De warmte uit de diepe delen van de aarde wordt in steeds meer landen gebruikt als duurzame energie. Het meest sprekende voorbeeld is IJsland. Daar zijn de vele vulkanen, geisers en thermische baden niet alleen een toeristische attractie, het warme water dient ook als stadsverwarming voor hoofdstad Reykjavik. En dat niet alleen, een kwart van de elektriciteit op het eiland wordt opgewekt met aardwarmte, ook wel bekend als geothermie. IJsland behoort dan ook tot de meest duurzame landen ter wereld. Vanwege de vele vulkanische activiteit op dat eiland is het zeer rendabel om te boren naar aardwarmte. Op een paar honderd meter diepte is al kokend heet grondwater te vinden.

De Nederlandse bodem zit heel anders in elkaar. Hier zorgen de vele zand-en kleilagen juist voor een redelijk koele bodem. Warm grondwater met een temperatuur van zo’n 70 graden Celsius is pas te vinden op anderhalve kilometer diepte. Boren naar aardwarmte is in ons land dan ook een stuk duurder.

Toch is geothermie ook in Nederland bezig met een opmars. Er zijn al meer dan twintig putten geboord en 100 opsporingsvergunningen Belangrijkste reden: steeds hogere gasprijzen (die veelal gekoppeld zijn aan de olieprijs) waardoor duurzame energiebronnen een belangrijker economisch alternatief vormen om grote oppervlaktes te verwarmen. Dit is vooral interessant voor tuinders uit het Westland. Samen met de chemische sector behoort de glastuinbouw tot de grootste verbruikers van energie in ons land. Deze grootverbruikers van warmte concurreren op wereldschaal en elke euro energiebesparing is pure winst.

Hoe werkt het?

In Nederland wordt geothermie alleen nog gebruikt voor het oppompen van warm water om kassen of delen van woonwijken te verwarmen. Bij elke kilometer dieper de ondergrond in stijgt de temperatuur met ongeveer 30 graden en om die warmte te kunnen winnen moet er geboord worden in de ‘watervoerende lagen’. In onze ondergrond liggen die op minimaal anderhalf kilometer diepte. Het grondwater is daar tussen de 70 en 100 graden Celsius.

Om dit water op te kunnen pompen worden er twee putten geboord. Het warme water komt naar boven via een productieput en gaat door een warmtewisselaar, deze brengt het koude water uit de bovengrondse verwarmingsbuizen op temperatuur. Dit warm geworden water gaat via het leidingennetwerk naar het kassencomplexen om de gekweekte groentes of fruit te verwarmen. Het afgekoelde grondwater van een graad of dertig gaat via een injectieput weer terug de ondergrond in zodat de grondwaterdruk gelijk blijft.

Hoe duurzaam is het?

Wind- en zonne-energie zijn afhankelijk van de weersomstandigheden, aardwarmte kan juist ingezet wanneer er veel vraag is naar warmte. Zo halen de pompen ’s winters meer energie uit de bodem dan zomers. Toch is aardwarmte niet oneindig beschikbaar. Het hete grondwater komt sneller uit de ondergrond naar boven dan de aarde het afgekoelde water, dat via de injectieput teruggepompt wordt, kan verwarmen.

Het is nog onduidelijk hoe lang het precies duurt wanneer het grondwater langzaam begint af te koelen. Een ruwe schatting, gebaseerd op geologisch onderzoek, van tuindersbedrijf Van den Bosch is dat ze minimaal zestig jaar met de put te kunnen doen, maar wellicht nog veel langer. Om de put zo duurzaam mogelijk te gebruiken kan in de toekomst ook de warmtevraag teruggeschroefd worden.

Het is nog onduidelijk hoe snel het grondwater dan weer terug op temperatuur is. Ofwel na enige tientallen jaren of zelfs na meer dan honderd jaar. Het betekent in ieder geval dat de oorspronkelijke productieput een lange poos niet gebruikt kan worden.

Hoeveel kost het?

Het boren van een productieput en een injectieput kost tussen de zeven en vijftien miljoen euro. Dat bedrag kan in de toekomst nog flink naar beneden. Bijvoorbeeld door de stalen boren te vervangen door sterke koolstofvezels (koolstofcomposiet). Deze techniek wordt momenteel toegepast door studenten van de TU Delft in een geothermieproject op de universiteit.

