Bij het ontwerpen van boorvelden wordt er altijd stilzwijgend van uitgegaan dat uw project geïsoleerd is en dat de grondtemperatuur niet wordt beïnvloed door aangrenzende systemen. Hoewel dit in sommige gevallen waar kan zijn, kan de zogenaamde thermische interferentie tussen verschillende geothermische systemen in andere gevallen behoorlijk aanzienlijk zijn. In dit hoofdstuk wordt het concept van interferentie besproken, samen met enkele berekeningsmethoden en hoe GHEtool Cloud kan worden gebruikt om dit te kwantificeren.
Wat is interferentie?
Een geothermisch boorveld fungeert als een grondwarmtewisselaar en beïnvloedt daarmee rechtstreeks de bodemtemperatuur. In de winter wordt warmte onttrokken en koelt de grond af, terwijl de grond in de zomer weer wordt opgewarmd. Het verschil tussen de warmteonttrekking en -injectie vormt de onbalans, waardoor de bodemtemperatuur in de loop der jaren verschuift. Deze temperatuurverschuiving houdt echter niet op aan de rand van het boorveld of het perceel, maar verspreidt zich door de bodem en is, afhankelijk van de bodemeigenschappen, al op 50 tot 100 m afstand duidelijk waarneembaar.
In de bovenstaande afbeelding wordt een nieuw project overwogen tussen vier reeds bestaande geothermische systemen. Doorgaans worden de benodigde ontwerpgegevens voor dit project (vraag van het gebouw, soort vloeistof, bodemeigenschappen enz.) in GHEtool ingevoerd om de benodigde boorgatdiepte te bepalen (Deel 7.2) of de omvang van het boorveld (Deel 7.3) waarbij de vloeistoftemperaturen binnen de vooraf vastgestelde grens blijven.
Deze benadering gaat er stilzwijgend van uit dat het nieuwe geothermische boorveld geïsoleerd is van de omgeving en dat de omliggende bodem alleen door het boorveld zelf wordt beïnvloed en niet door een ander naburig systeem. In het bovenstaande geval is het echter duidelijk dat het project binnen de invloedssfeer van beide ondergrondse systemen valt, waardoor ook ons boorveld in de loop der jaren zal afkoelen.
Dit houdt in dat, wanneer in ons ontwerp geen rekening wordt gehouden met deze aangrenzende systemen, onze minimale (of maximale) vloeistoftemperaturen zullen afwijken van de in het ontwerp beoogde waarden. Om dit probleem op te lossen, is het belangrijk om bij het ontwerpen van een geothermisch project rekening te houden met de thermische invloed.
Nu er steeds meer belangstelling is voor aardwarmtepompen, zijn sommige landen begonnen met het opstellen van wetgeving om dit interferentieprobleem aan te pakken. Met name in Nederland is de maximale interferentie die bij één enkel systeem mag optreden vastgesteld op -1,5 °C. Wanneer de interferentie groter is dan deze waarde, moet het ontwerp worden aangepast om ervoor te zorgen dat de uiteindelijke vloeistoftemperaturen boven de -3 °C inlaattemperatuur van het boorveld blijven, inclusief interferentie.
In Zwitserland gaat de SIA-norm nog een stap verder en schrijft deze voor dat de ontwerper van het boorveld rekening moet houden met toekomstige geothermische systemen in de omgeving. Wanneer de onbalans te groot is, wordt regeneratie van het boorveld als oplossing voorgesteld.
De berekening van de interferentie in GHEtool Cloud is in overeenstemming met de wetgeving in deze landen.
Modelinterferentie
Er zijn verschillende manieren om thermische interferentie te modelleren, maar meestal wordt gekozen voor de oplossing met een oneindige lijnbron (ILS) of een eindige lijnbron (FLS), die ook wordt gebruikt om de g-functies van elk boorveld te berekenen (zie Deel 2.3). Beide benaderingen zijn geïmplementeerd in GHEtool Cloud en worden hieronder toegelicht, eerst voor de interactie tussen afzonderlijke boorgaten en vervolgens voor de interactie tussen twee verschillende boorvelden met meerdere boorgaten.
