Energievisie Arnhem Centraal Oost Green Spread, november 2012

Energievisie Arnhem Centraal Oost Green Spread, november 2012

B2

B3 D K6

B1

Inhoud 1

2

3

4

Inleiding ..................................................................................................................................................................................................................................... 3 1.1

Doelstelling energievisie.................................................................................................................................................................................................... 3

1.2

Ambities gemeente Arnhem ............................................................................................................................................................................................. 3

1.3

Opbouw rapport ................................................................................................................................................................................................................ 4

Projectomschrijving ................................................................................................................................................................................................................... 5 2.1

Overzicht plangebied......................................................................................................................................................................................................... 5

2.2

Context .............................................................................................................................................................................................................................. 6

2.3

Varianten gebouw D .......................................................................................................................................................................................................... 7

2.4

Energiebehoefte per variant ............................................................................................................................................................................................. 8

Technische concepten ............................................................................................................................................................................................................. 11 3.1

Bouwkundige concepten ................................................................................................................................................................................................. 11

3.2

Installatietechnische concepten (warmte) ...................................................................................................................................................................... 12

3.3

Installatietechnische concepten (elektriciteit) ................................................................................................................................................................ 17

3.4

Matrix .............................................................................................................................................................................................................................. 18

Duurzame invulling energievraag ............................................................................................................................................................................................ 21 4.1

Bijdrage technieken ......................................................................................................................................................................................................... 21

4.2

Conclusies ........................................................................................................................................................................................................................ 21

Bronnenlijst ..................................................................................................................................................................................................................................... 27

2

1

bepalen van een geschikte combinatie van energieconcepten voor het plangebied Arnhem Centraal Oost, zodat gebruikers hier in de toekomst de voordelen van een schone, betaalbare en betrouwbare energievoorziening kunnen ervaren.

Inleiding

Arnhem Centraal vormt een veelomvattend vervoersknooppunt met de grootste publiekstromen van de regio. Het treinstation, het busstation, een parkeergarage en diverse kantoren maken deel uit van het gebied, waarbij het oostelijk deel de entree vormt naar de Arnhemse binnenstad en het uitgaansgebied.

1.2

De gemeentelijke ambities met betrekking tot het realiseren van een duurzame energievoorziening zijn leidend bij het inventariseren van concepten die passen bij het plangebied Arnhem Centraal Oost. Deze ambities zijn enerzijds verwoord in het Arnhemse lenteakkoord uit 2010 en anderzijds neergeslagen in een “Gemeentelijke Praktijk Richtlijn” (GPR) met betrekking tot de werkwijze van duurzaam (ver)bouwen.

“Arnhem Centraal Oost” is een gebied in ontwikkeling, dat naar de letter van het stedenbouwkundig plan een “hoogwaardige entree naar de stad” moet worden, waarbij “een nieuw stedenbouwkundig knooppunt de grootschalige infrastructurele elementen samenbrengt op een locatie met commerciële functies en een woongebied”.

Het politieke Lenteakkoord voor de periode 2010-2014 van het Arnhemse college zijn verscheidene concrete doelstellingen benoemd in het kader van de gewenste transitie naar een duurzame energiehuishouding:

De ideeën worden momenteel verder uitgewerkt en op afzienbare termijn vertaald in een bestemmingsplan. De bijbehorende energievoorziening is een belangrijk thema binnen dit bestemmingsplan. In deze rapportage wordt in dat kader een passende visie op de toekomstige energievoorziening binnen het plangebied gepresenteerd.

1.1

Ambities gemeente Arnhem

 

Doelstelling energievisie

het realiseren van een toename van het aandeel duurzame energie tot 7 procent; het jaarlijks reduceren van de energievraag met 3 procent.

In het door de Arnhemse gemeenteraad op 31 mei 2011 vastgestelde Programmaplan Arnhem Energiestad 2011-2014 zijn alle bovengenoemde beleidsdoelen nader uitgewerkt, evenals de normen die horen bij de GPR. De GPR is een instrument waarmee het thema duurzaamheid kan worden verweven met plannen ten aanzien van de nieuwbouw en renovatie van gemeentelijke panden. Duurzaamheid omvat in dit kader meer dan energie: het gaat ook om thema’s als milieu, gezondheid,

Anno 2012 bestaan tal van mogelijkheden om de energievoorziening in een nieuw te ontwikkelen gebied vorm te geven. Bij het vaststellen van de meest geschikte optie dienen uiteenlopende technische, juridische, economische en organisatorische parameters in acht te worden genomen, waarbij het gemeentelijke beleid op energiegebied een andere relevante sturende kracht is. De doelstelling van deze energievisie is al met al het 3

gebruikskwaliteit en toekomstwaarde. De GPR geldt voor gebouwen als geheel en is uitgedrukt in bepaalde normen voor de bovengenoemde onderwerpen. De Arnhemse GPR-normen zijn weergegeven in de figuur hieronder en liggen in alle gevallen hoger dan de normen uit het Bouwbesluit en zijn minimaal gelijk aan de normen die de Stadsregio heeft afgesproken. De scores komen tot stand door te kijken naar diverse bouwkundige parameters. Arnhem zet met name in op goede prestaties wat de subcategorie ‘energie’ betreft, omdat zij heeft geconstateerd dat recent gerealiseerde nieuwbouwprojecten achterblijven met de score voor dit thema.

oplossingen (hoofdstuk 3) in de context van het plangebied aan bod. Uit hoofdstuk 4 blijkt ten slotte wat de kwantitatieve bijdrage van de meest zinvolle technieken is aan het realiseren van een duurzame energievoorziening in het plangebied van Arnhem Centraal Oost.

Renovatie (bestaande bouw): Figuur 1: De GPR-normen van de gemeente Arnhem voor nieuwbouw.

Hierbij geldt dat de GPR-normen gemeentelijke ambities vertegenwoordigen, die in de regel niet als juridische verplichting aan ontwikkelaars kunnen worden opgelegd, tenzij ze specifiek zijn benoemd in de afgesloten contracten.

1.3

Opbouw rapport

In het volgende hoofdstuk ligt de focus nog niet op de aanbodzijde van duurzame energie, maar op de absolute vraag naar warmte, koude en elektriciteit. Daarbij wordt rekening gehouden met varianten met betrekking tot de invulling van bepaalde panden (hoofdstuk 2). Vervolgens komt een kwalitatieve analyse van diverse duurzame 4

2

zal als kantoorruimte fungeren en in het gebouw direct ten westen hiervan wordt ruimte vrijgemaakt voor een verkeersleidingpost.

Projectomschrijving

Arnhem Centraal Oost is een plangebied waarin anno 2012 onderscheid te maken is tussen zekere ontwikkelingen en mogelijke ontwikkelingen. Dit hoofdstuk duidt in dat kader de exacte scope van deze energievisie. Allereerst volgt een toelichting op het exacte plangebied en zijn contouren, waarna omgevingsfactoren worden besproken die relevant zijn voor deze studie. Vervolgens worden varianten bepaald met betrekking tot de mogelijke invulling van enkele panden, zodat de zoektocht naar passende energieconcepten (hoofdstuk 3) gericht kan worden ingezet. Hierbij wordt in paragraaf 2.4 ook per variant een indicatie van de voorziene energievraag gegeven.

