Energy in sustainable urban planning Principes, methodes en ambities
Esther Roth, Erik Alsema, W/E Consultants Masterclass, sessie 1, The Netherlands
Inhoud • • • • • • • •
Inleiding Duurzame stedenbouwkundige ontwikkeling Eigen casus Klimaat- en energiebeleid: Europees en Nederlands Energievoorziening: concepten en definities Energievraag in gebouwen Energieprestatie op Locatie (EPL) Huiswerkopdracht SUSREG masterclass #1
Programma Masterclass 1. Ambities: Duurzame Stedenbouw, Energiebeleid, energiebronnen en -omzetting, energievraag 2. Aanbod van duurzame energie, energieopslag, restwarmte 3. Betrekken van belanghebbenden 4. Toepassen van kennis tijdens nieuwbouwontwikkelingen 5. Toepassen van kennis in renovatie en nieuwbouwprojecten 6. Enthousiasme creëren voor duurzame stedenbouw SUSREG masterclass #1
Op het strand
Hoe kijk je? Geoloog: Structuur van het zand of de branding
Econoom: Winst van de ijscokar. Socioloog: Groepsgedrag van de mensen Geograaf: Probeert precies te beschrijven waar activiteiten plaatsvinden.
Doel van de masterclass • Wat is jullie verwachting? • Integratie van energie in planning proces – Op een eerder moment – Gedurende het hele proces
• Voor medewerkers betrokken bij stedenbouwkundige ontwikkeling • Aanbieden van kennis, vaardigheden en middelen • Samen met deelnemers SUSREG masterclass #1
Duurzame stedenbouw
Duurzame stedenbouw Milieukwaliteit
Duurzame stedenbouw
Ruimtelijke kwaliteit
Proceskwaliteit
SUSREG masterclass #1
Duurzame stedenbouw Milieukwaliteit • Regionaal niveau • Lokaal niveau • Kwaliteit van de natuur Ruimtelijke kwaliteit • Ruimtelijke differentiatie en stedelijke vormgeving • Efficiënt landgebruik • Kwaliteit van de openbare ruimte • Flexibiliteit in het gebruik van gebouwen en infrastructuur • Opgave en concreet te realiseren programma • Landschappelijk en cultuurhistorische onderlegger en de stedenbouwkundige uitgangssituatie Sociale kwaliteit • Betrokkenheid van verschillende groepen belanghebbenden • Gebruikskwaliteit van gebouwen en publieke ruimte • Sociale veiligheid Economische kwaliteit • Financiële voordelen voor bewoners • Ondersteuning van huidige en toekomstige economische activiteiten
SUSREG masterclass #1
Proceskwaliteit • Aard en stapsgewijze opzet van planproces • Deelnemers daaraan en de rollen die zij in het planproces vervullen • Methoden die gebruikt worden in planproces
SUSREG masterclass #1
Proces • • • •
Initiatieffase Programma fase Ontwerpfase Ontwikkelfase
SUSREG masterclass #1
Energie in duurzame stedebouwkundige planning • Mogelijkheden scheppen voor een laag energiegebruik over de levensduur, van gebouwen, nutsvoorzieningen en transportdiensten; • Benutting van het volledige potentieel van duurzame energiebronnen; • Efficiënt gebruik maken van bestaande bronnen van restwarmte (o.a. met stadsverwarming); • Infrastructuur scheppen voor distributie van (duurzame) energie; • Het ondersteunen van energiebesparing door middel van veranderingen in “life style”;
Arnhem meeting, 22-23 April 2013
Energiegebruik in stedelijk gebied • Energie voor gebouwen (ruimteverwarming en koeling, warm water, verlichting, liften) • Energie voor huishoudelijke apparaten (wasmachine, koelkast, electronica) • Energie voor commerciele dienstverlening (koelruimtes, kantoor apparatuur) • Energie voor industriele productie • Energie voor nutsvoorzieningen (drinkwater, afvalwater, openbare verlichting) • Energie voor transport (autos, openbaar vervoer) SUSREG masterclass #1
Timing energie integratie • Initiatieffase – Energie visie
• Programma- en ontwerpfase – Infrastructuur – Keuze energiebron – Compact bouwen – Passieve zonne-energie
Bilbao meeting, 19-20 September 2013
Monitoring Mogelijkheden • Gebruik van management tools – Bijv. GPR Stedenbouw
• CO2 emissions • Energie prestatie van gebouwen • …
Bilbao meeting, 19-20 September 2013
Energiegebruik NL
SUSREG masterclass #1
SUSREG masterclass #1
Besparingspotentieel
SUSREG masterclass #1
Gebiedstypes en energieprestatie • Wonen – aandachtspunten?
