REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning
Op naar CO2 - neutrale stedenbouw
REAP REAP
Op naar CO2 - neutrale stedenbouw
Voorwoord Bij de grootste haven van Europa met industrieel en logistiek complex verwacht je niet meteen een ambitieus klimaatprogramma. Toch is het juist hier in Rotterdam – in een stadsregio met zo’n anderhalf miljoen inwoners – dat twee jaar geleden het Rotterdam Climate Initiative werd opgericht. Het Rotterdam Climate Initiative, onderdeel van het Clinton Climate Initiative, is een ambitieus klimaatprogramma waarin de Gemeente Rotterdam, Havenbedrijf Rotterdam N.V., DCMR Milieudienst Rijnmond en Deltalinqs, samenwerken om een drastische reductie in CO2 - emissies te bereiken en de stad voor te bereiden op klimaatverandering. Rotterdam heeft de ambitie om op Rotterdams grondgebied in 2025 een CO2 reductie (klimaatmitigatie) te behalen van 50% – zowel voor de stad als de haven – vergeleken bij het niveau van 1990. Tegelijkertijd wil men bestand zijn tegen de gevolgen van klimaatverandering zoals zeespiegelstijging (klimaatadaptatie). Transformaties in de stad en haven alsook nieuwe ontwikkelingen, zullen in de komende jaren een forse bijdrage moeten leveren aan deze doelen. Ze moeten gepaard gaan met het creëren van sociaal economische kansen. De klimaatopgave als kans voor de stad, met als uiteindelijk doel een klimaatbestendige en CO2 - neutrale stad die aantrekkelijk en welvarend is. Het klimaatprogramma staat daarmee niet op zich zelf en moet daarom onderdeel worden van lopend beleid en de dagelijkse praktijk. Niet alleen voor enkele spraakmakende nieuwe groene gebouwen, maar juist voor bestaande buurten, gebieden en steden. Cruciaal daarbij is de stap te maken van het schaalniveau van het gebouw naar het schaalniveau van het gebied en zelfs de hele stad of regio. In dat kader zijn er in opdracht van het Rotterdam Climate Initiative twee studies gedaan over CO2 - reductie op gebiedsniveau. In de studie ‘CO2 - slimme stedenbouw in de Maas- en Rijnhaven’ is verkend hoe we CO2 - doelen ruimtelijk kunnen vertalen, verbeelden en toepassen. Met REAP (Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning) zijn we een stap verder gegaan en hebben we CO2 en energie onderdeel gemaakt van het plan- en ontwerpproces. Gezamenlijk is er een algemene systematiek ontwikkeld om tot CO2 - neutrale stedenbouw te komen. Een systematiek die ook elders valt toe te passen en ons kan helpen buurten, gebieden en wellicht steden CO2 - neutraal te krijgen.
Paula Verhoeven, Programmadirecteur Klimaat, Gemeente Rotterdam, Rotterdam is partner van het Rotterdam Climate Initiative
Inhoudsopgave
Voorwoord
4
De REAP-methodologie
8
Generieke scenario’s
28
CO2 - kaart
48
Toepassing van REAP op Hart van Zuid
52
Conclusies en aanbevelingen
106
Colofon
110
DEREAPREAPDE METHODOLOGIE METHODOLOGIE
PRODUCTIE
STAD
warmte/koude: bio-WKK warmtepomp uitwisseling met de ondergrond geothermie stroom: PV technologie windturbine bio-WKK
Andy van den Dobbelsteen WIJK PRODUCTIE warmte/koude: bio-WKK warmtepomp uitwisseling met de ondergrond geothermie stroom: PV technologie windturbine bio-WKK
BUURT / CLUSTER PRODUCTIE warmte/koude: bio-WKK warmtepomp uitwisseling met de ondergrond stroom: PV technologie kleine windturbine bio-WKK
GEBOUW
PRODUCTIE warmte/koude: zonnecollector warmtepomp uitwisseling met de ondergrond stroom: PV technologie kleine windturbine
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 10
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 11
REAP achtergrond olie productie (Mbbl/d) OPEC landen
Waarschijnlijkheden in de toekomst
Tegen de gevolgen van klimaatverandering kunnen we ons wapenen of desnoods ervan wegvluchten. Meer nog dan klimaatverandering is de uitputting van onze energievoorraad het grote maatschappelijke probleem, niet zozeer technisch maar vooral sociaal en economisch. In september 2008 werd het zogenoemde ‘peak oil’ bereikt, het punt waarop we meer verbruiken dan we kunnen produceren. Nu wordt het alleen maar minder. Dit zal ingrijpende gevolgen hebben voor wat we nog wel en niet kunnen doen. We zijn zo afhankelijk van de gemakkelijke toevoer aan fossiele energie, dat we er ongemerkt verslaafd aan zijn geworden. Niet alleen het Amerika van George Bush, ook wij in ons kikkerlandje. Bij schrijven van dit boek zit de wereld in een economische crisis, maar vlak daarvoor bevond de olieprijs zich op een voorheen onvoorstelbaar hoog niveau (tegen de 140 dollar per vat), en deskundigen verwachtten destijds nog een verdubbeling. Dat een prijs boven 100 dollar per vat al grote gevolgen heeft, was te zien in de dalende verkoop van benzineslurpende SUV’s in Amerika. Energie raakt iedereen, maar vooraleerst de armen en de mensen die op grote afstand van voorzieningen wonen. Ook aan de huidige economische crisis zal een einde komen, en dan zal de olieprijs weer stijgen tot zijn reële niveau. We kunnen de huidige tijd daarom maar beter gebruiken om tot een ander energiesysteem te komen.
Energie
De energiecrisis wil niet zeggen dat we ons helemaal van de buitenwereld moeten afsluiten en in onze eigen energie gaan voorzien – zo dat al mogelijk is – maar het is wel verstandig om beter gebruik te maken van onze eigen energiepotenties. Er valt op het Nederlands oppervlak voldoende zonne-energie om de hele wereldeconomie te voorzien. Technisch weten we heel goed hoe we tot een volledig duurzaam energiesysteem kunnen komen, maar dat is vooralsnog onbetaalbaar. We moeten dus op een slimme manier omgaan met wat we hebben of waar we veel beter gebruik van kunnen maken.
PEAK OIL, olie productie (Mbbl/d) OPEC landen, bron WTRG Economics 2007 35.000
$70
$60 30.000 $50 duizend vaten per dag
Een jaar of tien geleden behoorde je nog tot de minderheid als je van mening was dat er een klimaatverandering aan de gang is en zeker als je dacht dat de mens daar een rol in speelt. Inmiddels zijn we verder en is de wereld redelijk overtuigd van de ernst van hetgeen zich afspeelt: klimaatverandering vindt plaats met een ongeëvenaarde snelheid, wij mensen dragen daaraan bij en onze fossiele energiebronnen raken in rap tempo op. Alle aandacht lijkt zich daardoor te concentreren op energiegebruik en de gevolgen ervan, maar met andere vormen van milieu- en gezondheidsaantasting waren we in de jaren ’90 nog niet klaar, dus die moeten we zeker niet uit het oog verliezen.
