Seismisch respons en beheerssysteem voor geothermie

Deze pagina geeft de achtergrond voor het opstellen van het traffic light system, een integraal onderdeel van het Seismisch Risico Beheersplan (SRB). Het doel hiervan is om de normering uit de wet te vertalen in drempelwaarden die gebruikt kunnen worden voor het monitoren van bodemtrillingen bij aardwarmtewinning om de veiligheid van omwonenden te garanderen.

Seismisch risico beheersplan

In de Mijnbouwregeling is opgenomen dat elke aanvraag startvergunning vergezeld gaat van een seismisch risicobeheersplan (hierna: SRB) waarin de wijze van handelen bij het optreden van bodemtrilling wordt beschreven en welke drempelwaarden worden gehanteerd. Het SRB bestaat uit twee delen: een traffic light system (TLS) dat kaders biedt voor wanneer en hoe te handelen in het geval van een bodemtrilling, en een communicatieplan dat specificeert wie op welk moment op de hoogte gesteld wordt van een trilling die plaatsgevonden heeft. 

Het SRB past in het bredere risicobeleid rondom aardwarmte. De gevolgen van mijnbouwactiviteiten zijn op voorhand niet met 100% zekerheid te voorspellen. Ook al maakt een initiatiefnemer in een vergunningaanvraag voor geothermie voldoende aannemelijk dat zijn geothermieaanvraag voldoet aan de veiligheidseis, dan nog is er geen 100% garantie dat er nooit onverwachte omstandigheden kunnen optreden. Daarom is, naast het vooraf inschatten van de risico’s, het ook van belang dat voorzorgsmaatregelen genomen worden. Een van deze voorzorgsmaatregelen is een ‘Traffic Light System’ (TLS).

TLS

Het TLS biedt kaders voor wanneer en hoe te handelen in het geval van een trilling als gevolg van een aardwarmteproject. Als er bodemtrillingen plaatsvinden waardoor een overschrijding van de veiligheidsnorm aannemelijk wordt dan moet de aardwarmtewinning worden gestopt. Ook wordt voorgeschreven dat bij bodemtrillingen steeds gecontroleerd wordt of deze passen binnen de verwachtingen die uiteengezet zijn in de initiële analyse. Als er meer of grotere bodemtrillingen plaatsvinden dan bij het aanvragen van de vergunning werd verwacht, kan dat een reden zijn om de vergunning te herzien.

Het TLS document is hier te vinden:

Toenemende kennis

Deze TLS en het monitorings- en beheerssysteem zullen aangepast worden als er in de loop van de jaren met behulp van meer en betere monitoringsdata kennis wordt opgedaan over het voorkomen van trillingen en, indien nodig, het beheersen van seismiciteit bij geothermieprojecten. 

Vooropgesteld is dat geothermieprojecten alleen kunnen plaatsvinden als dit veilig en verantwoord kan. Als dit niet (meer) het geval blijkt, dan zal worden gestopt met het geothermie project.

KNMI seismisch meetnet

Om het TLS te kunnen gebruiken moet er continue monitoring van bodemtrillingen plaatsvinden. Dat gebeurt met het KNMI seismisch meetnet. Het meetnet is opgebouwd uit sensoren die zowel aan het oppervlak als in boorgaten (tot 200 meter diepte) door heel Nederland geplaatst zijn. De dekking van het meetnet varieert sterk door het land heen. In Noord-Nederland is een zeer dicht netwerk aangelegd in de omgeving van het Groningen gasveld, terwijl het netwerk in Midden-Nederland aanzienlijk minder dicht is, met name doordat hier geen aardwarmte/mijnbouw-activiteiten plaatsvinden. Dit heeft tot gevolg dat de nauwkeurigheid van het netwerk niet overal gelijk is. Kleine bodemtrillingen (tot magnitude 2,0) kunnen daarom niet overal nauwkeurig worden gemeten, met als gevolg dat de werking van het TLS in de lagere categorieën (groen/geel) minder effectief is. Het voormalige Ministerie van EZK (nu KGG) heeft aan KNMI gevraagd (zie 32 849 nr. 236) om het meetnet landelijk uit te breiden zodat overal voelbare bodemtrillingen adequaat gemeten worden. Aangezien dat tijd in beslag neemt, wordt er gekeken welke gebieden geprioriteerd worden. Dat zullen met name gebieden zijn waar nu veel geothermie en andere mijnbouwactiviteiten plaatsvinden of op korte termijn voorzien zijn, maar waar het meetnet nog niet nauwkeurig genoeg is.

Seismiciteit bij geothermie

In Nederland zijn tot nu toe zeer weinig bodemtrillingen geweest door geothermie projecten. Er is één, niet voelbare, bodemtrilling bekend nabij Kwintsheul met een zeer lage magnitude, mogelijk gerelateerd aan geothermie. Juist omdat trillingen bij dergelijke geothermieprojecten zeldzaam zijn, is het erg lastig om vooraf te voorspellen of trillingen zullen voorkomen. De Seismische dreiging en risico analyse (SDRA) methodiek is hiervoor ontworpen.

Bij geothermie kan onder bepaalde voorwaarden een zogenaamd ‘trailing’ effect optreden. Dat effect houdt in dat na stilleggen van een geothermie project ten gevolge van een bodemtrilling, nog een (na)trilling op kan treden. ‘Trailing’ kan optreden bij zogenaamde ‘enhanced geothermal systems’. Dit zijn diepe geothermieprojecten waarbij onder hoge druk water wordt geïnjecteerd waardoor scheurvorming plaatsvindt. De vloeistofstroming vindt dan plaats door de gecreëerde of al bestaande scheuren en niet door de poriën van het gesteente. 

Voor de soort geothermieprojecten (waar de genoemde techniek nu niet wordt toegepast) in combinatie met de kenmerken van de gesteentelagen in Nederland zijn geen voorbeelden bekend waar het ‘trailing’ effect heeft plaatsgevonden.