Haalbaarheidsonderzoek Energiesprong Woningbouw Maria van Bourgondielaan. Datum 13 december 2011 Referentie

Haalbaarheidsonderzoek Energiesprong Woningbouw Maria van Bourgondielaan Datum Referentie

13 december 2011 20111278-06

Referentie Rapporttitel

20111278-06 Haalbaarheidsonderzoek Energiesprong Woningbouw Maria van Bourgondielaan

Datum

13 december 2011

Opdrachtgever

Trudo Postbus 360 5600 AJ EINDHOVEN De heer M. van Dooremalen

Contactpersoon

Behandeld door

ir. P.M. Smoor ir. E.M.M. Willems Cauberg-Huygen Raadgevende Ingenieurs BV Pettelaarpark 101 5216 PR 'S-HERTOGENBOSCH Postbus 638 5201 AP 'S-HERTOGENBOSCH Telefoon 073-7517900 Fax 073-7517901

Haalbaarheidsonderzoek Energiesprong Woningbouw Maria van Bourgondielaan

20111278-06 13 december 2011 Bladzijde 1

Inhoudsopgave 1

Inleiding

4

2

Projectomschrijving

5

2.1 2.2

Het bouwkundig casco Het energieconcept

6 7

3

Plan van aanpak

8

4

Energiezuinig bouwkundig casco

9

5

Reduceren energievraag warm tapwater

11

6

Het gasgebruik

13

7

Het elektragebruik

14

7.1 7.2 7.3

Gemiddeld elektragebruik huishouden Besparende maatregelen elektriciteitsgebruik huishouden Energiezuinig elektriciteitsgebruik huishouden

14 17 19

8

Duurzaam opwekken van energie

21

8.1 8.2 8.3

Ambitieniveaus Zonnepanelen Zonneboiler

21 21 23

9

Efficiënt opwekken van warmte

24

9.1 9.2 9.3 9.4 9.5 9.6

Individuele bodemwarmtepomp Luchtwarmtepomp Houtpelletketel Collectieve duurzame installatie met warmtelevering Rendementen Opwekking duurzame energie

24 24 25 26 26 26

10

Uitvoeringsaspecten

28

10.1 10.2 10.3

Ketenintegratie Bouwfysische aandachtspunten Fasering:

28 28 29

11

Conclusie en aanbevelingen

30

11.1 11.2 11.3 11.4 11.5 11.6 11.7

Stap 1: Het bouwkundig casco Stap 2: Reduceren vraag naar warm tapwater Stap 3: Besparing op het gebruikersgerelateerde energiegebruik Stap 4: Opwekking van duurzame elektriciteit Totaal energiegebruik na besparende maatregelen Efficiënt opwekken van warmte Aanbevelingen en vervolg

30 30 31 31 32 32 33



Bijlagen Bijlage I Bijlage I-1

Notitie 20111278-07 d.d. 13 december 2011



1

Inleiding

De Stuurgroep Experimentele Volkshuisvesting (SEV) voert in opdracht van het Ministerie van Binnenlandse Zaken (BZK) het programma Energiesprong gebouwde omgeving uit. Met dit programma moet SEV de aanpak van energiebesparing in de gebouwde omgeving in een hogere versnelling zetten. In dit kader is er voor bestaande woningen de Trajectaanpak Energiesprong Woningbouw. Het renovatiebouwproject “Maria van Bourgondiëlaan” te Eindhoven heeft in het kader van de Trajectaanpak Energiesprong Woningbouw een subsidie verworven voor de technische onderbouwing. Het gaat om woningbouwprojecten die een bijdrage kunnen leveren aan innovatie in de bouwsector ten gunste van een ambitieuze energie aanpak met een CO2-uitstootreductie van 60% en 80%. Aan Cauberg-Huygen is gevraagd een haalbaarheidsstudie met de technische onderbouwing te verzorgen van woningconcepten met de twee ambitieniveaus in lijn met de voor de subsidieregeling geldende eisen. Deze technische onderbouwing is de basis voor de opdrachtgever (Woningbouwcorporatie Trudo) om kennis op te bouwen over duurzame woningrenovatie. Daarnaast kan een besluit worden overwogen om in te schrijven voor de subsidie voor een eventueel realisatietraject. De Trajectaanpak Energiesprong Woningbouw omvat twee fases, waarbij in fase 1 minimaal 30 woningen op ambitieniveau 1 en in fase 2 minimaal 30 woningen op ambitieniveau 2 moeten worden gerealiseerd. Deze ambitieniveaus hebben een energiereductie van het totale energieverbruik van en binnen de woning met 60% en 80%. Het betreft de som van de energiegebruikposten afkomstig van het gebouwen gebruiksgerelateerde energiegebruik. Voor onderhavig renovatieproject meet eengezinswoningen komt dat overeen met een maximaal energiegebruik van 0,31 c.q. 0,15 GJprimair/m2 gebruiksoppervlakte (Ag). Bovendien geldt dat de energievraag voor ruimteverwarming van de woning niet boven de 0,14 GJ/m2 gebruiksoppervlak mag komen.



2

Projectomschrijving

Het wijkcomplex “Maria van Bourgondiëlaan” te Eindhoven van woningcorporatie Trudo bestaat uit 165 woningen, waarvan 54 koopwoningen. De woningen zijn gebouwd in de jaren ’60. Het wijkcomplex bestaat uit twee woningtypen: een met 2 lagen en een kap en een met 3 lagen en een kap. De blokken 3-4-9-14 en 19 bestaan uit 3-laags woningen, totaal 36 stuks. De overige blokken uit 2-laags woningen, totaal 129 stuks. De woningen hebben een totaal gebruiksoppervlak van 16.900 m2, een gemiddeld gebruiksoppervlak van 102,4 m2. Figuur 2.1: projectlocatie



2.1

Het bouwkundig casco

Bestaande woningen hebben het volgende bouwkundig casco: Warmteweerstanden (Rc) woningen: dichte geveldelen: begane grond vloer: dak: paneel:

Rc = 0,36 m²K/W; Rc = 0,15 m²K/W; Rc = 0,89 m²K/W; Rc = 2,53 m²K/W;

Warmtedoorgangscoëfficiënten (U): buitenbeglazing (inclusief kozijnen): deur (inclusief kozijnen):

Uraam Udeur

= 2,9 W/m2K; = 3,5 W/m2K.

De ZTA-waarde van de beglazing bedraagt 0,70. Zonwering: Er is geen buitenzonwering toegepast. Luchtdoorlatendheid: qv,10;kar = 1,5 dm3/s.m2 Deze waarde is een aanname uit ervaring en literatuur (SBR publicatie 200) voor de gemiddelde luchtdoorlatendheid. De waarde kan per woning verschillen. Aanwezig is een natuurlijk ventilatiesysteem met natuurlijke ventilatie aan -en afvoer. Er is uitgegaan van een blokgrootte van 4 woningen (2-laags). Dit is het kleinst voorkomende aantal woningen per blok en het minst gunstig ten aanzien van de energievraag (relatief meeste verliesoppervlakte t.o.v. gebruiksoppervlakte). De ruimtewarmtevraag van de 2-laags woningen bedraagt op basis van het bouwkundig casco 0,69 GJ/m2 gebruiksoppervlak. Voor de berekening is uitgegaan van: 2-laags woning:

Tekeningen: Hagekamp type1 en type 3; Mutatieformulier: Clovislaan 2.



Figuur 2.2: Wijkimpressie

2.2

Het energieconcept

In het huidige situatie is uitgegaan van het volgende energieconcept: Verwarming: - individuele gasgestookte VR-combiketel; - hoge temperatuurverwarming met radiatoren aan de gevel. Ventilatie: - natuurlijk ventilatiesysteem met natuurlijke ventilatie aan -en afvoer.



3

Plan van aanpak

Om de technische haalbaarheid van de ambities inzichtelijk te maken is in dit haalbaarheidsonderzoek het volgende stappenplan gehanteerd: - Stap 1: Verlagen van de warmtevraag voor ruimteverwarming. De energievraag ruimteverwarming van het huidige ontwerp is te hoog, door betere thermische isolatie en verlaging van de luchtdoorlatendheid kan deze verlaagd worden. Eventueel ook het verbeteren van het ventilatiesysteem; - Stap 2: Reduceren van de vraag voor warmtapwater. Behalve verbetering van het bouwkundig casco zal ook de energievraag voor warm tapwater beperkt moeten worden om de besparingsambitie te kunnen realiseren; - Stap 3: Inzichtelijk maken van mogelijke besparingen op het gebruikersgerelateerde energiegebruik. De Energiesprong woningbouw kijkt niet alleen naar het gebouwgerelateerde energiegebruik, maar ook naar het totale energiegebruik van de woning inclusief het huishoudelijk energiegebruik; - Stap 4: Inzichtelijk maken van de mogelijke opwekking van duurzame elektriciteit. Om aan de ambitie van het maximale energiegebruik per m2 gebruiksoppervlak te kunnen voldoen zal in het gebouw of in de directie omgeving van het gebouw duurzame elektriciteit opgewekt moeten worden. De benodigde hoeveelheid is mede afhankelijk van het toegepaste opwekkingstoestel voor warmte.