25.000
$40
productie
$30
20.000
$20 15.000 prijs
$10
$00
10.000 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 00 01 02 03 04 05 06 07
olie productie olie prijs
januari 1973 – mei 2007
Voor de gebouwde omgeving is het belangrijk dat we ons richten op de volgende maatregelen: 01 Duurzame energiebronnen toepassen. Over niet al te lange tijd hebben we simpelweg geen andere bronnen meer. 02 Gebruik maken van de aanwezige energiepotenties. Dit is een lokale invulling van de eerste maatregel: we kunnen wel duurzame energie van elders importeren, maar als dit op de plek zelf niet wordt gewonnen is dat een gemiste kans. 03 Reststromen beter benutten. Zodra een gebouw of stedelijk gebied in gebruik is ontstaan afvalstromen die we kunnen inzetten in de energieketen; we doen het alleen nog zelden. Dit kan het realiseren van de inzet van duurzame bronnen helpen, doordat de beginvraag wordt gereduceerd. 04 Slim en bioklimatisch ontwerpen van gebouwen. Dit betreft het intelligent inzetten van de lokale omstandigheden – klimaat, ondergrond, omgeving – in het ontwerp van gebouwen en wijken, een manier van ontwerpen die gebouwen en gebieden niet meer als contextloze objecten beschouwt. 05 Energie besparen in de bestaande gebouwenvoorraad: dit laatste blijft helaas keihard nodig omdat 80 – 90% van de gebouwde omgeving van 2025 (de termijn waarop Rotterdam zijn CO2 - emissies moet hebben gehalveerd) om nu al bestaande gebouwen gaat, die vaak verreweg van energie-efficiënt zijn.
WTRG Economics 2007
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 12
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 13
Naar een nieuwe aanpak Driestappenstrategie
Sinds het eind van de jaren ’80 is een duurzame aanpak van de gebouwde omgeving gedaan volgens de driestappenstrategie: 01 Reduceer de vraag 02 Pas duurzame bronnen toe 03 Los de resterende vraag schoon en efficiënt op
gebouw
vraag verminderen
duurzaam opwekken
schoon leveren
energievraag voorkomen door bouwkundige maatregelen
energie duurzaam opwekken op gebouwniveau
energie op gebouwniveau schoon en efficient opwekken met fossiele bronnen
Voor het gebruik van energie heet deze strategie de Trias Energetica. Het is een leidraad voor een logische milieubewuste aanpak, maar desondanks heeft het in vraag verminderen reststromen benutten duurzaam opwekken de twintig jaar dat het in gebruik is, niet geleid tot de gewenste duurzaamheid. reststromen energie duurzaam energievraag Vooral de penetratiegraad van duurzame energiebronnen, de tweede stap, is hergebruiken opwekken voorkomen door zeer mager, waardoor het duurzaam bouwen in Nederland zich vooral richt op op gebouwniveau op gebouwniveau bouwkundige gebouw maatregelen stap 3, die in de praktijk vaak wordt beschouwd als stap 1. Dat er zo weinig is gedaan met zon, wind en andere duurzame bronnen heeft grotendeels te maken met de stap die abrupt volgde na een niet optimaal gereduceerde vraag naar energie, en doordat een belangrijke tussenstap niet expliciet werd genoemd. Tijd voor een herformulering.
NIEUWE STAPPENSTRATEGIE
00 standaard bouwen
01 vraag verminderen – passief, slim en bioclimatisch ontwerp energie op gebouwniveau schoon en efficient opwekken met fossiele bronnen
02 reststromen benutten – afvalwarmte, afvalwater, afvalmateriaal – in gesloten of verbonden kringlopen
Nieuwe stappenstrategie
De Nieuwe Stappenstrategie, zoals deze wordt genoemd, voegt ten eerste een vraag verminderen duurzaam opwekken schoon leveren belangrijke tussenstap in, na de vraagreductie en toepassing van duurzame bronnen, en koppelt erenergievraag ten tweede een afvalstrategie aan vast (daarmee is ze energie duurzaam energie op ook mede geïnspireerd doordoor de Cradle-to-Cradle filosofie): voorkomen opwekken gebouwniveau op gebouwniveau 01 Reduceer de vraagbouwkundige (door slim en bioklimatisch ontwerpen) schoon en gebouw maatregelen efficient 02 Hergebruik reststromen opwekken met 03 Pas duurzame bronnen toe en zorg dat afval voedsel is fossiele bronnen 04 Los de resterende vraag schoon en efficiënt op
gebouw
vraag verminderen
reststromen benutten
energievraag voorkomen door bouwkundige maatregelen
reststromen hergebruiken op gebouwniveau
03a duurzaam opwekken van de resterende vraag 03b afval = voedsel
duurzaam opwekken energie duurzaam opwekken op gebouwniveau
energie op gebouwniveau schoon en efficient opwekken met fossiele bronnen
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 14
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 15
CASCADEREN: gebruik maken van restwarmte restwarmte naar de lucht en water energiecentrale zware industrie
Zoals te zien is, heeft de Nieuwe Stappenstrategie een nieuwe tweede stap die niet alleen op gebouwniveau maar ook op stedelijke schaal vraagt om optimale inzet van reststromen – afvalwarmte, afvalwater, afvalmateriaal – waarbij de reststroom uit de ene keten ook mag worden ingezet in een andere keten. Denk bijvoorbeeld aan afvalwater dat wordt gezuiverd en waarvan het slib wordt vergist tot biogas, dat weer in de energieketen kan worden gebruikt. De toevoeging in stap 3 (3b in feite) betreft afval dat niet kan worden teruggebracht in onze technische kringloop en dus terug moet naar de natuur. Dat kan alleen als het niet-schadelijk is (niet-toxisch) en als nutriënt kan dienen voor micro-organismen. Stap 4 zullen we de komende jaren nog wel nodig hebben, maar op termijn is deze eenvoudigweg niet meer mogelijk of gewenst. Bij de ontwikkeling van nieuwe of herontwikkeling van bestaande gebieden kan of misschien moet hier al rekening mee gehouden worden, omdat er nog genoeg andere gebieden zijn waar de vierde stap hard nodig blijft.
opslag
tuinbouw
hotel en catering
kantoren
woningen
Het oude versus een duurzamer energiesysteem
landbouw
Als we kijken naar hoe ons energiesysteem is georganiseerd, dan gaat er een hoop primaire energie (voor 98% uit fossiele of nucleaire bronnen) onze maatschappij in, terwijl er aan de achterkant veel restwarmte verloren gaat (in lucht, water of bodem) en afval wordt geproduceerd, waar weinig nuttigs mee gebeurt. Een bron als aardgas wordt tot aan de voordeur van elke ruimtelijke functie geleverd. Uit oogpunt van energiekwaliteit (het begrip exergie heeft daarmee te maken) betekent dit een enorm verlies aan potentieel, omdat een gasvlam van 1.200 – 1.500 graden veel beter kan worden gebruikt voor hoogwaardige industriële functies (die die temperatuur nodig hebben) dan om woningen tot 20 graden op te warmen. Als we woningen slim ontwerpen, is voor de verwarming een temperatuur van 25 tot 40 graden voldoende, en die temperatuur komt als restwarmte vrij bij andere functies of processen (bijv. tuinbouwkassen of bij kantoren die koelen). Andere ruimtelijke functies vragen om hogere temperaturen, maar die kunnen weer van nog hoogwaardiger processen komen. Zo zouden we bij een duurzamer systeem gebaseerd op de inzet van die restwarmtestromen (een zogenoemd low-ex systeem, van laag-exergetisch) veel minder primaire energie nodig hebben, en die zou alleen nog maar naar de meest hoogwaardige functie gaan. Dit is geen efficiënt systeem, maar wel een zeer effectief systeem: we kunnen er tot een factor 6 duurzamer van worden (600% beter), terwijl we nu moeten ploeteren om 10% efficiëntieverbetering te bereiken.
