De Vlaamse glastuinbouw staat al jaren aan de top als het op innovatieve manieren voor de verwarming van serres aankomt. Een efficiënte warmteproductie is essentieel voor de sector. VITO onderzoekt samen met Hogeschool Thomas More (Campus Geel/KU Leuven) naar manieren om warmte uit de diepe ondergrond op een rendabele manier in te zetten. Het gebruik van aardwarmte of geothermie is een hernieuwbare bron van energie die in België lang over het hoofd werd gezien.
Research Coördinator Ben Laenen: “VITO onderzoekt al enkele jaren de mogelijkheden om de warmte die diep onder de grond zit te gebruiken om bovengronds te verwarmen. Hoe dieper je doordringt in de ondergrond, hoe hoger de temperatuur. Gemiddeld wordt het elke 1000 meter ongeveer 30°C warmer. Interessant voor de glastuinbouw maar het spreekt voor zich dat deze warmte voor heel wat mensen en organisaties interessant is. Denk maar aan warmtenetwerken voor woonwijken, zwembaden en andere openbare instellingen.”
Aardwarmte in de Noorderkempen
De ideale ondergrond voor warmtewinning is een ondergrond met gesteentelagen die veel water bevatten dat ook makkelijk doorstroomt. Dat vinden we in de Noorderkempen en in de Borinage waar op een diepte van 1000 meter tot meer dan 4000 meter kalksteen in de grond zit die lokaal geschikt is voor warmtewinning. De zoektocht naar warm water uit de kalksteenlagen in de Kempen is te danken aan twee tuinders uit Nederlands-Limburg. De broers Wijnen hoorden van een succesvol geothermieproject van een tomatenteler in het Nederlandse Bleiswijk. Zij vroegen zich af of een soortgelijk project ook slaagkans zou hebben voor hun serres in Grubbenvorst. Nederlandse geologen dachten van niet, daarom klopten de gebroeders Wijnen bij VITO aan.
Succesvolle eerste boring in Nederland
Voortbouwend op ervaringen in de Kempen vermoedde VITO dat de kalkstenen onder Grubbenvorst ook geschikt zouden kunnen zijn voor de winning van aardwarmte . De onderzoekers brachten de opbouw van de diepe grondlagen in kaart. Uit berekeningen bleek dat er in de ondergrond tussen de 1500 en 1600 meter water moest te vinden zijn met een temperatuur van minimaal 65°C, en dat ook het debiet waarschijnlijk zou moeten volstaan. Na de lange voorbereiding startte het onderzoeksteam met boren. De eerste boorput werd uiteindelijk 2,7 km lang en ging 2,4 km diep. Het resultaat was buiten verwachting: ruim 300m²/uur als debiet en een temperatuur van bijna 80°C.
Gesloten circuit
Resultaat: het glastuinbouwbedrijf van de broers Wijnen had een nieuwe warmtebron, de bestaande wkk (warmtekrachtkoppeling) was niet langer nodig voor de warmteproductie. In het glastuinbouwgebied in Grubbenvorst zijn nu vijf putten geboord: drie extractieputten en twee injectieputten. Injectie van het opgepompte water in dezelfde grondlaag als die waaruit het opgepompt werd is een verplichte voorwaarde om aardwarmte te mogen winnen in Nederland. Een gesloten circuit dus.
Aanleg buffer
Het grote voordeel van diepe geothermie? Het rendement is niet meteen afhankelijk van een nevenproductie van elektriciteit. Als de warmtebehoefte kleiner is, zoals bijvoorbeeld in de zomer overdag, kan men een buffervat vullen en daarna de pomp stilleggen. Zo ontstaat er geen overtollige warmte ontstaat. Bij een wkk-installatie is dat minder evident omdat dan ook de elektriciteitsproductie stopt.
