Algemene introductie OBES

Bij open bodemenergiesystemen wordt grondwater onttrokken en opgewarmd of afgekoeld grondwater wordt na gebruik terug in de bodem geïnfiltreerd. In het verwarmingsseizoen wordt grondwater uit de warme bron opgepompt en eventueel opgewarmd door een warmtepomp voor verwarming. Het afgekoelde water wordt teruggepompt. Tijdens het koelseizoen wordt de circulatierichting omgedraaid. In periodes dat koeling wordt gevraagd wordt grondwater uit de koude bron gebruikt voor koeling. De bronnen kunnen op enige afstand naast elkaar gelegen zijn of onder elkaar in verschillende watervoerende pakketten. De diepte van de bronnen varieert meestal van 20 tot 300 meter onder maaiveld.

Een bodemenergiesysteem kan op verschillende manieren worden aangelegd (figuur 1).

Doubletsysteem
Het doubletsysteem is het meest voorkomende energieopslagsysteem voor de utiliteitsbouw en de glastuinbouw. Zo zijn bij een doubletsysteem de warmte en koude in twee aparte bronnen op afstand van elkaar gescheiden. De bronfilters moeten binnen één watervoerend pakket of een gecombineerd pakket worden afgesteld.

Monobron
Een monobron is een systeem waarbij een onttrekkingsfilter en een infiltratiefilter boven elkaar in een bron worden geplaatst. Omdat maar één bron nodig is, zijn de kosten van een monobronsysteem ongeveer   een kwart tot een derde lager dan van een doubletsysteem. Monobronnen kunnen alleen toegepast worden bij kleinere systemen, met een waterverplaatsingscapaciteit tot maximaal 75 m³ per uur voor goed doorlatende en dikke watervoerende pakketten. Aandachtspunt bij monobronnen is dat alle filters, zoals ook bij een doublet, in één watervoerend of gecombineerd pakket moeten worden afgesteld.

Recirculatiesysteem
Een ander type systeem maakt gebruik van een vaste onttrekkingsbron 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 om aan te leggen, maar heeft ook een lager rendement omdat geen sprake is van energieopslag.

Figuur 1. Verschillende typen OBES, vlnr: Doublet, monobron, recirculatie

Temperatuur en type energieopslag
Het vermogen van een bodemenergiesysteem wordt mede bepaald door de temperatuur van het grondwater dat uit de bodem kan worden onttrokken en geïnfiltreerd (delta T). Een bodemenergiesysteem welk warmte moet leveren (meestal met een warmtepomp) heeft een hoger rendement wanneer water kan worden opgepompt van 20°C dan water van 8°C. Bij een goed ontwerp is berekend welk vermogen nodig is om het gebouw (de afnemer van warmte of koude) te verwarmen of te koelen. Hierop moet het bronsysteem worden ontworpen. Wanneer de natuurlijke grondwatertemperatuur al op 15°C zit is er weinig energie in het water om te koelen. Er zal dan relatief heel veel water moeten worden verpompt om de afnemer van koude van voldoende energie te kunnen voorzien. Er moet in dat geval een bron met een grotere capaciteit worden ontworpen dan wanneer de grondwatertemperatuur 8°C is.

Middelhoge- en hoge temperatuur OBES (MTO/HTO)
In de industrie en de glastuinbouw komt op grote schaal warmte vrij die niet wordt gebruikt. Vanwege toenemende energieprijzen, duurzaamheidsdoelstellingen en daaraan gekoppelde regelgeving bespaard het energie om deze beschikbare warmte via opslag in de ondergrond opnieuw in te zetten, zowel voor eigen gebruik als voor levering aan anderen. Omdat het moment van vraag en aanbod vaak niet op elkaar aansluiten, is voor de bedrijfszekerheid van restwarmtelevering opslag nodig. Het ondergronds bufferen van warmte met behulp van middelhoge- (30-50 ºC) of hoge temperatuur (50-95 ºC) open bodemenergiesysteem (OBES) (MTO/HTO) kan hierbij uitkomst bieden. Ook de warmte van zonnecollectoren kan op deze manier worden opgeslagen voor later gebruik.

Vergunningen
De provincie is bevoegd gezag voor de vergunningverlening voor OBES systemen. Op basis van voorwaarden wordt een vergunningaanvraag getoetst en behandeld. Daarnaast vindt bij een vergunningaanvraag de gebruikelijke beoordeling plaats of andere belangen (zoals die van de natuur en andere grondwater-onttrekkers) geschaad worden door de voorgenomen activiteit. Het schaden van andere belangen is niet toegestaan, in sommige gevallen kan gewerkt worden met mitigerende maatregelen of compensatie.