Ennatuurlijk Aardwarmte beheert enige actieve HTO van Europa
Een aardwarmtebron levert een constante stroom aan warmte van hoge temperatuur. Ook zomers als de vraag laag is. Op bedrijventerrein Agriport Middenmeer wordt het aardwarmteoverschot in de zomer sinds 2021 opgeslagen in een ondergronds hoge temperatuur opslagsysteem (HTO). Die warmte wordt in de winter weer gebruikt door telers als de vraag hoog is. ‘Op dit moment is dit de enige werkende HTO in Europa’, vertelt geoloog Eva van der Voet van Ennatuurlijk Aardwarmte.
‘Met een HTO kunnen we aardwarmtebronnen efficiënter gebruiken. Een aardwarmtebron werkt het beste wanneer deze continu warmte kan leveren: zomers en ’s winters, maar zomers is de warmtevraag laag. We kunnen de productie wel een beetje bijstellen, maar dan nog hebben we in de zomermaanden bijna altijd warmte over. Deze warmte slaan we nu op in de HTO en wordt in de winter gebruikt als extra warmtebron. Normaal zijn piekvoorzieningen vaak gasgestookte installaties, maar hier kunnen we daarvoor duurzame warmte uit de HTO gebruiken. Dat maakt de warmtelevering nog duurzamer.’
Zeer geschikte ondergrond
HTO-technologie bevindt zich wereldwijd nog in de fase van onderzoek en ontwikkeling. Het project in Middenmeer startte als pilot van GeoThermica-HEATSTORE, een EU-programma voor onderzoek naar verschillende vormen van warmte-opslag, met pilots door heel Europa. Voor de bouw en het onderzoek van de HTO werkte Ennatuurlijk Aardwarmte samen met IF Technology, TNO en KWR. Eva: ‘Je kunt warmte opslaan in tanks, bassins, in een gesloten boring of in een aquifer, dat is watervoerende laag in de ondergrond. In Middenmeer gebruiken we die laatste vorm.’
Na een testboring in 2019 bleek dat de ondergrond in Middenmeer daarvoor zeer geschikt was. ‘Op 360 meter diepte vonden de geologen een 23 meter dikke zandlaag met een goede doorlaatbaarheid en de juiste dikte om warmte in op te slaan. De zandlaag wordt boven en onder omsloten door dikke kleilagen die als isolatie werken en voorkomen dat de opgeslagen warmte zich naar boven of naar onder verspreidt. Deze lagen zijn ook volledig stromingsdicht zodat het opgeslagen water niet naar ondiepere lagen sijpelt.’
Weinig warmteverlies
Al sinds 2014 verwarmen de telers van Agriport hun kassen met aardwarmte van 85°C. De HTO is aan hun lokale warmtenet gekoppeld. Naast een van de kassen zijn drie putten van ca. 0,3 meter in diameter geboord: één put om het warme water zomers in de HTO te pompen, één om het er ’s winters weer uit te halen en te leveren aan de naastgelegen kas. En dan nog één extra voor onderzoek en monitoring. Eva: ‘Sinds 2021 hebben we bijna vier cycli van laden en ontladen voltooid. De HTO is aangesloten op het warmtenet van Agriport. Zomers pompen we warm water van 85°C in de opslag. En in de winter halen we het er weer uit als er extra warmte in de kassen nodig is. Het water heeft bij aanvang dan nog een temperatuur van zo’n 75°C. Er is dus wel sprake van enig warmteverlies. Dat komt omdat de zandlaag waarin het warme water wordt opgeslagen, nog moet opwarmen. Naarmate dit gebeurt neemt het warmteverlies steeds verder af, wat naar verwachting ook de komende jaren doorgaat. Zo wordt de HTO steeds efficiënter.’
Verspreiding meten met glasvezel
Dankzij metingen en analyses wordt steeds meer bekend over de effecten van warm water in de bodem. ‘Bij de HTO onderzoeken we de thermische, chemische en microbiologische effecten’, vertelt Eva. ‘Voor het thermische onderzoek loopt er een glasvezelkabel langs de drie putten. Om de twee meter vindt elke tien minuten een temperatuurmeting plaats, waardoor we kunnen monitoren hoe de warmte zich door de ondergrond verspreidt. Uit de meting over de afgelopen jaren blijkt dat de opwarming van boven- en onderliggende lagen beperkt blijft.’
Geen nadelige gevolgen
Bij warm water bestaat de kans op kalkaanslag, net als thuis. ‘Om verstopping te voorkomen voegen we daarom CO2 toe als we de opslag vullen. Meerdere keren per jaar nemen we grondmonsters op verschillende dieptes om te kijken of daardoor de chemische samenstelling van het grondwater verandert. We zien geen nadelige gevolgen.’ In grondwatermonsters wordt ook de ATP-waarde gemeten. ‘De ATP-waarde is een maat voor de microbiologische activiteit en ook die is de afgelopen jaren nauwelijks veranderd.’
Grote belangstelling
De belangstelling voor de HTO is groot. Eva: ‘Veel warmtesystemen met een continue bron - zoals geothermie of restwarmte- hebben een overschot in de zomer en een tekort in de winter. Warmte-opslag is dus een belangrijk thema.’ Ze ziet zowel kansen voor HTO in glastuinbouw als in de gebouwde omgeving. ‘Een voordeel van HTO is dat het een zeer grote buffer is, waar je boven de grond weinig van ziet. Ook zijn de kosten per opgeslagen kubieke meter water laag in vergelijking met andere vormen van warmteopslag.
Of het op andere plekken in Nederland ook zo goed werkt als in Middenmeer, hangt af van de lokale geologie, en of het op een slimme manier geïntegreerd kan worden in het systeem. ‘We laten zien dat de HTO bij glastuinbouw werkt. Als aangetoond kan worden dat het ook goed werkt in combinatie met warmtenetten in de gebouwde omgeving is ook hier warmteopslag op grotere schaal mogelijk. Zo kan met HTO een extra verduurzamingsslag gemaakt worden.’
