HAALBAARHEIDSSTUDIE NAAR DIRECTE DIEPE GEOTHERMIE IN DE VLAAMSE KEMPEN

DIRECTE DIEPE GEOTHERMIE

Wij zijn Yanick Van Hoeymissen en Louis Ghesquiere, 2 masterstudenten industriële wetenschappen elektromechanica aan de KU Leuven campus Groep T. Onze masterproef is een haalbaarheidsstudie voor een warmtenet met K30-lage-energiewoningen als verbruiker en een directe diepe geothermische boring als bron in de Vlaamse Kempen.

Bij directe diepe geothermie wordt er warm water uit de bodem van de aarde ontgonnen. Directe diepe geothermie verschilt van indirecte ondiepe geothermie omdat er dieper dan 500 meter geboord wordt en er geen gebruik wordt gemaakt van een warmtepomp. Volgens bodemkaarten van België bleek de Vlaamse Kempen de ideale plaats te zijn voor geothermie toe te passen. Dit is zo omdat in de Vlaamse Kempen de warmteflux het hoogste ligt. De warmteflux is een maat voor de hoeveelheid energie die in de bodem zit hoe hoger deze waarde is, hoe meer energie er uit de bodem kan gehaald worden voor het warmtenet te voeden.

Eerst hebben we ons gebaseerd op een proefboring in Turnhout. Daarna werden er verschillende parameters variabel gemaakt om te achterhalen wat hun invloed is op het eindresultaat. Een directe diepe geothermische installatie bestaat uit twee boringen, een opboorput en een re-injectieput. Het opgeboorde water moet terug in de grond geïnjecteerd worden om de balans van het ondergronds waterreservoir niet te verstoren. Deze twee boringen moeten ook minstens 1500 meter van elkaar verwijderd zijn. Dit om het warmtefront niet te beïnvloeden door de re-injectieput.

Het geothermische warme water verwarmt eerst een warmtenetwerk door middel van een warmtewisselaar. Deze warmtewisselaar werkt met een temperatuurverlies van 1 °C en zorgt ook voor een fysische scheiding tussen het vervuilde bodemwater en het water in het warmtenetwerk. Het warmtenetwerk transporteert warm water naar de K30-lage-energiewoningen, die maximaal 30 kWh/m² per jaar verbruiken. Nadat het netwerk haar warmte heeft afgegeven aan de huizen retourneert het terug naar de bron, waar het terug wordt opgewarmd door de warmtewisselaar.

Indien men uitgaat van de proefboring uit het verleden die 23 m³/h water op een temperatuur van 37°C naar het aardoppervlak bracht, kunnen er 121 K30-lage-energiewoningen met een bewoonbare oppervlakte van 140m² voorzien worden van voldoende warm water. Een standaard geothermische verwarming zou per huis € 12.800 aan installatie kosten. Indien men dit vergelijkt met een aardgasinstallatie en een huisbrandolie-installatie wordt directe diepe geothermie na respectievelijk 11 en 6 jaar rendabel.

Wegens een gebrek aan een specifieke locatie in dit onderzoek zijn de parameters van de bron onzeker, evenals de energieprijsstijging van aardgas en huisbrandolie in de toekomst. Er kan wel geconcludeerd worden dat het geleverde debiet van de bron het meest kritisch is voor de snelheid waarmee het project rendabel wordt. Andere parameters zijn de kosten van de boring, het aantal boorputten en de onderhoudskosten. Al deze kosten hangen voornamelijk af van de graad van vervuiling die het opgeboorde water heeft. Als dit water vuil is (veel zouten en zuren bevat) kan het zijn dat de kosten voor de geothermische centrale gevoelig oplopen. Verder kan het debiet nog verbeterd worden door een warmtepomp bij het netwerk te voegen en kunnen de elektrische kosten van de pompen en sturing teruggedrongen worden met zonnepanelen.

Er kan geconcludeerd worden dat er zeker potentieel is voor geothermie in de Vlaamse Kempen. Indien men vooraf weet wat de bron zal leveren is een geothermische centrale, die een warmtenet van energie voorziet, zowel fysisch als economisch rendabel. Ook door de Nederlandse en Vlaamse overheden worden intussen voldoende middelen aan de boorfirma’s geleverd om het debiet en andere parameters perfect in te schatten. Nu is het alleen nog zeer belangrijk om deze informatie te verspreiden zodat meer firma’s de investering aandurven.