Subsidies groene warmte
In Nederland zijn er heel wat subsidiemaatregelen voor de productie van groene warmte, vergelijkbaar met de Vlaamse subsidies. Men doet er regelmatig oproepen om projecten rond duurzame energieproductie in te dienen. Ben Laenen: “Geothermieprojecten krijgen vaak een hoge score dus dat is interessant voor toekomstige projecten. Wel moet natuurlijk ook gezegd worden dat het tuinbouwbedrijf van de broers Wijnen bestaat uit meer dan 50 ha glas. Een investering van 8 miljoen euro is dan natuurlijk net iets makkelijker te verantwoorden. In Vlaanderen zou je al een aantal glastuinbouwbedrijven moeten kunnen clusteren om een investering van zo’n omvang aan te gaan.”
Demonstratieproject in Noorderkempen
Want in België kan dit ook, aangezien diezelfde geologische laag waarin men in Nederland voldoende warm water vond, ook in de Noorderkempen voorkomt. De provincie Antwerpen (Dienst Plattelandsontwikkeling) heeft een tijdje geleden het idee gelanceerd voor een demonstratieproject in de Noorderkempen, in samenwerking met VITO en de campus Geel van de Thomas More Hogeschool. De concrete vraag van een tuinbouwer uit Merksplas ligt aan de basis van dit lopende initiatief.
Haalbare kaart
Het is haalbaar om zo’n project te ontwikkelen voor die regio, weliswaar mits een aantal voorwaarden. Zo moet er een cluster van glastuinders gevormd worden die samen bereid zijn om te investeren en de warmte af te nemen. Ook moeten de bestaande wkk-installaties op die bedrijven optimaal geïntegreerd worden om optimaal gebruik te kunnen maken van de Vlaamse subsidieregelingen. Daarvoor zou er naast een warmtenetwerk ook een CO2-netwerk moeten aangelegd worden. Dit is perfect haalbaar met wat goede wil van alle betrokken partijen en subsidïering door de overheid. De bal ligt nu in het kamp van de betrokken tuinders.
Boringen bij VITO
VITO gelooft sterk in het potentieel van geothermie. Op de terreinen van VITO in Mol voerde VITO al twee boringen uit. Op een diepte van 3200 tot 3400 meter diepte realiseerde het onderzoeksteam een debiet van 140-150 m³ met een temperatuur van 126 tot 128 °C als het water bovengehaald is. In deze installatie was het debiet kleiner dan in Nederlands-Limburg, maar door de hogere temperatuur is het totale warmteleverend vermogen ongeveer even groot, namelijk 8 MW. Deze warmte zal vanaf de winter 2018 – 2019 gebruikt worden op de site van VITO en het SCK (Studiecentrum Kernenergie) in het bestaande warmtenet. Vanaf 2019 zou dit warmtenet ook uitgebreid worden naar enkele wijken en publieke gebouwen in Mol en Dessel. Diezelfde warmte zal ook gebruikt worden om elektriciteit te produceren op momenten dat er geen of een verminderde warmtevraag uit het netwerk is.
Geologie in BelgiëDe diepe geologische lagen zijn in het verleden ontstaan in zeeën en oceanen die vroeger heersten over België. De kalksteen die wij nu kennen, is een overblijfsel van de toen in zee levende organismen. België was in die tijd een deel van het Caledonisch gebergte. Aan de rand van dat gebergte werd in de zee zand en klei afgezet en ontstonden er dikke pakken kalkrijk sediment. Bovenop deze kalklaag kwamen later nog andere lagen. Deze kalksteen zie je nu nog aan de oppervlakte op verschillende plekken in Wallonië. Wij kennen die steen als arduin of blauwe hardsteen. Aan de Maas zie je deze kalksteen nog bovengronds maar verder naar het noorden zit hij veel dieper in de grond. In het zuiden van Nederland bijvoorbeeld zit de kalksteen meer dan vier kilometer diep. Het is die steen waaruit we bij deze projecten warm water oppompen. Een blok arduin bevat namelijk heel veel spleten en barsten die meestal goed met elkaar verbonden zijn. Hierdoor is ook watertransport in deze zo gekende harde steen mogelijk. |
