WARMTEPOMPEN
Install Magazine 948 – maart 2018
Potentieel voor geothermie in het Brussels Gewest bepalen
Proefboring in Anderlecht in het kader van het Brugeo-project
Het geothermisch potentieel in Brussel is nog slecht bekend. Het Brugeo-project moet daaraan verhelpen.
Met een kernboring worden rotsen bovengehaald voor een verdere thermische analyse.
Met de kernboor (rechts) worden er in Anderlecht bodemstalen bovengehaald. Links is een klassieke boor die sneller gaat. Daarbij wordt de ondergrond echter verbrijzeld zodat er alleen modder bovenkomt.
De boring werd uitgevoerd door Smet Group, een specialist terzake.
Het Brugeo-project wordt ondersteund door het EFRO-fonds van het Brussels gewest en de Europese Unie om het potentieel voor geothermie in het gewest te onderzoeken, meer bepaald ondiepe geothermie in combinatie met warmtepomptechniek. Het doel bestaat erin om op termijn dit potentieel in kaart te brengen om het gebruik van deze hernieuwbare energiebron te bevorderen. In dit kader vond een proefboring plaats begin februari in Anderlecht. Dat moet gegevens opleveren om het potentieel van de bodem beter in te schatten.
Drie soorten geothermie
We geven eerst een kort overzicht van geothermie in het algemeen. Als we de boordiepte als criterium nemen, zijn er drie categorieën in het gebruik van de ondergrond als warmtebron (geothermie): oppervlaktegeothermie (tot 5 m diep), ondiepe geothermie (50 tot 300 m diep) en diepe geothermie (meer dan 1000 m diep).
In de eerste twee gevallen wordt de aardwarmte indirect gebruikt. Het thermisch vermogen is op deze dieptes immers niet geschikt om direct in de verwarmingsbehoefte van een gebouw te voorzien. Bij deze systemen moet er dus een warmtepomp worden tussengeschakeld. Het Brugeo-project richt zich speciaal op de ondiepe geothermie.
Bij diepe geothermie kan men warmtenetten aansluiten of kunnen er turbines worden aangedreven om elektriciteit te produceren. Hier wordt de aardwarmte dus direct gebruikt.
Ondiepe geothermie
Tot tien meter diep varieert de temperatuur van de bodem met de seizoenen. Op grotere diepte blijft de temperatuur echter vrij constant. In België bedraagt de temperatuur van de bodem op 20-30 m diep ongeveer 10 tot 14°C. Per 100 m dieper stijgt die dan met gemiddeld 3°C. Ondiepe geothermie maakt gebruik van deze warmtebron door middel van boringen van 10 tot 300 m. Er zijn zowel open als gesloten systemen. Bij het gesloten systeem wordt de warmte aan de bodem onttrokken door een warmtemedium dat in een gesloten circuit stroomt in de boorput. Dit noemt men een verticale geothermische sonde. Bij het open systeem wordt de warmte aan het grondwater onttrokken vanuit watervoerende lagen door middel van pompputten.
Ondiepe geothermie is gebaseerd op een hernieuwbare energiebron die in principe onuitputtelijk is. Bovendien is het mogelijk om in de winter te verwarmen en in de zomer te koelen met dezelfde installatie bij relatief lage werkingskosten.
Het Brugeo-project
Het potentieel van ondiepe geothermie in Brussel blijft echter onderbenut. Daarom werd het nuttig geacht dit in kaart te brengen om zo het gebruik ervan te bevorderen. Met een park van ongeveer 200.000 geothermische warmtepompen in Frankrijk en 300.000 in Duitsland, staan onze buurlanden op dit vlak al heel wat verder. In het Brussels gewest wordt de toepassing van deze techniek belemmerd omdat er weinig geweten is over de ondergrond. Het Brugeo-project moet hierin verandering brengen. Gezien de geologische eigenschappen en de stedelijke omgeving, spitst Brugeo zich toe op ondiepe geothermie, met zowel open als gesloten systemen in combinatie met een warmtepomp.
Aan het project nemen verschillende belangrijke actoren in de geothermische sector van Brussel deel, zoals de ULB (dienst BATir – coordinator), de VUB (departement Hydrology and Hydraulic Engineering), de Belgische Geologische Dienst (BGD), Leefmilieu Brussel en het WTCB.
Europese steun
Het Brugeo-project is opgenomen in het programma 2014-2020 van het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO). Dat ondersteunt diverse projecten, met name op het vlak van rationeel gebruik van hernieuwbare energie in het kader van het cohesiebeleid van de Europese Unie. Zonder al te veel in detail te gaan, komt het erop neer dat het Gewest en EFRO ongeveer een miljoen euro bijdragen tot het Brugeo-project. In dit kader verzamelen de experts van de Belgische Geologische Dienst (een afdeling van het Koninklijk Instituut van Natuurwetenschappen van België) nieuwe gegevens over de Brusselse ondergrond voor een betere inschatting van het geothermisch potentieel. De proefboring in Anderlecht past in deze opzet.
Een proefboring in Anderlecht
Waar het geothermisch potentieel van de deklagen van het Tertiair (losse bodem die de eerste 40 tot 100 m van de ondergrond uitmaakt) vrij goed bekend is, geldt dat niet voor de diepere geologische lagen, meer bepaald de Paleozoïsche sokkel. Deze laatste bestaat uit oudere en hardere gesteentes, die zich in Brussel onder de lossere lagen bevinden. Deze rotsen bieden een dubbel voordeel. Enerzijds zijn ze op thermisch vlak interessanter dan de deklagen. Anderzijds vertonen ze misschien natuurlijke spleten met aquifers die dan gebruikt kunnen worden voor open geothermische systemen. Een eerste voorwaarde voor de juiste dimensionering van een geothermisch systeem is uiteraard dat men het thermisch potentieel van de ondergrond kent. Zonder meer exacte gegevens zal het moeilijk worden om deze techniek in het Brussels Gewest ingang te doen vinden.
Beoordeling van het thermisch potentieel via geologische analyses
De proefboring van Brugeo vond plaats op een terrein dat de gemeente Anderlecht ter beschikking had gesteld. De eigenschappen van de ondergrond zijn er vergelijkbaar met die van het grootste deel van het Brussels gewest. De gegevens die men hier verkrijgt, zijn dus geldig voor de hele stad. De boring van 120 m diep ging eerst door een deklaag uit Tertiair van 70 m diep, daarna door een Paleozoïsche rotslaag van 50 m. Dit boorgat zal worden bemeterd voor geologische, hydrogeologische en thermische analyses van de ondergrond. Hiervoor worden er kernboringen uitgevoerd waarbij stalen van de rots worden genomen. Er zijn ook verschillende tests in de boring zelf voorzien (geofysische doorsnedes, pomptests, thermische responstests) en onderzoekingen in het labo (chemische en isotopische wateranalyses, mineralogische analyses van de rots, chemische eigenschappen van de rots). Tevens worden de waterstromen gedurende verschillende weken na de boring geëvalueerd.
De resultaten van al de tests zouden relatief vlug bekend moeten zijn. Als het vermoeden van de partners van Brugeo bevestigd wordt, heeft de Brusselse ondergrond een aanzienlijk potentieel voor ondiepe geothermie.
Door Michel Hanoulle
