“Het oppervlak van Mars en de Maan zijn soms beter in kaart gebracht dan de grond onder onze voeten.”

Het seismisch onderzoek dat SCAN al sinds 2019 uitvoert geeft een goed beeld van de aanwezigheid van mogelijk interessante reservoirs voor de winning van aardwarmte. Om meer te kunnen zeggen over de hoeveelheid warm water die de ondergrond kan leveren, zijn ook boringen nodig. Boringen geven meer informatie over de doorlatendheid van de lagen in de ondergrond en de temperatuur van het water. Het SCAN-team zette eerder de lijnen op de kaart waarlangs het seismisch onderzoek wordt uitgevoerd. Nu is het team bezig met het selecteren van mogelijke zoekgebieden voor uiteindelijk zo’n tien boringen waarmee veel belangrijke data kunnen worden verzameld. Henk van Lochem, een van de SCAN-teamleden, vertelt hoe dit in zijn werk gaat.

Waarom voeren we seismisch onderzoek uit?

Alle data die vroeger met seismisch onderzoek verzameld werden voor de exploratie van olie- en gas, zijn vrij beschikbaar. Dit zijn waardevolle gegevens. Bij deze eerdere exploratie was men echter niet op zoek naar aardwarmte. De gegevens uit dit onderzoek zijn daarom niet optimaal voor wat wij nu willen bereiken. Ongeveer de helft van Nederland, waar olie- en gasvoorkomens aanwezig zijn, is in kaart gebracht met moderne 3D seismiek. In de rest van Nederland is vaak alleen 2D seismiek beschikbaar. Deze gegevens zijn vaak wel van matige kwaliteit. Daarom voeren wij nu aanvullend onderzoek uit zodat we de ondergrond ook in deze gebieden beter in beeld kan worden gebracht en het aardwarmtepotentieel in kan worden geschat.

Waarom gaan we de wetenschappelijke boringen uitvoeren?

Een boring levert informatie op die niet af te leiden is uit seismische data, zoals bijvoorbeeld hoe snel water door het reservoir kan stromen. In boorgaten kunnen we ook met elektrische sondes onder meer de dichtheid van het gesteente meten. Dit geeft informatie over de eigenschappen en samenstelling van de gesteentelagen. Verder kijken we naar de temperatuur en samenstelling van het water dat in de lagen aanwezig is. Op basis daarvan kan bijvoorbeeld bepaald worden wat voor staal er gebruikt moet worden voor de buizen in toekomstige aardwarmteprojecten.

In de SCAN-gebieden zijn relatief weinig gegevens uit boringen beschikbaar. Boringen die in het verleden zijn gedaan waren er vaak op gericht om olie of gas te vinden. In gebieden waar geen olie of gas werd gevonden, stopte men al snel met het doen van onderzoek. In de SCAN-gebieden is het aantal uitgevoerde boringen daardoor gering gebleven. Daarnaast is in deze eerder uitgevoerde onderzoeken specifiek gekeken of er olie of gas in de ondergrond zat, en richtte de metingen in de put zich op de lagen die voor olie- en gas interessant waren. In lagen die voor aardwarmte interessant zijn, zijn daarom soms geen of weinig metingen gedaan.

Hoe worden de locaties voor de SCAN-boringen bepaald?

Om te bepalen waar de SCAN-boringen het beste kunnen worden geplaatst hebben we eerst algemeen geologisch onderzoek gedaan op basis van publiek beschikbare gegevens, de SCAN-seismische data, ouder seismisch onderzoek, TNO-datasets en wetenschappelijke literatuur. We hebben ook gegevens uit bestaande boringen bekeken. Op basis daarvan hebben we kaarten gemaakt van de gebieden die in aanmerking zouden kunnen komen voor de winning van aardwarmte. Dat doen we per gesteentelaag met een bepaalde set eigenschappen; we noemen dat een “play”. Per play identificeren we vervolgens gebieden met een vergelijkbare geologische geschiedenis; de “subplays”. Een boring in zo’n subplay is relevant voor die hele subplay. We proberen voor de boringen de zoekgebieden en locaties zo te kiezen dat we meerdere interessante lagen (subplays) in één boring kunnen combineren.

