Energiegebruik en energiebesparingspotentieel in de basis- en secundaire scholen in Vlaanderen F. DE DEENE, K. LONCKE, A. MARTENS EN T. DAEMS
Maart 2001
1
INLEIDING .............................................................................................................................................. 3
2
METHODOLOGIE.................................................................................................................................. 4 2.1 DOEL EN OPZET ...................................................................................................................................... 4 2.2 PROBLEEMSTELLING............................................................................................................................... 4 2.3 CONCEPT METHODOLOGIE ...................................................................................................................... 4 2.3.1 Evalueren van de schoolgebouwen naar energiegebruik............................................................ 5 2.3.2 REG-maatregelen......................................................................................................................... 5 2.3.3 Potentieelbepaling........................................................................................................................ 5 2.4 ONDERZOEKSMETHODIEK....................................................................................................................... 5 2.4.1 Dataverzamelingsmethode ........................................................................................................... 5 2.5 DE STEEKPROEF ...................................................................................................................................... 6 2.5.1 Bepalen van de omvang................................................................................................................ 6 2.5.2 Analyse van de resultaten............................................................................................................. 6
3
SITUERING SECTOR ............................................................................................................................ 8 3.1 ONDERWIJSNIVEAUS EN –VORMEN ........................................................................................................ 8 3.2 ORGANISATIE VAN HET ONDERWIJSSYSTEEM ......................................................................................... 8 3.3 ENERGIEGEBRUIK IN SCHOLEN ............................................................................................................. 10 3.3.1 Kenmerken voor het energiegebruik in scholen ....................................................................... 10 3.3.2 Comforteisen voor schoolgebouwen .......................................................................................... 11
4
INVENTARISATIE VAN DE ENERGIEGEGEVENS...................................................................... 13 4.1 4.2 4.3 4.4
5
AANPAK EN TOELICHTING ENQUÊTE ..................................................................................................... 13 KARAKTERISTIEKEN VAN DE SCHOOLGEBOUWEN IN VLAANDEREN ..................................................... 14 HET ENERGIEGEBRUIK VAN SCHOLEN IN VLAANDEREN........................................................................ 17 ENERGIEBALANS BINNEN ÉÉN SCHOOL ................................................................................................. 22
BEPALING REG POTENTIEEL: METHODIEK ............................................................................. 22 5.1 ALGEMEEN ........................................................................................................................................... 23 5.2 SELECTIE VAN DE MAATREGELEN ......................................................................................................... 23 5.3 BENCHMARKING ................................................................................................................................... 24 5.3.1 Inleiding ..................................................................................................................................... 24 5.3.2 Benchmarking voor brandstofverbruiken................................................................................... 24 5.3.3 Benchmarking van elektriciteitsverbruik.................................................................................... 27 5.4 BEREKENING VAN DE AFZONDERLIJKE MAATREGELEN ......................................................................... 28 5.4.1 Algemeen .................................................................................................................................... 28 5.4.2 Brandstof.................................................................................................................................... 29 5.4.3 Elektriciteit................................................................................................................................. 33
6
TECHNISCH POTENTIEEL ............................................................................................................... 35 6.1 TOTALE BESPARINGSPOTENTIEEL ......................................................................................................... 35 6.1.1 Basisscholen............................................................................................................................... 35 6.1.2 Secundaire scholen..................................................................................................................... 37 6.1.3 Technisch potentieel................................................................................................................... 40 6.2 POTENTIEEL VAN DE AFZONDERLIJKE MAATREGELEN .......................................................................... 41 6.2.1 Besparingspotentieel op isolatiemaatregelen............................................................................. 41 6.2.2 Besparingspotentieel ketelvervanging........................................................................................ 44 6.2.3 Besparingpotentieel op temperatuursregeling ........................................................................... 48 6.2.4 Totale potentieel op brandstof bij combinatie van de maatregelen ........................................... 49 6.2.5 Relighting ................................................................................................................................... 50 6.2.6 Totaal potentieel op de berekende maatregelen......................................................................... 52
7
ECONOMISCH POTENTIEEL ........................................................................................................... 53 7.1 ECONOMISCH POTENTIEEL VOLGENS DE TERUGVERDIENTIJDEN ........................................................... 54 7.1.1 Economisch potentieel van de afzonderlijke maatregelen ......................................................... 54 7.1.1.1 Economisch potentieel op isolatiemaatregelen .............................................................. 54 7.1.1.2 Economisch potentieel bij ketelvervanging .................................................................... 57
1
7.2
7.1.1.3 Economisch potentieel op temperatuursregeling ........................................................... 59 7.1.1.4 Totaal economisch potentieel op brandstof bij combinatie van maatregelen .............. 650 7.1.1.5 Economisch potentieel op verlichting ............................................................................ 65 7.1.2 Overzicht van het economisch potentieel ................................................................................... 65 NETTO CONTANTE WAARDE.................................................................................................................. 66
8
BARRIERES........................................................................................................................................... 68
9
BESLUIT................................................................................................................................................. 71
Referenties
2
1.
Inleiding
Onder impuls van een groeiend energie- en milieubewustzijn worden in vele landen programma’s uitgevoerd, waarbij ernaar gestreefd wordt een aanzet te geven tot energiebesparing. Ook de Vlaamse overheid wenst in overleg met de diverse sectoren en actoren tot een duidelijk uitgewerkt energiebeleid te komen. Om een dergelijk energiebeleid verder te ontwikkelen heeft de Vlaamse overheid behoefte aan meer informatie over het energiegebruik en de energiebesparingsmogelijkheden in een aantal sectoren. In dit rapport worden voor de sector van de ‘basis en secundaire scholen’ de volgende aspecten gepresenteerd: • •
het energiegebruik en de corresponderende energiekosten; het technisch-economisch energiebesparingspotentieel.
Deze studie kadert in een grotere studie waarin het energiebesparingspotentieel van de huishoudens en diverse tertiaire- en industriële sectoren wordt bepaald. Deze opdracht, die uitgevoerd wordt binnen het Vliet-bis programma van IWT, wordt zowel door IWT als door Vireg gevolgd. Bovendien zijn bij enkele fasen in de studie het Gemeenschapsonderwijs (vroeger Argo1 ) en het Gesubsidieerd Onderwijs geraadpleegd.
1
Krachtens het Bijzonder decreet betreffende het gemeenschapsonderwijs van 14 juli 1998 houdt de Autonome Raad voor het Gemeenschapsonderwijs definitief op te bestaan op 1 januari 2003. Vanaf 1 april 1999 wordt er een overgangsregeling getroffen en wordt de naam het Gemeenschapsonderwijs gehanteerd.
3
2
Methodologie
2.1 Doel en opzet Het doel van dit onderzoek is om een beleidsondersteunend document aan te bieden dat kan bijdragen tot een efficiënte uitvoering van een rationeel energiebeleid. Het onderzoek brengt in kaart hoeveel energie bij de onderwijsinstellingen bespaard kan worden. In dit onderzoek werd daarom het volgende bepaald: - het energiegebruik van de sector; - het totale besparingspotentieel van de onderwijsinstellingen; - de belangrijkste maatregelen waarmee energie kan worden bespaard en de daarmee te bereiken energiebesparing; - de investeringen die nodig zijn om deze maatregelen te implementeren evenals de daarmee samenhangende rendabiliteit; - de barrières waarom de energiebesparende maatregelen niet of te weinig worden toegepast. Het gevoerde onderzoek vertrekt van een momentopname van de schoolgebouwen. Dit wil zeggen dat de gebouwgegevens en de verspreidingsgraad refereren naar een bepaald tijdstip. 2.2 Probleemstelling Om het energiebesparingspotentieel bij de schoolgebouwen vast te stellen stelden zich volgende vragen: -
Wat is het totale energiegebruik van de scholen?
-
Hoe is de structuur en de staat van de huidige schoolgebouwen ? Hier is de grootte, de bouwfysische staat, de beschikbare ruimtes, de gebruikstijd,… in ondergebracht.
-
Welke REG-maatregelen kunnen voor de schoolgebouwen vooropgesteld worden? Welke criteria kunnen hiervoor worden aangehaald?
-
Hoe is de verspreidingsgraad van energiezuinige technieken?
-
Welke energiebesparing levert de implementatie van energiezuinige technieken op het energiegebruik van de scholen?
2.3 Concept methodologie Om de gegevens van de schoolgebouwen te verzamelen en om het REG-potentieel te bepalen werd de volgende methodologie doorlopen: - evalueren van de schoolgebouwen naar energiegebruik; - REG-maatregelen; - potentieelbepaling.
4
2.3.1 Evalueren van de schoolgebouwen naar energiegebruik Bij de evaluatie van een schoolgebouw naar zijn energiegebruik dient te worden bekeken welke gegevens relevant zijn om de energiestromen in een gebouw te bepalen. Om deze energiestromen te kwantificeren dienen volgende gegevens te worden verzameld: - gebouwfysische eigenschappen; - gebouwvorm en infrastructuur van het gebouw; - energiegebruik. 2.3.2 REG-maatregelen Onder de bruikbare REG-maatregelen werden die maatregelen verstaan die: - minder energiegebruik tot gevolg hebben dan de huidig aanwezige technieken. Dit bij een zelfde gebruikspatroon. - een zelfde of een hoger comfortniveau waarborgen dan de thans aanwezige technieken. Bij dit comfortniveau dient vooral rekening gehouden te worden geen afbreuk te doen aan de pedagogische geschiktheid van de gebouwen. - voldoende breed toepasbaar zijn bij schoolgebouwen. Technieken die slechts in een beperkt aantal schoolgebouwen kunnen worden gebruikt werden dus niet als REGmaatregelen beschouwd. - voldoende marktrijp zijn. De technieken dienen dus volledig ontwikkeld te zijn en dienen een voldoende betrouwbare technische kwaliteit te bezitten. - kwantificeerbaar zijn. Die maatregelen die afhangen van de gewoontes van de individuele gebruiker, en daarbij door de gebruiker niet kunnen worden gekwantificeerd komen niet in aanmerking als energiebesparende maatregel binnen deze studie. Zij kunnen immers slechts bij individuele auditing worden gekwantificeerd. 2.3.3 Potentieelbepaling Onder het potentieel werd verstaan: het deel van het energiegebruik van de scholen dat kan bespaard worden door toepassen van REG-maatregelen die aan de criteria van voorgaande paragraaf voldoen. 2.4 Onderzoeksmethodiek 2.4.1 Dataverzamelingsmethode Bij de verzameling van de gegevens dienen zowel de gebouwspecifieke kenmerken als de energiegebruiken van de bestudeerde scholen in kaart gebracht te worden. Bij aanvang van de studie bleek dat de beschikbare energiegegevens in scholen zeer beperkt waren en dat er dus additionele data moest worden verzameld. Voorwaarde voor deze data was dat zij konden worden bepaald zonder metingen te gaan doen in de verschillende scholen. Daarom werd een vragenlijst samengesteld. Deze vragenlijst werd tijdens de voorbereidende fase voorgelegd aan verschillende personen binnen het gemeenschapsonderwijs, het gesubsidieerd onderwijs, Vireg en Vito. Na deze eerste evaluatie werd zij getoetst aan drie scholen. Daartoe is door Vito de vragenlijst ter plaatse geëvalueerd in samenspraak met de betreffende schooldirectie. Bij deze evaluatie werd vooral gelet op een voldoende duidelijke omschrijving van de technische begrippen evenals de beschikbaarheid van de gevraagde gegevens. Daar waar nodig bleek werd de vragenlijst van additionele uitleg voorzien.
5
Om de vragenlijsten ingevuld te krijgen werden verschillende opties onderzocht: -
invullen van de vragenlijsten door Vito;
-
de vragenlijsten laten invullen via een gespecialiseerd agentschap dat bij de scholen langs gaat;
-
invullen van de vragenlijsten door personeel van de geënquêteerde school, waarbij de enquête wordt toegezonden via de post.
Er werd gekozen voor deze laatste optie omwille van volgende redenen: -
de directies kiezen zelf wanneer ze de vragenlijst invullen. Dit geeft hen de mogelijkheid een aantal gegevens op te vragen en de juiste personen te contacteren.
-
de relatief lage kostprijs van een postenquête voor een grote groep geënquêteerde scholen.
Nadeel van de enquête per post kan de hoge non-respons zijn. Om een lage respons tegen te gaan werden volgende stappen gezet: - bij de vragenlijst werd een begeleidende brief van Vireg gevoegd; - bij de vragenlijst werd een enveloppe ‘port betaald door de bestemmeling’ van Vito gevoegd; - er werd een terugkoppeling beloofd aan de meewerkende scholen; - na één maand werd een herinneringsbrief gestuurd naar de scholen die nog niet geantwoord hadden.
2.5 De steekproef 2.5.1 Bepalen van de omvang. De omvang van de steekproef n mag niet groter zijn dan 0,1*N, met N de populatieomvang. Indien bij een eindige populatie een te grote steekproefomvang wordt genomen kan dit bijdragen tot het belang van de populatieparameter N wat de analyse van de resultaten kan beïnvloeden [8]. Het Vlaams Onderwijs telt in totaal 2530 basisscholen en 1060 secundaire scholen. Dit betekent dat de steekproefomvang niet groter mag zijn dan 359 scholen. Rekening houdend met een non-respons van 40% werden 600 enquêtes verzonden. 2.5.2 Analyse van de resultaten Bij de verwerking van de enquêtes werd een spreadsheet samengesteld waarin voor elke school afzonderlijk werd berekend wat het specifieke energiegebruik is volgens verschillende criteria (oppervlakte, inhoud, ….). Zo is het voor verwarming bijvoorbeeld beter om het brandstofverbruik uit te drukken per m³ gebouwvolume terwijl verlichting beter kan uitgedrukt worden per m². Er werd eveneens aangegeven wat de verspreidingsgraad is van de REG-maatregelen. Bij de extrapolatie van de resultaten werd gebruik gemaakt van het gewogen aandeel van elke school. 6
Na verwerking van de gegevens uit de enquête werden de basis- en secundaire scholen opgesplitst in twee afzonderlijk te berekenen groepen. Van deze groepen werd in eerste instantie, via een benchmarking, een globaal potentieel bepaald. Deze methode houdt rekening met alle REG-maatregelen die mogelijk zijn: zowel gedrags- als technische maatregelen. In de tweede fase werd voor beide groepen het technisch potentieel bepaald voor de geselecteerde REG-maatregelen, waarna hiervan het economisch potentieel berekend werd. Na bepaling van dit economisch potentieel werd in overleg met de betrokken instanties bepaald welke barrières aan de grondslag liggen van het niet of slechts in beperkte mate toepassen van de energiezuinige technieken. Een diepgaande statistische berekening van de bekomen resultaten is weinig zinvol omwille van volgende redenen: -
De invulling van de enquête wordt vaak gedaan door onderwijzend personeel. Deze hebben niet altijd de nodige technische scholing om de enquête voldoende juist te beantwoorden. De mogelijkheid bestaat dat het onjuist beantwoorden van vragen of het aannemen van foute informatie een invloed heeft op de resultaten. Hoewel de resultaten zorgvuldig werden gescreend, blijft de mogelijkheid bestaan dat niet geheel correcte informatie bij de bepaling van het potentieel werd gebruikt. Deze foutenmarge is niet volledig te achterhalen en dit maakt een berekening van betrouwbaarheidsintervallen onmogelijk.
-
Het doel van de studie is beleidsondersteuning. De studie wenst dus een eerste inzicht te geven in de mogelijkheden tot energiebesparing.