4

Energiezuinig bouwkundig casco

De woning moet vanuit stap 1 (tevens stap 1 van de Trias Energetica) worden voorzien van een energiezuinig bouwkundig casco. Dit houdt in: de thermische isolatie van het gebouw en de kierdichting moeten worden verbeterd. Als eis geldt dat de ruimtewarmtevraag van de woning niet boven de 0,14 GJ/m2 gebruiksoppervlak mag komen. In het huidige ontwerp is deze 0,67 GJ/m2. Een energiezuinig casco gaat, rekening houdend met een economisch optimum en de gestelde eis, uit van de volgende maatregelen. Er is rekening gehouden dat een woning maar ten dele is voorzien van een kruipruimte, waardoor maar circa 50% van de oppervlakte van de begane grondvloer thermisch kan worden geïsoleerd: Tabel 4.1: streefwaarden thermische isolatie Rc gevel

5,0

m²K/W

*

5,0

m²K/W

Rc dak

5,0

m²K/W

U raam**

0,8

W/m²K

U deur

2,0

W/m²K

Rc vloer

luchtdoorlatendheid

0,625

3

dm /s/m²

* Onder de helft van de begane vloer bevindt zich kruipruimte. Alleen hier kan de vloer nageïsoleerd worden. ** Drievoudig glas en passiefhuis kozijnen

De zwakste schakel in de thermische isolatie van het casco is de beglazing. Daarom is gekozen voor drievoudig glas met een Uglas van 0,5 W/m²K en thermisch geïsoleerde houten of kunststof kozijnen (passiefhuis kozijn). Voor het behalen van een goede thermische gevelisolatie zonder koudebruggen heeft een prefab voorzetgevel en dak de voorkeur. Bijkomend voordeel is dat de gevel daarmee ook esthetisch kan worden verbeterd. Ook is er een minimale overlast voor de bewoners, de gevels en daken kunnen in 5 werkdagen geplaatst worden. Binnenisolatie geeft een verlies van de vloeroppervlakte en is in deze rapportage niet beschouwd. Het ventilatiesysteem wordt gewijzigd in natuurlijke ventilatietoevoer en mechanische afvoer. In het bouwkundig casco zijn daarom energiezuinige zelfregelende (ZR)-roosters opgenomen in de gevel. De warmtevraag op basis van het energiezuinig casco is 0,14 GJprimair/m2 gebruiksoppervlak en voldoet daarmee aan de eis. Als het ventilatiesysteem wordt uitgebreid met CO2 sensoren daalt de warmtevraag naar 0,11 GJprimair/m2.



Figuur 4.1: Voorbeeld van een prefab voorzetgevel met geïsoleerd dak.



5

Reduceren energievraag warm tapwater

Het energiezuinig casco met radiatoren en een ventilatiesysteem, met natuurlijke ventilatieaanvoer en mechanische afvoer met zelfregelende roosters met CO2 sturing, reduceert het energiegebruik voor ruimteverwarming aanzienlijk. Echter heeft het geen invloed op het energiegebruik voor warm tapwater. Om te kunnen voldoen aan de hoge ambitie zullen ook maatregelen genomen moeten worden om de energievraag voor warm tapwater te reduceren. Mogelijke maatregelen zijn: - goed geïsoleerde warmwaterleidingen; - korte leidinglengtes tussen opwekker en tappunten; - waterbesparende kranen en douchekop; - douchebuis WTW; - goede voorlichting eindgebruikers over douchetijd en energiekosten. In tabel 5.1 is het warm tapwatergebruik in liters per persoon per dag (p.p.p.d.) in Nederland weergegeven, bron TNS NIPO “Watergebruik thuis 2010” d.d. 28 januari 2011. Tabel 5.1: warm tapwatergebruik in liters per persoon per dag (p.p.p.d.) in Nederland, bron TNS NIPO “Watergebruik thuis 2010” d.d. 28 januari 2011 Gebruik per keer

Gebruik frequentie

Penetratiegraad

liters

Gebruik liters p.p.p.d.

bad

114,3

0,05

49%

2,8

douche

64,8

0,75

100%

48,6

wastafel

4

1,26

100%

5,0

kleding wassen hand

40

0,03

100%

1,2

afwassen hand

9,1

0,34

100%

3,1

TOTAAL

60,7

Omdat het project bestaat uit 165 grondgebonden woningen met uiteenlopende gezinssamenstellingen, wordt uitgegaan van warm tapwatergebruik van een gemiddeld huishouden van 2,2 personen, totaal 49 m3 per jaar. Voor 49 m3 warm water van 40°C bij het tappunt moet 33 m3 warm water worden bereid van 60°C door het opwekkingstoestel. Dit komt overeen met 6,8 GJ warmte. Als we daar een leidingverlies van 2,5 GJ per jaar bij optellen wordt dat 9,3 GJ per jaar. Isolatie en leidinglengtes Door goede isolatie en korte leidinglengtes kan het leidingverlies worden teruggebracht. Korte leidinglengtes kunnen worden gerealiseerd door het opwekkingstoestel voor warm water naast of boven de badkamer te plaatsen. De leidingverliezen kunnen daarmee verlaagd worden naar 1,5 GJ per jaar.



Waterbesparende douchekop en kranen Een douchebeurt is gemiddeld 8,1 minuut per keer. Een gemiddelde douchekop gebruikt in Nederland dus 8 liter per minuut. Door alle woningen te voorzien van een waterbesparende douchekop van 6 liter per minuut kan 25% worden bespaard op douchen. De woningen zijn niet voorzien van een bad. De penetratiegraad gaat daarom naar 0%. In de berekening is uitgegaan dat door het toepassen van een waterbesparende perlator in de wastafelkraan ook 25% kan worden bespaard. Douchebuis WTW Met het toepassen van een douchebuis WTW kan 25% worden bespaart op de vraag naar warm tapwater tijdens het douchen. Dit kan inzichtelijk gemaakt worden door de penetratiegraad van de douche op 75% te zetten. In tabel 5.2 is het warm tapwatergebruik in liters per persoon per dag (p.p.p.d.) na het nemen van energiebesparende maatregelen inzichtelijk gemaakt. Tabel 5.2: warm tapwatergebruik in liters per persoon per dag (p.p.p.d.) na het nemen van besparende maatregelen Gebruik per keer

Gebruik frequentie

Penetratiegraad

liters

Gebruik liters p.p.p.d.

bad

114,3

0,05

0%

0,0

douche

48,6

0,75

75%

27,3*

wastafel

3

1,26

100%

3,8

kleding wassen hand

40

0,03

100%

1,2

afwassen hand

9,1

0,34

100%

3,1

TOTAAL

35,4

(*) Het watergebruik voor de douche is eigenlijk 36,5 liters p.p.p.d., een douche WTW bespaart namelijk geen water, alleen warmte. Omdat hier de energie nodig voor warm tapwater bepaald moet worden is in de berekening het watergebruik 25% lager genomen.

Bij een gemiddeld huishouden van 2,2 personen moet 19 m3 warm water worden bereid van 60°C door het opwekkingstoestel. Dit komt overeen met 5,5 GJ warmte, inclusief 1,5 GJ leidingverlies. De totale besparing komt daarmee op 41%. Gebruikersgedrag Naast de besparende maatregelen heeft het gebruikersgedrag een grote invloed op het energiegebruik voor warm tapwater. Vooral de douchetijd heeft een grote invloed. Bij een douchebeurt van gemiddeld 5 minuten in plaats van 8,1 minuten daalt de warmtevraag voor tapwater van 5,5 naar 4,3 GJ. Omdat het moeilijk is te sturen op gebruikersgedrag is de mogelijke besparing niet meegenomen in het verdere onderzoek.



6

Het gasgebruik

Omdat de bestaande woningen zijn voorzien van een VR-ketel is het de meest eenvoudige oplossing om de woning te voorzien van een energiezuinige HR ketel. Alleen de ketel hoeft dan te worden vervangen. Met dit concept worden de woningen niet gekoeld. Optioneel kan de woning worden verwarmd met vloerverwarming. Het rendement van de HR 107 ketel wordt dan iets hoger, zie tabel 6.1. Wat opvalt is dat de (warmwater)rendementen van de gasgestookte ketel de afgelopen jaren fors zijn verbeterd. Tabel 6.1: opwekkingsrendementen gasketel Rendement

Rendement

Rendement

ruimteverwarming

warm tapwater

koeling

Individuele VR ketel met radiatoren

Ș = 0,76

Ș = 0,60

NVT

Individuele HR ketel met radiatoren

Ș = 0,93

Ș = 0,85

NVT

Ș = 0,975

Ș = 0,85

NVT

Individuele HR ketel met vloerverwarming

Het gemiddelde gasgebruik per woning in Nederland was circa 1.550 m3 in 2010 (bron NIBUD). Omdat van het huidige gasgebruik van de woningen niets bekend is wordt voor de referentie uitgegaan van deze gemiddelde waarde. In tabel 6.2 is het gasgebruik berekend na het nemen van de energiebesparende maatregelen. Tabel 6.2: gasgebruik na het nemen van de energiebesparende maatregelen. Ruimteverwarming

koken

TOTAAL

m gas per jaar

m gas per jaar

m gas per jaar

m gas per jaar

Individuele HR ketel met radiatoren

332

183

50

565

Individuele HR ketel met vloerverwarming

317

183

50

549

3

warm tapwater 3

3

3

Door de besparende maatregelen wordt ongeveer 65% bespaard op het gasgebruik in de woning.



