Gebruikers en onzorgvuldig presterende installaties hebben grote invloed
Experts bepleiten nieuwe wegen voor echte energiebesparing Er zijn nieuwe wegen nodig om in de gebouwde omgeving energie te kunnen besparen. De geloofwaardigheid van voorspellingen en prognoses van energiebesparing staat ernstig onder druk. Op papier kloppen de berekeningen keurig. Echter, zodra we naar de werkelijke energieprestaties van gebouwen en installaties kijken en de invloeden van het gebruikersgedrag meenemen, ontstaat een groot verschil tussen de theorie en de praktijk. Daarom moet het roer om. Energiebesparing moet geloofwaardig en vooral ook leuk worden. Dat was de algemene conclusie na een internationaal symposium dat op 25 april in Rotterdam plaatsvond. Twaalf experts, uit zeven verschillende landen, lieten hun licht schijnen op een scala aan factoren die bepalend zijn voor het daadwerkelijk energiegebruik in gebouwen. Voor een publiek van ongeveer 120 bezoekers spraken deze deskundigen tijdens het congres ‘Total energy use in buildings’, dat een onderdeel is van het internationale onderzoeksprogramma Annex 53. Aan het einde van de dag was het voor alle aanwezigen duidelijk: de gebruiker speelt een doorslaggevende rol in het uiteindelijke energiegebruik van een gebouw, maar dat geldt ook voor de toegepaste technieken. “We zouden geen problemen hebben, als er in gebouwen maar geen mensen zouden wonen of werken”, was de gekscherende reactie van een expert. Tegelijk is het een zeer serieus probleem, omdat installaties hun rendementen die bij keuringen of in laboratoria zijn vastgesteld, in de praktijk bij lange na niet halen. Hierdoor pakt de energieprestatie van een gebouw meteen al een stuk lager uit, voordat de gebruiker er zelfs maar invloed op kan uitoefenen. Steeds meer apparaten De Deense professor Per Heiselberg toonde in zijn presentatie dat tweederde tot driekwart van het energiegebruik in een moderne, goed geïsoleerde woning niet via regelgeving te beïnvloeden is. Dat komt vooral doordat we steeds meer apparaten en toestellen in huis halen die we in een berekende energieprestatie nooit kunnen meenemen of in de hand houden. En dat aandeel wordt in moderne woningen en gebouwen alleen maar groter. Volgens Heiselberg zullen we meer aandacht moeten besteden aan energiebesparende technieken. Het streven naar energieneutrale gebouwen is bewonderingswaardig, zo zei hij, maar niet als we de balans tussen het investeren in energiebesparende technieken en duurzame energieopwekking uit het oog verliezen. Een investering in energiebesparing is volgens hem echt voordeliger dan het investeren in duurzame energieopwekking. Zelfs als de prijzen van pv-cellen sterk blijven dalen, is het volgens hem niet slim om overdadig in duurzame opwekking te investeren. “Een gebouw waarin geen link bestaat tussen energieproductie en consumptie is lastig efficiënt te maken. Een situatie waarbij tweederde van de opgewekte zonnestroom aan het net wordt geleverd, om vervolgens op andere tijdstippen weer energie van het net te moeten afnemen, is niet efficiënt. We vragen in dat geval erg veel van onze netwerken, die daardoor hoge investeringen vereisen. In het optimale ‘prosuming’ gebouw is het energieverbruik zo klein mogelijk gemaakt en is de energieopwekking afgestemd op de tijden waarop het gebouw energie gebruikt”, aldus Heiselberg. Tevens vroeg hij aandacht voor de kwaliteit van het binnenklimaat, die met alle moderne technieken steeds vaker onder druk staat. “Ontwikkel oplossingen die bewoners en gebruikers gelukkig maken en ook begrijpen. Zij moeten de installaties onder controle hebben. Als techneuten moeten we hen niet vertellen wat zij moeten doen, maar we moeten hen installaties aanbieden die zij doorgronden en kunnen bedienen.
