Auteur: Annelotte Weert

De afgelopen jaren heb ik voor mijn promotie onderzoek gedaan naar de geologie van het West-Nederland Bekken. Dit is een gebied in Zuid-Holland dat erg geschikt is voor geothermie, een duurzame warmtebron. Ik zag dat er nog nooit een College van de Maand is geschreven over geothermie, hoog tijd dus!

Wat is geothermie?

Bij de toepassing van geothermie wordt de interne warmte van de aarde gebruikt om elektriciteit te genereren of om woonwijken, kassen en de industrie te verwarmen. Doordat hierbij nauwelijks CO2 en andere gassen worden uitgestoten, is geothermie een duurzaam alternatief voor traditionele energie- en warmtebronnen zoals gas, olie en kolen. Het voordeel van geothermie ten opzichte van andere duurzame energiebronnen, zoals zonne- of windenergie, is dat geothermie niet afhankelijk is van het weer of andere omgevingsfactoren. Hierdoor is het een stabiele bron van warmte en energie.

Gebieden waar de temperatuur van de lithosfeer verhoogd is, zijn geschikt voor de toepassing van geothermie. Dit zijn bijvoorbeeld regio’s die worden gekenmerkt door vulkanisme, zoals hotspots of vulkanische eilandbogen. Door de vulkanische activiteit zit er veel warmte ondiep in de lithosfeer, die goed gebruikt kan worden voor geothermie. Ook gebieden waar de lithosfeer wordt uitgerekt zijn erg geschikt; denk dan bijvoorbeeld aan riften of pull-apart bekkens. Doordat bij de vorming van een bekken de lithosfeer uit elkaar wordt getrokken, wordt deze dunner. Hierdoor kan heet gesteente uit de diepere aardmantel omhoog komen, waardoor er meer warmte naar het oppervlak stroomt en de lithosfeer warmer wordt. Tot slot kunnen ook regio’s met een verdikte continentale korst, zoals bijvoorbeeld kratons, interessant zijn voor geothermie. In deze gebieden kan de overtollige warmte die vrijkomt bij het radioactief verval van elementen de lithosfeer verwarmen.

Hoe werkt geothermie?

Er zijn verschillende manieren om geothermie te exploiteren. In Nederland noemen we toepassingen tot 500 meter diepte bodemenergie. Denk hierbij bijvoorbeeld aan een warmtepomp, maar ook aan de opslag van koud en warm water. Geothermie, of aardwarmte, wordt gewonnen vanaf 500 meter diepte. Hierbij wordt heet water uit de bodem gewonnen via een productieput. Nadat de warmte uit het water is onttrokken, wordt het afgekoelde water weer terug de grond ingepompt via een injectieput (zie Figuur 1). De combinatie van een productie- en injectieput noemen we een doublet.

In Nederland neemt de temperatuur van het water gemiddeld met 30 graden Celsius toe per kilometer diepte. Daarom is de optimale diepte voor geothermiesystemen tussen de 2 en 3 kilometer. Geothermietoepassingen die dieper gaan dan 4 kilometer noemen we ultradiepe geothermie. In Nederland wordt dit momenteel nog niet toegepast.

Doordat geothermiesystemen het afgekoelde water weer terug de bodem in pompen, ontstaat er in de ondergrond een bel met koud water. Doordat er steeds nieuw koud water bijkomt, groeit deze bel. Uiteindelijk wordt de bel zo groot dat deze de productieput bereikt; dit wordt ook wel thermische doorbraak genoemd. De thermische doorbraaktijd van geothermieputten varieert, maar ligt vaak tussen de 30 en 40 jaar. Nadat de doorbraak heeft plaatsgevonden, moet het systeem eerst weer opwarmen en zal er een nieuwe productieput, of zelfs een nieuw doublet, moeten worden geboord.

