Het blijft moeilijk te bewijzen dat aardgaswinnig aardbevingen kan veroorzaken. Maar aangezien er zoveel kleine aardbevingen in de buurt van Slochteren en Alkmaar gesignaleerd zijn, neemt menigeen nu toch wel aangenomen dat dat mede door de gasonttrekking komt.
Echter, de schokjes zijn niet het belangrijkste gevolg van gaswinning. De geleidelijke daling van de bodem is een veel groter effect. Vier Delftse geodeten brachten in Groningen de verzakking in kaart voor de gasexploitant, de Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM).
,,Als er mensen met fotootjes van hun huis voor en na een aardbevinkje, respectievelijk met en zonder scheur, bij de NAM aan zouden kloppen om een schadevergoeding omdat zij denken dat de gaswinning de oorzaak is, dan geef ik ze weinig kans”, zegt ir. Hedwig Verhoef, die een centrale rol speelde in het NAM-project van de faculteit Geodesie. ,,In mijnbouwgebieden zie je soms dat er scheuren in huizen ontstaan wanneer er een oude mijn instort. Maar dat is een ander type bodemverzakking. Die is aan de oppervlakte ook goed waarneembaar. In Groningen gaat de verzakking zeer geleidelijk. Aan de oppervlakte is niets te zien. Voor het ontstaan van een scheur in een huis moet de ene kant van het huis veel verder wegzakken dan de andere kant. Dat is zeer onwaarschijnlijk aangezien het verzakkingsgebied in Groningen een straal van dertig kilometer heeft.”
Het gas in Groningen zit ongeveer drie kilometer onder de grond in een poreus gesteente. Zodra er gas gewonnen wordt, zal de druk afnemen en de bodem inzakken. De schadeclaims waar de NAM het meest mee te maken heeft, zijn echter niet het gevolg van aardbevinkjes, maar van het stijgen van de grondwaterstand door het zakken van de bodem. De NAM moet voor de kosten van de extra bemaling, en mogelijk van de aanleg van een extra gemaal opdraaien.
Op grond van de mijnbouwwet is de NAM verplicht te meten hoeveel de bodem zakt ten gevolge van de winning. Indien derden hiervan schade ondervinden, kan de NAM namelijk aansprakelijk gesteld worden. Daarom laat de aardoliemaatschappij al sinds 1964 waterpasmetingen doen door ingenieursbureau’s, gecontroleerd door het Staatstoezicht op de Mijnen.
Referentiepunten
De geodeten maakten gebruik van twintig waterpasmeetsessies die in de afgelopen dertig jaar zijn uitgevoerd. Van ongeveer vierduizend goed verzekerde punten, vaak bestaande uit bouten in huizen of bruggen in het Groningse gaswingebied wordt tot op enkele millimeters nauwkeurig de hoogte bepaald. Een enorm karwei waar een aantal teams van landmeters wel een paarmaanden mee bezig is. Het resultaat is een netwerk van punten waarvan heel nauwkeurig de hoogte bekend is.
Deze metingen zijn gedaan ten opzichte van vaste referentiepunten onder de grond waarvan men vroeger veronderstelde dat ze stabiel waren. ,,Nu hebben we de techniek en software om die stabiliteit te controleren en blijkt dat niet altijd zo te zijn. Wij hebben de gigantische hoeveelheid data gecombineerd en dan kun je aan de trends zien dat een enkel ondergronds referentiepunt wel beweegt. Daarvoor hebben we een speciale geodetische deformatie analysemethode ontwikkeld en dit in een softwaremodel verwerkt”, zegt Hedwig Verhoef. Het samenwerkingsproject van de TU met de NAM en de meetkundige dienst van Rijkswaterstaat had als doel onder meer het opstellen van een wiskundig model dat de bodemdaling van de afgelopen dertig jaar zo goed mogelijk beschrijft.
Projectleider ir. Henk de Heus: ,,Het liefst zou je alleen die verzakking meten die daadwerkelijk door de gaswinning veroorzaakt wordt. Er zijn namelijk ook natuurlijke oorzaken voor bodemdaling, bijvoorbeeld veranderingen in de natuurlijke waterstand of bemaling. We kunnen echter alleen de totale verzakking aan de oppervlakte meten. Door naar trends te kijken kan je wel wat over de oorzaak zeggen. Als je ziet dat een bepaald meetpunt duidelijk sneller zakt dan gewoonlijk en als dit tijdstip samenvalt met het moment waarop met de gaswinning gestart werd, dan kun je met redelijke zekerheid stellen dat er sprake is van verzakking als gevolg van gaswinning”.