afval naar de omgeving
energiecentrale
cascaderen van restwarmte
zware industrie opslag
tuinbouw
hotel en catering
kantoren
woningen
landbouw
afval
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 16
De REAP-methodologie
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 17
DE REAP-METHODOLOGIE
Aanleiding
Het voorgaande speelde een belangrijke rol bij de studie die werd verricht voor het CO2 - neutraal krijgen van Hart van Zuid, het gebied met drie verschillende buurten rondom Ahoy’. Deze studie ging specifiek over Hart van Zuid, maar moest een generieke methode opleveren waarmee in Rotterdam meer wijken aangepakt konden worden. Gaandeweg is daarom met alle betrokken partijen – dS+V, Gemeentewerken, TU Delft en DSA + JA – gekomen tot een vertaling van de Nieuwe Stappenstrategie in een schema waarmee elke wijk op duurzame wijze kan worden herontwikkeld: de Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning (REAP). Als de REAP-methode goed wordt gehanteerd zal het een zeer duurzaam plan opleveren, dat energie- en zelfs klimaatneutraal kan zijn. We zullen het schema stapsgewijs uitleggen.
stad
wijk
vraag verminderen
reststromen benutten
duurzaam opwekken
schoon leveren
energievraag voorkomen door stedelijke maatregelen
aansluiten op centrale energienetten met restenergie
energie centraal duurzaam opwekken
energie centraal schoon en efficient opwekken met fossiele bronnen
energievraag voorkomen door stedenbouwkundige maatregelen
uitwisselen en balanceren of cascaderen van energie op wijkniveau
energie duurzaam opwekken op wijkniveau
energievraag voorkomen door omgevingsmaatregelen
uitwisselen en balanceren of cascaderen van energie op buurtniveau
energie duurzaam opwekken op buurtniveau
energievraag voorkomen door bouwkundige maatregelen
reststromen hergebruiken op gebouwniveau
energie duurzaam opwekken op gebouwniveau
Van gebouw tot buurt
Als je de Nieuwe Stappenstrategie op een individueel gebouw loslaat, zal dat ongetwijfeld een duurzamer gebouw opleveren, maar binnen een stedelijke context is het zonde – of beter: een gemiste kans – dat daarbij geen gebruik wordt gemaakt van de directe omgeving. Per gebouw kan de vraag naar energie worden verminderd, en dat moet ook gebeuren. Vervolgens kan bekeken worden in hoeverre reststromen uit het gebouw nuttig kunnen worden ingezet. Dat gebeurt momenteel al door warmteterugwinning op ventilatielucht of op wegstromend douchewater, om twee voorbeelden te geven. Lastiger is het om afvalwater per gebouw te zuiveren om daaruit biogas te winnen. Kortom: er blijft na stap 2 nog een aardige energievraag over, die volgens stap 3 duurzaam moet worden opgelost. Zoals eerder gesteld kan dit, maar tegen hoge investeringen. Beter is het daarom om op de schaal van een (gebouw)cluster of buurt te bekijken of daar energie kan worden uitgewisseld, opgeslagen of gecascadeerd (zie schema). Dus nadat op gebouwcluster alle afvalwarmte wordt hergebruikt, kan de resterende vraag naar warmte of koude wellicht op cluster worden opgelost door gebouwen die een ander vraagpatroon hebben, die overschotten van het gewenste hebben of die zelf restwarmte (of -koude) produceren.
buurt / cluster
gebouw
energie op gebouwniveau schoon en efficient opwekken met fossiele bronnen
REAP (Rotterdam EnergieAanpak & -Planning)
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 18
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 19
WARMTE / KOUDE
RESTSTROMEN BENUTTEN + DUURZAAM OPWEKKEN VAN DE RESTERENDE VRAAG
vraag verminderen
01 02 wijk
04
K
05
duurzaam opwekken
- bioklimatisch en slim ontwerp - orientatie - compactheid
- vraag en aanbod afstemmen - warmtecascades - afvalwater zuiveren - WKO - functionele ingreep
- bio-WKK - warmtepomp, uitwisseling met ondergrond - geothermie
- bioklimatisch en slim ontwerp - orientatie - compactheid
- vraag en aanbod afstemmen - warmtecascades - afvalwater zuiveren - WKO - functionele ingreep
- bio-WKK - warmtepomp, uitwisseling met ondergrond
- bioklimatisch en slim ontwerp - orientatie - serre/atrium - isolatie(glas) - gebouwmassa
- wtw op afvallucht en -water, ademend raam - WKO
- zonnecollector - warmtepomp - uitwisseling met de ondergrond
04
E W
schoon leveren
07 03
04 buurt / cluster
E
reststromen benutten
E elektriciteit W warmte K koude
06
W
K
01 02 03 04 05 06 07
windturbine PVT-panelen cluster / gebouw biologisch afval bio-WKK kas groen
gebouw
- micro-(bio-)WKK - HR107-ketel
Van cluster / buurt naar wijk
01 Een voorbeeld van uitwisselen: moderne kantoren starten vanwege de interne warmtelast met koelen zodra de buitentemperatuur boven de 12 graden komt. Tegelijkertijd hebben woningen dan nog een verwarmingsbehoefte. In de overgangsseizoenen zou dus goed warmte kunnen worden uitgewisseld. Een ander voorbeeld is de combinatie van supermarkt (altijd koelen) met woningen (veel verwarmen). 02 Een voorbeeld van energieopslag op buurt-clusterniveau: warmte en koude zijn vooral ruim voorradig als men weinig behoefte aan ze heeft. Voor een optimale energiebalans is dus seizoensopslag nodig als warmte en koude niet direct kan worden uitgewisseld, zoals daarnet geïllustreerd. 03 Een voorbeeld van cascaderen: een tuinbouwkas vangt veel passieve zonne-energie op, die als restwarmte normaal verdwijnt in de lucht. Met een warmtewisselaar zou deze reststroom (meestal rond de 30 graden) gebruikt kunnen worden in woningen, als die goed geïsoleerd zijn en een lagetemperatuurverwarmingssysteem hebben.
Als een project ook op een nog hoger schaalniveau kan worden aangepakt dan het cluster of de buurt, kunnen eventuele tekorten op de energiebalans (bijvoorbeeld teveel resterende warmte- of koudevraag) eventueel op wijkniveau worden opgelost. Bij een schaal groter dan de buurt is het aannemelijk dat er andere functies aanwezig zijn met totaal verschillende vraag- en dus ook aanbodpatronen. Net als op cluster- of buurtniveau is het mogelijk om energie uit te wisselen, op te slaan en te cascaderen op wijkniveau (zie schema). Zeker bij grote functies als een winkelcentrum, zwembad en een concertzaal is het energiepatroon zo specifiek, dat met een aantal andere functies samen wellicht tot een balans kan worden gekomen. Zoals later blijkt, bood Hart van Zuid hier goede mogelijkheden toe. Naast uitwisselen, opslaan en cascaderen wordt op wijkniveau bovendien iets anders mogelijk: energetisch implanteren. Dat is een spannende term voor het toevoegen van een functie die gaten in het energieaanbod kan vullen. Als immers de bestaande functies in een gebied optimaal zijn afgestemd zal er hoogstens – uitgaande van de warmtebalans – een resterende vraag naar warmte òf koude zijn (niet beide). In dat geval hoeft men alleen te zoeken naar een functie die over een jaar alleen warmte vraagt (bijvoorbeeld een zwembad) of koude (bijvoorbeeld een ijsbaan).
