Wat is WKO?

Bodemenergie is te onderscheiden in geothermie (aardwarmte uit de diepe ondergrond) en Warmte Koude Opslag (gebruik van warmte of koude in de ondiepe ondergrond). Dit zijn duurzame vormen van energie die bijdragen aan besparing van fossiele brandstoffen en op de uitstoot van CO2. Door gebruik te maken van deze bronnen van energie kunnen onder meer gebouwen, woningen, kassen en fabrieken op een duurzame manier worden verwarmd en gekoeld. Er zijn twee soorten WKO-systemen: open systemen en gesloten systemen.

Open WKO systemen
Bij open bodemenergiesystemen wordt grondwater onttrokken en opgewarmd grondwater na gebruik terug in de bodem geïnfiltreerd. Na ongeveer een half jaar wordt de circulatierichting omgedraaid. Hierbij is sprake van een verplaatsing van grondwater. De bronnen kunnen op enige afstand naast elkaar gelegen zijn of onder elkaar in verschillende watervoerende pakketten. De diepte van de bronnen varieert van 20 tot 300 meter onder maaiveld.

Gesloten WKO systemen
Bij gesloten bodemenergiesystemen wordt een vloeistof, vaak met toegevoegde antivriesmiddelen, in buizen door de bodem geleid. Het water komt niet in direct contact met het grondwater. Er is geen sprake van een actieve verplaatsing van grondwater door het systeem. Als synoniem wordt ook de term bodemwarmtewisselaar gebruikt.

Verschillende ontwerpen
Een WKO systeem kan op verschillende manieren worden aangelegd. Een uitleg van de verschillende methodes volgt hierna.

Doubletsysteem
Het doublet systeem is het meest voorkomende energieopslagsysteem voor de utiliteitsbouw en de glastuinbouw. Zo wordt bij een doubletsysteem de warmte en koude in twee aparte bronnen op afstand van elkaar gescheiden.

Monobron
Een monobron is een systeem waarbij een onttrekkingfilter en een infiltratiefilter boven elkaar in een bron worden geplaatst. Omdat maar één bron nodig is, zijn de kosten van een monobronsysteem ongeveer de helft lager dan van een doubletsysteem. Monobronnen kunnen alleen toegepast worden bij kleinere brondebieten, tot maximaal 30 a 50 m3/uur.

Recirculatiesysteem
Een ander type systeem maakt gebruik van een vaste onttrekkingbron en een vaste infiltratiebron. De temperatuur van het opgepompte water heeft altijd de temperatuur van het natuurlijke grondwater (circa 11 tot 13°C). In de zomer wordt er warm water in de infiltratiebron gepompt, in de winter koud water. Dit systeem is wat goedkoper, maar heeft ook een lager rendement. Deze systemen worden meestal aangelegd in combinatie met een grondwatersanering.

Hoge temperatuur warmteopslag (HTO)
Een HTO is een type open bodemenergiesysteem. HTO vindt alleen plaats voor verwarming van voornamelijk de glastuinbouw en de aquacultuur. De warmte waarvan bij HTO gebruik wordt gemaakt, kan onder meer van warmtekrachtkoppeling (WKK), diepe geothermie of zonnecollectoren afkomstig zijn.

Energiepalen
Energiepalen zijn heipalen met ingebouwde warmtewisselaars, die samen een gesloten systeem vormen.

Voor meer informatie over de verschillende ontwerpen en technieken vindt u op de pagina's van Duurzame Energie in Nederland (DEN) en op Nederlandse Vereniging voor Ondergrondse Energieopslagsystemen.

Voor- en nadelen: energieaspecten en andere duurzaamheidaspecten

Positieve effecten
De toepassing van WKO kent een aantal positieve effecten, die bijdragen aan de groeiende populariteit van deze systemen. Hierbij gelden vooral de lagere energiekosten c.q. energiebesparing als drijfveer om de techniek toe te passen, in samenhang met het positieve klimaateffect door vermindering van de CO2 uitstoot. Voor woningen biedt WKO de luxe om naast verwarming ook koeling te bieden. Daarnaast kan WKO in de bovengrond ruimte besparen -minder ketels en koelmachines- en ontstaan mogelijkheden om kosteffectiever diepe grondwaterverontreinigingen aan te pakken. Dit laatste gebeurt dan door het plaatsen van open WKO systemen in een verontreiniging (open systeem gecombineerd met grondwatersanering). Dit is een nieuwe een veelbelovende aanpak waarvan de exacte effecten momenteel worden onderzocht. Beleidsmatig wordt nadrukkelijk ruimte geschapen om hiermee ook in de praktijk hiermee aan de slag te gaan. De bovengrondse ruimtebesparing betekent wel dat er ondergronds ruimte moet zijn. Direct onder het maaiveld moet ruimte zijn voor het leidingwerk. En in de diepere ondergrond is afstemming met andere grondwaterbelangen noodzakelijk.

Negatieve gevolgen
WKO kent ook potentiële negatieve gevolgen voor de bodem en grondwater. Systemen worden tot diep in de bodem geplaatst kunnen schade veroorzaken aan bodemlagen. Een voorbeeld is dat scheidende bodemlagen bij doorboring niet goed worden afgedicht, waardoor water uit verschillende lagen met elkaar vermengt. Te grote temperatuurveranderingen in de bodem kunnen invloed hebben op de biologische activiteit van bodemorganismen en mogelijk het chemische evenwicht. Ook kunnen vooral gesloten systemen gaan lekken, waardoor milieuvreemde stoffen in de bodem terechtkomen. Open systemen kunnen leiden tot veranderingen van de grondwaterstand en -stroming, wat mogelijk gevolgen kan hebben op het aantrekken van verontreinigingen of het grondwaterpeil.

Borging randvoorwaarden
De gevolgen kunnen worden beperkt door temperatuurveranderingen gering te houden, en door een zorgvuldige aanleg, beheer en beëindiging van de systemen. Zo moeten doorboorde kleilagen worden afgedicht en lekkage van koelvloeistof in de bodem worden voorkomen. Dit vraagt om een aantal randvoorwaarden die worden geborgd in vergunningen en nadere regels (link naar pagina wet- en regelgeving) en een kwaliteitsborgingsysteem (link naar pagina kwaliteitsborging) in het Samenwerkingsprogramma WKO (SWKO).

Subsidies
De drijvende kracht achter WKO in de markt is het economische voordeel dat hieraan is gekoppeld. In dit document vindt u informatie over de huidige subsidie regelingen voor WKO en de nieuwe ontwikkelingen rondom de financiële regels die bepalende zijn voor de vraag of WKO economisch rendabel is.