Energie uit de grond

BEO of – even diep ademhalen – boorgatenergieopslag: sexy namen verzinnen is dan misschien niet de sterkste kant van de alternatieve-energiesector, inventieve oplossingen bedenken is dat des te meer. Bij boorgatenergieopslag halen ze warmte én koelte uit de ondergrond. Hoe werkt het? Wat kan het betekenen voor onze energievoorziening? En is het ook geschikt voor privéwoningen?

Woonprojecten in Brugge en Wilrijk, een cohousing in Gent, ziekenhuizen, kantoren … De lijst met bouwprojecten die werken met een – let op, nog langer woord – boorgatenergieopslagsysteem (BEO) wordt steeds langer. Zoals de naam al suggereert, recupereert het systeem energie uit de ondergrond. Net als de klassieke geothermie gebruikt het die om gebouwen op een heel energiezuinige manier te verwarmen en te koelen. Maar er zijn ook verschillen, die boorgatenergieopslag op vele plekken erg interessant kunnen maken.

Hoe werkt dat dan?

Voor boorgatenergieopslag worden U-vormige leidingen 20 tot 150 meter diep de grond in geboord. Een hele reeks van deze U-leidingen op korte afstand van elkaar (meestal 2 à 4 meter) worden aan elkaar gekoppeld tot een BEO-veld. Een vloeistof, meestal een mengeling van water en glycol (antivries), gaat door deze leidingen de diepte in en neemt daar de temperatuur van de bodem op, die in de diepte constant rond de 12 graden schommelt.

Warmteafgifte

Eens boven gekomen geeft het systeem zijn warmte af aan een warmtepomp, die alles verder opwarmt om er warm water van zo’n 35 à 40 graden mee te produceren voor de verwarming. Het grote verschil met een klassieke warmtepomp is dat de warmte uit de bodem vrij constant is, en de warmtepomp dus ook een constant hoog rendement haalt. Warmtepompen die warmte uit de buitenlucht recupereren, hebben een lager rendement naarmate het buiten kouder wordt.

Ook voor koeling interessant

Doordat het BEO-systeem steeds weer warmte uit de ondergrond haalt, gaat die bodem geleidelijk aan afkoelen. Om tegen het einde van het stookseizoen zijn laagste temperatuur te bereiken. In de zomer wordt het proces dan omgekeerd: de koelte uit de bodem wordt gebruikt om het gebouw te koelen. De warmte die het systeem zo uit de huizen haalt, gaat opnieuw de bodem in. Waardoor de grond weer stilaan opwarmt en tegen de winter klaar is om die warmte opnieuw af te geven.

Zomerwarmte stockeren

Het is dus een systeem dat effectief aan ‘energieopslag’ doet in de ondergrond: de warmte die er in de zomer in gaat, wordt er in de winter weer uit gehaald. Wat het hoge rendement van een warmtepomp op basis van een BEO-veld verklaart: voor elke kilowattuur aan elektriciteit die je erin stopt, haal je er gemiddeld 4,5 kilowattuur aan warmte weer uit, en 11 kilowattuur aan koelte. Ter vergelijking, bij gewone elektrische verwarming is de verhouding ongeveer 1 op 1, of: 1 kilowattuur elektriciteit geeft 1 kilowattuur aan warmte.

Geothermie

En wat is dan het voordeel van de BEO-techniek ten opzichte van de klassieke geothermie? Veruit de meest gebruikte vorm van geothermie is ondiepe geothermie of koude-warmteopslag (KWO). Die maakt gebruik van twee waterhoudende lagen, meestal 50 tot 150 meter diep en zo’n 100 à 150 meter van elkaar gelegen. ’s Zomers wordt koud water opgepompt om gebouwen te koelen, waarna het opgewarmde water in de andere bron gepompt wordt, die daardoor opwarmt. Dat water dient op zijn beurt dan om in de winter gebouwen te verwarmen, en gaat nadat het is afgekoeld weer de koude bron in.

Breed bruikbaar

Een erg gelijkaardig systeem dus. Met dat verschil dat KWO meestal dieper gaat en ook meer plaats nodig heeft. Het wordt dus meestal toegepast bij grotere projecten. Bovendien is het niet geschikt voor elke ondergrond, er moet immers een gemakkelijk bereikbare waterlaag beschikbaar zijn. Omdat een BEO-veld een gesloten systeem is dat minder ruimte vereist, kan het op veel meer plaatsen gebruikt worden en op kleinere schaal.

En voor privéwoningen?

Voor één enkele privéwoning is een echt BEO-veld dan weer te groot. Al zijn er grond-waterwarmtepompen die volgens hetzelfde principe werken, namelijk die met een verticaal buizennetwerk diep in de grond. Door de constante brontemperatuur hebben die een constant hoog rendement, maar de kosten voor de boringen zijn hoog. En doordat het rendement van lucht-water- of lucht-luchtwarmtepompen steeds beter wordt, is het nog maar de vraag of je die extra kosten wel terugverdient. Maar voor appartementsgebouwen of woonwijken kan BEO wel heel interessant zijn.