Als op buurtniveau de reststromen optimaal zijn benut, kan op die schaal worden bekeken of energie duurzaam kan worden opgewekt. Zonnepanelen en zonnecollectoren passen natuurlijk goed op afzonderlijke gebouwen en ook warmtepompsystemen met bodemcollectoren zijn per gebouw te regelen, maar veel economischer op buurtschaal. Kringloop
Voorbeelden voor warmte/koude
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 20
PRODUCTIE PRODUCTIE
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 21
STAD
warmte / koude: warmte/koude: bio-WKK bio-WKK warmtepomp warmtepomp uitwisselingmet metde deondergrond ondergrond uitwisseling geothermie geothermie stroom: PVstroom: technologie PV technologie windturbine windturbine bio-WKK bio-WKK
PRODUCTIE PRODUCTIE
S
KRACHT
vraag verminderen
wijk
WIJK
warmte / koude: warmte/koude: bio-WKK bio-WKK warmtepomp warmtepomp uitwisseling met de ondergrond uitwisseling geothermie met de ondergrond geothermie stroom: stroom: PVPVtechnologie technologie windturbine windturbine bio-WKK bio-WKK
W buurt / cluster
gebouw
PRODUCTIE PRODUCTIE warmte / koude: warmte/koude: bio-WKK bio-WKK warmtepomp warmtepomp uitwisseling met de ondergrond uitwisseling met de ondergrond stroom: stroom: PVPVtechnologie technologie kleine kleinewindturbine windturbine bio-WKK bio-WKK
BUURT / CLUSTER
reststromen benutten
- orientatie - lichttoetreding - minder elektr(on)isch straatmeubilair
- afval(water)behandeling (voor biogas)
- PV technologie - kleine windturbine - bio-WKK
- orientatie - lichttoetreding - minder elektr(on)isch straatmeubilair
- afval(water)behandeling (voor biogas)
- PV technologie - kleine windturbine - bio-WKK
- orientatie - lichttoetreding - minder elektr(on)ische apparatuur
warmte / koude: zonnecollector PRODUCTIE warmtepomp uitwisseling met de ondergrond warmte/koude: zonnecollector stroom: warmtepomp PV technologie uitwisseling met de ondergrond kleine windturbine stroom: PV technologie kleine windturbine
- PV technologie - kleine windturbine - elektrische auto
schoon leveren
- micro-(bio-)CHP - energiezuinige verlichting - energiezuinige apparaten
B Ook het oplossen van duurzame energie kan vervolgens op wijkschaal worden opgelost. Zoals gezegd zijn bepaalde duurzame maatregelen goed mogelijk op gebouw-, cluster- of buurtschaal, maar andere, kapitaalintensieve projecten kunnen beter op wijkniveau worden opgelost. Een voorbeeld hiervan is biovergistings-installatie die biogas maakt van afvalwater en deze via warmtekrachtkoppeling (WKK) omzet in warmte en stroom. Ook geothermie is alleen op grotere schaal haalbaar.
Van wijk naar stad en hoger PRODUCTIE
duurzaam opwekken
GEBOUW
G
Een volgende stap naar een hoger schaalniveau zou die naar de stad, streek of regio zijn, de schaal waar doorgaans onze huidige voorzieningen centraal zijn geregeld. In Rotterdam als stad speelt dan natuurlijk het stadsverwarmingsnet (gevoed door restwarmte van de elektriciteitscentrale) een rol. Een stadsverwarming levert warmte op temperaturen tussen ongeveer 90 en 70 graden. Dat is uitstekend voor oude gebouwen met slechte isolatie en een centrale verwarming die op die temperaturen gebaseerd is. Bij nieuwbouwprojecten zijn de woningen tegenwoordig veel beter geïsoleerd, en deze kunnen beter worden gebaseerd op lagetemperatuurverwarming, zoals vloer- of wandverwarming, met temperaturen die lager zijn dan 50 graden. De modernste woningen zouden zelfs toekunnen met temperaturen onder de 30 graden. Zonde om daar stadsverwarming voor in te zetten.
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 22
ZIEKENHUIS
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 23
SUPERMARKT
IJSBAAN
WINKEL W K E
KANTOOR
WONING
COMPACT
ORIENTATIE
KLIMAATGEVEL
GROENE GEVEL
W K E
ZWEMBAD
SERRE
W K E
Programma: energievraag / M 2
GROEN DAK
W K E
W K E
SCHOOL
ZONNEFILTER W K E
W K E
W K E
W = warmte K = koude E = electriciteit
Reductie
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 24
SUPERMARKT
WONEN
W
K
VRAAG
VRAAG
AANBOD
AANBOD
IJSBAAN VRAAG
AANBOD VRAAG
AANBOD
W
K
W
K
W
K
W
K
W
K
W
K
ZWEMBAD VRAAG
AANBOD VRAAG
AANBOD
VRAAG
VRAAG
AANBOD
AANBOD
W
Uitwisseling
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 25
K
W
K
W
K
W
K
W
K
W
K
W
K
W
K
W
K
KAS
BIO-WKK
ASVALT COLLECTOREN
WINDMOLEN
ZONNECOLLECTOREN
WINDTURBINE
PV CELLEN
WARMTEPOMP
Duurzame opwekking
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 26
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 27
STADSVERWARMING
stad
wijk
buurt / cluster
gebouw
vraag verminderen
reststromen benutten
duurzaam opwekken
schoon leveren
energievraag voorkomen door stedelijke maatregelen
verbinden met het communale energienet
centraal energie duurzaam opwekken
energie centraal schoon en efficient opwekken met fossiele bronnen
energievraag voorkomen door stedenbouwkundige maatregelen
energie duurzaam opwekken op wijkniveau
energievraag voorkomen door omgevingsmaatregelen
energie duurzaam opwekken op buurtniveau
energievraag voorkomen door bouwkundige maatregelen
reststromen hergebruiken op gebouwniveau
energie duurzaam opwekken op gebouwniveau
energie op gebouwniveau schoon en efficient opwekken met fossiele bronnen
Op het moment dat aansluiting op stadsverwarming nodig of gewenst is, hoeft de exercitie met uitwisseling, opslag en cascadering op cluster, buurt- of wijkniveau niet meer (zie schema). In dat geval zorgt stadsverwarming voor de verwarming en mogelijk ook koeling (via adsorptiekoeling). Het jammere daarvan is dat de lokale restwarmte niet nuttig meer kan worden gebruikt en dus het milieu – de stadsomgeving – in verdwijnt. Dit is bij verdere klimaatverandering – waardoor steden toch al direct en indirect warmer worden – niet wenselijk. Daarom wordt bij het REAP-concept eerst gestreefd naar het oplossen van energievraag-stukken op kleine schaal, waarna vervolgens ‘hulp’ kan worden ingeschakeld op hogere schaal. Daarbij kan stadsverwarming overigens een nuttige rol vervullen als back-upsysteem, of als op- en ontlaadsysteem voor te veel respectievelijk te weinig aanwezige hoogcalorische warmte in een wijk of buurt. Hoe dan ook, het REAP-schema helpt bij het duurzaam krijgen van een bestaande wijk, zonder dat daarbij ingrijpende stedenbouwkundige interventies nodig zijn. En het vervolg zal aantonen dat en hoe het tot CO2 - neutrale wijken kan leiden.