7

Het elektragebruik

De Energiesprong Woningbouw kijkt niet alleen naar het gebouwgerelateerde energiegebruik maar ook naar het gebruikersgerelateerde energieverbruik. Daarom moet naast de besparingen op het gasgebruik van de woning ook de mogelijke besparing op het elektrisch huishoudelijk energiegebruik inzichtelijk worden gemaakt. Het huishoudelijk energiegebruik bestaat uit de volgende energieposten: - wasmachine; - droger; - vaatwasser; - koel- vriescombinatie; - elektrisch koken; - computer; - TV; - stand-by verbruik; - overige apparatuur. In het totale elektragebruik van een gemiddelde woning zit behalve het huishoudelijk energiegebruik ook het gebouwgebonden elektrisch energiegebruik: hulpenergie; ventilatorenergie; verlichting; ruimtekoeling.

-

Uitgangspunt daarbij is dat vrijwel alle woningen in Nederland worden verwarmd met een gasketel. 7.1

Gemiddeld elektragebruik huishouden

Het elektriciteitsgebruik per huishouden is zeer gebruikersafhankelijk. Ook de gezinssamenstelling heeft grote invloed. Uit de cijfers van het NIBUD, zie tabel 7.1, blijkt dat het gemiddeld elektriciteitsgebruik per huishouden bijna een factor 2 verschilt, afhankelijk van de gezinssamenstelling. Als we ook gebruikersgedrag meenemen kan dat een factor 10 verschillen. Omdat het project bestaat uit 165 grondgebonden woningen met uiteenlopende gezinssamenstellingen, wordt uitgegaan van het elektriciteitgebruik van een gemiddeld huishouden. Tabel 7.1: gemiddeld elektriciteitsgebruik naar grootte huishouden in 2010. aantal personen

gemiddeld gebruik

per huishouden

in kWh per jaar

1

2.405

2

3.533

3

4.114

4

4.733

5

5.337

6

5.430

gemiddeld per huishouden

3.480



Het gemiddelde elektrische energiegebruik van een woning in Nederland is 3480 kWh aan de meter, ofwel 8923 kWh primair per jaar (bron NIBUD, 2010). Het primaire energiegebruik van elektriciteit is hoger dan die de meterstand aangeeft. Dit komt omdat elektriciteit in Nederland wordt opgewekt met een gemiddeld rendement van 39% inclusief transportverliezen. Om de mogelijke besparing inzichtelijk te kunnen maken is het van belang om het gemiddeld elektrisch energiegebruik uit te splitsen in de verschillende energieposten. Behalve het gemiddeld energieverbruik van een huishoudelijk apparaat per jaar is het van belang om ook de penetratiegraad van het apparaat te weten. Niet ieder huishouden heeft bijvoorbeeld een droger en afwasmachine. Als bron voor het gebruik per apparaat is de website van milieucentraal gebruikt. Als bron voor de penetratie is het rapport “Elektrische apparatuur in Nederlandse huishoudens” d.d. 8 december 2008 gebruikt. In het rapport is een inschatting gemaakt van de penetratie in 2010. Het energiegebruik voor verlichting is minder eenvoudig te bepalen. Dit komt door de snelle ontwikkeling op het gebied van energiezuinige lampen en het toenemend aantal lampen per huishouden. Op de website milieucentraal is het aantal en het type lamp per huishouden weergegeven. In het rapport “Elektrische apparatuur in Nederlandse huishoudens” is het gemiddeld aantal branduren van 510 uur per jaar te herleiden. In tabel 7.2 is het totaal opgesteld vermogen van een gemiddeld huishouden in Nederland bepaald. Het totale energiegebruik komt daarmee op 625 kWh per jaar, ofwel 1602 kWh primair. Tabel 7.2: gemiddeld opgesteld vermogen verlichting in Nederlands huishouden Watt

aantal

Watt

per lamp

lampen

per huishouden

gloeilamp

40

17

680

halogeen

25

13

325

spaarlampen

10

8

80

TL

35

4

140

42

1225

TOTAAL

In tabel 7.3 is het gemiddeld elektriciteitsgebruikgebruik per huishouden van Nederland in 2010 per energiepost weergegeven. Opvallende grootgebruikers zijn: - verlichting; - koel- vriescombinatie; - plasma TV; - droger; - elektrisch koken; - stand-by verbruik.



Tabel 7.3: gemiddeld elektriciteitsgebruik in Nederlands huishouden in 2010 per energiepost Gebruik per

Gebruik per

apparaat

huishouden

kWh primair

kWh primair

98,5%

554

546

milieucentraal

droger

68%

1026

698

milieucentraal

vaatwasser

56%

646

362

milieucentraal

elektrisch koken

23%

1320

304

milieucentraal

Koel- vriescombinatie

100%

1513

1513

milieucentraal

desktop

70%

590

413

milieucentraal

Laptop/ tabloids

60%

218

131

milieucentraal

TV plasma

50%

1244

622

milieucentraal

TV LCD scherm

5%

470

24

milieucentraal

TV beeldbuis

45%

500

225

milieucentraal

stand-by verbruik

100%

1154

1154

milieucentraal

overige apparatuur

100%

580

580

milieucentraal

hulpenergie

100%

521

521

EPC berekening

ventilatorenergie

40%

492

197

EPC berekening

verlichting

100%

1602

1602

6%

560

34

Penetratie

GGE

HUISHOUDELIJK

wasmachine

ruimtekoeling

TOTAAL kWh primair

8923

TOTAAL kWh meter

3480


bron

milieucentraal

NIBUD


7.2

Besparende maatregelen elektriciteitsgebruik huishouden

Elektrische apparaten gebruiken steeds minder energie. Echter het aantal huishoudelijke apparaten neem toe. In dit onderzoek wordt een inschatting gemaakt hoeveel energie kan worden bespaard als woningen worden voorzien van energiezuinige apparatuur. Inbouw keukenapparatuur Veel apparaten zijn voorzien van een energielabel. Als bewoners keukenapparatuur vervangen door keukenapparatuur met energielabel A wordt energie bespaart. Wasmachine, droger en hotfill Ook met een energielabel A voor de wasmachine en de droger wordt veel energie bespaard. Naast een A-label kan ook energie bespaart worden door de wasmachine aan te sluiten op de warm- en koudwaterkraan, waardoor niet de wasmachine maar het warm tapwatertoestel het waswater opwarmt. Dit wordt een hot-fill genoemd. Echter door het toepassen van een energiezuinige wasmachine met A-label wordt de besparing steeds kleiner, waardoor een hot-fill economisch niet meer interessant is. Hetzelfde geldt voor een hot-fill aansluiting voor de vaatwasser. Hot-fills worden daarom niet meegenomen in dit onderzoek. Let op: voor koelkasten, vriezers en wasmachines is A niet de hoogste klasse. Deze apparaten kunnen ook A+ of A++ dragen. Bij wasmachines betekenen de extra plussen dat het apparaat zuinig omgaat met water en efficiënt centrifugeert maar niet minder energie gebruikt. Koken De penetratiegraad van elektrisch koken is 23% in Nederland. Elektrisch koken is een grootgebruiker met gemiddeld 1320 kWh primair per jaar. Koken op gas gebruikt circa 50 m3 gas per jaar, dat is maar 488 kWh primair. Computers en TV’s Desktops en plasma TV’s zijn ook grootgebruikers. Door de snelle ontwikkelingen op het gebied van technologie zullen deze worden vervangen door energiezuinigere laptops, tabloids en LCD TV’s. Stand-by killers Voor gebruikers is het lastig om een apparaat helemaal uit te zetten of de stekker uit het stopcontact te halen. Daarom kan tussen het apparaat en het stopcontact een bespaarstekker worden geplaatst, die de stand-by stand volledig uitschakelt. Dit wordt ook wel een stand-by killer genoemd. Verlichting Als alle gloeilampen in een woning worden vervangen door spaarlampen kan veel energie worden bespaard. In tabel 7.4 is het totaal opgesteld vermogen van een gemiddeld huishouden in Nederland berekend waarbij alle gloeilampen zijn vervangen door spaarlampen van 10 Watt. Het totale energiegebruik komt daarmee op 365 kWh per jaar, ofwel 935 kWh primair, uitgaande van 510 draaiuren.