2.1

B2

B3 D K6

B1

Figuur 2: Het plangebied Arnhem Centraal Oost met de locaties van de voorziene ontwikkelingen

Overzicht plangebied

De energievisie is van toepassing op het gebied dat hieronder is weergegeven als figuur 1, met de focus op de ontwikkelingen die plaatsvinden binnen de rode stippellijnen, in de vlakken B1, B2, B3, D, K6, K7’ en het gebouw direct ten westen van K7’. Het gaat feitelijk om ontwikkelingen die plaatsvinden aan de noord- en zuidzijde van de Oude Stationsstraat en aan de noordzijde van de Nieuwe Stationsstraat. Wat aan de noordzijde van de Oude Stationsstraat verrijst, is anno 2012 reeds duidelijk: het gaat hier om een Pathé-bioscoop (in vlak B1) met daarbij een plint met ruimte voor horecagelegenheden (B2) en winkels (B3). De ontwikkelingen die horen bij deelgebieden D en K6 zijn minder uitgekristalliseerd. Hier liggen mogelijkheden voor de komst van een hotel/horecagelegenheid (D en K6), woningen (D), een school (D) en kantoren (D), mogelijk in een combinatievorm van functies. Gebouw K7’

Bij de beschreven ontwikkelingen horen de brutovloeroppervlaktes die af te leiden zijn uit de tabel op de volgende pagina. De genoemde oppervlaktes zijn gebaseerd op informatie die door de gemeente Arnhem beschikbaar is gesteld. De grondoppervlakte en het aantal vierkante meters behorend bij deelgebied K6 zijn gebaseerd op een schatting. Datzelfde geldt voor alle beschikbare dakoppervlaktes, het grondoppervlak van het gebouw ten westen van K7’ en de horecaplint naast de bioscoop (vlak B2); het gezamenlijke grondoppervlak van gebied B1+B2 is wel exact bekend.

5

2.2

Bouwprogramma K6

Grondoppervlak

ca.

Oppervlak

ca.

Dakoppervlak D

Grondoppervlak

1.200 m2

Oppervlak

4.200 m2 bvo

Kantoren noord-oost-hoek 600 m2 4.200 m2

Dakoppervlak

480 m2

Verkeersleidingpost Grondoppervlak

ca.

Oppervlak



360 m2

Bioscoop Aantal zalen

10 zalen

Oppervlak

9.200 m2 bvo

Dakoppervlak

850 m2

Plint 1: horeca Grondoppervlak

ca.

Oppervlak

850 m2 1.410 m2 bvo

Dakoppervlak B3

650 m2 1.350 m2

Dakoppervlak

B2



960 m2

Oppervlak

B1

Bij het uitwerken van de energieconcepten (zie hoofdstuk 3) dient rekening te worden gehouden met diverse omgevingsfactoren die de toepassingsmogelijkheden van technieken kunnen beperken dan wel mogelijk kunnen maken.

2.000 m2 bvo

Hotel/kantoor/woningen/winkels/school

Grondoppervlak

nn

750 m2 600 m2

Dakoppervlak K7'

Context

Kopgebouw (Hotel/overige horeca)

680 m2

Plint 2: commerciële voorzieningen Grondoppervlak

ca.

500 m2

Oppervlak

660 m2 bvo

Dakoppervlak

420 m2



Tabel 1: oppervlaktes van gebouwen in plangebied

6

De ontwikkelingen die verwacht worden, hebben betrekking op een terrein dat - in lijn met het stedenbouwkundig beleid van de gemeente Arnhem - deel moet uitmaken van een hoogwaardige entree naar de stad, waarbij het stedelijk landschap de voorzieningen in zich opneemt. Het plangebied vormt de verbinding van het centraal station van Arnhem naar de binnenstad en vice versa. Hydreco heeft een collectieve WKO-installatie in beheer die in opdracht van de gemeente Arnhem is ontwikkeld; er wordt gebruikgemaakt van warmte- en koudeopslag in de bodem, waarmee ruimtes kunnen worden verwarmd en gekoeld. In de erfpachtaktes die betrekking hebben op kavels in het plangebied, zijn aansluiten afnameverplichtingen opgenomen om te waarborgen dat de milieudoelstellingen van de gemeente Arnhem daadwerkelijk worden vertaald in duurzame handelingen. Het WKO-systeem levert aan diverse (grote) afnemers, waaronder de Parktoren, de Riviertoren en de OV-terminal. Theater Luxor Live bevindt zich in het midden van het plangebied in een monumentaal pand uit 1915. De geluids- en lichtinstallaties ter plekke zijn voor een groot deel verantwoordelijk voor de relatief grote elektriciteitsvraag. Luxor Live heeft tevens een aanzienlijke koelingsbehoefte.

2.3

Voordat een inschatting wordt gegeven van de totale energiebehoefte per variant (paragraaf 2.4) kan reeds een aantal algemene uitspraken worden gedaan over de energieverbruikprofielen van de verschillende functies in kwestie, waarvan tabel 3 de resultante is.

Varianten gebouw D

Voor gebouw D zijn vanwege de diversiteit aan mogelijke ontwikkelingen vier varianten bepaald die in het vervolg van deze nota en in de uiteindelijke energievisie naar voren komen. De invulling van D is in dat kader beperkt tot de onderstaande opties. Naam variant 1: Mix hotel + kantoor 2: Mix woningen + winkels 3: Kantoren 4: Onderwijs



Energiehuishouding in een bioscoop: bioscopen staan te boek als grote energievragers en dat is niet verwonderlijk gezien de licht-, geluids- en beeldinstallaties die een attractie maken van een bioscoop en de bijbehorende koelingsbehoefte. De warmtevraag is daarentegen relatief beperkt. Kenmerkend voor de energiehuishouding in een bioscoop is de fluctuatie in de energievraag: vanzelfsprekend zijn er stevige pieken in de middag- en avonduren wanneer films worden getoond, terwijl de vraag naar energie gedurende de nacht en in de ochtenden beperkt is.



Energiehuishouding in een horecagelegenheid: verlichting, verwarming, keukenapparatuur en koeling zijn samen verantwoordelijk voor het merendeel van de energievraag binnen horecagelegenheden. Gasten wensen immers zowel sfeer als comfort, terwijl de keuken het kloppend hart vormt van iedere horecagelegenheid.



Energiehuishouding in winkels: in non-food-winkels met minder dan twintig werknemers geldt dat de energievraag hoofdzakelijk is terug te leiden op verlichting, klimaatbeheersing, de behoefte aan warm water en winkelapparatuur.

D 75% Hotel; 25% Kantoor 75% Woningen; 25% Winkels 100% Kantoor 100% School

Tabel 2: Varianten van de invulling van deelgebied D.

Bij het onderscheid tussen de varianten hoort uiteraard ook een verschil in energievraag. Inzicht in de energiebehoefte is van groot belang bij het bepalen van de juiste energieconcepten, zoals ook blijkt uit hoofdstuk 3. Hieronder staan in dat kader de aannames weergegeven die zijn gehanteerd bij het vaststellen van de energievraag per variant. De energiebehoefte is telkens uitgedrukt in Gigajoules per vierkante meter. Warmtevraag

Elektriciteitvraag

RV

WTW

Koeling

Koude

[GJ/m2 bvo]

[GJ/m2 bvo]

[GJ/m2 bvo]

[GJ/m2 bvo]

Verlichting Overig [GJ/m2 bvo]

[GJ/m2 bvo]

Hotel

0,50

0,1000

0,07

0,03

0,28

0,37

Kantoren

0,50

0,0060

0,07

-

0,28

0,37

Winkels

0,65

0,0060

0,05

0,05

0,42

0,14

Bioscoop

0,30

0,01

0,10

0,25

0,40

0,20

Onderwijs

0,38

0,0060

0,01

-

0,24

0,30

Woningen

0,35

0,0833

0,05

-

0,04

0,06

Tabel 3: Kengetallen m.b.t. de warmte- en elektriciteitsvraag.

7







Energiehuishouding in een hotel: energiekosten maken een steeds groter deel uit van de exploitatiekosten van een hotel. Een duurzame energievoorziening is voor een hotel niet alleen interessant vanuit het kostenperspectief, maar evenzeer om gasten een comfortabel verblijf te kunnen bieden. Sterker nog: een duurzaam hotel onderscheidt zich in het aanbod van andere hotels en is dankzij het internationale “Green Key-keurmerk” ook als zodanig herkenbaar voor eenieder. Een substantieel deel van het energieverbruik van een hotel bestaat uit verwarming en koeling van kamers en andere ruimtes, terwijl een kwart van de energievraag aan de verlichting is toe te schrijven. Tegelijkertijd is de vraag naar warm water groot in hotels, evenals de vraag naar stroom voor huishoudelijke apparatuur.