Grote discrepanties Dat de prestaties van hedendaagse installaties vaak veel minder goed zijn dan de fabrikanten voorspiegelen, toonde Arie Kalkman, adviseur bij Cauberg-Huygen aan. Er is, zo begon hij zijn voordracht, een grote discrepantie tussen het gecalculeerde energiegebruik van installaties en het werkelijke energiegebruik. Op dit moment kan men een hr-ketel kopen met een in het laboratorium gemeten rendement op tapwater van 90 procent. Maar in de praktijk komen de rendementen op tapwater nooit aan dat niveau en blijven rond de 50 tot 60 procent steken. Het rendement van warmtewisselaars in alle HR-ventilatie-units die in ons land verkrijgbaar zijn, ligt volgens de laboratoriummetingen boven de 95 procent. Maar als het rendement van diezelfde toestellen in Duitse instituten wordt gemeten, ligt het getal veel lager, tussen de 70 en 90 procent. Ook de rendementen van warmtepompen zijn in de praktijk veel lager dan de berekende rendementen die fabrikanten opgeven. Onderzoek in praktijkprojecten, waar warmtepompen zijn geïnstalleerd, levert een gemiddelde COP (rendementsgetal van warmtepompen) op van ongeveer 3,7 terwijl de fabrikanten op de certificaten voor diezelfde toestellen een COP van circa 5,5 zetten. Ook het Duitse Frauenhofer Instituut heeft in het verleden intensief onderzoek gedaan naar rendementen van warmtepompen in de praktijk, en kwam daarbij op een gemiddelde van 3,88. “Overigens zijn er ook metingen van een warmtepompsysteem in de praktijk dat een COP van maar liefst 5 haalt. Dat betekent dat de verschillen enorm groot zijn. Zelfs in projecten waar hetzelfde toestel door dezelfde installateur is geïnstalleerd, blijkt uit veldmetingen dat de prestatie van de slechtst presterende installatie 50 procent lager ligt dan de beste installatie.” Kalkman geeft aan dat bijna geen uitzonderingen te vinden zijn. “Ook pv-panelen presteren in de praktijk gemiddeld maar op 70 procent van het rendement dat de fabrikant opgeeft. Een douche-wtw moet volgens opgave van de fabrikant een rendement halen van 60 procent, terwijl dit in werkelijkheid gemiddeld op 30 procent ligt.” En dan hebben we het nog niet over de invloed van onderhoud en beheer. Het is duidelijk dat de rendementen van installaties die minder frequent of relatief weinig worden onderhouden nog lager liggen dan veel van de genoemde, gemiddelde praktijkprestaties. En dan hebben we het nog niet gehad over de invloed van gebruikers op de systemen, die sterk wisselende prestatie tot gevolg kunnen hebben. In de komende jaren zullen we hier nog veel onderzoek naar moeten doen om daar meer inzicht in te krijgen.”
Afname energiegebruik valt tegen Ad van der Aa, technisch directeur van het organiserende adviesbureau Cauberg-Huygen, liet in zijn presentatie duidelijk zien dat de berekende energieprestatie (de EPC) van woningen in ons land in de afgelopen 20 jaar in een strakke, steile lijn naar beneden gaat. In diezelfde grafiek plaatste hij ook de daling van het gasverbruik in woningen, maar die gaat lang zo snel niet naar beneden. Toen hij in diezelfde grafiek ook een lijn met het elektriciteitsverbruik plaatste, bleek dat huishoudens in de afgelopen 20 jaar duidelijk meer stroom zijn gaan gebruiken. Kortom, de energiebesparing die we zouden verwachten door invoering van energieprestatienormen is in de afgelopen jaren veel minder groot en soms helemaal niet gerealiseerd. “En dat is ondanks de enorme stijging van de energieprijzen in de afgelopen 15 jaar. Die stijging bedroeg 120 procent, terwijl de inflatie in die periode 35 procent bedroeg. Op dit moment is de modale burger per jaar één netto maandsalaris aan zijn energierekening kwijt is. Prijs is blijkbaar nog steeds geen doorslaggevende prikkel voor consumenten om minder energie te gaan gebruiken of om energiebesparende investeringen te treffen.” Een andere, toch wel zorgwekkende ontwikkeling is dat met het aanscherpen van de EPC het gemeten energieverbruik steeds verder wegloopt van de berekende energieprestatie en –verbruik van een woning of gebouw. “De belangrijke vraag bij dit alles is hoe we dit veel beter kunnen gaan beheersen. Enerzijds zullen we de invloed van het bewonersgedrag beter in onze rekenmodellen moeten gaan meenemen. Dit is op
