Haalbaarheidsonderzoek Energiesprong Woningbouw Wibautveste Amsterdam. Datum 27 september 2011 Referentie

Haalbaarheidsonderzoek Energiesprong Woningbouw Wibautveste Amsterdam Datum Referentie

27 september 2011 20111482-02

Referentie Rapporttitel

20111482-02 Haalbaarheidsonderzoek Energiesprong Woningbouw Wibautveste Amsterdam

Datum

27 september 2011

Opdrachtgever

Mul Projectontwikkeling B.V. Stadionweg 7 1077 RV AMSTERDAM De heer C. Mul

Contactpersoon

Behandeld door

ir. P.M. Smoor Cauberg-Huygen Raadgevende Ingenieurs BV Wibautstraat 129 1091 GL AMSTERDAM Postbus 94204 1090 GE AMSTERDAM Telefoon 020-6967181 Fax 020-6634962

Haalbaarheidsonderzoek Energiesprong Woningbouw Wibautveste Amsterdam

20111482-02 27 september 2011 Bladzijde 1

Inhoudsopgave 1

Inleiding

3

2

Projectomschrijving

4

2.1 2.2 2.3

Het bouwkundig casco Het energieconcept De energieprestatiecoëfficiënt

5 6 6

3

Plan van aanpak

7

4

Energiezuinig bouwkundig casco

8

5

Het energieconcept

9

5.1 5.2 5.3 5.4 5.5

Energieconcepten Opwekkingsrendementen EPC berekening Energieconcepten met bioketels EPC berekening met bioketels

9 10 10 12 13

6

Het gebruikersgerelateerde energiegebruik

15

6.1 6.2 6.3

Gemiddeld elektragebruik huishouden Besparende maatregelen elektriciteitsgebruik huishouden Energiezuinig elektriciteitsgebruik huishouden Wibautveste

15 19 21

7

Duurzaam opwekken van energie

23

7.1 7.2 7.3 7.4 7.5

Ambitieniveaus Bio-wkk en bioketel Zonnepanelen Kleine windturbines Zonnecollectoren

23 24 26 27 28

8

Conclusie en aanbevelingen

29

8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6

Stap 1: Het bouwkundig casco. Stap 2: Het energieconcept. Stap 3: Besparing op het gebruikersgerelateerde energiegebruik Stap 4: Opwekking van duurzame elektriciteit Totaal energiegebruik en opwekking Aanbevelingen en vervolg

29 29 30 30 31 31



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 sloopnieuwbouwproject Wibautveste aan de Wibautstraat te Amsterdam 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 energiereductie van 60% en 80%. Aan Cauberg-Huygen is gevraagd een haalbaarheidsstudie met de technische onderbouwing te verzorgen van gebouwconcepten met de twee ambitieniveaus in lijn met de voor de subsidieregeling geldende eisen. Deze technische onderbouwing is de basis voor opdrachtgever om een besluit te kunnen nemen om in te schrijven voor de subsidie van het 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 nieuwbouwappartement (hoogbouw) komt dat overeen met een maximaal energiegebruik van 0,19 c.q. 0,10 GJprimair/m2 gebruiksoppervlakte (Ag). Bovendien geldt dat de ruimtewarmtevraag van de woning niet boven de 0,14 GJprimair/m2 gebruiksoppervlak mag komen. Als aanvullende eis geldt voor nieuwbouw appartementen dat de maximale energieprestatiecoëfficiënt (EPC) 0,4 c.q. 0,2 is. De EPC betreft alleen het gebouwgerelateerde energiegebruik.



2

Projectomschrijving

Het sloopnieuwbouwproject is gelegen aan de Wibautstraat in Amsterdam, tussen de Marcusstraat en de Graaf Florisstraat. Het plan bestaat uit de realisatie van een woongebouw met ondergrondse parkeergarage en horecafuncties op de begane grond. Als uitgangspunt voor dit rapport zijn genomen de bouwaanvraag tekeningen van PBV architecten d.d. 13-10-2010. De bouwvergunning is reeds vergund. Het onderzoek heeft alleen betrekking op de woonfunctie in het gebouw. De woningen hebben een totaal gebruiksoppervlak 5755 m2. Er worden 72 woningen gerealiseerd met een gemiddeld gebruiksoppervlak van circa 80 m2. Het utiliteitsdeel van het gebouw heeft een gebruiksoppervlak van 1454 m2, maar valt dus buiten deze studie. Het plan bestaat uit 39 huurwoningen, waarvan deels sociale huur en 33 koopwoningen. Er komen veel verschillende woningtypes van circa 40-130 m2

Figuur 2.1: Locatie Wibautveste aan de Wibautstraat in Amsterdam



2.1

Het bouwkundig casco

In het huidige ontwerp is uitgegaan van het volgende bouwkundig casco: 3,49

m²K/W

Rc geveldelen verdieping 8 en 9

2,5

m²K/W

Rc vloer

3,0

m²K/W

Rc dak

3,5

m²K/W

Rc gang

2,5

m²K/W

U raam

1,8

W/m²K

U deur

2,0

W/m²K

kierdichting

1,0

dm3/sm²

Rc gemetselde geveldelen

Uitgangspunt is een natuurlijk ventilatiesysteem met natuurlijke ventilatieaanvoer en mechanische afvoer voor de woningen. In het bouwkundig casco zijn daarom zelfregelende roosters opgenomen in de gevel. De ruimtewarmtevraag van de woningen is op basis van het bouwkundig casco 0,20 GJprimair/m2 gebruiksoppervlak.

Figuur 2.2: Ontwerp Wibautveste



2.2

Het energieconcept

In het huidige ontwerp is uitgegaan van het volgende energieconcept: - Een collectieve bodemwarmtepomp met HR ketels met warmteen koudeopslag (WKO) in de bodem. - De ruimteverwarming en -koeling in de woonkamer is middels vloerverwarming/vloerkoeling; - De ruimteverwarming en -koeling slaapkamers middels ventilatorconvectoren; - Natuurlijke toevoer ventilatielucht door middel van zelfregelende ventilatieroosters, daar waar nodig suskasten; - Mechanische afvoer ventilatielucht door middel van een ventilatorbox in elke woning voorzien van een gelijkstroomrooster. 2.3

De energieprestatiecoëfficiënt

De bouwaanvraag van het project is reeds voor 1 januari 2011 ingediend. Het project moet daarom voldoen aan een EPC 0,8 voor de woonfunctie. In het huidige ontwerp heeft het woongebouw een EPC = 0,83. Toch voldoet het woongebouw aan de eisen uit het bouwbesluit omdat de te hoge EPC van het woongebouw wordt gecompenseerd met een lagere EPC van het utiliteitsgebouw.