Tabel 7.4: opgesteld vermogen verlichting in Nederlands huishouden zonder gloeilampen Watt

aantal

Watt

per lamp

lampen

per huishouden

gloeilamp

40

0

0

halogeen

25

13

325

spaarlampen

10

25

250

TL

35

4

140

42

715

TOTAAL

Hulpenergie De hulpenergie neemt af omdat er steeds energiezuinigere pompen en ventilatoren op de markt komen nodig om de woning te verwarmen. Omdat de ruimtevraag in de woning afneemt is ook veel minder energie nodig om water rond te pompen. Ventilatorenenergie De woningen worden voorzien van zeer energiezuinige ventilatorboxen. Omdat de ventilatie wordt gestuurd door CO2 sensoren zullen de ventilatoren het grootste gedeelte van de dag op een laag vermogen draaien. Ruimtekoeling Als de woningen worden voorzien van buitenzonwering kan worden voorkomen dat de woningen worden voorzien van actieve koeling door split-units of kamerkoelers. Hierdoor stellen we de penetratiegraad voor actieve koeling op 0%. Een andere mogelijkheid is de ZTA-waarde van de beglazing maximaal 0,40 te kiezen. Hiermee wordt tevens de warmtetoetreding door zonne-energie tijdens het stookseizoen lager waardoor het totale effect op het energiegebruik lager is dan bij buitenzonwering. Gebruikersgedrag Naast de energiezuinigheid van een apparaat en verlichting is ook het gebruik bepalend. Gebruikers kunnen het energieverbruik verminderen door apparaten efficiënter te gebruiken en het apparaat minder vaak stand-by aan te laten staan: de computer en televisie uitzetten na gebruik en de was doen op lage temperaturen zijn hiervan voorbeelden. Ook het gebruik van de wasdroger kan worden beperkt, door bijvoorbeeld een ruimte op te nemen in de woningplattegrond voor het drogen van de was. Door te kiezen voor een wasmachine met hoger centrifugetoerental, is minder energie nodig van de wasdroger. Het uitzetten van verlichting als niemand aanwezig is in de ruimte bespaart ook veel energie. Omdat het moeilijk is te sturen op gebruikersgedrag is de mogelijke besparing niet meegenomen in dit onderzoek. Als het appartementencomplex in de markt wordt gezet als zeer energiezuinig is het echter wel aannemelijk dat het gemiddeld meer bewoners aantrekt die bewust omgaan met energie. Alle besparende maatregelen zijn in tabel 7.5 inzichtelijk gemaakt.



HUISHOUDELIJK

Tabel 7.5: besparende maatregelen elektriciteitsgebruik huishouden Besparende maatregel

Besparing

Bron

wasmachine

A label

31%

milieucentraal

droger

A label

42%

milieucentraal

vaatwasser

A label

33%

milieucentraal

elektrisch koken

Iedereen kookt op gas

Koel- vriescombinatie computers TV

A++ label

70%

milieucentraal

63%

milieucentraal

Geen plasma maar LCD scherm

62%

milieucentraal

Stand-by killers toepassen

50%

milieucentraal

Energiebesparende pompen en ventilatoren

80%

EPC berekening

CO2 sturing en gelijkstroom ventilatoren

88%

EPC berekening

Gloeilampen vervangen door spaarlampen

42%

Zonwerende beglazing/ buitenzonwering

100%

desktops vervangen door laptops en tabloids

stand-by verbruik

GGE

hulpenergie ventilatorenergie verlichting ruimtekoeling

7.3

milieucentraal

Energiezuinig elektriciteitsgebruik huishouden

In tabel 7.6 is het totale gemiddelde elektriciteitsgebruik berekend van een gemiddeld huishouden na het nemen van de energiebesparende maatregelen. Het elektrisch energiegebruik is 1751 kWh aan de meter, gemiddeld 50% lager dan het landelijk gemiddelde. Tabel 7.6: elektriciteitsgebruik gemiddeld huishouden met energiebesparende maatregelen Gebruik per apparaat

huishouden

kWh primair

kWh primair

98,5%

385

379

milieucentraal

droger

68%

592

403

milieucentraal

vaatwasser

56%

646

362

milieucentraal

elektrisch koken

0%

1320

0

milieucentraal

100%

460

460

milieucentraal

Penetratie (*)

wasmachine

HUISHOUDELIJK

Gebruik per



Bron


Gebruik per

Gebruik per

apparaat

huishouden

kWh primair

kWh primair

0%

590

0

milieucentraal

130%

218

283

milieucentraal

0%

1244

0

milieucentraal

100%

470

470

milieucentraal

0%

500

0

milieucentraal

stand-by verbruik

100%

577

577

milieucentraal

overige apparatuur

100%

580

580

milieucentraal

hulpenergie

100%

103

103

EPC berekening

ventilatorenergie

100%

59

59

EPC berekening

verlichting

100%

935

935

0%

560

0

Penetratie (*)

desktop

GGE

HUISHOUDELIJK

Laptop/ tabloids

TV plasma TV LCD scherm TV beeldbuis

ruimtekoeling

TOTAAL kWh primair

4490

TOTAAL kWh meter

1751


Bron

milieucentraal


8

Duurzaam opwekken van energie

Om te kunnen bepalen of de ambitie van het maximaal energiegebruik van 0,31 c.q. 0,15 GJprimair/m2 gebruiksoppervlakte (Ag) technisch haalbaar is, wordt in dit hoofdstuk berekend hoeveel duurzame energie er moet worden opgewekt om te kunnen voldoen aan deze eis. Daarbij wordt in eerste instantie uitgegaan van een energieconcept met HR ketel en radiatoren. In tabel 9.1 is het totale primaire energiegebruik per energieconcept per woning berekend. Tabel 8.1: primair energiegebruik per woning na besparende maatregelen HR ketel en radiatoren meter gasgebruik elektragebruik

565 m

3

1751 kWh

TOTAAL per woning

8.1

HR ketel en vloerverwarming

kWh primair

meter

5.518

549 m

4.490

1751 kWh

3

10.008

kWh primair 5.368 4.490 9.858

Ambitieniveaus

Als eis geldt dat tenminste 30 woningen op ambitieniveau 1 en tenminste 30 woningen op ambitieniveau 2 worden gerealiseerd. In tabel 9.2 is berekend hoeveel duurzame energie er moet worden opgewekt per woning om te voldoen aan niveau 1 en niveau 2. Tabel 9.2: op te wekken duurzame energie voor behalen ambitie HR ketel en radiatoren


kWh primair

kWh primair

kWh primair

kWh primair

niveau 1

niveau 2

niveau 1

niveau 2

Totaal energiegebruik

10.008

10.008

9.858

9.858

Maximaal energiegebruik

8.826

4.271

8.826

4.271

Duurzaam op te wekken

1.181

5.737

1.032

5.587

8.2

Zonnepanelen

In de zogenoemde photovoltaïsche cellen (PV-cellen of zonnecellen) wordt de zonnestraling omgezet in elektriciteit. Zonnepanelen hebben op een zongerichte oriëntatie de hoogste opbrengst en worden via een omvormer aangesloten op het elektriciteitsnet van een woning. De opbrengst bedraagt met de huidige stand van de techniek circa 126 kWh per jaar per m2 zonnepaneel (140 Wp). Zonnepanelen hebben de grootste opbrengst als deze geplaatst zijn onder een hoek van 25-40° met een zuidoost tot zuidwestoriëntatie. Om de zonenergie optimaal te kunnen benutten is een ZW-ZO oriëntatie een eis. Alle woningen hebben minimaal een schuin dakvlak met een ZW of ZO oriëntatie. Het de woningen zijn voorzien van schuine daken. Alle woningen hebben minimaal een schuin dakvlak met een ZW of ZO oriëntatie met een bruto dakoppervlak van circa 20 m2.



De woningen hebben geen dakkapellen, uitgezonderd 36 woningen aan de Maria van Bourgondiëlaan, de overige woningen hebben kleine dakramen aan de tuinzijde van de woning. Bij het toepassen van zonnepanelen en zonnecollectoren moet verder ook rekening gehouden worden met: - dakdoorvoeren; - beschaduwing van gebouwen en bomen. Op basis hiervan kunnen de woningen worden voorzien van circa 15 m2 zonnepanelen per woning. De 36 woningen aan de Maria van Bourgondiëlaan met circa 9 m2. Vanuit economisch oogpunt is het niet verstandig om meer elektrische energie met zonnepanelen op te wekken dan de woning gebruikt, omdat deze energie niet kan worden gesaldeerd met het energiebedrijf. Meer dan 14 m2 zonnepaneel per woning wordt daarom niet geadviseerd. Figuur 8.2: Zonnepanelen op een schuin dak

2

Tabel 8.2: aantal m zonnepanelen nodig voor behalen ambitie HR ketel en radiatoren niveau 1 2

Zonnepanelen


niveau 2 2

niveau 1 2

niveau 2 2

m per woning

m per woning

m per woning

m per woning

4

18

3

17

Met relatief weinig m2 zonnepanelen is de ambitie 0,31 GJprimair/m2 (niveau 1) te realiseren. Voor het ambitieniveau 0,15 GJprimair/m2 zijn meer m2 zonnepanelen noodzakelijk dan waar ruimte voor is op de daken. Er wordt daarom geadviseerd om de zonnepanelen gelijkmatig over de woningen te verdelen.



