In Zuidoost-Limburg liggen honderden kilometers aan mijngangen onder het aardoppervlak, die inmiddels met grondwater gevuld zijn. Het bedrijf Mijnwater haalt dat water naar boven, om gebouwen in Heerlen te verwarmen en te koelen.

In eerste instantie gold het water in de volgelopen mijngangen als warmte- en koudebron, maar inmiddels dient het als ondergrondse seizoensbuffer. In de zomer om het overschot aan warmte op te slaan, in de winter voor het teveel aan koude. En na de gebouwen van onder meer het Centraal Bureau voor de Statistiek, het pensioenfonds AGP en het complex Heerlerheide Centrum Gen Coel heeft de gemeente Heerlen begin vorig jaar jaar het nieuwbouwcomplex Maankwartier in Heerlen hierop aangesloten: 110 appartementen, kantoren en diverse winkels waaronder een Jumbo-supermarkt. In het totaal 50.000 m² aan gebouwoppervlak.

Sinds 2016 is het nieuwbouwcomplex Maankwartier in Heerlen op het mijnwaterleidingnetwerk aangesloten.

8 miljoen m³ mijnwater

Projectmanager René Verhoeven van Mijnwater beschouwt al het water uit de mijngangen als een geothermische buffer. “De regio Parkstad is ondergronds bijna volledig verbonden door deze gangen: in het totaal gaat het om 8 miljoen m³ mijnwater in de voormalige mijngangen. Als je dit ziet als een grote batterij, dan kun je het vergelijken met 1,4 miljoen Tesla-auto’s onder de grond.” Het water komt uit de horizontale en verticale mijngangen, die tussen 100 en 700 meter diep liggen. Pompen brengen dit water omhoog. In Noord-Heerlen liggen twee warmtebronnen van 700 meter diep, met water van 28 graden. Bovengrondse warmtepompen in de gebouwen verhitten dit water naar 40 graden. De twee koudebronnen in Zuid-Heerlen zijn 250 meter diep en hebben water van 16 graden.

Thermische smart grid

In het begin werd de 5e bron gebruikt voor het injecteren van al het gebruikte warme en koude mijnwater. Het mijnwaterreservoir gold hierbij puur als geothermische bron. “In de periode 2012/2013 hebben we het systeem getransformeerd in een thermische smart grid, waarbij we het ondergrondse mijnwater als een seizoensbuffer voor verwarming en koeling gebruiken. Daarbij wordt warm mijnwater tijdens het verwarmen in de winter en voor- en najaar afgekoeld tot bruikbaar koud mijnwater en tijdens het koelen in de zomer en het voor- en najaar wordt het opgewarmd tot warm mijnwater. Hierdoor raakt het mijnwater niet meer uitgeput en kunnen veel meer gebouwen hiervan gebruikmaken.”

Gebouwen aangesloten op clusternetwerk

Het warme en koude water uit de mijngangen gaat via het mijnwaterleidingnetwerk naar de clusters (zie foto bovenaan), waarbij via ondergrondse uitwisselstations warmte en koude wordt uitgewisseld met het clusternetwerk. Hierop zijn alle gebouwen aangesloten. Via deze netwerken zijn de installaties van alle gebouwen met elkaar verbonden. “Bedrijven kunnen van elkaars warmte en koude reststroom profiteren”, legt Verhoeven uit. “Zo verwarmt de overtollige restwarmte van het datacenter van APG onder andere de multifunctionele accommodatie ‘A gene Bek’, dat bestaat uit een sporthal met speelvelden, een ontmoetingsruimte en vergader- en activiteitenlokalen. Als dat tekort schiet, dan hebben we het mijnwater als buffer.”

In 2008 had Mijnwater met Heerlerheide Centrum Gen Coel de eerste mijnwaterenergiecentrale ter wereld.

Werken aan vraaggestuurd systeem

Inmiddels zijn negen gebouwcomplexen op deze thermische smart grid aangesloten. “Met mijnwater verwarmen en koelen we nu 175.000 m² aan gebouwen. Als we heel Heerlen op mijnwater aansluiten, moeten we groeien naar 4 miljoen m².” Uiteindelijk is het doel om heel Parkstad Limburg te bedienen. “We werken aan een zelflerende intelligente controller om ons vraaggestuurde systeem nog slimmer te maken. Op basis van weersvoorspellingen en de klantvraag wordt dan de warmte en de koude op de meest efficiënte wijze geproduceerd, gebufferd en geleverd.” Daarnaast worden alle mijnwaterbronnen uiteindelijk bidirectioneel: ze halen het water dan uit de mijngangen halen en injecteren het terug.

Internationaal proefproject

Dit systeem geldt als Europa’s eerste geothermische smart grid. Ook andere landen hebben interesse in deze aanpak. “We hebben dit verhaal verteld in onder meer Schotland, Wales en Nordrhein-Westfalen”, laat Verhoeven weten. Daarnaast is Mijnwater partner in het Europese project STORM: Self-organizing Thermal Operational Resource Management. “Met 4 andere Europese bedrijven ontwikkelen we een uitgebreid besturingssysteem voor een innovatief, intelligent netwerk dat breed inzetbaar is op meerdere energiesystemen. Heerlen geldt hierbij als demosite.”

Parkstad energieneutraal in 2040

Deze duurzame energievoorziening helpt deze regio om haar doel te bereiken, dat in het Parkstad Limburg Energietransitie Ambitiedocument is vastgelegd: energieneutraal in 2040. “Net als andere regio’s zoeken ook wij naar manieren om dit in te vullen. In ons geval maken we gebruik van mijnwater. Het deel in Heerlen hebben we geactiveerd.” Het streven is om in 2018 in het totaal 200.000 m² vloeroppervlakte van mijnwater te worden voorzien. Hiermee kan een reductie van 65% CO₂-uitstoot bij deze aansluitingen bereikt worden.

Foto bovenaan: De plaatsing van een cluster, langs het spoor in Heerlen. (foto: Nose for Photography)

De uitgebreide versie van dit artikel verschijnt in Duurzaam Gebouwd Magazine #36, dat 14 februari is verschenen. Dit vakblad is ook te lezen via DuurzaamGebouwd.nl/Duurzaam-Gebouwd-Magazine.