Size: x-small
Type: color
Grunnvarme
Grunnvarme betegner termisk energi som ligger lagret i bakken, og som kan utnyttes til oppvarming. Den vanligste løsningen i Norge er bergvarme, som hentes via såkalte energibrønner boret ned i fjellet.
En energibrønn er et dypt borehull hvor man senker ned et plastrør fylt med frostvæske. Når væsken sirkulerer ned i brønnen, varmes den opp av temperaturen i fjellet og går deretter tilbake via en varmepumpe, som øker temperaturen og gjør varmen egnet til oppvarming av bygg og varmt tappevann.
Flere energibrønner kan kobles sammen i en brønnpark for å dekke energibehovet til større bygninger som boligblokker, skoler eller næringsbygg. Det bør være minimum 15 meter mellom energibrønnene som plasseres på en linje.
Fordeler med bergvarme
- Lang levetid og lavere totalkostnader over livsløpet (LCA).
- Dekker 90–100 % av byggets varmebehov og gir samtidig «gratis» kjøling om sommeren.
- Fleksibel løsning – kan brukes både til eneboliger og store bygg.
Figur 1. En energibrønn i et lukket system med varmepumpe som utnytter bergvarme til oppvarming. Illustrasjon: Asplan Viak
Geotermos
En geotermos er som en termos under bakken. Ved å plassere energibrønnene tett sammen dannes et stort bergvolum som kan varmes opp med overskuddsenergi. Når kulda kommer, kan varmen hentes opp igjen og brukes til oppvarming (figur 2).
En geotermos har flere fordeler:
- Redusert behov for strøm om vinteren
- Lave driftskostnader og lang levetid
- Kan kombineres med solceller, solfangere, varmepumper og annen fornybar energi
- Tar lite plass i forhold til konvensjonelle brønnparker
- Har liten påvirkning på byggets utforming
- Gir lokal forsyningssikkerhet
- Kan innlemme oppvarming og kjøling i ett system
Figur 2: En geotermos er et sesongbasert varmelager som lagrer termisk energi i berggrunnen om sommeren og henter den opp igjen om vinteren. Det fungerer etter samme prinsipp som en termosflaske: varmen "lagres" i bakken, og hentes opp når man trenger den. Illustrasjon: Asplan Viak
Miljøhensyn ved etablering av geotermos
Når man skal etablere en geotermos, må det gjennomføres en miljørisikovurdering. Det er utbyggerens ansvar å sørge for forsvarlig håndtering av boreslam fra brønnboring.
Vær oppmerksom på alunskifer: I enkelte områder i Oslo finnes det alunskifer i bakken. Denne bergarten kan føre til forurensning med svovelsyre, tungmetaller og radioaktive stoffer. Dersom det er mistanke om jord eller berggrunn som kan føre til forurensning, må det utarbeides en tiltaksplan før boring kan starte.
Standarder: Oslo kommune anbefaler at boring av brønner følger norsk standard NS 3056:2012.
Må du søke?
I Oslo kommune er geotermos søknadspliktig etter plan og bygningsloven § 20-1, fordi det innebærer boring av flere brønner.
Dette må du gjøre:
- Søk om uttalelse fra Vann- og avløpsetaten. De vurderer borepunktets plassering opp mot ledningsnett og reguleringssoner.
- Hvis det er behov for å slippe ut anleggsvann til offentlig nett, må dette også søkes om på forhånd.
Ta hensyn til infrastruktur: Før boring må det avklares om det finnes vann- og avløpsledninger, strømkabler, fjernvarmerør, tunneler eller annen infrastruktur i bakken.
Setningsfare og grunnforhold: Boring av energibrønner kan føre til stabilitets- og setningsproblemer når grunnvannsnivået endres på grunn av boringen. Slike skader kan oppstå i setningsømfintlige masser. Oslo kommune anbefaler ikke geotermoser der det er risiko for setningsskader. Hvis det likevel vurderes, bør det iverksettes tiltak for å redusere risikoen (jf. vannressursloven § 43a).
I Energikartet kan man få en indikasjon på om geotermos er egnet på din tomt.
For mer informasjon:
Det er restriksjoner for brønnboring i hensynssoner, for eksempel der det er t-bane, veitunneler eller renseanlegg. Kommuneplanens arealdel har hensynssonene H 190-1, -2 og -3.
Du kan lese mer om restriksjoner i hensynssonene her: § 14.2 i kommuneplanen og se hvor de ligger i Energikartet.
Alle aktører som skal utføre lednings- og kabelarbeid eller grave på kommunal grunn, skal søke i Oslo kommune sitt søknad- og saksbehandlingssystem. Se lenke her: Søksys – Arbeid på kommunal grunn – Oslo kommune
Teknisk beskrivelse – slik virker en geotermos
En geotermos er et sesongvarmelager som lagrer termisk energi i berggrunnen i sommerhalvåret og henter den opp igjen om vinteren, når energibehovet er større. Systemet benytter energibrønner, tilsvarende de som brukes i tradisjonelle bergvarmeanlegg. Forskjellen er at man i en geotermos aktivt tilfører varme til brønnene om sommeren, for å øke temperaturen i berggrunnen og dermed øke den tilgjengelige energimengden om vinteren.