Duurzaam met stadsverwarming
GENERIEKE GENERIEKE SCENARIO’S SCENARIO’S Duzan Doepel Ontwerp DSA, JA
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 30
Generieke scenario’s De transitie naar CO2 - neutraliteit in de gebouwde omgeving is niet zover weg als men zou denken. De technologie om een energieneutraal gebouw of gebied te maken bestaat al. Het is zelfs al mogelijk om gebouwen te maken die meer energie leveren dan dat ze consumeren. Met REAP kan een hoogst efficiënt energiesysteem worden opgezet. Dit leidt tot hybride gebouwen en nieuwe stedelijke configuraties die voortkomen uit een ruimtelijke logica welke afwijkt van de traditionele stedenbouw. Door het strategisch combineren van programma, dat elkaar aanvult op energetisch vlak, alsook de ideale afstand en dichtheid van programma bijvoorbeeld in relatie tot mobiliteit of energieopslag wordt een nieuwe set van ontwerpprincipes voor stedenbouwkundigen en architecten gegenereerd. Door het toepassen van deze methode komen nieuwe ruimtelijke implicaties voor gebouwen, buurten en steden boven, die enorm tot de verbeelding spreken. Decentralisatie en diversificatie van energielevering, waar consumenten producenten worden en waar stadsregio’s meer zelfvoorzienend worden is technisch al mogelijk en op de lange termijn zeker ook realistisch. De transitie om van een op fossiele bronnen gestoeld urbanisme naar een duurzame stedenbouw met alleen maar duurzame energiebronnen te komen, is substantieel en kan in een versnelling geraken door instrumenten zoals REAP. Het op de korte termijn toepassen van deze methode is in de bestaande stad een complexe zaak. Het is niet alleen een kwestie van technologie. Nieuwe economische en organisatorische structuren zijn nodig om deze stap te faciliteren. In dit onderzoek zijn keuzes voor hybride energieoplossingen en de optimale schaal daarvan gebaseerd op energie-efficiëntie (CO2 - reductie) en financiën (terugverdientijd voor duurzame investeringen). In het laatste hoofdstuk komen we daarop terug. Om te laten zien hoe REAP werkt zijn een aantal generieke scenario’s ontwikkeld. De basis voor deze scenario’s bestaat uit een aantal parameters waarmee ontwerpers in een bestaande stedelijke structuur geconfronteerd worden zoals het reageren op bestaande gebouwen, beschikbare infrastructuur, lokaal klimaat en betaalbare, bruikbare technologie. Scenario één, drie en vijf illustreren verschillende gebouwen of gebouwclusters die gerenoveerd of uitgebreid worden. Scenario twee, vier en zes behandelen allen nieuwbouw. De voorbeelden illustreren hoe REAP kan worden toegepast in verschillende omstandigheden en schaalniveaus. Alvorens REAP toe te passen is het essentieel om de energiebehoefte in kaart te brengen. Een CO2 - kaart die aangeeft waar energiebehoefte is (voor verwarming, koelen en elektriciteit), geeft inzicht in het consumptiepatroon van een gebouw, cluster of wijk. Als dit eenmaal is doorgerekend kunnen de drie stappen in REAP worden toegepast. 01 Reduceer de vraag (door slim en bioklimatologisch ontwerpen) 02 Hergebruik reststromen 03 Pas duurzame bronnen toe en zorg dat afval voedsel is
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 31
TOEPASSINGEN VAN REAP OP VERSCHILLENDE SCHALEN
BESTAANDE BOUW
NIEUWBOUW
SCENARIO 1
SCENARIO 2
SCENARIO 3
SCENARIO 4
SCENARIO 5
SCENARIO 6
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 32
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 33
SCENARIO 01
STAP 01: eneregievraag reduceren d.m.v. isolatie
Renovatie van een klein cluster bestaande woningen Stap 00 Breng de energievoorzieningen en – behoefte in kaart > Gas en (fossiel opgewekte) elektriciteit vormen de invoer. Stap 01 Reduceer de vraag > Isolatie door bijvoorbeeld groene daken en muren. Energie-efficiënte verlichting en apparatuur. Natuurlijke ventilatie voor koeling in de zomer. Efficiëntere verwarming door hoog rendement verwarmingsketels HR 107 (of gecombineerd met elektriciteitsopwekking micro-WKK). Stap 02 Hergebruik reststromen > Warmteterugwinning van afvalwater. Huishoudelijk afval scheiden en hergebruiken. Stap 03 Duurzaam opwekken > Elektriciteit en warmte van zonnecollectoren. Extra elektriciteit van windturbines (mits deze ver genoeg boven de omgeving kunnen uitsteken).
ENERGIE FLOW DIAGRAM
IMPRESSIE BESTAANDE SITUATIE
03 04
E
01
05
06
02
W
E
01 W warmte E elektriciteit
BESTAAND
NIEUW
01 02 03 04 05 06 07
W warmte E energie
gas CV ketel 01 gas 02 CV ketel PVT-panelen 03 PVT cellen opslagvat 04 opslagvat omvormer van gelijkstroom in wisselstroom 05 inverter HR-ketel 06 HR-ketel windturbine
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 35
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 36
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 37
SCENARIO 02
SLIM ONTWERPEN
Autarkisch cluster van nieuwbouwhuizen Stap 00 Breng de energiebehoefte in kaart > Wat is het energieverbruik gegeven dat het gebouw intelligent is ontworpen. Stap 01 Reduceer de vraag > Door slim ontwerpen, optimale oriëntatie. Isolatie door bijvoorbeeld groene daken en muren. Energie-efficiënte verlichting en apparatuur. Natuurlijke ventilatie voor koeling in de zomer. Stap 02 Hergebruik reststromen > Warmteterugwinning van afvalwater. Warmte-koudeopslag mogelijk als er een groot aantal huizen betrokken zijn. Stap 03 Duurzaam opwekken > Elektriciteit en warmte van zonnecollectoren. Extra elektriciteit van windturbines (mits deze ver genoeg boven de omgeving kunnen uitsteken). Op buurtschaal kan organisch afval via een bio-WKK warmte en elektriciteit opwekken. ENERGIE FLOW DIAGRAM
02
04 03
W
K
E
05
05
01
W
K
WW warmte warmte K K koude koude E E energie elektriciteit 0101 isolatie isolatie 0202 wind turbine windturbine 0303 PVT folie PVT folie 0404 biobio-WKK WKK 05 biologisch afval 05 biologisch afval
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 38
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 39
SCENARIO 03
SCENARIO 04
Collectieve warmtevoorziening in een bestaande buurt
Collectieve warmtevoorziening in een nieuwe buurt
Stap 00 Breng de energiebehoefte in kaart > Wat is het energieverbruik? Stap 01 Reduceer de vraag > Energie-efficiënte verlichting en apparatuur. Gebruik stadverwarming, afweging ten aanzien van het aanleggen van een leidingennetwerk. Stap 02 Hergebruik reststromen > Afvalwarmte van duurzame opwekking op stadsniveau aan de stadsverwarming voeden. Stap 03 Duurzaam opwekken > Op stedelijke schaal kan organisch afval via een bio-WKK warmte en elektriciteit opwekken.
