Ontwikkeling veilige en duurzame bodemenergiesystemen
De ontwikkeling van bodemlussen mag nooit ten koste gaan van de kwaliteit van het grondwater. De ontwikkeling van veilige systemen, zeker ook als deze groter en dieper worden is daarom essentieel voor de optimale bescherming van het grondwater. Het juist afdichten van de geboorde gaten is hierbij het allerbelangrijkste. Binnen het project worden daarom diverse samenstellingen van omstortingsmaterialen gemaakt en getest op levensduur, thermische geleiding, hoe deze zich gedragen in de boorput en of de afdichtende kleilaag volledig hersteld kan worden.
De testen zullen representatief zijn voor het beoogde dieptebereik (tot 800m) van de diepe bodemlus, momenteel nog onbekend terrein. Mocht er ondanks alle voorzorgsmaatregelen toch iets mis gaan met de afdichting dan is het belangrijk om te herkennen waar deze gefaald is. Daarom zullen we ons richten op de ontwikkeling van een detectiemethode voor het herkennen van gefaalde of falende kleilaagafdichting in bodemlussen, zodat we het grondwater en onze drinkwatervoorziening veilig kunnen stellen.
Verhogen opbrengst bodemenergiesysteem
Voor het verbeteren van de technologie wordt in het project gekeken naar zowel het ondergrondse (bodemlus) als het bovengrondse (warmtepomp) deel en de integratie van beiden. Om het vermogen van een bodemlus te kunnen bepalen en te kunnen optimaliseren is allereerst kennis van de ondergrond en de thermische geleiding hiervan essentieel.
Er is al heel veel over de ondergrond bekend maar met name in het dieptebereik tussen 200 en 800 meter is er ook nog heel veel onbekend, bijvoorbeeld over de thermische geleidbaarheid van de verschillende lagen. Binnen dit project wordt de methode ontwikkeld om hier meer inzage in te krijgen via diepte-afhankelijke temperatuurmetingen in bestaande putten en laboratorium testen. Op basis van deze kennis kan de optimale bodemlus worden ontworpen met juiste materialen die aansluit op deze ondergrond. Hiervoor wordt een nieuw specifiek numeriek model ontwikkeld waarmee de verschillende concepten worden doorgerekend.
De modellen worden gevalideerd door 2 geplande proefboringen om zodoende het optimale ontwerp verder te ontwikkelen: een zo hoog mogelijke opbrengst tegen zo laag mogelijke kosten en binnen randvoordwaarden van veiligheid en technische inpassing in een kleinschalig slim warmtenetwerk. Omdat de warmtepomp een essentieel onderdeel van het systeem is wordt er binnen het project gezocht naar de optimale toepassing van de warmtepomp in combinatie met de bodemlus.
Systeemoptimalisatie en opschaling
Als de technische mogelijkheden voldoende aanleiding geven voor de ontwikkeling van collectieve bodemlussen is het van belang om de betaalbaarheid van deze oplossing te onderzoeken om te kunnen vergelijken met alternatieve oplossingen. Voor de betaalbaarheid zijn de mogelijkheden tot opschaling en systeemoptimalisatie essentieel. We richten ons daarom op onderzoek en ontwikkeling voor technische optimalisatie van de systeemaansturing (de bodemlus en warmtepompnetwerk als totaalpakket) en het integrale systeemontwerp.
Daarnaast zal een blauwdruk voor realisatie worden uitgewerkt, inclusief een gedetailleerde casestudie met praktische richtlijnen voor technische configuratie en advies, preferente organisatie modellen, voorbeeld business cases en een informatieplatform voor methodieken, potentieel ramingen en beleidsaanbevelingen.