7
3
Situering sector
3.1 Onderwijsniveaus en –vormen [1] De volgende drie onderwijsniveaus worden onderscheiden: het basisonderwijs, het secundair onderwijs en het hoger onderwijs. In dit deelrapport worden enkel de twee eerste onderwijsniveaus behandeld. In het basis- en secundair onderwijs is er naast het ‘gewoon onderwijs’ ook het ‘buitengewoon onderwijs’ voor kinderen met een mentale, fysieke en/of sensoriele handicap, met ernstige gedrags- en/of emotionele problemen of zware leerstoornissen. Naast de traditionele onderwijsniveaus is er ook nog de permanente vorming, die zich voornamelijk op volwassenen richt. Met het basisonderwijs wordt zowel het kleuter- als het lager onderwijs bedoeld. Deze worden veelal samen in één school ondergebracht De eenheidsstructuur die vanaf het schooljaar 1989-1990 werd ingevoerd in het secundair onderwijs omvat zes leerjaren, waarbinnen verschillende graden onderscheiden worden. De eerste graad omvat het eerste en het tweede leerjaar van het secundair onderwijs. Vanaf de tweede graad worden vier onderwijsvormen onderscheiden: - het algemeen secundair onderwijs (ASO); - het technisch secundair onderwijs (TSO); - het kunstsecundair onderwijs (KSO); - het beroepssecundair onderwijs (BSO). Naast het voltijds secundair onderwijs wordt eveneens het deeltijds secundair onderwijs onderscheiden. Het buitengewoon onderwijs is gericht op kinderen waarbij het leerproces wordt belemmerd door een handicap. In het buitengewoon onderwijs worden volgende vormen onderscheiden: - het buitengewoon kleuteronderwijs; - het buitengewoon lager onderwijs; - het buitengewoon secundair onderwijs. Aangepast aan de behoeften van de leerlingen bestaat het buitengewoon onderwijs verder nog uit acht types. 3.2 Organisatie van het onderwijssysteem Binnen de onderwijsniveaus worden drie netten onderscheiden [2]: - het gemeenschapsonderwijs; - het gesubsidieerd officieel onderwijs: dit omvat het provinciaal onderwijs, georganiseerd door de provinciebesturen, en het stedelijk/ gemeentelijk onderwijs, georganiseerd door de stads- /gemeentebesturen; - het gesubsidieerd vrij onderwijs: dit is het op privé-initiatief, door een privépersoon of –organisatie georganiseerd onderwijs. Het omvat het confessioneel onderwijs, het niet-confessioneel vrij onderwijs en onafhankelijke scholen die specifieke pedagogische methoden toepassen.
8
Het onderwijs van de twee eerste netten wordt het ‘officieel onderwijs’ genoemd. Het onderwijs door het derde net verstrekt heet het ‘vrij onderwijs’. In Vlaanderen volgden gedurende het schooljaar 1997-1998 1.113.492 leerlingen basis- of secundair onderwijs, waarvan 14,7% het gemeenschapsonderwijs volgden. Het officieel gesubsidieerd onderwijs en het vrij onderwijs worden door 16,3% respectievelijk 69% van de leerlingen gevolgd (figuur 3.1) [3].
Gemeenschapsonderwijs 15%
Officieel gesubsidieerd onderwijs 16%
Vrij gesubsidieerd onderwijs 69%
Figuur 3.1: Verdeling van het leerlingenaantal volgens onderwijsnet In figuur 3.2 is het totaal aantal leerlingen gedurende het schooljaar 1997-1998 verdeeld volgens onderwijsniveau en onderwijsnet weergegeven. 600000
500000
Aantal leerlingen
400000
300000
200000
100000
0 Basisonderwijs
Buitengewoon Basisonderwijs Gem eenschapsonderwijs
Figuur 3.2:
Secundair Onderwijs
Buitengewoon secundair onderwijs
Gesubsidieerd onderwijs
Verdeling van het aantal leerlingen volgens onderwijsvorm en subsidiërende overheid voor de periode 1997-1998 [3]
9
3.3 Energiegebruik in scholen 3.3.1 Kenmerken voor het energiegebruik in scholen [4] Schoolgebouwen verschillen in hun energiegebruik sterk van andere gebouwtypes. Gewoonlijk worden ze ‘s nachts, in de weekends en gedurende de schoolvakanties niet gebruikt. Verder worden ze gekenmerkt door de korte intervallen waarop ze daadwerkelijk worden gebruikt die afgewisseld worden met korte pauzes. Deze specifieke eigenschappen maken dat er speciale eisen worden gesteld aan de geïnstalleerde energiesystemen. Zo moeten de verwarmingsinstallaties in staat zijn de gebouwen op korte tijd te verwarmen. De verlichting dient aangepast te zijn voor de educatieve doeleinden en er dient een voldoende comfortniveau naar verluchting gehandhaafd te worden. Omdat scholen zeer diverse gebouwen en lokalen kunnen hebben werd deze studie gelimiteerd tot die gebouwen of gebouwonderdelen die typisch zijn voor het onderwijs. Zwembaden, keukens en andere specifieke gebouwen en apparaten werden niet in rekening gebracht bij het bepalen van de besparingsmaatregelen. De opdeling van de gebouwdelen die typisch zijn voor scholen gebeurde op volgende wijze: •
klassen (hieronder worden verschillende types klassen verstaan, gaande van gewone leslokalen tot labo’s);
•
gangen (deze bevatten zowel gewone gangen, trappenhallen, inkomhal,…);
•
eetzalen (hieronder is eveneens de oppervlakte van de keuken begrepen, doch de eigenlijke keukeninstallatie niet);
•
sportzaal (inclusief lokalen die als ontspannings- of bewegingsruimte dienst doen);
•
werkplaats;
•
andere (burelen, sanitair, administratieve ruimtes,…).
De kenmerken die het energiegebruik in de educatieve lokalen beïnvloeden zijn [4]: •
De periodes gedurende dewelke ze continu gebruikt worden zijn vrij kort, meestal ongeveer een uur. Tussen deze periodes kunnen langere periodes voorkomen waarin de lokalen niet worden gebruikt.
•
Gedurende de gebruiksperiodes worden ze gekenmerkt door een hoge bezettingsgraad.
•
De temperatuur in de lokalen mag niet te hoog zijn. ‘s Morgens dient bovendien vrij snel een voldoende hoge temperatuur te worden gehaald.
•
De verlichtingsniveaus moeten voldoende hoog zijn.
•
De ventilatie, die in Vlaamse lagere- en secundaire scholen quasi altijd op natuurlijke wijze gebeurt; uitzonderingen hierop kunnen voorkomen in technische werkruimtes of in sportaccommodaties.
•
De bezettingsgraad.
10
Variaties op deze gebruikskenmerken zullen de energiegebruiken van scholen in positieveof negatieve zin beïnvloeden. Deze specifieke gebruiken van elke school zullen eveneens de economische haalbaarheid van een aantal maatregelen bepalen.
3.3.2 Comforteisen voor schoolgebouwen Om aan een aantal behoeften naar gebruik te voldoen dient er voor gebouwen aan bepaalde minimale comforteisen te worden voldaan. In deze paragraaf worden enkel de eisen besproken die betrekking hebben op het energiegebruik. Voor schoolgebouwen zijn vooral de eisen inzake verlichting, verwarming en ventilatie van belang. •
Verlichting Bij de installatie van kunstverlichting moet rekening worden gehouden met een aantal randvoorwaarden waaraan deze minimaal moet voldoen. Deze randvoorwaarden zijn vertaald in eisen met betrekking tot het minimale verlichtingsniveau, luminantieverhoudingen, kleurweergave, kleurtemperatuur en maatregelen tegen verblinding door armaturen. Met betrekking tot het energiegebruik is vooral het minimale vereiste verlichtingsniveau belangrijk, dit bepaald immers hoeveel Watt/m² van een bepaald type verlichting geïnstalleerd dient te worden. Bij dit verlichtingsniveau dient een onderscheid gemaakt te worden tussen enerzijds lichtkwantiteit en lichtkwaliteit. De lichtkwantiteit wordt uitgedrukt in lux. Hieronder worden de minimale vereiste verlichtingsniveaus voor de verschillende gebouwdelen van scholen weergegeven, zoals die in de NBN norm worden aangegeven.
Tabel 3.1: Minimale lichtkwantiteit en geïnstalleerd vermogen vereist volgens gebouwdeel [5][6] Gebouwdeel Klassen Gangen Eetzaal Sportzaal Werkplaats Andere
Aanbevolen verlichtingsniveau 300 – 500 lux 100 – 150 lux 200 – 400 lux 300 – 600 lux 400 – 800 lux 200 – 400 lux
Minimale geïnstalleerd vermogen (W/m²) 7,5 – 12,5 2,5 – 4 5 – 10 7,5 – 15 10 – 20 5 – 10
Indien energiezuinige verlichting geïnstalleerd wordt dan bedraagt het minimale geïnstalleerde vermogen per 100 lux vereist verlichtingsniveau 2,5 W/m² [5]. Deze waarde impliceert dat er eveneens gebruik wordt gemaakt van spiegeloptiekarmaturen en elektronische ballasten. Het totale vermogen aan verlichting dat geplaatst moet worden om een voldoende lichtkwantiteit te verkrijgen wordt in bovenstaande tabel gegeven. Voor sportzalen is het verlichtingsniveau weergegeven indien ze niet professioneel wordt gebruikt.
11
•
Verwarming De ideale temperatuur per gebouwdeel is afhankelijk van de activiteiten die er in plaatsvinden. Lokalen voor zittende bezigheden hebben een hogere temperatuur nodig dan lokalen waarin men lichamelijk in beweging is. In tabel 3.2 worden de ideale verwarmingstemperaturen voor de diverse gebouwdelen weergegeven. Deze temperaturen zijn enkel nodig gedurende de gebruiksuren. Een efficiënte nachtverlaging tot 10 of 12 °C kan een belangrijke besparing opleveren. Tabel 3.2: Optimale temperatuur voor de verschillende zoneringen binnen een schoolgebouw [7] Gebouwdeel Optimale temperatuur Klassen 18-20 °C Gangen 12-15 °C Eetzaal 18-20 °C Sportzaal 12-15 °C Werkplaats 15-18 °C Andere 18-20 °C
•
Ventilatie De luchtkwantiteit moet 4 m³ per leerling bedragen; deze dient 4 maal per uur te worden ververst [8]. Voor de luchtkwaliteit is het belangrijk dat de lucht van buiten wordt aangetrokken door de ramen of door middel van ventilatoren. Bij de schoolgebouwen komt hoofdzakelijk natuurlijke ventilatie voor; bij de sportzalen en bij sommige technische werkruimtes wordt gebruik gemaakt van mechanische ventilatie.
12
4
Inventarisatie van de energiegegevens
4.1 Aanpak en toelichting enquête DIGO en het Gemeenschapsonderwijs verstrekten de adresgegevens van alle schoolgebouwen in Vlaanderen. Voor het schooljaar 1997-1998 betrof dit 2.523 basisscholen en 1.060 secundaire scholen. Binnen deze twee groepen werd de volgende indeling gebruikt: • basisonderwijs; • buitengewoon basisonderwijs; • algemeen secundair onderwijs; • beroeps-, technisch- en kunstonderwijs; • buitengewoon secundair onderwijs. In totaal werden 600 enquêtes naar de scholen verstuurd. Hiervan waren er 360 basisscholen en 240 secundaire scholen. Van de 600 verstuurde enquêtes werden er 106 teruggestuurd. Dit is 17% van de verstuurde enquêtes. De verdeling van de teruggestuurde enquêtes volgens onderwijsniveau is te zien in figuur 4.1. Bij het buitengewoon onderwijs was de respons op de enquête beduidend groter dan bij het gewoon onderwijs. Vooral de basisscholen hebben een lage respons gegeven. Telefonische opmerkingen waarom de enquête niet werd teruggestuurd waren het niet voorhanden zijn van de gevraagde gegevens, te technische vragen, overbezetting van het personeel, fusie van verschillende scholen,… 350
Aantal teruggestuurde t.o.v.het aantal verstuurde enquêtes
300
250
200
150
100
50
0 Basisonderw ijs
Buitengew oon Lager onderw ijs
Teruggestuurde enquêtes
Secundair onderw ijs
Buitengew oon secundair onderw ijs
Verstuurde enquêtes
Figuur 4.1: Aantal teruggestuurde enquêtes per onderwijsvorm
13
4.2 Karakteristieken van de schoolgebouwen in Vlaanderen In het schooljaar 1997-1998 waren in het voltijds basis- en secundair onderwijs in de Vlaamse Gemeenschap 3.583 scholen: hiervan waren er 2.523 basisscholen en 1.060 secundaire scholen. Het aantal leerlingen ingeschreven bij die scholen bedroeg 671.625 leerlingen in het basisonderwijs en 441.867 leerlingen in het secundair onderwijs [4]. Dit betekent gemiddeld 265 leerlingen per school bij de basisscholen en gemiddeld 417 leerlingen per secundaire school. De schoolvestigingen bestaan vaak uit verschillende gebouwen. Deze kunnen volledig los van elkaar staan of eventueel aanpalend zijn; vaak stammen ze uit een verschillende bouwperiode. Per school werden gemiddeld 3,3 verschillende gebouwen vastgesteld.
Verdeling bouw jaar van de schoolgebouw en volgens enquêtes [%]
De schoolgebouwen vertonen een grote spreiding naar ouderdom, zoals in figuur 4.2 is weergegeven. Vooral in de jaren 60 en 70 zijn veel nieuwe schoolgebouwen opgetrokken. 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% <1920
1920-1939
1940-1959
1960-1979
>1980
Bouw jaar van het gebouw
Figuur 4.2: Weergave van het procentuele aandeel van schoolgebouwen volgens bouwperiode (enquête) Voor het gemeenschapsonderwijs bedraagt de totale bruto oppervlakte van de scholen 3.557.000 m2 [9]. Dit is gemiddeld 21,74 m²/leerling. Bij het gesubsidieerd vrij en officieel onderwijs is de totale bruto oppervlakte 10.316.000 m² [8] of 10,86 m²/leerling. De totale bruto oppervlakte van de scholen bedraagt 13.873.000 m². Van deze oppervlakte behoort 41,3 % tot het basisonderwijs en 58,7% tot het secundair onderwijs. De verdeling van de totale oppervlakte voor schoolgebouwen naar onderwijsvorm wordt weergegeven in figuur 4.3.
14
Buitengew oon Secundair onderw ijs 3%
Basisonderw ijs 38%
Secundair Onderw ijs 56% Buitengew oon Lager onderw ijs 3%
Figuur 4.3: Procentuele verdeling van de totale oppervlakte van schoolgebouwen per onderwijsvorm De globaal gemiddelde oppervlakte die per leerling beschikbaar is bedraagt iets minder dan 12,5 m². Figuur 4.4 toont dat er belangrijke verschillen zijn tussen het basis- en het secundair onderwijs; ook het buitengewoon onderwijs heeft een grotere oppervlakte per leerling. 35
Gemiddelde oppervlakte per leerling [m ²/ll]
30 25 20 15 10 5 0 Basisonderw ijs
Buitengew oon Lager onderw ijs
Secundair Onderw ijs
Buitengew oon Secundair onderw ijs
Figuur 4.4: Gemiddelde oppervlakte per leerling volgens onderwijsvorm [8] [enquête]
De verdeling van de oppervlakte volgens functie is te zien in figuur 4.5. Bij beide onderwijsniveaus nemen de klaslokalen het grootste aandeel van de oppervlakte in. Bij de
15
secundaire scholen nemen ook de werkplaatsen (o.a. technische ateliers) een belangrijk aandeel van de oppervlakte in. Basisonderwijs
andere 10% werkplaats 4% sportzaal 7%
eetzaal 7% klassen 56%
gangen 16%
Secundair onderwijs
andere 10%
werkplaats 14%
klassen 47% sportzaal 8%
eetzaal 6%
gangen 15%
Figuur 4.5: Verdeling van de oppervlakte bij basis- en secundaire scholen [enquête] Bij de geënquêteerde scholen zijn er 43% die werken plannen in de nabije toekomst. Voor 17% van de scholen worden nieuwbouwprojecten gepland; 26% van de scholen zullen een modernisering doorvoeren. Voor de instellingen die behoren tot het vrij gesubsidieerd onderwijs en diegene die behoren tot het officieel gesubsidieerd onderwijs ziet de omvang van de geplande werken er uit als getoond in figuur 4.6. Voor de scholen behorend tot het Gemeenschapsonderwijs zijn er van de omvang van de geplande werken geen gegevens voorhanden.
