De temperatuur van de aarde is op 150 meter diepte constant 8 à 10 graden. BEO staat voor: Boorgaten Energie Opslag. Een net van buizen waarin het water door de bodem gekoeld of verwarmd wordt, vormt als het ware een reusachtige chauffage onder de grond.
Aardwarmte is warmte die in de ondergrond aanwezig is. In Nederland is op 100 meter diepte de temperatuur ongeveer 11-12 graden en constant. Deze warmte kan met aardwarmtepompen worden gewonnen door het water op te pompen.
De 'ongestoorde' bodemtemperatuur (tussen de 2 en 200 meter diepte) ligt in Nederland ongeveer tussen de 8 °C en 14 °C (met ongestoord bedoelen we, zonder dat er gebruik wordt gemaakt van bodemenergie). Vaak zien we dat de temperatuur in stedelijke gebieden iets hoger ligt dan op het platteland.
Om aardwarmte te winnen moeten we dieper de aarde in (500 m tot 4 km); op die diepte heeft het water een temperatuur van 55 tot 120 °C. Dan kan worden gebruikt om je huis te verwarmen zonder dat je een warmtepomp nodig hebt.
Bij geothermie, ofwel aardwarmte wordt water van grote diepte uit de ondergrond opgepompt. Dit water is erg warm: hoe dieper in de bodem, hoe hoger de druk is en des te warmer het water. Met een warmtewisselaar kan de warmte vervolgens uit het water worden onttrokken en omgezet worden in energie.
Hoe diep gaat een warmtepomp de grond in? De diepte is afhankelijk van de captatietechniek: Horizontale captatie: ongeveer 1,2 meter diep, over een grote oppervlakte. Verticale captatie: tot 150 meter diep, op één of meerdere boorpunten.
Vanaf 500 meter diepte wordt in Nederland gesproken van aardwarmte. Vanaf 4000 meter diepte wordt gesproken van ultradiepe geothermie. Daarbij wordt water met hogere temperaturen omhoog gepompt dan tussen de 500 en 4000 meter het geval is.
Het afgekoelde water gaat terug de grond in en kan later weer worden gebruikt als de aarde het daar van nature weer heeft opgewarmd. 1 van de voordelen van aardwarmte is dat het dus nooit opraakt.
Kostbare investering: aardwarmte is een dure investering, relatief 'jonge' technologie. Samenwerking noodzakelijk: om aardwarmte kosteneffectief te winnen, moeten er duizenden woningen (en/of meerdere bedrijven) worden aangesloten in de buurt van de winningslocatie.
De gangbare diepte voor geothermie is echter maximaal 150 m diep. In de praktijk situeert de boring zich tussen 60 en 150 m diepte.
Een warmtepomp die zijn warmte onttrekt aan het grondwater of aan de aarde heeft voor een goede werking een bronput nodig. Deze moet worden geboord in jouw tuin. De put kan op meerdere dieptes komen te zitten. Heb je een put van meer dan 50 meter, dan is er een vergunning nodig voor deze put.
Diepste boorgat ooit
Het diepste boorgat blijft nog altijd het gat dat Rusland boorde in het schiereiland Kola, in het noordwesten van het land. In 1989 bereikten onderzoekers daar een diepte van ruim 12 kilometer onder het aardoppervlak.
Door de boringen naar olie en gas zijn de diepten tussen 2 en 3 km in een groot deel van Nederland aardig bekend; de lagen tussen 2 en 3 km levert warmte op van 70-90 graden C (een stukje onder het maaiveld is het ca. 10 graden C en 2 km van 30 graden/km geeft inderdaad ca. 70 graden C).
Voor het correct functioneren van een water-water warmtepomp moeten er twee putten bij de woning geboord worden, een pompput en een retourput (ook wel lozingsput genoemd). Deze putten komen te liggen op een diepte van 25 tot 150 meter. De diepte is afhankelijk van de bodemsamenstelling.
Een deel van de gesteenten in de bovenste kilometers van de aardkorst is poreus en gevuld met water. Op twee tot drie kilometer diepte bevindt zich dus water met een temperatuur van wel 70 tot 100 ˚C. De energie die in dit warme water zit wordt 'aardwarmte' of 'geothermie' genoemd.
Om het gas te bereiken gaat een boor verticaal naar 3 tot 4 km diepte, waarna de boor zich horizontaal een weg door het gesteente zoekt. Met veel water, zand en chemicaliën vindt onder hoge druk het kraken van het gesteente plaats.
De gemiddelde levensduur van een warmtepomp wordt theoretisch vastgelegd rond 15 jaar. In de praktijk komt het echter vaak voor dat warmtepompen langer dan 20 jaar meegaan.
De warmtewet bepaalt dat aardwarmte niet duurder mag zijn dan verwarming met aardgas. De kosten van aardwarmte zijn stabiel en voorspelbaar; de grootste kostenpost is de voorbereiding en aanleg van het systeem.
In de diepere ondergrond (meer dan 10 meter diep) is de temperatuur constant ongeveer 12°C. De vloeistof in de buizen neemt de temperatuur van de ondergrond op waarna aan het oppervalk daar warmte aan ontrokken wordt door een warmtepomp.
Volgens Imthorn is dit een kostbare aangelegenheid, het boren tot 200 meter kost 25 à 30 euro per meter, bij heel diep boren gaat het om duizenden euro's per meter. Dergelijke investeringen zijn alleen terug te verdienen als je bijvoorbeeld hele woonwijken op deze manier van warmte kunt voorzien.
Hoeveel voorraad is er? De voorraad aardwarmte in de aarde is onuitputtelijk. Een specifieke geothermische bron levert niet oneindig warmte; die koelt namelijk na verloop van tijd af. Een geothermische bron gaat circa 30 jaar mee, afhankelijk van de eigenschappen van de ondergrond.
'De kosten voor de aanleg van de aardwarmte-installatie bedragen ca. € 20.000 euro, exclusief subsidie, vloerverwarming, inclusief bronboring, aanleg enz.).
De luchtwarmtepomp is met name bij woningenbouw een effectievere oplossing en heeft aan de lucht een onuitputtelijke bron. Een aardwarmtepomp is een stuk duurder en daardoor minder makkelijk terug te verdienen.
Voor een grondboring mag je rekenen op 5.000 à 6.500 euro. Bij een water-water warmtepomp zit je op die manier al snel aan een totale installatiekost van 15.000 euro. Bij een grond-water warmtepomp met een horizontaal buizennetwerk bedragen de installatiekosten ongeveer 10.000 euro.
Een kelder is een goede plaats om een all-electric warmtepomp te plaatsen. Hierbij is het wel belangrijk dat het benodigd leidingwerk aanwezig is en dat de buitenunit in de buurt van het binnendeel wordt geplaatst. De kelder heeft vaak als voordeel dat u geen last heeft van het geluid.