2.4

Energiehuishouding in een school: energieverbruik in een school is hoofzakelijk terug te leiden op de verlichting en koeling, terwijl de warmtevraag is opgebouwd uit de behoefte aan klimaatbeheersing en warm tapwater. De energievraag binnen de muren van een basisschool met uitsluitend klaslokalen is relatief beperkt, terwijl hogescholen en universiteiten juist grote energievragers zijn gezien de kantoorruimtes, kantines, onderhoudswerkplaatsen en soms zelfs laboratoria die deel uitmaken van dergelijke onderwijsinstellingen.

Energiebehoefte per variant

Op basis van de kengetallen kan nu per variant een indicatie worden gegeven van de verwachte energievraag. Variant 1: Mix hotel (75%) + kantoor (25%) De totale energievraag van het plangebied komt in deze variant neer op 28.863 Gigajoules (GJ) per jaar. De elektriciteitsbehoefte bedraagt 13.390 GJ. Voor verwarming (ruimte en water) is minder energie benodigd: 10.973 GJ. De koudevraag in GJ is minder dan de helft hiervan: 4.500 GJ. D: Variant 1 - Hotel Gebouw



Energiehuishouding in woningen: in woningen wordt elektriciteit onder meer benut voor apparatuur, koeling, verlichting en koken. De behoefte aan warm tapwater is relatief groot in een woning, terwijl er een gemiddelde behoefte aan energie voor ruimteverwarming te herkennen is. De landelijke EPC-norm, die betrekking heeft op de energieprestatie binnen woningen, ligt sinds 1 januari 2011 op 0,6. Dit betekent dat alle woningen die sinds deze datum zijn opgeleverd een EPC van 0,6 of lager dienen te hebben. De EPC weerspiegelt zich met name in de behoefte aan ruimteverwarming: hoe lager de EPC, des te lager is de energiebehoefte gerelateerd aan ruimteverwarming.

K6 D B1 B2 B3 K7' nn TOTAAL

Energiehuishouding in een kantoor: het energieverbruik binnen de utiliteitssector is fors en met name terug te leiden op apparatuur, verlichting, ventilatie en koeling. De behoefte aan ruimteverwarming is groot, terwijl de behoefte aan warm tapwater relatief beperkt is.

RV

WTW

Koeling

Koude

Verlichting

Overig

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

1.000 2.100 2.760 458 429 2.730 878 10.355

200 321 55 4 4 25 8 618

140 294 920 35 33 210 68 1.700

60 95 2.300 35 33 210 68 2.800

550 1.155 3.680 294 275 1.751 563 8.269

744 1.562 1.840 99 93 592 190 5.121

W&WTW

1.200 2.421 2.815 462 433 2.755 886 10.973

Tabel 4: De totale jaarlijkse energievraag van het plangebied in variant 1.

8

Koude

200 389 3.220 71 66 420 135 4.500

Elektriciteit

1.294 2.717 5.520 393 368 2.344 753 13.390

Figuur 3: De energievraag in variant 1 verdeeld over het plangebied (groen = elektriciteit, rood = warmte, blauw = koude).


Variant 2: Mix woningen (75%) + winkels (25%) De totale energievraag van het plangebied komt in deze variant neer op 26.553 GJ per jaar. De elektriciteitsbehoefte bedraagt 11.589 GJ. Voor verwarming (ruimte en water) is ook in deze variant minder energie benodigd: 10.589 GJ. De koudevraag is 4.374 GJ. Figuur 4 laat zien dat in deze variant, in relatie tot variant 1, met name de elektriciteitsvraag kleiner is. De warmte- en koudebehoefte verschillen minder van elkaar.

Variant 3: Kantoren (100%) De totale energievraag van het plangebied komt in deze variant neer op 28.473 GJ per jaar en dat is een fractie minder dan de energievraag die hoort bij variant 1. De verhouding tussen de behoefte aan elektriciteit, warmte en koude is evenzeer vergelijkbaar met de situatie in variant 1. Op de volgende pagina is de energiebehoefte gevisualiseerd.

D: Variant 2 - Wonen Gebouw

D: Variant 3 - Kantoren

RV

WTW

Koeling

Koude

Verlichting

Overig

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

Gebouw W&WTW

Koude

Elektriciteit

K6

1.000

200

140

60

550

744

1.200

200

1.294

D

1.769

269

210

53

570

347

2.038

263

917

B1 B2 B3 K7' nn TOTAAL

2.760 458 429 2.730 878 10.024

55 4 4 25 8 565

920 35 33 210 68 1.616

2.300 35 33 210 68 2.758

3.680 294 275 1.751 563 7.684

1.840 99 93 592 190 3.906

2.815 462 433 2.755 886 10.589

3.220 71 66 420 135 4.374

5.520 393 368 2.344 753 11.589



RV

WTW

Koeling

Koude

Verlichting

Overig

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

1.000 2.100 2.760 458 429 2.730 878 10.355

200 25 55 4 4 25 8 322

140 294 920 35 33 210 68 1.700

60 2.300 35 33 210 68 2.706

550 1.155 3.680 294 275 1.751 563 8.269

744 1.562 1.840 99 93 592 190 5.121

W&WTW

1.200 2.125 2.815 462 433 2.755 886 10.677


9

Koude

200 294 3.220 71 66 420 135 4.406

Elektriciteit

1.294 2.717 5.520 393 368 2.344 753 13.390



Het verschil tussen de varianten met betrekking tot de totale vraag naar energie blijkt nog eens uit figuur 7. De verschillen zijn logischerwijs volledig toe te schrijven aan de invulling van gebouw D.

Variant 4: Onderwijs (100%) De totale energievraag van het plangebied komt in deze variant neer op 27.229 GJ per jaar. De behoefte aan warmte, koude én elektriciteit is lager dan in variant 1 en 3. Ten opzichte van variant 2 is de elektriciteitsvraag groter, terwijl de behoefte aan warmte en koude kleiner is; zie figuur 6. D: Variant 4 - School Gebouw


RV

WTW

Koeling

Koude

Verlichting

Overig

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

[GJ]

1.000 1.596 2.760 458 429 2.730 878 9.851

200 25 55 4 4 25 8 322

140 42 920 35 33 210 68 1.448

60 2.300 35 33 210 68 2.706

550 991 3.680 294 275 1.751 563 8.105

744 1.239 1.840 99 93 592 190 4.798

W&WTW

1.200 1.621 2.815 462 433 2.755 886 10.173

Koude

200 42 3.220 71 66 420 135 4.154

Elektriciteit

1.294 2.230 5.520 393 368 2.344 753 12.903

Tabel 7: De totale jaarlijkse energievraag van het plangebied in variant 4. Figuur 7: De totale vraag naar energie in de verschillende varianten.

10

3

3.1

Technische concepten

Bouwkundige concepten

De bouwkundige concepten die worden gehanteerd bij het ontwikkelen van gebouwen in het plangebied zijn van wezenlijke invloed op de energiehuishouding ter plekke. Het gaat hierbij onder meer om de mate van isolatie en de keuze voor beglazing en het te gebruiken temperatuurverwarmingssysteem. In dat kader worden drie categorieën onderscheiden die gelden voor elk pand: brons (1), zilver (2) en goud (3).

In dit hoofdstuk staat de mogelijke duurzame invulling van de gekwantificeerde energievraag centraal. Daarbij worden technieken gekoppeld aan de vraagprofielen die horen bij de varianten. Uitgangspunt hierbij is het concept van de Trias Energetica, dat stoelt op de volgende drie principes, die achtereenvolgens gehanteerd dienen te worden: 1. Reduceer de energievraag zoveel als mogelijk; 2. Maak zoveel als mogelijk gebruik van duurzame energie om in de overgebleven energiebehoefte te voorzien; 3. Mocht er nog steeds een resterende vraag naar energie zijn, benut dan fossiele brandstoffen efficiënt om deze resterende energievraag te beantwoorden.