Oneindige lijnbron
Het model van de oneindige lijnbron gaat ervan uit dat het boorgat een oneindig lange lijn is, wat een redelijke aanname is voor diepe boorgaten en voor naburige systemen die ver genoeg uit elkaar liggen. Het belangrijkste voordeel van het werken met deze oneindige lijn is dat het driedimensionale warmtediffusieprobleem hierdoor wordt teruggebracht tot een redelijk eenvoudig 1D-probleem, aangezien er geen axiale effecten langs de boorgat zijn en de warmteoverdracht symmetrisch is, zoals hieronder wordt weergegeven.
De temperatuurdaling op een afstand r van de boringen op een tijdstop t kan uitgedrukt worden als:
$$\Delta T(r,t) = \frac{\dot{q}}{4\pi k_s}\cdot E_i \left(\frac{r^2c_v}{4k_s t} \right)$$
waar:
- $r$ is de afstand tot de emissieboorput in (m)
- $t$ is de tijd in (s)
- $\dot{q}$ is de gemiddelde specifieke warmteafvoer als gevolg van de onbalans in (W/m)
- $E_i$ is de exponentiële integraalfunctie
- $k_s$ is de thermische geleidbaarheid van de bodem in (W/(mK))
- $c_v$ is de volumetrische warmtecapaciteit van de grond in (J/(m³K))
Uit bovenstaande vergelijking blijkt duidelijk dat thermische interferentie snel afneemt naarmate de afstand toeneemt en dat het effect in de loop van de tijd toeneemt.
Eindige lijnbron
De eindige lijnbron (FLS) houdt, zoals de naam al aangeeft, rekening met de werkelijke diepte van het boorgat en is daarom beter geschikt voor nauwkeurige berekeningen van thermische interferentie wanneer boorgaten dicht bij elkaar liggen of aanzienlijk verschillende dieptes hebben. Dit komt doordat het probleem nu driedimensionaal blijft en de warmteoverdracht over de lengte van het boorgat nauwkeuriger kan worden beschouwd, wat leidt tot kleinere interferenties.
Het verschil tussen de twee modellen kan duidelijk worden geïllustreerd aan de hand van het volgende voorbeeld. Stel je twee boorgaten voor, het ene 100 m diep en het andere 150 m diep, elk met een specifieke warmteafvoer van 10 W/m. Uitgaande van de ILS-aanname is de thermische interferentie van boorgat 1 naar boorgat 2 gelijk aan de interferentie van boorgat 2 naar boorgat 1, aangezien hun specifieke warmteafname identiek is.
Bij een eindige lijnbron is het resultaat anders. In dit geval is de interferentie van de langere boorgat naar de kortere groter dan andersom. Dit komt doordat het ondiepere boorgat de grond tot een diepte van 100 m beïnvloedt, waardoor 50 m van het andere boorgat minder wordt beïnvloed, wat in dat geval leidt tot een algehele lagere interferentie.
Interferentie tussen twee boorvelden
De bovenstaande modellen beschrijven de thermische interferentie tussen twee afzonderlijke boorgaten; deze methoden moeten dus worden uitgebreid om ook de interferentie tussen een boorgat en een boorveld of tussen twee boorvelden te kunnen analyseren. Stel je bijvoorbeeld het onderstaande geval voor van een woonproject dat bestaat uit drie appartementsgebouwen, elk met een eigen collectief boorveld. Aangezien de boorvelden vrij dicht bij elkaar liggen, ligt het voor de hand dat ze een aanzienlijke invloed op elkaar hebben.
Volgens het onderzoek van Groenholland (2020) kunnen boorvelden met maximaal zes boorgaten worden weergegeven door één enkel boorgat dat zich in het geometrische middelpunt van het boorveld bevindt. Dit fictieve boorgat zorgt voor de volledige warmteoverdracht van het boorgatveld en moet een boorgatdiepte hebben die gelijk is aan het gemiddelde van alle boorgatdieptes in het veld.
Deze vereenvoudiging is ook in GHEtool Cloud geïmplementeerd. Door de (x,y)-coördinaat in te stellen op het geometrische middelpunt en de boorgatlengte tot een veelvoud van de diepte boorgat, dan zal de software op basis van deze aanname berekeningen uitvoeren.
Gelijke energie-uitwisseling
Een eerste idee zou kunnen zijn om de totale onbalans van het systeem te verdelen over de verschillende boorgaten in het veld. Op die manier weten we wat de specifieke warmte-uitwisseling van elk boorgat zal zijn, en kunnen we eenvoudigweg werken met de eerder genoemde interferentiemethoden tussen boorgaten onderling en vervolgens de resultaten van de verschillende boorgaten bij elkaar optellen. Dit gaat er echter van uit dat alle boorgaten in het boorveld dezelfde bijdrage leveren aan de warmteoverdracht, wat niet het geval is. Daarom wordt in GHEtool een nauwkeuriger model toegepast.