• Openbare gebouwen – ….
• Bedrijfsterreinen –…
• Industrie gebieden – …. SUSREG masterclass #1
Energy demand and spatial scale levels • Typical energy demand data at district level – Depends on functions and building ages (to be elaborated)
• Typical energy demand data on building level – Reference buildings (more data from national reference sets and national statistics)
• Relation between scale levels (freedom of choice, grid infrastructure, regulations, contracts) • Regional energy plans, convenance of mayors SEAP’s SUSREG masterclass #1
Eigen casus - wat wordt casus per regio - wat gaat iedere deelnemer daarin zelf bijdragen
Energie- & Klimaatbeleid: Europees niveau
Energie beleid Redenen voor een specifiek energiebeleid: - Bestrijding van klimaatverandering door reductie van CO2 emissies; - Voorkomen van uitputting van grondstoffen (o.a. fossiele brandstoffen); - Grotere energieveiligheid door vermindering van de afhankelijkheid van andere landen - Betere kwaliteit van leven SUSREG masterclass #1
EU Roadmap voor 2050 • Roadmap for a competitive low-carbon economy in 2050, • 80% reduction of CO2 emissions until 2050 • Reductions per sector:
SUSREG masterclass #1
European policy The 20-20-20 targets of EU climate policy: • A 20% reduction in EU greenhouse gas emissions from 1990 levels; • Raising the share of EU energy consumption produced from renewable resources to 20%; • A 20% improvement in the EU's energy efficiency MasterClass #1
SUSREG masterclass #1
Aansturing via ‘directives’ • Energy Efficiency Directive • Renewable Energy Directive • Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) & EPBD-recast
SUSREG masterclass #1
Energy Efficiency Directive On 4 October 2012, the European Council endorsed the political agreement on the Energy Efficiency Directive. The EED establishes legally binding measures to use energy more efficiently at all stages of the energy chain – from the transformation of energy and its distribution to its final consumption. Measures include: • Public bodies would need to buy energy-efficient buildings, products and services, and refurbish 3% of their buildings each year to drastically reduce their energy consumption. • Energy utilities would have to encourage end users to cut their energy consumption through efficiency improvements such as the replacement of old boilers or insulation of their homes. • Industry would be expected to become more aware of energy-saving possibilities, with large companies required to undertake energy audits every 3 years. • Consumers would be better able to manage their energy consumption thanks to better information provided on their meters and bills. • Energy transformation would be monitored for efficiency, with the EU proposing measures to improve performance if necessary, and promoting cogeneration of heat and electricity. • National energy regulatory authorities would have to take energy efficiency into account when deciding how and at what costs energy is distributed to end users. • Certification schemes would be introduced for providers of energy services to ensure a high level of technical competence. SUSREG masterclass #1
Renewable Energy Directive The Directive 2009/28/EC on renewable energy, sets ambitious targets for all Member States, such that the EU will reach a 20% share of energy from renewable sources by 2020 and a 10% share of renewable energy specifically in the transport sector. • national action plans for the development of renewable energy sources including bioenergy, • cooperation mechanisms to help achieve the targets cost effectively • establishes the sustainability criteria for biofuels.