3

Plan van aanpak

Als uitgangspunt is genomen om in totaal 36 woningen op ambitieniveau 1 en in totaal 36 woningen op ambitieniveau 2 te realiseren. Het appartementencomplex wordt in één fase gebouwd. Om de technische haalbaarheid van de ambities inzichtelijk te maken wordt in dit haalbaarheidsonderzoek het volgende stappenplan gehanteerd: - Stap 1: Verbeteren van het bouwkundig casco. De ruimtewarmtevraag van het huidige ontwerp is te hoog. Het woongebouw zal daarom beter geïsoleerd moeten worden. - Stap 2: Verbeteren van het energieconcept. Behalve verbetering van het bouwkundig casco zal ook het energieconcept aangepast moeten worden om te kunnen voldoen aan de hoge ambitie op het gebied van energieprestatie. - 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.



4

Energiezuinig bouwkundig casco

Het woongebouw moet vanuit stap 1 van de trias energetica worden voorzien van een energiezuinig bouwkundig casco. Met andere woorden: de isolatie van het gebouw en de kierdichting moeten worden verbeterd. Als eis geldt dat de ruimtewarmtevraag van de woning niet boven de 0,14 GJpri2 2 mair/m gebruiksoppervlak mag komen. In het huidige ontwerp is deze 0,20 GJprimair/m . Een energiezuinig casco gaat, rekening houdend met een economisch optimum en de gestelde eis uit van de volgende maatregelen: Rc gemetselde geveldelen

4,5

m²K/W


4,5

m²K/W

Rc vloer

4,5

m²K/W

Rc dak

4,5

m²K/W

Rc gang

4,5

m²K/W

U raam*

1,5

W/m²K

U deur

2,0

W/m²K

kierdichting

0,4

dm3/sm²

++

* HR glas en verbeterde kozijnen

De zwakste schakel in de isolatie van de schil is het glas. Daarom is gekozen voor dubbele beglazing met HR++ glas met een Uglas van 1,0 W/m²K en verbeterde houten of kunsstof kozijnen met Ukozijn van 2,0 W/m²K. Door de snelle ontwikkelingen op het gebied van isolatieglas (o.a. drievoudige beglazing) moet op het moment van start bouw de meest kostenefficiënte oplossing worden gekozen. 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. Tevens worden alle woningen voorzien van laag temperatuur vloerverwarming. De warmtevraag op basis van het energiezuinig casco is 0,12 GJprimair/m2 gebruiksoppervlak en voldoet daarmee aan de eis. Als het ventilatiesysteem wordt uitgebreid met aanwezigheidsturing met CO2 sensoren daalt de warmtevraag naar 0,09 GJprimair/m2 CO2 sensoren behoren echter niet tot het bouwkundig casco.



5

Het energieconcept

Als aanvullende eis geldt voor nieuwbouw appartementen dat de maximale energieprestatiecoëfficiënt (EPC) 0,4 c.q. 0,2 is. De EPC betreft alleen het gebouwgerelateerde energiegebruik. Dit bestaat uit de volgende energieposten: - ruimteverwarming - hulpenergie - warm tapwater - ventilatorenergie - verlichting - zomercomfort Als uitgangspunt voor de EPC berekening wordt genomen het energiezuinig casco met vloerverwarming en een natuurlijk ventilatiesysteem met natuurlijke ventilatieaanvoer en mechanische afvoer met zelfregelende roosters en CO2 sturing. Behalve verbetering van het bouwkundig casco zal ook het energieconcept verbeterd moeten worden om te kunnen voldoen aan de ambitie. 5.1

Energieconcepten

Gezien de hoge eis gesteld aan de EPC van het woongebouw zijn er drie kansrijke energieconcepten mogelijk. Hieronder worden deze kort omschreven. Energieconcept 1: individuele HR ketels Elke woning wordt voorzien van hoog rendement gasketel. Hiermee wordt de woning verwarmd en voorzien van warm tapwater. Met dit concept worden de woningen niet gekoeld. Energieconcept 2: collectieve bodemwarmtepomp met HR ketels Het appartementencomplex wordt voorzien met een collectieve bodemwarmtepomp met HR ketels als piekvoorziening, zoals ook opgenomen in het huidige ontwerp. De collectieve warmtepomp wordt aangesloten op een grondwaterbron. De warmte uit het grondwaternet wordt met de warmtepomp op een hogere temperatuur gebracht. Voor het warm tapwater en op koude dagen worden ook HR ketels ingezet. Van de installatieruimte naar de woningen komt een distributienet om de warmte naar de woningen te transporteren. In de woningen komt een afleverset waar het distributienet op wordt aangesloten. De afleverset registreert tevens het warmte gebruik van de woningen. In de zomer kunnen de woningen ook worden gekoeld met koude uit het grondwater. Dit wordt vrije koeling genoemd. Energieconcept 3: individuele bodemwarmtepomp Elke woning wordt voorzien van een individuele bodemwarmtepomp. De bodemwarmtepompen moeten aangesloten worden op een bron. Vanaf een collectief open grondwatersysteem met warmteen koudeopslag (WKO) wordt een grondwaternet aangelegd naar de woningen. In de woningen wordt de warmte uit het grondwaternet met de warmtepomp op een hogere temperatuur gebracht zodat de woning kan worden voorzien van warmte voor ruimteverwarming en warm tapwater. In de zomer kunnen de woningen ook worden gekoeld met koude uit het grondwater.