complexniveau nog wel uitvoerbaar, omdat we daar met een gemiddeld gedrag kunnen rekenen. Maar zodra we het individuele huishouden moeten inschatten en modelleren wordt dit uitermate complex. Een factor 10 tussen het hoogste en het laagste verbruik kan zo maar voorkomen, zo blijkt uit metingen. Daarbij moeten we ook de interactie met de installaties meenemen. Het is duidelijk dat we de komende jaren veel meer kennis zullen moeten ontwikkelen over het gedrag van de bewoner. En dat betekent samenwerken met onderzoekers uit de hoek van de sociale wetenschappen. Dat is cruciaal voor het oplossen van dit vraagstuk. En voor die individuele bewoner moeten we het vooral leuk maken. Mensen besteden tegenwoordig veel tijd achter de computer met spelletjes. Waarom maken we energie geen onderdeel van het gamen?” Monitoren en analyseren Het is overduidelijk dat mensen de installaties in gebouwen anders bedienen en behandelen dan door de leveranciers en installateurs vooraf is bedacht. Ventilatiesystemen zijn daarvan een goed voorbeeld. Zorgvuldig ontworpen ventilatiesystemen worden door bewoners vaak onvoldoende begrepen of onderhouden, waardoor zij via ramen en andere maatregelen gaan ventileren, wat extra energie kost. “Dit kunnen we de komende jaren fors verbeteren, als we de werking van installaties beter gaan monitoren. Het verzamelen van betrouwbare gebruiksdata is echt de basis voor zeer veel oplossingen. De snelle ontwikkelingen in de ICT kunnen ons daarbij helpen”, vertelde Jorma Pietiläinen van het Finse VTT Technical Research Centre. Het duurt niet zo lang meer of alle installaties zijn met internet verbonden. De volgende stap is dat alle gebouwen en woningen met elkaar in contact staan. Daarmee creëren we een gigantische database met informatie over de prestaties van installaties en gebouwen die we met moderne ICT kunnen gaan analyseren. Het is wel belangrijk dat we dit wereldwijd op een universele manier gaan doen. Volgens Pietiläinen ontwikkelt de sensortechnologie zich razendsnel, waardoor we steeds meer verschillende data kunnen binnenhalen. Op dit moment is de kostprijs van die sensoren nog in zekere zin een struikelblok en moeten we goed nadenken over hoe we die sensoren gaan onderhouden, kalibreren en van energie voorzien. Het gebruik van batterijen is uiteraard verre van ideaal. Vervolgens ligt er nog een forse uitdaging als het gaat om het interoperabel maken van de verschillende gebouwautomatiseringssystemen. Kortom, de richting is duidelijk en de overeenstemming dat monitoring essentieel is om stappen voorwaarts te maken is in brede kring aanwezig. “Wat we nog nodig hebben is de ‘next global killer application”, aldus Pietiläinen. “Mogelijk een toepassing waarbij we gebruikers kunnen betrekken door de datacollectie te koppelen aan een spectaculaire ‘game’.” Onvoorspelbaar bewonersgedrag Uiteindelijk, zo lieten de diverse experts in hun presentaties keer op keer zien, zijn het de bewoners en gebruikers van woningen en kantoorpanden die door onvoorspelbaar gedrag het energieverbruik in sterke mate beïnvloeden. Enerzijds doordat zij steeds meer apparatuur aanschaffen die energie gebruiken. Anderzijds doordat zij, vaak gedreven door gemakzucht, niet de juiste beslissingen nemen, bijvoorbeeld de verwarming een graad hoger zetten in plaats van een extra trui aan te trekken. Ellen van der Werff, onderzoeker aan de Universiteit van Groningen, vertelde dat er in het leven van mensen vier leidende principes zijn die het gedrag bepalen. Zij had ook benamingen voor deze vier: het hedonistische principe, het egoïstische principe, het altruïstische principe en het biosfeerische principe. Natuurlijk hebben ook het inkomen, de grootte van het huishouden en de leeftijd van de bewoners invloed op het energiegebruik, maar die factoren bepalen ‘slechts’ een derde tot maximaal de helft van het energiegebruik. Om mensen echt bewust te maken van hun energiegebruik en de invloed die zij daarop hebben, moeten we hen doelen voorhouden die hun levenshouding beïnvloeden, aldus Van der Werff. Voor elk type mens, met zijn of haar leidende principe in het leven, moeten we aangepaste doelen bedenken. Een mens bij wie