Stap 00
Breng de energiebehoefte in kaart > Wat is het energieverbruik gegeven dat het gebouw intelligent is ontworpen. Stap 01 Reduceer de vraag > Door slim ontwerpen, optimale oriëntatie. Isolatie door bijvoorbeeld groene daken en muren. Energie-efficiënte verlichting en apparatuur. Natuurlijke ventilatie voor koeling in de zomer. Stap 02 Hergebruik reststromen > Cascaderen, gebruik de retourgaande stadsverwarming steeds opnieuw tot op het niveau van lage temperatuurverwarming in vloer- en muurverwarming. Stap 03 Duurzaam opwekken > Op stedelijke schaal kan organisch afval via een bio-WKK warmte en elektriciteit opwekken. ENERGIE FLOW DIAGRAM
ENERGIE FLOW DIAGRAM warmte WW warmte elektriciteit EE energie 03 E
01 02
E
E
W
04 05
IMPRESSIE BESTAANDE BEBOUWING MET STADSVERWARMING
E
W
E
W
E
gas 0101 gas stroom 0202 stroom ketel 0303 CVCVketel stadsverwarming 0404 stadsverwarming groenestroom stroom 0505 groene
W
K
E
W
K
E
W
K
01 02 03
IMPRESSIE NIEUWBOUW MET STADSVERWARMING EN STADSKOELING
E
warmte WW warmte koude KK koude elektriciteit E E energie stadsverwarming 0101 stadsverwarming stadskoeling 0202 stadskoeling groenestroom stroom 0303 groene
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 40
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 41
SCENARIO 05
BESTAAND + NIEUW PROGRAMMA
WONINGEN
SUPERMARKT
Energie-uitwisseling tussen bestaand appartementencomplex en nieuwe supermarkt Stap 00 Breng de energiebehoefte in kaart > De supermarkt heeft een constante koelingbehoefte en genereert afvalwarmte die kan worden gebruikt om de appartementen mee te verwarmen. Stap 01 Reduceer de vraag > Isolatie door bijvoorbeeld groene daken en muren. Energie-efficiënte verlichting en apparatuur. Natuurlijke ventilatie voor koeling in de zomer. Stap 02 Hergebruik reststromen > Warmteterugwinning van afvalwater. Warmte-koudeopslag (WKO). Stap 03 Duurzaam opwekken > Elektriciteit en warmte van zonnecollectoren. Extra warmte wordt opgevangen in het atrium dat kan worden opgeslagen in seizoensopslag. Op buurtschaal kan organisch afval via een bio-WKK warmte en elektriciteit opwekken.
NIEUW PROGRAMMA OM W : K IN BALANS TE BRENGEN
SUPERMARKT
WONEN STAP 02: W : K balans per programma
ZOMER
W
K
W
VRAAG
VRAAG
AANBOD
AANBOD
W
K
K
WINTER
01 01
02
W
K
01 bestaande flatgebouwen > NEUTRAAL 02 nieuwe supermarkt > KOUDE
02
01 bestaande flatgebouwen > WARMTE 02 nieuwe supermarkt > KOUDE
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 42
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 43
W warmte W warmte K koude K koude elektriciteit EE energie
ENERGIE FLOW DIAGRAM
01 gas gas 01 02 woningen woningen 02 03 kas kas 03 04 supermarkt supermarkt 04 05 PVT PVT-panelen 05 cellen 06 bio bio-WKK 06 WKK
05
E
W
K
03
E
E 06
K
02
E
02 04
01
W
BESTAANDE SITUATIE
K
NIEUWE SITUATIE
Bestaande bouw: uitwisseling op clusterniveau
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 44
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 45
SCENARIO 06
PROGRAMMA
Energie-uitwisseling tussen nieuwe scholen, -appartementen en -sportcomplex Stap 00
Breng de energiebehoefte in kaart > De ijsbaan heeft een constante koudevraag en genereert afvalwarmte. Het zwembad heeft een constante warmtevraag. De school en de woningen hebben een koudevraag in de zomer en een warmtevraag in de winter. Stap 01 Reduceer de vraag > Isolatie door bijvoorbeeld groene daken en muren. Energie-efficiënte verlichting en apparatuur. Natuurlijke ventilatie voor koeling in de zomer. Stap 02 Hergebruik reststromen > Warmteterugwinning van afvalwater. Warmte-koudeopslag. Optimale energie-uitwisseling tussen programma resulteert in bouwvolumes. Het aantal appartementen, m2 -zwembad, m2 -ijsbaan worden bepaald door het programma van de twee scholen. Stap 03 Duurzaam opwekken > Elektriciteit en warmte van zonnecollectoren. Extra warmte wordt opgevangen in het atrium dat kan worden opgeslagen in seizoensopslag. Op buurtschaal kan organisch afval via een bio-WKK warmte en elektriciteit opwekken.
01 02
01
03 04 03 01 02 03 04
woningen zwembad school ijsbaan
01 02 03 04
woningen zwembad school ijsbaan
ZOMER
01 02
01
03 04
STAP 02: W : K balans per programma
03
WINTER
01 02
01
03 04 ZWEMBAD
SCHOOL
IJSBAAN
WONINGEN
0.1 m2
0.75 m
0.3 m
1m
Gedurende het hele jaar koude overschot
Seizoens en tijdgebonden
2
2
Gedurende het hele jaar restwarmte
2
Seizoens en tijdgebonden
03
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 46
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 47
ENERGIE FLOW DIAGRAM
E WKE 02 WKE
W W KK EE
W
E K E
01
04
03
05
WK E 02
WK E
06 01
warmte warmte koude koude electriciteit energie
01 school school 01 02 woningen woningen 02 03 ijsbaan ijsbaan 03 04 zwembad zwembad 04 05 kas kas 05 06 bio bio-WKK 06 WKK
W
K
IMPRESSIE IJSBAAN EN ZWEMBAD
Nieuwbouw: uitwisseling op clusterniveau
REAPCO CO2–– REAP 2 KAART KAART Dave Mayenburg Wim de Jager
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 50
BESPARING, ENERGIESTROMEN EN DUURZAME ENERGIE
REAP geeft een structuur voor CO2 - slimme ontwikkeling van een gebied. Om CO2 mede sturend te laten zijn bij ruimtelijke inrichting en ontwerp van een gebied, is informatie over de CO2 - slimme mogelijkheden noodzakelijk. Bij elke stap die doorlopen wordt, dient duidelijk te zijn wat concreet realiseerbaar is. Om dat inzicht te bieden, is de CO2 - kaart ontwikkeld. De CO2 - kaart geeft een beeld van de huidige situatie en een toolbox voor het CO2 - slim verder inrichten van een gebied.
stad
De CO2 - kaart is feitelijk meer dan een kaart. Het is een instrument dat informatie biedt voor elke pijler van REAP in een combinatie van kaarten en achtergrondinformatie. Voor de pijlers van energiebesparing en duurzame energieproductie daadwerkelijk in de vorm van een geografische kaart die gekoppeld is aan een GIS-systeem. Voor elke pijler, speciaal die van energie-uitwisseling, in de vorm van generieke informatie over CO2 - slimme mogelijkheden.