SUSREG masterclass #1
Renewable Energy Directive National overall targets for the share of energy from renewable sources in gross final consumption of energy in 2020 National overall targets
2005 Share
2020 Target
6,1 %
13 %
Denmark
17,0 %
30 %
Germany
5,8 %
18 %
Greece
6,9 %
18 %
Spain
8,7 %
20 %
10,3 %
23 %
Italy
5,2 %
17 %
Cyprus
2,9 %
13 %
Netherlands
2,4 %
14 %
23,3 %
34 %
Czech Republic
France
Austria
SUSREG masterclass #1
SUSREG masterclass #1
EPBD Recast (2010-2013)
SUSREG masterclass #1
SUSREG masterclass #1
Instrumenten op EU niveau • • • •
Verplichting voor nationale implementatie Financiering van energie innovatie Structuur programma’s (infrastuctuur) Samenwerking en initiatieven (bijv. covenant of mayors) • Deregulering van de energiemarkt • Splitsing van energie productie en energie distributie bedrijven SUSREG masterclass #1
Energie- & Klimaatbeleid: Nationaal
Klimaatbeleid Kyotodoel: uitstoot broeikasgassen in periode 2008-2012 gemiddeld 6 procent lager dan in 1990.
• Geraamde uitstoot zal waarschijnlijk hoger zijn • Noodzaak tot aankoop van buitenlandse emissierechten
SUSREG masterclass #1
Energiebeleid: nationaal De kern van het Nederlandse energiebeleid is:
1. De overgang naar een schonere energievoorziening. Het bereiken van een CO2-arme economie in 2050. Daarvoor is een internationale klimaataanpak de enige route en is een transitie naar een duurzame energiehuishouding nodig. 2. Economisch perspectief energiesector. De transitie moet goed zijn voor de Nederlandse economie. In de visie van het kabinet is het niet groen óf groei, maar groen én groei. Het kabinet wil inspelen op de kracht van de energiesector (…) 3. Zorgen voor een betrouwbare energievoorziening. Het kabinet streeft naar een evenwichtige mix van groene en grijze energie uit binnen- en buitenland. Bron: Energierapport 2011, Min EZ SUSREG masterclass #1
Speerpunten energiebeleid: 1. 2. 3. 4. 5.
Een modern industriebeleid Uitbreiden van het aandeel hernieuwbare energie Ruimte bieden aan alle energie-opties op weg naar 2050 Green Deal: met concrete acties op weg naar een duurzame samenleving Investeren in een goed werkende Europese energiemarkt met een adequate infrastructuur.
Bron: Energierapport 2011, Min EZ SUSREG masterclass #1
Energie akkoord (SER, 2013) De belangrijkste punten van het energie-akkoord dat is gesloten door bedrijfsleven, milieubeweging en vakbonden, onder leiding van de SER: • Het energieverbruik in Nederland moet gemiddeld 1,5 procent per jaar omlaag. • Dat betekent 100 PJ (petajoule) aan besparing in het finale energieverbruik van Nederland per 2020, oftewel 100 biljard joule. • Er moet een toename zijn van het aandeel van hernieuwbare energieopwekking van de huidige 4 procent naar 14 procent in 2020. Dit aandeel moet in 2023 verder stijgen naar 16 procent. • Het kabinet nodigt producenten uit al in 2014 een proefopstelling te ontwikkelen voor een nieuw windmolenpark op zee. • Per 1 januari 2016 worden drie kolencentrales gesloten. De sluiting van de twee resterende centrales volgt per 1 juli 2017. • Alle woningeigenaren die nog geen energielabel hebben, krijgen in 2014 en 2015 een indicatief energielabel van hun woning, zodat ze zich bewust worden van hun energiegebruik. Bron: www.nos.nl SUSREG masterclass #1
Doelstelling duurzame energie
SUSREG masterclass #1
Beleid Gebouwde Omgeving Vanaf 2020 nieuwbouw bijna energieneutraal • Alle nieuwe gebouwen gebruiken in 2015 de helft minder energie dan in 2007. • Vanaf eind 2020 is alle nieuwbouw bijna energieneutraal. • Nieuwe overheidsgebouwen zijn al vanaf eind 2018 bijna energieneutraal. • Dit heeft het Rijk in 2012 met de bouwsector en woningsector afgesproken in het herijkte Lente-akkoord Energiebesparing in de nieuwbouw. Strengere eisen energiebesparing nieuwbouw • De EPC wordt steeds strenger om ons voor te bereiden op bijna energieneutraal bouwen vanaf eind 2020. Vanaf 2011 moet de EPC voor nieuwe woningen 0,6 of minder zijn. Ook voor nieuwe kantoren, scholen, ziekenhuizen en andere gebouwen geldt een steeds lagere EPC. SUSREG masterclass #1
