Ultradiepe geothermie kan een grote bijdrage leveren aan de toekomstige warmtebehoefte in Nederland. Als het gaat om CO2-uitstoot en de daarmee gepaard gaande maatschappelijke kosten scoort geothermie beter dan onder meer warmtepompen. Dat blijkt uit onderzoek van Herman de Groot Ingenieurs en de Hogeschool Amsterdam.

In de zoektocht naar hernieuwbare energiebronnen met een lage CO2-uitstoot komt ultradiepe geothermie steeds meer in beeld. Bij ultradiepe geothermie wordt warmte gewonnen uit aardlagen die meer dan vier kilometer onder de grond liggen. De warmte wordt omgezet in CO2-vrije elektriciteit en de restwarmte wordt geleverd aan warmtenetten die gebouwen voorzien van verwarming en warm water.

In tegenstelling tot zonne- en windenergie is ultradiepe geothermie een constante bron van energie en warmte. Bovendien is de productie van elektriciteit en warmte met deze methode zo goed als CO2-vrij. Dat zeggen Herman de Groot Ingenieurs en de Hogeschool Amsterdam op basis van onderzoek dat eerder dit jaar is uitgevoerd. De voornaamste uitstoot van CO2 heeft volgens het onderzoek te maken met de levenscyclus van de geothermiecentrale. Daarvoor moeten nu eenmaal bouw- en onderhoudswerkzaamheden worden uitgevoerd, waarbij CO2 vrijkomt. Aan de restwarmte die geothermie levert wordt doorgaans geen CO2-uitstoot toebedeeld. Daardoor scoort restwarmte uit ultradiepe geothermie qua duurzaamheid aanzienlijk beter dan andere warmtebronnen.

Geothermie versus hr-ketels, biomassa en warmtepompen
Herman de Groot Ingenieurs en de Hogeschool Amsterdam hebben niet alleen de CO2-uitstoot van ultradiepe geothermie onder de loep genomen, maar ook de maatschappelijke kosten. Volgens onderzoek van Stanford University bedragen de maatschappelijke kosten per ton CO2-uitstoot zo’n 195 euro. Het gaat dan om kosten die te maken hebben met de klimaatverandering die CO2 veroorzaakt. Bijvoorbeeld aan waterschade en mislukte oogsten die het gevolg zijn van extreme weersomstandigheden.

Uitgaande van de Stanfordse rekenmethodiek zijn de maatschappelijke kosten van warmte uit ultradiepe geothermie nagenoeg nihil. Alternatieven zoals een hr-ketel, warmtepomp en biomassa brengen over een periode van dertig jaar maatschappelijke kosten mee die in de miljoenen euro’s lopen. Bij de hr-ketel gaat het om 328,8 miljoen euro en bij biomassa tussen de 127,8 en 169,4 miljoen (afhankelijk van de oorsprong van de biomassa). Opvallend is dat ook de warmtepomp een hoge CO2-uitstoot heeft, waardoor deze warmteproductie uiteindelijk leidt tot 142 miljoen euro aan maatschappelijke kosten. Dit komt volgens het onderzoek door het elektriciteitsverbruik van de warmtepomp en het feit dat er een hoge mate van isolatie nodig is om de warmtepomp effectief te kunnen inzetten.

Voordelen voor Nederland
Zowel voor elektriciteit als warmte kan ultradiepe geothermie volgens Herman de Groot Ingenieurs leiden tot grote besparingen in CO2-uitstoot – en dus ook tot het voorkomen van maatschappelijke kosten van klimaatverandering. Het ingenieursbureau noemt nog meer voordelen van de methodiek. Als constante bron van elektriciteit maakt de inzet van ultradiepe aardwarmte ons land minder afhankelijk van buitenlandse stroom. Tegelijkertijd kan de vraag naar aardgas er flink mee worden verlaagd. Met de restwarmte van een geothermiecentrale kunnen op grote schaal gebouwen verwarmd worden via het warmtenet. Dankzij de hoge temperatuur van de warmtetoevoer is de warmte ook direct toepasbaar in minder goed geïsoleerde gebouwen.

De ambitie van het Nederlandse Klimaatakkoord is dat in 2030 minstens 70 procent van de elektriciteit afkomstig is uit duurzame bronnen en dat de CO2-uitstoot in de gebouwde omgeving met 49 procent is verminderd ten opzichte van 1990. Daarnaast moeten in 2050 alle woningen en gebouwen van het aardgas af zijn. Volgens Herman de Groot Ingenieurs kan ultradiepe aardwarmte een belangrijke bijdrage leveren aan de energie- en warmtetransitie: “het kan een relatief zeer grote bijdrage aan de nationale elektriciteits- en warmtebehoefte leveren, aangevuld met andere duurzame bronnen als waterstof, restwarmte en biomassa.”

Projecten in de maak
Ultradiepe aardwarmte is niet nieuw: in verschillende landen over de hele wereld, waaronder IJsland en Italië, wordt er al gebruik van gemaakt. Tot nu toe kent Nederland nog geen ultradiepe geothermieprojecten. Dit heeft volgens Herman de Groot Ingenieurs te maken met het gebruik van het Groningse aardgas, waardoor de behoefte aan alternatieven gering was.

De verwachting is dat in Nederland over enkele jaren de eerste projecten worden gestart. Via de Green Deal Ultradiepe Geothermie werken private partijen en de rijksoverheid samen aan de ontwikkeling van kennis en de opstart van (pilot)projecten. Zeven consortia, die zich richten op de drie meest kansrijke regio’s voor de winning van ultradiepe aardwarmte in Nederland (Friesland, Midden-Nederland en Rijnmond), stellen programma’s op om de haalbaarheid en potentie van projecten in hun werkgebied te verkennen. Het gezamenlijke einddoel is om ultradiepe geothermie beschikbaar en toepasbaar te maken voor een duurzame hoge temperatuur warmtevoorziening. Dit zou betekenen dat vóór 2020 een of meerdere pilotprojecten in een van de genoemde drie regio’s worden gerealiseerd.

Op de foto: 
Bij ultradiepe geothermie wordt geboord naar warmte in aardlagen die meer dan vier kilometer onder de grond liggen. Foto is afkomstig van Platform Geothermie.

Bekijk hier een infographic met een uitleg van ultradiepe geothermie.