Scenario 1. Brons 2. Zilver 3. Goud

Gebouwgebonden energievraag 0,756 GJ per m² 0,612 GJ per m² 0,504 GJ per m²

Productie duurzame energie 0,018 GJ per m² 0,054 GJ per m² 0,198 GJ per m²

Tabel 8: Drie bouwkundige scenario's en de bijbehorende kenmerken.

Hoe beter het bouwkundige concept, des te kleiner is de gebouwgebonden energievraag en des te hoger is de lokale productie van duurzame energie. Het toepassen van één van de drie scenario’s betekent dat de genoemde Trias-Energetica-principes - in de juiste volgorde - ter harte worden genomen. De totale energievraag die in hoofdstuk 2 aan de varianten is gekoppeld, gaat immers uit van een aanmerkelijk hogere gebouwgebonden energievraag per vierkante meter. Ter indicatie: scenario 1 gaat uit van HRR++-glas en een isolatiewaarde in de gebouwschil van anderhalf keer de waarde uit het bouwbesluit. In scenario 2 is dat twee keer de waarde uit het bouwbesluit en in scenario 3 zelfs drie keer, gecombineerd met HR+++-glas.

Eerst worden (verschillen tussen) de diverse bouwkundige concepten toegelicht. Daarna komen achtereenvolgens de installatietechnische concepten met betrekking tot warmte/koude en elektriciteit aan bod. Uiteindelijk worden alle mogelijke energieconcepten in een matrix op kwalitatieve wijze uitgezet tegen de technische toepasbaarheid binnen de varianten, de financiële haalbaarheid, de bijdrage aan de in paragraaf 1.2 toegelichte milieudoelstellingen en de algemene systeemkenmerken. De matrix maakt duidelijk welke technieken al met al het meest zinvol zijn om toe te passen in het plangebied. In hoofdstuk 5 volgt dan de gekwantificeerde bijdrage die de gekozen technieken kunnen leveren aan een duurzame invulling van de energievraag in Arnhem Centraal Oost.

11

3.2

geëxploiteerd met een vermogen van 2.500 kW en een capaciteit van 360 m³ per uur. Gezien de vertraging van de bouwactiviteiten in Arnhem Centraal Oost is het systeem nog niet in vol bedrijf.

Installatietechnische concepten (warmte)

In deze paragraaf worden verschillende installatietechnische concepten met het oog op de duurzame generatie van warmte toegelicht. Daarbij wordt steeds een uitspraak gedaan over de (kwalitatieve) toepasbaarheid binnen de verschillende varianten uit hoofdstuk 2 en de overige context van het plangebied.

Het meest relevante gegeven hierbij is, zoals ook al uit paragraaf 2.2 bleek, dat de gemeente in de erfpachtaktes voor het gebied een aansluiten afnameverplichting heeft laten opnemen. Dit betekent feitelijk dat de nieuwe energievragers niet onder het gebruik van WKO-installatie uitkomen. WKO is daarmee een zekere component van de duurzame energievoorziening in het plangebied van Arnhem Centraal Oost. De vraag ie nog openstaat, is of de nieuwe energievragers uit het plangebied gebruik gaan maken van een individuele of collectieve warmtepomp.

WKO met warmtepomp Warmte- en koudeopslag (hierna: WKO) is een techniek waarbij energie in de bodem wordt opgeslagen, op een diepte tot enkele honderden meters. Met deze energie kunnen ruimtes zowel worden verwarmd als gekoeld. Er zijn twee verschillende WKO-toepassingen: open en gesloten systemen. In het geval van open systemen worden twee bronnen geboord in een grondwaterlaag. In de zomer, als er vraag naar koeling bestaat, wordt grondwater uit een koude bron opgepompt. Met behulp van een warmtewisselaar wordt warmte uit het gebouw opgenomen en het opgewarmde water vloeit terug in de warme bron. In de winter, als er juist een warmtevraag bestaat, verloopt dit proces omgekeerd. Het warme grondwater wordt dan opgepompt en een warmtewisselaar onttrekt hieraan een aantal graden Celsius, waarmee een ruimte kan worden verwarmd via (LTV-) vloer- of wandverwarmingssystemen. Het grondwater wordt vervolgens in de koude bron geïnfiltreerd. WKO is een marktrijpe, commercieel aantrekkelijke en op brede schaal toegepaste techniek die in alle functies binnen het plangebied tot haar recht komt.

De collectieve WKO-bron in Arnhem is anno 2012 evenwel in onbalans: de huidige koudevraag is onvoldoende om evenwicht in het systeem te realiseren. Hydreco zoekt naar mogelijkheden om de onbalans in dit systeem te verminderen; dat kan door de warmtevraag terug te dringen of door de afzet van koude te vergroten. Luxor Live, het gebouw direct ten oosten van pand D, neemt (uitsluitend) koude af, maar het blijkt dat het vermogen van de WKO-bron onvoldoende is om op de vaak acute koelingsvraag van het theater te kunnen voldoen. Hydreco is om deze en andere redenen geïnteresseerd in het exploiteren van de inpandige installaties, zodat zij meer grip krijgt op het functioneren van het totale WKO-systeem. De installaties die nu aanwezig zijn in de gebouwen, zijn opgeleverd door diverse installateurs (Unica, Strukton, VolkerWessels). Bij het nader vormgeven van de duurzame-energie-voorziening in het plangebied is het zinvol om te kijken naar technieken die gekoppeld kunnen worden aan WKO, om de bovengenoemde problemen met betrekking tot de bestaande WKO-bron het hoofd te kunnen bieden.

Een collectieve WKO-bron biedt geclusterde energievragers de kans tegelijkertijd werk te maken van een duurzame energievoorziening. In het plangebied wordt door Hydreco reeds een dergelijke WKO-bron 12

WKO/warmtepomp en zonnecollectoren Zonnecollectoren zetten zonlicht om in warmte en kunnen zodoende op gebouwniveau de energiehuishouding verduurzamen. Door gebruik te maken van zonnecollectoren, kan de vraag naar ruimteverwarming en/of warm tapwater worden beperkt, waarmee stappen kunnen worden gezet op weg naar een in balans zijnde WKO-installatie. Een belangrijke voorwaarde voor de toepassing van zonnecollectoren is een beschikbaar plat dakoppervlak of een schuin dakdeel met de juiste zonoriëntatie.

WKO/warmtepomp en “Energydak” Naast de - al dan niet in het dak geïntegreerde - zonnecollectoren biedt het zogenaamde “Energydak” kansen voor regeneratie van warmte, teneinde de gewenste balans in het WKO-systeem te realiseren. Het Energydak kan energie winnen uit platte en hellende daken door gebruik te maken van kunststoflamellen die in de dakconstructie worden opgenomen. De koude en warmte worden via de vloeistofhoudende lamellen opgevangen en via een warmtewisselaar aan de gebruiker afgegeven. Deze methodiek is prima te operationaliseren in combinatie met een bestaande WKO-systeem met een warmtepomp. Het Energydak is al met al een flexibele duurzame-energie-oplossing en eenvoudig inpasbaar in andere systemen. Het systeem is aan de buitenkant niet waarneembaar en om die reden een esthetisch verantwoorde duurzameenergie-oplossing.

Tegenwoordig zijn er tevens collectoren op de markt die in de dakbedekkingsconstructie worden geïntegreerd en zowel warmte als koude omzetten in thermische energie; zie figuur 8 hieronder.

Figuur 8: De "Dakcollector" genereert thermische energie uit warmte en koude.

Het plangebied in ogenschouw nemend, kan gesteld worden dat WKO in combinatie met zonnecollectoren met name goed kan worden toegepast als er een grote vraag naar ruimteverwarming en/of warm tapwater bestaat. Dat geldt in de context van Arnhem Centraal Oost voor locaties waar woningen, een hotel en andere horecagelegenheden tot de ontwikkelopties behoren. Die redenatie gaat op voor alle duurzame technieken waarbij energie in de vorm van warmte en warm tapwater wordt gewonnen.

Figuur 9: De kunststoflamellen van het Energydak staan via vloeistofhoudende kanalen in verbinding met elkaar.