Waar de kaarten een beeld geven van de CO2 - slimme mogelijkheden in de huidige situatie, geeft de toolbox met name handvaten in geval van sloop, nieuwbouw of toevoeging van programma. Dergelijke nieuwe ontwikkelingen kunnen juist gepositioneerd worden aan de hand van de generieke informatie in de toolbox. Het bouwprogramma kan zelfs aangepast worden op basis van REAP en specifiek de toolbox.
duurzaam opwekken
schoon leveren
energievraag voorkomen door stedelijke maatregelen
aansluiten op centrale energienetten met restenergie
energie centraal duurzaam opwekken
energie centraal schoon en efficient opwekken met fossiele bronnen
wijk
energievraag voorkomen door stedenbouwkundige maatregelen
uitwisselen en balanceren of cascaderen van energie op wijkniveau
energie duurzaam opwekken op wijkniveau
buurt / cluster
energievraag voorkomen door omgevingsmaatregelen
uitwisselen en balanceren of cascaderen van energie op buurtniveau
energie duurzaam opwekken op buurtniveau
energievraag voorkomen door bouwkundige maatregelen
reststromen hergebruiken op gebouwniveau
energie duurzaam opwekken op gebouwniveau
gebouw
Duurzame energiekaart
reststromen benutten
Energiestromenkaart
De kaarten met betrekking tot energiebesparing en duurzame energieproductie geven weer welke mogelijkheden momenteel op clusterschaal bestaan. Op de kaarten is per cluster weergegeven welke functie zich daar bevindt. Daarnaast is voor elk afzonderlijk cluster weergegeven hoeveel energie bespaard kan worden, respectievelijk hoeveel duurzame energie – warmtekoudeopslag, (urban) wind, zon elektrisch en zon thermisch – geproduceerd kan worden.
vraag verminderen
CO2-reductie kaart
CO2 - kaart
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 51
energie op gebouwniveau schoon en efficient opwekken met fossiele bronnen
De toolbox bevat voor de eerste pijler het niveau van het mogelijke minimale energieverbruik per m2 – en daarmee de energiebesparing ten opzichte van de huidige situatie – dat voor verschillende functies realiseerbaar is. De generieke informatie voor de derde pijler is een overzicht van randvoorwaarden en kentallen met betrekking tot de toepasbaarheid van verschillende vormen van gebouwgebonden duurzame energieproductie – warmte-koudeopslag urban wind, zon elektrisch en zon thermisch. De generieke informatie in de toolbox voor de tweede pijler is een overzicht van de vraag naar elektriciteit, koude en warmte per m2 voor verschillende functies. Daarmee kan gezocht worden naar energetisch goed te combineren functies – vraag en aanbod van koude en warmte – voor energie-uitwisseling binnen het programma. Eventueel kan zelfs gezocht worden naar een extra functie aanvullend op het programma wanneer vraag en aanbod zeer sterk verschillen.
REAP (Rotterdam EnergieAanpak & -Planning)
TOEPASSING TOEPASSING VANREAP REAPOP OP VAN HARTVAN VANZUID ZUID HART Marc Joubert Ontwerp DSA, JA
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 54
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 55
WATER
GROENE GEVEL
SCHADUW
DUURZAME STRAATVERLICHTING
BEPLANTING
WATERPLEIN
Hart van Zuid Hoe kunnen we REAP toepassen op een bestaande, complexe stedelijke omgeving, in dit geval Hart van Zuid? Welke beslissingen moeten binnen deze methodiek genomen worden om de beoogde CO2 - reductie voor elkaar te krijgen, op economisch, politiek, publiek, stedenbouwkundig en architectonisch niveau? En welke consequenties heeft dit voor de gebouwen in een stad en de ruimte daartussen? Daarbij is in de voorbeelduitwerkingen gezocht naar de combinatie van CO2reducerende maatregelen met duurzame ontwikkelingen door middel van combinatie van functies, sociale integratie en integratie van voedselproductie in het stedelijk landschap (urban agriculture). CO2 - reductie als ruimtelijk ontwerp.
VERBETERING LEEFKLIMAAT
DAKTUINEN
Referentiebeelden leefklimaat
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 57
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 59
OVERZICHTSKAART REDUCTIEPOTENTIËLEN
Bestaande bouw Hart van Zuid Grootste functie per blok Totale CO2 uitstoot (kg/jaar) industrie
2.800.000
kantoor
reductiepotentieel
overig
uitstoot – reductiepotentieel
school winkel wonen ziekenhuis
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 61
DUURZAME ENERGIEKAART: gegevens per DE optie
Bestaande bouw Hart van Zuid Grootste functie per blok Duurzame energie (MJ/Jaar) industrie
12.000.000
kantoor overig
koude-warmteopslag
school
urbanwind
winkel
zonthermisch
wonen
zonelektrisch
ziekenhuis
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 62
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 63
HART VAN ZUID CLUSTERS
HART VAN ZUID PROGRAMMA
ZUIDPLEIN
A
1
t
a tra
2
s ter
3
o
STREVELS WEG
M
Station "Zuidplein" Metroplein
Zuidplein Hoog
B 4
ZUIDPLEIN Zuid ert
ziekenhuis
erra s
A
Metroplein
Zuidplein Hoog
Aho
Zuid ert
STREVELS WEG
M
Station "Zuidplein"
Ahoy'
ter
o
ZUIDERPARKWEG VAA
2
EG
ziekenhuis
err
EG ERPA
RKW
VAA
NW
Zuiderpark Ahoy'
ZUID
g
“De Vaan”
A
B
WONEN Toevoeging woningen: 665 woningen + 531 parkeerplaatsen
WONEN Sloop/ nieuwbouw ouderenhuisvesting Simeon en Anna: netto toevoeging 15.000 m² (50 m² bvo / woning = 300 woningen). +.150 plaatsen (0,5 ppl per woning) Uitbreiding Ikazia ziekenhuis: 3.000 m² + 350 parkeerplaatsen autonoom
DETAILHANDEL Toevoeging winkels: 26.000 m² (20.000 niet-dagelijks / 6.000 dagelijks) + 574 parkeerplaatsen (174 niet-dagelijks + 400 dagelijks = AH XL)
DE
R
AA
EG
D OL
Zuiderpark RKW EG
EG
Zuiderparkplein
ywe
CHARLOIS
Sportpark
Zuiderpark
SPORT Afname zwembad: 3.000 m² – 90 parkeerplaatsen
“De Vaan”
ARDE
ZUID
ERPA
OLDEGA
Zuiderpark
OLDEGA
ARDE
1 2 3 4
as Zuiderparkplein
Sportpark
Aho
B
4
NW
ZUIDERPARKWEG
CHARLOIS
3
C
ywe
g
1
at
a str
R
AA
EG
D OL
DE
CULTUREEL Sloop/nieuwbouw theater Zuidplein: toevoeging 3.700 m² + 20 parkeerplaatsen VERVOER Vernieuwing busstation Toevoeging P+R + 1.000 parkeerplaatsen
C
SPORT Toevoeging zwembad: 7.000 m² +210 parkeerplaatsen ONDERWIJS Toevoeging scholen: netto toevoeging 6.500 m² + 65 parkeerplaatsen (1 ppl per 100 m2) KANTOREN/WERKEN Toevoeging kantoren / bedrijfsverzamelruimten: netto toevoeging 13.000 m² + 93 parkeerplaatsen (1 ppl per 140 m2) Toevoeging parkeerplaatsen totaal: 1.399 parkeerplaatsen
Zuidplein cluster Ikazia Ziekenhuis Moterstraatcluster Ahoy cluster
C CULTUREEL Uitbreiding beurshallen Ahoy: toevoeging 10.000 m² Huidig aantal parkeerplaatsen 1.600 + 450 parkeerplaatsen (autonoom 2007) + 450 parkeerplaatsen toekomstige uitbreiding Toevoeging theater 2.000 stoelen: 12.000 m² + 200 parkeerplaatsen SPORT Vernieuwing sportpaleis Ahoy: jaarlijks 68.000 extra bezoekers Zie bovengenoemde Ahoy-parkeren HORECA Toevoeging hotel 300 kamers: 15.000 m² + 150 parkeerplaatsen RECREATIE Toevoeging attractie: 10.000 m² + 600 parkeerplaatsen (conform wens Plopsaland) Toevoeging evenemententerrein: 15.000 m² = 0 Toevoeging parkeerplaatsen totaal: 1.850 (is incl. 450 autonoom) Verdeling van totale parkeren (3.450 plaatsen) omgeving Ahoy: Locatie tennisbanen: 1.000 Ahoy-locatie: 1.450 Motorstraatgebied: 1.000 NB. Het parkeren voor Ahoy wordt deels opgevangen buiten de Ahoy-locatie. Namelijk in het Motorstraatgebied en op de locatie van de tennisbanen (zie boven).
