Doorzoek volledige site
13 mei 2015 | TIM JANSSENS

Smart Geotherm-project streeft naar breed draagvlak voor geothermie

“De economisch en ecologisch verantwoorde afstemming tussen vraag, aanbod, en buffering van thermische energie vormt de belangrijkste uitdaging,” aldus Luc François, projectleider van Smart Geotherm.
Deze kaart geeft de gemiddelde warmtegeleidbaarheid in Vlaanderen over honderd meter diepte weer.
Schematische voorstelling van de werking van een BEO-veld in de winter.
Schematische voorstelling van de werking van een KWO-systeem in de winter.

Een van de beste manieren om onze ecologische voetafdruk te verkleinen, is het aanwenden van hernieuwbare energiebronnen. Een hernieuwbare energiebron waarvan het potentieel echter nog lang niet ten volle benut wordt, is geothermie. Vandaar dat iets meer dan drieënhalf jaar geleden het Smart Geotherm van start ging: een grootschalig onderzoeksproject dat de toepassing van geothermie en thermische opslagsystemen wil promoten bij een breed publiek. Wij geven u in dit artikel alvast een mooie introductie.

Het Smart Geothermtraject werd iets meer dan drieënhalf jaar geleden op gang getrapt, op 1 september 2011. Het project wordt gecoördineerd door het WTCB en gedragen door een veelheid aan partners van diverse pluimage: wetenschappelijke partijen (VITO, KU Leuven, WTCB, …), betonfederaties (FEBE en Infobeton), de Belgische vereniging voor aannemers van funderingswerken (ABEF), bouwfederaties (de Confederatie Bouw, de Bouwunie), het IWT als financierende instantie, … Dit zorgt voor een uiterst breed draagvlak om geothermie voor eens en vooral altijd een algemeen bekende en erkende energiebron te maken, hét primaire doel van dit project.

 

Vraag, aanbod en buffering

Smart Geotherm streeft naar de ontwikkeling van geïntegreerde (geothermische) energieconcepten voor grote en middelgrote gebouwen (woonzorgcentra, scholen, ziekenhuizen, appartementsgebouwen, kantoorcomplexen, …). Het centrale principe luidt als volgt: gebouwen isoleren tot wanneer de nettowarmtebehoefte grotendeels kan worden ingevuld met hernieuwbare (geo)thermische energie. Deze wordt idealiter opgewekt, opgeslagen, aangevoerd of gestuurd door intelligente, geïntegreerde technieken zoals betonkernactivering (thermische energieopslagsystemen in de structurele massa), koude-warmteopslag, boorgat-energieopslag en energiepalen (thermische energieopslagsystemen in de bodem), phase changing materials en water (flexibele opslagsystemen), grondgekoppelde warmtepompen, slimme regelsystemen, ...

Smart Geotherm tracht het hele plaatje te bekijken door na te gaan waar en wanneer geothermie een meerwaarde kan betekenen: “In de klassieke aanpak wordt thermische energie (koude of warmte) opgewekt op het ogenblik dat er een vraag ontstaat vanuit de gebruikerszijde. In het Smart Geothermproject wordt de thermische energie die op een bepaald ogenblik op ecologische en/of economische wijze beschikbaar is, opgevangen en gebufferd tot er een behoefte aan thermische energie ontstaat”, licht projectleider Luc François toe. “De economisch en ecologisch verantwoorde afstemming tussen vraag, aanbod, en buffering van thermische energie vormt dan ook de belangrijkste uitdaging. Het gaat ons echter niet enkel om de modellering van geothermische systemen, maar ook om het wetgevende plaatje, toepasbaarheid op bepaalde locaties, de economische rentabiliteit van specifieke geothermische oplossingen, enzovoort. Om te bekijken hoe we de efficiëntie van de gebruikte geothermiesystemen, het energieverbruik en het comfort kunnen optimaliseren, monitoren we binnen het project ook verschillende gebouwen waar geothermie is toegepast.”