8.3

Zonneboiler

Zonnecollectoren zetten zonnewarmte niet om in elektriciteit maar in warm(tap)water. In plaats van zonnepanelen kunnen ook zonnecollectoren op het dak worden geplaatst om warm water te leveren aan de woning. Naast de HR ketel wordt een zonneboiler geplaatst om het opgewekte warm water tijdelijk op te slaan. Omdat door alle besparende maatregelen gemiddeld nog maar weinig warm tapwater in de woning wordt gevraagd, kan de warmte die wordt opgewekt door de zonneboiler niet volledig meer worden benut. Daarom is een zonneboiler in dit project minder interessant. Figuur 8.3: Zonnecollectoren op een schuin dak



9


Een andere mogelijke manier om energie te besparen is door de warmte efficiënter op te wekken. De HR ketel wordt dan vervangen door een energiezuinige installaties. Mogelijke oplossingen zijn: - bodemwarmtepomp met verticale bodem warmtewisselaars (VBWW); - luchtwarmtepomp; - houtpelletketel; - collectieve duurzame installatie met warmtelevering aan de woningen. 9.1

Individuele bodemwarmtepomp

De individuele bodemwarmtepomp kan een woning middels laagtemperatuur vloerverwarming voorzien van warmte en middels hoog temperatuur vloerkoeling voorzien van koeling. De bodemwarmtepomp moet aangesloten worden op een bron. De meest gangbare oplossing zijn individuele gesloten verticale bodemwarmtewisselaars (VBWW). Het systeem vereist nodige technische aandacht bij nadere uitwerking. De bodemwarmtewisselaars worden direct naast de woningen op eigen grond gerealiseerd. 9.2

Luchtwarmtepomp

Een luchtwarmtepomp gebruikt als bron buitenlucht om de woning te verwarmen en kan tevens de woning koelen. Daarvoor komt er een luchtwarmtepomp aan de buitenzijde van de woning te hangen. Dit kan bezwaren geven bij welstand en bij omwonenden vanwege geluid. De luchtwarmtepomp is energetisch minder geschikt voor de opwekking van tapwater. Om het slechte opwekkingsrendement voor tapwater te compenseren wordt geadviseerd met een zonneboiler en douche WTW de warm tapwatervraag te beperken. Als alternatief kan een HR ketel worden ingezet voor opwekking van warm tapwater. Nadeel hiervan zijn de dubbele kosten voor onderhoud en vervanging. Figuur 9.1: Luchtwarmtepomp



9.3

Houtpelletketel

Dit betreft de lokale verbranding per woning van hout(pellets) als bron voor ruimteverwarming en tapwater. Een houtpelletketel heeft vergelijkbare opwekkingsrendementen als een HR ketel. Met dit systeem kan de woning niet duurzaam worden gekoeld. In het kader van de berekening van het totale primaire energiegebruik van en binnen de woningen wordt een houtpelletketel als geheel energieneutraal beschouwd, zie figuur 9.2. Figuur 9.2: Principe van energieneutraliteit van een houtpelletketel

Belangrijk aandachtspunt is de SO2, NO2, en PM10 emissie in het kader van de luchtkwaliteit bij grootschalige toepassing van dit concept. Figuur 9.3: houtpellets en houtpelletketel



9.4

Collectieve duurzame installatie met warmtelevering

Bij een collectieve installatie wordt warmte centraal duurzaam opgewekt, bijvoorbeeld met een collectieve bodemwarmtepomp aangevuld met een wkk en gasketels. Middels een warmtenet worden de woningen voorzien van warmte nodig voor ruimteverwarming en warm tapwater. Elke woning krijgt een afleverset waar het distributienet op wordt aangesloten. De afleverset registreert tevens het warmtegebruik van de woningen. In de praktijk blijkt vaak dat ondanks een goed geïsoleerd warmtenet, toch heel veel warmte verloren gaat aan transportverliezen. Ook gebruikt het systeem energie om de warmte rond te pompen door het warmtenet. Vaak wordt hierdoor het energievoordeel van het efficiënt opwekken van energie teniet gedaan. Daarbij is het inpassing van een warmtenet in de straat lastig. Er moet voldoende ruimte aanwezig zijn en het openbreken van de straat maakt een warmtenet voor een bestaande woonwijk complex. Om een warmtewet rendabel te kunnen maken moet ook iedereen verplicht aansluiten, dus ook de koopwoningen. Een collectieve installatie wordt daarom niet verder uitgewerkt. 9.5

Rendementen

In tabel 9.1 staan de opwekkingsrendementen van de verschillende energieconcepten voor ruimteverwarming, warm tapwater en koeling. Hoe hoger het rendement hoe efficiënter de opwekking van warmte. Tabel 9.1: opwekkingsrendementen energieconcepten ENERGIECONCEPT

Rendement

Rendement

Rendement

ruimteverwarming

warm tapwater

koeling

1

Individuele HR ketel

Ș = 0,93

Ș = 0,85

NVT

2

Individuele bodemwarmtepomp

Ș = 2,35

Ș = 0,975

Vrije koeling

3

Individuele luchtwarmtepomp

Ș = 1,42

Ș = 0,51

Ș = 1,40

4

Individuele luchtwarmtepomp met HR ketel

Ș = 1,42

Ș = 0,85

Ș = 1,40

5

Houtpelletketel

Ș = 0,93

Ș = 0,70

NVT

Wat opvalt is dat de individuele bodemwarmtepomp het meest efficiënt warmte opwekt. Vooral voor koeling en ruimteverwarming is de prestatie goed. De rendementen van een houtpelletketel zijn iets lager dan die van een HR ketel, echter kunnen houtpellets worden beschouwd als energieneutraal, mits afkomstig uit duurzaam beheerde bossen. 9.6

Opwekking duurzame energie

Als warmte efficiënter wordt opgewekt heeft dat gevolgen voor de opwekking van duurzame energie voor het behalen van de ambitie. Hoe efficiënter de opwekking, hoe minder zonnepanelen nodig zijn. In tabel 9.2 is dit inzichtelijk gemaakt per energieconcept. Er is rekening gehouden dat de gasaansluiting komt te vervallen als geen gasketel wordt toegepast. In dat geval wordt in plaats van op gas, elektrisch gekookt met inductie, gemiddeld 1056 kWh primair per jaar.



2

Tabel 9.2: aantal m zonnepanelen per energieconcept en ambitieniveau Bodemwarmte-

Luchtwarmte-

Luchtwarmte-

Houtpellet-

pomp

pomp

pomp + HR

ketel

HR ketel

ketel 2

4

0

8

3

0

2

18

14

22

17

4

2

11

7

15

10

0

m zonnepanelen ambitie 1 m zonnepanelen ambitie 2 m zonnepanelen gemiddeld

Uit bovenstaande tabel kan worden geconcludeerd dat een concept met luchtwarmtepomp op buitenlucht geen energetisch voordeel heeft ten opzichte van een HR ketel. Een bodemwarmtepomp heeft een klein energetisch voordeel, gemiddeld is circa 4 m2 per woning minder nodig voor het behalen van de ambitie. Omdat een houtpelletketel als energieneutraal wordt beschouwd zijn bij toepassing hiervan geen zonnepanelen nodig.



10

Uitvoeringsaspecten

Tijdens de uitvoeringsfase zijn er de nodige aandachtspunten om een energiesprong te realiseren. Gedacht moet worden aan ketenintegratie, bouwfysica en fasering om het project succesvol te maken. 10.1

Ketenintegratie

Ketenintegratie betekent afspraken tussen de verschillende co-makers in het bouwproces middels een raamovereenkomst en samenwerkingsovereenkomst. Samenwerking tussen de verschillende partijen (opdrachtgever, aannnemer, leveranciers van bouwsystemen) voor een langere termijn kan slimmer zijn dan voor elk project alles van voor af aan te moeten oppakken. Faalkostenreductie, procesverbetering, LEAN zijn allen voorbeelden van ketenintegratie. Het Bouwwerk Informatie Model (BIM) kan de ketenintegratie ondersteunen. BIM is een tool waarmee iedereen uit dezelfde bron met tekeningen en gegevens put. Zowel de bouwkundige, constructeur als de installatieadviseur maken hun tekeningen (3D- virtueel ontwerpen) binnen het BIM-model. Er volgt automatisch een clashcontrol waaruit blijkt of een bijdrage eventueel strijdig is met die van één van de overige BIM-partners. Resultaat: minder fouten, minder faalkosten, minder zoeken naar (verouderde) documenten. Door alle te nemen maatregelen te integreren in de prefab gevel en het prefab dak kan een deficiëntie slag worden gemaakt. Daarbij is ketenintegratie tussen verschillende partijen essentieel. Denk daarbij aan ventilatieroosters in de kozijnen waarbij de CO2 sensoren in de gevel worden meegenomen en geintegreerde PV panelen in het dak. Extra voordeel is dat overlast voor de bewoners dan ook tot een minimum worden beperkt. Tijdens het proces kan met een PassiefHuis ProjecteringsPakket (PHPP) berekening de gevolgen op het gasgebruik bij veranderende maatregelen tijdens het bouwproces direct in beeld worden gebracht. Hiermee kan bijvoorbeeld het bouwkundig casco economisch worden geoptimaliseerd. 10.2

Bouwfysische aandachtspunten

Belangrijk aandachtpunt is het isoleren van de bouwkundige schil. Voor het behalen van een goede gevelisolatie zonder koudebruggen heeft een prefab voorzetgevel en dak de voorkeur. Bijkomend voordeel is dat de gevel daarmee ook esthetisch kan worden verbeterd. Ook is er een minimale overlast voor de bewoners, de gevels en daken kunnen in 5 werkdagen geplaatst worden. Belangrijke punten van aandacht zijn: - detaillering op maaiveldniveau; - tocht en kierdichting van de kozijnaansluiting; - brandoverslag naar de buren bij aanbrengen geïsoleerd dakelement; - kierdichting van doorvoeren dak en vloer; - aansluiting van gevel op dak.