,,Omgekeerd zijn we nu ook in staat om meetpunten die duidelijk afwijkend gedrag vertonen ten opzichte van hun omgeving te herkennen. Van deze punten kan je met vrij grote zekerheid stellen dat hun gedrag juist niets met de gaswinning te maken heeft”, aldus De Heus.
Het land is onderhevig aan meer bewegingen. Het noordwesten van Nederland zakt ook naar beneden ten opzichte van het zuidoosten. ,,Dit gaat ongeveer met een centimeter per eeuw dus het duurt nog wel even voordat Nederland op zijn kant staat”, zegt De Heus. ,,Bij lokale meting heb je echter geen last van deze beweging omdat die overal in Groningen ongeveer hetzelfde zal zijn.”
Het blijkt dat een kom met een doorsnee van zestig kilometer in Groningen in dertig jaar tijd in het diepste punt 35 centimeter gezakt is ten gevolge van de gaswinning. ,,Tegen de tijd dat de NAM ophoudt met boren, zo rond 2035, zal de bodem hierdoor maximaal met veertig centimeter gezakt zijn”, schat De Heus.
De NAM heeft zelf een grote geofysische afdeling waar medewerkers een voorspellingsmodel voor de verzakking gemaakt hebben. De analyses van geodesie dienden onder andere ter controle en bijstelling van dit model. ,,Oorspronkelijk dacht men dat de bodem veel sneller zou dalen dan daadwerkelijk het geval blijkt te zijn”, aldus De Heus.
GPS
In de toekomst zal mogelijk ook het Global Positioning System (GPS) een rol gaan spelen in deze metingen. GPS is een van oorsprong militair satellietsysteem dat radio-golven uitzendt en waarmee je op elke plaats van de aarde 24 uur per dag jepositie kunt bepalen. Het is ongeveer twintig jaar geleden door de Nasa opgezet om bijvoorbeeld heel nauwkeurig raketaanvallen te kunnen uitvoeren. Sinds een paar jaar zijn alle 24 satellieten gelanceerd. Ook de civiele wereld maakt veel gebruik van GPS voor de navigatie van vliegtuigen en grote schepen. ,,Tegenwoordig heeft zelfs bijna elk klein jachtje een GPS-ontvanger”, zegt De Heus.
Om te voorkomen dat ‘de vijand’ GPS ook gaat gebruiken voor militaire doeleinden heeft de Nasa een soort storing ingebouwd voor andere gebruikers. Voor de civiele wereld is het verzwakte signaal echter goed genoeg en ook geodetische metingen kunnen wel om de storing heen doordat ze heel lang kunnen meten. Maar het is niet meer nauwkeurig genoeg voor het real time localiseren van raketten.
,,Een nadeel van het gebruik van GPS voor geodetische doeleinden is dat je erg afhankelijk bent van de VS”,zegt De Heus. ,,Zolang zij het systeem in stand houden is er niets aan de hand maar op het moment dat zij besluiten dat ze er niets meer mee willen, kunnen de overige gebruikers er niet veel tegenin brengen. Toch verwachten we niet echt problemen omdat er nu zoveel gebruikers zijn dat er in geval van nood vast wel gezamenlijk een oplossing gevonden zal worden.”
Toch is GPS nog niet bruikbaar voor precieze hoogtemetingen. Het systeem is namelijk wel erg nauwkeurig in het horizontale vlak maar juist in de hoogte laat het nog te wensen over. ,,Dat komt doordat verstoring in de atmosfeer door deeltjes en dergelijke, vooral in de hoogtecomponent tot uitdrukking komen. Mogelijk zal dit in de toekomst nog verbeteren.”
Overigens zal GPS de waterpasmeting nooit helemaal gaan vervangen. GPS meet namelijk een ander soort hoogte. De hoogte die met waterpasmetingen bepaald wordt is de hoogte gerelateerd aan de zwaartekracht en geeft dus informatie over de richting waarin het water stroomt. Met GPS-hoogten, geometrische hoogten, kan water in principe omhoog stromen.
De binnen dit project ontwikkelde geodetische deformatie analysemethoden en software zijn ook bruikbaar voor andere doeleinden. Bijvoorbeeld het controleren van deformaties van bruggen en dammen. Men meet al aan verzakkingen en verplaatsing van bijvoorbeeld de Oosterscheldedam, immers als de schuiven niet meer dicht kunnen doordat de peilers verschoven zijn, dan heb je niks meer aan zo’n dam. Zo zijn nog wel meer toepassingen te bedenken. ,,Probleem is echter vaak geld. Meestal is de geldpot leeg zodra de brug er ligt.” (J.O.)