16
Verdeling van het aantal vestigingsplaatsen w aar w erken zijn gepland [m ²]
45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% 0-200
200-399
400-599
600-799
800+
Gepland aantal m ² aan w erken Nieuw bouw
Modernisering
Figuur 4.6: Procentuele verdeling van het aantal vestigingsplaatsen met geplande werken of nieuwbouw van scholen behorend tot het gesubsidieerd onderwijs [8] 4.3 Het energiegebruik van scholen in Vlaanderen In deze paragraaf wordt het energiegebruik in scholen weergegeven. Volgende gegevens werden bekomen op basis van de enquêtes: • het energiegebruik per type onderwijs gespecificeerd volgens de energiedrager; • het energiegebruik per leerling per type van onderwijs; • de energiekosten per type onderwijs gespecificeerd naar energiedrager. Het energiegebruik kan in verschillende eenheden worden uitgedrukt. In de praktijk drukt men brandstoffen meestal uit in volume- en/of massa-eenheden terwijl elektriciteit uitgedrukt wordt in kWh. Om een duidelijk vergelijk tussen de verschillende energiedragers mogelijk te maken worden alle energiegebruiken omgezet naar GJ. In tabel 4.1 worden de omrekeningsfactoren die gebruikt worden voor de diverse energiedragers weergegeven. Voor de brandstofverbruiken werden de energiegegevens uit de enquêtes omgerekend naar een energiegebruik bij 2087 graaddagen 15/15 (een normaal jaar in Ukkel). Tabel 4.1: Omrekeningsfactoren gebruikt voor de verschillende energiedragers Energiedrager
Eenheid
Arm aardgas Rijk aardgas Huisbrandolie Stoom (stadsverwarming) Elektriciteit
Nm³ Nm³ l GJ kWh
Energie per eenheid (MJ) 32,92 (*) 38,85 (*) 36,78 (*) 1000 9,23 (**)
(*) onderste verbrandingswaarde (**)omgerekend naar primaire energie. Aangenomen rendement : 39%
17
Figuur 4.7 toont het totale energiegebruik per onderwijsniveau. Het totale geschatte energiegebruik genormaliseerd naar 2087 graaddagen voor de basis- en secundaire scholen bedraagt 8637 TJ; dit is 11% van het energiegebruik in de tertiaire sector. Bij omzetting naar primair energiegebruik wordt bij de basis- en secundaire scholen 9.637 TJ/jaar verbruikt. Voor de berekening van het totale energiegebruik bij de scholen werden gegevens uit de enquêtes en aanvullende cijfers van 1997-1998 [2] bijeengevoegd. Het verbruik van elke energiedrager per m² werd bepaald en dit werd vermenigvuldigd met het totaal aantal m² voor dat onderwijsniveau, zodat het totaal energiegebruik bekomen wordt.
2500
Pr im air e ne r gie ve r br uik (T J /jaa
2000
1500
A a rdgas S tookolie S toom Ele ktricite it
1000
500
0 Basis onderw ijs
Buitenge w oon La ger onde rw ijs
S ecundair onderw ijs
Buitenge w oon se cunda ir onderw ijs
Figuur 4.7: Totale energiegebruik per onderwijsniveau Het totale primaire energiegebruik per energiedrager voor de basis- en secundaire scholen samen is als volgt: - aardgas: 3.979 TJ/jaar - stookolie : 3.357 TJ/jaar - stoom : 74 TJ/jaar - elektriciteit: 2.227 TJ/jaar (rendement = 39%) Het energiegebruik per leerling is sterk verbonden met de beschikbare oppervlakte die per leerling beschikbaar is. De verbruiken per leerling worden in figuur 4.8 getoond. Deze gegevens zijn in feite een maat voor de energieintensiteit van het onderwijs. Scholen met een hoge energieintensiteit per leerling kunnen echter niet zomaar als niet energiezuinig worden beschouwd. Zo heeft het buitengewoon onderwijs een grotere oppervlakte per leerling nodig. Een betere maat voor de grootteorde van het energiegebruik van een school is het energiegebruik per m². Deze verbruiken voor de verschillende onderwijsniveaus worden weergegeven in figuur 4.9.
18
18 16
Specifiek prim air energiegebruik [GJ/leerling/jaar]
14 Aardgas
12
Stookolie 10
Stoom Elektriciteit
8 6 4 2 0 Basisonderw ijs
Buitengew oon Lager onderw ijs
Secundair onderw ijs
Buitengew oon secundair onderw ijs
Figuur 4.8: Energiegebruik per leerling volgens het onderwijsniveau
Specifiek prim air energiegebruik [GJ/m ² verw . vloeropp./jaar]
0,60
0,50
0,40
Aardgas Stookolie Stoom
0,30
Electriciteit 0,20
0,10
0,00 Basisonderw ijs Buitengew oon Lager onderw ijs
Secundair
Buso
Figuur 4.9: Energiegebruik van de verschillende onderwijsniveaus per m² Voor de berekening van het budget dat jaarlijks uitgegeven wordt aan energie werden de reële prijzen per energiedrager uit de enquête berekend. Hiervan werd het gewogen gemiddelde genomen. De volgende prijzen werden gehanteerd (incl. BTW): - Elektriciteit: 5,2 BEF per kWh - Aardgas: 289 BEF per GJ - Stookolie: 179 BEF per GJ - Stoom : 430 BEF per GJ De spreiding van de energiekosten per eenheid volgens het verbruik is in de figuren 4.10, 4.11 en 4.12 weergegeven.
19
10
9
8
Elektriciteitsprijs [BEF/kWh]
7
6
5
4
3
2
1
0 0
100
200
300
400
500
600
E le k t r ic it e it s v e rb ru ik [ M W h /ja a r]
Figuur 4.10: Gemiddelde elektriciteitsprijs per school (inclusief vaste kosten en incl. BTW) 700
600
Aardgasprijs [BEF/GJ]
500
400
300
200
100
0 0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
A a rd g a s v e r b ru ik [ G J /ja a r]
Figuur 4.11:
Gemiddelde aardgasprijs per school
250
Olieprijs [BEF/GJ]
200
150
100
50
0 0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
O lie v e rb r u ik [ l/ja a r]
Figuur 4.12: Gemiddelde olieprijs per school 20
Voor de onderscheiden onderwijsniveaus werd volgende werkwijze gebruikt om de energiekosten te bepalen. De elektriciteits- en brandstofkosten werden bepaald door de bedragen van de elektriciteitsen brandstoffacturen van elk onderwijsniveau op te tellen en vervolgens te delen door het totaal aantal kWh of GJ die deze bedragen vertegenwoordigen. Aldus verkrijgt men de gemiddelde elektriciteitsprijs in BEF/kWh en de gemiddelde brandstofprijs in BEF/GJ per onderwijsniveau. Deze getallen werden dan vermenigvuldigd met de gegevens uit figuur 4.7. De totale brandstofverbruiken uitgedrukt in BEF zijn inclusief 21% BTW. De totale geschatte kostprijs van energie voor het basis- en secundair onderwijs bedroeg in 1998 3,2 miljard BEF (figuur 4.13). Rekening houdend met het feit dat 1998 aanzienlijk warmer was dan een gemiddeld jaar (1906,5 in plaats van 2087 graaddagen) ligt het gemiddeld jaarbudget voor energie nog enkele honderden miljoenen franken hoger.
1800
1600
Energiekosten [MBEF/jaar]
1400
1200
Elektriciteit
1000
Stoom Stookolie 800
Aardgas
600
400
200
0 Basisonderwijs
Buitengewoon Lager onderwijs
Secundair onderwijs
Buitengewoon secundair onderwijs
Figuur 4.13: Totale kostprijs van het energiegebruik in Vlaanderen opgedeeld volgens onderwijstype
Het totale budget dat door de Vlaamse Gemeenschap besteed werd aan onderwijs bedroeg in 1998 246 miljard BEF. Hiervan ging het grootste deel naar personeelskosten, zijnde 173 miljard BEF. De werkingskosten voor het onderwijs bedroegen ongeveer 20 miljard BEF, waarvan dus 3 miljard BEF energiekosten [1]. In figuur 4.14 is de verdeling van de Vlaamse onderwijsbegroting weergegeven.
21
200 180
Begroting voor 1998 [miljard BEF]
160 140 120 100 80 Energie (3 miljard BEF)
60 40 20 0 Salarisse,n
Werking
Hoger onderw ijs
Investeringen
Andere
Uitgavencategorie
Figuur 4.14: Onderwijsbegroting voor 1998 per uitgavencategorie [2] 4.4 Energiebalans binnen één school Om de energiebalans samen te stellen moet per energiedrager worden nagegaan waarvoor de energie wordt gebruikt. Voor de bepaling van het REG-potentieel in volgend hoofdstuk werden de verdelingen gebruikt zoals weergegeven in tabel 4.2. Tabel 4.2: Energieprofiel van basis- en secundaire scholen [ 10]
Brandstofgebruik verwarming warm water andere Elektriciteitsgebruik verlichting circulatiepompen koelmeubelen ventilatie andere
Basisscholen
Secundaire scholen
100 % 0% 0%
90 % 8% 2%
73 % 10 % 6% 0% 11 %
72 % 12 % 6% 0% 10 %
22
5
Bepaling REG potentieel: methodiek
5.1 Algemeen Voor de bepaling van het besparingspotentieel worden de maatregelen in twee groepen opgedeeld. Enerzijds zijn er maatregelen die betrekking hebben op het elektriciteitsverbruik en anderzijds zijn er maatregelen die het brandstofverbruik beïnvloeden. De maatregelen binnen deze twee groepen hebben slechts in zeer beperkt mate invloed op elkaar en de invloed van maatregelen voor het elektriciteitsverbruik op die maatregelen die betrekking hebben op het brandstofverbruik worden dus niet gekwantificeerd. In de eerste fase wordt via een benchmark bekeken wat het totale potentieel is voor het brandstof- en elektriciteitsverbruik. Deze methode geeft geen uitsluitsel omtrent de verdeling van het besparingspotentieel over de verschillende maatregelen. Via de benchmarking op het energiegebruik worden wel alle factoren, dus ook eventueel onbekende factoren of factoren die niet via een enquête kunnen bevraagd worden, in rekening gebracht. Om deze benchmarking toe te passen worden correctiefactoren gebruikt om enkele klimaat- en gebouwafhankelijke invloeden te neutraliseren. In de tweede fase wordt vervolgens ingegaan op de kwantificering REG-maatregelen. Deze maatregelen werden gekozen omwille toepassing. Een aantal andere maatregelen (bv. wegwerken tochtstrippen,…) die hier niet besproken worden kunnen slechts uitvoeren van gedetailleerde energie-audits.
van de verschillende van hun uniforme van koudebruggen, worden bepaald na
Dat de som van het REG-potentieel van de verschillende maatregelen berekend in de tweede fase niet identiek is met deze verkregen uit de vergelijkende studie kan worden toegewezen aan verschillende factoren, zoals bijvoorbeeld gedragsmaatregelen, die in beide benaderingen niet in gelijke mate aan bod komen. 5.2 Selectie van de maatregelen Gezien scholen een aantal verschillende types van gebouwen en faciliteiten kunnen bevatten werd er bij deze studie niet naar gestreefd elke mogelijke besparingsmaatregel te berekenen. In de plaats daarvan concentreert dit rapport zich op besparingstechnieken die in veel schoolgebouwen kunnen worden toegepast. Bovendien werd voor die maatregelen gekozen die kwantificeerbaar zijn en die een substantiële besparing opleveren. De maatregelen die betrekking hebben op het brandstofverbruik werden onderverdeeld in: maatregelen die betrekking hebben op de gebouwschil, maatregelen die met bepaalde regelsystemen kunnen worden geïmplementeerd of maatregelen die invloed hebben op het rendement van de omzetting van de brandstof naar warmte. Bij het elektriciteitsverbruik worden enkel die maatregelen berekend die betrekking hebben op verlichting. Verlichting maakt het grootste deel van het elektriciteitsverbruik uit (zie tabel 4.2) en komt bovendien in alle scholen op een vrij uniforme wijze voor. Het
23
kwantificeren van het potentieel bij elektrische toestellen en pompen, is gezien de aard van deze studie, niet relevant. 5.3 Benchmarking 5.3.1 Inleiding Benchmarking van het energiegebruik bij schoolgebouwen is mogelijk omdat scholen vrij uniform gebruikt worden. Verder zijn ook de energieprocessen quasi gelijk. Bovendien geeft zulke vergelijking een goede afspiegeling van hoe de minder energiezuinige gebouwen zich verhouden tegenover de besten in de sector. Zomaar een benchmark uitvoeren op de reële brandstof- en elektriciteitsverbruiken zoals ze gefactureerd worden kan echter een vertekend beeld geven. Geen enkel gebouw is immers identiek en een gelijke toepassing van REG-maatregelen hoeft daarom geenszins te betekenen dat deze gebouwen evenveel energie zullen gebruiken. Toewijzen van een aantal correctiefactoren is daarom noodzakelijk. Deze worden in volgende paragrafen besproken. 5.3.2 Benchmarking voor brandstofverbruiken Het brandstofverbruik van de scholen gaat hoofdzakelijk naar de verwarming van de gebouwen. De hoeveelheid brandstof die een gebouw gebruikt om verwarmd te worden hangt af van een aantal factoren. Vooreerst zijn er de klimaatsgebonden factoren. Vooral de buitentemperatuur is van belang voor het energiegebruik van een gebouw. Om deze factor te neutraliseren worden de brandstofverbruiken gecorrigeerd voor graaddagen en omgerekend naar een energiegebruik bij 2.087 graaddagen 15/15. Dit is een normaal jaar in Ukkel. C klimaat =
graaddagen 1998 normaal graaddagen Ukkel 15/15
Ten tweede zijn er de ontwerpgebonden factoren. Deze worden vastgelegd door de functie en door de comfortniveaus die men wenst te behalen. Deze factoren kunnen niet worden beïnvloed tenzij men een volledig nieuw ontwerp voor een gebouw maakt. Naast het effect op het energiegebruik hebben deze ingrepen ook een belangrijke invloed op andere gebruiksniveaus. De ontwerpgebonden maatregelen worden derhalve niet in rekening gebracht bij de bepaling van het technisch potentieel. Wel dienen deze ontwerpgebonden factoren gecorrigeerd te worden bij een vergelijking tussen de energiegebruiken van de verschillende scholen. Bij het ontwerp is de gebouwvorm in belangrijke mate bepalend voor het energiegebruik: vooral de verhouding van het warmteverliesoppervlak tegenover het verwarmd volume van het gebouw is een belangrijke factor in het energiegebruik (zie figuur 5.1).
24
Figuur 5.1: Energiegebruik afhankelijk van compactheid van gebouwvorm, beide gebouwen hebben een gelijk bruto vloeroppervlak en gelijkaardige isolatie maar een afwijkend verliesoppervlak [11]
Om de verschillen in compactheid tussen de diverse schoolgebouwen niet mee te rekenen bij de bepaling van het besparingspotentieel wordt een correctiefactor ingevoerd. Deze correctiefactor is een dimensieloos getal en wordt voor een referentiegebouw gelijk gesteld aan 1. Dit wil zeggen dat voor dit gebouw het brandstofgebruik gelijk is aan 100%. Bij dit gebouw is de verhouding van het verliesoppervlak tegenover het volume gelijk aan 0,5. Deze correctiefactor mag dus niet gebruikt worden om het absolute besparingspotentieel te bepalen maar dient slechts om de invloed van de gebouwvorm uit te schakelen. De correctiefactor, afhankelijk van de gebouwvorm, die doorgerekend wordt bij elk gebouw, wordt als volgt berekend: A 50 + 100 0ref Vref Cgebouwvorm = A 50 + 100 0 V Deze formule is de vergelijking van de rechte zoals getoond in figuur 5.1. De invloed van de oriëntatie van een gebouw op het energiegebruik is slechts van dermate kleine invloed op het energiegebruik dat hiervoor geen correctie wordt toegepast. Deze invloed wordt weergegeven in figuur 5.2.