5.2

Opwekkingsrendementen

Voor het berekenen van de EPC zijn buiten het energiezuinig casco ook de opwekkingsrendementen van de verschillende energieconcepten van belang, zie tabel 5.1. Op basis van deze rendementen kan de EPC berekening worden gemaakt. Hoe hoger het opwekkingrendement van de installatie, hoe energiezuiniger en dus hoe lager de EPC. Een collectieve installatie zal meer hulpenergie nodig hebben ten opzichte van een individuele installatie. Dit heeft te maken met het feit dat er meer energie nodig is voor het rondpompen van het water in het warmte distributienet. Ook zal er meer warmteverlies zijn bij een collectieve installatie bij het opwekken warm tapwater. Het opwekkingstoestel bevindt zich immers verder van de tappunten dan bij een individuele installatie per woning. ENERGIECONCEPT

Rendement

Rendement

Rendement

ruimteverwarming

warm tapwater

koeling

1

Individuele HR ketel

Ș = 0,975

Ș = 0,825

NVT

2

Collectieve bodemwarmtepomp met HR ketels

Ș = 1,72

Ș = 0,88

Vrije koeling

3

Individuele bodemwarmtepomp

Ș = 2,35

Ș = 0,975

Vrije koeling

Tabel 5.1: Opwekkingsrendementen energieconcepten 5.3

EPC berekening

In tabel 5.2 staan de resultaten van de EPC berekening. Wat opvalt, is dat alleen het energieconcept met individuele warmtepompen in de buurt komt van de ambitie EPC 0,4. De ambitie EPC 0,2 wordt bij lange na niet gehaald. ENERGIECONCEPT

EPC

1

Individuele HR ketel

0,67

2

Collectieve bodemwarmtepomp met HR ketels

0,60

3

Individuele bodemwarmtepomp

0,47

Tabel 5.2: EPC berekeningen energieconcepten In figuren 5.1 tot 5.3 is voor elk energieconcept het energiegebruik per gebouwgebonden energiepost inzichtelijk gemaakt. De besparing is ten opzichte van een EPC van 0,8. Zo is in figuur 5.2 te zijn dat bij een EPC van 0,6 totaal 25% energie wordt bespaard. Bij toepassing van een warmtepompconcept is duidelijk te zien dat het energiegebruik voor ruimteverwarming en koelen (zomercomfort) aanzienlijk afneemt. Bij een collectief warmtepompsysteem neemt echter de hulpenergie toe door de hogere pompenergie. Ook de energiepost warm tapwater neemt toe door de hogere leidingverliezen. Het verschil in EPC tussen een HR ketel en collectieve warmtepomp is daarom beperkt. Voor de ambitie EPC 0,2 moet een besparing van 75% worden behaald ten opzichte van een EPC van 0,8. Dat betekend dat de energieposten voor ruimteverwarming en warm tapwater naar nul moeten. Door de beperkte ruimte voor zonnecollectoren en zonnepanelen is de inzet van energieneutrale biomassa noodzakelijk voor het behalen van deze ambitie.



besparing

verwarmen

zomercomfort

hulpenergie

verlichting ventilatoren

tapwater

Figuur 5.1: Energieconcept 1: Individuele HR ketel, EPC=0,67

verwarmen besparing hulpenergie

zomercomfort verlichting ventilatoren

tapwater

Figuur 5.2: Energieconcept 2: Collectieve bodemwarmtepomp met HR ketels, EPC = 0,60

verwarmen hulpenergie besparing

tapwater

ventilatoren zomercomfort

verlichting

Figuur 5.3: Energieconcept 1: Individuele warmtepomp, EPC=0,47



5.4

Energieconcepten met bioketels

Een bioketel betreft de lokale verbranding van biomassa als bron voor ruimteverwarming en tapwater. Mogelijke vormen van verantwoorde biomassa zijn: - snoeihout en afvalhout; - houtpellets uit duurzaam beheerde bossen; - plantaardige afvalolie uit frituurvet. De bioketel kan gecombineerd worden met warmtekrachtkoppeling (wkk). Een bio-wkk combineert de opwekking van elektriciteit met het benutten van de vrijkomende warmte voor het opwekken van ruimteverwarming en warm tapwater. Belangrijk aandachtspunt is de SO2, NO2, en PM10 emissie in het kader van de luchtkwaliteit bij toepassing van dit concept. De volgende energieconcepten zijn denkbaar in een appartementencomplex: Energieconcept 4: collectieve bioketels Het appartementencomplex wordt voorzien met collectieve bioketels voor opwekking van ruimteverwarming en warm tapwater. Hiervoor kunnen bijvoorbeeld houtpelletketels worden genomen. Het totaal opgesteld vermogen is circa 800 kW. Van de installatieruimte naar de woningen komt een distributienet om de warmte naar de woningen te transporteren. In de woningen komt een afleverset waar het distributienet op wordt aangesloten. De afleverset registreert tevens het warmte gebruik van de woningen. Met dit concept worden de woningen niet gekoeld. Energieconcept 5: bio-wkk met collectieve bioketels Dit energieconcept is vergelijkbaar met energieconcept 4. De installatie wordt uitgebreid met een bio-wkk van circa 100 kW, circa 12,5% van het totaal opgesteld vermogen. Naast warmte produceert de installatie nu ook circa 220 GWh primair aan duurzame elektriciteit. De bio-wkk zal niet het gehele jaar door draaien. Anders zal een groot gedeelte van de opgewekte warmte verloren gaan, voornamelijk in de zomerperiode als alleen warm tapwater wordt opgewekt. Als uitgangspunt is genomen dat de bio-wkk circa 3500 uur draait per jaar, 40% van de tijd. Het resterende vermogen wordt ingevuld door bioketels. Met dit concept worden de woningen niet gekoeld. Energieconcept 6: collectieve bodemwarmtepomp met bioketels Dit energieconcept is in principe gelijk aan die van energieconcept 2. De HR ketels worden echter vervangen door bioketels. Hiervoor kunnen bijvoorbeeld houtpelletketels worden genomen. Als uitgangspunt is genomen dat 30% van het opgesteld vermogen door de warmtepomp wordt ingevuld, circa 85% van de energie nodig voor ruimteverwarming. De bioketels worden voor 100% ingezet voor het opwarmen van warm tapwater. In de zomer kunnen de woningen worden gekoeld met koude uit het grondwater. Energieconcept 7: bio-wkk met collectieve bodemwarmtepomp en bioketels Dit energieconcept is vergelijkbaar met energieconcept 6. De installatie wordt uitgebreid met een bio-wkk van circa 100 kW, circa 12,5% van het totaal opgesteld vermogen. Het resterende vermogen voor ruimteverwarming wordt opgewekt door een collectieve bodemwarmtepomp (circa 150 kW). Als piekvermogen worden bioketels ingezet. Ook het resterend vermogen nodig voor het warm tapwater



wordt middels bioketels ingevuld. In de zomer kunnen de woningen worden gekoeld met koude uit het grondwater. 5.5

EPC berekening met bioketels

De beschikbare bioketels beschikken niet over een verklaring van een rendement welke geschikt is voor de EPC. Twee denkbare uitersten in de berekening zijn: -

-

in het kader van de EPC berekening wordt de bioketel beschouwd als gasketel. Consequentie hiervan is dat nog een zeer omvangrijke inspanning nodig is om de energieprestatie-eis te behalen; in het kader van de EPC berekening wordt de ketel beschouwd als ‘energieneutraal’. Consequentie hiervan is dat weinig tot geen inspanning meer nodig is om de energieprestatieeis te behalen.

