Gebouwautomatisering
WKO Amsterdam
Science Park Drie gebouwen, één systeem, of toch niet…?
B+U 2 2014 33
In de bouw is men gewend te ‘wheelen en te dealen’ binnen bestaande situaties. Zo ook was het geval bij de realisatie van het warmte-koude opslagsysteem (WKO) van Amsterdam Science Park. Het vertrekpunt was misschien niet ideaal, maar wel harde realiteit. Waar je met automatisering niet ongestraft kunt ‘sjoemelen’, blijkt een goede systeemaanpak ondanks een bestaande imperfecte uitgangssituatie mooie resultaten op te leveren. Maar dat gaat niet vanzelf. Voor de zesde business case van de Nederlandse Brancheorganisatie voor Gebouw Automatisering trok B+U naar de hoofdstad. TEKST Charlotte Maassen
34 B+U 2 2014
H
et gebied. Amsterdam Science Park ligt in het oostelijk deel van Amsterdam, in Watergraafsmeer. Het is een gebied van 70 hectare. Het park neemt een belangrijke positie in op het gebied van natuurwetenschappelijk onderzoek, exacte wetenschap, nanotechnologie en Life Sciences. Het terrein wordt ontwikkeld tot internationaal kenniscomplex, waar intensieve samenwerking tot stand moet komen tussen wetenschappelijk onderwijs en onderzoek enerzijds en kennisintensieve bedrijvigheid anderzijds. Op het terrein van Amsterdam Science Park bevinden zich ruim 120 bètawetenschap gerelateerde bedrijven, de bètafaculteiten van de Universiteit van Amsterdam en gerenommeerde wetenschappelijke instituten, maar ook woningen, horecagelegenheden en een sportcentrum. Het project dat voor deze business case besproken wordt, kent maar liefst drie verschillende complexe bouwblokken: de studenten huisvestingscorporatie DUWO, Amsterdam University College en Nikhef met haar datacenter. Speciale aandacht gaat uit naar de warmte-koude opslag, WKO-installatie, de verbindende factor in het geheel.
Gebouwen 1 AUC Sinds 2012 is het Amsterdam University College (AUC) gevestigd op Amsterdam Science Park. AUC biedt een liberal arts & science programma aan studenten uit binnen- en buitenland. Het is een gezamenlijk initiatief van de gemeente Amsterdam, de Universiteit van Amsterdam en de Vrije Universiteit. Meer info: www.auc.nl
2 DUWO De huisvesting van de studenten van het AUC wordt verzorgd door DUWO. Deze studentenhuisvester streeft naar het huisvesten van zo veel mogelijk studenten op een goede en betaalbare manier. In dit geval gaat het om zowel Nederlandse als internationale studenten. Meer info: www.duwo.nl
3 Nikhef Nikhef is het Nationaal Instituut voor subatomaire fysica. Dit instituut doet onderzoek naar de allerkleinste bouwstenen van materie, de zogenaamde deeltjesfysica. Het Nikhef herbergt onder meer één van de acht knooppunten van de Amsterdam Internet Exchange, een groot, ‘energievretend’ datacenter. Meer info: www.nikhef.nl
Vertrekpunt
De beginsituatie bij dit project was als volgt. Amsterdam University College (AUC) zou zich vestigen op het Science Park. Dat lag vast. Net als de verplichting om ook voldoende huisvestingsmogelijkheden te bieden
aan studenten van AUC op het park. Het universiteitsgebouw en de studentenwoningen hebben beide een warmtevraag. In de directe nabijheid staat het gebouw van Nikhef dat uitsluitend warmte afgeeft en juist koude nodig heeft voor de koeling van het datacenter. Tel daar de duurzaamheidsdoelstellingen bij op van Amsterdam Science Park en het leek logisch om een en ander te combineren. In dat stadium stapte Joep Brouwers van DOZ Energieregie in. ‘Ik werd benaderd door Joost van Echtelt van de Stichting Beheer Wetenschappelijk Centrum Watergraafsmeer (WCW) en penvoerder namens de drie opdrachtgevers Nikhef, DUWO en AUC. Veel duurzaamheidsdoelstellingen halen de realisatiefase niet, omdat er geen adequate vertaling is gemaakt naar het Programma van Eisen. De opdrachtgevers wilden dit voor zijn en al in een vroeg stadium de grote lijnen hebben uitstaan, in (planning)technisch én financieel opzicht.’