het egoïstisch principe dominant is, moeten we vooral financieel gewin in het vooruitzicht stellen. “In het algemeen is echter het hedonistische principe bij mensen het sterkst. Dat betekent dat we het merendeel van de mensen tot energiebesparend gedrag moeten verleiden door er bijvoorbeeld een wedstrijd of spel van te maken”, vertelde Van der Werff. Een andere mogelijkheid om mensen met een hedonistische of egoïstische levenshouding te beïnvloeden is door van de energiebesparende investeringen een statussymbool te maken. Met elektrische auto’s en zonnepanelen op het dak laten zij hun omgeving zien dat ze goed gedrag vertonen. Dit werkt bijvoorbeeld weer niet met het isoleren van je huis. Ook neemt het effect van statusproducten af wanneer de prijs lager wordt. Een ander groot effect, en in bepaalde gevallen zelfs het grootste effect op gedrag, biedt de sociale norm. Als mensen naar buiten toe gaan uitdragen wat zij doen om energie te besparen, dan heeft dat invloed op anderen. En als dat op grote schaal gebeurt, gaan steeds meer mensen zich naar die norm gedragen. Daarom hebben verhalen over wat mensen doen om energie te besparen en hoe zij het doen erg veel invloed op het gedrag van anderen. Informatievoorziening kan veel beter Pieter Hameetman, directeur van AM Sustainable, de ontwikkelingsdochter van bouwconcern BAM, gaf een presentatie waarin hij eveneens de gebruiker centraal stelde. In zijn optiek moeten we die eindgebruiker veel beter informeren, zodat we de drie grootste bottlenecks om werkelijk zuinige woningen te kunnen opleveren uit de weg kunnen ruimen. Als eerste bottleneck noemde hij het probleem dat de bewoner zich niet bewust is wat precies zijn behoeften zijn op het gebied van een zuinig huis. En de partijen die op de woningmarkt actief zijn, kunnen hun klanten daarover niet duidelijk informeren. “We moeten als professionals veel meer maatwerk leveren en de eindklanten beter leren kennen, zodat we directer op hun behoeften kunnen inspelen.” De tweede bottleneck volgens Hameetman is dat we in berekeningen altijd van een gemiddelde gebruiker uitgaan, en dat uitgangspunt is niet juist. Daardoor ontstaat die discrepantie tussen de berekende en gemeten energieprestatie. “We hebben nieuwe instrumenten en mogelijkheden nodig om op een veel individuelere manier het energiegebruik van een bepaalde doelgroep of opdrachtgever te voorspellen.” Als derde bottleneck noemt hij de kwaliteit van de bouwketen, die naar zijn oordeel onvoldoende is en in elk geval onvoldoende zichtbaar wordt gemaakt. De noodzaak is groot om meer te doen aan integrale proces- en kwaliteitsborging. We zullen woningen moeten ontwerpen en renoveren die meer op de behoefte van de bewoners zijn afgestemd. Daarvoor moeten we de bewonersprofielen beter leren kennen. Sociaal onderzoek is daarin essentieel. De bouwsector zal zich daar de komende jaren serieus in moeten verdiepen, aldus Hameetman. Obesitas door warm binnenklimaat Een bijzondere presentatie was afkomstig van Wouter van Marken Lichtenbelt, verbonden aan de Universiteit van Maastricht en specialist in de menselijke biologie. Hij presenteerde onderzoeksresultaten die lieten zien dat het binnenklimaat, zodra mensen zelf het klimaat kunnen regelen, veel meer variatie vertoont dan de uitgangspunten van het Fanger-model, op basis waarvan de installatiewereld nu werkt. Maar Van Marken Lichtenbelt ging in zijn voordracht vooral in op de vraag of een comfortabel binnenklimaat ook een gezond binnenklimaat is. En dat blijkt vaak niet zo te zijn. Een stabiele warme leefomgeving van rond de 21˚C heeft nadelige invloeden op de gezondheid. “Leven in een stabiel binnenklimaat van 21˚C maakt ons dik”, aldus Van Marken Lichtenbelt. Oorzaak daarvan zijn specifieke vetcellen in het lichaam die bij die temperatuur goed gedijen. Het beste is om afwisselend in warme en koelere leefomgevingen te verkeren. Een omgeving met een temperatuur tussen 15 en 20˚C zorgt ervoor dat specifieke, zogeheten bruin vet in ons lichaam wordt opgebouwd. Een lichaam met meer bruine vetcellen geeft obesitas minder
kans. Bovendien zijn deze mensen beter bestand tegen klimatologische wisselingen en zullen daardoor minder gevoelig zijn voor temperatuurswisselingen in een gebouw of woning.