Verschillende boorgatbijdragen
Niet elk boorgat in het boorveld levert dezelfde bijdrage aan de warmteoverdracht van het gehele veld. Stel je een vierkant boorveld voor met 10×10 boorgaten. Het is duidelijk dat de boorgaten aan de rand meer energie uitwisselen met de omgeving dan de boorgaten die in het midden liggen. Dit betekent dat bij het beoordelen van de thermische interferentie tussen paren boorgaten rekening moet worden gehouden met dit verschil.
Om de uiteindelijke interferentie tussen boorvelden te berekenen, wordt daarom een nieuwe aanpak in vier stappen gehanteerd:
- Bereken de g-functie van elk boorveld. (Deze stap is identiek voor elke boorveldsimulatie).
- Bereken de bijdrage van elk boorgat aan de totale warmteoverdracht.
- Verdeel de onbalans over de verschillende boorgaten, gewogen door elke bijdrage.
- Bereken de interferentie tussen de boorvelden, gebaseerd op de gewogen som van al hun boorgat-tot-boorgat-interacties.
Een andere manier om de verschillende bijdragen in het boorveld in beeld te brengen, is door te kijken naar de genormaliseerde warmteafvoer (of equivalente warmte-injectie) per boorgat. Dit wordt hieronder weergegeven.
Hier is duidelijk te zien dat de boorgaten die dichter bij de rand van het boorveld liggen, een grotere bijdrage leveren aan de warmteoverdracht dan de binnenste. Het is ook duidelijk dat de warmteoverdracht groter is aan de boven- en onderkant van het boorveld. Dit is precies het effect van het gebruik van de nauwkeurigere FLS-aanname.
De bovenstaande grafiek is opgesteld op basis van de aanname dat de temperatuur van de boorgatwand overal gelijk is. Voor meer informatie wordt de lezer verwezen naar Peere en Cimmino (2026).
Laten we nu eens bekijken hoe de interferentie in GHEtool Cloud kan worden berekend.
Interferentie in GHEtool
Hieronder worden de verschillende invoerparameters voor de interferentieberekening besproken.
In de bovenstaande afbeelding worden de algemene instellingen voor de interferentieberekening weergegeven. De gevraagde parameters (zoals de warmtegeleidbaarheid, de simulatieperiode en de volumetrische warmtecapaciteit van de grond) zijn nodig voor de lijnbronmodellen om de thermische interactie met de grond te berekenen.
De maximaal toegestane interferentie wordt niet rechtstreeks in de berekeningen meegenomen, maar dient als visuele richtlijn. Alle waarden die lager zijn dan de hier weergegeven waarde, worden in de resultaten rood weergegeven.
Wat betreft de storingsregeling zijn er twee opties: de algemene optie (die voor alle landen geldt) en een optie voor Nederland. Dit komt doordat in Nederland niet de seizoensgebonden prestatiefactor (SPF) voor verwarming en koeling wordt gebruikt, maar de SPF van het gehele systeem en de SPF voor koeling. Alle andere regio’s werken gewoon met de SCOP voor verwarming en warm water voor huishoudelijk gebruik en de SEER voor koeling.
Wanneer een contourkaart is geselecteerd op het tabblad ‘Algemeen’, kan het referentiekader worden ingesteld door op ‘kaart instellen’ te klikken.
Vervolgens moeten alle verschillende systemen voor de interferentieberekening worden ingevoerd. Dit kan door een systeem toe te voegen, waarbij u de keuze hebt om boorvelden één voor één toe te voegen of een ander scenario te koppelen, waardoor alle informatie uit dat andere scenario automatisch wordt overgenomen. Deze laatste optie heeft als voordeel dat, wanneer uw ontwerp verandert, de interferentieberekening automatisch wordt aangepast, waardoor het risico op het werken met verouderde gegevens tot een minimum wordt beperkt.
Als je bijvoorbeeld de interferentie voor een hele wijk wilt berekenen, is het eenvoudiger om alle systemen rechtstreeks via een *.csv-bestand te importeren. Er gelden geen beperkingen voor het aantal systemen dat je op die manier kunt importeren. Voor mensen uit Nederland bestaat de mogelijkheid om systemen rechtstreeks vanuit de WKOtool.
