Aardwarmte en bodemenergiesystemen: risico’s op grondstabiliteit bij gebruik van warmtepompen

Inleiding

De toepassing van warmtepompen en bodemenergiesystemen speelt een steeds belangrijkere rol in de duurzame energietransitie. Deze systemen gebruiken de natuurlijke warmte van de bodem om gebouwen te verwarmen of te koelen, wat bijdraagt aan een lagere CO₂-uitstoot. Echter, de installatie en werking van dergelijke systemen kunnen ook invloed hebben op de stabiliteit van de grond. In de regelgeving op lokaal en nationaal niveau worden daarom beperkingen en voorwaarden gesteld aan de toepassing van bodemenergiesystemen, met name in gevoelige zones zoals waterwingebieden, grondwaterbeschermingsgebieden en boringsvrije zones.

In dit artikel wordt een overzicht gegeven van de regelgeving en technische richtlijnen die betrekking hebben op het gebruik van bodemenergiesystemen en warmtepompen, en wordt beoordeeld hoe deze systemen de grondstabiliteit kunnen beïnvloeden. Op basis van de verstrekte bronnen wordt ingegaan op de juridische kaders, technische begrippen, uitzonderingen en de rol van overheidsinstanties in het beheer van dergelijke systemen.

Technische begrippen

Wat is een bodemenergiesysteem?

Een bodemenergiesysteem is een installatie die wordt gebruikt om warmte of koude op te nemen uit de bodem en deze te gebruiken voor het verwarmen of afkoelen van ruimtes in gebouwen. Deze systemen worden onderverdeeld in twee hoofdcategorieën: open en gesloten bodemenergiesystemen.

Een open bodemenergiesysteem onttrekt grondwater uit de bodem, gebruikt dit voor warmtewisseling, en brengt het na gebruik weer terug in de bodem. Dit type systeem bevat componenten zoals bronpompen, warmtewisselaars en, indien van toepassing, een warmtepomp en regeneratievoorziening.

Een gesloten bodemenergiesysteem gebruikt een gesloten circuit van leidingen om warmte op te nemen of af te voeren, zonder dat grondwater daadwerkelijk wordt onttrokken. Dit type systeem omvat een warmtepomp, een circulatiepomp en eventueel regeneratievoorziening.

Aardwarmte en aardwarmtesystemen

Aardwarmte verwijst naar de natuurlijke warmte die in de ondergrond aanwezig is. Een aardwarmtesysteem is een installatie voor het opsporen of winnen van aardwarmte op een diepte van meer dan 500 meter onder het aardoppervlak. Deze systemen vallen onder de Mijnbouwwet en zijn daarom onderhevig aan striktere regelgeving dan bodemenergiesystemen die dichter bij het aardoppervlak werken.

Deze onderscheiding is van belang bij het bepalen van de toepassing in verschillende zones en de toegestane hoeveelheid energie die uit de bodem kan worden gehaald.

Juridische kaders en beperkingen

Verboden in waterwingebieden

In waterwingebieden zijn er duidelijke beperkingen op het gebruik van bodemenergiesystemen en boorputten. Artikel 4.2.1 van de regelgeving bepaalt dat het gebruik van IBC-bouwstoffen in dergelijke gebieden verboden is. Bovendien zijn bodemenergiesystemen, boorputten (dieper dan 3 meter), het roeren van grond (dieper dan 3 meter), en constructies met schadelijke stoffen in deze gebieden niet toegestaan. Deze regels gelden zowel binnen als buiten de inrichting van gebieden, en er zijn geen ontheffingen mogelijk.

Uitzonderingen en toestemmingen

Er zijn echter enkele uitzonderingen op de verplichte vergunningplicht voor bodemenergiesystemen in bepaalde zones. Bijvoorbeeld in het gebied Roerdalslenk is het gebruik van gesloten bodemenergiesystemen toegestaan op voorwaarde dat de onttrekking niet dieper is dan de bovenkant van de Bovenste Brunssumklei. In Venloschol mag een onttrekking niet dieper dan 5 meter boven NAP zijn.

Bovendien is melding van dergelijke systemen verplicht bij de overheid. In deze gevallen moet de beheerder van het gebied worden geïnformeerd over het type systeem, de locatie, de diepte en het debiet. Deze melding dient te leiden tot een controle of beoordeling die de mogelijkheden en risico’s in kaart brengt.

Verboden in boringsvrije zones

In boringsvrije zones zoals Roerdalslenk en Venloschol gelden extra beperkingen. In deze zones is het verboden om bodemenergiesystemen, boorputten of grond te roeren op een diepte die de Bovenste Brunssumklei of 5 meter boven NAP overschrijdt. Daarnaast mag de beschermende werking van de Brunssumklei niet worden aangestaan, wat betekent dat de natuurlijke structuur van de bodem niet mag worden verstoord.

Grondwaterbeschermingsgebieden

In grondwaterbeschermingsgebieden zijn beperkingen van toepassing op het gebruik van schadelijke stoffen en het roeren van de bodem. Het is daar verboden om schadelijke stoffen aan te brengen of te gebruiken, tenzij deze nodig zijn voor bepaalde doeleinden zoals openbare drinkwaterproductie. Ook het onttrekken van grondwater is beperkt, met uitzondering voor het gebruik in het kader van drinkwaterwinning.

Risico’s op grondstabiliteit

Effect van warmtepompen op de bodem

De installatie van een gesloten bodemenergiesysteem betreft het aanleggen van een netwerk van leidingen in de bodem. Dit proces kan leiden tot een tijdelijke verandering van de bodemstructuur. In zachte of vochtige grond kan de aanleg van dergelijke systemen leiden tot een lokale grondverzakking of verdichting van de grond.

