proje ct
AD VIE
S
A
Energiebesparing en energieverduurzaming op gebouw- en wijkniveau EPC verlaging Toolenburg Zuid Ymere is een woningbouwcorporatie met hoge ambities op het gebied van energie. Deze ambities sluiten goed aan bij de ambities van de gemeente Haarlemmermeer. Samen hebben beide partijen naar mogelijkheden gekeken om in de wijk Toolenburg Zuid de EPC van de te realiseren woningen structureel te verlagen. In de komende jaren zal Ymere enkele grote bouwprojecten opstarten. De locatieontwikkeling van Toolenburg Zuid, een wijk in de gemeente Haarlemmermeer, krijgt daarbij bijzondere aandacht. Met de gemeente zijn afspraken gemaakt met betrekking tot de duurzame ont-
wikkeling van deze locatie. Binnen de afspraken is het onderwerp energie als speerpuntthema genoemd. De gemeente en Ymere hebben afgesproken om energieconcepten in kaart te brengen die tot een EPC van 0,4 leiden. de huidige wetgeving schrijft voor woningnieuw-
Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie
1
p r oje ct bouw een EPC van 0,8 voor. Daarnaast is de ambitie om 10% van de benodigde energie duurzaam op te wekken. Het NIBE heeft in opdracht van Ymere de mogelijkheden op gebouwniveau en op lactatieniveau geïnventariseerd en uitgewerkt. Daarbij stonden naast de milieuaspecten ook de kosten centraal, omdat Ymere en gemeente afspraken hebben gemaakt over de verdeling van de meerkosten voor energiemaatregelen.
Aanpak Om verschillende energieconcepten te kunnen vergelijken is een aanpak toegepast met een hoekwoning en een appartementencomplex als referenties. De verschillende energieconcepten bestaan uit een combinatie van bouwkundige en installatietechnische maatregelenpakketten, waarbij de verhouding tussen de twee deelpakketten varieert. Uiteindelijk worden met alle concepten een EPC van 0,4 gehaald. De vraag is, wat de consequenties van de verschillende concepten zijn op het gebied, zowel kostentechnisch alsook planologisch en procesmatig.
2
De concepten zijn combinaties van bouwkundige en installatietechnische maatregelen, waarbij de verhouding tussen beide pakketten varieert. Uitgangspunt van de verschillende energieconcepten is de gebouwschil. Voor de referentiegebouwen zijn drie verschillende isolatieniveaus uitgewerkt, te weten: - Standaard isolatie op het niveau van Bouwbesluit (Rc = 3,5 m²K/W) - Goede isolatie (Rc = 6 m²K/W) - Maximale isolatie (Rc = 8 m²K/W)
Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie
proje ct
Voor deze drie isolatiepakketten zijn kosten en EPC-effect berekend. In een tweede stap werden de drie isolatiepakketten gecombineerd met uiteenlopende installatiepakketten. Afhankelijk van het EPC effect van de bouwkundige maatregelen zijn meer of minder installatietechnische maatregel nodig om de doelstelling ter realiseren. Uiteindelijk leiden alle combinaties tot een EPC van 0,4 en tot 10% duurzame energie leiden, waarbij het laatste met behulp van een zonnecollector geborgd wordt. Aan de installatietechnische kant hebben we twee verschillende scenario’s uitgewerkt: - Een scenario” waarbij de woningen aangesloten zijn op een traditionele aardgas infrastructuur en waarbij vooral ingezet wordt op warmteterugwinning en zonnecellen. - Een scenario met een duurzame energievoorziening op basis van collectieve danwel individuele warmtepompen.
centraal in de opgewekt en middels een warmtenet naar de woningen gedistribueerd. In de woning wordt alleen een afleverset geplaatst. De warmtepomp heeft elektriciteit als aandrijfenergie nodig, ook deze kan bij een collectief systeem verduurzaamd worden. Voor de pieklast en als back-up systeem wordt vaak en gasketel geplaatst. Bij een individuele warmtepomp met collectieve bron dient ook een WKO als warmtebron, de warmte wordt echter niet centraal maar in de woning opgewekt. Vanuit de WKO wordt bronwater naar de woningen gepompt. Bij volledig individueel warmtepompsysteem zijn twee duurzame energiebronnen mogelijk, een bodemwarmtewisselaar of de buitenlucht. Bij alle individuele warmtepompen wordt de warmte in de woning opgewekt en aan het afgiftesysteem, vaak een vloer en/of wandverwarming, afgegeven.