Bioketels worden in het EPC onderzoek voorlopig als 50% duurzaam en 50% als primaire fossiele energie meegerekend. Het bevoegd gezag c.q. bouw- en woningtoezicht van de Stadsdeel Amsterdam Oost moet een op te stellen gelijkwaardigheidverklaring goedkeuren. In het kader van de berekening van het totale primaire energiegebruik van en binnen de woningen wordt de bioketel wel als geheel energieneutraal beschouwd.

Figuur 5.4: Principe van energieneutraliteit van een bioketel In tabel 5.3 staan de resultaten van de EPC berekeningen met bioketels. Wat opvalt, is dat het energieconcept met bio-wkk in combinatie met een collectieve bodemwarmtepomp en bioketels in de buurt komt van de ambitie EPC 0,2.



ENERGIECONCEPT

EPC 100%

50%

fossiel

duurzaam

4

Collectieve bioketel

0,77

0,52

5

Bio-wkk met collectieve bioketel

0,70

0,36

6

Collectieve bodemwarmtepomp met bioketels

0,61

0,46

7

Bio-wkk met collectieve bodemwarmtepomp

0,46

0,22

Tabel 5.3: EPC berekeningen energieconcepten met bioketels Belangrijk is dat de EPC berekening waarbij de bioketel als gasketel wordt beschouwd (100% fossiel) voldoet aan de eisen uit het bouwbesluit (EPC 0,8), dit in geval dat er discussie met bevoegd gezag ontstaat inzake het goedkeuren van de gelijkwaardigheidverklaring van de bioketel. Geconcludeerd kan worden dat de energieconcepten 5 en 7 het meest kansrijk zijn voor het behalen van de ambitie Energiesprong Woningbouw.



6

Het gebruikersgerelateerde energiegebruik

De Energiesprong Woningbouw kijkt niet alleen naar het gebouwgerelateerde energiegebruik maar ook naar het gebruikersgerelateerde energieverbruik. Daarom moet 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 energiegebruik voor: - hulpenergie - ventilatoren - verlichting - ruimtekoeling Uitgangspunt daarbij is dat vrijwel alle woningen in Nederland worden verwarmd met een gasketel. Binnen het kader van de subsidie wordt alleen gekeken naar het energieverbruik binnen de woning. De volgende energieposten blijven daarom buiten beschouwing: - liftinstallatie - algemene verlichting verkeersruimtes - noodverlichting - buitenverlichting 6.1

Gemiddeld elektragebruik huishouden

De gehele huishoudelijke markt is goed voor 24% van het totale elektriciteitsgebruik in Nederland. Een belangrijke factor voor de ontwikkeling van het energiegebruik van huishoudens is de toenemende behoefte aan comfort. Het gemiddelde elektriciteitsgebruik heeft vanaf 1988 een gestage groei doorgemaakt en bereikte met 3.558 kWh een maximum in 2008. In 2009 en 2010 lag het gemiddelde huishoudelijk elektriciteitsgebruik op een iets lager niveau. Het gemiddelde huishoudelijke verbruik bedroeg in 2010 3.480 kWh aan de meter (bron: Energie in Nederland 2011). De groei tot 2008 is toe te schrijven aan de opkomst van huishoudelijke apparaten als de diepvriezer, de wasdroger en de vaatwasser. Ook de toename van PC-gebruik speelt hierbij een rol. De stabilisatie na 2008 lijkt als volgt te verklaren: de pentratiegraad van de wasdroger en vaatwasser neemt niet meer toe en toepassingen die veel elektriciteit gebruiken (bijvoorbeeld de wasmachine, wasdroger) gebruiken minder energie als deze apparaten worden vervangen. Ook worden steeds meer gloeilampen vervangen door spaarlampen.



Het elektriciteitsgebruik per huishouden is zeer gebruikersafhankelijk. Ook de gezinssamenstelling heeft grote invloed. Uit de cijfers van het NIBUD, zie tabel 6.1, 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 72 woningen en zeer uiteenlopende woningtypes van circa 40-130 m2 kan uitgegaan worden van het elektriciteitgebruik van een gemiddeld huishouden. 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

Tabel 6.1: Gemiddeld elektriciteitsgebruik naar grootte huishouden in 2010. 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 transport verliezen. 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. De EPC berekening gaat uit van een vaste waarde per m2 gebruiksoppervlakte en alleen van gebouwgerelateerde verlichting. Dat wil zeggen de stekkerloze plafond en wandverlichting. Hierdoor is dit getal niet bruikbaar. Dit wordt versterkt 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 6.2 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.



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

Tabel 6.2: Gemiddeld opgesteld vermogen verlichting in Nederlands huishouden In tabel 6.3 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



Gebruik per Penetratie

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

HUISHOUDELIJK

wasmachine

GGE

Gebruik per

ruimtekoeling

TOTAAL kWh primair

8923

TOTAAL kWh meter

3480

bron

milieucentraal

NIBUD

Tabel 6.3: Gemiddeld elektriciteitsgebruik in Nederlands huishouden in 2010 per energiepost.