25
100%
75%
50%
25%
0% noord
oost
zuid
w est
Oriëntatie gevel
Figuur 5.2: Invloed oriëntatie op het energiegebruik [ 11]2
Ten derde hebben de operationeel gebonden factoren hun invloed op het energiegebruik van een gebouw. Zo wordt een school gedurende een beperkte tijd gebruikt, is er voor een bepaalde functie een zeker comfortniveau inzake verlichting en verwarming vereist, enz. Het energiegebruik beïnvloed door deze factoren kan gereduceerd worden door invoeren van bepaalde regelmogelijkheden die beter bij de functiebehoeften van het gebouw aansluiten of door aanpassing van bepaalde gedragsmaatregelen. Deze factoren op het energiegebruik kunnen ten dele opgevangen worden door REG-maatregelen, maar zijn ook gedeeltelijk noodzakelijk voor de functionering van een gebouw. Zo dient een klaslokaal verwarmd te zijn tijdens de uren waarop leerlingen aanwezig zijn. Om de invloed op de gebruiksduur van een gebouw te corrigeren wordt hiervoor opnieuw een correctiefactor ingevoerd. Als standaard voor de gebruikstijd van een school wordt verondersteld dat er les wordt gegeven tussen 8.30 en 16.00 uur en dit gedurende 180 schooldagen per jaar. De gebruikstijd van de verwarming bedraagt dan 1450 uur per jaar De correctiefactor ziet er als volgt uit: 1450 Cgebruikstijd = werkelijke gebruikstijd
Tenslotte zijn er de technologieafhankelijke factoren. Deze factoren hebben betrekking op de toepassing van bepaalde REG-maatregelen: verbeteren is mogelijk door de implementatie van energiezuinige materialen of energiezuinige technieken. De verschillen in toepassingen van deze technieken geven eveneens een verschil in het energiegebruik van
2
Deze waarden gelden voor een vrijstaand rechthoekig gebouw waarvan de gevel langs de entreezijde als uitgangspunt werd gekozen
26
een gebouw. Het besparingspotentieel op deze maatregelen wordt doorgerekend in volgende paragraaf. Na het doorvoeren van de gedefinieerde correctiefactoren is het verschil in brandstofverbruik terug te brengen op het al dan niet toepassen van REG-maatregelen (zowel technische als organisatorische). Het gestandaardiseerde brandstofverbruik wordt dan als volgt berekend: Brandstof gecorrigeerd = reeël brandstofverbruik × C klimaat × C gebouwvorm × C gebruiksti jd Op deze gecorrigeerde brandstofverbruiken wordt een benchmark toegepast. Gezien er teveel onbekende factoren zijn die een invloed hebben op het brandstofverbruik (openstellen van de ramen, kieren, regelsysteem dat slechts gedeeltelijk werkt), wordt deze vergelijking niet toegepast op een berekend ideaal gebouw. Als normgebruik wordt het deciel genomen, te beginnen bij die school met het laagste gestandaardiseerde energiegebruik. Dit wil zeggen dat 10% van de scholen een lager brandstofverbruik heeft dan de norm die wordt vooropgesteld. Het besparingspotentieel wordt enkel berekend uit de brandstofverbruiken van die scholen die meer gebruiken dan de norm, zijnde 90% van de scholen. 5.3.3 Benchmarking van elektriciteitsverbruik Voor de bepaling van het besparingspotentieel op elektriciteit wordt enkel het potentieel op de verlichting berekend omdat dit het grootste deel uitmaakt van het elektriciteitsverbruik in een school. Het gebruik van de verlichting wordt beïnvloed door een aantal factoren. Om aan een bepaalde lichtvraag te voldoen dient een voldoende vermogen aan kunstverlichting geïnstalleerd te worden. Dit vermogen hangt af van het type lamp dat gebruikt wordt. Zo geeft TL-verlichting meer lumen/Watt dan gloeilampen. Een tweede factor die invloed heeft op het elektriciteitsverbruik van verlichting is het aantal uren dat de lampen branden. Voor de bepaling van het potentieel op het aanwezige vermogen aan verlichting wordt verondersteld dat energiezuinige verlichting een verlichtingssterkte van 100 lux per geïnstalleerd vermogen van 2,5 W/m² levert [5]. Uit de enquête blijkt dat bij een aantal scholen geen voldoende verlichtingssterkte wordt gehaald door een te klein aantal lampen. Dit ‘negatieve’ potentieel wordt bij het totale potentieel bijgeteld. Een meergebruik bij deze scholen betekent immers een belangrijke comfortverbetering. Voor het gevraagde verlichtingsniveau worden de normen zoals besproken in paragraaf 3.2.2 gebruikt. Het geïnstalleerd vermogen aan energiezuinige verlichting dat nodig is om deze normen te halen is weergegeven in tabel 3.1. Om het potentieel te bepalen op een inperking van het aantal branduren van de lampen dient vooreerst gekeken te worden naar de maximale tijd dat de gebouwen worden gebruikt. Deze maximale brandtijd wordt berekend voor een school waar les wordt gegeven gedurende 180 dagen per jaar. De lesuren zijn van 8.30 tot 12.00 uur en van 13.15 tot 16.00 uur, op maandag, dinsdag, donderdag en vrijdag. Op woensdag wordt enkel in de voormiddag les gegeven. Deze lesuren worden, zowel in de voormiddag als in de namiddag, onderbroken 27
met een pauze van 10 minuten. Dit geeft dat de verlichting, indien deze enkel wordt gebruikt gedurende de lestijden, maximaal 960 uur per jaar kan branden. Voor de periode van 15 mei tot eind juni en van begin september tot half oktober wordt verondersteld dat de lichten slechts gedurende de helft van de lestijd dienen te branden. Dit levert een vermindering op van het aantal branduren met 180 uur. De verlichting dient op jaarbasis dus slechts 780 uur te branden. Deze schatting is vrij conservatief en houdt slechts in beperkte mate rekening met regelmogelijkheden zoals bijvoorbeeld dimschakeling. Voor scholen die afwijken van het gebruikspatroon zoals in voorgaande paragraaf geschetst, zoals bijvoorbeeld scholen met een internaat of avondonderwijs, wordt een correctiefactor op de gebruiksduur ingevoerd die evenredig is aan die afwijking. Voor activiteiten die ‘s avonds plaatshebben wordt de brandtijd van de verlichting gelijk gesteld aan de duur van die activiteiten. Het totale besparingspotentieel is het verschil tussen het huidige gebruik van de verlichting en het gebruik indien de school een aanwezig vermogen aan verlichting heeft zoals in tabel 3.1 getoond gecombineerd met de hierboven berekende brandtijd van 780 uur per jaar.
5.4 Berekening van de afzonderlijke maatregelen 5.4.1 Algemeen Bij de berekening van de afzonderlijke maatregelen wordt eerst het potentieel per afzonderlijke maatregel bepaald. Daarna wordt gekeken welke invloed de verschillende maatregelen op elkaar hebben in verband met het besparingspotentieel. De maatregelen die worden doorgerekend zijn: -
Isolatiemaatregelen: • Dakisolatie • Vloerisolatie • Muurisolatie • Dubbel glas
-
Temperatuurregeling (nacht- en weekendverlaging)
-
Vervanging van ketels
-
Verlichting: • Relighting • Regelmogelijkheden
Het potentieel verkregen bij de berekening van deze verschillende maatregelen stemt niet steeds overeen met het potentieel zoals berekend in de vorige paragraaf. De berekening van de aparte maatregelen houdt immers geen rekening met een aantal gebruiksfactoren. Ook
28
worden een aantal kleinere of moeilijk te kwantificeren maatregelen, zoals tochtstrippen, regeling van pompen,… niet doorgerekend bij deze methode. Voor de berekening van het potentieel van de separate maatregelen werd eerst het potentieel voor deze maatregel van elke school uit de enquête afzonderlijk berekend. Vervolgens werd de som van het potentieel van elke school (uitgedrukt in GJ) gedeeld door het totale brandstofgebruik van de betreffende scholen, wat resulteerde in het totaal potentieel. 5.4.2 Brandstof Temperatuursregeling (Nacht- en weekendverlaging) Schoolgebouwen worden in normale omstandigheden niet of nauwelijks gebruikt gedurende de nacht en de weekends. Gedurende deze periodes is niet dezelfde temperatuur vereist als tijdens de normale gebruikstijd. Door de temperatuur gedurende de nacht, de weekends en in de vakanties meer te laten dalen kan een belangrijke besparing op het brandstofverbruik worden bekomen. Gedurende deze periodes zijn er geen ventilatieverliezen. Bij de berekening worden enkel de warmteverliezen door transmissie in rekening gebracht. De berekening zoals hieronder uitgevoerd houdt enkel rekening met de huidige situatie. Maatregelen die nog uitgevoerd kunnen worden zullen uiteraard de energiebesparing op deze maatregel in belangrijke mate beïnvloeden. Om het besparingspotentieel van nachtverlaging te berekenen wordt eerst bepaald hoeveel energie kan worden bespaard indien de temperatuur gedurende de nacht en weekends met 1 °C zou dalen. Dit wordt met volgende formule berekend: EB -1°C =
EVgebouwschil × t verl. 1 × (Ti − Tout ) × t stookseizoen η
waarbij EB -1°C
= energiebesparing indien de temperatuur gedurende de nacht en de weekends met één graad wordt verlaagd (GJ/jaar) EVgebouwschil = het totale energieverlies van de gebouwschil zoals berekend bij de maatregelen voor de gebouwschil (GJ/jaar) t verl. = de tijd gedurende dewelke er nachtverlaging kan worden toegepast (uur/jaar) t stookseizoen = de gehele duur van het stookseizoen = 273×24 uur Ti = de gemiddelde binnentemperatuur van de school over het gehele stookseizoen (°C) Tout = de gemiddelde buitentemperatuur tijdens het stookseizoen (= 8 °C) = het jaarrendement van de huidig geïnstalleerde ketels η voor deze school
29
De totale besparing op nachtverlaging voor één school is dan : EBnachtverlaging = EB-1°C × (Ti - Topt. ) waarbij EB nachtverlaging = de energiebesparing bij een school indien een
Topt.
optimale temperatuurverlaging wordt toegepast buiten de eigenlijke gebruiksuren (GJ/jaar) = de temperatuur gedurende de nacht, de weekends en de vakanties bij optimale verlaging van de temperatuur (= 10 °C).
Ketels Tijdig vervangen van oude ketels en een goede afstelling kunnen een belangrijke energiebesparing opleveren. De belangrijkste verliezen die in een ketel optreden zijn de volgende: - Rookgasverliezen. Deze bestaan enerzijds uit de latente en de voelbare warmte en worden geminimaliseerd door de gassen zo veel mogelijk af te koelen. Bij condensatieketels worden de verliezen praktisch tot nul herleid. De gemiddelde rookgasverliezen volgens de ouderdom van de ketels zijn als volgt voor conventionele ketels: Tabel 5.1 Rookgasverliezen bij ketels volgens bouwjaar Bouwjaar ketel < 1970 1970-1979 1980 – 1985 > 1985
-
Rookgasverliezen (%) 17 15 13 10
Stilstandverliezen. Het water in de ketel heeft een hogere temperatuur dan de omgeving. Wanneer de ketel geen warmte hoeft te leveren gaat dus ook warmte verloren. De stilstandverliezen hangen enerzijds af van de grootte van de ketel en anderzijds van de ouderdom. De stilstandverliezen worden weergegeven in figuur 5.3.
30
Stilstandverliezen
Ketelvermogen
A: Verwarmingsketel voor vaste brandstoffen, omgeschakeld naar oliestook B: Omschakelbare ketel voor bedrijf met aangeblazen olie- of gasbrander C: Verwarmingsketel voor olie- of gasstook met aangeblazen brander D: Verwarmingsketel met atmosferische gasbrander
Figuur 5.3: Stilstandverliezen volgens vermogen van de ketel [ 13] -
De convectie- en stralingsverliezen. De gemiddelde stralingsverliezen zijn volgens de Duitse norm VDI 3808 gelijk aan 1,3 tot 1,5 maal de stilstandverliezen [13].
Om de mogelijk energiebesparing op de ketels te berekenen wordt eerst het gemiddelde jaarrendement van de verschillende types ketels bepaald. Hierbij wordt rekening gehouden met het vermogen en de leeftijd van de ketel. De berekening van de jaarrendementen van de ketels gebeurt met volgende formule: η jaar =
ηno min aal 1 − 1 × q b + 1 b
waarbij η no min aal
= het nominaal rendement = 1 - rookgasverliezen – stralingsverliezen
b
= aantal branderuren gedeeld door het aantal uren per jaar (8760)
qb
= de stilstandsverliezen. Voor de berekening van de stilstandsverliezen werd een vaste temperatuur (80 °C) van het ketelwater genomen voor de ketels met een bouwjaar vóór 1980. Voor ketels gebouwd na 1980 werd genomen dat de temperatuur verlaagd wordt tot 50°C. De waarden voor deze verliezen werden uit figuur 5.3 gehaald
Berekening van de jaarrendementen voor de verschillende types ketels volgens ouderdom en vermogen geeft volgende figuur:
31
110% 105%
Jaarrendement
100% 95% <1970
90%
1970-1979
85%
1980-1985 80%
>1985
75%
HR-ketel
70%
Cond.
65% <100
100-300
301-500
501-700
701-1000
>1000
Verm ogen van de ketel(kW)
Figuur 5.4: Jaarrendement van enkele types ketels volgens ouderdom en vermogen
Gebouwschil Een groot deel van de warmte die dient om de binnentemperatuur van een gebouw op peil te houden gaat verloren via transmissieverliezen door de gebouwschil. Het aanbrengen van beter isolerende materialen kan deze verliezen beperken. In deze studie wordt isolatie van vloeren, muren en daken besproken. Verder wordt berekend hoeveel energie kan bespaard worden bij de verdere implementatie van dubbel glas. Voor de berekeningen wordt eerst berekend hoeveel warmte door het betreffende gebouwonderdeel verloren gaat met de huidige isolatie. Vervolgens wordt berekend hoeveel warmte verloren zou gaan indien goede isolatie zou worden aangebracht. Het verschil tussen beiden geeft het potentieel voor die school aan. Voor elke school worden dezelfde warmtedoorgangscoëfficiënten gebruikt voor een gebouwdeel met en zonder isolatie. Deze waarden worden in tabel 5.2 weergegeven. Tabel 5.2: k-waarden voor de verschillende bouwdelen met of zonder isolatie[ 14][11] Gebouwonderdeel vloer buitenmuur dak glas
k-waarden zonder isolatie met isolatie 2,1 1,2 1,3 0,6 1,7 0,6 enkel glas dubbel glas 5,2 2,9
Het energieverlies door het betreffende gebouwonderdeel (muren, vloeren, daken of vensters) met de huidige isolatie:
32
EVhuidig =
k huidig × A × (Ti − Tout ) × (aantal stookdagen × 24 × 3600) η
waarbij EVhuidig
= het energieverlies bij de huidige situatie (GJ/jaar)
[k isolatie × A isolatie ] + [k gn isolatie × A gn isolati e ] k huidig
A totaal
=
A Ti
= de oppervlakte van het gebouwonderdeel (m²) = de gemiddelde berekende binnentemperatuur tijdens het stookseizoen (°C) Tout = de gemiddelde buitentemperatuur tijdens het stookseizoen(= 8 °C) aantal stookdagen = 273 dagen η = het jaarrendement van de huidig geïnstalleerde ketels voor deze school Bij volledige isolatie van het gebouwonderdeel is het energieverlies: EVisolatie =
k isolatie × A × (Ti − Tout ) × (aantal stookdagen × 24 × 3600) η
Het verschil tussen EVisolatie en EVhuidig is het potentieel bij volledige isolatie van dat gebouwdeel. Opgemerkt wordt dat voor de oppervlakte van de vloer slechts één derde van de werkelijke oppervlakte genomen wordt [15]. Dit komt doordat de warmteuitwisseling tussen de vloer en de grond verschilt van de warmteuitwisseling met de lucht. 5.4.3 Elektriciteit Relighting Voor de berekening van de elektriciteitsbesparing die kan bereikt worden door het plaatsen van energiezuinige lampen werd op volgende manier te werk gegaan: - Eerst werd op basis van de enquêtegegevens bepaald hoe groot het geïnstalleerde vermogen aan verlichting is bij de diverse gebouwonderdelen. Dit werd voor elke school apart bekeken. - Ten tweede werd uit de enquêtegegevens berekend hoeveel elektriciteit wordt gebruikt met de huidige verlichting; dit is 73% van het totale elektriciteitsverbruik. Op basis hiervan kon per school worden bepaald welke de gemiddelde gebruiksduur van de verlichting is. - In een volgende fase werd berekend hoeveel vermogen aan verlichting zou kunnen uitgespaard worden indien overal energiezuinige verlichting zou worden geïmplementeerd. Belangrijk bij deze berekening is dat bij die scholen waar een zeer laag verlichtingsniveau aanwezig is, het vermogen na relighting groter zal 33
-
zijn dan in de huidige situatie. Dat betekent dat voor die scholen er een negatief potentieel aanwezig is. Dit negatief potentieel werd eveneens in het totale potentieel opgenomen. Het technische potentieel voor relighting werd dan bepaald door het vermogen aan verlichting dat kan worden uitgespaard te vermenigvuldigen met het huidig aantal branduren van de verlichting. Bij de berekening van de relighting werd dus geen rekening gehouden met een verminderde brandduur.
