3V-HTO: Voorkomen van verstopping bij HTO

Korte omschrijving van de innovatie

In dit project wordt innovatieve kennis ontwikkeld over putverstopping bij Hoog-Temperatuur ondergrondse Opslag (HTO). Dit maakt het mogelijk om fors te besparen op de aanlegkosten van een HTO-systeem en om maatregelen te nemen die het risico op putverstopping verkleinen.

Door de verduurzaming van de warmtevoorziening groeit het aantal warmtenetten in Nederland naar verwachting de komende decennia sterk. Voor het kostenefficiënt afstemmen van de vraag naar en het aanbod van (duurzame, minder goed regelbare) warmte is warmteopslag een oplossing. Dit kan bijvoorbeeld via Hoog-Temperatuur ondergrondse Opslag (HTO). Vooral de combinatie van HTO met geothermie is gunstig, omdat zomers veel overtollige warmte uit de geothermiebron beschikbaar komt voor opslag – en daarmee voor gebruik in de volgende wintermaanden. 

Grondwaterputten

HTO is een vorm van energieopslag waarbij overtollige warmte met een temperatuur van 25 tot 90 °C wordt opgeslagen in de ondergrond. De kostprijs voor een HTO-systeem hangt grotendeels af van de aanleg van grondwaterputten die nodig zijn om het water in de bodem te injecteren en daar (later) aan te onttrekken. Als deze putten verstopt raken, functioneert het HTO-systeem niet meer optimaal en is onderhoud of vervanging noodzakelijk. Putverstopping leidt dan ook tot hogere kosten.

Putverstopping voorkomen

Doel van het project is om meer kennis op te bouwen over de mechanismen die putverstopping kunnen veroorzaken. Een oplossing hiervoor maakt een groter debiet (dit is de hoeveelheid water per tijdseenheid) per grondwaterput mogelijk. In de praktijk kan het HTO-systeem dan volstaan met minder putten, waardoor de aanlegkosten aanzienlijk lager uitvallen. 

Bijdrage aan het vliegwieleffect

Een belangrijk beoogd resultaat van het project is de handreiking ‘Voorkomen van putverstopping bij HTO’. Hierin vertalen de onderzoekers de opgedane kennis naar praktische maatregelen om de mogelijk nadelige effecten van hogere debieten te voorkomen. De handreiking komt naar verwachting eind 2027 uit.

De innovatieve kennis heeft een positief effect op de business case van HTO en geothermie in Nederland. Het draagt daarmee bij aan de verduurzaming van de warmtevoorziening en zorgt voor verlaging van de CO₂-uitstoot. 

Onderstaande afbeelding geeft de inrichting van een HTO-systeem weer (bron: van der Schans et al. 2024). In de winter wordt water onttrokken aan de hete bron en gaat de warmte via de warmtewisselaar naar het warmtenet. Het afgekoelde water wordt geïnjecteerd bij de lauwe bron. Zand en colloïdale (fijne) deeltjes kunnen bij hoge temperatuur en hoog debiet de putten van een HTO verstoppen.