Een open bodemenergiesysteem, dat grondwater onttrekt en weer terugbrengt, kan daarentegen invloed hebben op de grondwaterstand. Een verlaging van de grondwaterstand kan leiden tot zetting van de grond en daarmee tot verstoringen in de fundering van gebouwen. Dit is vooral een risico in zandige of lichte grondsoorten, waarin de bodem snel reageert op veranderingen in watergehalte.

Risico’s in gevoelige zones

In waterwingebieden, grondwaterbeschermingsgebieden en boringsvrije zones zijn de gevolgen van grondverstoring extra gevoelig. In deze zones is het gebruik van warmtepompen en bodemenergiesystemen beperkt om het risico op grondstabiliteitsproblemen te beperken.

De regelgeving in deze gebieden is ontworpen om de natuurlijke functie van de bodem te behouden. Bijvoorbeeld in het gebied Venloschol is het gebruik van een gesloten bodemenergiesysteem alleen toegestaan als dit conform is met de Beoordelingsrichtlijn Mechanisch boren BRL SIKB 2100 en wordt uitgevoerd in overeenstemming met de algemene regels die door de beheerder zijn vastgesteld.

Een mogelijke oorzaak van destabilisatie kan ook liggen in het feit dat het roeren van de bodem tijdens het aanleggen van dergelijke systemen een verandering kan veroorzaken in de natuurlijke doorlatendheid van de bodemlagen. Dit kan leiden tot een vermindering van de waterdoorstroming en dus tot het optreden van grondzetting of verduidelijking van de grondstructuur.

Rol van overheidsinstanties en beheerders

Verantwoordelijkheid van overheidsinstanties

De provincies en gemeenten spelen een belangrijke rol in het beheer van bodemenergiesystemen. In het kader van het Nationale Energieakkoord, zijn overheden aangemoedigd om samen met marktpartijen warmteplannen op te stellen. Deze plannen moeten niet alleen inzicht geven in de vraag- en aanbodkant van warmte, maar ook strategieën voor de verduurzaming van de warmtevoorziening.

In Zuid-Limburg is er bijvoorbeeld sprake van grote mogelijkheden om de warmtevoorziening te verduurzamen, met name door het gebruik van restwarmte uit de industrie en warmteopslag in mijnwater. Het warmteplan moet dan ook niet alleen een statisch document zijn, maar een dynamisch proces om de warmtetransitie op gang te brengen.

Aanbevelingen en samenwerking

Om het risico op grondstabiliteitsproblemen te beperken, is het belangrijk dat overheidsinstanties en beheerders nauw samenwerken met projectontwikkelaars, bouwbedrijven en andere betrokken partijen. Dit betreft zowel de planning, aanleg als onderhoud van bodemenergiesystemen.

Een voorbeeld van dergelijke samenwerking is te vinden in het warmteplan van Zuid-Limburg, waarin wordt benoemd dat het niet de overheid, maar vooral marktdeelnemers de warmteprojecten uiteindelijk realiseren. Het plan benoemt daarom ook een aantal strategische doelen, zoals het verbinden van partijen, het verduidelijken van rollen, en het tonen van initiatief om de samenwerking effectiever te maken.

Meldplicht en toezicht

In bepaalde zones is het gebruik van bodemenergiesystemen alleen toegestaan onder voorwaarden en met melding of vergunning. Bijvoorbeeld in het gebied Venloschol moet een gesloten bodemenergiesysteem worden uitgevoerd volgens de Beoordelingsrichtlijn Mechanisch boren BRL SIKB 2100. Dit betekent dat er een beoordeling moet worden gedaan van het risico op grondverstoring, en eventueel maatregelen moeten worden genomen om deze risico’s te beperken.

Daarnaast is het verplicht om melding te doen bij de beheerder of gedeputeerde staten van het type systeem, de locatie, de diepte en het debiet. Deze melding dient als basis voor verdere controle of toezicht.

Conclusie

De toepassing van bodemenergiesystemen en warmtepompen is een belangrijk onderdeel van de duurzame energietransitie. Echter, deze systemen kunnen invloed hebben op de grondstabiliteit, met name in gevoelige zones zoals waterwingebieden, grondwaterbeschermingsgebieden en boringsvrije zones. De regelgeving in deze gebieden is daarom ontworpen om het risico op grondverstoring te beperken en de natuurlijke functie van de bodem te behouden.

Het gebruik van gesloten bodemenergiesystemen is in sommige zones toegestaan onder bepaalde voorwaarden, terwijl open systemen in bepaalde gevallen verboden zijn. In gevoelige zones is het aanleggen van dergelijke systemen verboden of alleen toegestaan met melding of vergunning. Daarnaast is het belangrijk om samen te werken met overheidsinstanties en beheerders om de risico’s op grondstabiliteitsproblemen te beperken.

In de toekomst is het verder uitrollen van duurzame warmteoplossingen belangrijk, maar dit moet gepaard gaan met een zorgvuldige beoordeling van de impact op de bodem en het milieu. Overheden, projectontwikkelaars en bouwbedrijven moeten daarom samenwerken om duurzame warmteprojecten te realiseren zonder dat dit ten koste gaat van de grondstabiliteit en milieubescherming.

Bronnen

  1. Lokale regelgeving CVDR601817/5
  2. Lokale regelgeving CVDR601817/9

Related Posts