Samenvatting • Nationaal beleid rond klimaat en energie wordt voor belangrijk deel vastgelegd door Europese doelstellingen en “Directives” (EED,RED, EPBD) • Ook de energieprestatie-eis en energielabels van gebouwen zijn implementatie van EU beleid; • Energie-eisen nieuwbouw steeds strenger, vanaf 2020 moeten gebouwen (bijna) energieneutraal zijn; • Energieprestatie-eis ook bij renovaties (als renovatie >25% GBO) SUSREG masterclass #1
Energie levering – concepten & definities
Energy and Power Energy is the the capacity of a system to perform “work”. Unit of energy: Calorie (Cal), Joule (J), MegaJoule (MJ), kiloWatt hour (kWh), ton oil equivalent (toe), British Thermal Unit (BTU) Power is the amount of energy per unit of time • Units: kiloWatt (kW), horsepower (hp) E = P * ΔT where: ΔT = duration of time (e.g. 1 hour) Example: a diesel generator of 100 kW running for 10 hours produces 1000 kWh =1 MWh of energy SUSREG masterclass #1
Energy Supply Systems Primary Energy Carriers: - Coal - Oil - Gas Secondary Energy Carriers - Electricity - Hot water - Steam
Primary Energy Consumption (non-renewable) is the amount of energy as extracted from the resource (i.e oil or gas field). Usually this is only used in connection with fossil and nuclear fuels (“non-renewable energy”). Final Energy Consumption: is the amount of energy as used by the end-user (e.g. the amount of electricity or gas as registered by the SUSREG masterclass #1 household energy meter)
Energiebronnen • Fossiele energie: kolen, (ruwe) olie, gas • Kernenergie: uranium, thorium • Duurzame energie:
SUSREG masterclass #1
Energieconversie Conversion of one form of energy into another, e.g. an electric power plant which produces electricity from coal. Conversion efficiency: η =
𝐸𝑜𝑢𝑡𝑝𝑢𝑡 𝐸𝑖𝑛𝑝𝑢𝑡
Example: If coal power plant has η = 40%, then 1 kWhel is equivalent to 2,5 kWhprim SUSREG masterclass #1
Primaire energie To calculate primary energy consumption: Ep = F + E / ηe where: Ep = primary energy use F = Fuel use (= final use) E= Electricity use (= final use) ηe = conversion efficiency of electricity production system (30- 40%)
SUSREG masterclass #1
Primary energy in case of nuclear and renewable energy
SUSREG masterclass #1
(bijna) Energieneutrale Gebouwen • Energie consumptie in balans met duurzame energie levering, gemeten gedurende één jaar • Gaat over primair energie (niet finale energie) • Gelimiteerd tot gebruiksfase van gebouw (verwachte energie consumptie)
SUSREG masterclass #1
Levenscyclus aspecten • Energie prestatie wetgeving gaat alleen over de gebruiksfase van een gebouw; • Bouw en sloop gebruikt ook energie; – Niet in EPBD of nul energie concept;
• MPG brengt de milieubelasting van (constructie) materialen in beeld, maar gaat niet in op de energie prestatie; • Een ecolabel voor gebouwen geeft een meer holistisch beeld (maar minder kwantitatief); SUSREG masterclass #1
CO2 emissie door energie levering • CO2 wordt uitgestoten bij de verbranding van fossiele brandstoffen; • C-factor geeft CO2 emissie per energieeenheid; • Kolen: C= 900-1100 g CO2 per kWhel Energy technology
C-factor (g/kWh)
Coal power plant
900-1100
Gas power plant (STAG)
400
Electricity (NL fuel mix)
570
Gas boiler (heating)
200
Oil boiler (heating)
280
SUSREG masterclass #1