Door het toepassen van prefab gevels is goede luchtdichtheid goed realiseerbaar. Door de gevel aan de buitenzijde te isoleren is de kans op vochtproblemen en koudebruggen kleiner. Omdat in het project ook koopwoningen liggen, kan het zijn dat deze niet meedoen met de renovatie. Hierdoor kunnen koudebruggen ontstaan. Deze hebben echter een beperkte negatieve invloed. Eventueel kan ervoor worden gekozen om in deze situaties de woningscheidende wand tot een meter van de gevel aan de binnenzijde te isoleren. Omdat goede gevelisolatie en kierdichting zeer belangrijk is voor het uiteindelijke energieverbruik van de woning wordt geadviseerd bij oplevering een thermografisch en luchtdoorlatendheidsmeting uit te voeren. Door de woning goed te isoleren kan er oververhitting ontstaan in de zomer. Er wordt daarom geadviseerd om in de verdere uitwerking een temperatuur overschrijdingsberekening (TO) te maken. Indien nodig kan zonwerend glas toegepast worden, buitenzonwering of bouwkundige overstekken om oververhitting tegen te gaan. Woningen uit jaren ‘60 hebben matige akoestische kwaliteit. Door het aanbrengen van goede gevelisolatie horen bewoners geen geluid meer van buiten. Uit de praktijk blijkt dat bewoners zich na de renovatie mogelijk gaan storen aan geluid van buren. Er is dus een mogelijk risico op klachten over de geluidisolatie tussen de woningen. In een aparte afweging kan er voor worden gekozen de geluidisolatie tussen de woningen te verbeteren door bijv. toepassing van voorzetwanden, indien de binnenruimte dit toelaat. Ook de afzuigbox voor de ventilatie kan voor een intern geluidproblemen zorgen. Plaatsing in aparte afsluitbare ruimte, bevestiging aan een voldoende zware wand en/of een aparte omtimmering wordt daarom aanbevolen. 10.3

Fasering

Door alles prefab te produceren kan een hoge mate van efficiëntie worden bereikt. Het is dan echter lastiger om de verschillende maatregelen te faseren. De ventilatieroosters en CO2 sturing kunnen in de prefab gevel worden geïntegreerd. Ook de zonnepanelen kunnen in het dak geïntegreerd worden. De zonnepanelen zouden eventueel later geplaatst kunnen worden. Wel wordt dan aanbevolen om tijdens de renovatie een loze leiding van de meterkast naar het dak op te nemen. Fasering per straat of bouwblok is wel goed mogelijk en kan voordelen opleveren. Er kan geleerd worden van eerdere fases waardoor het bouwproces verder kan worden geoptimaliseerd. Uit de investeringskosten zal blijken dat de bouwkundige kosten de overhand hebben, maar daarmee ook de grootste besparingen en comfortverbetering is te realiseren. Daarnaast zijn de installaties gemakkelijker vervangbaar en hebben deze een kortere levensduur. Een energiezuinige renovatie komt daardoor alleen tot stand indien als eerste de bouwkundige situatie wordt aangepakt. De installaties zijn naderhand eenvoudiger aan te passen. Zonder bouwkundige aanpassingen is een forse energiebesparing eenvoudigweg niet te bereiken.



11

Conclusie en aanbevelingen

Om het renovatieproject “Maria van Bourgondiëlaan” te Eindhoven te laten voldoen aan de eisen van de Energiesprong woningbouw is hieronder in vier stappen omschreven welke maatregelen per woning genomen moeten worden. 11.1

Stap 1: Het bouwkundig casco

Om te kunnen voldoen aan de eisen van de Energiesprong Woningbouw wordt het volgende bouwkundig casco geadviseerd: Rc gevel

5,0

m²K/W

*

5,0

m²K/W

Rc dak

5,0

m²K/W

U raam**

0,8

W/m²K

Rc vloer

2,0

U deur luchtdoorlatendheid

0,625

W/m²K 3

dm /sm²

* Onder de helft van de begane vloer bevindt zich kruipruimte. Alleen hier kan de vloer nageïsoleerd worden. ** Drievoudig glas en passiefhuis kozijnen.

De zwakste schakel in de isolatie van de schil is het glas. Daarom is gekozen voor drievoudig glas met een Uglas van 0,5 W/m²K en geïsoleerde houten of kunststof kozijnen (passiefhuis kozijn). Uitgangspunt is een natuurlijk ventilatiesysteem met natuurlijke ventilatieaanvoer en mechanische afvoer voor de woningen. In het bouwkundig casco zijn daarom energiezuinige zelfregelende roosters opgenomen in de gevel. Het ventilatiesysteem wordt uitgebreid met aanwezigheidsturing met CO2 sensoren. 11.2

Stap 2: Reduceren vraag naar warm tapwater

Om te kunnen voldoen aan de eisen van de Energiesprong Woningbouw zijn er, naast een energiezuinig casco, ook maatregelen noodzakelijk om de vraag naar warm tapwater terug te brengen. De volgende maatregelen worden geadviseerd: - goed geïsoleerde warmwaterleidingen; - korte leidinglengtes tussen opwekker en tappunt; - waterbesparende kranen en douchekop; - douchebuis WTW; - goede voorlichting eindgebruikers over douchetijd en energiekosten. Hiermee kan circa gemiddeld 41% worden bespaard op het energiegebruik van warm tapwater.



11.3

Stap 3: Besparing op het gebruikersgerelateerde energiegebruik

De Energiesprong Woningbouw kijkt niet alleen naar het gebouwgerelateerde energiegebruik maar ook naar het gebruikersgerelateerde energieverbruik. Daarom moet naast de besparingen op het gasgebruik van de woning ook de mogelijke besparing op het elektrisch huishoudelijk energiegebruik inzichtelijk worden gemaakt. In tabel 11.1 staan de maatregelen die worden geadviseerd om te kunnen voldoen aan de eisen van de Energiesprong Woningbouw. Deze moeten met de gebruikers worden gecommuniceerd.

HUISHOUDELIJK

Tabel 11.1: besparende maatregelen elektriciteitsgebruik huishouden Besparende maatregel

Besparing

Bron

wasmachine

A label

31%

milieucentraal

droger

A label

42%

milieucentraal

vaatwasser

A label

33%

milieucentraal

elektrisch koken

Iedereen kookt op gas


A++ label

computers

70%

milieucentraal

63%

milieucentraal

Geen plasma maar LCD scherm

62%

milieucentraal

Stand-by killers toepassen

50%

milieucentraal

Energiebesparende pompen en ventilatoren

80%

EPC berekening

CO2 sturing en gelijkstroom ventilatoren

88%

EPC berekening

Gloeilampen vervangen door spaarlampen

42%

Zonwerende beglazing/ buitenzonwering

100%

desktops vervangen door laptops en tabloids

TV stand-by verbruik

GGE

hulpenergie ventilatorenergie verlichting ruimtekoeling

11.4

milieucentraal

Stap 4: Opwekking van duurzame elektriciteit

Om te kunnen voldoen aan het ambitieniveau moet aanvullend duurzame energie worden opgewekt. In tabel 11.2 is weergegeven hoeveel m2 zonnepanelen nodig zijn om te kunnen voldoen aan de ambitie 2

Tabel 11.2: aantal m zonnepanelen nodig voor behalen ambitie HR ketel en radiatoren niveau 1

niveau 2

m per woning

m per woning

4

18

2

Zonnepanelen


2


Met relatief weinig m2 zonnepanelen is de ambitie 0,31 GJprimair/m2 (niveau 1) te realiseren. Voor het ambitieniveau 0,15 GJprimair/m2 (niveau 2) zijn meer m2 zonnepanelen noodzakelijk dan waar ruimte voor is op de daken. Er wordt daarom geadviseerd om de zonnepanelen gelijkmatig over de woningen te verdelen, gemiddeld dus 11 m2 per woning. 11.5