Fotos van voor en na de scheur lijken geen basis voor schadevergoeding
Het blijft moeilijk te bewijzen dat aardgaswinnig aardbevingen kan veroorzaken. Maar aangezien er zoveel kleine aardbevingen in de buurt van Slochteren en Alkmaar gesignaleerd zijn, neemt menigeen nu toch wel aangenomen dat dat mede door de gasonttrekking komt. Echter, de schokjes zijn niet het belangrijkste gevolg van gaswinning. De geleidelijke daling van de bodem is een veel groter effect. Vier Delftse geodeten brachten in Groningen de verzakking in kaart voor de gasexploitant, de Nederlandse Aardolie Maatschappij (NAM).
,,Als er mensen met fotootjes van hun huis voor en na een aardbevinkje, respectievelijk met en zonder scheur, bij de NAM aan zouden kloppen om een schadevergoeding omdat zij denken dat de gaswinning de oorzaak is, dan geef ik ze weinig kans”, zegt ir. Hedwig Verhoef, die een centrale rol speelde in het NAM-project van de faculteit Geodesie. ,,In mijnbouwgebieden zie je soms dat er scheuren in huizen ontstaan wanneer er een oude mijn instort. Maar dat is een ander type bodemverzakking. Die is aan de oppervlakte ook goed waarneembaar. In Groningen gaat de verzakking zeer geleidelijk. Aan de oppervlakte is niets te zien. Voor het ontstaan van een scheur in een huis moet de ene kant van het huis veel verder wegzakken dan de andere kant. Dat is zeer onwaarschijnlijk aangezien het verzakkingsgebied in Groningen een straal van dertig kilometer heeft.”
Het gas in Groningen zit ongeveer drie kilometer onder de grond in een poreus gesteente. Zodra er gas gewonnen wordt, zal de druk afnemen en de bodem inzakken. De schadeclaims waar de NAM het meest mee te maken heeft, zijn echter niet het gevolg van aardbevinkjes, maar van het stijgen van de grondwaterstand door het zakken van de bodem. De NAM moet voor de kosten van de extra bemaling, en mogelijk van de aanleg van een extra gemaal opdraaien.
Op grond van de mijnbouwwet is de NAM verplicht te meten hoeveel de bodem zakt ten gevolge van de winning. Indien derden hiervan schade ondervinden, kan de NAM namelijk aansprakelijk gesteld worden. Daarom laat de aardoliemaatschappij al sinds 1964 waterpasmetingen doen door ingenieursbureau’s, gecontroleerd door het Staatstoezicht op de Mijnen.
Referentiepunten
De geodeten maakten gebruik van twintig waterpasmeetsessies die in de afgelopen dertig jaar zijn uitgevoerd. Van ongeveer vierduizend goed verzekerde punten, vaak bestaande uit bouten in huizen of bruggen in het Groningse gaswingebied wordt tot op enkele millimeters nauwkeurig de hoogte bepaald. Een enorm karwei waar een aantal teams van landmeters wel een paarmaanden mee bezig is. Het resultaat is een netwerk van punten waarvan heel nauwkeurig de hoogte bekend is.
Deze metingen zijn gedaan ten opzichte van vaste referentiepunten onder de grond waarvan men vroeger veronderstelde dat ze stabiel waren. ,,Nu hebben we de techniek en software om die stabiliteit te controleren en blijkt dat niet altijd zo te zijn. Wij hebben de gigantische hoeveelheid data gecombineerd en dan kun je aan de trends zien dat een enkel ondergronds referentiepunt wel beweegt. Daarvoor hebben we een speciale geodetische deformatie analysemethode ontwikkeld en dit in een softwaremodel verwerkt”, zegt Hedwig Verhoef. Het samenwerkingsproject van de TU met de NAM en de meetkundige dienst van Rijkswaterstaat had als doel onder meer het opstellen van een wiskundig model dat de bodemdaling van de afgelopen dertig jaar zo goed mogelijk beschrijft.
Projectleider ir. Henk de Heus: ,,Het liefst zou je alleen die verzakking meten die daadwerkelijk door de gaswinning veroorzaakt wordt. Er zijn namelijk ook natuurlijke oorzaken voor bodemdaling, bijvoorbeeld veranderingen in de natuurlijke waterstand of bemaling. We kunnen echter alleen de totale verzakking aan de oppervlakte meten. Door naar trends te kijken kan je wel wat over de oorzaak zeggen. Als je ziet dat een bepaald meetpunt duidelijk sneller zakt dan gewoonlijk en als dit tijdstip samenvalt met het moment waarop met de gaswinning gestart werd, dan kun je met redelijke zekerheid stellen dat er sprake is van verzakking als gevolg van gaswinning”.
