Als je denkt dat bodemenergie een recente duurzame oplossing is, vergis je je.
Neem bijvoorbeeld het project van de Perscombinatie. Dit was vroeger de uitgeverij van onder andere de dagbladen Volkskrant, Trouw en Het Parool in Amsterdam. Al in 1987 werd hier het eerste project voor (warmte-) en koudeopslag (tegenwoordig aangeduid als WKO) voltooid en gereed gemaakt voor operationeel gebruik. Dit toen innovatieve systeem had als doel om koude op te slaan in ondergrondse zandlagen tijdens de winter, om deze koude in de zomer te gebruiken voor het koelen van de pershal waar een nieuwe offset-drukpers flink veel warmte produceert. Met dit systeem hoopt Perscombinatie haar ecologische voetafdruk te verkleinen en een duurzaam bedrijfsproces te realiseren. VHGM is naar aanleiding van dit systeem in gesprek gegaan met Haitjema Grondwatertechniek over de kwaliteit van de bronnen in Nederland. Want hoe zorgen we ervoor dat de bronnen die we slaan langer dan 30 jaar meegaan?
Destijds in 1987 was het duurzame project van Perscombinatie te Amsterdam één van de eerste warmte-/koudeopslagprojecten in Europa. In Canada en de VS waren al jaren daarvoor enkele projecten in gebruik genomen en was er in Zweden een installatie in aanbouw. In 1985 was bij een kantoorgebouw in Bunnik al een opslag van warmte in de bodem in gebruik genomen. De conclusie vanuit dit project was dat een ondergrondse opslag van koude principieel niet veel anders is dan dat van warmte.
Een stukje geschiedenis
Wat belangrijk is toe te lichten is dat het koudeopslagproject bij Perscombinatie duidelijk zijn doelen heeft weten te bereiken. Het geologisch onderzoek en de haalbaarheidsstudie die in 1986 werden uitgevoerd, toonden aan dat er economisch gezien geen belemmeringen waren voor het project. Dankzij een financiële bijdrage van het Projectbeheerbureau Energieonderzoek (PEO) en de Europese Gemeenschap werd het project financieel haalbaar gemaakt. De installatie was destijds bijna gereed en zou naar verwachting begin november 1986 van start gaan met het opslaan van koude in de ondergrondse zandlaag.
Echter bleken de investeringen voor het project iets hoger te zijn dan oorspronkelijk geschat, maar desondanks werd verwacht dat de investeringen binnen acht tot tien jaar zouden worden terugverdiend. Vooral dankzij een besparing van ongeveer veertig procent op elektriciteit. Het koudeopslagexperiment zou Perscombinatie een extra investering van 120 duizend gulden kosten in vergelijking met een conventionele koelinstallatie, maar deze extra investering zou binnen vijf jaar worden terugverdiend.
Anno 2023 zijn de bronnen nog steeds in bedrijf. Nadat het pand verkocht was, ontving Haitjema in 2014 opdracht om de bronnen af te dichten, tot het moment dat de adviseur van de nieuwe eigenaar erachter kwam dat er bronnen zaten. Letterlijk 1 week voor het werkelijk afdichten van de bronnen werd dit “on hold” gezet. Lang verhaal kort: de bronnen werden in ere hersteld, componenten vervangen of gereviseerd en de WKO is in bedrijf gesteld. De bronnen hebben nog steeds een prima capaciteit en afgezien van regulier onderhoud is er nog steeds sprake van een prima installatie.
Hoe gingen ze in de jaren 80 van de vorige eeuw te werk
Om het koudeopslagproject bij Perscombinatie operationeel te houden, waren verschillende inspanningen vereist. Het project werd grondig voorbereid met geologisch onderzoek, haalbaarheidsstudies en metingen om de waterdoorlatendheid van de ondergrondse zandlaag te bepalen. Techniplan Adviseurs, in samenwerking met Heidemij Adviesbureau, was verantwoordelijk voor de haalbaarheidsstudie, terwijl Heidemij ook de geologische expertise leverde. De meetprogramma's die in opdracht van PEO werden uitgevoerd, waren essentieel om de effectiviteit van het koudeopslagsysteem te monitoren en te optimaliseren.
Financiële bijdragen van PEO en de Europese Gemeenschap speelden een cruciale rol bij het mogelijk maken van het project. De leidingen werden aangelegd, pompen werden geïnstalleerd, en bronnen werden afgewerkt om het water te kunnen oppompen en injecteren. Deze inspanningen waren nodig om de infrastructuur voor het koudeopslagproject te realiseren.