Samenvatting • Belangrijk verschil tussen primair en finaal energie gebruik (primair is relevant voor impacts en wetgeving); • Verschillende energiedragers worden gebruikt, met verschillende CO2 emissie factors; • Verschil tussen energie gebruik gedurende de levenscyclus en de gebruiksfase • Nul-energie concepten kunnen op verschillende manieren bereikt worden • Nul-energie houdt geen rekening met seizoen variaties in vraag en aanbod SUSREG masterclass #1
Discussie • Wat is het verschil tussen nul energie en nul koolstof? • Wat is “duurzame energie” • Wat is “low carbon energy” • Is kernenergie: hernieuwbaar / duurzaam / low-carbon? • Moet met levenscyclus aspecten rekening worden gehouden in stedenbouw of alleen energie prestatie(in gebruiksfase). SUSREG masterclass #1
Energievraag reductie: Principes en gebouwregelgeving
Duurzame energie transitie “Trias Energetica”: - Stap 1: Verminder finale energievraag; - Stap 2: Zet duurzame energiebronnen in; - Stap 3: Meer efficiënt gebruik van fossiele brandstoffen, bijv. warmte/kracht koppeling, gebruik van restwarmte. SUSREG masterclass #1
Energievraag in gebouw Onderscheidt twee hoofd categorieën: • Gebouw gebonden energievraag – – – – – –
Ruimteverwarming Koeling Ventilatie Warm water Verlichting Liften
• Gereguleerd door energieprestatie standaarden • Prestatieberekening voor “standaard gebouw gebruik” • Werkelijk gebruik gedragsafhankelijk
• Gebruikers gebonden energievraag – – – –
Wasmachine Koelkast Kooktoestel Tv, audio, computer
• Niet gereguleerd (alleen energielabels voor producten) • Voornamelijk elektriciteit(90%) • ‘life style’ afhankelijk
SUSREG masterclass #1
Energie gebruik in gebouwen
duurzame energie
ventilator ruimteverwarming, hulpenergie
verlichting warm tapwater
Qtot = Qrv + Qkoel+ Qzomer + Qtap + Qhulp + Qverl - Qde
SUSREG masterclass #1
Warmte balans 5°C
5°C
18°C
• Uit: Transmissie • Uit: Ventilatie • Uit: Infiltratie • In: Zon • In: Interne bronnen • In: CV-ketel (+)
SUSREG masterclass #1
Energie prestatie gebouwen
SUSREG masterclass #1
Energie balans • Warmte/koudebehoefte – transmissie (thermische schil, zonering) – ventilatie en infiltratie (kierdichtheid)
• Energievoorziening – installaties
SUSREG masterclass #1
SUSREG masterclass #1
Energiegebruik Utiliteitsbouw
SUSREG masterclass #1
Energieneutraal: definities en normen Definitie: Een woning met EPC =0 is een woning waarvoor, over een jaar gerekend, geen fossiele brandstof aan de woning wordt toegevoerd ten behoeve van het gebouwgebonden energiegebruik. Energieprestatie De energieprestatie wordt berekend met behulp van de norm NEN 7120 - Energieprestatie Gebouwen (EPG). Deze norm bevat bepalingsmethoden voor woningen en utiliteitsbouw voor zowel nieuwbouw als bestaande bouw. Tevens is een norm voor Maatregelen op Gebiedsniveau (EMG) - NEN7125 gepubliceerd waardoor duurzame energie die buiten de woning wordt opgewekt (c.q. een duurzame energievoorziening buiten de woning) onder voorwaarden mag worden meegerekend bij de bepaling van de energieprestatie. De EPG is beperkt tot alle energieposten en installaties die binnen de perceelgrens liggen. Installaties buiten de woning en duurzame energiesystemen die buiten de perceelgrens liggen kunnen worden meegeteld bij de bepaling van de EPC met behulp van de EMG. Voorbeelden duurzame energieopwekking buiten de woning zijn: een collectieve zonnestroominstallatie, een windmolen specifiek voor een woonwijk of een biomassacentrale die warmte en elektriciteit levert. Energie Maatregelen Gebiedsniveau (EMG) Met de EMG wordt bepaald welke hoeveelheid opgewekte energie of stroom wel/niet aan de woning mag worden toegekend. Zo mag opgewekte groene stroom alleen in de EMG/EPG worden meegerekend als de installatie specifiek bedoeld is voor bepaalde woningen of gebouwen. Door bewoners ingekochte groene stroom heeft dus geen invloed op de energieprestatie en het valt ook niet onder de definitie van energieneutraal bouwen.
