Dit is een artikel uit het NRC-archief

Milieu en natuur

Diep en warm water als commerciële bron

Aan de diepe ondergrond onttrokken water vindt steeds vaker toepassing. Er zijn bronnenbaden, zoals in het Groningse Nieuweschans en het Limburgse Arcen, die warm en zout water uit honderden meters diepe grondlagen pompen. Een kweker van tropische vissen in Noord-Brabant wil warm grondwater gebruiken om energiekosten te sparen. Maar wie meer dan tien kubieke meter water per uur oppompt, moet duur betalen.

Een doordeweekse middag in Klein Vink, recreatiepark te Arcen, Noord-Limburg. Grootste trekkers zijn de heilzame thermaalbaden (twee buiten en één binnen), gevuld met fluoride- en zwavelhoudend water, dat van 892 meter diepte wordt opgepompt. Mannen en vrouwen, de laatsten in bloemrijke badpakken, wentelen zich behaaglijk door de bassins, waar de stoom van afkomt bij een temperatuur van 35 graden Celsius. Onzichtbare waterstralen masseren rug, hals en voetzool. Elders wordt samengeklit in hevig borrelende whirlpools, terwijl een enkeling zich hult in de eucalyptusdampen van speciale cabines. Ook kan men zich met vulkanische modder laten insmeren.

“De meesten komen hier gewoon voor ontspanning”, vertelt manager Jos Daanen, “maar anderen zoeken verlichting van hun kwalen. Dit water helpt bijvoorbeeld goed tegen reuma. De mensen gaan zich soepeler bewegen en hebben minder pijn.” Met nauw verholen trots toont hij een zogenaamd Gutachten van de universiteit in München, waaruit blijkt dat het minerale water van Klein Vink op diverse aandoeningen, waaronder de hardnekkige huidziekte psoriasis, een gunstige uitwerking heeft. Naast deze aanbeveling komt ook de helft van het aantal bezoekers (vorig jaar 350.000) uit de Duitse Bondsrepubliek, kuurland bij uitstek met een medische stand die deze vorm van therapie als uiterst nuttig beschouwt.

Klein Vink is een van de instellingen die water aan de diepe ondergrond onttrekken. Ons land telt meer van dergelijke bronnenbaden: Fontana ('bron van energie') in het Groningse Nieuweschans en Thermae 2000 in Valkenburg aan de Geul. Het Zuidhollandse Sliedrecht krijgt binnenkort een zwembad dat met licht gezouten grondwater wordt gevoed.

Ook voor strikt commerciële doeleinden zijn toepassingen denkbaar. Een kwekerij van Afrikaanse, voor consumptie bestemde meervallen in Overloon (Noord-Brabant) heeft plannen om warm grondwater op te pompen, zodat men aan de oppervlakte minder hoeft te stoken om de bassins waarin de tropische vissoort verblijft, op temperatuur te brengen. Een ernstig nadeel is alleen dat met de warmte ook zout wordt opgepompt en daar kan deze zoetwatervis niet tegen. Ontzilten van de vloeistof zou veel meer kosten dan wat men aan energetisch voordeel binnenhaalt. Wat dat betreft zou een palingkwekerij beter af zijn, omdat deze soort zowel zoet als zout water verdraagt.

Grondwater wordt in Nederland voor een reeks doeleinden benut. De drinkwatervoorziening bijvoorbeeld berust voor tweederde deel op voorraden die in de bodem zijn opgeslagen. Hierbij gaat het echter om betrekkelijk ondiepe waterlagen, zo tussen de 20 en 100 meter. Verder in de aardkorst bevindt zich het vocht dat bij bronnenbaden e.d. met behulp van pompen naar boven komt. Hoe dieper men boort, hoe warmer het water is. Per honderd verticale meters wordt een temperatuurstijging van drie graden Celsius gemeten.