13

WKO/warmtepomp en asfaltcollector In de zomer wordt asfalt heet, aangezien zonnewarmte zich in het donkergekleurde oppervlak verzamelt. Een collector in het asfalt kan deze warmte bijeenbrengen en afvoeren. Een dergelijke asfaltcollector is dus feitelijk een warmtewisselaar en bestaat doorgaans uit buizen die geïntegreerd zijn in het asfalt en waar water doorheen wordt gepompt, waarmee de warmte aan het asfalt kan worden onttrokken. Ook deze methodiek is een oplossing waarmee de balans in het WKO-systeem van Arnhem Centraal Oost kan worden hersteld. De toepassing van een WKOsysteem in combinatie met een asfaltcollector is logischerwijs mogelijk wanneer nieuw asfalt binnen de grenzen van het plangebied wordt aangelegd. Het aanbrengen van asfaltcollectoren in bestaande wegen is technisch mogelijk, maar dan zouden de verkeersaders in kwestie eerst moeten worden opengebroken, wat extra overlast met zich meebrengt.

Figuur 10: Het principe van riothermie

De aanwezigheid van riolering is uiteraard de eerste randvoorwaarde voor de toepassing van riothermie. In figuur 11 is weergegeven waar de rioolstrengen en -putten zich in het plangebied bevinden. Ook is aangegeven wat de diameter in mm. van de riolering is. Voor riothermie geldt: hoe groter de diameter en het debiet, des te meer kansen er liggen op de ontwikkeling van een rendabel riothermiesysteem. Nader onderzoek is benodigd om de exacte kansen voor riothermie te duiden.

WKO/warmtepomp en riothermie WKO en riothermie, oftewel de winning van warmte uit afvalwater uit bestaande rioolleidingen, zijn technieken die synergie kunnen vertonen. Voor riothermie geldt namelijk ook dat de balans in een onevenwichtig WKO-systeem ermee kan worden hersteld. Het uitgangspunt hierbij is het gegeven dat een kwart van het energieverbruik in de gebouwde omgeving verloren gaat door de riolering. Dankzij riothermie kan deze warmte worden teruggewonnen. Het principe gaat uit van warmtewisselaars die in het riool warmte onttrekken aan het afvalwater ter plaatse; zie figuur 10. Er zijn drie mogelijkheden voor riothermie: binnen panden, dicht bij de bron en in grote verzamelleidingen. Riothermie is vooral kansrijk in situaties waarin er een relatief grote vraag naar warm tapwater bestaat; deze methodiek lijkt dus op voorhand beter te passen bij woon- en horecafuncties dan bij utiliteitsbouw, schoolgebouwen et cetera.

Figuur 11: De aanwezige rioolstrengen en -putten in het plangebied.

14

WKO/warmtepomp met warmteterugwinning via ventilatie Warmte uit de lucht die via ventilatiesystemen wordt afgevoerd, kan via een terugwinningssysteem worden aangewend om de netto vraag naar ruimteverwarming te verminderen en in de context van het plangebied de warmtepomp van de WKO te ontlasten. Het gaat om grootschalige installaties die doorgaans bij nieuwbouw of renovatie worden geïnstalleerd en waarbij de onderlinge nabijheid van de toe- en afvoerkasten een belangrijke randvoorwaarde is. Het principe is eenvoudig: verse buitenlucht wordt in de warmteterugwin-unit reeds “voorverwarmd” met de lucht uit het gebouw die naar buiten wordt afgevoerd; zie figuur 12.

Figuur 13: Het principe van een luchtwarmtepomp.

Restwarmte Naast technieken die kunnen zorgen voor de regeneratie van een in onbalans zijnde WKO-installatie, bestaan er andere methodieken aan de hand waarvan een energievoorziening duurzaam kan worden ingericht. Het kan bijvoorbeeld zo zijn dat in de nabijheid van de plek waar een warmtevraag bestaat een bron van restwarmte gesitueerd is. Meestal gaat het om energiecentrales, afvalverwerkingsinstallaties of industriële ondernemingen. De warmte die zij de atmosfeer in lozen, is in theorie ook bruikbaar om ruimtes te verwarmen. Om deze methodiek toe te kunnen passen, is de aanleg van een (kostbaar) warmtenet van de bron naar de te verwarmen locatie een vereiste, tenzij reeds een stadsverwarmingsnet beschikbaar is. De leveringszekerheid van dergelijke installaties vormt vaak een ander struikelblok: er moeten immers langetermijngaranties bestaan wat de aanvoer van restwarmte betreft, terwijl het aanbod op een willekeurige dag ook met de vraag naar warmte dient te matchen.

Figuur 12: Het principe van warmteterugwinning uit ventilatielucht.

WKO met luchtwarmtepomp en warmteterugwinning De bovengenoemde warmteterugwinningsmethodiek kan tevens worden gebruikt in combinatie met een luchtwarmtepomp, die warmte uit de buitenlucht haalt en deze via een blaasmechanisme afzet in de ruimte waar een verwarmingsvraag bestaat; zie figuur 13. Het rendement van dergelijke installaties is vaak lager dan die van systemen die warmte aan grond- of rioolwater onttrekken. Koeling is daarnaast niet mogelijk.

In de context van Arnhem Centraal Oost is restwarmtebenutting geen voor de hand liggende optie, omdat zich in de directe nabijheid van het plangebied geen restwarmtebron bevindt, terwijl het stadswarmtenet van Arnhem het plangebied ook niet doorkruist. 15

Biomassa: bio-olie/biogas Biomassa is de verzamelnaam voor organisch restmateriaal, zoals mest, (snoei)hout en GFT en plantaardige of dierlijke oliën. Biomassa heeft energetische waarde en via diverse conversietechnieken (verbranden, vergisten, vergassen) kan er groen gas - en via warmtekrachtkoppelingen ook elektriciteit - uit worden gewonnen. Dat gebeurt vanuit een biomassacentrale, die ruimtelijk niet eenvoudig zijn in te passen vanwege contouren met betrekking tot geluids-, en geuroverlast. De inpassing van een biomassacentrale die gas wint uit natuurlijke oliën is om die reden niet mogelijk in het plangebied van Arnhem Centraal Oost, ook omdat een forse schaalgrootte een voorwaarde is voor het rendabel kunnen exploiteren van een dergelijke installatie.

turbine wordt aangedreven. Een WKK is doorgaans gasgestookt, en als input kan dan ook zowel natuurlijk aardgas als groen gas worden gebruikt. Wederom geldt dat de nodige milieuwet- en milieuregelgeving in acht genomen dient te worden bij het inpassen van een WKK. Het stedelijke plangebied van Arnhem Centraal Oost zou daarom geen logische keuze zijn voor de ontwikkeling van een WKK-installatie. Geothermie Met geothermie wordt de winning van energie bedoeld uit diepe bodemlagen die deel uitmaken van de aardkorst. Het water uit deze bodemlagen - die zich doorgaans op enkele kilometers diepte bevinden is zo warm dat hieraan voldoende warmte kan worden onttrokken om in de bovengrondse vraag naar warmte te voorzien. Het afgekoelde water vloeit vervolgens terug in de bodem via een injectieput. Een geothermische bron kan ook elektriciteit opleveren als het water een temperatuur van ruim boven de 100 graden Celsius heeft; het hete water zorgt dan voor stoom, waarmee een generator kan worden aangedreven die stroom opwekt. Geothermie heeft een zeer geringe visuele impact en de techniek levert, op de boormomenten na, ook geen geluidsoverlast op. De toepasbaarheid in het plangebied is evenwel lastig doordat een grootschalige warmtebron - het geothermische doublet - lastig in het centrumgebied van Arnhem is in te passen.