GHEtool is rechtstreeks gekoppeld aan WKOtool en bevat daardoor altijd de meest recente boorgaten. Als u een adres invoert in de tool of een locatie op de kaart selecteert, worden alle boorgaten binnen een straal van 120 m gemarkeerd (in blauw), evenals alle grotere (>70 kW) geothermische installaties binnen een straal van 350 m (in oranje). Als er open systemen in de buurt zijn, verschijnt er een waarschuwing.
GHEtool kan alle recente systemen automatisch uit de WKOtool importeren, maar oudere systemen kunnen soms problemen opleveren. Dit komt doordat vroeger alleen het geometrische middelpunt in de WKOtool werd ingevoerd, en wanneer er meer dan 6 boorgaten in het boorveld zijn, kan dit niet worden gebruikt voor de interferentieberekening. In dat geval moet u contact opnemen met de lokale autoriteiten om de werkelijke coördinaten van de boorgaten te verkrijgen, zodat u de simulatie kunt uitvoeren.
Bij nieuwere systemen worden alle afzonderlijke boorgaten in de WKOtool ingevoerd, zodat ze als zodanig kunnen worden geïmporteerd.
Houd er rekening mee dat niet alle informatie uit de WKOtool correct is en dat u de geïmporteerde resultaten altijd nog eens goed moet controleren op fouten (bijvoorbeeld een onrealistisch lage verwarmings-/koelingsbehoefte).
Voorbeeld
Om de kracht van de interferentiemodule te illustreren, worden twee verschillende gevallen bestudeerd: één met drie appartementsgebouwen op hetzelfde projectterrein en één wijk met 20 vrijstaande woningen.
Drie aangrenzende flatgebouwen
Het eerste geval waarin de interferentie een belangrijke rol speelt, is dat van de drie appartementengebouwen die dicht bij elkaar staan. Hun drie boorvelden worden hieronder nogmaals weergegeven.
De beste manier om dit probleem aan te pakken is door in GHEtool per gebouw/boorveld een apart scenario aan te maken en het boorveld in dit scenario op de gebruikelijke manier te dimensioneren. Vervolgens maak je een nieuw scenario met name voor de interferentieberekening waarbij je de verschillende scenario’s met elkaar koppelt, zoals hieronder weergegeven.
Als we naar de resultaten kijken, blijkt uit de contourplot duidelijk dat er na 25 jaar sprake is van aanzienlijke interferentie tussen de verschillende systemen.
Wanneer de bovenstaande afbeelding wordt vergeleken met de afbeelding na slechts 2 jaar, wordt inderdaad duidelijk dat de interferentie van belang is voor de werking van het boorveld op de lange termijn. In deze korte periode is er geen interferentie zichtbaar tussen de verschillende systemen.
In de tabel wordt de interferentie tussen de drie verschillende systemen gekwantificeerd. Hier ondervindt systeem 1 (ons eerste boorveld voor gebouw A) een interferentie van -0,36 °C van het tweede boorveld en een interferentie van -0,44 °C van het derde systeem. Daarom zal ons eerste boorveld na 25 jaar 0,8 °C lager zijn dan oorspronkelijk was ontworpen.
Als je ervoor wilt zorgen dat de vloeistoftemperaturen binnen de limieten blijven, moet je nu teruggaan naar de verschillende boorvelden en de interferentie optellen bij de minimaal toegestane vloeistoftemperatuur. In ons geval zijn alle boorvelden dus ontworpen met een minimale vloeistoftemperatuur aan de inlaat van 0 °C; nu moet deze ten minste 0,8 °C, 0,54 °C en 0,59 °C bedragen om rekening te houden met de langetermijntemperatuurdrift als gevolg van de onbalans.
Dit betekent dat ons eerste boorveld 36 boorgaten moet hebben in plaats van 32, het tweede 24 in plaats van 22, en dat gebouw C eveneens een boorveld met 24 boorgaten moet hebben in plaats van 22. Het resulterende temperatuurprofiel van gebouw A, na correctie voor de interferentie, wordt hieronder weergegeven.
Vervolgens kan de interferentie opnieuw worden berekend, waaruit blijkt dat het temperatuureffect van de interferentie nu kleiner is dan de veiligheidsmarge die in de ontwerpen was ingebouwd; men kan er dus zeker van zijn dat de temperatuurgrenzen in orde zullen zijn.