,,Omgekeerd zijn we nu ook in staat om meetpunten die duidelijk afwijkend gedrag vertonen ten opzichte van hun omgeving te herkennen. Van deze punten kan je met vrij grote zekerheid stellen dat hun gedrag juist niets met de gaswinning te maken heeft”, aldus De Heus.
Het land is onderhevig aan meer bewegingen. Het noordwesten van Nederland zakt ook naar beneden ten opzichte van het zuidoosten. ,,Dit gaat ongeveer met een centimeter per eeuw dus het duurt nog wel even voordat Nederland op zijn kant staat”, zegt De Heus. ,,Bij lokale meting heb je echter geen last van deze beweging omdat die overal in Groningen ongeveer hetzelfde zal zijn.”
Het blijkt dat een kom met een doorsnee van zestig kilometer in Groningen in dertig jaar tijd in het diepste punt 35 centimeter gezakt is ten gevolge van de gaswinning. ,,Tegen de tijd dat de NAM ophoudt met boren, zo rond 2035, zal de bodem hierdoor maximaal met veertig centimeter gezakt zijn”, schat De Heus.
De NAM heeft zelf een grote geofysische afdeling waar medewerkers een voorspellingsmodel voor de verzakking gemaakt hebben. De analyses van geodesie dienden onder andere ter controle en bijstelling van dit model. ,,Oorspronkelijk dacht men dat de bodem veel sneller zou dalen dan daadwerkelijk het geval blijkt te zijn”, aldus De Heus.
GPS
In de toekomst zal mogelijk ook het Global Positioning System (GPS) een rol gaan spelen in deze metingen. GPS is een van oorsprong militair satellietsysteem dat radio-golven uitzendt en waarmee je op elke plaats van de aarde 24 uur per dag jepositie kunt bepalen. Het is ongeveer twintig jaar geleden door de Nasa opgezet om bijvoorbeeld heel nauwkeurig raketaanvallen te kunnen uitvoeren. Sinds een paar jaar zijn alle 24 satellieten gelanceerd. Ook de civiele wereld maakt veel gebruik van GPS voor de navigatie van vliegtuigen en grote schepen. ,,Tegenwoordig heeft zelfs bijna elk klein jachtje een GPS-ontvanger”, zegt De Heus.
Om te voorkomen dat ‘de vijand’ GPS ook gaat gebruiken voor militaire doeleinden heeft de Nasa een soort storing ingebouwd voor andere gebruikers. Voor de civiele wereld is het verzwakte signaal echter goed genoeg en ook geodetische metingen kunnen wel om de storing heen doordat ze heel lang kunnen meten. Maar het is niet meer nauwkeurig genoeg voor het real time localiseren van raketten.
,,Een nadeel van het gebruik van GPS voor geodetische doeleinden is dat je erg afhankelijk bent van de VS”,zegt De Heus. ,,Zolang zij het systeem in stand houden is er niets aan de hand maar op het moment dat zij besluiten dat ze er niets meer mee willen, kunnen de overige gebruikers er niet veel tegenin brengen. Toch verwachten we niet echt problemen omdat er nu zoveel gebruikers zijn dat er in geval van nood vast wel gezamenlijk een oplossing gevonden zal worden.”
Toch is GPS nog niet bruikbaar voor precieze hoogtemetingen. Het systeem is namelijk wel erg nauwkeurig in het horizontale vlak maar juist in de hoogte laat het nog te wensen over. ,,Dat komt doordat verstoring in de atmosfeer door deeltjes en dergelijke, vooral in de hoogtecomponent tot uitdrukking komen. Mogelijk zal dit in de toekomst nog verbeteren.”
Overigens zal GPS de waterpasmeting nooit helemaal gaan vervangen. GPS meet namelijk een ander soort hoogte. De hoogte die met waterpasmetingen bepaald wordt is de hoogte gerelateerd aan de zwaartekracht en geeft dus informatie over de richting waarin het water stroomt. Met GPS-hoogten, geometrische hoogten, kan water in principe omhoog stromen.
De binnen dit project ontwikkelde geodetische deformatie analysemethoden en software zijn ook bruikbaar voor andere doeleinden. Bijvoorbeeld het controleren van deformaties van bruggen en dammen. Men meet al aan verzakkingen en verplaatsing van bijvoorbeeld de Oosterscheldedam, immers als de schuiven niet meer dicht kunnen doordat de peilers verschoven zijn, dan heb je niks meer aan zo’n dam. Zo zijn nog wel meer toepassingen te bedenken. ,,Probleem is echter vaak geld. Meestal is de geldpot leeg zodra de brug er ligt.” (J.O.)
Fotos van voor en na de scheur lijken geen basis voor schadevergoeding
Comments are closed.