SUSREG masterclass #1
CONSERVATION: Passive Strategies Typical passive strategies
Shading Vegetation. Compact building
Cities
Shading.
Buildings
Thermal mass Natural Ventilation Solar gains Humidity control
Difficulty to define a general passive strategies for all the cities-building
Need to analyze each case according to the use, location, project objective
SUSREG masterclass #2
CONSERVATION: Passive Strategies 2-Solar/shadows Analysis
Source: Oregi Isasi, X.
District Building height, width of streets, geometry proportions… Define first strategies about.
Building optimize orientation, window sizing, need for shading…
SUSREG masterclass #2
CONSERVATION: Passive Strategies 3-Windows - shadows optimize the dimensions of the openings to adapt the building to weather conditions where it is located.
Source: Oregi Isasi, X.
This strategy enables to improve passive behavior of the building: • Avoiding overheating. • Taking advantage of natural lighting. • Allowing natural ventilation by opening windows.
SUSREG masterclass #2
CONSERVATION: Passive Strategies 4- Air Temp-Wind Speed-Humidity Analysis (City scale) Possibility to analyze and avoid problems related with Urban Island effects.
-Influence of the geometry of the citybuildings.
-Placement of vegetation. -Influence of green roofs. Source: http://www.sheffield.ac.uk SUSREG masterclass #2
CONSERVATION: Passive Strategies Strategies for existing areas PASSIVE Refurbishment: improve the characteristics of different elements that directly affect building energy consumption.
SUSREG masterclass #2
Refurbishment strategies - passive - insulation CONSERVATION: Passive Strategies
Strategies for existing areas From the viewpoint of heat transfer and energy consumption, the most significant material in a refurbishment is a thermal insulator.
Is the only one that meets the three requirements
SAVE energy, REDUCE CO2 emissions and PROVIDE more comfort to the users. Lowest cost and maximum benefit to the user / owner of the building.
SUSREG masterclass #2
CONSERVATION: Passive Strategies Strategies for existing areas Importance of the Insulation placement can significantly affect the energy performance of the renovated building. the inner faces are maintained at temperatures close to the interior spaces, avoiding possible surface condensation.
all the heat is dissipated by the front of the slab, generating points at high risk of condensation forming
Analysis of the heat flows of the front of the slab
Current State
6cm from the outside
6cm from the inside
Source: Oregi, X. Rehabilitación de edificios residenciales hacia consume casi cero. Máster de Investigación en Eficiencia Energética y Sostenibilidad en Industria, Transporte, Edificación y Urbanismo. EHU, 2012. SUSREG masterclass #2
Energie doelstellingen voor gebouwen Doelstellingen voor: - Energetische prestatie van gebouw componenten (bijv isolatie) - Finale energievraag van het gebouw - Primaire energievraag van het gebouw
SUSREG masterclass #1
Energie efficiëntie • Isolatie, beglazing • Compact bouwen • Passieve zonne-energie (zongerichte verkaveling en zongericht bouwen) • Gebruiksaspecten / life style / energie bewustwording • Aanwezigheid en verliezen van warmtenetten • Efficiënt gebruik van fossiele energie (HRketel, warmtepomp, stadsverwarming, co-generatie, afvalwarmte SUSREG masterclass #1
Muur isolatie
SUSREG masterclass #1
Kierdichtheid
SUSREG masterclass #1
SUSREG masterclass #1
Markt ‘bijna energie neutraal’
Overheid ‘bijna energie neutraal’
Tweede EPBD recast
EPBD recast in NL
WoningWaardering
Bouwbesluit
Isolatie-eisen: Rc > 2, dubbel glas
Nationaal Isolatieprogramma, kierenjacht
Modelbouwverordening
Energy policy in NL
1975 1978 1988 1992 1995 1999 2006 2008 2010 2011 2012 2013 2017 2018 2020 ??
