Grondwaterwarmtepompen: eisen, boringen en het creëren van een duurzame bron voor woningverwarming

Published by Redactie on september 30, 2025 | Category warmtepomp

De transitie naar duurzame energie in het woningbouw- en renovatieproces vraagt om innovatieve technologieën die zowel efficiënt als milieuvriendelijk zijn. Grondwaterwarmtepompen (GWHP) vormen hierin een veelbelovende oplossing, aangezien zij warmte uit het grondwater onttrekken en deze omzetten in verwarmings- of koelenergie. Deze technologie is onderdeel van het gebruik van bodemenergie, waarbij de temperatuur van de ondiepe ondergrond wordt benut. In dit artikel worden de technische aspecten van grondwaterwarmtepompen en de eisen die bij het boorkader horen besproken, met een nadruk op de praktische en regelgevende aspecten van deze duurzame verwarmingsoplossing.

Inleiding

Grondwaterwarmtepompen zijn een technologie die steeds vaker wordt ingezet in het kader van het verduurzamen van de energievoorziening van woningen en gebouwen. Ze werken door warmte uit het grondwater te onttrekken en deze via een warmtepomp om te zetten in warme lucht of water voor verwarming. Deze methode is efficiënt, omdat de grond continu een relatief constante temperatuur behoudt, zelfs in de winter.

Een essentieel onderdeel van deze technologie is de boring in de bodem, waarin een systeem van buizen wordt aangebracht om water op te pompen of warmte uit de bodem te halen. Het boorkader is echter niet alleen een technische uitdaging, maar ook een regelgevende kwestie. De eisen die aan de boring en het gebruik van grondwater worden gesteld, zijn afhankelijk van de locatie, de diepte van de boring en de toepassing (open of gesloten bron).

In dit artikel worden de eisen bij het boorkader van grondwaterwarmtepompen besproken, inclusief de benodigde berekeningen, de bouwmethoden, en de juridische aspecten. Daarnaast worden de verschillen tussen open en gesloten systemen uitgelegd, evenals de risico’s en de rol van de expert in deze installaties.

Open en gesloten systemen

Een grondwaterwarmtepompinstallatie kan uitgerust zijn met zowel een open als een gesloten systeem. Het verschil tussen deze twee systemen heeft gevolgen voor het gebruik van grondwater, de benodigde vergunningen, en de technische uitvoering.

Open bron

Bij een open bron wordt grondwater opgepompt om de warmte aan te onttrekken. Dit water wordt vervolgens via een scheidingswisselaar geleid, waarbij het water gescheiden blijft van het circuit van de warmtepomp. Hierdoor kan vuil of andere onreinigheden in het grondwater het gevoelige interne systeem van de warmtepomp niet beschadigen. Na het afkoelen wordt het water meestal weer in de bodem teruggestuurd, zodat de thermische balans behouden blijft.

Een belangrijk voordeel van open systemen is dat ze in de regel efficiënter zijn, omdat het grondwater rechtstreeks in contact komt met de warmtewisselaar. Echter, open systemen zijn ook gevoeliger voor regelgeving, omdat het grondwater als een natuurlijke bron beschouwd wordt en het gebruik daarvan beperkt moet blijven om milieuverontreiniging en overexploitatie te voorkomen. In Nederland zijn open systemen meestal voorbehouden voor grotere installaties, zoals centrale verwarmingssystemen voor blokken of utiliteitsgebouwen. Voor dergelijke systemen is vaak een exploitant betrokken die het systeem beheert en warmte levert tegen betaling van vastrecht en gebruikskosten.

Gesloten bron

In een gesloten systeem wordt geen grondwater gebruikt. In plaats daarvan wordt een gesloten circuit aangebracht in de bodem, waarin een warmtewisselaar zit. Het grondwater blijft waar het is, en alleen de energie wordt onttrokken. Dit type systeem wordt vaak gebruikt in individuele woningen, omdat het eenvoudiger te beheren is en minder regelgeving vereist.

Gesloten systemen zijn meestal minder efficiënt dan open systemen, omdat de warmtewisseling via de bodem gebeurt, wat langzaam kan zijn. Toch zijn ze een populaire keuze voor woningen die volledig duurzaam willen worden verwarmd, omdat ze minder risico’s met zich meebrengen en minder impact hebben op het milieu.

Eisen aan boringen

Het boorkader is een van de meest technisch uitdagende en kostbare onderdelen van een grondwaterwarmtepompinstallatie. De eisen die aan een boring worden gesteld, zijn afhankelijk van het type systeem (open of gesloten), de locatie, en de benodigde vermogens.

Benodigde berekening

Voordat een boring kan worden gedaan, dient er eerst een berekening te worden uitgevoerd om te bepalen hoeveel vermogen nodig is voor de verwarming van de woning. Deze berekening, ook wel een transmissieberekening genoemd, houdt rekening met de geïsoleerdheid van het gebouw, de vloeroppervlakte, en de gewenste temperatuur.