Designing met interferentie is daarom altijd een aanpak in drie stappen.
- De afzonderlijke boorvelden zijn zo ontworpen dat ze binnen de opgegeven temperatuurgrenzen voor de vloeistof blijven.
- De interferentie tussen de verschillende boorvelden wordt berekend.
- Tel de interferentie op bij de minimale vloeistofdrempel (of bij de maximale, in het geval van een positieve interferentie) en pas je ontwerp hierop aan.
Eventueel kun je het bovenstaande proces herhalen om een nog betere oplossing te vinden, maar meestal volstaat één herhaling.
Wijk met 20 huizen
Een ander voorbeeld betreft de bouw van een nieuwe wijk met 20 woningen met individuele geothermische boorputten. Hoewel het mogelijk is om elk systeem als een afzonderlijk scenario in GHEtool in te voeren en ze als zodanig aan de interferentieberekening te koppelen, kan het instellen hiervan behoorlijk tijdrovend zijn.
Daarom bestaat de mogelijkheid om de scenario’s rechtstreeks vanuit een CSV-bestand in GHEtool te importeren. Dit bestand (een voorbeeld hiervan kan aan het einde van dit hoofdstuk worden gedownload) moet de volgende kolommen bevatten:
- Nieuw/bestaand systeem
- Naam van het systeem
- X-coördinaat van het boorgat
- Y-coördinaat van het boorgat
- Totale lengte van het systeem
- Diepte boorgat
- Vraag naar verwarming
- Koelbehoefte
- SCOP-verwarming
- SEER-koeling
- Vraag naar warm water
- SCOP warm water
In de onderstaande video wordt de thermische interferentie tussen de verschillende systemen weergegeven voor jaar 1 tot en met jaar 25. Hier is te zien hoe de interferentie zich in de loop der jaren ontwikkelt en na 25 jaar uitgroeit tot één gebied van thermische interferentie van -0,2 °C. Aan het einde wordt de situatie na 25 jaar getoond.
Conclusie
In dit hoofdstuk wordt het begrip thermische interferentie tussen aangrenzende systemen toegelicht. Net zoals verschillende boorgaten in hetzelfde boorveld elkaar beïnvloeden, zo hebben ook boorgaten van verschillende systemen invloed op elkaar.
Er werden twee methoden voor de interferentieberekening besproken: de oneindige lijnbron en de eindige lijnbron, waarbij de eerste de snelste is en nauwkeurig voor diepe boorgaten die relatief ver uit elkaar liggen, terwijl de tweede over het algemeen het nauwkeurigst is vanwege de driedimensionale benadering van de warmteoverdracht. Ook werd besproken hoe deze methoden voor het modelleren van de interferentie tussen twee boorgaten kunnen worden uitgebreid om de interferentie tussen verschillende boorvelden te modelleren.
Er is aangetoond dat een ontwerp van een boorveld waarbij rekening wordt gehouden met interferentie, bestaat uit een stapsgewijze aanpak waarbij eerst het boorveld afzonderlijk wordt gedimensioneerd, waarna de interferentie wordt berekend. Als derde stap wordt de interferentie meegenomen in de temperatuurdrempels van het boorveld, zodat het nieuwe ontwerp ook na het in aanmerking nemen van de interferentie nog steeds geldig is.
Dit interferentie-effect is dan ook van groot belang bij het ontwerpen van een groep afzonderlijke systemen. In het volgende hoofdstuk wordt het begrip ‘simultaneiteit’ besproken, dat een rol speelt in de collectieve geothermische oplossing.
Referenties
- Groenholland. (2020). ITGBES, Interferentietool voor gesloten bodemenergiesystemen. Rapport GHNL 180760. Groenholland Geo-energiesystemen. Amsterdam. Online hier [laatst bezocht: 17-09-2026]
- Peere, W., Cimmino, M. (2026). Thermische interferentie tussen ondiepe geothermische boorvelden: een vergelijking van analytische methoden. In de verslagen van het Der Geothermiekongress (DGK), 20-22 oktober, Potsdam, Duitsland.
- Wetgeving in Nederland: BRL11000 Protocol 11001 (pagina 61-62)
- Wetgeving in Zwitserland: SIA 384/6 §3.1.1.2
- Cimmino, M., Bernier, M. (2014). Een semi-analytische methode voor het genereren van g-functies voor geothermische boorvelden. Internationaal Tijdschrift voor Warmte- en Massaoverdracht, 70, 641-650.