In het aardgas scenario zijn, afhankelijk van het isolatieniveau, tot 11m² pv-cellen nodig om het beoogde EPC niveau van 0,4 te realiseren. Als de isolatiepakketten gecombineerd worden met warmtepompen, zijn meerdere technische variante mogelijk.: Bij een collectief warmtepompsysteem wordt warmte uit een warmte-koude-opslag, een zogenaamde aquifer, onttrokken. In een energiegebouw wordt wijk warmte
De drie isolatieniveaus leiden in combinatie met de vier warmtepompconcepten tot 12 energieconcepten waarmee de energiedoelstelling voor Toolenburg Zuid gehaald kan worden. Om uiteindelijk een afgewogen keuze te kunnen maken zijn de concepten aan de hand van enkele cruciale criteria beoordeeld. De te beoordelen aspecten waren: - De totale meerkosten van de bouwkundige plus instantietechnische pakketten om de EPC van 0,4 te realiseren;
De energieconcepten worden integraal beoordeeld en vergeleken aan de hand van de afwegingscriteria kosten, realisatie, comfort en toekomstwaarde.
Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie
3
p r oje ct - Het realisatie- en beheerproces zoals de ruimtebehoefte van de concepten en de afhankelijkheid van de investeringsbereidheid van een energiebedrijf als realisator en exploitant; - Beleving- en comfortvoordelen, bijvoorbeeld door de mogelijkheid om koeling te leveren of de kans op oververhitting; - De toekomstbestendigheid in de zin van afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en de mogelijkheid om innovaties toe te passen. De integrale beoordeling van de onderzochte concepten aan de hand van deze afwegingscriteria heeft voor Toolenburg Zuid tot de conclusie geleid dat een aardgas concept met maximale isolatie of een volledig individueel warmtepomp concept de twee meest voor de hand liggende opties zijn. Met collectieve warmtepompen kan weliswaar een hogere milieuwinst en daarmee een lagere EPC gerealiseerd worden. De planning en fasering van het projet biedt echter niet meer de tijd om een aanbestedingstraject te doorlopen teneinde voor realisatie en beheer een geschikte exploitant te contracteren. Ook is in het huidige verkavelingplan geen ruimte gereserveerd om eventuele energiegebouwen en warmtedistributienetten een plak te kunnen geven. Het advies aan Ymere is dan ook om voor één van beide concepten te kiezen. Een concept op basis van een aardgasnet betekent realisatie van een bekende en vertrouwde infrastructuur. Een warmtepomp concept biedt comfortvoordelen, heeft echter consequenties voor de bewoner, zoals elektrisch koken. De uiteindelijke keuze zal sterk afhankelijk zijn van de weging van de onderzochte aspecten.
4
Projectgegevens Projectnummer: 19.144 Soort project: adviesproject, energieconcepten doorrekenen en vergelijken Opdrachtgever: woningbouwcorporatie Ymere Periode: 2010 Rol NIBE: - ontwikkeling van gebouwgebonden energieconcepten op basis van een combinatie van bouwtechnische en installatietechnische maatregelen. - berekening van de milieueffecten en kostenconsequenties van de concepten - leiden van interactieve workshops om gezamenlijk de keuze voor de meest voor de hand liggende concepten te doen. Participanten: - Woningbouwcorporatie Ymere (trekker duurzaamheid, projectmanager).
Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie
proje ct
Strategische energievisie In het klimaatbeleid van de gemeente Haarlemmermeer is CO2-neutraliteit als ambitie vastgelegd. In Hoofddorp Zuid wil de gemeente deze doelstelling waarmaken. Een strategisch energievisie brengt de mogelijkheden in beeld. In de komende jaren zal de gemeente Haarlemmermeer op het gebied van ruimtelijke ontwikkeling een van de meest dynamische gemeentes worden. Drie grote nieuwbouwlocaties worden aan de Zuidrand van de kern Hoofddorp ontwikkeld: Toolenburg Zuid: waar de woningbouwcorporatie Ymere circa 1.350 nieuwe woningen gaat realiseren, waarvan 60% gestapeld; Sportpark Toolenburg: waar ruimte voor 300 woningen en een terrein van 13.000 m² voor maatschappelijke voorzieningen is; en De Zuidrand: een multifunctioneel gebied voor 1.200 woningen, scholen, een multifunctioneel Huis van de Sport en de grootste therme van Europa. In totaal worden in de komende jaren in Hoofddorp Zuid
rond 3.000 woningen en 50.000 m² bvo utiliteit gebouwd. De gemeente Haarlemmermeer heeft voor deze grootschalige locaties de ambitie om het hele gebied CO2neutraal te ontwikkelen. Dat houdt in dat per saldo in het gebied geen CO2 uitstoot plaats vindt. CO2 reductie en CO2 compensatie zijn de twee pijlers van het energieconcept. Hiervoor werden drie stappen uitgevoerd: 1. Berekening van de CO2 uitstoot op basis Bouwbesluit als referentiesituatie. Daarmee is de vertreksituatie in beeld gebracht; 2. Berekening van de mogelijke CO2-reductie bij toepassing van energieconcepten op basis van warmtepompen, warmte-kracht-koppelingen (WKK) en geothermie; 3. Compensatie van de resterende CO2-uitstoot door aanvullende maatregelen.
Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie
5
p r oje ct STAP 1: Referentiesituatie Aan de hand van referentiegebouwen en energetische kengetallen voor woningen en utiliteit is indicatief de CO2-uitstoot per deellocatie berekend: - Toolenburg Zuid: CO2-uitstoot: 3.710 ton/jaar - Op Sportpark Toolenburg: CO2-uitstoot:1.525 ton/jaar - De Zuidrand: CO2-uitstoot: 10.175 ton/jaar. De totale Co2-uitstoot bedraagt in de referentiesituatie 15.410 ton/jaar. Door middel van energiebesparende en energieverduurzamende maatregelen zal deze emissie naar nul gereduceerd moeten worden.
STAP 2: Reductiepotentieel Bij de berekening van de mogelijke reductie van de CO2uitstoot is uitgegaan van de specifieke randvoorwaarden en uitgangspunten per deelgebied. De fase waarin een locatieontwikkeling zich bevindt is van grote invloed op de bandbreedte aan mogelijke duurzame energieconcepten. De reeds vastgelegde aanscherping van de EPC in Toolenburg Zuid is aan zich een positieve ontwikkeling, betekent echter wel dat er sprake is van een resterende CO2uitstoot die elders gecompenseerd dient te worden, wil men CO2-neutraliteit realiseren. De ontwikkelaar van de therme heeft gekozen voor een aardgasgestookte WKK, ook deze uitstoot zal gecompenseerd moeten worden. De andere deelgebieden bieden nog de mogelijkheid om met een combinatie van gebouwgebonden maatregelen en een duurzame energievoorziening optimaal invulling te geven aan de eerste twee stappen van de Trias Energetica: energievraag beperken en de resterende vraag duurzaam invullen. Warmtepompen kunnen de warmtevraag groten-
deels verduurzamen en bovendien koude leveren, en comfortvoordeel. WKK’s daarentegen wekken naast warmte ook elektriciteit op en scoren daarmee op energiegebied beter. Afhankelijk van de diepte van de boringen, en daarmee van de temperatuur van het opgepompte water, kan ook met een geothermische installatie elektriciteit opgewekt en daarmee het milieurendement verhoogt worden.
STAP 3: Compensatiestrategie Om de resterende uitstoot te compenseren zal gebruik kunnen worden gemaakt van zonne-energie en/of windenergie. Berekening van de vermeden CO2-uitstoot bij gebruik van elektriciteit uit wind of zon leveren de conclusie op dat circa 145.000 m² zonnepanelen of twee grote windturbines nodig zijn om uiteindelijk op een CO2-saldo van nul uit te komen. De geluidwal ten zuiden van het plangebied leent zich voor het plaatsen van pv-panelen, net zoals de platte daken van de utiliteitgebouwen. Hierover zal de gemeente met de gebouweigenaren afspraken kunnen maken.
