Hoeveel thermische energie zit er in de bodem?

De gemeente Eindhoven wil weten hoeveel thermische energie de bodem in stadsdeel Gestel kan leveren, met het oog op toekomstige gebiedsontwikkeling. Een eerdere samenwerking tussen ons en de gemeente werd als zeer positief ervaren. Daarom stelde ze nu deze vraag ook aan ons.

Het potentieel van de ondergrond
Bodemenergie biedt een duurzaam alternatief voor fossiele brandstoffen en is een belangrijke stap richting een klimaatneutrale energievoorziening. De gemeente wil inzicht krijgen in hoe we het potentieel van de ondergrond als warmtebron optimaal kunnen benutten bij stedelijke ontwikkeling

Deelvragen formuleren
Om deze vraag te beantwoorden, ging we in gesprek met de gemeente Eindhoven. Dit overleg resulteerde in een helder overzicht van de wensen en behoeften, wat de basis vormde voor verdere analyses. In het beginstadium zijn verschillende deelvragen opgesteld om de aanpak te structureren: hoeveel energie is beschikbaar in de bodem? Waar is het mogelijk om bodemenergiesystemen te plaatsen? Hoe kan de ruimte in de ondergrond efficiënt worden ingedeeld? En wat is de mogelijke capaciteit van een systeem?

Opslaan van warmte en koude
Het onderzoek richtte zich op Warmte Koude Opslag (WKO), een systeem waarbij de ondergrond als buffer fungeert voor het opslaan van warmte en koude. In de winter wordt warmte uit het grondwater gehaald en bovengronds uitgewisseld met een gebouw, terwijl het afgekoelde water weer wordt geïnjecteerd in de koude bron. ’s Zomer kan deze opgeslagen koude energie worden gebruikt als koelwater. In stadsdeel Gestel, net als in het centrum van Eindhoven, bevindt zich vanaf een diepte van 20 meter de Sterksel Formatie, een zandige laag van circa 40 meter dik die geschikt is voor energieopslag. Omdat diepere zandlagen beschermd zijn vanwege drinkwaterwinning, is een efficiënte indeling van WKO-systemen essentieel.

Opbrengst en verlies
Met behulp van algemene rekenregels hebben we bepaald hoeveel systemen binnen het stadsdeel zijn te plaatsen om de ondergrond effectief te benutten. Praktijkervaringen en de lokale bodemopbouw werden meegenomen in de berekeningen. Om de energieverliezen in de ondergrond te simuleren hebben we een grondwatermodel ingezet. Rekeninghoudend met factoren zoals waterverplaatsing tussen systemen, regionale stroming en de warmteafgifte aan sediment door dispersie en conductie. Dit leverde waardevolle inzichten op over de te verwachten temperatuurverliezen tussen opslag en terugwinning.

Samenwerking
De samenwerking tussen ons en de gemeente verliep soepel, mede dankzij korte communicatielijnen en de expertise van beide partijen op het gebied van bodemenergie. Dit maakte het mogelijk om snel en effectief te werken aan het beantwoorden van de vraag.
Het onderzoek heeft laten zien wat technisch mogelijk is en biedt een stevig fundament voor toekomstige ontwikkelingen. De volgende stap hangt af van de verdere uitwerking van de ruimtelijke ordeningsplannen. Wanneer dat moment aanbreekt, kunnen we nauwkeurig berekenen wat nodig is om de plannen te realiseren. Bodemenergie speelt niet alleen in Eindhoven, maar ook in andere delen van Nederland een belangrijke rol in de verduurzaming van energievoorziening. Dit project biedt daarmee perspectief voor verdere toepassing op andere locaties.