Biomassa: houtpellets Het genereren van warmte met een houtkachel is een duurzame-energietechniek die steeds vaker wordt toegepast in Nederland. Hiervoor is onder meer een stabiel aanbod van kwalitatief hoogwaardige houtpellets benodigd. Het organiseren van dit aanbod aan biomassa is niettemin mogelijk, maar opnieuw geldt dat het inpassen van een biomassacentrale - in dit geval in de vorm van een - verbrandingsinstallatie voorbehouden blijft aan terreinen waar genoeg ruimte is om aan de voorschriften op het gebied van milieu te voldoen. Arnhem Centraal Oost is een stedelijk plangebied waarin juist ruimte schaars is, waardoor een houtpelletkachel geen voor de hand liggende optie is voor het duurzaam inrichten van de energiehuishouding.

Ook gaat de techniek gepaard met een enorme voorinvestering, terwijl de gewonnen warmte van een dusdanige temperatuur is, dat hogetemperatuurverwarmingssystemen (HTV) zoals radiatoren benodigd zijn. Op nieuwbouwlocaties wordt juist vaak gebruikgemaakt van lagetemperatuurverwarmingssystemen, onder meer omdat dit een randvoorwaarde is voor de toepassing van WKO. In het plangebied van

Warmtekrachtkoppeling Een warmtekrachtkoppeling of WKK wekt zowel warmte als elektriciteit op doordat er een verbrandingsproces plaatsvindt en er tegelijkertijd een 16

Arnhem Centraal Oost geldt een aansluitings- en afnameplicht op de bestaande collectieve WKO-installatie. Het boren van een geothermische bron is daarom niet zinvol in het plangebied. De ondergrondse geschiktheid voor geothermie is tegelijkertijd alles behalve een gegeven.

3.3

Energiemonitoring Vaak ontbreekt het aan inzicht in de stroombehoefte op een locatie, zowel wat het totale verbruik betreft als met betrekking tot de verdeling van het totale verbruik over (elektrische) installaties en apparaten. Energiemonitoringssystemen verschaffen inzicht in het verbruik en kunnen daardoor aan de wieg staan van gedragsverandering. Zo kan een zuinige en efficiënt ingerichte energiehuishouding worden gerealiseerd. Met energiemonitoring kan vooral een verschil worden gemaakt als de energievraag relatief groot is; dit gaat op voor de horecaplint en het hotel in het bijzonder. Alleen in woningen, waar de energiebehoefte relatief klein is, levert monitoring marginale resultaten op, terwijl huishoudens .

Installatietechnische concepten (elektriciteit)

LED-verlichting De traditionele gloeilamp maakt in hoog tempo plaats voor energiezuinige varianten, zoals de spaarlamp en de LED-lamp, die minder warmte produceren en elektriciteit derhalve efficiënter in licht converteren. De investeringskosten voor LED-verlichting zijn aanmerkelijk hoger, maar dankzij het zuinige karakter ervan is de investering meestal reeds in één tot twee jaar terugverdiend. Bovendien gaan LED-lampen beduidend langer mee dan traditionele lichtbronnen. In het plangebied is de hoogste verlichtingsbehoefte per vierkante meter afkomstig van de bioscoop en de commerciële voorzieningen (winkels). LED-verlichting is een techniek die daarom bij uitstek past bij het vormgeven van de energievoorziening behorend bij deze functies. Uit tabel 9 blijkt dat, afhankelijk van de functie, 10-35% besparing op licht kan worden gerealiseerd met LED.

Zonnepanelen PV-panelen zetten zonlicht om in elektriciteit. De opgewekt stroom wordt door de omvormer geschikt gemaakt voor gebruik op de eigen locatie of voor teruglevering aan het publieke net. In principe is ieder schaduwvrij plat dak of schuin dak met een zuidelijke zonoriëntatie geschikt voor het opwekken van elektriciteit met zonnepanelen. Een investering in zonnepanelen is gezien de huidige kostprijs en verrekenprijzen van opgewekte kilowatturen in veel gevallen een rendabele oplossing, met een hoog rendement op de investering. Dat geldt met name voor kleinverbruikers, die relatief veel voor hun stroom betalen.

Verlichting Besparing [%]

Verlichting Opp.

[gj/m2]

Verbruik

Besparing

[GJ]

[GJ]

Hotel

30%

5150

0,28

1.416

Kantoren

25%

1050

0,28

289

72

Winkels

20%

6915

0,42

2.884

577

Bioscoop

35%

9200

0,40

3.680

1.288

Onderwijs

15%

0

0,24

-

-

Woningen

10%

0 22.315

0,04

8.269

2.362

Urban wind Windenergie wordt doorgaans opgewekt met behulp van grootschalige turbines met een vermogen van één, twee, drie Megawatt of nog meer. Deze turbines zijn al gauw honderd meter hoog en worden daarom in de regel buiten de bebouwde kom in de leefomgeving ingepast. Omdat wind een verschijnsel is dat zich overal voordoet, is het in theorie ook mogelijk

425

Tabel 9: Het besparingspotentieel van LED-verlichting binnen de diverse functies (bij verdeling van functies volgens variant 1).

17

in een stedelijke omgeving windenergie op te wekken. Daarvoor bestaan kleinschalige gebouwgebonden turbines, om de visuele hinder en overlast op het gebied van geluid en slagschaduw zoveel als mogelijk te beperken. Het gaat dan om “urban-windturbines” die niettemin ongeveer tien tot vijftien meter hoog zijn. Relatief hoge investeringskosten en relatief lage stroomopbrengsten zijn andere eigenschappen van stedelijke windturbines die de toepassing ervan niet aantrekkelijk maken. Kleine windturbines zijn wel bij uitstek geschikt om een bepaald terrein van een duurzaam imago te voorzien. Voor het plangebied Centraal Oost geldt echter dat urban wind geen voor de hand liggende verduurzamingsoptie is, vanwege de beperkte bijdrage aan CO₂-reductie en de problematische inpassing in een stedelijk plangebied waarin ruimte schaars is.

3.4

warmte- en koudevoorziening betreft, blijkt dat een WKO-installatie met een warmtepomp goed kan worden gecombineerd met zonnecollectoren, een “energydak” of warmteterugwinning via ventilatie, om zodoende werk te maken van regeneratie. De technieken met een oranje of rode score voor de toepasbaarheid liggen minder voor de hand. In het rechterdeel van de matrix ligt de focus op de mate waarin de toepassing van de technieken zinvol is in het plangebied, losstaand van de technische mogelijkheden. In dat kader worden drie categorieën onderscheiden: financiële aspecten, de milieuprestatie en algemene systeemkenmerken. Tabel 9 legt uit hoe de geschiktheidsscore exact tot stand komt op basis van deze categorieën. Bij financiële aspecten wordt achtereenvolgens gekeken naar stichtingskosten, energielasten, vervangingskosten, onderhoudskosten en subsidiemogelijkheden. Deze variabelen worden opnieuw op een ordinale schaal gewogen; zie tabel 9.

Matrix

Nu de diverse duurzame opties kwalitatief zijn doorgelicht en de algemene toepasbaarheid ervan binnen het plangebied zijn geduid, kan een uitspraak worden gedaan over de energietechnieken die het meest zinvol zijn om in het plangebied toe te passen. Daarvoor is de matrix ontwikkeld die op pagina 20 staat weergegeven.

Milieukenmerken zijn onderverdeeld in de subcategorieën duurzaamheid (de mate waarin ter plekke duurzame energie wordt opgewekt), de bijdrage aan de GPR-normen (met inachtneming van prestaties op het gebied van gezondheid, gebruikskwaliteit en toekomstwaarde) en de mate waarin CO₂-reductie ten opzichte van het referentiescenario wordt bewerkstelligd. Deze drie variabelen bepalen de geschiktheidsscore voor respectievelijk 8%, 5% en 15%, zoals tabel 9 uitwijst.