‘Niet echt ideaal’
Op de vraag wat partijen nu eigenlijk wilden, antwoordt Joep Brouwers: ‘We zaten met de situatie dat de koeling van het datacenter van Nikhef net vervangen was, wat gezorgd had voor veel overlast. Dus Nikhef wilde eigenlijk liever niets. AUC had net een eigen WKO-installatie aanbesteed. Die trokken ook het liefst hun eigen plan. En Stichting DUWO was op dat moment vooral geïnteresseerd in het neerzetten van betaalbare huisvesting. Niet echt een eenvoudige basis om op te bouwen. Uiteindelijk heeft het een jaar geduurd om voldoende draagvlak te creëren voor een gezamenlijke lijn. Joost van Echtelt was officieel gemandateerd opdrachtgever. Ik spreek liever van een buitengewoon betrokken penvoerder. Want als er zo veel partijen zijn, en minstens zo veel belangen, vergt dat veel kwaliteiten, energie en overredingskracht om al die neuzen dezelfde kant op te krijgen én te houden. Daar lag in de beginfase een belangrijke rol voor de penvoerder en de adviseur.’
Eisen
Zowel de drie opdrachtgevers als de grondeigenaren Gemeente Amsterdam en NWO investeerden in een haalbaarheidsstudie. Over de inhoud vertelt Joep: ‘We hebben samen met IF Technology en Arcadis onderzocht wat de terugverdientijd zou zijn van een investering voor de drie gebouwen waarvoor 6200 GJ koeling nodig was en 6500 GJ laagtemperatuur warmte. Men wilde naar volledige outsourcing, via het DBFMO principe (zie kader). Hiervoor zijn we uitgegaan van realistische getallen, verbruikstijden, verbruiksuren en infrastructurele bijzonderheden. Ook aspecten van gebouwautomatisering en afspraken op het gebied van SLA’s (Service Level Agreements) zijn hierin meegenomen. Want de opdrachtgevers wilden natuurlijk vanaf dag één garanties dat de installatie zou werken, zeker in het geval van volledige outsourcing met een exploitatieperiode van vijftien jaar. De uitvoerende partijen hebben we goed gedefinieerde prestatie-eisen opgelegd en een reële boeteclausule bij in gebreke blijven. Je moet dan denken aan minimale prestatie-eisen met betrekking tot vermogens, temperatuur, beschikbaarheid, storingsafhandeling, duurzaamheid, geluid en trillingen.’
B+U 2 2014 35
36 B+U 2 2014
‘Veel duurzaamheidsdoelstellingen halen de realisatiefase niet, omdat omdat er geen adequate vertaling naar het Programma van Eisen is gemaakt.’ DBFMO DBFMO staat voor een Design, Build, Finance, Maintain & Operate contractvorm, waarbij zowel de exploitatie als de verantwoordelijkheid voor de ontwikkeling en realisatie bij één externe exploitant wordt gelegd. Het voordeel is dat de projectontwikkelaar/gebouweigenaar niet zelf een opwekkingsinstallatie voor thermische energie hoeft te beheren, maar een kant-en-klare aansluiting aangeboden krijgt. De filosofie is dat de gespecialiseerde contractnemer kosteneffectiever kan werken, de gebouweigenaar ontzorgd wordt, en er voor beide partijen geld is te verdienen bij beter presteren dan vooraf begroot.
Volledige outsourcing
De hele realisatie en exploitatie is uitbesteed aan Cogas Duurzaam. Een kleine, maar eigenzinnige netbeheerder, voornamelijk van gas en elektriciteit, en met het oog op de toekomst ook actief op het gebied van smart grids, glasvezelnetwerken, WKO en biomassa. Gerard Bauhuis, Business Developer bij Cogas: ‘De kwantitatieve eisen die op tafel lagen in combinatie met de SLA, inclusief boeteclausule om de toekomst te garanderen, dat was ons vertrekpunt. De hoofdlijnen waren uitgezet, waaronder de regeltechniek, monitoring, uitwisseling met gebouwen, de randvoorwaarden, betrouwbaarheidseisen van het gebouwbeheersysteem, besparingen, ren-
dementen, energiestromen, rapportage enzovoorts. Al deze aspecten hebben wij vertaald in het bestek. Dit is vervolgens in de markt gezet. Re3com is de partij die het uiteindelijk heeft opgepakt en uitgevoerd, in opdracht van grondboorbedrijf Haitjema. Naar volle tevredenheid overigens.’