Borging van kwaliteit
Voor het succes van het systeem was een goed doordacht beheerprotocol van essentieel belang. Het experimentele karakter van het project vereist voortdurende monitoring en metingen om de efficiëntie en effectiviteit van het systeem te evalueren en waar nodig bij te sturen. Met het meetprogramma dat in opdracht van PEO werd uitgevoerd, werden de in- en uitgaande koude nauwlettend gevolgd om het opslagrendement te bepalen. Daarnaast werden andere factoren, zoals de temperatuur van het water in de ondergrondse zandlaag, in kaart gebracht om te begrijpen hoe het koude water zich verspreidt en wanneer temperatuurstabilisatie wordt bereikt.
Met regelmatige controle alleen kan men de prestaties van het systeem niet volledig optimaliseren. Een goed doordacht beheerprotocol, waarin ook eventuele onderhouds- en optimalisatiestappen zijn opgenomen, zal helpen om het systeem efficiënt te laten werken en de terugverdientijd te minimaliseren.
Bronnen die langer dan 30 jaar meegaan, dat willen we!
Uit ervaring blijkt dat de levensduur van een open bodemenergiesysteem sterk uiteen kan lopen. Er zijn bronnen zoals die van de Perscombinatie, die langer dan 30 jaar meegaan. Toch zijn er ook bronnen die na enkele jaren plotseling verstoppen waardoor ze vaak in onbruik raken. Dit leidt niet alleen tot hoge kosten voor de eigenaar, maar zorgt ook voor slechte publiciteit voor bodemenergie.
Het borgen van de levensduur van een open bodemenergiesysteem begint al bij het geohydrologische onderzoek dat vooraf wordt uitgevoerd en uitgewerkt tot een ontwerp: wat zijn de risicofactoren op deze specifieke locatie? Kennen we bronverstoppingen in de buurt van het project? Hoe moeten we de bron ontwerpen zodat hij lang meegaat? Deze kennis moet ondervangen worden door de BRL 11000 scope 1A gecertificeerde partij. Het maken van een goed ontwerp waarin rekening wordt gehouden met grondwaterkwaliteit, bodemopbouw en omliggende bodemenergiesystemen is niet vanzelfsprekend.
Vervolgens komt het aan op het detailontwerp en de uitvoering in het veld. Hierin is het van belang dat de boorpartij en de adviseur samenwerken om kwaliteit te leveren. “In die tijd was het al gebruikelijk dat volgens protocollen werd gewerkt. Het boorbedrijf werkte samen met de adviseur die het ontwerp maakte” aldus Stef van Harlingen die in de jaren '90 bij De Ruiter Boringen en Bemalingen werkte.
De realiteit ‘in het veld’ kan nog wel eens weerbarstig zijn ten opzichte van de vooraf bedachte situatie. Juist dan is het noodzaak dat boorpartij en adviseur constructief en oplossingsgericht met deze situaties omgaan. Dan kan vaak een manier gevonden worden waarmee toch nog een bron kan worden geboord die lang meegaat. Bijvoorbeeld door de filters dieper in het pakket te zetten als in het veld blijkt dat er risico is op bronverstopping vanwege de grondwaterkwaliteit. Of door de diameter van het boorgat te vergroten waardoor met een korte filterlengte toch voldoende water kan worden geleverd. Soms is het dan noodzakelijk snel te schakelen en met het bevoegd gezag te overleggen of kan worden afgeweken van een vergunningseis om het systeem mogelijk te maken. Nadat de bron geboord is moet deze nog gekeurd worden door een schoonbeoordeling uit te voeren. Alleen als de bron schoon genoeg is en voldoende water kan leveren wordt deze goedgekeurd.
Goed beheer van de bron
Tenslotte komt het aan op een goed beheer van de bron. Bronnen gaan langer mee als ze op de juiste manier worden gebruikt en goed worden onderhouden. Ook hier is de praktijk vaak weerbarstig. Vaak komt het voor dat het gebruik net iets anders is dan is bedacht waardoor de waterhoeveelheden iets afwijken. Ook blijkt in de praktijk vaak dat het pand niet wordt gebruikt zoals eerder bedacht of zijn in de ontwikkelfase keuzes gemaakt die van invloed zijn op de gebouwschil en daarmee samenhangend de vermogensvraag voor koeling en/of verwarming.