De matrix werkt in de eerste plaats toe naar een score met betrekking tot de toepasbaarheid in de context van Arnhem Centraal Oost, losstaand van de intrinsieke eigenschappen van de technieken in kwestie. Daarbij wordt rekening gehouden met de verscheidene functies die denkbaar zijn voor locatie D uit het plangebied. De score links is gebaseerd op de ordinale variabelen uit de matrix (--,-,+/-,+,++) en impliceert dat LED-verlichting, zonnepanelen en energiemonitoring goed bij het plangebied passen, terwijl bouwconcept brons het meest eenvoudig in te passen is. Wat de

Wat de systeemkenmerken betreft, wordt onderscheid gemaakt tussen de technische flexibiliteit van het systeem, de mogelijkheden voor ruimtelijke inpassing, de technische eenvoud, de bijdrage aan een

18

duurzaam imago en het verblijfscomfort en de mate waarin onafhankelijkheid van energieleveranciers wordt gecreëerd.

Financieel

Wegingsfactor Omschrijving

Stichtingskosten zijn de kosten voor de investeringen die moeten worden gedaan tijdens de realisatiefase. Invloed stichtingskosten

De matrix laat op basis van de toegelichte parameters zien dat LEDverlichting en energiemonitoring daadwerkelijk geschikte technieken zijn, gegeven de in paragraaf 1.2 geformuleerde doelstellingen van de gemeente Arnhem. Datzelfde geldt voor WKO in combinatie met een systeem dat tot regeneratie leidt. In dat licht zijn zonnecollectoren, het energydak, warmteterugwinning via ventilatie en riothermie opties die het overwegen meer dan waard zijn.

20%

Energielasten

10%

Vervangingskosten

10%

Onderhoudskosten

5%

Subsidiemogelijkheden Totaal

2% 47%

De energielasten tijdens de exploitatiefase van het gebouw bestaande uit vastrecht en het verbruikstarief voor elektriciteit, gas en/of warmte. De kosten die moeten worden gereserveerd voor de herinvesteringen van de gedaande investeringen. Deze hangen af van de hoogte van de investering en de technische levensduur. De kosten om voor onderhoud en beheer van het technische systeem (preventief en correctief). De mogelijkheden voor additionele subsidiemogelijkheden (EIA, SDE, et cetera).

Milieuprestatie Duurzaam

8%

GPR

5%

% CO₂-reductie t.o.v. referentie Totaal

15% 28%

Het aandeel duurzaam opgewekte energie. GPR-norm; een gewogen score m.b.t. duurzaamheid, milieu, gezondheid, gebruikskwaliteit en toekomstwaarde. CO₂-reductie ten opzichte van de referentiesituatie (gas + compressiekoeling).

Systeemkenmerken Technische flexibiliteit

2%

Ruimtelijke inpassing

5%

Technische eenvoud

4%

Imago

10%

Bijdrage aan comfort

2%

Gebondenheid (Energieleverancier) Totaal

Totaal

2% 25%

De mate van flexibiliteit van het technisch systeem, oftewel debondeheid dat het technisch systeem moet blijven worden gehanteerd. Inpassing van het technisch systeem in het gebouw en omgeving (infrastructuur, technische ruimte, bemetering et cetera). Complexiteit van het systeem; hoe complexer, hoe meer kans op storingen en ontwerpfouten. Zichtbaarheid van het technische systeem. Communicatie en marketing over de positieve effecten van de systeemkeuze. Gebruikerscomfort van het technisch systeem (gebruiksgemak en beleving). Gebondenheid van de levering van energie (warmte en koude).

100%

Tabel 10: De geschiktheidsscore uit de matrix houdt rekening met variabelen op het gebied van financiën, milieu en de systemen in kwestie.

19

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

+

++

+

+

+

+

+

8,1

1

15%

+/-

++

0

0

+

++

MON Energiemonitoring

++

+/-

+

+

+

++

+

++

+

+

8,4

1

+

+

+

+

+

+

+

+

+

+

8,0

++

++

+

+

+/-

++

+

++

+

+

+

+

+

+

+/-

++

+

++

+

+/- +/- +/-

+/-

+/-

+/-

+/-

+

+

+/-

+

+

++

+/-

+

++

+

+/-

+/- +/- +/-

+

+

++

+

+

--

--

--

--

--

-

Opmerkingen

Geschiktheid

5%

++

Score

Gebondenheid (Energieleverancier)

8%

+/-

Bijdrage aan comfort

% CO2-reductie t.o.v. referentie

+

Systeemkenmerken 25%

Imago

GPR

+/-

+/-

Duurzaam

+

1 V1.0 WKO/WP V1.1 WKO/WP + Zonnecollector (regeneratie) V1.2 WKO/WP + Energydak (regeneratie) V1.3 WKO/WP + Asfaltcollector (regeneratie) V1.4 WKO/WP + Riool (regeneratie) V1.5 WKO/WP + Warmteterugwinning V1.6 WKO/WP + LuchtWP/WTW V2.0 Zonnepanelen V5.0 Urban Wind (4x15kW) 1 V6.0 Restwarmte V7.1 Biomassa: bio-olie/biogas V7.2 Biomassa: houtpelletkachel 1 V8.0 WKK V9.0 Geothermie / Aardwarmte Isolatie - Brons Isolatie - Zilver Isolatie - Goud TOTAAL

20% 10% 10% 5% 2% 1

100%

LED LED-verlichting

Invloed Stichtingskosten

Toepasbaarheid

K7'-west: Verkeersleidingpost

K7': Kantoren

K6: Hotel (horeca, evt. + woningen)

B3: Plint met commerciële voorzieningen

B2: Horecaplint

14% 14% 14% 14% 14% 14%

Subsidiemogelijkheden

1 1

B1: Bioscoop

D: Variant 4 - School

D: Variant 3 - Kantoren

D: Variant 2 - Wonen

D: Variant 1 - Hotel

Generieke toepassingsmogelijkheden

Afkorting

Elektriciteit Gas Warmte-/Koudedistributienet Energiebesparing Duurzaam opwekken Efficient

14% 0% 0% 0%

1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Milieuprestatie 28%

Technische eenvoud

Financieel 47%

Ruimtelijke inpassing

Levering

Technische flexibiliteit

Schaal

Onderhoudskosten

Toepasbaarheid

Vervangingskosten

Toepasbaarheid V ar iant V ar1iant V ar2iant V ar 3 iant 4

Energielasten

Technieken

Ruimteverwarming (RV) Warm Tapwater (WTW) Koeling (K) Duurzame Elektriciteit (DE) Elektriciteit (E)

