Aardwarmte en de energietransitie

Onderzoek: aardwarmte leidt tot 90 procent minder CO2-uitstoot dan CV-ketel

Geothermie wordt gezien als een van de schoonste en goedkopere bronnen van duurzame warmte. Daarom gaat geothermie een substantiële rol spelen in de energietransitie, met name om woningen en gebouwen te verwarmen als vervanger van het fossiele aardgas. Maar er is nog onduidelijkheid over hoe duurzaam geothermie daadwerkelijk is. TNO deed onderzoek en zet de feiten op een rij.

Geothermie als duurzame warmtebron

De overheid wil het aandeel van geothermie in de energievoorziening flink opvoeren. Van de zeven miljoen huizen zijn er nu 400.000 op een warmtenet aangesloten. Dit aantal moet doorgroeien naar 1,2 miljoen woningen in 2030. Geothermie is hiervoor een van de potentiële duurzame warmtebronnen.

In het Klimaatakkoord zijn afspraken gemaakt over reductie van de CO2-uitstoot van warmtenetten. De doelstelling is dat de warmtenetten in 2030 gemiddeld zeventig procent minder uitstoten dan cv-ketels nu doen.

Ook in de nieuwe Warmtewet komen er normen voor de duurzaamheid van warmtenetten die met geothermie worden gevoed. Maar hoe groot is de CO2-emissie die gepaard gaat met de winning van geothermie en geothermie in warmtenetten?

Emissies van de bron 

TNO geeft de antwoorden in de whitepaper ‘Duurzaamheid van geothermie in warmtenetten’. Daarmee wordt duidelijk hoe hoog de CO2-emissie van een geothermiebron en van een warmtenet met een geothermiebron is. Bij de winning van geothermie komt onder meer methaan vrij, de zogeheten ‘bijvangst’.

Deze bijvangst wordt verbrand en zorgt voor 2,2 tot 7,4 kilogram CO2 per geproduceerde gigajoule warmte. Daarbij komt nog emissie door de pompen die het warme water omhoog brengen, wat het totaal op 4,3 tot 8,6 kg per GJ brengt. De daadwerkelijke uitstoot is afhankelijk van het reservoir waaruit de geothermie wordt geproduceerd. De cijfers vallen overigens in het niet vergeleken met het gebruik van aardgas als warmtebron.

Wettelijke normen

Behalve de uitstoot bij de winning van geothermie komt er bij een warmtenet met geothermie CO2 vrij uit additionele bronnen. Bij pieken in de vraag is bijstook met aardgas of andere bronnen vooralsnog onontkoombaar.

Daarbij komen nog warmteverliezen die op zich geen CO2-uitstoot veroorzaken maar wel de totale emissie van het systeem doen toenemen. Pieklast en verliezen zijn samen verantwoordelijk voor 70 tot 83 procent van de totale CO2-emissie van het warmtesysteem.

Deze cijfers zijn van belang omdat de toekomstige warmtenetten in 2030 onder de grens van 18,9 kg CO2 per geproduceerde gigajoule warmtemoeten blijven. Op systeemniveau is dat niet altijd het geval. Wel blijven de netten in de voor 2030 berekende casussen binnen de marge van 25 kg CO2 per gigajoule die de Warmtewet noemt.

Aanbevelingen

TNO doet verschillende aanbevelingen om de geothermiebron en warmtenetten te optimaliseren om straks te voldoen aan de eisen van Klimaatakkoord en Warmtewet, die op 1 januari 2022 moet ingaan.

De belangrijkste opties met betrekking tot de bron zijn het beperken van de bijvangst door bijvoorbeeld herinjectie of afvang van CO2. In het warmtenet valt te denken aan het verduurzamen van de bijstook door groene alternatieven en maatregelen om warmteverliezen te minimaliseren.

Samenwerking en vervolg

TNO werkte nauw samen met de werkgroep gebouwde omgeving van Platform Geothermie. Frank Schoof, voorzitter van Platform Geothermie: “Dit rapport laat zien dat warmtenetten met geothermie, met een duurzame aanvulling voor de piekvraag, een warmtenet oplevert dat voldoet aan alle duurzaamheidsnormen. Het onderzoek geeft eindelijk duidelijkheid over het feit dat geothermie een onmisbare component is voor een duurzaam warmtenet.”
De nieuwe brancheorganisatie Geothermie Nederland die 1 januari van start gaat, zal vervolg geven aan de resultaten en aanbevelingen van dit onderzoek om ervoor te zorgen dat geothermie een substantiële rol kan gaan spelen in de energietransitie.

(bron: TNO en Geothermie.nl)