Slik fungerer det:
- Om sommeren tilføres varme til borehullene, for eksempel fra solceller, solfangere eller overskuddsvarme fra kjølesystemer. Temperaturen i berggrunnen øker og varmen lagres over tid.
- Om vinteren hentes varmen opp igjen. Ved lavere temperaturer kan en varmepumpe heve temperaturen ytterligere slik at varmen kan brukes til oppvarming i bygg eller i et nærvarmeanlegg. Siden temperaturen i fjellet kan heves betydelig over naturlig temperatur i berggrunnen, gir en geotermos høyere effekt og bedre virkningsgrad enn konvensjonell bergvarme.
Dette gjør det mulig å lagre billig og tilgjengelig energi om sommeren – når behovet er lavt – til å dekke varmebehovet om vinteren. Det gjør det mulig å dekke større varmebehov med færre og kortere borehull, og på mindre areal.
Figur 3 viser hvor mye varme man kan hente ut fra bakken ved hjelp av ulike teknologier. Sammenlignet med tradisjonell bergvarme gir geotermos høyere effekt per meter borehull og man kan redusere behovet av strøm fra nettet. Kilde: Asplan Viak Illustrasjon: Asplan Viak
Et geotermosanlegg kan være svært energieffektivt over tid. Varmetapet fra et termisk lager reduseres jo større lageret er, mens høyere temperaturer fører til større tap. På grunn av varmetapet er et termisk lager best egnet for større bygg og områder. For eksempel vil et termisk lager på 1 GWh og 100 meters dybde ha et varmetap på rundt 40% når anlegget når stabil drift etter 2-4 år. Et større lager på 10 GWh på 150 meters dybde kan til ha et varmetap ned mot 17%.
To typer geotermos
- Lavtemperaturlager med varmepumpe: Her lagres varme ved moderate temperaturer. Varmepumpen henter varmen opp og gjør den egnet for oppvarming.
- Høytemperaturlager uten varmepumpe: Her lagres varme direkte ved høy temperatur, typisk 80 – 100 grader, og brukes direkte til tappevann og oppvarming. Denne typen krever større volum, vanligvis over 400 brønner, og har høyere varmetap.
En varmepumpe vil ofte være en del av systemet og den kan også bidra til kjøling på sommeren. Det er mulig å tilpasse en geotermos til energibehov, energitilgang og lokale forutsetninger.
Når er det mest aktuelt med sesonglager?
Et sesonglager – som en geotermos – passer best i situasjoner hvor det er et høyt varmebehov om vinteren, samtidig som det finnes tilgjengelig varme om sommeren. Da kan man lagre overskuddsvarmen i bakken når behovet er lavt, og bruke den når behovet er stort. For at et sesonglager skal fungere best mulig, må det ligge nært både varmekilden og stedet hvor varmen skal brukes. I tillegg må det være tilgang på en stabil og pålitelig energikilde om sommeren, enten i form av solenergi, spillvarme eller andre kilder.
I tillegg spiller geologi, grunnvannsforhold, arealbegrensninger og driftstype en viktig rolle i utformingen av en geotermos. Brønnplassering, dybde og antall må tilpasses både til varmekildene og til byggets eller anleggets behov gjennom året.
I Energikartet finnes informasjon om hvordan grunnforholdene egner seg for energibrønner og geotermos. Ved stort energibehov og relativt lite tilgjengelig areal kan en geotermos være mer hensiktsmessig enn en brønnpark siden brønnene står mye tettere og effekten er høyere siden temperaturen i bakken også er høyere.
Hvilke bygg og virksomheter passer det for? Geotermos egner seg særlig godt for:
- Bygg med stort og jevnt varmebehov, som:
- Boligblokker
- Skoler og barnehager
- Idrettshaller og svømmebasseng
- Fotballbaner
- Kontor- og næringsbygg
- Næringsområder med varierende varme- og kjølebehov, som:
- Gartnerier, som har høyt varmebehov i vekstsesongen
- Datasentre, som produserer overskuddsvarme hele året
Disse kan utnytte både energilagring og varmegjenvinning på en smart og fleksibel måte.
Del av et større energisystem: En geotermos bør sees i sammenheng med andre løsninger for varme og energi. For eksempel kan
- fjernvarme brukes som reserve på kalde dager
- solenergi eller spillvarme på sommeren brukes til å fylle opp lageret
- overskuddsvarme fra kjøling i bygg gjenvinnes og lagres
En geotermos krever tilgjengelig areal i byggefasen for boring av energibrønner, men den kan dekkes til etter installasjon. Overflaten kan benyttes til parkeringsarealer, idrettsflater eller grøntområder. Ved å planlegge tidlig kan man spare kostnader ved å finne gode løsninger til varmekilder og ved å kombinere boring med annet grunnarbeid.
Figur 4 viser hvordan ulike varmekilder og varmebehov kan kobles sammen i et lokalt energisystem med geotermos som sesonglager. Illustrasjon: Asplan Viak