Totaal energiegebruik na besparende maatregelen

Het gemiddelde gasgebruik in Nederland was circa 1550 m3 in 2010 (bron NIBUD). Omdat van het huidige gasgebruik van de woningen niets bekend is, wordt voor de referentie uitgegaan van deze gemiddelde waarde. Het gasgebruik na het nemen van de energiebesparende maatregelen is 565 m3, een besparing van 65%. Na de besparende maatregelen is het elektrisch energiegebruik gemiddeld 1751 kWh aan de meter per woning, gemiddeld 50% lager dan het landelijk gemiddelde. De 11 m2 zonnepanelen wekken circa 1350 kWh per jaar per woning aan de meter op. Gesaldeerd blijft een energierekening van gemiddeld 401 kWh aan de meter over. 11.6


Als warmte efficiënter wordt opgewekt heeft dat gevolgen voor de opwekking van duurzame energie voor het behalen van de ambitie. Hoe efficiënter de opwekking, hoe minder zonnepanelen nodig zijn. In tabel 11.3 is dit inzichtelijk gemaakt per energieconcept. 2

Tabel 11.3: aantal m zonnepanelen per energieconcept en ambitieniveau Bodemwarmte-

Luchtwarmte-

Luchtwarmte-

Houtpellet-

pomp

pomp

pomp

ketel

HR ketel

+ HR ketel 2

4

0

8

3

0

2

18

14

22

17

4

2

11

7

15

10

0

m zonnepanelen ambitie 1 m zonnepanelen ambitie 2 m zonnepanelen gemiddeld

Uit bovenstaande tabel kan worden geconcludeerd dat een concept met luchtwarmtepomp op buitenlucht geen energetisch voordeel heeft ten opzichte van een HR ketel. Een bodemwarmtepomp heeft een klein energetisch voordeel, gemiddeld is circa 4 m2 per woning minder nodig voor het behalen van de ambitie. Omdat een houtpelletketel als energieneutraal wordt beschouwd zijn bij toepassing hiervan geen zonnepanelen nodig.



11.7

Aanbevelingen en vervolg

Tijdens de uitvoeringsfase zijn er de nodige aandachtspunten om een energiesprong te realiseren. Gedacht moet worden aan ketenintegratie, bouwfysica en fasering om het project succesvol te maken. Belangrijk aandachtpunt is het isoleren van de bouwkundige schil. Voor het behalen van een goede gevelisolatie zonder koudebruggen heeft een prefab voorzetgevel en dak de voorkeur. Bijkomend voordeel is dat de gevel daarmee ook esthetisch kan worden verbeterd. Ook is er een minimale overlast voor de bewoners, de gevels en daken kunnen in 5 werkdagen geplaatst worden. Belangrijke punten van aandacht zijn: - detaillering op maaiveldniveau; - tocht en kierdichting van de kozijnaansluiting; - brandoverslag naar de buren bij aanbrengen geïsoleerd dakelement; - kierdichting van doorvoeren dak en vloer; - aansluiting van gevel op dak; - thermografisch en luchtdoorlatendheids meting bij oplevering; - oververhitting; - akoestiek in de woning. Een groot deel van de besparingen moeten worden gerealiseerd door de eindgebruikers. Vooral op het gebied van huishoudelijk elektrisch energiegebruik. Huurders en particuliere eigenaren moeten daarom goed geïnformeerd worden op de mogelijke energiebesparing: - Bij de vervanging van de keuken moet deze zijn voorzien zijn van apparatuur met A label, een koel- vriescombinatie met A++ label; - Aanbieden van stand-by killers aan huurders; - Aanbieden van energiezuinig verlichtingsadvies; - Als inbouwspotjes aangebracht worden tijdens de verbouwing, deze voorzien van LED; - Organiseren bewonersavond met energie bespaar tips. Voor het realiseren van de maatregelen is een investering nodig. Deze investeringen leiden tot lagere energielasten en een hoger energielabel, waardoor (op termijn) ook meer huur kan worden gevraagd. Voor de particuliere eigenaren zullen de investeringen leiden tot hogere hypotheeklasten, maar lagere energielasten. Ook kan het interessant zijn om de HR ketel te vervangen door een bodemwarmtepomp of houtpelletketel. Om een goede beslissing om over te gaan op de investering en een keuze te maken tussen de verschillende energieconcepten wordt in een aanvullend onderzoek inzichtelijk gemaakt, dit onderzoek is in bijlage I toegevoegd. Cauberg-Huygen Raadgevende Ingenieurs BV

ir. E.M.M. Willems



Bijlage I Bijlage I-1

Notitie 20111278-07 d.d. 13 december 2011


20111278-06 13-12-2011 P. Smoor

Bijlage I 20111278-07 Investeringen en energielasten Energiesprong woningbouw Maria van Bourgondiëlaan te Eindhoven

Datum

Referentie

Behandeld door

13 december 2011

20111278-07

P. Smoor/LSC

1

Inleiding

Het wijkcomplex “Maria van Bourgondiëlaan” te Eindhoven bestaat uit 165 woningen, waarvan 54 koopwoningen. De huurwoningen zijn in bezit van woningcorporatie Trudo. De woningen zijn gebouwd in de jaren ’60. De woningen hebben een totaal gebruiksoppervlak van 16.900 m2, een gemiddeld gebruiksoppervlak van 102,4 m2 per woning. De Trajectaanpak Energiesprong Woningbouw omvat twee fases, waarbij in fase 1 minimaal 30 woningen op ambitieniveau 1 en in fase 2 minimaal 30 woningen op ambitieniveau 2 moeten worden gerealiseerd. Deze ambitieniveaus hebben een energiereductie van het totale energieverbruik van en binnen de woning met 60% en 80%. Voor de technische haalbaarheid van deze ambitie wordt verwezen naar het rapport 20111278-02. Op basis van de energiebesparende maatregelen en de benodigde investering kan voor de verschillende energieconcepten een woonlastenberekening worden gemaakt. De woonlastenberekening kan worden meegenomen in de afweging voor de definitieve keuze voor de haalbaarheid van de ambitie en het toe te passen energieconcept. 2

Investering energiebesparende maatregelen

Voor het behalen van de ambitie moeten een aantal investeringen gedaan worden: - investering in het bouwkundig casco; - investering in de installaties; - investering in zonnepanelen; - investering in huishoudelijke apparatuur.

2.1

Investering in het bouwkundig casco

Alle concepten worden vanuit stap 1 van de trias energetica voorzien van een energiezuinig casco. Er is rekening gehouden dat de woningen maar gedeeltelijk zijn voorzien van een kruipruimte, waardoor maar circa 50% van de begane grondvloer kan worden geïsoleerd: Rc gevel

5,0

m²K/W

*

5,0

m²K/W

Rc dak

5,0

m²K/W

U raam**

0,8

W/m²K

U deur

2,0

W/m²K

Rc vloer

luchtdoorlatendheid

dm3/sm²

0,625

* Onder de helft van de begane vloer bevindt zich kruipruimte. Alleen hier kan de vloer nageïsoleerd worden. ** Drievoudig glas en passiefhuis kozijnen.

Voor het behalen van een goede gevelisolatie zonder koudebruggen heeft een prefab voorzetgevel en dak de voorkeur. Bijkomend voordeel is dat de gevel daarmee ook esthetisch kan worden verbeterd. Ook is er een minimale overlast voor de bewoners, de gevels en daken kunnen in 5 werkdagen geplaatst worden. De aanneemsom voor de investering in het bouwkundig casco bedraagt circa € 50.000,-- exclusief BTW. 2.2

Investering in installaties

Naast de verbetering van het bouwkundig casco moet ook de VR-ketel vervangen worden en een nieuw ventilatiesysteem worden geplaatst. De VR-ketel kan worden vervangen door een HR-ketel, een bodemwarmtepomp of een houtpelletketel. In het geval van een bodemwarmtepomp moet de woning verwarmt worden met lage temperaturen. Dit systeem werkt het beste met vloerverwarming. Ook kan de warmtepomp via de vloerverwarming de woning koelen. Het vloerverwarmingssysteem is meegenomen in de totale investering. Dit geldt ook voor de gesloten bodemwisselaars en de transportleidingen van de bodemwisselaars naar de warmtepomp. Het ventilatiesysteem wordt een natuurlijk ventilatiesysteem met natuurlijke ventilatieaanvoer en mechanische afvoer. In de gevel komen energiezuinige zelfregelende roosters. Het ventilatiesysteem wordt uitgebreid met aanwezigheidsturing met CO2 sensoren. Om warm tapwater te besparen tijdens het douchen worden alle woningen tevens voorzien van een douchebuis WTW. In tabel 2.1 staan de totale investeringen in de installaties exclusief BTW per energieconcept. Tabel 2.1: investeringen in installaties per energieconcept.

