat de bodem ook in veel andere Europese landen geschikt is (zie kaartje) en de duidelijke voordelen in zowel de kosten- als de energie-efficiëntie, loopt toepassing buiten Nederland achter.

Voor elk land of elke regio zijn daar verschillende redenen voor, variërend van belemmeringen in verband met wet- en regelgeving tot onvoldoende kennis(deling) over het systeem én de lokale bodems.

Zijn er nadelen?

Aanleg en beheer van de systemen vergt kennis van zaken. Door onkunde worden de systemen soms niet goed in de bodem geplaatst waardoor storingen ontstaan; bijvoorbeeld verstopping als gevolg van neerslag door het mengen van water uit verschillende bodemlagen.

De bovengrondse klimaatregeling moet goed zijn aangesloten op het ondergrondse systeem, wat samenwerking van specialisten uit heel verschillende hoeken vergt. Als daardoor dingen niet goed gaan, leidt dit tot verkeerde voorbeelden en koudwatervrees.

Ook leeft de angst dat WKO bodemverontreinigingen veroorzaakt, maar omdat normaal gesproken alleen grondwater heen en weer wordt gepompt is die vrees ongegrond. Indien al een verontreiniging in het grondwater aanwezig is, kan WKO wel leiden tot verspreiding daarvan.

Maar dat nadeel kan juist worden omgebogen naar een voordeel door de WKO onderdeel te maken van een grondwatersanering. Zo zijn er meer veronderstelde problemen om te buigen naar kansen. Bijvoorbeeld in binnenstedelijke gebieden waar systemen elkaar in de weg kunnen gaan zitten, is door slimme planning – met clustering van koude en warme bronnen – de efficiëntie juist te verhogen.

Voor de beste werking is evenwicht tussen warmte- en koudevraag over het jaar wenselijk. Als dat er niet is, is bijvoorbeeld een slimme combinatie met gekoelde zonnepanelen mogelijk. Door koeling wordt het rendement van de elektriciteitsproductie verhoogd, terwijl de geproduceerde warmte in de bodem kan worden opgeslagen en gebruikt wanneer nodig.

WKO in Europa

In het E-USE(aq)-project zoeken we naar manieren om WKO in verschillende Europese landen te implementeren. Dit doen we door op de lokale omstandigheden toegesneden innovatieve WKO-systemen te demonstreren op zes plekken in Italië, Spanje, Denemarken, België en Nederland.

Met de verschillende demonstratieplekken laat het project zien hoe de barrières in elk land of elke regio kunnen worden overwonnen, om zo de weg te banen voor een verantwoorde pan-Europese toepassing.

De projectresultaten laten zien dat WKO een economisch haalbare vorm van hernieuwbare energie vertegenwoordigd. Het project toont ook dat dat sociale en juridische barrières kunnen worden geslecht door innovatieve technologieën waarbij de kloof tussen wetenschap en praktijk wordt overbrugd.

EIT Climate-KIC is een Europese kennis- en innovatiegemeenschap, die werkt aan een welvarende, inclusieve en klimaatbestendige maatschappij die is gebaseerd op een circulaire, zero-carbon-economie. Door onze gezamenlijke kracht vindt en ondersteunt EIT Climate-KIC innovaties die tot systeemverandering kunnen leiden.