Trias E

Gebouwniveau Plangebied Omgeving

Infra

2% 5% 4% 10% 2% 2% +

++

++

+/-

+/-

+

7,4

1

1

1 1 1

+/-

+/-

+/-

+/-

0

0

+

++

+

+

+

+/-

+/-

+

6,8

1

1

1

1

+/-

+/-

+/-

+/-

0

+

++

++

+

+/-

+

+

+

-

7,1

8,1

1 1

1

1

1

+/-

+

+/-

-

0

++

++

++

+/- +/-

-

+

+

+/-

7,1

+

8,0

1 1

1

1

1

+/-

+

-

+/-

0

+

++

++

+/- +/-

-

+

+

+/-

6,9

+/-

+/-

6,0

1

1

1

1

-

+/-

--

-

0

+

++

++

+/-

+

-

+

+

+/-

6,1

+

+/-

+/-

7,1

1 1

1

1

1

+/-

+

+/-

-

0

+

++

++

+/- +/-

-

+

+

+/-

7,0

+

++

+

+/-

8,1

1 1

1

1

1

+/-

++

+/-

-

0

+

++

++

+/- +/-

-

+

+

+/-

7,1

+/-

+

+/-

+/-

+/-

6,6

1 1

1

1

1

+/-

+

+/-

-

0

+

++

++

+/- +/-

-

+

+

+/-

7,0

+

+

++

+

+

+

8,1

1 1

1

+/-

+

-

++

+/-

0

+/-

+/-

+/- +/-

+

++

0

+

6,6

--

--

--

--

--

--

--

2,0

1

1

+/-

--

--

+/-

0

0

+/-

+/-

-

--

+/-

++

0

+

5,3 Ruimtelijk moeilijk inpasbaar

--

--

--

--

--

--

--

--

2,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

4,0

-

-

-

-

-

-

-

-

-

+/- +/+

1

1

1

+/-

--

--

+/-

0

0

+/-

+/-

-

--

+/-

++

0

+

5,3 Geen stadswarmtenet aanwezig

1 1

1

1

+/-

--

--

+/-

0

0

+/-

+/-

-

--

+/-

++

0

+

5,3 Ruimtelijk niet inpasbaar

4,0

1 1

1

1

+/-

--

--

+/-

0

0

+/-

+/-

-

--

+/-

++

0

+


1 1

1

1

+/-

--

--

+/-

0

0

+/-

+/-

-

--

+/-

++

0

+


1

1

--

+

+

+/-

++

+

+/-

+/-

-

--

--

++

0

+

5,8 Technisch moelijk inpasbaar

+/-

+/- +/- +/-

+/-

+/-

+/-

+/-

+/-

+/-

6,0

--

--

--

--

--

--

--

--

--

--

2,0

++

+

+

+

++

+

+

+

+

+

8,3

1

1

1

+/-

++

0

0

+/-

0

+/-

+/-

+/-

0

0

0

+

0

6,3

+

+

+

+

+/-

+

+

+

+

+

7,7

1

1

1

-

+

0

0

+/-

0

+

+

+/-

0

-

+

+

0

6,4

+/-

+

+

+

+/-

+

+

+

+

+

7,4

1

1

1

-

+/-

0

0

+/-

0

++

+

+/-

0

-

++

++

0

6,3

1

1

Tabel 11: De matrix waarin energietechnieken worden getoetst op basis van de toepasbaarheid binnen het plangebied enerzijds (de scoren links) en de geschiktheid ten aanzien van financiële kenmerken, milieukenmerken en systeemkenmerken anderzijds (de score rechts). De oranje vlakken geven aan welke opties uit een bepaalde categorie van toepassing zijn voor de diverse technieken.

20

4

andere technieken kunnen leveren aan een duurzame energievoorziening van het plangebied Arnhem Centraal Oost. Het referentiescenario is daarbij de situatie dat de gebouwen in het plangebied worden opgeleverd zonder gebruikmaking van de genoemde duurzame-energie-technieken.

Duurzame invulling energievraag

In het vorige hoofdstuk zijn 19 technieken besproken waarmee de energiehuishouding van het plangebied kan worden verduurzaamd. Enerzijds is een uitspraak gedaan over de generieke mogelijkheden voor inpassing binnen het plangebied. Anderzijds is de geschiktheid van alle technieken getoetst vanuit een financieel perspectief en invalshoeken op basis van de milieuprestatie en systeemkenmerken.

4.1

Bijdrage technieken

In de figuren 14 tot en met 17 op de pagina’s 23 tot en met 26 zijn de geschiktheid en toepasbaarheid van de technieken tegen elkaar uitgezet voor wat betreft de varianten. LED-verlichting en energiemonitoring blijken in alle scenario’s zowel toepasbaar als geschikt te zijn, en datzelfde geldt voor een WKO met warmtepomp, mogelijk in combinatie met zonnecollectoren, een energydak of warmteterugwinning via ventilatie. Voor zonnepanelen en isolatie geldt dat de toepasbaarheid groot is, maar dat het verworven nut (de geschiktheid) een fractie beperkter is. De geanalyseerde technieken kunnen in veel gevallen probleemloos worden gecombineerd. Het ligt dan ook voor de hand dat de toekomstige energievoorziening van het plangebied een hybride karakter krijgt. De toepassing van LED-verlichting, isolatie en WKO met warmtepomp en een energydak staan elkaar bijvoorbeeld niet in de weg. Soms is het omgekeerde waar: als een dakoppervlak reeds met zonnecollectoren is belegd, dan is er geen ruimte over om hier tevens de voordelen van zonPV-panelen te benutten. Figuur 15 geeft, met de in paragraaf 1.2 genoemde doelstellingen van de gemeente Arnhem in het achterhoofd, inzicht in de bijdrage die technieken op zichzelf en in combinatie met

Figuur 15: Het aandeel CO₂-besparing en duurzame energie ten opzichte van de referentiesituatie bij een keuze voor de verschillende energietechnieken (in variant 1).

4.2

Conclusies

In het plangebied van Arnhem Centraal Oost bestaan diverse aanknopingspunten om werk te maken van een duurzame energievoorziening. Volgens de Trias Energetica dient in de eerste plaats voor een passend isolatieconcept te worden gekozen (ten minste “brons”). Energiemonitoring is vervolgens een logische keuze, evenals 21

LED-verlichting. Gezien de aansluiten afnameplicht van de WKO is de toepassing hiervan ook welhaast een feit. Vanwege de onbalans in dit systeem kan aanvullend gebruik worden gemaakt van zonnecollectoren, een energydak of warmteterugwinning via ventilatie, om regeneratie te realiseren. Indien daarna nog dakoppervlak over blijft, is de keuze voor zon-PV-panelen goed te verantwoorden. Deze conclusies zijn de resultante van een analyse van 19 diverse technieken, gegeven de context van het plangebied. De technieken zijn getoetst op basis van de algemene toepasbaarheid in Arnhem Centraal Oost enerzijds en de geschiktheid van deze technieken anderzijds. In dat kader is aandacht besteed aan de bijdrage die technieken leveren aan het behalen van milieudoelstellingen, relevante financiële perspectieven en overige systeemkenmerken. Een specifieke keuze voor de invulling van locatie D is relevant voor de samenstelling van de mix aan technieken die het plangebied van Arnhem Centraal Oost een duurzaam karakter geven. Immers: de toepassing van zon-PV past bijvoorbeeld beter bij woningen, terwijl voor LED en energiemonitoring geldt dat dit meer zoden aan de dijk zet indien een hotel, kantoor of school wordt ontwikkeld. Gezien de relatief hoge vraag naar ruimteverwarming en/of warm tapwater bieden WKOregeneratietechnieken als zonnecollectoren en riothermie met name uitkomst in variant 1 (75% hotel + 25% kantoor) en variant 2 (75% woningen + 25% winkels).

22

Figuur 14: De toepasbaarheid en geschiktheid van technieken tegen elkaar uitgezet, op basis van variant 1: mix hotel (75%) en kantoren (25%).

23

Figuur 15: De toepasbaarheid en geschiktheid van technieken tegen elkaar uitgezet, op basis van variant 2: mix woningen (75%) en winkels (25%).

24

Figuur 16: De toepasbaarheid en geschiktheid van technieken tegen elkaar uitgezet, op basis van variant 3: kantoren (100%).

25

Figuur 17: De toepasbaarheid en geschiktheid van technieken tegen elkaar uitgezet, op basis van variant 4: onderwijs (100%).

26

Bronnenlijst          

Startbespreking met Harriët Wansink en Marc van der Burght van de gemeente Arnhem d.d. 5 september 2012; Aangeleverde feitelijke informatie over plangebied door Harriët Wansink, d.d. 5 september 2005; Gemeente Arnhem (2011), Programmaplan Arnhem Energiestad 2011-2014, In: Convenant Energie Made in Arnhem Gemeente Arnhem (2012), Stedenbouwkundig Plan Arnhem Centraal Oost; Gemeente Arnhem (2012), datalayers riolering, verkregen d.d. 16 oktober 2012; Gemeente Amsterdam (2009), Menukaart Duurzame Hotels Nieuwbouw; Hydreco (2012), Duurzame Energie in de Praktijk - Arnhem Centraal, Warmte en Koude in een Stationsgebied; Interview met Rutger Smits van Hydreco m.b.t. de WKOsysteemkenmerken in het plangebied, d.d. 28 september 2012; Interview met LED-verlichting-specialist Luminesense d.d. 16 oktober 2012; Interview met Peter van der Schans van vastgoedonderneming EPICURUS® m.b.t. energievraag bioscoop , d.d. 15 oktober 2012.

27

Green Spread Advies & Ontwikkeling BV Utrechtseweg 310 (Gebouw H02) 6812 AR Arnhem 026 - 352 75 72 www.greenspread.nl [email protected]

28

Energievisie Arnhem Centraal Oost Green Spread, november 2012

Recommend Documents