Tegelijk loopt door de bodem een grillige lijn die de grens van zoet en zout water markeert. Die grens ligt bij 150 milligram chloride-ionen (het equivalent van 250 milligram puur keukenzout) per liter, tevens de streefwaarde voor drinkwater. “Daar is het zout net te proeven”, zegt G.P. Beugelink van het RIVM (Rijksinstuut voor Volksgezondheid en Milieuhygiëne) in Bilthoven. “Tenminste, voor wie een behoorlijk ontwikkeld smaakgevoel bezit en natuurlijk niet als je net een zoute haring achter de kiezen hebt.” De lijn begint in West-Nederland, aan de kust, vlak onder het maaiveld doordat hier zout zeewater onder de duinen door het land binnendringt: de zogeheten zoute kwel. Ze eindigt in Oost- en Zuid-Nederland op circa 300 meter diepte. Tussen die twee punten kan de lijn zakken dan wel stijgen als gevolg van geologische omstandigheden. Onder de grens van 150 milligram per liter wordt het grondwater steeds zouter.

Dat is bijvoorbeeld in Klein Vink te merken. Van alle Nederlandse bronnenbaden wordt hier het diepst geboord, wat niet alleen een aangename temperatuur, maar ook een hoog zoutgehalte geeft. Manager Daanen: “Dat is de reden waarom we de badgasten adviseren niet te lang achtereen in het water door te brengen: vijftien minuten en dan twintig minuten rusten op de kant.”

Het gebruik van grondwater, van welke diepte ook aangeboord, is in het algemeen niet kosteloos. Sinds 1 januari dit jaar betalen drinkwaterbedrijven 34 cent belasting per kubieke meter en particulieren de helft daarvan. De opbrengst vloeit naar de algemene middelen van het rijk. Financiële vrijsteling is er voor een pompcapaciteit waarbij niet meer dan tien kubieke meter per uur aan de bodem wordt onttrokken.

Diezelfde grens hanteren diverse provincies om gebruikers een heffing op te leggen, in dit geval een 'doelheffing' ter bestrijding van onderzoekskosten in de sfeer van grondwater. Er zijn plannen om die norm tot landelijke maatstaf te verheffen. Wie meer dan tien kuub per uur oppompt, moet dus betalen: zowel aan het rijk als aan de provincie. Boven dat quantum is bovendien een provinciale vergunning nodig. Daaronder kan meestal worden volstaan met een melding aan de autoriteiten.

Grondwaterwinning draagt bij aan verlaging van de grondwaterstand, die weerverdroging in de hand werkt, een van de grootste plagen waar de natuur in Nederland onder te lijden heeft. Vochtminnende plantesoorten komen met hun wortels in het droge te hangen en gaan onherroepelijk dood. En dat heeft weer schadelijke gevolgen voor de dierenwereld, in het bijzonder weidevogels en de vlinderstand. Maar de bijdrage van de waterwinning aan dit verschijnsel is betrekkelijk klein vergeleken met waterhuishoudkundige maatregelen, zegt Beugelink van het RIVM. Als hoofdoorzaak van de verdroging gelden doelbewuste peilverlagingen, uitgevoerd door waterschappen ten gunste van de boer, die dank zij het droge oppervlak gemakkelijker met zijn trekker en zware machines het land op kan.

Tegen die achtergrond is de invloed van diepe waterwinning op de natuur praktisch te verwaarlozen. Beugelink: “Het aantal onttrekkingen, inclusief de bronnenbaden, is op de vingers van twee handen te tellen. Het water komt van zó diep en het gaat om zulke kleine hoeveelheden, dat er aan het maaiveld niets van te merken is. Nee, we praten hier echt over vier cijfers achter de komma vergeleken met de hoofdoorzaak.”

Behalve als bron van mineraalhoudende vloeistof voor thermaalbaden dient de diepe ondergrond ook als opslagplaats voor warm of koud water uit bedrijven en kantoren. Volgens J. van der Sluis, hoofd bureau grondwaterbeheer van de provincie Utrecht, is er er slechts één Nederlandse instelling die opslag van heet water toepast: de Utrechtse universiteit. Opgewarmd koelwater (80 à 90 graden Celsius) van de eigen elektriciteitscentrale wordt naar 250 meter diepte gepompt en 's winters weer omhooggehaald om de centrale verwarming in het gebouwencomplex te voeden. In die tussentijd treedt weliswaar temperatuurverlies op, maar er blijft genoeg hitte over om een “aanmerkelijke energiebesparing” te bereiken.