 

Modules en werkgroepen

Om dit alles tegen 2017 te kunnen stroomlijnen, is het Smart Geothermproject opgedeeld in vier modules: de thermisch-energetische vraag van gebouwen en gebruikers nagaan (1), het aanbod aan thermische energie onderzoeken (2), de buffering- en opslagmogelijkheden van thermische energie overlopen (3) en vraag, aanbod en buffering optimaal op elkaar afstemmen door middel van een intelligent sturingsalgoritme (4), wat aan het eind van het verhaal moet uitmonden in de ontwikkeling van een toegankelijke, gebruiksvriendelijke tool die bouwheren, opdrachtgevers, aannemers en studiebureaus op basis van een heel aantal parameters (bodemkarakteristieken, oriëntatie van het gebouw, isolatiegraad, gebruik en energieprofiel, …) informeert over de geothermische mogelijkheden voor een bepaald project.

Twee gespecialiseerde werkgroepen spitsen zich toe op de specifieke onderzoeksvragen. De werkgroep Geothermie focust op het ‘ondergrondse’ luik van het project. De bodem fungeert enerzijds als energiebron, maar anderzijds ook als buffer. De werkgroep gaat onder meer de thermische karakteristieken van de ondergrond en de langetermijninvloed op de bodem na. Bovendien legt ze zich toe op het ontwikkelen en toepassen van alternatieve en meer efficiënte concepten, materialen en boortechnieken voor de installatie van verticale warmtewisselaars. “De installatiekost van dergelijke systemen, die efficiënter zijn dan horizontale wisselaars, vormt immers een substantieel deel van de kost van grondgekoppelde warmtepompsystemen”, weet Luc François.

De werkgroep Buffering, dimensionering en modellering legt zich dan weer toe op het onderzoek naar thermische energieopslagsystemen. Ze inventariseert, karakteriseert en analyseert verschillende thermische buffermogelijkheden met het oog op toepassing in specifieke gebouwen en zoekt naar een ontwerpmethodiek voor geothermische installaties waarin vraag, aanbod en buffering van thermische energie optimaal op elkaar kunnen worden afgestemd. Tot slot modelleert ze de dynamische parameters die captatie, buffering en afgifte van energie met zich meebrengen om het geïntegreerde systeem naar wens te kunnen simuleren.

 

Promoten bij breed publiek

Tot dusver het onderzoeksluik van het project. Smart Geotherm heeft immers nog een tweede belangrijke doel, namelijk het promoten van geothermie als een ideale, betrouwbare energiebron voor moderne, duurzame gebouwen. In het geval van geothermie is de zegswijze ‘onbekend is onbemind’ immers nog steeds behoorlijk relevant. Via lezingen en studiedagen trachten Luc François en co. hun achterban en andere geïnteresseerden dan ook te informeren over de voortgang en belangrijke nieuwigheden binnen het project. Inmiddels is er ook al een code van goede praktijk voor verticale boringen uitgewerkt, waarin de technische voorschriften, de do’s en de don’ts klaar en duidelijk op een rijtje gezet zijn. “De meest actuele kennis op een toegankelijke manier naar de markt brengen: daar draait het om”, aldus Luc François.

Ook de website van Smart Geotherm draagt hiertoe bij. Zo vind je er een ‘repowermap’: een overzichtskaart waarop een groot deel van de geothermieprojecten in Vlaanderen gebundeld zijn. Zeggen dat geothermie springlevend is, is geenszins overdreven als je deze map onder ogen krijgt. “Er zijn heel wat mooie projecten waar geothermie is gebruikt. Kijk bijvoorbeeld maar naar het nieuwe NAVO-gebouw, waar 100.000 m² betonkernactivering komt te liggen. Bovendien zijn er nog heel wat innovatiemogelijkheden: zonnecollectoren op daken om de bodem te regenereren, warmtewisselaars in de gevels, warmteopslag in PCM- of watervaten en vloeren, … We willen ook bedrijven aanzetten tot innovatie. We hopen dat we het aandeel van geothermie in ons gebouwenpatrimonium tegen 2017 kunnen doen stijgen tot 12,5 procent.”