6.2

Besparende maatregelen elektriciteitsgebruik huishouden

Voor het appartementencomplex Wibautveste zijn de mogelijke besparende maatregelen hieronder uiteengezet. De meeste maatregelen gaan uit van de trend dat steeds meer huishoudelijke apparatuur wordt vervangen door een energiezuinig alternatief. Inbouw keukenapparatuur Veel apparaten zijn voorzien van een energielabel. Door de nieuwe keuken te voorzien van keukenapparatuur met energielabel A wordt energie bespaard. Omdat het een nieuwbouwproject betreft zal de penetratiegraad van de vaatwasser hoger liggen dan gemiddeld. Als uitgangspunt is genomen dat alle woningen boven de 60 m2 worden voorzien van een vaatwasser. Bij woningen onder de 60 m2 is het gemiddelde van Nederland aangehouden. 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 bespaard 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 hotfill genoemd. Echter door het toepassen van een energiezuinige wasmachine met A-label wordt de besparing steeds kleiner, waardoor een hotfill economisch niet meer interessant is. Daar komt bij dat bij een collectieve installatie het leidingverlies zo groot kan zijn dat het energetisch rendement ook niet meer interessant is. Hetzelfde geldt voor een hotfill aansluiting voor de vaatwasser. Hotfills 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. Elektrisch koken In het project Wibautveste krijgen de woningen geen gasaansluiting. De penetratiegraad van elektrisch koken gaat daarom naar 100%. Elektrisch koken is een grootgebruiker. Er kan energie bespaard worden door de nieuwe keuken te voorzien van een inductiekookplaat in plaats van een keramische. 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 6.4 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. Omdat de woningen in het project Wibautveste slechts 80 m2 zijn is een penetratiegraad aangehouden van 80%. 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

Tabel 6.4: Opgesteld vermogen verlichting in Nederlands huishouden zonder gloeilampen Ruimtekoeling Als de woningen worden voorzien van een energieconcept met een bodemwarmtepomp (energieconcept 7) kan energie worden bespaard op koeling ten opzichte van een airconditioning. Vrije koeling met vloerverwarming is echter niet vergelijkbaar met airconditioning. Bij vrije koeling wordt het gehele huis gekoeld. Bij airconditioning vaak maar een ruimte zoals de woon- of slaapkamer. Bij een energieconcept met een bodemwarmtepomp gaat de penetratiegraad voor ruimtekoeling naar 100%. 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 bespaard 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 6.5 inzichtelijk gemaakt.



HUISHOUDELIJK

Besparende maatregel

Besparing

Bron

wasmachine

A label

31%

milieucentraal

droger

A label

42%

milieucentraal

vaatwasser

A label

33%

milieucentraal

Geen keramische maar inductie kookplaat

20%

milieucentraal

A++ label

70%

milieucentraal

63%

milieucentraal

Geen plasma maar LCD scherm

62%

milieucentraal

stand-by verbruik

Stand-by killers toepassen

50%

milieucentraal

ventilatorenergie

CO2 sturing en gelijkstroom ventilatoren

90%

EPC berekening

Gloeilampen vervangen door spaarlampen

42%

Vrije koeling

38%

elektrisch koken Koel- vriescombinatie computers

desktops vervangen door laptops en tabloids

GGE

TV

verlichting ruimtekoeling

EPC berekening

Tabel 6.5: Besparende maatregelen elektriciteitsgebruik huishouden

6.3

Energiezuinig elektriciteitsgebruik huishouden Wibautveste

In tabel 6.6 is het totale gemiddelde elektriciteitsgebruik berekend van een gemiddeld huishouden Wibautveste na het nemen van de energiebesparende maatregelen. Het elektrisch energiegebruik is 2527 kWh aan de meter, gemiddeld 27% lager dan het landelijk gemiddelde. Als de woningen worden voorzien van een energieconcept met een bodemwarmtepomp (energieconcept 7) moet ook nog het elektrisch energiegebruik van de collectieve warmtepomp van 301 KWh per jaar worden meegenomen in de berekening, zie tabel 6.7 Ruimtevraag

Aandeel

per woning

warmtepomp

7,2 GJ

60%

COP

4,0

elektriciteitsgebruik per woning

1,1 GJ

301 kWh

771 kWh primair

Tabel 6.7: Elektriciteitsgebruik bodemwarmtepomp per woning per jaar concept 7. Als de woningen worden voorzien van een energieconcept geheel op biomassa (energieconcept 5), vervalt de post vrije koeling. Hiervoor in de plaats komt een airconditioning met een penetratiegraad van 6% en wordt het totale elektrisch energiegebruik 2404 kWh aan de meter.



Gebruik per Penetratie (*)

apparaat

huishouden

kWh primair

kWh primair

98,5%

385

379

milieucentraal

droger

68%

592

403

milieucentraal

vaatwasser

88%

431

378

milieucentraal

elektrisch koken

100%

1056

1056

milieucentraal

Koel- vriescombinatie

100%

460

460

milieucentraal

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%

746

746

EPC berekening

ventilatorenergie

100%

50

50

EPC berekening

verlichting

80%

935

748

ruimtekoeling

100%

348

348

HUISHOUDELIJK

wasmachine

desktop Laptop/ tabloids

TV plasma TV LCD scherm TV beeldbuis

GGE

Gebruik per

TOTAAL kWh primair

6479

TOTAAL kWh meter

2527

bron

milieucentraal

Tabel 6.6: Elektriciteitsgebruik gemiddeld huishouden met energiebesparende maatregelen.



7

Duurzaam opwekken van energie

Om te kunnen bepalen of de ambitie van het maximaal energiegebruik van 0,19 c.q. 0,10 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 worden de meest kansrijke energieconcepten 5 en 7 met elkaar vergeleken. In tabel 7.1 is het totale primaire energiegebruik per energieconcept per woning berekend. In het kader van de berekening van het totale primaire energiegebruik van en binnen de woningen wordt de bioketel en bio-wkk als energieneutraal beschouwd. Het totale primaire energiegebruik van de bio-wkk en bioketels is daarom gelijk aan 0. Energieconcept 5 kWh meter

kWh primair

kWh meter

kWh primair

2113

5418

2100

5385

warmtepomp

0

0

301

771

hulpenergie

291

746

291

746

vrije koeling

0

0

136

348

bio-wkk

-

0

-

0

bioketel

-

0

-

0

TOTAAL per woning

2404

6164

2828

7250

in de woning Collectieve installatie

Energieconcept 7

Tabel 7.1: Primair energiegebruik per woning per energieconcept inclusief collectieve installatie. 7.1

Ambitieniveaus

Als uitgangspunt is genomen om in totaal 36 woningen op ambitieniveau 1 en in totaal 36 woningen op ambitieniveau 2 te realiseren. Het appartementencomplex wordt in één fase gebouwd. In tabel 8.2 is berekend hoeveel duurzame energie er moet worden opgewekt om te voldoen aan niveau 1 en niveau 2. Het ambitieniveau 0,19 GJprimair/m2 gebruiksoppervlakte (Ag) komt overeen met 4233 kWh primair per woning. Het ambitieniveau 0,10 GJprimair/m2 gebruiksoppervlakte (Ag) komt overeen met 2228 kWh primair per woning.