Als voorbeeld: een woning van 200 m² met een uitstekende isolatie kan met een warmtepomp van 10 kW worden verwarmd. De warmtepomp heeft dan een bron nodig van 8 kW. Op basis van deze berekening kan worden bepaald hoeveel meters boring nodig zijn, afhankelijk van de warmtecapaciteit van de bodem.

Bodemcapaciteit

De warmtecapaciteit van de bodem varieert per locatie, afhankelijk van de soort grond. In de praktijk is het belangrijk om een bodemsanering te doen om te bepalen welke grondlagen aanwezig zijn en wat hun warmteopbrengst is. De volgende warmtecapaciteiten zijn gemeten:

Droog sediment: 20 Watt/m
Vast gesteende met water verzadigd: 50 Watt/m
Kiezel of zand, droog: < 20 Watt/m
Kiezel of zand, watervoerend: 55–65 Watt/m
Klei of leem, vochtig: 30–40 Watt/m
Kalksteen: 45–60 Watt/m
Zandsteen: 50–65 Watt/m
Zure stollingsgesteenten (bv. graniet): 50–70 Watt/m
Basische stollingsgesteenten (bv. basalt): 35–55 Watt/m
Gneis: 60–70 Watt/m

Op basis van deze cijfers kan worden bepaald hoeveel meters boring nodig zijn. Bijvoorbeeld: bij watervoerend zand is de opbrengst per meter hoger dan bij droog zand. Dit betekent dat minder meters boring nodig zijn voor een vergelijkbare opbrengst.

Boringstechniek

De boring wordt uitgevoerd met een boormachine die gaten boort in de bodem. Deze gaten worden vervolgens gevuld met kunststofbuizen die fungeren als warmtewisselaar. Tijdens het boorkader worden steeds verlengde buizen gebruikt, en bij het eind van het proces wordt het gat gevuld met water en fijngrind, zodat de verschillende grondlagen geïsoleerd blijven. De buizen worden zorgvuldig gemarkeerd om te verifiëren of ze daadwerkelijk tot op de bodem van het gat zijn geloosd.

In sommige gevallen kan horizontaal worden geboren, bijvoorbeeld door middel van een landbouwgraafmachine die sleuven maakt voor de buizen. Dit is een minder gebruikelijke methode, maar kan geschikt zijn in bepaalde situaties, zoals bij een woning met een gevel die niet toelaat om verticaal te boren.

De totale kosten voor het boorkader liggen rond de 30 euro per meter. Deze prijs is afhankelijk van de locatie, de benodigde diepte, en de toegankelijkheid van het terrein.

Vergunningseisen

De eisen aan een open bron worden strakker als het verpompte grondwatervolume boven een bepaalde drempel komt. In de praktijk is het omslagpunt bij 10 m³ per uur. Boven deze drempel zijn strengere vergunningseisen van toepassing. Voor dergelijke installaties dient een thermische balans te worden geregistreerd, waarbij wordt vastgesteld dat de bron niet oververhitzt of overkoelt. Dit is belangrijk om het milieu en het watersysteem niet in de problemen te brengen.

Bij een individuele woning die gebruikmaakt van een gesloten bron zijn de vergunningseisen over het algemeen minder rigoureus. Toch is het verplicht om een expert te betrekken bij de installatie, omdat het systeem technisch complex is en fouten bij de installatie leiden tot slechte prestaties of zelfs schade aan de warmtepomp.

Risico’s en verboden praktijken

Er zijn risico’s verbonden aan het gebruik van grondwaterwarmtepompen, met name bij open systemen. Een bekende verboden praktijk is het gebruik van een beregeningsput als open bron. Hierbij wordt grondwater opgepompt en vervolgens in een sloot weggespoeld. Deze praktijk is verboden, omdat het niet volgens de regels is en schadelijk is voor het milieu. Het is belangrijk om altijd te werken met een erkende expert die ervoor zorgt dat het systeem volgens de regels wordt geïnstalleerd en beheerd.

Technische uitvoering van de boring

De uitvoering van een boring vereist een zorgvuldige voorbereiding en uitvoering. Naast de berekening van het benodigde vermogen en de bodemcapaciteit, moeten ook logistieke en juridische aspecten worden meegenomen. Hieronder worden de belangrijkste stappen in de boring beschreven.

Voorbereiding van de boring

Tijdens de voorbereiding wordt bepaald welke boringtechniek het meest geschikt is. Als het terrein toegankelijk is, kan verticaal worden geboren. Als toegang beperkt is, kan horizontaal worden geboren, bijvoorbeeld via een landbouwgraafmachine. In sommige gevallen kunnen prefab heipalen worden gebruikt, waarin alvast kunststofbuizen zijn aangebracht.

Uitvoering van de boring

De boor wordt met holle stalen buizen verlengd, en zodra de gewenste diepte is bereikt, wordt het gat gevuld met water. De boorbuizen worden vervolgens omhoog gehaald, en het gat loopt vol met water, zodat de boring niet instort. De kunststofbuizen (collectoren) worden vervolgens in het gat neergelaten, en de buizen worden gemarkeerd per meter om te controleren of ze daadwerkelijk tot op de bodem zijn geloosd.