Investering exclusief BTW

Hr ketel

Bodemwarmtepomp

Houtpelletketel

€ 11.000,--

€ 29.500,--

€ 23.500,--

Investeringen en energielasten Energiesprong woningbouw Maria van Bourgondiëlaan te Eindhoven

20111278-07 13-12-2011 Pagina 2

2.3

Investering in zonnepanelen

Om aan de ambities van de Energiesprong te kunnen voldoen zijn aanvullend op het energieconcept ook zonnepanelen nodig. In tabel 2.2 staan de investeringen per energieconcept. Tabel 2.2: investeringen in zonnepanelen per energieconcept.

2

Zonnepanelen m

Investering exclusief BTW

2.4

Hr ketel

Bodemwarmtepomp

Houtpelletketel

11

7

0

€ 4.400

€ 2.800

€0

Investering in huishoudelijke apparatuur

De investering in huishoudelijke apparatuur is voor de eindgebruiker. De investering wordt pas gedaan als de apparatuur kapot is, verouderd is of voor de eerste keer wordt aangeschaft. Een consument zal nooit in een keer alle huishoudelijke apparatuur vervangen. Dit proces zal geleidelijk gaan. Van belang is dat de consument inzicht krijgt in de mogelijke energiebesparing, zodat de consument bewust kiest voor energiezuinige apparatuur bij aanschaf. In het technisch haalbaarheidsrapport is dit inzichtelijk gemaakt. De investering in huishoudelijke apparatuur wordt om bovengenoemde redenen niet meegenomen in dit haalbaarheidsonderzoek. 3

Economische haalbaarheid

De duurzame energiemaatregelen hebben hoge investeringskosten. Echter verlagen ook de totale jaarlijkse energielasten. Voor een eigenaar van een koopwoning en is de Energiesprong economisch haalbaar als de totale jaarlijkse lasten gelijk blijven of lager zijn als zij kiezen voor de grootschalige renovatie. Voor de woningcorporatie is de Energiesprong economisch haalbaar als de investeringskosten van de duurzame maatregelen kunnen worden verrekend in de huurprijs. In deze notitie wordt op basis van een woonlastenberekening beoordeeld of de energiesprong economisch haalbaar is en welk energieconcept economisch het meest rendabel is. Daarbij zijn de volgende zaken van belang: - investering; - financieringskosten; - energiegebruik en energiekosten; - eventuele vastrecht kosten; - onderhoud; - vervangingskosten.


20111278-07 13-12-2011 Pagina 3

4

Investeringskosten en financiering

Een indicatie van de investeringskosten inclusief BTW en 8% managementkosten staan in figuur 4.1 en zijn berekend op basis van het totale maatregelenpakket.

Investering Energiesprong € 120.000 € 100.000 € 80.000 € 60.000 € 40.000 € 20.000 €Hr ketel

Bodemw armtepomp

houtpelletketel

Figuur 4.1: Totale investeringskosten Energiesprong per woning.

5

Energieverbruik en energiekosten

Op basis van het technisch haalbaarheidsonderzoek kunnen voor de verschillende energieconcepten de totale energielasten per jaar per woning worden berekend. Ook de opbrengst van de zonnepanelen worden meegenomen. In tabel 5.1 staan de energieprijzen waarmee is gerekend. Tabel 5.1: energieprijzen prijspeil juli 2011 Elektraprijs per kWh

€

0,23

Gasprijs per m3

€

0,61

tarief houtpellets per kg

€

0,24

Vastrecht: Elektra per jaar

€

240,--

Gasaansluiting per jaar

€

180,--

Ten slotte is het interessant om de totale energielasten te vergelijken met die van een gemiddelde bestaande woning in Nederland. Deze verbruikt 3480 kWh (gemiddeld huishouden) en 1550 m3 gas per jaar. In tabel 5.1 staan de gemiddelde energielasten per woning weergegeven. Op basis van de investeringskosten en energielasten kan worden geconcludeerd dat het energieconcept met een Hr ketel het meest economisch rendabel is bij de renovatie van de woningen.


20111278-07 13-12-2011 Pagina 4

Dit concept heeft de laagste investeringskosten en samen met de bodemwarmtepomp de laagste energielasten. Voor de economische haalbaarheid wordt dit energieconcept daarom verder uitgewerkt. Tabel 5.1: gemiddelde energielasten per woning

Energielasten na energiebesparende maatregelen € 3.500 € 3.000 € 2.500 € 2.000 € 1.500 € 1.000 € 500 €Bestaand

vastrecht 6

Hr ketel

Bodemw armtepomp

gasrekening

houtpelletketel

elektrarekening

houtpellets

Economische haalbaarheid koopwoningen

Op basis van het de financieringskosten, de energielasten en de jaarlijkse onderhoudskosten kan worden berekend of de investeringen economisch haalbaar zijn voor de eigenaren van de koopwoningen. Daarbij is uitgangspunt dat de eigenaren de renovatie kunnen financieren met de hypotheek van de woning. De volgende uitgangspunten zijn genomen voor financiering: - aflossingsperiode 30 jaar - hypotheekrente koper 5,5% - belastingschijf 42% Omdat de investeringen in huishoudelijke apparatuur niet is meegenomen in de investeringskosten, wordt de energiebesparing ook niet meegenomen bij het bepalen van de economische haalbaarheid. De onderhoudskosten van de installatie zijn bij het energieconcept met een Hr ketel gelijk. De totale energiebesparing op gas is gemiddeld circa € 600,- per jaar. De 11 m2 zonnepanelen wekken circa € 315,-- aan energie op per jaar. De totale besparing op de energielasten zijn daarmee gemiddeld circa € 915,-- per woning per jaar. Op basis hiervan kunnen eigenaar bewoners in theorie circa € 20.000,-- lenen bij de bank, uitgaande van gelijke woonlasten. Hiermee kunnen de investeringskosten van circa € 85.000,- inclusief BTW per woning bij lange na niet worden gefinancierd. Voor de eigenaren van de koopwoningen is de Energiesprong daarom economisch niet haalbaar. Een eventuele subsidie van maximaal circa € 6.000,-- per woning, uitgaande van renovatie van 60 woningen, heeft weinig effect.


20111278-07 13-12-2011 Pagina 5

7

Economische haalbaarheid huurwoningen

Op basis van het de financieringskosten, de energielasten, de jaarlijkse onderhoudskosten en de mogelijke huurprijsstijging kan worden berekend of de investeringen economisch haalbaar zijn voor de woningcorporatie. De volgende uitgangspunten zijn genomen voor financiering: - aflossingsperiode - rente

30 jaar 3,0%

De totale gemiddelde besparing op de totale energielasten zijn voor huurder gelijk aan die van de eigenaren van de koopwoningen. De totale besparing op de energielasten zijn daarmee gemiddeld circa € 915,-- per woning per jaar. De huur zou in theorie dus ook verhoogd kunnen worden met hetzelfde bedrag. Dit is juridisch ook toegestaan omdat door het nieuwe woningwaarderingstelsel de woningen 44 huurpunten extra krijgen, uitgaande dat de woningen een labelsprong maken van G naar A++. Hiermee mag in theorie de huur worden verhoogd met circa € 2.600,-- per woning per jaar. Op basis van een hogere huur van circa € 915,- per woning per jaar kan een woningcorporatie circa € 18.000,-- per woning investeren. Op basis van een hogere huur van € 2.600,-- per woning per jaar kan een woningcorporatie circa € 51.000,- per woning investeren. Hiermee kunnen de investeringskosten van circa € 85.000,-- inclusief BTW per woning bij lange na niet worden gefinancierd. Voor de huurwoningen is de Energiesprong daarom economisch niet haalbaar. Een eventuele subsidie van maximaal circa € 6.000,-- per woning, uitgaande van renovatie van 60 woningen, heeft ook hier weinig effect.


20111278-07 13-12-2011 Pagina 6

8

Conclusie

De ambitie van de Energiesprong woningbouw is hoog. Het energieconcept met de HR-ketel is economisch het meest rendabel. De investeringskosten met dit energieconcept zijn circa € 85.000,-inclusief BTW per woning. Als wordt gekozen alle woningen te renoveren is een totale investering van circa € 14 miljoen inclusief BTW nodig. Voor de particuliere eigenaren is het economisch niet rendabel om een investering te doen van € 85.000,-- in de woning. Een eventuele subsidie van maximaal circa € 6.000,-- per woning, uitgaande van renovatie van 60 woningen, heeft weinig effect. Ook voor de corporatie is de investering economisch niet rendabel, zelfs niet als de huur maximaal kan worden verhoogd conform het woningwaarderingstelsel. Vooral de investering in het bouwkundig casco is zeer hoog. Daarom wordt geadviseerd om de investering in het bouwkundig casco economisch te optimaliseren. Hierdoor zal geen aanspraak kunnen worden gemaakt worden op de subsidie maar kan wel een energiesprong gemaakt worden. Cauberg-Huygen Raadgevende Ingenieurs BV

ir. E.M.M. Willems


20111278-07 13-12-2011 Pagina 7

Haalbaarheidsonderzoek Energiesprong Woningbouw Maria van Bourgondielaan. Datum 13 december 2011 Referentie

Recommend Documents