Om de besparingen die op de verschillende types verlichting kunnen worden bereikt te kunnen bereken werden volgende besparingspercentages gebruikt [5][6]: - Spaarlampen in plaats van gloeilampen: 75% - Hoogfrequente lampen t.o.v. gewone TL-verlichting (36 mm lampen met klassieke voorschakelapparatuur) : 10% - Elektronische voorschakelapparaten: 20% - Spiegeloptiekarmaturen: 15% Als referentiewaarde voor een energiezuinige verlichting wordt een vermogen van 2,5 W/m² per 100 lux genomen [5] Regelmogelijkheden Klasgebouwen worden over het algemeen gekenmerkt door een hoog natuurlijk lichtgehalte. Bovendien worden ze vooral gebruikt tussen 8.00 en 16.00 uur. Het is dus zelden nodig dat de volledige geïnstalleerde verlichtingssterkte aan kunstlicht nodig is om een voldoende verlichtingsniveau te bereiken. Schakelmogelijkheden kunnen door dimming of uitschakelen van de verlichting belangrijke besparingen opleveren.
Voor scholen zijn de volgende energie-efficiënte schakelmogelijkheden mogelijk: -
Aanwezigheidsdetectie: deze schakelt de verlichting automatisch uit als niemand meer aanwezig is in het lokaal. Veegschakeling: deze schakeling kan geprogrammeerd worden volgens het gebruikspatroon van het gebouw. Daglichtafhankelijke regeling: deze brengt de hoeveelheid kunstlicht terug wanneer er voldoende daglicht aanwezig is.
Het technisch potentieel voor de schakelmogelijkheden werd tezamen doorgerekend. Het apart doorrekenen van de effecten van de verschillende mogelijkheden dient gevalspecifiek te gebeuren. Bovendien worden deze maatregelen vaak samen toegepast. Om de effecten op het elektriciteitsverbruik te berekenen werd voor de verschillende scholen bepaald hoeveel de gemiddelde gebruiksduur van de verlichting bedraagt, deze gebruiksduur werd berekend door 73% van het elektriciteitsgebruik te delen door het geïnstalleerd vermogen aan lampen. Vervolgens werd bekeken hoeveel die zou verminderen indien efficiënte regelmogelijkheden zouden worden geplaatst. Dit verschil werd vermenigvuldigd met het aanwezige verlichtingsniveau.
34
6
Technisch potentieel
6.1 Totale besparingspotentieel Voor de bepaling van het totale potentieel via benchmarking kwamen bij de basisscholen 34 en bij de secundaire scholen 39 enquêtes in aanmerking die zeer volledig en correct werden ingevuld. Bovendien werd bij deze methodiek enkel rekening gehouden met de bestaande situatie. Eventuele nieuwbouw of verbouwingswerken die gepland zijn werden niet in rekening gebracht. 6.1.1 Basisscholen De gecorrigeerde brandstofverbruiken voor de basisscholen zijn weergegeven in figuur 6.1. Het laagste deciel aan brandstofverbruik bij deze groep bedraagt 0,11 GJ/m³. Het gemiddelde gecorrigeerde brandstofverbruik van de basisscholen is 0,17 GJ/m³. De groep basisscholen waarop de benchmarking gebeurde, vertegenwoordigt een totaal van 6.127 leerlingen (≈1% van het aantal leerlingen in basisscholen).
Gecorrigeerd brandstofverbruik [GJ/m ³]
0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
Basisscholen
Figuur 6.1: Gecorrigeerde verbruiken van de basisscholen Wordt het gecorrigeerd brandstofverbruik nu terug omgezet naar het reëel brandstofverbruik dan ontstaat figuur 6.2. Dit reëel brandstofverbruik is wel nog gecorrigeerd naar het aantal graaddagen, gezien de studie het besparingspotentieel voor de scholen over de verschillende jaren wil weergeven en niet specifiek voor 1998. De benchmarking gebeurt nu door het brandstofverbruik boven de tiende percentiel lijn te delen door het totaal gecorrigeerde brandstofverbruik. Het totale technische besparingspotentieel van de brandstoffen bedraagt ongeveer 38%.
35
0,45 0,4 Reëel brandstofverbruik [GJ/m³]
0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
Basisscholen
Figuur 6.2: Brandstofverbruik bij de basisscholen en genormaliseerde deciellijn Voor het elektriciteitsverbruik bij de basisscholen wordt in figuur 6.3 weergegeven hoeveel kWh/m² jaarlijks wordt gebruikt. Het gemiddeld elektriciteitsverbruik bij de basisscholen is 21,7 kWh per m² per jaar.
Elektriciteitsverbruik [kWh/m ²/jaar]
60
50
40
30
20
10
33
31
29
27
25
23
21
19
17
15
13
11
9
7
5
3
1
0 Basisscholen
Figuur 6.3: Elektriciteitsverbruik per m² bij de basisscholen Het aantal kWh/m² dat kan bespaard worden bij de verlichting wordt gegeven in figuur 6.4. De elektriciteit die kan bespaard worden heeft zowel betrekking op relightingsmaatregelen als op gedragsmaatregelen. Een aantal scholen scoort een globaal potentieel op elektriciteit 36
dat negatief is. Dit komt doordat de aanwezige verlichting onvoldoende is dat zelfs indien nieuwe belichting met optimale regelmogelijkheden zou worden aangebracht het elektriciteitsverbruik van die school toch nog zou stijgen. Dit brengt natuurlijk wel een belangrijke (soms ‘noodzakelijke’) comfortverbetering met zich mee. Het gemiddeld aantal kWh dat kan bespaard worden is 8,4 kWh per m². Dit geeft een totale besparing van 39% op het elektriciteitsverbruik.
Mogelijke besparing op verlichting per m ² (kWh/jaar)
35 30 25 20 15 10 5 0 1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
-5 -10 Basisscholen
Figuur 6.4: Mogelijke besparing op de verlichting bij basisscholen
6.1.2 Secundaire scholen Het gecorrigeerd brandstofverbruik van de secundaire scholen is weergegeven in figuur 6.5. Het tiende percentiel dat als basis genomen werd bedraagt hier 0,095 GJ/m³. De groep waarop het potentieel werd berekend vertegenwoordigt 13.849 leerlingen (≈ 3% van het totaal aantal leerlingen); hiervan volgen er 5.657 ASO, 4643 technisch-, kunst- of beroepsonderwijs en 1219 buitengewoon onderwijs. Het gemiddeld gewogen gecorrigeerd brandstofverbruik is 0,16 GJ/m³.
37
Gecorrigeerd brandstofverbruik [GJ/m³/jaar]
0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
Secundaire scholen
Figuur 6.5: Gecorrigeerd brandstofverbruik bij de secundaire scholen Figuur 6.6 geeft het brandstofverbruik enkel gecorrigeerd voor graaddagen weer. Het totale besparingspotentieel voor de secundaire scholen bedraagt 36 % van het brandstofverbruik.
0,45
Reeël Brandstofverbruik [GJ/m ³]
0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
Secundaire Scholen
Figuur 6.6: Brandstofverbruik bij de secundaire scholen en genormaliseerde deciellijn
Het aantal kWh per m² per jaar dat wordt gebruikt bij de secundaire scholen is weergegeven in figuur 6.7, gemiddeld bedraagt dit 21,6 kWh per jaar per m². 38
Ele k tric ite its ge bruik [k Wh/m ²/jaar]
70 60 50 40 30 20 10 0 1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
S e c undaire s c hole n
Figuur 6.7: Elektriciteitsverbruik per m² bij secundaire scholen Voor elektriciteit ziet het aantal kWh dat kan bespaard worden per m² er als volgt uit: 40
Mogelijke besparing per m² (kWh)
35 30 25 20 15 10 5 0 -5
1
3
5
7
9
11
13
15
17
19
21
23
25
27
29
31
33
35
37
39
-10 Secundaire Scholen
Figuur 6.8: Mogelijke elektriciteitsbesparing op verlichting bij secundaire scholen
Het gemiddeld aantal kWh dat kan bespaard worden is 9,8 kWh per m² vloeroppervlak. Het besparingspotentieel op de verlichting is dan 45 % van het elektriciteitsverbruik.
39
6.1.3 Technisch potentieel Bij de basisscholen kan 38% op het brandstofverbruik worden bespaard. De totale besparing op het brandstofverbruik bedraagt 1270 TJ. Bij de secundaire scholen kan 36% bespaard worden op het brandstofverbruik, wat een besparing van 1460 TJ betekent. Bij de basis- en secundaire scholen kan dus in totaal 2730 TJ worden bespaard op een totaal verbruik van 7410 TJ. Op de verlichting kan bij de basisscholen een besparing van 39% op het elektriciteitsverbruik worden gerealiseerd. Dit betekent een totaal van 44 GWh Bij de secundaire scholen kan 45% op het elektriciteitsverbruik worden bespaard, dit is gelijk aan 77 GWh of 280 TJ. Op elektriciteit kan voor de basis- en secundaire scholen dus in totaal voor 121 GWh aan elektriciteit worden bespaard op een totaal verbruik van 290 GWh.
40
6.2 Besparingspotentieel isolatiemaatregelen In deze paragraaf worden de REG-maatregelen voor het basis- en secundair onderwijs apart berekend. Voor de diverse maatregelen wordt ook aangegeven welke de verspreidingsgraad reeds is. Verder worden bij de diverse maatregelen nog een aantal aanvullende gegevens (o.a. toepassingsgraad, bouwjaar,…) uit de enquête gegeven die nodig zijn bij de bepaling van het REG-potentieel.
6.2.1 Besparingspotentieel isolatiemaatregelen Figuur 6.9 geeft de verspreidingsgraad weer van de maatregelen voor isolatie. Deze verspreidingsgraad is een gewogen gemiddelde volgens de oppervlakte (glas, muur, vloer respectievelijk dak) van de scholen.
Isolatiem aatregel
dubbel glas
muurisolatie
Vloerisolatie
Dakisolatie
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
Verspreidingsgraad Secundaire scholen
Basisscholen
Figuur 6.9: Verspreidingsgraad van isolatie en dubbel glas De warmte die doorheen de gebouwschil gaat via transmissie is voor een groot deel verantwoordelijk voor het brandstofverbruik. Verder gaat een deel van de warmte die aan een gebouw wordt toegevoerd verloren via ventilatie en tochtverliezen. In figuur 6.10 en figuur 6.11 wordt voor de basis- en secundaire scholen getoond hoeveel procent van de warmte door de verschillende gebouwdelen gaat bij de huidige stand van zaken en hoeveel warmte van het huidige brandstofverbruik slechts zou verloren gaan indien de verschillende gebouwdelen zouden geïsoleerd worden zoals besproken in vorig hoofdstuk. Met de huidige isolatie gaat bij de basisscholen 58% van de warmte via transmissie doorheen de gebouwschil en voor de secundaire scholen is dit 49%. Het percentage van brandstof hiervoor nodig is groter dan 58 en respectievelijk 49% gezien de ketelverliezen die optreden bij het opwekken van die warmte.
41
Indien overal voldoende isolatie zou worden aangebracht dan zou slechts 36% van de huidig opgewekte warmte doorheen de gebouwschil verloren gaan bij de basisscholen. Bij de secundaire scholen is dit 34 %. 30
Procentueel aandeel van de warmte die verloren gaat [%]
27
25
20
20
16 15
10 7
8
8
5
5
4
0 Daken
Vloeren
Muren
Beglazing
Isolatiemaatregel huidige toestand
100% isolatie
Figuur 6.10: Procentueel aandeel van de opgewekte warmte die doorheen de gebouwschil verloren gaat bij basisscholen
Procentueel aandeel van de warmte die verloren gaat [%]
30
25
25
20
19
15 12 10 6
7
7 4
5
4
0 Daken
Vloeren
Muren
Beglazing
Isolatiemaatregel huidige toestand
100% isolatie
Figuur 6.11: Procentueel aandeel van de opgewekte warmte die doorheen de gebouwschil verloren gaat bij secundaire scholen
42
Het totale technisch potentieel dat bekomen wordt indien de maatregelen inzake isolatie overal zouden worden toegepast wordt weergegeven in figuur 6.12 voor de basisscholen en figuur 6.13 voor de secundaire scholen. Eerst werd berekend hoeveel de besparing zou zijn indien enkel de maatregel met betrekking tot isolatie zou worden doorgevoerd, dus met de huidige ketels en de temperatuurverlaging zoals die nu wordt toegepast. Vervolgens werd eveneens gekeken hoe groot het besparingspotentieel van de isolatiemaatregelen zou zijn indien eveneens energiezuinige ketels zouden worden geplaatst. Ten derde werd nagegaan in hoeverre de besparing daalt, indien zowel energiezuinige ketels als een efficiënte nachtverlaging worden toegepast. 10%
Besparingspotentieel [%]
9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% Dakisolatie
Vloerisolatie
Huidige ketels
muurisolatie
Energiezuinige ketels
dubbel glas
Energiezuinige ketels & nachtverlaging
Figuur 6.12: Besparingspotentieel bij de basisscholen van de diverse REG-maatregelen voor isolatie 10%
Besparingspotentieel [%]
9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% 0% Dakisolatie Huidige ketels
Vloerisolatie Energiezuinige ketels
muurisolatie
dubbel glas
Energiezuinige ketels & nachtverlaging
Figuur 6.13: Besparingspotentieel bij de secundaire scholen van de diverse REGmaatregelen voor isolatie 43
Door toepassen van isolatie kan bij de basisscholen een besparing op het huidig brandstofgebruik worden gerealiseerd van ongeveer 23 %. Bij de secundaire scholen is dit 19 %. Wordt dit gecombineerd met een vervanging van de bestaande conventionele ketels door HR- en condenserende ketels dan is het besparingspotentieel nog 21% bij de basisscholen en 17% bij de secundaire scholen. Bij deze berekening werden voor scholen die stookolie gebruiken alle ketels vervangen door HR-ketels (met optimaz label). De scholen die op aardgas stoken werden allen voorzien van condenserende ketels voor de basisketels en ketels met HR+-label voor de andere ketels. Wordt samen met de toepassing van isolatie en de vervanging van ketels eveneens een efficiënte nachtverlaging toegepast dan is het totale technische besparingspotentieel voor de isolatie maatregelen 19% respectievelijk 16 %. De procentuele afname van het besparingspotentieel van de maatregelen voor isolatie bij combinatie met andere REGmaatregelen wordt weergegeven in figuur 6.14.
Huidige ketels
Energiezuinige ketels
Energiezuinige ketels en nachtverlaging
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Figuur 6.14: Procentuele afname van het besparingspotentieel op isolatie indien gecombineerd met andere REG-maatregelen Bij de berekening van de beïnvloeding van de verschillende maatregelen op elkaar werd, vertrekkend van het huidig energiegebruik, eerst berekend wat het verbruik zou zijn na toepassing van één maatregel. Op basis van dit nieuw, fictief, verbruik werd de volgende maatregel berekend. Deze berekening werd herhaald volgens het aantal te berekenen maatregelen. 6.2.2 Besparingspotentieel ketelvervanging In fig. 6.15 wordt de verspreidingsgraad van de toegepaste ketels bij de basis- en secundaire scholen weergegeven. Van het totale opgestelde vermogen zijn 60% conventionele ketels, 23% HR-ketels en 17% condensatieketels. De verspreiding volgens ouderdom van de ketels is weergegeven in fig. 6.16. Uit figuur 5.4 kan uit het type ketel en de ouderdom het rendement afgeleid worden.
44
Secundaire scholen
Basisscholen
18%
17%
conv. ketels HR-ketels cond.ketels
20%
58%
25%
62%
120
100
Aandeel brandstof [%]
80
41 51
olie
60
aardgas
40 59 49 20
0 basis
secundair Type onderwijs
Figuur 6.15: Procentuele verdeling van de types ketels volgens het vermogen Type brandstofverbruik basis- en secundaire scholen
Figuur 6.15 toont dat in het basisonderwijs de brandstofverhouding gas/olie 51/48 is, terwijl deze bij de secundaire scholen 41/59 bedraagt.
