Boringen in rots t.b.v. geothermische toepassingen

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "Boringen in rots t.b.v. geothermische toepassingen"

Laurens Maas
6 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 SMART GEOTHERM 12 mei 2015 Boringen in rots t.b.v. geothermische toepassingen Project TREBEL te BRUSSEL : Wilfried MARTENS gebouw

Het Project : Brussel Belliardstraat, Trierstraat 42000m² kantoorgebouw 3 ondergrondse verdiepen, 9 tot 13 bovengrondse verdiepen Bouwheer : Archtitect : Stabiliteit : Technieken

2 Het Project : Brussel Belliardstraat, Trierstraat 42000m² kantoorgebouw 3 ondergrondse verdiepen, 9 tot 13 bovengrondse verdiepen Bouwheer : Archtitect : Stabiliteit : Technieken : Hoofdaannemer : Geothermie : Diepfunderingen : ATENOR GROUP Jaspers-Eyers & Partners BST TPF Engineering GEOLYS BESIX - J.DELENS Franki Foundations - Augsburger Franki Foundations

3 Ondergrond : Laag Formatie Diepte : van Diepte : tot Leem Kwartair 0 3 m Zand, Geel Brusseliaan 3m 14 m Zand Ypresiaan 14 m 50 m Klei Ypresiaan 50 m 90 m Zand/ klei Landeniaan 90 m 105 m Krijt / klei Krijt 105 m 120 m Zand Primaire sokkel 120 m 135 m Kwartsiet Primaire sokkel 135 m Niet verkend Dieper dan m Watervoerende lagen in de bovenlagen, in het Landeniaan, het Krijt, en eventueel in de primaire sokkel.

4 Ondergrond : Strong foundations, solid future

Geothermie : +- 600 000 kwh per jaar warmtebehoefte +- 303 000 kwh per jaar koelbehoefte +- 3000 m² beschikbare oppervlakte 33 sondes van 237 m

5 Geothermie : kwh per jaar warmtebehoefte kwh per jaar koelbehoefte m² beschikbare oppervlakte 33 sondes van 237 m diepte waarvan ca. 120 m in de rots Gesloten circuit in dubbele U, diam. 40 mm x 4,5mm dikte Veronderstelde gemiddelde geleidbaarheid van 2,19 W/(m.K)

6 Geothermie : 2 TRT testen gedurende de uitvoeringsfase bevestigen de aangenomen gemiddelde geleidbaarheid

7 Waarom boren tot in de rots?: Beperkte beschikbare oppervlakte => nood aan grotere diepte voor het gewenste thermische resultaat Rotslagen hebben minstens een dubbel zo grote thermische conductiviteit, in het bijzonder in het geval van niet gefractureerde rotslagen Eventueel positief effect van dieper gelegen watervoerende lagen

8 Waarom boren tot in de rotslagen? Simulatie diep <> ondiep : voor Trebel site niet voldoende oppervlakte beschikbaar Predimensionning Deep Shallow Specific power per m 49,3 26,5 W/m Minimum axial spacing 7 7 m Minimum area per thermal pile m² Correction factor for group effect 1,15 1,15 Length of piles required m Surface area required for installation m² Budget Price per meter of drilling Total cost for installation Deep Shallow /m k Pay back period 17,5 15,2 Years

makkelijker dan in Brussel blijkbaar ), zeer courant de laatste 10 tallen j.

9 De eerste diepe boringen?: In Brussel : diepst gekende boring 230 m In geothermische gelijkaardige toepassing : 300 à 400 m courant bijvoorbeeld in Zwitserland (rotslagen boren er echter makkelijker dan in Brussel blijkbaar ), zeer courant de laatste 10 tallen j. Een beetje geschiedenis : Egypte : 4000 j geleden diamantboren China : 600 m diep 3000 j geleden (jaren werk) 1750 s : oliebronnen 1850 s : eerste rotary boormachines, 2 km diep 1900 s : boorkopen voor boren in rots 1900 s : luchthamers 1930 s : bentoniet, tricone, boren tot 5km diep 1950 s : hydraulische boormachines 1950 s : down the hole hamers (DTH, MFT) Huidige boordieptes 10 km (12 km record)

Keuze van de boortechniek : Boringen voor geothermische boringen worden courant met spoelboring, niet verbuisd, onder steunvloeistof uitgevoerd, in zachte ondergrond (klei, leem, zand ) Deze techniek

10 Keuze van de boortechniek : Boringen voor geothermische boringen worden courant met spoelboring, niet verbuisd, onder steunvloeistof uitgevoerd, in zachte ondergrond (klei, leem, zand ) Deze techniek is minder gepast voor het boren in gemengde ondergrond : zachte ondergrond -> rots De boringen worden uitgevoerd met luchtboorhamer (down the hole hammer), tijdelijk verbuisd in de zachte lagen, casing diam. 152 mm buitendiameter, en vervolgens met boorkop diam. <= 130 mm niet verbuisd in de rots vervolgd

Aandachtspunten: Vergunningen voor boringen op grote diepte (regionaal) Beperkt of onbestaand bodemonderzoek op grotere diepte, incl. i.v.m. watervoerende lagen Voorafgaande testboring incl.

12 Aandachtspunten: Vergunningen voor boringen op grote diepte (regionaal) Beperkt of onbestaand bodemonderzoek op grotere diepte, incl. i.v.m. watervoerende lagen Voorafgaande testboring incl. TRT wenselijk i.v.m. uitvoerbaarheid en geothermische gegevens Aangepaste boortools te gebruiken m.b.t. de hardheid van rotslagen, aanwezigheid van watervoerende lagen Integreren van specifieke planningsvereisten en logistieke vereisten van diepe boringen in het project

13 Uitdagingen, Trebel project: Breukzones in de rots (+-140m) met grote wateraanvoer en risico op instorting van het boorgat (plaatselijk bijkomende diepere telescoperende verbuizing, aangepaste boortools, ) Harde rotslagen (kwartsiet) (aangepaste boortools)

14 Cuttings : Kwartsiet m

Conclusies: Duurzame energievriendelijke toepassing, ook toepasbaar voor grote energiebehoeften op beperkte oppervlakte (stedelijke omgeving) door diepere boringen, ook in rotslagen Niet beperkt tot

15 Conclusies: Duurzame energievriendelijke toepassing, ook toepasbaar voor grote energiebehoeften op beperkte oppervlakte (stedelijke omgeving) door diepere boringen, ook in rotslagen Niet beperkt tot niet-rotsachtige lagen, courante toepassingen tot 300 à 400 m reeds toegepast in bv. Zwitserland met relatief lichte boorstellingen (20à40t) Goede thermische resultaten in rotslagen mogelijk Voldoende aandacht m.b.t. voorafgaandelijk bodemonderzoek nodig

16 Bedankt voor Uw aandacht! Visit

Vergelijkbare documenten

Smart Geotherm. Afstemming van aanbod, vraag en buffering van (geo-)thermische energie in (middel)grote gebouwen

Smart Geotherm. Afstemming van aanbod, vraag en buffering van (geo-)thermische energie in (middel)grote gebouwen Smart Geotherm Afstemming van aanbod, vraag en buffering van (geo-)thermische energie in (middel)grote gebouwen Gust Van Lysebetten Wetenschappelijk en Technisch Centrum voor het Bouwbedrijf (WTCB) Afdeling