De fase waarin een locatieontwikkeling zich bevindt is van grote invloed op de bandbreedte aan mogelijke duurzame energieconcepten.
Onderdelen van een collectief warmtepompsysteem
6
Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie
proje ct Onderdelen van een geothermische installatie
Vergelijking en aanbevelingen Vervolgens zijn de consequenties van de mogelijke duurzame energievoorzieningen uitgewerkt en deze onderling vergeleken op milieutechnische, financiële, ruimtelijke en beheersmatige aspecten. Zo presteert de bio-olie WKK op milieugebied goed, warmtepompen daarentegen bieden een hoog comfortniveau. Gebouwgebonden concepten kunnen aan de andere kant het bouwtempo op de voet volgen. De uiteindelijke conceptkeuze zal afhangen van de weging van verschillende criteria. Een definitieve keuze voor een duurzame energievoorziening hangt echter mede af van aanvullende onderzoeken en gesprekken. Warmtepompen: onderzoek naar de concrete bodemgesteldheid op de locatie om te kunnen beoordelen of de bodem geschikt is voor warmte-koude-opslag. Geothermie: onderzoek naar de technische mogelijkheden en de financiële consequenties van een diepe boring, waarmee met stoom ook elektriciteit opgewekt kan worden Bio-olie WKK: onderhandelingen met de ontwikkelaar van de therme om de geplande aardgas WKK te vervangen door een bio-olie WKK. Zonne-energie: onderhandelingen met ontwikkelaars van utiliteitsgebouwen over plaatsing van pv-cellen op de platte daken. Energiebedrijven: Uitvoeren van een marktscan om de bereidheid van energiebedrijven te polsen voor het aanleggen en beheren van een duurzame energievoorziening. De strategische energievisie was een eerste stap om de mogelijkheden voor een CO2-neutrale gebiedsontwikkeling te verkennend en de ambitie van de gemeen-
te te toetsen. De gemeente Haarlemmermeer zal de resultaten van de strategische energievisie op bestuurlijk niveau met externe partijen bespreken en voorstellen om de beschreven vervolgstappen te nemen.
Projectgegevens Projectnummer: 19.152 Soort project: Adviesproject, Opdrachtgever: gemeente Haarlemmermeer Periode: 2010 Rol NIBE: - Erkenning naar mogelijkheden voor een CO2neutrale gebiedsontwikkeling - Uitwerking van kansrijke energieconcepten - Leiden van een workshop om integrale duurzaamheid in het plangebied te optimaliseren Participanten: - Diverse medewerkers van de gemeente (duurzaamheid, planologie, ecologie, verkeer, groen, water, stedenbouw, landschapsarchitectuur) - Woningbouwcorporatie Ymere als een van de ontwikkelaars - Externe stedenbouwkundige - Externe deskundige duurzame ruimtelijke ontwikkeling
Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie
7
p r oje ct
MAAK KENNIS MET de werkgebieden VAN NIBE
Het NIBE heeft in de afgelopen 20 jaar een brede scope van werkgebieden en projecten opgebouwd. ONT W
materialen
water
innovatie
ecologie
gezondheid
eee
eee
eee
e
e
e
ERP
O
energie
R ESE A
eee
eee
eee
eee
e
VIE S
A
eee
eee
eee
eee PU
eee
e
e
eee
eee
eee
e
e
e
eee
eee
eee
eee
e
e
e
BLICA
P
I
TIES
eee R NS T U M
I
R
RCH
eee AD
ENT
D
O UM
D
Vraag naar de andere folders uit de reeks ‘projecten’.
Bussummergrindweg 1b, 1406 NZ Bussum Postbus 229, 1400 AE Bussum Telefoon: 035-6948233 Fax: 035-6950042 Email:
[email protected] Internet: www.nibe.org 8
Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie