November/December 2024
Baanbrekende buffer van geothermische warmte
Hoge Temperatuur Open-bodemenergie (HTO) is een baanbrekende techniek die warmte opslaat in de bodem, waardoor energie efficiënter kan worden gebruikt binnen de warmtetransitie. Het systeem maakt gebruik van warm water met temperaturen tussen 40 en 90°C, afkomstig van diepe geothermische bronnen. Dit water wordt opgeslagen in zandlagen op een diepte van 100 tot 200 meter. Deze opslag fungeert als een seizoensbuffer: overtollige warmte die in de zomer wordt gewonnen, kan in de winter worden ingezet. Hierdoor neemt de afhankelijkheid van gasketels af en wordt de energie-efficiëntie verhoogd, vooral in dichtbevolkte gebieden waar ruimte schaars is.
Martin Bloemendal, universitair hoofddocent in Underground Thermal Energy Storage aan de TU Delft, is nauw betrokken bij het HTO-project op de campus. Hier wordt warmte van een geothermische bron, gelegen op circa 2 kilometer diepte, opgeslagen in grondwaterreservoirs op een diepte tussen 120 en 180 meter.
Bloemendal legt uit: ‘De reservoirs liggen tussen zandlagen en worden aangeboord via een buis. Door kleine openingen in de buis en een pomp ontstaat een radiale stroming die een cilindervormige bel van warm water van ongeveer 50°C vormt. Dankzij de combinatie van diepe geothermie, waarbij heet water van 90°C wordt gebruikt, en ondiepe opslagreservoirs met ‘koel’ water van 40-50°C, kunnen warmteverliezen worden geminimaliseerd. Dit zorgt ervoor dat de warmte in de winter snel beschikbaar is.’
De keuze voor opslag in plaats van directe warmte-afname uit de geothermische bron is een kwestie van kosten. Bloemendal: ‘Als je de geothermische bron direct zou inzetten voor de wintervraag, zou je drie keer zo diep moeten boren, wat aanzienlijk duurder is. Met een geothermische bron op 2 kilometer diepte kun je ongeveer 60 procent van de warmtebehoefte direct dekken. Maar door de in de zomer gewonnen warmte op te slaan in een seizoensbuffer, kunnen we 90 tot 95 procent van de warmtebehoefte invullen.’
Martin Bloemendal, hoofddocent aan de TU Delft, voorziet dat Hoge Temperatuur Open-bodemenergie (HTO) de komende jaren een belangrijke bijdrage kan leveren aan de warmtetransitie.
Commerciële haalbaarheid
De technologie is klaar voor gebruik, maar de uitdaging ligt nu in de commerciële haalbaarheid en grootschalige toepassing. Bloemendal en zijn team voerden in het voorjaar van 2024 proefboringen uit, met positieve resultaten. ‘Onze metingen tonen aan dat we warmte kunnen opslaan op een diepte tussen 120 en 180 meter. We gaan nu verder met het detailontwerp en de aanleg van het systeem om onze campus in Delft van warmte te voorzien.’ Bloemendal verwacht dat het daar niet bij blijft. ‘We voorzien dat deze techniek de komende jaren een belangrijke bijdrage kan leveren aan de warmtetransitie. HTO kan ook in stedelijke gebieden een cruciale rol spelen in seizoensbuffering voor toekomstige warmtenetten.’
Tekst: Paul Smorenburg
Fotografie: TU Delft | Adam Klugkist