Hoe werkt warmte- en koude opslag en waarom is het een betrouwbare energiebron?

WKO (Warmte en Koude Opslag) installaties nemen in aantal steeds meer toe. Het is een duurzame methode om energie in de vorm van warmte of koude op te slaan in de bodem. Deze manier van verwarmen en koelen is emissieloos en energiezuinig. Hoe werkt dit eigenlijk precies?

Duurzame energie uit de bodem

Bodemenergie wordt gezien als het fundament van onze energietransitie. Het gaat hierbij om het gebruik van de bodem om warmte en koude te onttrekken en op te slaan. Het zou een toekomstbestendige oplossing zijn voor het aardgasvrij maken van woningen en gebouwen. Bij bodemenergie spreken we over een boordiepte van maximaal 500 meter. Systemen met een boordiepte van meer dan 500 meter, wordt ‘geothermie’ genoemd, oftewel aardwarmte.

Toepassingen van bodemenergie bestaan uit een gesloten of open systeem. Bij een gesloten systeem wordt er gebruik gemaakt van een bodemwarmtewisselaar (bodemlus). Warmte-koude opslag (WKO) is een open systeem van bodemenergie. Voor een WKO-installatie moet een aquifer aanwezig zijn. Dit is een waterhoudende zand- en/of kiezellaag, die van nature aanwezig is in de bodem. 

Hoe werkt een WKO-installatie?

Een WKO-installatie wordt gebruikt om gebouwen, woningen, kassen en processen te verwarmen en/of te koelen. Hiervoor wordt het grondwater uit de bodem als energiedrager gebruikt. Daarna wordt het grondwater weer in de bodem geïnjecteerd.

Het principe van een WKO-installatie is vrij simpel; er worden twee waterbronnen geboord; een warmte- en een koude-bron. In de winter wordt er grondwater opgepompt uit de warmte-bron. Dit grondwater stroomt door een warmtewisselaar die op zijn beurt warmte onttrekt uit het grondwater om het gebouw te verwarmen. Het afgekoelde grondwater stroomt vervolgens verder en wordt weer geïnjecteerd in de bodem (in de koude-bron).

In de zomer wordt er koud grondwater opgepompt uit de koude-bron. Dit grondwater stroomt ook door de wisselaar maar nu met als doel het gebouw te koelen. Het grondwater wordt hierdoor opgewarmd en vervolgens weer geïnjecteerd in de warmte-bron.

Wat is de energiebesparing van Warmte- en Koude opslag?

Het gebruik van warm grondwater in combinatie met een pomp voor het verwarmen van gebouwen zorgt in de winter voor een energiebesparing tot wel 60 procent. De energiebesparing die kan worden behaald door koel grondwater te gebruiken voor de koelinstallatie in de zomer is nog groter. Deze energiebesparing kan oplopen tot zo’n 80 procent. De daadwerkelijke energiebesparing hangt af van verschillende factoren, waaronder de geologie van het gebied waar de ondergrondse energieopslag wordt toegepast.

Kritische succesfactoren van duurzame bodemenergie 

Bodemenergie ziet er dus veelbelovend uit als we kijken naar de doelstelling om in 2050 Nederland van het gas af te hebben. Kleven er ook nadelen aan deze techniek? Naast dat de investering voor WKO-installaties hoger ligt dan traditionele installaties, is het hele proces ook een stuk ingewikkelder. Er is veel ervaring en kunde uit verschillende hoeken nodig om de systemen goed in de bodem te plaatsen. Daarbij vraagt het een goede samenwerking uit verschillende disciplines om de bovengrondse en ondergrondse systemen goed op elkaar aan te laten sluiten.

Er zijn partijen die zich zorgen maken over vervuiling van het drinkwater. Om dit te voorkomen mag er in drinkwaterbeschermingsgebieden niet worden geboord. Verder zijn er verbodsgebieden aangewezen door de provincie waar dit ook niet is toegestaan. Om de bodem niet te verstoren dient een WKO-systeem een goede balans te hebben in de koude- en warmtevraag. Vanaf een bepaalde capaciteit zijn hier wettelijke normen aan verbonden.

Je woning klimaatvriendelijk verwarmen en koelen

Je woning, winkel of kantoor kun je ook zonder een WKO-installatie klimaatvriendelijker verwarmen en koelen. Zo kun je bijvoorbeeld een warmtepomp of airco installeren. Deze systemen zijn energiebesparend maar afhankelijk van het systeem niet altijd even klimaatvriendelijk. Verdiep je daarom in de verschillende mogelijkheden voordat je een dergelijke installatie aanschaft. Vraag gratis professioneel advies bij een specialist zoals bijvoorbeeld NuKoel. Zij leveren uitsluitend de meest duurzame oplossingen onder een “cool-in-one prijs”; inclusief alles, zonder verborgen kosten.

Over de schrijver