Energieconcept 5

Energieconcept 7

kWh primair

kWh primair

kWh primair

kWh primair

niveau 1

niveau 2

niveau 1

niveau 2

Totaal energiegebruik

221913

221913

261001

261001

Maximaal energiegebruik

152396

80208

152396

80208

Duurzaam op te wekken

69518

141705

108605

180793

211223

289398

Tabel 7.2: Totale energie duurzaam op te wekken 7.2

Bio-wkk en bioketel

In beide energieconcepten komt een bio-wkk met een opgesteld vermogen van 100 kW. Bij een elektrisch rendement van circa 25% en 3500 draaiuren zal de installatie circa 220.000 kWh primair per jaar aan duurzame elektriciteit leveren. Naast elektriciteit levert de installatie ook warmte welke in een deel van de warmtebehoefte van de woningen voorziet. Het resterende gedeelte van de benodigde warmte wordt ingevuld met een bioketel (energieconcept 5) of een bodemwarmtepomp met bioketel (energieconcept 7). In tabel 7.3 en 7.4 is een indicatie gegeven hoeveel kilogram biomassa, uitgaande van houtpellets, per jaar nodig is om de installatie te laten draaien. Deze is tevens omgerekend naar het aantal m3 zodat een inschatting kan worden gemaakt van de totale opslagcapaciteit van de pellets.

Figuur 7.1: Houtpellets



warmtevraag per woning

aandeel

rendement

verlies

energieconcept 5

gebruik houtpellets per jaar 3

GJ

kg

m

bio-wkk ruimte

7,2 GJ

20%

0,54

-

2,7

150

0,2

tapwater

7,0 GJ

30%

0,54

40%

6,5

364

0,6

ruimte

7,2 GJ

80%

0,93

-

6,2

350

0,5

tapwater

7,0 GJ

70%

0,85

40%

9,6

540

0,8

1404

2,2

101055

155

bioketel

TOTAAL per woning TOTAAL woningen

Tabel 7.3: Jaarlijkse benodigde hoeveelheid houtpellets energieconcept 5

warmtevraag per woning

aandeel

rendement

verlies

energieconcept 7

gebruik houtpellets per jaar 3

GJ

kg

m

bio-wkk ruimte

7,2 GJ

20%

0,54

-

2,7

150

0,2

tapwater

7,0 GJ

30%

0,54

40%

6,5

364

0,6

ruimte

7,2 GJ

20%

0,93

-

1,6

87

0,1

tapwater

7,0 GJ

70%

0,85

40%

9,6

540

0,8

TOTAAL per woning

1141

1,8

TOTAAL woningen

82164

126

bioketel

Tabel 7.4: Jaarlijkse benodigde hoeveelheid houtpellets energieconcept 7 Door het inzetten van een bodemwarmtepomp (energieconcept 7) wordt circa 20% bespaard op houtpellets. Belangrijk aandachtpunt is de regeling van de installatie. In de berekening is uitgegaan dat alle warmte die wordt geproduceerd door de bio-wkk wordt benut. Als in de praktijk warmte verloren gaat, omdat er ongelijktijdigheid is tussen vraag en aanbod van warmte, zal de bioketel of de warmtepomp meer houtpellets of elektriciteit gaan gebruiken. De installatieadviseur zal de bio-wkk dan ook verder moeten optimaliseren.



Door de productie van 220.000 kWh primair per jaar aan duurzame elektriciteit wordt de totale benodigde hoeveelheid aan duurzame elektriciteitsproductie van energieconcept 5 gedekt. Voor energieconcept 7 is nog een resterende productie nodig van 69.398 kWh primair per jaar. 7.3

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). Voor het energieconcept 7 zijn op basis hiervan circa 215 m2 zonnepanelen nodig om te voldoen aan de ambitie Energiesprong Woningbouw. Zonnepanelen hebben de grootste opbrengst als deze geplaatst zijn onder een hoek van 25-40° met een zuidoost tot zuidwest oriëntatie. Om de zonenergie optimaal te kunnen benutten is een ZW-ZO oriëntatie een eis. Het appartementencomplex Wibautveste is voorzien van platte daken. Deze zijn echter grotendeels voorzien van dakterrassen. Alleen op het platte dak van het laagbouwgedeelte aan de Marcussstraat is circa 280 m2 bruto dakoppervlak beschikbaar voor zonnepanelen. Echter kunnen per m² bruto dakoppervlak veel minder m² zonnepanelen worden gerealiseerd. Redenen hiervan zijn: - om onderlinge beschaduwing te voorkomen moeten de panelen van 1 meter hoogte onder een hoek van 25° circa 2,1 meter h.o.h. worden geplaatst; - om opwaaien te voorkomen moeten zonnepanelen welke worden geplaatst op hoogbouw (>3 verdiepingen) ongeveer 1,5 meter uit de dakrand worden geplaatst. Bij het toepassen van zonnepanelen en zonnecollectoren moet verder ook rekening gehouden worden met: - dakdoorvoeren; - liftschachten; - daklichten en dakluiken; - beschaduwing van gebouwen en bomen.

