Thesis ontkracht mythe over geothermie

KU Leuven-student Wouter Peere ontwikkelde voor zijn thesis een methode voor de economische optimalisatie van hybride ­geothermische verwarmings- en koelsystemen, waardoor deze vorm van duurzame energie weer een flink stuk toegankelijker wordt. Peere won er verschillende awards mee, waaronder de Encon Energieprijs. Hij ging voor Installatie & Bouw met plezier dieper in op zijn onderzoek.

Toen Wouter Peere, student Burgerlijk Ingenieur met als specialisatie ­Werktuigkunde, een thesisonderwerp zocht, had hij één prioriteit: hij wilde iets creëren dat ook een impact zou hebben op het praktijkveld, en niet het zoveelste werk schrijven dat ongemerkt in een kast belandt. Zo kwam hij, in samenspraak met zijn promotoren Lieve Helsen en Wim Boydens, bij ­geothermie terecht. Geothermie, of aardwarmte, is een techniek waarbij natuurlijke warmte en koude uit de ondergrond wordt gehaald voor de verwarming en koeling van huizen en kantoren. 

“De techniek bestaat al 50 jaar, maar heeft een complexe dimensionering. Hierdoor wordt het boorveld vaak te groot gemaakt, wat leidt tot een te hoge kost”, aldus Wouter Peere. Dan komt snel de vraag: ‘loont die investering de moeite, of kies je best gewoon voor een gasketel of andere warmtepomp?’”. Met zijn thesis probeerde hij op die vraag een antwoord te bieden, in twee stappen. “Eerst zocht ik naar een meer accurate dimensioneringsmethode voor boorvelden.   

Daarnaast ontwikkelde ik een inzichtelijke grafische methode die laat zien hoe je dat op economisch verantwoorde manier doet. De methode/optimalisatie toont bij elke stap waarom een bepaalde beslissing voordelig is. Het resultaat is een optimalisatie van zowel de investeringskosten als exploitatiekosten van de complete verwarmings- of koelinstallatie.”

De ontwikkelde methode werd getest op enkele concrete gebouwen. Peere: “Daaruit bleek dat we om te koelen en te verwarmen zoveel mogelijk gebruik maken van het boorveld. Daarnaast is een luchtgekoppelde warmtepomp en een airco geïnstalleerd om de pieken op te vangen. Een zonnecollector en droge koeler zorgen tenslotte voor de rest van de vraag.” Een goed systeem bestaat voor Peere dan ook uit de integratie van verschillende systemen. “Er is niet één ultieme technologie. De kunst zit hem in het samenbrengen van uiteenlopende technologieën”, vertelt Peere. 

Het resultaat is bemoedigend voor voorstanders van geothermie. “Een boorveld installeren is op lange termijn altijd goedkoper, toch wanneer de randfactoren (zoals de bodemtemperatuur) constant blijven”, aldus Peere. “Het onderzoek ontkracht de mythe dat geothermie (als mature technologie) te duur zou zijn. Het codewoord hierbij is ‘dimensionering’. Mits een correcte dimensionering van het volledige systeem is alles mogelijk, en dan houden we zelfs nog geen rekening met een intelligente aansturing wanneer het in gebruik is.” Peere pleit er dan ook voor om de ontwikkeling van geothermie een duwtje in de rug te geven. “Ik hoop dat dit een signaal is richting bouwprofessionals (studiebureaus, architecten, aannemers,…) en de overheid: we hebben de nodige technologie en kennis, en we zijn in staat om een werkend, efficiënt geothermisch systeem te ontwikkelen. Verdere aansturing en regeling maakt het zelfs mogelijk om een nagenoeg perfect systeem te bekomen.

Het onderzoek van Peere werd enthousiast onthaald. Hij won onder meer de Encon Energieprijs, de ATIC Prijs Marcel Herman en was nationaal laureaat bij de Febeliec Energy Awards. Voor Peere is zijn werk geen afgerond verhaal, maar net het begin van een nieuw hoofdstuk. “Het onderzoek is nog zeer ­methodisch en abstract. Ik ben benieuwd naar de manier waarop nieuwe thesisstudenten verder kunnen voortbouwen op mijn werk. Er is immers nog altijd ruimte voor verbetering. Het zijn niet algoritmes die de wereld veranderen, maar wel mensen met vindingrijkheid en intuïtie”, zegt hij. 

Zelf onderzoekt Peere als doctoraatsstudent, in samenwerking met boydens engineering en beide promotoren, momenteel de manier waarop volledige gebouwenclusters fossielvrij gemaakt kunnen worden, en welke combinatie van technologieën hiervoor nodig is. “Ditmaal bekijken we het niet enkel vanuit economisch oogpunt, maar houden we ook rekening met aspecten als CO²-uitstoot, onderhoudsgemak en thermische pollutie.”

Lees meer over de thesis van Wouter Peere op www.scriptiebank.be