De investering in aardwarmte betekent voor sommige tuinders wel twee keer de jaaromzet. Toch durfde vleestomatenkwekerij Van de Bosch uit Bleiswijk de uitdaging aan. De directeuren van het familiebedrijf bezochten een aantal geothermieprojecten in Frankrijk en Duitsland en raakten enthousiast.

Als eerste tuindersbedrijf in Nederland begonnen ze in 2007 met het graven van twee putten. En met succes. Vanaf de winter van 2007 op 2008 worden de vleestomaten niet meer verwarmd door aardgas maar door energie uit de bodem. Er stroomt nu elk uur honderdvijftigduizend liter warm grondwater door de kassen. Ondertussen zijn er twee nieuwe putten geslagen en is het tuindersbedrijf uitgegroeid tot een warmteleverancier. Ze leveren nu ook aardwarmte voor een naburig kassencomplex.

Pas in 2012 werd de subsidie voor duurzame energie opengesteld voor aardwarmte. Het leidde tot een run op de subsidiepot. Van het totale budget van 1,7 miljard euro is meer dan de helft, 829 miljoen euro, gereserveerd voor aardwarmte.

Dit jaar is iets meer dan 400 miljoen euro gehonoreerd voor geothermieprojecten, één zesde van het totale budget van Het is overigens nog maar de vraag of al dit geld ook daadwerkelijk wordt gebruikt. Veel subsidiegeld wordt wel gereserveerd maar uiteindelijk niet toegekend omdat projecten worden afgeblazen.

Zo probeerde gemeente Den Haag om in de wijk Zuidwest 4000 nieuwe woningen en een aantal bedrijven aan te sluiten op aardwarmte. Dat zou een jaarlijkse besparing opleveren van drie miljoen kubieke meter aardgas en een vermindering van vijfduizend ton CO2. Alleen door de malaise in de woningbouw, de financiële crisis en problemen bij woningcooperatie Vestia kwamen er geen duizenden woningen. Het 21 miljoen euro kostende project is inmiddels stopgezet.

En elektriciteit opwekken, kan dat ook?

Het is nu nog toekomstmuziek in Nederland. Net als bij het gebruik van geothermie in woonwijken is het gebrek aan geld het grootste probleem. Terwijl zeer diepe geothermie waarbij elektriciteit wordt opgewekt zelfs twintig procent van het totale energiegebruik kan leveren, zo blijkt uit een rapport aan de

Daarvoor moet wel op meer dan vier kilometer diepte geboord worden, waar het kokend hete grondwater zich bevindt. Bij deze diepteboringen komt het water als stoom naar boven waarbij het via een turbine de generator kan laten draaien zodat er elektriciteit wordt opgewekt. Het afgekoelde water gaat via de andere boorput weer terug de grond in.

De zeer diepe geothermieboringen zijn wel een stuk duurder dan normale geothermie, namelijk tussen de veertig en vijftig miljoen euro per put. Het bedrijf Transmark Renewables ziet er wel toekomst in, na boringen in Chili en Turkije hebben zij ook opsporingvergunningen gekregen voor de grensgebieden Noord-Brabant/Utrecht en Friesland/Overijssel. Daar willen ze gaan boren naar grondwater met een temperatuur van ongeveer 140 graden Celsius.

Behalve een negatief advies van de Gedeputeerde Staten van Overijssel die het natuurgebied de Weerribben wil vrijhouden van boortorens is er geen wanklank te horen over deze zeer diepe geothermie. Wel opvallend omdat het omstreden toegepast bij de winning van schaliegas, ook plaastvindt bij het oppompen van kokend heet grondwater.

Toch zijn er ook grote verschillen. In tegenstelling tot schaliegas hoeven er bijna geen chemicaliën gebruikt te worden en is het hete grondwater veel makkelijker naar boven te halen dan het gas dat in kleine belletjes is opgeslagen in hard gesteente. Maar in beide gevallen zijn kleine aardbevingen niet uit te sluiten. Ook aan duurzame energiewinning kleven nadelen.

Voor deze explainer is gesproken met Victor van Heekeren (voorzitter Stichting Platform Geothermie), Jan Dirk Jansen (afdelingsvoorzitter Geoscience & Engineering TU Delft), Theo Olsthoorn (hoogleraar grondwater exploitatie TU Delft) en Rik van den Bosch (mede-directeur tuindersbedrijf Van den Bosch).