Figuur 7.2: Zonnepanelen op een plat dak



Op basis van bovenstaande kan circa 90 m2 zonnepanelen op het dak worden geplaatst. Voor het energieconcept 7 moet dus nog circa 125 m2 zonnepanelen elders in de nabije omgeving worden geplaatst. Het liefst binnen het Stadsdeel Amsterdam Oost. Door het plaatsen van 90 m2 zonnepanelen voldoet het gehele complex ook aan een EPC 0,2. Energieconcept 5 heeft echter een EPC van 0,36. Voor ambitieniveau 1 is dit voldoende, echter niet voor ambitieniveau 2. Totaal 36 woningen moeten aan de ambitie EPC 0,2 voldoen. Om voor 36 woningen te kunnen voldoen aan ambitieniveau 2 zijn in totaal circa 235 m2 zonnepanelen nodig. Hiervan moeten circa 145 m2 zonnepanelen elders in de nabije omgeving worden geplaatst. 7.4

Kleine windturbines

Een alternatief voor zonnepanelen is elektriciteit op te wekken met kleine windturbines. De turbines kunnen op of naast gebouwen direct in het gebied worden geplaatst. De technologie van kleine windturbines staat nog in de kinderschoenen. Daardoor is er nog weinig bekend over het rendement van de kleine windturbines. Door de onontwikkelde markt zijn de kosten vaak hoog en is de efficiëntie laag. Medio 2005 hebben DELTA NV, de Provincie Zeeland, de Gemeente Sluis, Stichting Zeeuwind en Greenlab (een jointventure tussen ENECO en Greenchoice) gezamenlijk een testproject opgezet. Op één terrein zijn verschillende soorten windturbines onder dezelfde omstandigheden getest. Op deze manier kunnen de kleine windturbines onderling goed vergeleken worden op aspecten als rendement, duurzaamheid, exploitatiekosten, omgevingsinvloeden en geluidshinder. Uit het eerste drie testjaren blijkt dat de prestaties van de turbines die op de markt zijn onderling erg verschillen in kosten en prestatie. De best geteste turbines van circa 2,5 en 5,0 kW vermogen leveren circa 2.100-2.700 kWh stroom per jaar bij een gemiddelde windsnelheid van 3,7 m/s. Dit is vergelijkbaar met circa 17-21 m² zonnepanelen van 140 Wp per m². Belangrijk is dat de turbines worden geplaatst op een locatie met gemiddeld hoge windsnelheden: aan de kust, in het open veld of op daken van (hoge)gebouwen. In theorie neemt bij een verdubbeling van de gemiddelde windsnelheid de energieopbrengst tot de 3e macht toe! Tabel 7.5 geeft een indicatie van de opbrengst en afmetingen van kleine windturbines, zoals gemeten in Zeeland.

2,5 kW 5 kW

Rotordiameter

Minimale ashoogte

Opbrengst in

[m]

[m]

kWh per jaar

3,5

15

2.100

5

15

2.700

Tabel 7.5: Indicatie van de jaarlijkse opbrengst kleine winturbines. Voor energieconcept 7 kunnen de 125 m² zonnepanelen die elders in het gebied geplaatst moeten worden, vervangen worden door 6 kleine windturbines van 5 kW op het dak van Wibautveste, of



elders in het stadsdeel Amsterdam Oost. Voor energieconcept 5 kunnen de 145 m². zonnepanelen worden vervangen door 7 windturbines van 5 kW.

Figuur 7.3: Kleine windturbine 7.5

Zonnecollectoren

Zonnecollectoren zetten zonnewarmte niet om in elektriciteit maar in warm tapwater. In plaats van zonnepanelen kunnen voor het behalen van de EPC voor energieconcept 5 ook zonnecollectoren op het dak worden geplaatst om warm water te leveren aan het collectief systeem. Om voor 36 woningen te kunnen voldoen aan ambitieniveau 2 zijn bij plaatsing van 90 m2 zonnecollectoren circa 160 m2 zonnepanelen nodig. Deze zonnepanelen moeten elders in de nabije omgeving worden geplaatst.

Figuur 7.4: Zonnecollectoren op een plat dak



8

Conclusie en aanbevelingen

Als uitgangspunt is genomen om in totaal 36 woningen op ambitieniveau 1 en in totaal 36 woningen op ambitieniveau 2 te realiseren. Het appartementencomplex wordt in één fase gebouwd. Om het sloopnieuwbouwproject Wibautveste aan de Wibautstraat in Amsterdam te laten voldoen aan de eisen van de Energiesprong woningbouw is hieronder in vier stappen omschreven welke maatregelen genomen moeten worden. 8.1

Stap 1: Het bouwkundig casco.

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

4,5

m²K/W


4,5

m²K/W

Rc vloer

4,5

m²K/W

Rc dak

4,5

m²K/W

Rc gang

4,5

m²K/W

U raam*

1,5

W/m²K

U deur

2,0

W/m²K

kierdichting

0,4

dm3/sm²

++

* HR glas en verbeterde kozijnen

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. Tevens worden alle woningen voorzien van laag temperatuur vloerverwarming. Het ventilatiesysteem wordt uitgebreid met aanwezigheidsturing met CO2 sensoren. 8.2

Stap 2: Het energieconcept.

Om te kunnen voldoen aan de eisen van de Energiesprong Woningbouw zijn er, naast een energiezuinig casco, twee energieconcepten mogelijk: Energieconcept 5: bio-wkk met collectieve bioketels Het appartementencomplex wordt voorzien een bio-wkk van circa 100 kW, aangevuld met collectieve bioketels voor opwekking van ruimteverwarming en warm tapwater. Hiervoor kunnen bijvoorbeeld houtpelletketels worden genomen. Het totaal opgesteld vermogen is circa 800 kW. Van de installatieruimte naar de woningen komt een distributienet om de warmte naar de woningen te transporteren. In de woningen komt een afleverset waar het distributienet op wordt aangesloten. De afleverset registreert tevens het warmte gebruik van de woningen. Met dit concept worden de woningen niet gekoeld. Naast warmte produceert de bio-wkk installatie ook circa 220 GWh primair aan duurzame elektriciteit. De bio-wkk zal niet het gehele jaar door draaien. Anders zal een groot gedeelte van de opgewekte warmte verloren gaan, voornamelijk in de zomerperiode als alleen warm tapwater wordt



opgewekt. Als uitgangspunt is genomen dat de bio-wkk circa 3500 uur draait per jaar, 40% van de tijd. Het resterende vermogen wordt ingevuld door de bioketels. Energieconcept 7: bio-wkk met collectieve bodemwarmtepomp en bioketels Dit energieconcept is vergelijkbaar met energieconcept 5. Een gedeelte het opgesteld vermogen van de bioketels wordt vervangen door een bodemwarmtepomp van 150 kW. De collectieve warmtepomp wordt aangesloten op een grondwaterbron. De warmte uit het grondwaternet wordt met de warmtepomp op een hogere temperatuur gebracht. De warmtepomp wekt circa 50% van de vraag naar ruimteverwarming op. In de zomer kunnen de woningen ook worden gekoeld met koude uit het grondwater. Dit wordt vrije koeling genoemd. 8.3