Energielabels woningen (NL)
SUSREG masterclass #1
Energielabels: utiliteitsgebouwen(NL)
SUSREG masterclass #1
Huishoudelijk energiegebruik
Huishoudelijk Energieverbruik • Typical Dutch household • Historical trends in energy use Gas (m3)
Electricity (kWh)
SUSREG masterclass #1
Grote variaties in huishoudelijk verbruik Gas (m3/yr)
Electricity (kWh/yr)
SUSREG masterclass #1
Gas gebruik afhankelijk van: - Type gebouw - Gebouw installaties - Buitentemperatuur, isolatie - Bezettingsgraad - Gebruikersgedrag
Electriciteitsgebruik afhankelijk van: - Lichtinval - Bezettingsgraad - Type apparaat (energie label) - Life style
Besparingsmogelijkheden voor gebruiks vraag • Energie monitoring apparaten • Efficiënte verlichting (LED) • Hot fill voor wasmachine (bij zonneenergie warm water boiler aanwezig) • Waterbesparende douchekoppen • Beweging sensoren verlichting (kantoren)
SUSREG masterclass #1
Samenvatting • Trias energetica is goed uitgangspunt voor verduurzaming van energievoorziening; • Verbetering van gebouwkwaliteit kan grote bijdrage leveren aan klimaatbeleid; • Aangrijpingspunten: – – – – –
Gebouw oriëntatie en dichtheid Kwaliteit gebouwschil (Faciliteren van) lager huishoudelijk gebruik Benutten van duurzame bronnen Efficiënte en robuuste gebouwinstallaties SUSREG masterclass #1
Energie Prestatie op Locatie (EPL)
Energie Prestatie op Locatie (EPL) Berekening van (verwachte) CO2 emissie van een (woon)gebied. Afhankelijk van: • Energieprestatie van gebouwen in het gebied; • Huishoudelijk verbruik; • Opwekking van duurzame energie binnen het gebied; • Energiegebruik voor openbare voorzieningen en infrastructuur, zoals straatverlichting, water management, WKO. SUSREG masterclass #1
Energie Prestatie op Locatie (EPL) • Een wijk met woningen die voldoen aan de wettelijke EPC van 0,6 (niveau 2011) heeft een EPL van 7,2. Een wijk waar netto geen CO2-emissie plaatsvindt heeft een EPL van 10.
SUSREG masterclass #1
EPL voorbeelden •
• • • • •
•
Een referentie woonwijk (met 100 rijwoningen en 50 twee-onder-een-kap woningen) met een EPC 0,6 (EPC-eis vanaf 2011 en een gas-infrastructuur) heeft een EPL van 7,2 en een jaarlijkse CO2-uitstoot van 525 ton. Wanneer de woningen een EPC 0,4 (eis vanaf 2015) hebben is de EPL 7,8. Voorbeelden van woonwijken met een EPL van 8,0 (jaarlijkse CO 2-uitstoot 375 ton) zijn: Woonwijk met woningen met EPC 0,6, gas-infrastructuur en waarbij 50% van de benodigde elektriciteit (ca. 2.500 kWh per woning) duurzaam opgewekt wordt in de wijk. Woonwijk met woningen met EPC 0,5, een Warmte/Koude opslag systeem (WKO) en waarbij 15% van de benodigde elektriciteit (ca. 750 kWh per woning) duurzaam opgewekt wordt in de wijk. Voorbeelden van woonwijken met een EPL van 9,0 (jaarlijkse CO 2-uitstoot 188 ton) zijn: Woonwijk met woningen met casco 0,6 (de woningen zouden met een conventionele gasketel een EPC van 0,6 hebben). Collectieve opwekking van warmte en elektriciteit met WKK-centrale (warmtekracht-koppeling, waarbij 50% van de warmtebehoefte gerealiseerd wordt met bio-olie De tegelijkertijd opgewekte elektriciteit draagt ook bij aan de hoge EPL score. Woonwijk met woningen met EPC 0,4, een Warmte/Koude opslag systeem (WKO) en waarbij 60% van de benodigde elektriciteit (ca. 3.000 kWh per woning, bijvoorbeeld met ca. 25 m² PV per woning, niet meegerekend in de EPC) duurzaam opgewekt wordt in de wijk
SUSREG masterclass #1
