Forskningsprosjektet ORMEL i Norge - Randi Kalskin Ramstad

Kunnskap for en bedre verden

Forskningsprosjektet ORMEL i Norge –

grunnvann til varme og kjøling i Melhus og Elverum

Randi Kalskin Ramstad

Institutt for geovitenskap og petroleum (IGP), NTNU

Med bidrag fra Sondre Gjengedal PhD-stipendiat NTNU IGP

Grundvattendagarna Uppsala, 7-8 november 2017

Kunnskap for en bedre verden 2

Innhold

• Hva er ORMEL?

• Prinsipp

• Resultater – noen smakebiter

– Samarbeid

– Grunnvannsressursene

– Jern og mangan

– Forundersøkelser og design

– Kunnskap

• Sammendrag

Kunnskap for en bedre verden 3

Om ORMEL

• ORMEL = Optimal ressursutnyttelse av grunnvann til oppvarming og kjøling i Melhus og Elverum

• Mål: Å fremskaffe faglig solid grunnlag for en optimal utnyttelse og forvaltning av grunnvannsressursene i de to kommunene.

• Prosjektvarighet: 3,5 år, 2015-2018

• Finansiering: 6 MNOK fra Regionale forskningsfond Midt-Norge, og 2 MNOK fra partnere. Totalt 8 MNOK

• PhD-stipendiat Sondre Gjengedal ved NTNU Institutt for geovitenskap og petroleum (IGP) er tilknyttet prosjektet.

Kunnskap for en bedre verden

Melhus

Elverum

Kart.finn.no

Oslo

Hvor er Melhus og Elverum?

Stockholm

Kunnskap for en bedre verden 5

Partnere i prosjektet

• Melhus kommune (prosjekteier)

• Elverum kommune

• Norges teknisk naturvitenskapelige universitet

(NTNU)

– Institutt for geovitenskap og petroleum (IGP) –

(prosjektledelse)

– Institutt for energi- og prosessteknikk

• Norges geologiske undersøkelse (NGU)

• Asplan Viak AS

Kunnskap for en bedre verden 6

Motivasjon for ORMEL i Melhus

• Mange anlegg på et lite areal

• Mer kunnskap om ressursen

• Ønske om optimalisert drift

• Verdiskapningspotensial

• Forretningsmodeller for

leveranse av varme og kjøling

Kilde: Asplan Viak AS

Kunnskap for en bedre verden 7

Motivasjon for ORMEL i Elverum

• Tidligere kartlagt som stor ressurs

• Mer kunnskap om ressursen og detaljkartlegging

• Ønsker å etablere anlegg (ingen anlegg etablert)

• Bruk av grunnvann til varme og kjøling av ZEN-

bydelen Ydalir. ZEN = Zero Emission Neighborhood

Kunnskap for en bedre verden 8

Prinsipp

Kunnskap for en bedre verden 9

Samarbeid

Kunnskap for en bedre verden 10

Samarbeid

Østlendingen 7.3.2017, foto Randi Undseth

Abuasbeh, 2016

Kunnskap for en bedre verden 11

Samarbeid

Trønderbladet 31.3.2016

Kunnskap for en bedre verden 12

Grunnvannsressursen i Melhus

Basert på Asplan Viak AS

?

ok

Kunnskap for en bedre verden

Utbyggingsområdet Ydalir i Elverum

Ø275 mm filterbrønner

0,75 mm slisseåpning

3 produksjonsbrønner

1 infiltrasjonsbrønnFoto: Elverum Vekst/Stein Cato Nybakken

Kunnskap for en bedre verden 14

Testpumping i Ydalir

Sand

Sand

Siltige masser

Silt og leire

Fjell

Brønn 12 Brønn 16

23

,5 m

24

m

Brønn 13

24

m 16

13

12

14

The End The End

The End

Kunnskap for en bedre verden 15

Grunnvannsressursen i Elverum

okLillemoen skole

Ok?

Stasjonen

XYdalir

Kalskin og Hilmo 1999

Lillemoen skole

Stasjonen

Ydalir

www.ngu.no

Kunnskap for en bedre verden 16

Jern og mangan

Rolf Aune

Kunnskap for en bedre verden 17

Forundersøkelser og design er nødvendig for å:

• Kanskje unngå utfelling av jern- og manganforbindelser

• Få høy nok uttaks- og infiltrasjonskapasitet

• Unngå sandproduksjon

• Sikre stor nok avstand mellom produksjons- og infiltrasjonsbrønn og nabobrønner.

• Ta riktige materialvalg i rør, varmevekselere og pumper

• Riktig pumpestørrelse i brønnen

• Osv.

Men:

• Hydrogeologisk kompetanse brukes for sjelden ved etablering av grunnvannsvarme-anlegg…

Kunnskap for en bedre verden 18

Kunnskap - masteroppgaver

NTNU IGP

• Mari Helen Riise 2015: Praktisk guide for grunnvarmeanlegg basert på oppumpet grunnvann - Hydrogeologiskeforundersøkelser, etablering, drift og oppfølging med utgangspunkt i erfaringer fra etablerte anlegg i Melhus sentrum

• Marit Førde 2015: Numerisk 3D-modellering av kvartærgeologi og hydrogeologi i Melhus sentrum - En vurdering av uttakskapasitet, optimal utnyttelse og forvaltning til energiformål

• Marit Sandbakken 2016: 3-dimensjonal visualisering av grunnvannsmagasinet i Elverum sentrum - Hydrogeologisk og kvartærgeologisk forståelse

• Heidi Marstein Brøste 2017: Vannkvalitet knyttet til grunnvannsbaserte grunnvarmeanlegg i Melhus og Elverum

• Håvard Tømmerdal 2017: En evaluering av empiriske formler som relaterer kornfordeling til hydraulisk konduktivitet og deres egnethet til bruk i fluviale og glasifluviale sedimenter

• Inger Strøm Flugsrud, pågar

• Martina Seyoum Hellestveit, pågar

NTNU EPT:

• Gian Maria Stradiotto 2016: Ground Source Heat Pump in District Heating and Cooling System in Elverum -Grunnvannsbasert varmepumpe for fjernvarme og kjøling i Elverum

• Anja Beate Anderssen 2017: Grunnvannsbaserte varmepumper Tilrettelegging for bruk av grunnvann til oppvarming og kjøling i Melhus sentrum - sentralisert løsning

• Hongyun Zhou 2016: Modelling of Ground Source Systems for Heat Pump Operations

Kunnskap for en bedre verden 19

Kunnskap forts.

• Hydrogeologisk kartlegging

• Kvartær- og hydrogeologisk modellering

• Darcycelle, 3D-printing

• Hydraulisk konduktivitet

• Dokumentasjon

• Instrumentering

• Driftsoppfølging

• Alternative fellesløsninger

• Lovverk

• Osv.

Kunnskap for en bedre verden 20

Sammendrag

Trenger mer hydrogeologisk kompetanse i grunnvannsanlegg for utnyttelse til

energi – forstudie, design, etablering og oppfølging

• Samarbeid i hele verdikjeden

• Kunnskap og dokumentasjon av ressursene og teknologien

• Jern og mangan – design, oppfølging og vedlikehold

• Store grunnvannsressurser i Melhus og Elverum sentrum

Kunnskap for en bedre verden 21

Takk for oppmerksomheten!

Kontaktinformasjon

Randi Kalskin Ramstad

Institutt for Geovitenskap og petroleum NTNU

E-post: randi.kalskin.ramstad@ntnu.no

Tlf.: +47 97513942