Verkenning milieuprofiel van open bodemenergiesystemen met levenscyclusanalyse: Op weg naar bodemenergie circulair in 2050

In het toekomstige fossielvrije energiesysteem vervult bodemenergie een belangrijke rol: het is een energetisch en economisch aantrekkelijke techniek voor seizoensopslag van warmte en koude in de gebouwde omgeving. Vanwege emissiereductie zorgen bodemenergiesystemen voor een lagere klimaatimpact ten opzichte van het huidige, fossiele energiesysteem. Nederland heeft de ambitie vastgelegd om de gehele gebouwde omgeving voor 2050 circulair te maken, ook voor bodemenergiesystemen geldt deze ambitie. Het doel daarbij is om materialen en grondstoffen zo lang mogelijk in de kringloop te houden en afval te minimaliseren. Het gaat om het hergebruiken van materialen, het vermijden van uitputting van natuurlijke hulpbronnen, het verminderen van vervuiling en het beschermen van ecosystemen.

Deze studie voert een verkenning uit naar het milieuprofiel van open bodemenergiesystemen (OBES). Door inventarisatie en analyse van het materiaal- en grondstoffengebruik tijdens de levenscyclus van een bodemenergiesysteem, is inzichtelijk gemaakt welke onderdelen het meest bepalend zijn voor het milieuprofiel. Dit kan worden gezien als een nulmeting bij het streven naar een hogere mate van circulariteit van bodemenergiesystemen.

In samenwerking met brancheverenigingen en verschillende boorbedrijven zijn gegevens geïnventariseerd van het materiaal- en grondstoffengebruik voor 4 categorieën OBES (klein – groot) in Nederland. Op basis van deze gegevens is bepaald welk type materiaal er wordt gebruikt voor de verschillende onderdelen van OBES (bijv. beton voor de putkelder, diesel voor aggregaat/boorwerkzaamheden en PVC voor de putbuis), en in welke hoeveelheden deze materialen gemiddeld genomen worden gebruikt. Door middel van een levenscyclusanalyse (LCA) is vervolgens het milieuprofiel van OBES bepaald.

Het grootste aandeel in het milieuprofiel van OBES komt van het materiaal PVC en RVS, gevolgd door HDPE. PVC wordt gebruikt voor de putbuis en het putfilter van de bronnen, RVS in de leidingen in de bronnen en de technische ruimte, en HDPE voor het verbindend leidingwerk aan maaiveld. De resultaten van deze LCA-studie komen overeen met eerdere studies. Wanneer gekeken wordt naar het milieuprofiel per vierkante meter gebouwoppervlak per jaar, dan blijkt dat met toenemende grootte van het systeem, het materiaal- en grondstoffengebruik relatief gezien kleiner wordt. Grotere systemen hebben dus relatief minder impact dan kleinere systemen. Het relatieve aandeel RVS in het milieuprofiel neemt af voor grotere systemen, PVC en HDPE nemen ten opzichte van RVS meer toe. De hoeveelheid PVC dat wordt gebruikt, is in sterke mate afhankelijk van de diepte van de bronnen.

De milieu-impact van het elektriciteitsgebruik tijdens de gebruiksfase van een bodemenergiesysteem is aanzienlijk groter dan die van het materiaal- en grondstoffengebruik van het ondergrondse deel. Een aantal versimpelde berekeningen laten zien dat de impact van het energieverbruik (uitgegaan van de huidige gemiddelde CO2-impact per kWh van elektriciteit in Nederland) over de levensduur van het systeem aanzienlijk groter (factor ~20) is dan die van de materialen en grondstoffen, wat in lijn is met eerdere studies. Echter, als op de lange termijn de stroommix groener blijft worden, wordt het relatieve aandeel van het materiaal- en grondstoffengebruik in het milieuprofiel groter. De verkregen dataset en de uitgevoerde LCA-analyse zijn
geschikt om door een erkende LCA-organisatie in de toekomst te worden gebruikt voor de Nationale Milieudatabase,
waarbij de resultaten naar MKI-waarden kunnen worden omgezet.

Tot slot wordt opgemerkt, dat voor een goede vergelijking van het milieuprofiel van open bodemenergiesystemen met andere technieken voor verwarming en koeling, een bredere scope nodig is. Daarvoor is het nodig om het materiaal- en grondstoffengebruik van de ondergrondse én bovengrondse installatie te combineren met een uitgebreide energetische analyse. Dat is geen onderdeel van de huidige studie.