Energie visie voor gebiedontwikkeling Lokale mogelijkheden • Gebouwdichtheid, fases in gebiedsverkaveling • Oriëntatie van de gebouwen • Thermische massa • Gebruik van restwarmte Uitdagingen: • Klimaat adaptatie • Stedelijke hitte-eilanden SUSREG masterclass #1
Bronnen (literatuur en data)
Bronnen: Energievraag (NL) •
www.energie.nl Energie in Nederland: portal voor verschillende databestanden en beleidsdocumenten m.b.t energie
•
senternovem.databank.nl/ Energiedata voor Nederland
•
WoON Energie 2006: Breed onderzoek naar energetische kwaliteit van Nederlandse woningvoorraad http://www.rijksoverheid.nl/documenten-en-publicaties/rapporten/2010/03/11/kernpublicatie-woon-energie-2006.html
•
Voorbeeld woningen bestaande bouw: typische woningen ingedeeld naar bouwperiode, met energetische kenmerken http://www.agentschapnl.nl/subsidies-regelingen/voorbeeldwoningen-2011-bruikbare-data-over-energiebesparing-grote-groepen
•
Referentiewoningen nieuwbouw: idem voor nieuwbouw http://www.agentschapnl.nl/actueel/nieuws/nieuwe-brochure-referentie-woningen-nieuwbouw-2013
•
energiesprong.nl Innovatieprogramma gericht op gebouwen met energienota nul.
•
“Minimum energie woningen met EPC ≤ 0” (BNA) http://energiesprong.nl/wp-content/uploads/2013/06/Eindrapport-P207-120917-Op-wergie-woningen-met-epc-0.pdf
•
http://www.onlineconversion.com/energy.htm Conversion of energy units
SUSREG masterclass #1
Resources- energy demand (EU) • www.buildingsdata.eu/ Data hub: A wealth of statistical data on buildings and building energy performance for all(?) EU countries
• www.bpie.eu Building Performance Institute Reports on building performance and renovation policy
• www.building-typology.eu Tabula project: Building typology and related energy performance for several EU countries
• http://www.onlineconversion.com/energy.htm Conversion of energy units SUSREG masterclass #1
Present standard for New buildings (2013) Final energy consumption Electricity Fuel (kWh/m2) (kWh/m2) Residential buildings Multifamily Row houses Corner houses and semidetached houses ("2 under 1 roof") Detached houses ("no neighbours") Utility Buildings Office buildings Health care - clinical Health care - non-clinical Meeting buildings Educational buildings Sports functions Guest accomodation Shop
Primary energy consumption
Type of fuel
(kWh-p/m2)
13 13 13
52 50 52
gas gas gas
86 83 86
14
55
gas
92
21 55 17 29 33 28 30 46
82 210 67 112 127 107 117 175
gas gas gas gas gas gas gas gas
136 350 111 186 211 178 194 292
SUSREG masterclass #1
Average energy consumption per label category (existing buildings)
Standard for New buildings in 2006
N.B.: It is assumed that New Buildings from the reference year 2006 have an energy performance which is equivalent to an A-label. primary energy use (relative to new buildings 2006) energylabel
residential
utility
G
251%
176%
F
222%
162%
E
192%
150%
D
165%
136%
C
141%
122%
B
122%
112%
A
100%
100%
A+
76%
86%
A++
54%
66%
A+++
32%
38%
A++++
11%
12%
Primary energy consumption (kWh-p/m2) Residential buildings Multifamily Row houses Corner houses and semidetached houses ("2 under 1 roof") Detached houses ("no neighbours")
Utility Buildings Office buildings Health care - clinical Health care - non-clinical Meeting buildings Educational buildings Sports functions
SUSREG masterclass #1
144 139 142 156
486 167 206 228 178 206
Vragen
SUSREG masterclass #1