Vullen van het gat

Nadat de collectoren zijn neergelaten, wordt het gat langzaam met fijngrind gevuld. Het aantal kubieke meters fijngrind is vooraf uitgerekend, zodat de verschillende grondlagen van elkaar worden geïsoleerd. Dit is belangrijk om te voorkomen dat warmte of koude onverwacht over de grondlagen wordt uitgewisseld, wat de efficiëntie van de warmtepomp kan beïnvloeden.

Aansluiting op de warmtepomp

De aansluiting op de warmtepomp vindt meestal enkele dagen na de boring plaats. De montageploeg brengt de verschillende slangen (boringen) aan elkaar en brengt deze tot nabij de warmtepomp. Vervolgens wordt het systeem gevuld met water en glycol om bevriezingsgevaar te voorkomen. Glycol wordt toegevoegd in een concentratie van 10%, wat voldoende is om de verdamper van de warmtepomp te beschermen tegen tijdelijk slechte flow van de bron.

Juridische en regelgevende aspecten

Bij het gebruik van grondwaterwarmtepompen moet rekening worden gehouden met verschillende regelgevingen en verantwoordelijkheden. Deze regelgeving varieert per regio, maar er zijn enkele algemene richtlijnen die van toepassing zijn.

Vergunningen

Voor een open bron is meestal een vergunning nodig bij de gemeente of het waterschap. Deze vergunning is nodig om te garanderen dat de thermische balans in de bodem behouden blijft. De bron moet geregenereerd worden, zodat hij niet te veel warmte of koude uit de bodem onttrekt. In sommige gevallen is het voldoende om het systeem bij de gemeente te melden, afhankelijk van de locatie van de installatie (bijvoorbeeld op het dak of aan de gevel).

Verantwoordelijkheden

De verantwoordelijkheid voor het beheer van de installatie ligt vaak bij een exploitant. Dit is vooral het geval bij open systemen die worden gebruikt voor collectieve verwarmingssystemen. De exploitant is verantwoordelijk voor het onderhoud van de installatie en de levering van warmte tegen een bepaalde tarif. Voor individuele woningen is het meestal voldoende om een expert te betrekken bij de installatie en het onderhoud.

Waterschappen en milieueisen

Het waterschap kan eisen stellen aan de plaatsing van een warmtewisselaar, vooral als de installatie zich buiten het stedelijk gebied bevindt. In hoofdwatergangen, schouwwatergangen of vaarwegen kan de impact op het watersysteem groter zijn, en dient de installatie dan extra goed te worden beoordeeld. In dergelijke gevallen wordt de installatie getoetst door een specialist van het waterschap.

Milieuwetgeving

De Omgevingswet en de waterschapsverordening spelen een rol bij de vergunning van grondwaterwarmtepompen. Deze wetten bepalen welke activiteiten vergunningplichtig zijn en hoe ze moeten worden uitgevoerd. Het is belangrijk om vooraf te informeren bij de gemeente of het waterschap over de eisen die van toepassing zijn in jouw regio.

Conclusie

Grondwaterwarmtepompen vormen een veelbelovende oplossing voor de verduurzaming van de energievoorziening in woningen en gebouwen. Ze werken door warmte uit het grondwater of de bodem te onttrekken en deze via een warmtepomp om te zetten in verwarmings- of koelenergie. Het boorkader is een essentieel onderdeel van deze technologie, en vereist zowel technische kennis als regelgevende aandacht.

De keuze tussen een open en gesloten systeem heeft gevolgen voor de efficiëntie, de regelgeving, en de kosten. Open systemen zijn meestal efficiënter, maar vereisen strengere vergunningseisen. Gesloten systemen zijn minder efficiënt, maar makkelijker te beheren en vereisen minder regelgeving. Beide systemen hebben hun eigen voordelen en nadelen, en de keuze hangt af van de locatie, de benodigde vermogens, en de regelgeving in de regio.

De boring is een van de meest technisch en kostbare onderdelen van een grondwaterwarmtepompinstallatie. Het vereist een zorgvuldige berekening van het benodigde vermogen en de bodemcapaciteit. De boringstechniek, het vullen van het gat, en de aansluiting op de warmtepomp moeten volgens de regels worden uitgevoerd om schade aan de installatie en het milieu te voorkomen.

Het is belangrijk om altijd te werken met een erkende expert die ervoor zorgt dat de installatie volgens de regels wordt geïnstalleerd en beheerd. Het gebruik van verboden praktijken, zoals het gebruik van een beregeningsput als open bron, moet worden vermeden.

Grondwaterwarmtepompen zijn een duurzame en efficiënte oplossing voor woningverwarming en -koeling. Door rekening te houden met de technische, juridische en regelgevende aspecten, kunnen deze systemen effectief worden ingezet in het kader van de energietransitie.