Ook vragen we aan operators en vergunninghouders in Nederland wat hun ideeën zijn. Zij kunnen vanuit hun ervaringen geologische inzichten hebben die relevant zijn. Verder kijken we waar er veel vraag naar aardwarmte zal zijn. Vervolgens selecteren we een gebied van een paar vierkante kilometer waarin we verder gaan zoeken naar een terrein waar we een boortoren kunnen plaatsen.

Welke geologische lagen en structuren zoeken we en waar bevinden die zich?

Er zijn meer gesteentelagen die voor aardwarmte in aanmerkingen komen dan voor olie en gas. Overal in de diepere ondergrond waar het gesteente poreus is, en er geen olie of gas aanwezig is, zit water. Belangrijk is de kwaliteit van het reservoir en hoe diep het ligt, want hoe dieper hoe warmer. Die temperatuur is belangrijk voor aardwarmtetoepassingen omdat we deze warmte willen winnen. Aanvullende metingen zijn nodig om informatie te krijgen over de permeabiliteit (doorlaatbaarheid) van het gesteente.

Welke gesteentelagen geschikt zouden kunnen zijn voor aardwarmtewinning verschilt van locatie tot locatie. De gesteentelagen van het Rotliegend, ook een belangrijk aardgas reservoir, bevinden zich bijvoorbeeld met name in het midden en in de noordelijke delen van Nederland. Een ander belangrijk reservoir, de gesteentelagen van het Trias, bevindt zich meer in het zuiden van Nederland. Gesteentelagen uit de zogeheten Noordzeegroepen kunnen ook interessant zijn omdat deze over uitgestrekte gebieden voorkomen. De temperatuur is lager omdat deze lagen vrij ondiep liggen. Over deze lagen is nu nog weinig bekend. De gesteentelaag van het Dinantien komt in het zuiden van Nederland voor op 500 tot 4000 meter diepte. Deze laag komt in de rest van Nederland ook dieper voor dan 4000 meter waardoor hij mogelijk interessant kan zijn voor ultradiepe geothermie (UDG). SCAN boort echter alleen naar lagen ondieper dan 4000 meter.

Waar houden we (ondergronds) verder nog rekening mee voor het seismisch onderzoek of de boringen?

We houden uiteraard rekening met eventuele andere gebruikers van de ondergrond en met de situatie bovengronds. Zo boren we niet in drinkwaterwingebieden en gebieden die daarvoor gereserveerd zijn. Hoewel het niet het hoofddoel is van SCAN verzamelen we ook gegevens over ondiepere ondergrondse lagen waarin tijdelijk opslaan van warmte mogelijk is. Verder verzamelen we gegevens die gebruikt kunnen worden om toekomstige aardwarmteprojecten verantwoord en veilig te kunnen ontwerpen.

Wat levert SCAN op?

Bij de exploratie van olie en gas zocht men naar andere dingen dan waar we nu naar zoeken. Gebieden die toen niet verder in kaart zijn gebracht omdat er geen olie en gas voorkwam, kunnen voor aardwarmte wel interessant zijn. De exploratie van die gebieden doen we nu met SCAN. Waar we eerst geen of weinig seismische gegevens hadden, hebben we nu nieuwe seismische gegevens. De gegevens van SCAN vergelijken we met bestaande ondergrondmodellen. Daar zien we vaak grote en belangrijke verschillen in waardoor we nu beter kunnen zien waar zich bijvoorbeeld een geschikt aardwarmtereservoir kan bevinden.

De boringen kunnen belangrijke nieuwe inzichten opleveren. We formuleren vooraf ideeën over wat we denken te gaan tegenkomen. Het is mooi als we die kunnen bevestigen, maar we weten vooraf niet zeker wat we precies gaan vinden. Het oppervlak van Mars en de Maan hebben we beter in kaart dan sommige delen van de Nederlandse ondergrond. Het seismisch onderzoek en de boringen van SCAN gaan hier verandering in brengen.