Aanbesteding
Op de vraag op basis van welk argument Cogas Duurzaam de aanbesteding toegewezen heeft gekregen, antwoordt Gerard Bauhuis: ‘Dat is om puur economische redenen geweest. Een mix van prijs en planning. We zijn zeker in de beginfase op een rijdende trein gesprongen. Nog niet alle contracten waren ondertekend, maar wij waren al aan de slag gegaan. Dat had voornamelijk te maken met het feit dat AUC al een aanbesteding had lopen. Wij hebben toen de warmtepomp en de cv-installatie als back-up overgenomen van AUC.’
WKO
De drie gebouwen zijn voorzien van aansluitingen op een centraal warmte-koude opslagsysteem in de bodem (WKO). De duurzaam opgewekte energie wordt efficiënt gebufferd en over de gebruikers verdeeld. De totale primaire energiebehoefte neemt hierdoor af. De energielevering aan AUC bestaat uit warmte- en koudelevering in
B+U 2 2014 37
WKO Sciencepark West neutraal
2,7 m3/h 18,8 C
verwarmen
RK-WKO-2 / NIKHEF
t
f
t
RK-WKO-1 / AUC
16,3 C
18,3 C
-
17,5 C
f
t
t
t
17,5 C
16,6 C open
0% 0
f
0,0 m3/h
dicht
dicht
0%
100 %
open
+ -
t
neutraal
RK-WKO-3 / DUWO
3,8 m3/h 7,7 C
11,8 C
+
t
f
t
t
71,5 m3/h 11,4 C
+ t
11,9 C
16,3 C
t
t
11,3 C
dicht
0%
f
B
6,6 m3/h
0%
0%
f
0
0,0 m3/h
dicht
open
open
dicht
dicht
dicht 76,0 kPa
P
16,3 C
66,7 kPa P
t
P
76,9 kPa
open
8,7 C
81,6 kPa
t
P
dicht warmte ontladen
dicht
open
6,6 m3/h
0,0 m3/h
B
0
zomer en winter. In het bestaande gebouw van Nikhef werd een koppeling aangelegd met de WKO voor de continue koeling van de servers. Vanuit de bronnen wordt daarom alleen koude geleverd. De wooneenheden van DUWO zijn voorzien van duurzame warmteopwekking en door middel van warmtepompen aangesloten op het centrale energieopslagsysteem.
Monitoring
Heldere afspraken zijn belangrijk, zeker bij volledige outsourcing. Zo ligt er een contractuele verplichting bij Cogas om inzage en inzicht te geven in de prestaties. In hoeverre is er sprake van continue monitoring? Gerard Bauhuis: ‘Uiteraard hebben wij vanuit onze control room continu de beschikking over alle gegevens. Wat de gebruikers monitoren, verschilt per behoefte. Zo monitort AUC de gebouwprestaties via hun eigen gebouwbeheersysteem van Johnson Controls. Als het gaat om de grondbalans, dus de balans tussen de warmte en koude in de grond, en om algemene inzichten, kunnen wij heel veel inzichtelijk maken.’
Winst
In termen van winst, spreekt de besparing van 300 ton CO2 uitstoot per jaar misschien nog wel het meest aan. Maar er is meer. Gerard Bauhuis: ‘Als je als opdracht-
gever kiest voor een DBFMO-constructie, breng je het geheel onder bij een deskundige partij. Over de langere termijn van vijftien jaar beschouwd zouden de afzonderlijke partijen dit nooit zelfstandig hebben kunnen bereiken. Bovendien hoef je aan de voorkant niet te investeren in dure, complexe installaties. Je hebt geen sores met storingen en onderhoud. Gebouwautomatisering in het algemeen en WKO in het bijzonder gaat niet alleen om korte termijnwinst uitgedrukt in geld. Voor Nikhef bijvoorbeeld, bestond de winst ook in het feit dat een investering in een toekomstige koelmachine uitgesteld kon worden en er sprake was van een verhoogde redundantie.’