45
Aandeel van het opgestelde ketelverm ogen [%]
50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% <1960
19611965
19661970
19711975
19761980
19811985
19861990
19911995
>1995
Bouw jaar ketel Basis ond.
Secundair ond.
Figuur 6.16: Verdeling van het ketelvermogen volgens het bouwjaar van de ketels
V e r de lin g k e te ls vo lge n s ve r m o g e n
25%
20%
15%
10%
5%
0% < 100
101200
201300
301400
401500
501600
601700
701800
801900
9011000
> 1000
V e r m o g e n k e te ls [k W]
Figuur 6.17: Verdeling van het aantal ketels volgens vermogen Voor de berekening van het besparingspotentieel worden de jaarrendementen aangenomen zoals besproken in voorgaand hoofdstuk (zie figuur 5.4). Indien energiezuinige ketels overal zouden worden toegepast, d.w.z. indien alle ketels op stookolie HR-ketels zouden worden en indien de ketels op aardgas voor de helft uit condenserende- en voor de helft uit HR-ketels zouden bestaan dan is het besparingspotentieel voor de basisscholen 7% van het 46
brandstofverbruik, bij de secundaire scholen is het technisch besparingspotentieel 9% van het brandstofverbruik. Bij ketelvervanging kan dus ongeveer evenveel bespaard worden als bij de implementatie van dubbel glas. Bekijken we het procentuele aandeel van dat besparingspotentieel dat kan gehaald worden volgens de ouderdom van de ketels dan krijgen we figuur 6.18. De oudere ketels nemen hierin een relatief groter aandeel in door de lagere jaarrendementen waarop ze werken. Bij de nieuwe ketels is het potentieel veel kleiner. Procentueel aandeel van het besparingspotentieel (cum ulatief)
100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% <1970
1971-1980 basis ond.
1981-1985
>1985
secundair ond.
Ouderdom van de ketels
Figuur 6.18: Verdeling van het besparingspotentieel op ketelvervanging volgens de ouderdom van de ketels Combinatie van verschillende REG-maatregelen beïnvloedt het besparingspotentieel dat met de installatie van energiezuinige ketels kan worden gehaald. In fig. 6.19 wordt de procentuele invloed van andere REG-maatregelen op het technisch besparingspotentieel bij de ketels weergegeven.
Enkel energiezuinige ketels
Nachtverlaging
Nachtverlaging & isolatie
0%
10%
20%
30% 40% 50% 60% Secundair ond. Basis ond.
70%
80%
90%
100%
Figuur 6.19: Procentuele afname van het besparingspotentieel op ketelvervanging indien gecombineerd met andere REG-maatregelen
47
6.2.3 Besparingpotentieel op temperatuursregeling De tijd dat een schoolgebouw op nachtregime kan worden verwarmd is vrij groot. Bij een normaal schoolgebouw vinden na 16.00 uur meestal geen activiteiten meer plaats tot de volgende ochtend om 8.00 uur. Een goede regeling van de temperatuur, zowel ‘s nachts als tijdens de gebruiksuren kan dus een belangrijke besparing opleveren. Om de regelverliezen te bepalen werd gekeken in hoeverre thermostatische kranen en een gecentraliseerde regeling aanwezig zijn. Bij de basisscholen is reeds 67% van het verwarmd vloeroppervlak uitgerust met een gecentraliseerde regeling, bij de secundaire bedraagt dit 69%. Thermostatische kranen zijn reeds voor 35% bij de basisscholen en voor 42% bij de secundaire scholen geïmplementeerd. Verder werd doorgerekend hoeveel met een optimale nachtverlaging kan worden bespaard. Er werd gerekend dat een nachtverlaging tot 10 °C nog voldoende bescherming biedt tegen vorstschade of schimmel vorming. Wanneer efficiënte nachtverlaging wordt toegepast onder de huidige omstandigheden, dit wil zeggen met de ketels die nu geïnstalleerd zijn en met het huidige isolatieniveau dan kan bij de basisscholen 11% bespaard worden op het brandstofverbruik. Bij de secundaire scholen is dit 14%. Indien meer energiezuinige ketels in gebruik zouden worden genomen of indien er een uitbreiding van de isolatiemaatregelen zou plaatshebben dan zal dit potentieel op een efficiënte nachtverlaging beïnvloed worden zoals in figuur 6.20 weergegeven. Bij toepassing van energiezuinige ketels wordt de besparing op nachtverlaging 10% voor de basisscholen en 13% bij de secundaire scholen. Bij combinering van nachtverlaging met energiezuinige ketels en isolatie kan nog 6% en 8% van het huidig brandstofverbruik worden bespaard.
Huidige ketels en isolatie
Energiezuinige ketels
Energiezuinige ketels en isolatie
0%
10%
20%
30%
40%
50%
secundair ond.
60%
70%
80%
90%
100%
basis ond.
Figuur 6.20: : Procentuele afname van het besparingspotentieel op temperatuursregeling indien gecombineerd met andere REG-maatregelen
48
6.2.4 Totale potentieel op brandstof bij combinatie van de maatregelen Wanneer de besparingsmaatregelen volledig bij alle scholen zouden worden geïmplementeerd, dan ziet het besparingspotentieel eruit zoals weergegeven in figuur 6.21. De volgorde waarin de besparingsmaatregelen worden toegepast heeft geen invloed op het uiteindelijke besparingspotentieel. Om de evolutie van het brandstofverbruik weer te geven bij het toepassen van de maatregelen werd voor de volgende volgorde van toepassen van de maatregelen gekozen: - verlaging van de nachttemperatuur en beter regelen van de temperatuur in het algemeen; - toepassen van isolatiemaatregelen; - installeren van energiezuinige ketels. 100%
Aandeel afnam e van het brandstofverbruik [%]
90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Huidig brandstofverbruik
Brandstofverbruik na nachtverlaging
Basis ond.
Brandstofverbruik na nachtverlagingverlaging en isolatie
Brandstofverbruik na voorgaande maatregelen en energiezuinige ketels
Secundair ond.
Figuur 6.21: Procentuele afname van het brandstofverbruik bij implementatie van de REGmaatregelen Het totale technische besparingspotentieel op brandstoffen, berekend volgens deze methode, is 34% bij de basisscholen en 36% bij de secundaire scholen. Dit besparingspotentieel houdt enkel rekening met de maatregelen zoals hierboven berekend. Gedragsmaatregelen of individuele gebouwspecifieke kenmerken zijn hier niet in vervat. Indien de maatregelen in een andere volgorde dan deze in figuur 6.21 zouden worden geïmplementeerd dan zou besparing die kan gehaald worden op de verschillende maatregelen verschillend zijn naar gelang de volgorde waarin ze worden toegepast. Het totale potentieel dat zou worden bekomen zou echter hetzelfde zijn.
49
6.2.5 Relighting Bij dit onderdeel wordt besproken hoeveel besparing op het elektriciteitsverbruik mogelijk is bij de installatie van energiezuinige lampen, elektronische ballasten en spiegeloptiekarmaturen. Hierbij wordt enerzijds bekeken hoeveel de energiebesparing zou zijn indien het huidige verlichtingsvermogen aan lampen geheel zou worden geleverd door energiezuinige lampen. Onder energiezuinige lampen worden die lampen verstaan die voor de geplande toepassing het comfortniveau behouden of verhogen en die het laagste verbruik hebben. Indien het TL-lampen betreft worden die tevens uitgerust met elektronische ballasten. De energiebesparing hierbij verkregen, wordt vervolgens vermenigvuldigd met de verhouding tussen het huidig aanwezige verlichtingsniveau en het verlichtingsniveau wat nodig is volgens de normen besproken in hoofdstuk 3. Bij de berekening van deze maatregel wordt dus geen rekening gehouden met een vermindering van het aantal branduren. Bij de basisscholen zijn nagenoeg alle lampen gewone TL-lampen (36 mm met klassieke voorschakelapparatuur). Deze zijn slechts in zeer beperkte mate uitgerust met elektronische ballasten (2%). In 34% van de gevallen zijn spiegeloptiekarmaturen geïnstalleerd. Basisscholen gloeilampen 1% hoogfrequent 6%
spaarlampen < 1%
TL-lampen 93%
Figuur 6.22 a:
Verspreiding van de verschillende types lampen volgens de oppervlakte die ze verlichten in basisscholen
50
Secundaire scholen gloeilampen 1%
hoogfrequent 4%
spaarlampen 1%
TL-lampen 94%
Figuur 6.22 b: Verspreiding van de verschillende types lampen volgens de oppervlakte die ze verlichten in secundaire scholen
Geïnstalleerd verm ogen verlichting in klassen [W/m ²]
In figuur 6.23 wordt het aantal W/m² geïnstalleerde verlichting weergegeven. Bij 25% van de scholen is dit minder dan 10 W/m²; het minimaal benodigde vermogen om voldoende kunstverlichting te geven. Dit betekent dat bij die scholen, indien er energiezuinige verlichting geïnstalleerd wordt die een voldoende verlichtingsniveau geeft, het elektriciteitsverbruik zal stijgen. 30
25
20
15
10
5
0 0
10
20
30
40
50
60
Scholen uit de enquête
Figuur 6.23: Geïnstalleerd vermogen aan verlichting in klassen In figuur 6.24 is het besparingspotentieel voor relighting en voor het toepassen van regelmogelijkheden gegeven. Bij de relighting werd het toepassen van energiezuinige
51
lampen, elektronische ballasten en spiegeloptiekarmaturen tezamen doorgerekend. Het besparingspotentieel dat hierop wordt gehaald, is 17% bij de basisscholen en 19% bij de secundaire scholen. Voor de schakelmogelijkheden werd berekend hoeveel elektriciteit kan worden bespaard door middel van dim- en veegschakelingen en aanwezigheidsdetectie. In schoolgebouwen blijken de lichten vaak te branden gedurende de gehele gebruikstijd. Gezien de lesactiviteiten zich voornamelijk situeren gedurende de dag kan een groot deel van de elektriciteit worden bespaard: 29% bij de basisscholen en 26% bij het secundair onderwijs.
Schakelmogelijkheden
Energiezuinige lampen
0%
5%
10%
15% secundair ond.
20%
25%
30%
35%
basis ond.
Figuur 6.24: Besparingspotentieel op de verlichting bij het basis- en secundair onderwijs Door combinatie van beide maatregelen zal het besparingspotentieel kleiner zijn dan de som van het besparingspotentieel van de afzonderlijke maatregelen. Het totaal besparingspotentieel op elektriciteit dat kan worden gehaald bij de basisscholen is 40%; bij de secundaire scholen is dit 38%. 6.2.6 Totaal potentieel op de berekende maatregelen Bij combinatie van de berekende maatregelen kan op het brandstofverbruik 34% worden bespaard bij de basisscholen. Dit betekent 1130 TJ. Bij de secundaire scholen kan via de berekende maatregelen 36% of 1450 TJ worden bespaard op het brandstofverbruik. In totaal kan dus 2580 TJ worden bespaard op brandstof. Op een totaal van 7410 TJ is dit 35%. Voor elektriciteit is het besparingspotentieel bij de basisscholen 40%. Dit komt overeen met 45 miljoen kWh of 1162 TJ. Voor de secundaire scholen is het technisch potentieel 38% of 55 miljoen kWh. In TJ uitgedrukt is dit gelijk aan 198 TJ. Hiervoor werd 1 kWh gelijk gesteld aan 3,6 MJ.
52
7
Economisch potentieel
Bij de berekening van het economisch potentieel wordt bekeken of de besparingsmogelijkheden die technisch mogelijk zijn eveneens rendabel zijn. In hoofdstuk 6 is bij het technisch potentieel steeds onderscheid gemaakt tussen basis- en secundaire scholen, waarbij gebleken is dat voor de berekende REG-maatregelen de besparingspotentiëlen zeer vergelijkbaar zijn van grootte. Daarom is in dit hoofdstuk geen verder onderscheid gemaakt tussen basis en secundaire scholen. Het economisch potentieel wordt via twee criteria bekeken: terugverdientijden en de netto contante waarde. De terugverdientijd en de netto contante waarde die bekomen worden voor de installatie van de verschillende REG-maatregelen zijn afhankelijk van verschillende factoren: • de gebruiksduur van het gebouw, hoe meer uren het gebouw in gebruik is hoe korter de terugverdientijden; • de binnentemperatuur, zowel tijdens de dag als ’s nachts; • de technische installaties, zoals bijvoorbeeld het type ketel dat aanwezig is; • de energieprijs (BEF/GJ); • de installatie in combinatie met andere REG-maatregelen. Indien meerdere maatregelen gelijktijdig of na elkaar worden ingevoerd dan zal de absolute besparing per maatregel immers afnemen. Bij de bepaling van het economisch potentieel volgens de methode van de terugverdientijden wordt eerst voor elke maatregel afzonderlijk berekend wat het economisch besparingspotentieel is voor die maatregel volgens een bepaalde terugverdientijd. Hierbij wordt eveneens de hiermee gepaard gaande investering berekend. Bij deze fase wordt eveneens geanalyseerd wat de invloed van voornoemde parameters is op de terugverdientijd van de investering. Tenslotte wordt bekeken wat het economisch potentieel is van de verschillende maatregelen gecombineerd. De toepassing van de verschillende maatregelen samen kan, zoals bij het technisch potentieel besproken, de rendabiliteit van de investering beïnvloeden. Bij het berekenen van de netto contante waarde (NCW) worden alle bedragen, zowel de investering als de besparingen, teruggerekend naar hetzelfde tijdstip via een vooropgestelde discontovoet. Bij energiebesparingsmaatregelen wordt de discontovoet meestal redelijk hoog genomen (5%) met als gevolg dat de maatregel minder vlug rendabel blijkt. In deze methode wordt, in tegenstelling tot de berekening van de terugverdientijden, rekening gehouden met alle toekomstige kasstromen en met de tijdwaarde van het geld. Bij de berekening wordt de technische levensduur van de installaties in rekening gebracht. Voor de berekening van het economisch potentieel werd gerekend met de energieprijzen zoals zij in 1998 door elke individuele school werden betaald. Bij elektriciteit werd hierbij rekening gehouden met de vaste vergoeding.
53
7.1 Economisch potentieel volgens de terugverdientijden 7.1.1 Economisch potentieel van de afzonderlijke maatregelen Per maatregel wordt bekeken welke investering nodig is om het aantal GJ te besparen zoals berekend bij de bepaling van het technisch potentieel. De maatregelen waarvan het economisch potentieel wordt bepaald zijn [12]: • isolatiemaatregelen; • ketelvervanging; • temperatuursregeling; • relighting. 7.1.1.1
Economisch potentieel op isolatiemaatregelen
Het economisch potentieel van de isolatiemaatregelen werd berekend op basis van de meerinvestering die nodig is. De meerinvesteringen voor dubbel glas en isolatie werden als volgt genomen [12]: - dubbel glas : 1000 BEF/m²; - dakisolatie : 250 BEF/ m²; - muurisolatie: 460 BEF/ m²; - vloerisolatie: 900 BEF/m². De terugverdientijden van de isolatiemaatregelen kunnen variëren volgens de gebruikskenmerken van het gebouw. Vooral de gebruiksduur heeft een grote invloed op de terugverdientijd. Figuur 7.1. geeft de procentuele variatie van de terugverdientijden voor isolatiemaatregelen weer volgens de gebruiksduur en volgens de ketelrendementen. Bij deze figuur werd de binnentemperatuur tijdens de gebruiksuren 20 °C genomen, en de binnentemperatuur ‘s nachts werd gelijk gesteld aan 10 °C. Verhogen van de temperatuur gedurende de nacht vermindert de variatie in terugverdientijd volgens de gebruikstijd.
54
Variatie op de terugverdientijd van isolatie (ketelrrend. 0,65 en 3000 gebruiksuren = 100%)
250%
200%
ketelrend = 0,65
150%
ketelrend = 0,75 ketelrend = 0,85 ketelrend = 0,95
100%
50%
0% 1450
2000
3000
gebruiksduur (uren/jaar)
Figuur 7.1: Variatie in terugverdientijd van isolatie volgens de gebruiksduur van het gebouw en de ketelrendementen Voor de isolatiemaatregelen kan de gemiddelde terugverdientijd worden samengevat zoals in tabel 7.1.