Van der Sluis spreekt met betrekking tot de universiteit van “hoogwaardige warmte”. Er is ook een laagwaardige variant met watertemperaturen van circa 25 graden. In dat geval wordt 's zomers grondwater opgepompt en door middel van zonne-energie verwarmd. De vloeistof verdwijnt weer in de (ondiepe) bodem en wordt 's winters via warmtewisselaars benut voor de cv. Hiervan zijn enkele gevallen bekend, onder meer in Bunnik en Groningen.

Koude-opslag gebeurt vaker. 's Winters wordt grondwater opgepompt, afgekoeld aan de lucht en weer in de bodem geïnfiltreerd. 's Zomers haalt men dit koude water opnieuw naar boven om als koelmiddel bij produktieprocessen of in de airconditioning te gebruiken. Dit systeem werd voor het eerst toegepast in het gebouw van de Perscombinatie in Amsterdam; later volgden meer bedrijven.

Opslag is iets anders dan het gebruik van aardwarmte of geothermie voor commerciële of huishoudelijke doeleinden. Landen als Indonesië, Kenia en Nicaragua benutten vulkanische stoom om turbines voor de opwekking van elektriciteit aan te drijven. In Nederland is zoiets uitgesloten, maar het moet hier, althans technisch, wèl mogelijk zijn de ondergrondse bron van duurzame energie aan te spreken om bijvoorbeeld woningen of tuinbouwkassen op temperatuur te brengen.

Voor dat doel verrichtte de onderzoeksorganisatie TNO vanaf 1986 een serie proefboringen tot 1500-1600 meter diepte bij het Brabantse Asten, een plek die in overleg met de Rijksgeologische dienst was gekozen. Vijf glastuinders ter plaatse, kwekers van komkommers, tomaten en bloemen, waren geïntereseerd in de toepassing van aardwarmte voor hun teelt. Water van circa 60 graden uit de bodem zou het gebruik van extra warmtepompen in de kassen grotendeels overbodig maken.

De uitkomsten van de proef vielen echter bitter tegen. Een van de betrokken tuinders, P. Aarts, zei achteraf: “Het werd niet wat ervan verwacht werd. De opbrengst was te laag voor een rendabele exploitatie. De prijs van aardgas zou zeker veertig cent per kubieke meter moeten zijn wil aardwarmte voor ons rendabel worden.” Een opmerking die sloeg op het sterk gereduceerde tarief (22 cent per kuub) dat tuinders voor aardgas betalen.

TNO kan het bij monde van ir. J.P. Heederik (sectie geothermie en energie-opslag) beamen: “Ja, dat speciale tarief speelde ons parten en daar kwam bij dat er onvoldoende warm water voor exploitatie naar boven kwam. Om beide redenen is de proef in 1989 beëindigd.”

TNO is echter niet stil blijven zitten. Sinds twee jaar is het Westland terrein van onderzoek naar de winning van aardwarmte, in het bijzonder ten behoeve van gewone burgers, die het gangbare aardgastarief van zestig cent betalen. Hierdoor zou geothermie een veel gunstiger concurrentiepositie innemen. Samen met het Westlandse nutsbedrijf werden plannen ontworpen voor een demonstratieproject in De Lier. De bedoeling was om water van 86 graden Celsius uit een bodemlaag van 2.200 meter diepte te halen. De Europese Unie zou er volgens Heederik “zeer waarschijnlijk” aan meebetalen en bovendien lag een stevige bijdrage van Economische Zaken in het verschiet.

Maar het paarse kabinet besliste anders door te snoeien in de subsidies voor duurzame energie. Een teleurgestelde Heederik: “Na dat politieke besluit zal er de eerste jaren geen prioriteit aan onderzoek naar aardwarmte worden gegeven en dat betekent dat we ons project vooralsnog niet kunnen uitvoeren. Bijzonder jammer, want geothermie heeft voor stadsverwarming een aantrekkelijk alternatief te bieden.”

Wat intussen wel doorgaat, is het Sliedrechtse 'zoutwaterbad', een nogal misleidende naam, omdat het vergeleken met een gemiddeld zwembad maar weinig extra zout bevat. Het water wordt opgepompt van 130 meter diepte, waar het chloridegehalte 350 milligram per liter bedraagt. Boven de smaakgrens, dat wel, maar ver verwijderd van zeewater. Er wordt ook geen heilzame werking van verwacht, alleen een financieel voordeel, omdat het grondwater (hooguit anderhalve kuub per uur) kosteloos toevloeit.