Spin in het web
Vanuit alle hoeken klinkt lof over het optreden en handelen van Re3com, aan tafel vertegenwoordigd door Eddy Muller, project engineer. Hij vertelt over het bijzondere meet- en regelaspect binnen dit project. ‘Er was sprake van drie gebouwen die elk beschikten over een centrale. Tussen die gebouwen liep een bronwaternet. AUC had net de eigen WKO-installatie aanbesteed en gekozen voor Johnson Controls. Op initiatief van Cogas werd voor DUWO en Nikhef gekozen voor een Priva systeem. Om nu te zorgen dat die drie centrales met elkaar zouden kunnen praten, moesten wij er voor
B+U 2 2014 39
zorgen dat er in één regelkast twee regelsystemen werden aangebracht. Dat je werkt met twee leveranciers, dat komt wel vaker voor. Maar de systemen van twee gebruikers combineren in één regelkast, dat vergde wel wat energie en kennis. Het is nogal bijzonder dat een gedeelte van de regelinstallatie van en voor Cogas is en een ander deel van en voor AUC. In technologisch opzicht een uitdaging dus, maar ook samenwerken met zoveel verschillende partners gaat niet vanzelf. Zeker als je bedenkt dat de oplossing waarvoor we uiteindelijk gekozen hebben, naar ieders tevredenheid moet werken. Het mooie van de oplossing zoals wij die hebben gerealiseerd, is dat kleinere eenheden heel eenvoudig aan de WKO gekoppeld kunnen worden. En dat is dan weer slim met het oog op de toekomst.’
Vak apart
Die toekomstbestendigheid van het geheel is fijn, maar zeker niet de enige eis. Hierover vertelt Anton Mors, manager datacentre services bij Nikhef. Hij beheert de koeling en de elektra van het datacenter. Als deskundige gebruiker van het pand, en dus de installaties, is hij nauw betrokken geweest bij de realisatie en de integratie van de koelcentrale bij Nikhef. ‘Wie weleens te maken heeft met datacenters, weet hoe complex de materie is. Zowel het aantal als de omvang van datacenters in Nederland is de laatste jaren explosief toegenomen. Zo ook die van ons. Wij bieden onder andere onderdak aan een van de grootste internetknooppunten ter wereld. Geen plek om te experimenteren of risico’s te nemen. Voor ons was de bedrijfszekerheid van de installaties de aller-, aller-, allerbelangrijkste eis. Een shutdown is voor ons geen optie. Dat kan gewoon niet. Sterker nog, we hebben de koeling ingebouwd terwijl de ‘bestaande’ gewoon doordraaide. De duurzaamheidseis
kwam met stip op de tweede plaats, mits alles budgetneutraal gerealiseerd en geëxploiteerd zou kunnen worden. En dat is naar wens en volgens plan gelukt.’
Rolverdeling
Het aantal betrokken partijen in dit project was uitzonderlijk. Daar waar de Nederlandse Brancheorganisatie voor Gebouw Automatisering uitgaat van drie cruciale rollen die deskundig ingevuld zouden moeten worden, was in het Amsterdam Science Park bijna sprake van een cirkel, een heksenkring. DOZ Energieregie en Cogas Duurzaam ontwikkelden en bewaakten het business model. Cogas en Re3com vulden gezamenlijk de rol van systeemarchitect in. Vanuit het oogpunt van de deskundige eindgebruiker werd waardevolle input geleverd door Anton Mors en Arjen van Rijn (Nikhef), Davy Demmers en Jan Griekspoor (AUC), en Arne Dolle en Huub van Vliet (DUWO). Van afgebakende driehoek naar organische cirkel waarbinnen werd getoverd.
Tot slot
Het vertrekpunt van deze business case mag dan misschien niet ideaal zijn geweest. Omdat alle rollen goed werden ingevuld, de cirkel werd gesloten, kon toch een prachtig resultaat worden geboekt. Eddy Muller: ‘Je gaat uit van de bestaande situatie, van de omstandigheden en randvoorwaarden zoals die op dat moment zijn. Je weegt gezamenlijk de mogelijkheden af en maakt keuzes. En inderdaad, het lag niet voor de hand om twee regelsystemen te verenigen in één regelkast. Maar het was nodig, het is gelukt en in die zin dus ook gewoon een lesje techniek.’ BOUW+ UIT VOERING info www.gebouwautomatisering.org