Geothermie in Nederland

In Nederland liggen veel oude riftbekkens in de ondergrond (zie Figuur 2), die zorgen voor een verhoogde temperatuur in de lithosfeer. De verwachting is dat de Nederlandse ondergrond daarom genoeg potentie heeft om in 20% van de Nederlandse warmtevraag te voorzien. Vandaar de ambitie van de Nederlandse overheid om in 2050 ongeveer 700 doubletten te realiseren.

Afgelopen jaar (2024) waren er 28 aardwarmtelocaties in Nederland, met in totaal 42 geothermieputten (zie Figuur 2). De meeste van deze putten bevinden zich in het Westland, de regio rondom Rotterdam, die zeer geschikt is voor de toepassing van geothermie. In de ondergrond bevindt zich namelijk het West-Nederland Bekken, een riftbekken dat is gevormd tijdens het Mesozoïcum. Destijds is het bekken opgevuld door een riviersysteem, dat een goed zandsteenreservoir heeft afgezet.

Tegenwoordig ligt dit reservoir tussen de 2 en 3 kilometer diepte, waardoor het veel wordt gebruikt voor de exploitatie van geothermie in de regio. De meeste van deze geothermiesystemen worden ingezet voor het verwarmen van kassen in het Westland, maar tegenwoordig worden er ook steeds meer warmtenetten aangesloten op geothermiesystemen.

Om het doel voor 2050 te behalen, zullen er dus nog veel aardwarmteputten moeten worden geboord! Gelukkig zijn er veel projecten in ontwikkeling, en niet alleen in het Westland. Ook in andere delen van Nederland is de ondergrond geschikt voor de toepassing van geothermie en zijn er projecten in voorbereiding.

Benieuwd naar het potentieel voor aardwarmte in jouw regio? Neem dan een kijkje op de mapviewer van www.thermogis.nl!

Bronnen

• www.allesoveraardwarmte.nl, laatst geraadpleegd op 19 augustus 2025
• Voor de mapviewer van www.thermogis.nl, ga je direct naar https://www.thermogis.nl/thermogis-mapviewer
• Archer, R. (2020). ‘Geothermal energy’. In: Future energy. Elsevier, pp. 431–445. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102886-5.00020-7
• Barbier, E. (2002). ‘Geothermal energy technology and current status: an overview’. In: Renewable and sustainable energy reviews, 6.1-2, pp. 3–65. https://doi.org/10.1016/S1364-0321(02)00002-3
• Elders, W. and J. Moore (2016). ‘Geology of geothermal resources’. In: Geothermal Power Generation, pp. 7–32. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-100337-4.00002-4
• Jolie, E., S. Scott, J. Faulds, I. Chambefort, G. Axelsson, L. C. Gutierrez-Negrın, S. Regenspurg, M. Ziegler, B. Ayling, A. Richter, et al. (2021). ‘Geological controls on geothermal resources for power generation’. In: Nature Reviews Earth & Environment, 2.5, pp. 324–339. https://doi.org/10.1038/s43017-021-00154-y
• Kombrink, H., J. Doornenbal, E. Duin, M. den Dulk, J. ten Veen, and N. Witmans (2012). ‘New insights into the geological structure of the Netherlands; results of a detailed mapping project’. In: Netherlands Journal of Geosciences, 91.4, pp. 419–446. https://doi.org/10.1017/S0016774600000329
• Weert, A., G. Camanni, M. Mercuri, K. Ogata, F. Vinci, and S. Tavani (2025). ‘Displacement analysis of basin-scale reactivated normal faults: Insights from the West Netherlands Basin’. Journal of Structural Geology, 192, 105356. https://doi.org/10.1016/j.jsg.2025.105356
• Wong, T., D. Batjes, and J. de Jager (2007). Geology of the Netherlands. Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, Amsterdam, the Netherlands. ISBN: 978-9069844817
• Zwaan, F., T. M. Alves, P. Cadenas, M. Gouiza, J. J. Phethean, S. Brune, and A. C. Glerum (2024). ‘(D) rifting in the 21st century: key processes, natural hazards, and geo-resources’. In: Solid Earth 15.8, pp. 989–1028. https://doi.org/10.5194/se-15-989-2024