Stap 3: Besparing op het gebruikersgerelateerde energiegebruik

HUISHOUDELIJK

De Energiesprong woningbouw kijkt niet alleen naar het gebouwgerelateerde energiegebruik, maar ook naar het totale energiegebruik van de woning inclusief het huishoudelijk energiegebruik. Het elektragebruik is gemiddeld in Nederland 3480 kWh aan de meter per huishouden. In tabel 8.1 staan de maatregelen die worden geadviseerd om te kunnen voldoen aan de eisen van de Energiesprong Woningbouw. Deze moeten met de toekomstige gebruikers worden gecommuniceerd. Besparende maatregel

Besparing

Bron

wasmachine

A label

31%

milieucentraal

droger

A label

42%

milieucentraal

vaatwasser

A label

33%

milieucentraal

Geen keramische maar inductie kookplaat

20%

milieucentraal

A++ label

70%

milieucentraal

63%

milieucentraal

Geen plasma maar LCD scherm

62%

milieucentraal

stand-by verbruik

Stand-by killers toepassen

50%

milieucentraal

ventilatorenergie

CO2 sturing en gelijkstroom ventilatoren

90%

EPC berekening

Gloeilampen vervangen door spaarlampen

42%

Vrije koeling

38%

elektrisch koken Koel- vriescombinatie computers

GGE

TV

verlichting

desktops vervangen door laptops en tabloids

ruimtekoeling

EPC berekening

Tabel 8.1: Besparende maatregelen elektriciteitsgebruik huishouden 8.4

Stap 4: Opwekking van duurzame elektriciteit

Naast de 220.000 kWh primair per jaar die wordt geproduceerd door de bio-wkk moet aanvullend 90 m² zonnepanelen van 140 Wp/m² op het dak van de laagbouw aan de Marcusstraat worden geplaatst. Aanvullend moet als gekozen wordt voor energieconcept 5 circa 145 m² zonnepanelen of 7 kleine windturbines van 5 kW in de omgeving worden geplaatst. Als wordt gekozen voor energieconcept 7 is dat 125 m² zonnepanelen of 6 kleine windturbines van 5 kW.



8.5

Totaal energiegebruik en opwekking

In tabel 8.2 is het totale gebruik van energie en de opwekking van duurzame energie per energieconcept weergegeven. Energieconcept 5 per woning

woningen

Energieconcept 7 per woning

totaal

woningen totaal

Elektriciteitsgebruik woning kWh meter

2113

152144

2100

151201

291

20948

727

52380

2,2

155

1,8

126

1192

85800

1192

85800

411

29610

376

27065

Elektriciteitsgebruik collectieve installatie kWh meter Pelletgebruik collectieve installatie 3

m

Opwekking door bio-wkk kWh meter Opwekking zonnepanelen kWh meter

Tabel 8.2: Totaal gebruik van energie en opwekking van duurzame energie

8.6

Aanbevelingen en vervolg

Belangrijk aandachtpunt is de regeling van de collectieve installatie en de bouwkundige inpassing. In de berekening is uitgegaan dat alle warmte die wordt geproduceerd door de bio-wkk wordt benut. Als in de praktijk warmte verloren gaat, omdat er ongelijktijdigheid is tussen vraag en aanbod van warmte, zal de bioketel of de warmtepomp meer houtpellets of elektriciteit gaan gebruiken, dit heeft ook gevolgen voor de exploitatie. De installatieadviseur zal de bio-wkk dan ook verder moeten optimaliseren. Isoleren van de warm tapwaterleidingen vereist ook aandacht. Belangrijk aandachtspunt is de SO2, NO2, en PM10 emissie in het kader van de luchtkwaliteit bij toepassing van concepten met biomassa. Overige punten van aandacht bij de exploitatie van de duurzame collectieve installatie: - door het energiezuinig casco nemen de woningen gemiddeld circa 9 GJ minder warmte af per jaar; - door het energiezuinig casco en de inzet van houtpellets worden de inkoopkosten van energie lager; - de opgewekte stroom door de bio-wkk en de zonnepanelen moeten economisch optimaal worden benut; - Zzkerheid en kostprijs van biomassa;



-

-

per 1 januari 2012 gaat de Warmtewet van kracht, hierin worden de tarieven voor warmtelevering gereguleerd. Dit kan gevolgen hebben voor de exploitatie en economische haalbaarheid van de installatie. de installatie gebruikt houtpellets als brandstof. Er moet rekening worden gehouden met ruimtegebruik van een silo voor de opslag van de pellets. De silo moet kunnen worden bevoorraad vanuit een vrachtwagen.

Geadviseerd wordt daarom om aansluitend verder uit te werken en te onderzoeken: - investeringskosten van de benodigde maatregelen; - energielasten van de bewoners op basis van de warmtewet en overige energiegebruik; - exploitatie van de collectieve installatie zodat een onderbouwde keuze kan worden gemaakt tussen energieconcept 5 en energieconcept 7; - eptimalisatie van het energieconcept en ruimtelijke inpassing in het ontwerp. Naast de 90 m² zonnepanelen op het dak van de laagbouw aan de Marcusstraat moeten er ook elders in de directe omgeving zonnepanelen of kleine windturbines worden gerealiseerd. Samen met het Stadsdeel Amsterdam Oost moet worden gekeken naar de mogelijke locaties en de financiering. Omdat een groot deel van de energiebesparing gebruikersgerelateerde besparingen zijn wordt geadviseerd de toekomstige bewoners nauw te betrekken bij het realiseren van de ambitie. Er wordt geadviseerd om de bewoners goede voorlichting en ondersteuning te geven. Hierbij moet men denken aan: -

de nieuwe keuken moet zijn voorzien van apparatuur met A label, een koel- vriescombinatie met A++ label en een inductie kookplaat; aanbieden van stand-by killers bij oplevering; aanbieden van energiezuinig verlichtingsadvies; als inbouwspotjes aangebracht worden tijdens de bouw, deze voorzien van LED; bergruimte voldoende groot te ontwerpen, zodat was kan worden opgehangen; organiseren bewonersavond met energie bespaar tips.

Cauberg-Huygen Raadgevende Ingenieurs BV

ir. P.M. Smoor Projectleider



Haalbaarheidsonderzoek Energiesprong Woningbouw Wibautveste Amsterdam. Datum 27 september 2011 Referentie

Recommend Documents