Tabel 7.1 : Terugverdientijden van isolatiemaatregelen 1450-2000 gebruiksuren glas muur dak vloer
10-15 jaar 20-30 jaar 20-30 jaar 45-60 jaar
2000-3000 gebruiksuren 5-10 jaar 15-20 jaar 15-20 jaar 30-45 jaar
Het economisch potentieel voor dubbele beglazing is weergegeven in figuur 7.2. Bij een terugverdientijd tot 10 jaar is slechts een besparing van 1% op het brandstofverbruik mogelijk. Wordt een terugverdientijd van maximaal 20 jaar aanvaard, dan zijn de meeste projecten waarbij dubbele beglazing in plaats van gewoon enkel glas wordt aangebracht rendabel. Het technisch potentieel dat wordt weergegeven is het gewogen gemiddelde technisch potentieel van de basis- en secundaire scholen samen.
55
Ec onom is c h pote ntie e l dubbe le be glazing(%)
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 5
10
15
20
techn pot
te rugve rdie ntijd (jare n)
Figuur 7.2: Economisch besparingspotentieel voor dubbele beglazing Voor het aanbrengen van muurisolatie werd een technisch potentieel van ongeveer 3% bekomen. In figuur 7.3. wordt getoond hoe het economisch potentieel volgens een aantal maximale terugverdientijden zich hiertoe verhoudt. Wordt een terugverdientijd van 20 jaar aanvaard dan is ongeveer 40% van de projecten rendabel. Het grootste deel van de overige projecten heeft een terugverdientijd tussen de 20 en de 30 jaar.
e c onom is c h po te ntie e l (%)
4
3
2
1
0 5
10
20
30
techn pot
te ru gve rdie ntijd (jare n)
Figuur 7.3: Economisch potentieel van muurisolatie Dakisolatie wordt, in vergelijking met vloer- en muurisolatie, reeds het meest toegepast. Toch kan, mits het aanbrengen van dakisolatie bij niet geïsoleerde daken, nog 7% van het brandstofverbruik bij de scholen worden bespaard. Projecten met een terugverdientijd van maximaal 20 jaar kunnen een besparing opleveren van 3%. Wordt een terugverdientijd van
56
30 jaar aanvaardbaar geacht, dan zijn de meeste werken van dakisolatie rendabel. Dit economisch potentieel wordt in figuur 7.4. weergegeven. 8
econom isch potentieel (%)
7 6 5 4 3 2 1 0 5
10
20
30
techn pot
terugverdientijd (jaren)
Figuur 7.4: Economisch potentieel van dakisolatie Voor vloerisolatie is een technisch besparingspotentieel van minder dan 3% mogelijk. De terugverdientijden om vloerisolatie aan te brengen liggen bij alle scholen hoger dan 30 jaar. Bijgevolg wordt vloerisolatie als economisch onrendabel beschouwd. Het economisch potentieel op isolatiemaatregelen wordt weergegeven in tabel 7.2. Het weergegeven technisch potentieel is het gemiddeld technisch potentieel voor de basis- en secundaire scholen.
Tabel 7.2: Economisch potentieel op isolatiemaatregelen volgens verschillende maximale terugverdientijden Terugverdientijd
Besparing op het brandstofverbruik (%)
≤ 5 jaar ≤ 10 jaar ≤ 20 jaar ≤ 30 jaar Technisch potentieel
0% 1% 11% 17% 22%
57
7.1.1.2
Economisch besparingspotentieel bij ketelvervanging
Bij de berekening van het economisch besparingspotentieel bij ketelvervanging werd enkel rekening gehouden met de hiermee gepaard gaande meerinvestering. Voor die gemiddelde meerinvestering werd 1000 BEF/kW geïnstalleerd vermogen genomen voor de vervanging van een conventionele ketel door een HR-ketel en 1500 BEF/kW voor de vervanging van een conventionele door een condenserende ketel [12 ]. De terugverdientijd van nieuwe, energiezuinige ketels is vooral afhankelijk van het rendement van de huidig geïnstalleerde ketels evenals van hun gebruiksduur. In figuur 7.5 wordt de procentuele spreiding in terugverdientijden van energiezuinige ketels weergegeven volgens het aantal gebruiksuren.
Variatie van de terugverdientijd van ketels volgens gebruik en ouderdom
300%
250%
200% gebruiksduur1450 uren gebruiksduur2000 uren
150%
gebruiksduur3000 uren 100%
50%
0% "vóór'70"
"'70-'80"
"'80-'85"
bouw jaar huidige ketel
Figuur 7.5: Procentuele spreiding van de terugverdientijden van HR- en condenserende ketels volgens ouderdom en gebruiksduur van de huidige ketels
In figuur 7.6. is het economisch potentieel op de vervanging van ketels weergegeven voor verschillende terugverdientijden. Deze terugverdientijden zijn enkel gebaseerd op de meerinvesteringen. Voor ketels die dateren uit de jaren ’60 en ’70 is de berekening op basis van meerinvestering realistisch daar deze ketels binnenkort dienen te worden vervangen. Voor de ketels die na 1980 geplaatst werden, impliceert dit wel dat de investeringen nog hoger zullen liggen omdat de ketel nog niet aan vervanging toe is. Bij een terugverdientijd van 10 jaar is bijna 70% van de ketelvervangingen rendabel. Vooral bij scholen die recent nieuwe ketels plaatsten is de terugverdientijd van HR- en condenserende ketels hoog, gezien de beperkte extra besparing die ermee kan worden gerealiseerd.
58
Econom isch potentieel ketelvervanging(%)
9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 5
10
20
30
techn pot
terugverdientijd (jaren)
Figuur 7.6: Economisch potentieel op ketelvervanging 7.1.1.3
Economisch besparingspotentieel op temperatuursregeling
Voor nachtverlaging wordt als investering de kostprijs genomen die nodig is om een geautomatiseerd regelsysteem te installeren. Per apart gebouw in een school werd één regelkring genomen. Bij een optimale temperatuursregeling kan het totale technische potentieel economisch rendabel gemaakt worden met een terugverdientijd tot maximaal 5 jaar. Hiermee is een efficiënte temperatuursregeling de meest rendabele maatregel om brandstof te besparen. Het economisch potentieel voor verschillende maximale terugverdientijden is weergegeven in figuur 7.7. Verder blijkt uit energieaudits en de enquêtes dat veel scholen hun regelsystemen niet op een goede manier gebruiken. Bij deze laatste ligt de terugverdientijd hoger dan deze hier berekend.
59
14
Economisch potentieel temperatuursregeling [%]
12
10
8
6
4
2
0 1
2
3
4
5
te c h n . p o t.
T e r u g v e r d ie n tijd [ja r e n ]
Figuur 7.7: Economisch potentieel op temperatuursregeling 7.1.1.4
Totaal economisch potentieel op brandstof bij combinatie van maatregelen
Zoals reeds besproken bij de bepaling van het technisch potentieel heeft het toepassen van verschillende REG-maatregelen samen een invloed op de energiebesparing die ermee kan worden bereikt. Een verminderen van het potentieel heeft ook een invloed op de terugverdientijden. Voor éénzelfde investering kunnen dan minder GJ worden bespaard. In figuur 7.8. wordt het totale economische besparingspotentieel op brandstof weergegeven volgens verschillende maximale terugverdientijden. Bij een terugverdientijd van 10 jaar kan bijna 14 % van het brandstofverbruik bespaard worden. 40 35
be s parings pote ntie e l (%)
30 25 20 15 10 5 0 5
10
20
techn pot
te rugve rdie ntijd (jare n)
Figuur 7.8: Totaal economisch potentieel voor het brandstofverbruik bij combinatie van de verschillende REG-maatregelen
60
Bij de berekening van dit potentieel werden de maatregelen in dezelfde volgorde doorgevoerd zoals besproken in paragraaf 6.2.4. Indien deze maatregelen in een andere volgorde worden doorgerekend dan is het economisch potentieel voor een bepaalde terugverdientijd niet hetzelfde. Dit omdat de energiebesparing verandert en de investering dezelfde blijft.
61
7.1.1.5
Economisch potentieel op verlichting
Bij het berekenen van de terugverdientijden voor verlichtingsprojecten werden de maatregelen opgesplitst in twee delen. Een eerste maatregel die wordt doorgerekend is de economisch rendabele besparing die kan worden gerealiseerd met relighting. Hieronder wordt verstaan het vervangen van lampen door energiezuinige lampen, en waar mogelijk implementatie van elektronische ballasten en spiegeloptiekarmaturen. De tweede maatregel bekijkt wat het besparingspotentieel is dat kan worden bereikt door implementatie van regelsystemen die de branduren van de verlichting reduceren. De economische rendabiliteit van relighting is in grote mate afhankelijk van de verlichting die voor de relighting geïnstalleerd was. Indien een te hoog verlichtingsniveau is opgesteld, zal de terugverdientijd van een relightingproject veel kleiner zijn dan indien het huidig verlichtingsniveau lager is. Bij bepaalde scholen is het thans aanwezige verlichtingsniveau lager dan de richtnormen zoals weergegeven in tabel 3.1. Een relightingproject in dergelijke scholen kan nooit rendabel zijn gezien de elektriciteitsbesparing negatief zal zijn. Deze projecten kunnen wel overwogen worden op basis van comfortverbetering, de toename in elektriciteitsverbruik kan dan minimaal gehouden worden door de installatie van energiezuinige verlichting. In figuur 7.9 wordt de variatie in terugverdientijd weergegeven volgens het huidig geïnstalleerd vermogen in een klaslokaal. Voor gangen en bureaus kunnen de terugverdientijden minder eenduidig worden bepaald gezien de grotere variatie in gebruikstijd. Verder is eveneens de gebruiksduur belangrijk voor de economische rendabiliteit van relighting.
Variatie in terugverdientijd van relighting volgens huidig opgesteld verm ogen ( huidig verm ogen van 12 W = 100%)
300%
250%
200%
150%
100%
50%
0% 10
12
14
16
huidig opgesteld W/m ²
Figuur 7.9: Variatie in terugverdientijd van relighting volgens het huidig geïnstalleerd vermogen aan verlichting (gebruiksduur is 1100 uur en is constant verondersteld).
62
Voor de relighting wordt gerekend dat per armatuur 2*36 Watt lampen en één ballast aanwezig zijn. De meerprijs voor het aanbrengen van elektronische ballasten, HF-lampen werd op 2500 BEF per armatuur gerekend [16]. De maximale levensduur is 20 jaar. Verder werd gerekend dat scholen die laagspanning hebben 5,5 BEF/kWh betalen en voor scholen die aangesloten zijn op het hoogspanningsnet werd 3 BEF/kWh aangenomen. Dit is inclusief BTW, maar exclusief de vaste term. Het economisch besparingspotentieel op relighting, volgens de aangenomen terugverdientijden, is in figuur 7.10 weergegeven. Bij een terugverdientijd van 10 jaar is iets minder dan één derde van de projecten rendabel. 15% van de projecten hebben een terugverdientijd boven de 30 jaar, hetgeen groter is dan de levensduur, deze projecten zijn dus niet terugverdienbaar. Bij deze scholen is het huidig verlichtingsniveau onvoldoende.
Econom isch potentieel energiezuinige verlichting (%)
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 5
10
20
techn pot
terugverdientijd (jaren)
Figuur 7.10: Economisch potentieel voor het plaatsen van energiezuinige verlichting Voor de berekening van het economisch besparingspotentieel werd niet gerekend met de meerprijs, maar met de reële prijs van de detectieapparatuur gezien de zeer beperkte verspreidingsgraad ervan. Voor de daglichtafhankelijke regelingen werden twee stuks per klaslokaal aan de raamzijde voorzien. Voor de aanwezigheidsdetectie wordt verondersteld dat 1 exemplaar wordt voorzien (indien gedurende een bepaalde tijd niemand aanwezig is in een lokaal, wordt alle verlichting van het lokaal uitgeschakeld). Ook wordt per gebouw 1 veegschakeling voorzien, zodat met 1 schakeling de verlichting van het gehele gebouw uitgeschakeld kan worden. Voor verschillende terugverdientijden geeft dit een economisch besparingspotentieel zoals in figuur 7.11. weergegeven. Bij een terugverdientijd van 10 jaar kan 16 % van het elektriciteitsverbruik bij de basis- en secundaire scholen bespaard worden. Dit economisch besparingspotentieel werd wel berekend zonder dat er relighting werd toegepast. In de praktijk zal deze laatste situatie welhaast niet voorkomen.
63
30
econom isch potentieel (%)
25
20
15
10
5
0 5
10
20
techn pot
terugverdientijd (jaren)
Figuur 7.11: Economisch potentieel voor regelmogelijkheden bij verlichting Bij combinatie van beide maatregelen zal het technisch potentieel van beide maatregelen afnemen. Dit zal de terugverdientijden vergroten waardoor het economisch potentieel met een bepaalde maximale terugverdientijd procentueel meer zal afnemen dan het technisch potentieel. In figuur 7.12 is het economisch potentieel, bij doorvoeren van een volledige relighting en het aanbrengen van daglichtafhankelijke regeling, aanwezigheidsdetectie en veegschakeling, weergegeven. Het technisch potentieel op REG-maatregelen inzake verlichting is 39%. Rekening houdend met een levensduur van 20 jaar kan op verlichtingsmaatregelen 23% van het elektriciteitsverbruik worden bespaard. 45
be s parings pote ntie e l (%)
40 35 30 25 20 15 10 5 0 5
10
20
techn pot
te rugve rdie ntijd (jare n)
Figuur 7.12: Economisch potentieel voor verlichting bij combinatie van maatregelen
64
7.1.2 Overzicht van het economisch potentieel Een overzicht van het economisch potentieel op de verschillende maatregelen, indien apart geïmplementeerd, wordt in tabel 7.3. weergegeven. In deze tabel zijn eveneens de investeringskosten, die nodig zijn om een bepaald potentieel te realiseren, weergegeven. De besparingen die door toepassen van een bepaalde maatregel gerealiseerd worden, kunnen niet worden opgeteld om het totale potentieel te berekenen. Het totale economische potentieel bij combinatie van de verschillende REG-maatregelen wordt weergegeven in tabel 7.4. Door interactie van de verschillende maatregelen op elkaar zal de besparing op bepaald maatregelen verminderen vergeleken met het potentieel indien enkel die maatregel wordt uitgevoerd. De rendabiliteit van de meeste projecten, uitgevoerd in combinatie met andere REG-maatregelen zal dus veelal lager liggen dan deze in tabel 7.3. gegeven. Tabel 7.4. geeft ook het aandeel van elke maatregel in het totale potentieel aan. De terugverdientijden op de maatregelen werden hier berekend in de veronderstelling dat alle besproken REG-maatregelen worden uitgevoerd. De verkregen terugverdientijden zijn, gezien de interactie van de maatregelen op elkaar, dus maximaal. Indien slechts een gedeelte van de maatregelen wordt toegepast nemen de terugverdientijden af.
