Aardwarmte, geothermie

Aardwarmte of geothermie is het benutten van de warmte van het binnenste van de aarde zelf.

Betekenis

Aardwarmte is bodemenergie afkomstig van warme aardlagen die relatief dicht onder het maaiveld liggen. De warmte wordt benut door warm water of stoom uit die lagen naar het oppervlak te brengen en daar over te dragen aan een warmtenet of directe toepassingen.

Toepassing

Aardwarmte wordt gebruikt voor warmteproductie en kan eventueel op termijn voor elektriciteitsopwekking dienen.

  • Verwarming van woningen en gebouwen via warmtenetten.
  • Verwarming van kassen voor fruit- en groenteteelt.
  • Combinatie met stadsverwarming (warmtenet).
  • Potentieel voor industriële warmte of elektriciteit bij hogere temperaturen en diepere putten.

Aandachtspunten

  • Heat flow en de geothermische gradiënt variëren lokaal en bepalen de temperatuurtoename met de diepte.
  • Formatiewater geeft warmte af en koelt daardoor af; afgekoeld water wordt teruggepompt via een injectieput.
  • Injectieputten liggen op enige afstand van productieputten om snelle afkoeling van het gesteente nabij de productieput te vermijden.
  • Aardwarmte is langdurig beschikbaar en nagenoeg onuitputtelijk indien teruggevoerd water de lokale temperatuur niet te sterk verlaagt.
  • Voor elektriciteitsopwekking zijn hogere temperaturen nodig dan voor verwarming; daarvoor zijn diepere putten of andersoortige bronnen vereist.

Werking / principe

  • Het winningproces gebruikt een productieput om heet formatiewater uit poreus gesteente naar het aardoppervlak te brengen.
  • Op het oppervlak geeft het formatiewater via een warmtewisselaar warmte af aan een warmtenet of directe gebruikers.
  • Na afkoeling wordt het water via een injectieput terug in dezelfde gesteentelaag gebracht om de bron te onderhouden.

Thermische parameters en voorbeelden

  • Heat flow en de lokale dikte van de aardkorst bepalen de geothermische gradiënt.
  • In vulkanisch gebied kan de temperatuur sterk met de diepte toenemen; op Java wordt genoemd dat de temperatuur met 30 °C per 100 m toeneemt.
  • In Nederland neemt de temperatuur grofweg met ca. 3 °C per 100 m toe.
  • Typische temperaturen in Nederland: op circa 2000 m diepte ongeveer 60–80 °C; bij circa 5500 m circa 175 °C.
  • Lagen tussen 2 en 3 km diepte leveren in veel delen van Nederland warmte van circa 70–90 °C.

Therminologie (dieptes en benamingen)

  • Tot ca. 200 m: toepassingen voor warmtepomp en warmte‑koude‑opslag.
  • Tot ca. 500 m: bodemenergie (soms ondiepe geothermie).
  • Ca. 500–1500 m: ondiepe geothermie.
  • Ca. 1500–4000 m: diepe geothermie.
  • Vanaf ca. 4000 m: ultra‑diepe geothermie (UDG).
  • Vanaf ca. 7000 m: super hot rock (SHR).

Beschikbaarheid en potentieel

  • Aardwarmte levert groene energie en is het hele jaar beschikbaar, onafhankelijk van zon en wind.
  • In Nederland is aardwarmte momenteel vooral geschikt voor warmte; voor industriële toepassingen of elektriciteit zijn hogere temperaturen (bijvoorbeeld 120–140 °C of meer) benodigd, wat diepere putten vraagt.
  • Bestaande olie‑ en gasputten (2–3 km diepte) vormen een potentiële bron voor warmwaterwinning omdat over die grondlagen al veel bekend is.
  • Landen met gunstiger ondergrond, zoals bepaalde delen van Turkije en vulkanische gebieden, hebben al meer geothermie‑installaties.

Ook interessant

Moduleren Moduleren is het traploos regelen van het ketelvermogen van een cv-ketel zodat branderactiviteit nauwkeurig op de warmtebehoefte wordt afgestemd. MV Afkorting die kan verwijzen naar mechanische ventilatie, maaiveld of MV-paal. Natuurlijke ventilatie Natuurlijke ventilatie is ventilatie waarbij de toevoer en afvoer van lucht uitsluitend op natuurlijke wijze plaatsvinden zonder mechanische hulp. Naverwarming zonneboiler Naverwarming zonneboiler is het bijverwarmen van voorverwarmd tapwater uit een zonneboiler tot de gewenste gebruikstemperatuur.