Factor “mens”
Tot slot is de factor “mens” niet te onderschatten, wordt het systeem daadwerkelijk zo ingezet als waarvoor het ontworpen is. Dit alles vraagt om aandacht en soms om een vergunningswijziging en een re-evaluatie van het ontwerp van de bron. Als er kortsluiting tussen de koude en warme grondwaterbel optreedt kan het systeem namelijk niet meer naar behoren functioneren. In het verleden waren de processen achter bronverstoppingen nog niet goed bekend waardoor we in risicogebieden veel bronverstoppingen zien. Soms kan verdere verstopping worden voorkomen door aanpassingen te maken aan hoeveel water het systeem in elk seizoen verpompt. In andere gevallen kan één van de bronnen worden hergebruikt waardoor kosten bespaard worden. Het is belangrijk dat er zoveel mogelijk continuïteit in het beheer is zodat kennis van de bron behouden blijft. De beheerpartij kan de verbinding vormen tussen onderhoudspartij, installateur en eigenaar, en kan de kennis van de bron centraal verzamelen. In het beheer moet breder worden gekeken dan alleen het onderhoud. Zo zorg je dat je niet achter de feiten aanloopt en werkelijk minder fossiele brandstoffen gebruikt en met een hoog rendement koelt en verwarmt. Met nieuwe technieken kan bronproblematiek preventief worden gesignaleerd zodat kosten kunnen worden vermeden en het systeem kan doordraaien.
De conclusie is dat voor een lange levensduur van de bron elke schakel in het proces (vooronderzoek, ontwerp, boring, schoonpompen en beheer/onderhoud) goed moet worden uitgevoerd.
Conclusie project bij Perscombinatie
Toen nog een duurzame innovatie waar hoopvol naar uit werd gekeken. Inmiddels worden open bodemenergiesystemen veelvuldig toegepast. In Nederland zijn al meer dan 3.000 vergunningen verleend voor het gebruiken en opslaan van warmte en koude in de ondergrond tot 500 meter diep.
Het werken volgens protocollen waarbij de ontwerpende partij samenwerkt met de realiserende partij (booraannemer), draagt bij aan een lange levensduur van de bron.
Doorontwikkeling
Sinds 1987 heeft de ontwikkeling van bodemenergie, met specifieke aandacht voor warmte- en koudeopslag, zeker niet stilgestaan. In de afgelopen decennia zijn er op het gebied van bodemenergie grote stappen vooruit gezet. Haitjema is als realiserende partij nog steeds één van de kwalitatieve makers van open bodemenergiesystemen.
VHGM heeft met oprichter Stef van Harlingen een vooraanstaande rol gespeeld in deze ontwikkelingen. Dit dankzij diepgravende kennis, standvastige passie en een toegewijd team van specialisten.
De inzet van geavanceerde technologieën en innovatieve benaderingen heeft geleid tot opmerkelijke vooruitgang in bodemenergiesystemen. Warmte- en koudeopslagtechnieken zijn efficiënter en duurzamer geworden, waardoor ze een belangrijke bijdrage leveren aan het verminderen van de CO2-uitstoot en het bevorderen van een groenere en schonere toekomst.
Blik in de toekomst
Als we kijken naar de toekomst van bodemenergie, kunnen we vol vertrouwen stellen dat VHGM en andere projectpartners van hernieuwbare energie, blijven innoveren en bijdragen aan een wereld waarin groene energiebronnen de norm zijn.
Dat de levensduur van bodemenergie lang is, vertelt het nog steeds operationele systeem van destijds de uitgever Perscombinatie.
Benieuwd wat Haitjema Grondwatertechniek en/of VHGM voor uw duurzame project kan betekenen?
Haitjema is de lange termijn partner voor ontwerp, realisatie en exploitatie van grondboringen, bodemenergie, drinkwater en aquathermie. We bieden duurzame en innovatieve oplossingen voor het beheer en gebruik van grondwater. VHGM heeft zich toegewijd aan het realiseren van een transitie naar duurzame, lokale en innovatieve energieoplossingen door middel van bodemenergie en aquathermie. Dit met de filosofie dat deze oplossingen ook een positieve impact heeft op de wereld om ons heen. Een doel dat perfect harmonieert met de ethiek en visie van Haitjema. In samenwerking zal niet alleen VHGM maar ook Haitjema kracht putten uit een innovatieve aanpak. Haitjema's expertise in het aandragen van oplossingen en VHGM's pragmatische aanpak zullen elkaar aanvullen en versterken.
Meer informatie:
Kom in contact met Haitjema B.V.: Tel: +31 (0) 523 612061 Mail: info@haitjema.nl Internet: https://www.haitjema.nl/nl/
Kom in contact met VHGM B.V.:
Tel: +31 (0) 23 584 11 22
Mail: info@vhgm.nl
Internet: www.vhgm.nl