65
Tabel 7.3: Overzicht van het economisch potentieel voor de aparte maatregelen basis- en secundaire scholen technisch potentieel
economisch potentieel 5 jaar
%
TJ
Besparing
%
10 jaar TJ
(MBEF)
brandstof dubbel glas muurisolatie
besparing
investering
(MBEF)
(MBEF)
20 jaar
%
TJ
besparing
investering
(MBEF)
(MBEF)
%
TJ
besparing
investering
(MBEF)
(MBEF)
8 3
535 218
165 67
0 0
0 0
1 0
44 0
13 0
112 0
6 1
423 26
130 7
1628 71
dakisolatie
7
429
132
0
0
0
0
0
0
3
226
70
1114
vloerisolatie
3
185
57
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
nachtverlaging
12
792
244
11
757
233
213
12
769
237
233
12
769
237
233
ketelvervanging
8
528
163
2
125
39
63
5
330
102
556
7
462
142
1059
verlichting
18
146
218
2
15
23
88
5
40
60
353
10
83
124
1194
schakelingen
30
243
364
10
77
116
233
17
135
203
910
21
169
254
1373
elektriciteit
65
Tabel 7.4.: Overzicht van het economisch potentieel op het brandstof- en elektriciteitsverbruik bij combinatie van de verschillende REGmaatregelen economisch potentieel 5 jaar %
10 jaar TJ
besparing
investering
(MBEF)
(MBEF)
%
20 jaar TJ
besparing
investering
(MBEF)
(MBEF)
%
TJ
besparing
investering
(MBEF)
(MBEF)
Totaal brandstof
12
797
245
243
14
871
268
455
21
1382
426
3074
dubbel glas
0
0
0
0
0
0
0
0
3
207
64
1228
muurisolatie
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
dakisolatie
0
0
0
0
0
0
0
0
3
166
51
785
vloerisolatie
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
nachtverlaging
11
757
233
213
12
769
237
233
12
769
237
233
ketelvervanging
1
40
12
30
2
102
31
222
3
223
69
759
Totaal elektriciteit
8
66
99
189
13
102
153
432
23
188
282
2567
verlichting
0
0
0
0
2
15
23
88
8
65
97
1194
schakelingen
8
66
99
189
11
87
130
344
15
124
185
1373
66
7.2 Netto Contante waarde De netto contante waarde wordt op volgende manier berekend: NCW =
n
∑
Cj
j (1+ a ) (1 + a )
−I
j
met I= Cj = n= a=
initiële investering jaarlijkse energiebesparing levensduur maatregel intrestvoet
Als intrestvoet werd bij deze berekeningen voor alle maatregelen 5% aangenomen. Dit is een algemeen gebruikt percentage in Nederlandse studies (o.a. Novem) rond energiebesparing. De levensduur van de verschillende energiebesparende maatregelen verschilt sterk. In tabel 7.5 wordt een overzicht gegeven van de levensduur van de doorgerekende maatregelen.
Tabel 7.5: Levensduur van de verschillende energiebesparingsmaatregelen Maatregel
Levensduur
Isolatie muren Isolatie daken Isolatie vloeren Dubbel glas HR-ketels Nachtverlaging Elektronische ballasten Daglichtafhankelijke regeling Aanwezigheidsdetectie
30 jaar 30 jaar 30 jaar 30 jaar 25 jaar 15 jaar 20 jaar 20 jaar 20 jaar
De NCW werd voor elke school uit de enquête apart berekend. Vervolgens werd voor die scholen waarbij de maatregel rendabel bleek te zijn de besparing die met deze maatregel kon worden gehaald berekend. De som van deze besparingen vergeleken met het totale brandstof- of elektriciteitsverbruik van de geënquêteerde scholen geeft het economisch potentieel voor die maatregel. Voor de berekende maatregelen gaf dit volgend resultaat:
66
Tabel 7.6: Economisch potentieel voor de aparte maatregelen berekend volgens de NCW
Totaal brandstof dubbel glas muurisolatie dakisolatie vloerisolatie nachtverlaging ketelvervanging
Potentieel van het brandstof- en elektriciteitsverbruik (%)
Potentieel (TJ)
Besparing (MBEF)
3 0 1 0 12 6
218 0 44 0 769 395
67 0 13 0 233 117
6 17
48 135
72 203
Totaal elektriciteit verlichting schakelingen
Het economisch potentieel op brandstof kan vooral worden gehaald door toepassen van nachtverlaging en ketelvervanging. Bij elektriciteit kan zowel door aanbrengen van schakelingen als door relighting een aanzienlijke besparing worden bereikt. Er dient opgemerkt dat het potentieel dat werd verkregen voor de afzonderlijke maatregelen niet kan worden opgeteld gezien de interactie die zij op elkaar uitoefenen.
67
8
Barrières
In dit hoofdstuk worden de voornaamste barrières besproken die de toepassing van energiebesparende maatregelen bij de basis- en secundaire scholen belemmeren. Deze barrières werden bepaald na gesprekken met enkele vertegenwoordigers van de sector.
Gebrek aan financiële middelen De financiering van investeringen voor verbouwings- en nieuwbouwwerken verloopt bij het gesubsidieerd en het gemeenschapsonderwijs op een verschillende manier. Zij worden apart besproken. Gesubsidieerd onderwijs Op dit moment zijn de wachttijden om verbouwings- of nieuwbouwwerken goedgekeurd en gefinancierd te krijgen langer dan 7 jaar. Dit heeft tot gevolg dat urgentiewerken prioritair zijn op werken die een kwalitatieve verbetering voor de school betekenen. Hierdoor is het voor scholen erg moeilijk om de extra investeringskosten voor REG-maatregelen te verantwoorden. Van de extra investeringskosten die noodzakelijk zijn voor de implementatie van REG-maatregelen moet de school 30 tot 40% zelf bijdragen. Voor de scholen is het vaak niet mogelijk om over dit extra bedrag te beschikken. Een positieve kanttekening bij de subsidiering is de sterke daling van de voorgestelde terugverdientijd voor die maatregel. Gezien de school slechts 30% tot 40% van de investeringskosten moet dragen, maar de baten volledig ten goede komen van het werkingsbudget is de financiering voor de school veel interessanter dan deze weergegeven in de studie. Gemeenschapsonderwijs Bij het gemeenschapsonderwijs worden renovatie- en nieuwbouwprojecten volledig gesubsidieerd. Jaarlijks wordt 820 tot 850 miljoen BEF uitgegeven aan renovatie- en nieuwbouwprojecten. Hiervan gaat ongeveer de helft naar grote projecten en de andere helft gaat rechtstreeks naar de scholen. Indien alle projecten, die op dit moment zijn aangevraagd, zouden worden uitgevoerd dan is er nood aan 14 miljard BEF. Theoretisch geeft dit een wachttijd van 17 jaar. De budgetten die worden uitgegeven aan renovatiewerken dienen dus vooral om de grootste nood te lenigen. Extra investeringen, zoals REG-maatregelen, worden hierdoor naar het tweede plan verdreven. Naast het budget voor renovatie- en nieuwbouwprojecten beschikt het gemeenschapsonderwijs nog over 315 miljoen BEF per jaar voor eigenaarsonderhoud. De normale norm die nodig is om het gebruikspatrimonium te onderhouden bedraagt één procent van de waarde ervan. De 315 miljoen BEF die nu voorhanden zijn, bedraagt 0,2 % van de waarde van het patrimonium. Ook deze situatie laat weinig budgettaire ruimte inzake de implementatie van REG-maatregelen. Tot 1999 werd voor de toelage per school rekening gehouden met de energiefacturen van de drie vorige jaren. Nu krijgt de school een vaste toelage per leerling waarmee onder andere de energiefactuur dient betaald te worden. Een lagere energiefactuur betekent dus meer budgettaire ruimte voor educatieve doeleinden.
68
Mogelijke oplossingen voor beide onderwijstypes Gezien de extra investering vaak de belangrijkste barrière is om REG-maatregelen toe te passen zou een aparte budgettering vanuit de subsidiërende overheden de meest courante oplossing zijn. Men zou bijvoorbeeld ervoor kunnen kiezen dat bij vervanging van energie-installaties (ketel, verlichting,..) een school voor de meerinvestering die een energiezuinig systeem met zich meebrengt een subisidie ontvangt. De jaarlijkse energiekostenbesparing, die met het nieuwe energiezuinige systeem wordt bereikt, komt ten goede aan de school zelf: op deze wijze zal de school gesensibiliseerd worden om de energiekosten steeds te minimaliseren. Indien integrale subsidiëring vanuit de overheid te grote budgetten vereist, kan men kiezen om een ‘derde partij’ geheel of gedeeltelijk de investering in energiebesparende apparatuur te laten dragen, waarbij de energiekostenbesparing op basis van de prestaties van het energiesysteem terugvloeit naar de financier en de school. Men spreekt hier van het principe van ‘third-party-financing’.
Gebrek aan kennis van het energiegebruik De voornaamste opmerkingen waarom de enquête niet of slechts gedeeltelijk kon worden ingevuld waren tijdsgebrek en een onvoldoende technische kennis over de gevraagde gegevens. Door het tijdsgebrek en een onderbezetting van het personeel wordt de aandacht voor het energiegebruik hoofdzakelijk beperkt tot het opvolgen van de energiefactuur en het doven van de lichten na de schooluren. Het gebrek aan technische kennis situeerde zich vooral in de kleinere scholen waar de enquête meestal door de schooldirecteur werd ingevuld. Om REG-maatregelen op een efficiënte wijze in te voeren en om te bepalen welke maatregelen de grootste invloed op het energiegebruik van een bepaalde school zullen hebben, dient een duidelijk inzicht te worden verkregen in het verloop en de verdeling van het energiegebruik. Dit kan gebeuren via energieaudits en/of door het invoeren van een energieboekhouding. Via de audit wordt inzicht verkregen waar de belangrijkste energiestromen naartoe gaan en hoe zij kunnen worden verminderd. De energieboekhouding kan dan onregelmatigheden in het gebruik aantonen zodat deze sneller kunnen worden verholpen. Verder kan, via het aanstellen van een verantwoordelijke voor het energiegebruik per school, energie continu onder de aandacht worden gehouden. Indien voldoende wordt benadrukt dat, mits toepassen van REG-maatregelen, op de energiefactuur kan worden bespaard en daarmee een groter gedeelte van werkingsbudget voor onderwijsdoeleinden kan worden gebruikt, zal de motivering van het schoolpersoneel om toezicht te houden op het energiegebruik veel groter zijn. Een bijkomend voordeel voor bijvoorbeeld secundaire scholen is dat de opgedane energiekennis in lessen verwerkt kan worden.
69
Afwezigheid van referenties Voor de scholen is het erg moeilijk om hun energiegebruik te vergelijken met andere scholen. Indien er al gegevens voorhanden zijn dan bestaan die enkel onder de vorm van energiegebruik per m² of per leerling. Om een zinvolle vergelijking toe te laten dienen een aantal correctiefactoren op het energiegebruik te worden toegepast. Hiervoor kan de methodologie worden gebruikt zoals voorgesteld in hoofdstuk 5. Die scholen die, na toepassing van de correctiefactoren, een hoog specifiek energiegebruik vertonen kunnen prioritair worden gesensibiliseerd. Hier kan vaak een grote besparing worden gerealiseerd met een relatief beperkte investering. Een dergelijke vergelijkende studie zal ook een aanzet zijn tot sensibiliseren van het schoolpersoneel. Indien zij vaststellen dat naburige scholen een veel kleiner percentage van het werkingsbudget moeten afstaan aan energie, is de stap naar toepassen van REG-maatregelen kleiner. Motivatie van de eindgebruiker Onder eindgebruiker wordt hier het schoolpersoneel en vooral de leerlingen verstaan. Motiveren en sensibiliseren van de leerlingen tot een bewust energiegebruik heeft een tweeledig voordeel. Ten eerste zal hierdoor het energiegebruik van de scholen dalen en ten tweede, en dit is wellicht de belangrijkste factor, wordt er een bewustzijn meegegeven tot rationeel energiegebruik dat zich zal vertalen in een vermindering van het energiegebruik in alle sectoren.
70
9
Besluit
Om informatie over het energiegebruik en de toepassing van energiemaatregelen bij de scholen te bekomen werd in nauw overleg met het gemeenschapsonderwijs en het gesubsidieerd onderwijs een enquête verstuurd naar 600 scholen. Hiervan werden er, na het sturen van een herinneringsbrief, 106 teruggestuurd. De gegevens uit de enquête, met als referentiejaar 1998, geven een actueel beeld over het energiegebruik bij de scholen in Vlaanderen. Verder konden uit de enquête gebouwkenmerken evenals de toepassing van REG-maatregelen worden gehaald. De jaarlijkse energiefactuur bij de basis- en middelbare scholen bedraagt 3 miljard BEF op een werkingsbudget van 20 miljard BEF. Bij de berekening van het technisch potentieel werd op twee manieren te werk gegaan. Eerst werd via een benchmark bekeken hoeveel het energiegebruik tussen de scholen onderling uiteenloopt. Na toepassen van correctiefactoren voor klimaatsgebonden-, ontwerpgebonden- en operationeel gebonden factoren, werd voor de basisscholen een technisch potentieel bekomen van 38% op het brandstofverbruik en 39% op het elektriciteitsverbruik. Voor de secundaire scholen is dit 36% en respectievelijk 45%. Deze benchmark geeft geen indicatie van welke maatregelen het meest efficiënt zijn om dit besparingspotentieel te realiseren. De tweede manier voor de berekening van het technisch potentieel baseerde zich op de berekening van het potentieel door afzonderlijke REG-maatregelen. Eerst werd berekend hoeveel energie kan worden bespaard indien slechts elke maatregel afzonderlijk wordt toegepast; nadien werd het potentieel bepaald indien de maatregelen worden gecombineerd. Combinatie van maatregelen levert voor het brandstofverbruik een besparingspotentieel op van 34% voor basisscholen en 36% bij secundaire scholen. De belangrijkste maatregelen om dit te realiseren zijn een efficiënte nachtverlaging, plaatsen van energiezuinige ketels en dubbel glas. Voor elektriciteitsbesparing werd het potentieel enkel berekend voor de verlichting. Dit geeft een mogelijke besparing op het elektriciteitsverbruik van 40% bij basisscholen en 38% bij secundaire scholen. Het economisch potentieel werd berekend aan de hand van terugverdientijden en netto contante waarde. Tabel 9.1 geeft de mogelijke procentuele besparingen van de berekende maatregelen weer volgens verschillende terugverdientijden en volgens de NCW.
71
Tabel 9.1: Economisch besparingspotentieel van de verschillende maatregelen volgens de terugverdientijden en de netto contante waarde Maatregel Brandstof dubbel glas muurisolatie dakisolatie vloerisolatie nachtverlaging ketelvervanging Elektriciteit verlichting schakelingen
Technisch potentieel (%)
TVT tot 5 jaar (%)
TVT tot 10 jaar (%)
TVT tot 20 jaar (%)
NCW (%)
1
6 1 3
3
8 3 7 3 12 8
11 2
12 5
12 7
12 6
18 30
2 10
5 17
10 21
6 17
1
Bij combinatie van de verschillende maatregelen is het economisch potentieel, met een terugverdientijd van maximaal 10 jaar, 14% van het brandstofverbruik en 13% op het elektriciteitsverbruik. Wordt de terugverdientijd op 20 jaar genomen dan wordt dit 21% voor brandstof en 23% voor elektriciteit. De belangrijkste barrière waarom REG-maatregelen niet worden uitgevoerd is een gebrek aan financiële middelen. Nochtans hebben de scholen, zowel in het gemeenschaps- als het gesubsidieerd onderwijs, financiële voordelen bij een verminderde energiefactuur. Het voorzien van een aparte budgettering voor REG-maatregelen samen met een bewustmaking, eventueel door energieaudits, van het schoolpersoneel kan de genoemde barrières opheffen.
72
Referenties 1. Onderwijsontwikkelingen in Vlaanderen 1994- 1996; Rapport voor de UNESCO van Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Departement Onderwijs, 1996 2. Statistisch jaarboek van het Vlaams Onderwijs, schooljaar 1997-1998; Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Departement Onderwijs, 1998 3. Het Vlaams Onderwijs in Beeld 1997-1998, Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap, Departement Onderwijs, 1998 4. Energy Savings in Schools, Caddet Analyses Series No. 21,1997 5. L’ Eclairage dans les écoles, Fascicule technique, DGTRE, 1999 6. Dat licht zó!!! Energie –efficiënte verlichting: achtergrondinformatie, Novem, 1994 7. Sectorstudie onderwijs Needis, ECN, Nederland, 1995 8. Scholenbouw in de Vlaamse Gemeenschap, De behoefte aan scholenbouw binnen het gesubsidieerd vrij en officieel onderwijs, DIGO, 1998 9. Gegevens van het Gemeenschapsonderwijs, 2000 10. Naar een strategisch plan voor REG-investeringen in schoolgebouwen; ViregProgrammasecretariaat, oktober 1998 11. Energiezuinige onderwijsgebouwen, Handleiding nieuwbouwproces, Novem, 1997 12. Borderel van de eenheidsprijzen, UPA-BPA, Beroepsunie der Architecten, Brussel, 1998 13. Energiewirtschaftliche Beurteilungskriterien für heiztechnische Anlagen, VDI 3808, 1993 14. Het hellend dak, Ministerie van de Vlaamse Gemeenschap Administratie Economie, 15. NBN 62-003; Warmteverlies berekening in gebouwen, Belgisch Instituut voor Normalisatie, Brussel, 1986 16. Philips Lighting tarief, catalogus, 1999
73
Bijlage 1: Enquête
74