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 64
Zuidplein cluster
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 65
STAP 00: reductiepotentieel Zuidplein
Hoe kan dit cluster, met een mix van jaren ‘60 stedenbouw en jaren ‘80 architectuur weer attractief worden in en voor de stad? Nu vooral een winkelcentrum, met een uitstraling naar het zuiden van de stad met een bijzondere mix van infrastructuur (het op een na drukste busstation van Nederland!), een theater, een winkelcentrum maar geen attractiviteit na openingsuren door een eenzijdige functie-invulling en zonder aansluiting op de omgeving. Tegelijkertijd een energieverslindend gebouw, met verwarming in de winter en koeling in de zomer. Hoe kan deze stedenbouwkundige problematiek, gekoppeld aan de CO2- ambitie van de stad, ingezet worden om een toekomstgerichte en attractieve ontwikkeling in te zetten? Stap 00 Energiegebruik huidige functies inventariseren. Stap 01 Reduceer de vraag > Er worden nieuwe functies toegevoegd: 20.000m2 winkel, 6.000m2 supermarkt. Theater Zuidplein en infrastructuurknooppunt worden vernieuwd. Door betere isolatie van het bestaande winkelcentrum wordt al veel winst geboekt. Stap 02
Stap 03
Hergebruik reststromen > Balanceren van de warmte-koudeverhouding door toevoegen van functies, binnen deze functiemix leidt het toevoegen van woningen tot een betere balans. Door gebruik van restwarmte van de supermarkt en gebruik in de ochtend en avond passen woningen perfect: 1m2 supermarkt kan 7m2 woning verwarmen! We voegen 665 woningen toe en komen tot een warmte-koude verhouding 1:0,8 in een WKO. Duurzaam opwekken > De restvraag naar warmte kan worden opgelost door het toevoegen van kassen op de 1ste verdieping, die tevens publieke ruimtes (of tomatenkassen) kunnen zijn of door het toevoegen van PVT-panelen. Het dak van het winkelcentrum wordt tevens voorzien van PV cellen om aan de elektriciteitsvraag te kunnen voldoen. De resterende energievraag wordt duurzaam opgewekt op een hogere schaalniveau.
STAP 01: energievraag reduceren d.m.v. isolatie + warmtevragend en koudevragend programma in verhouding toevoegen
BESTAAND + NIEUW PROGRAMMA
04
04 04
04
04
04 04
01
04
04
02 03
01 02 03 04
winkels bestaand winkels AH XL supermarkt 665 woningen
10.000 m2 10.000 m2 4.500 m2 46.550 m2
totaal cluster
71.050 m2
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 66
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 67
STAP 02: W : K balans per programma
STAP 03: resterende warmtevraag duurzaam opwekken d.m.v. kas + duurzaam energie opwekken
ZOMER
PV
kas
Energievraag totaal programma W - 865 GJ K - 5.475 GJ E - 7.034 GJ
STAP 02: W : K balans per programma
WINTER
Stap 01
Stap 02
Stap 03
Energievraag reduceren d.m.v. isolatie + warmtevragend en koudevragend programma in verhouding toevoegen
W : K balans totaal cluster
Resterende warmtevraag duurzaam opwekken d.m.v. een kas + duurzaam energie opwekken
vraag totaal cluster: W - 8.654 GJ K - 7.231 GJ E - 14.629 GJ
Warmte - Koude verhouding W : K 1:0,8 door WKO gedekte warmtevraag rest warmtevraag
W : K (dis)balans 7.231 GJ 1.423 GJ
bijdrage kas
1.423 GJ
extra elektriciteitsvraag door gebruik kas 181.815 GJ
ENERGIE bijdrage PV rest elektriciteitsvraag Energievraag totaal programma W - 7.788 GJ K - 1.755 GJ E - 7.595 GJ
vraag: W K E
1.422 GJ 12.224 GJ 0 GJ 0 GJ - 12.224 GJ
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 69
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 70
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 71
PROGRAMMA DOORSNEDE W W W K K K E EE
warmte warmte warmte koude koude koude energie elektriciteit energie
01 01 01 02 02 02 03 03 03 04 04 04 05 05 05
infrastructuur hal infrastructuur hal infrastructuur hal woningen woningen woningen winkels winkels winkels parkeren parkeren parkeren kas kas kas
02 02
02 02
02 02
0 0
05 05 03 03
03 03 04 04
01 01 50 50
ENERGIE FLOW DIAGRAM IMPRESSIE INFRASTRUCTUURHAL W W W K K K E E E
warmte warmte warmte koude koude koude energie energie elektriciteit
01 01 01 02 02 02 03 03 03 04 04 04 05 05 05 06 06 06 07 07 07
duurzame energie duurzame energie groene stroom supermarkt supermarkt restwarmte woningen woningen woningen winkels winkels winkels parkeren parkeren parkeren kas kas kas PV cellen PV cellen PV cellen
03 03
W K E W K E
07 07 W K E W K E
E E
04 04 05 05 05 05
W K E W K E
01 01
02 02 W W
K K
06 06 04 04
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 73
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 74
Ikazia ziekenhuis
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 75
STAP 00: reductiepotentieel Ikazia ziekenhuis
Het ziekenhuiscluster zal uitgebreid worden in de volgende jaren, maar hoe kunnen we de hoge CO2 - uitstoot van deze functie beperken? Een ziekenhuis heeft per definitie een hoog energiegebruik, dat tevens zeven dagen in de week redelijk constant is. Hierdoor zijn er minder mogelijkheden een verbeterde warmte-koudebalans te creëren, door toevoegen van functies. Stap 00 Inventarisatie van het huidige energieverbruik. Stap 01
Reduceer de vraag > Door het toevoegen van een klimaatgevel rondom het ziekenhuis wordt het ziekenhuis optimaal geïsoleerd. Er wordt programma toegevoegd o.a. een nieuwe entree, waardoor er tevens een betere aansluiting aan de publieke ruimte komt. ‘Pijamatuinen’ op de groene daken met boomgaarden en moestuinen dragen als ‘healing environment’ bij aan een sneller herstel van de patiënten. Verse tomaten uit eigen productie!
Stap 02
Hergebruik reststromen > Warmteterugwinning op afvallucht en -water, toepassen van een WKO.
Stap 03
Duurzaam opweken > De restvraag naar warmte wordt duurzaam opgewekt, d.m.v. een klimaatgevel en asfaltwarmtecollectoren op het nieuwe Zuidplein. De resterende energievraag wordt duurzaam opgewekt op een hoger schaalniveau
Door de ruimtelijke toevoeging van een entree en een nieuwe omhulling rond het ziekenhuis kan het huidige gesloten volume een bijdrage gaan leveren aan de publieke ruimte in Hart van Zuid, terwijl het tegelijkertijd zijn CO2 - uitstoot drastisch verminderd.
STAP 01: energievraag reduceren d.m.v. isolatie
BESTAAND + NIEUW PROGRAMMA
01
02
01 Ikazia ziekenhuis bestaand 02 Ikazia ziekenhuis uitbreiding
30.013 m2 3.000 m2
33.313 m2
totaal cluster
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 76
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 77
STAP 02: W : K balans per programma
STAP 01: energievraag reduceren d.m.v. vliesgevel + STAP 03: resterende warmtevraag duurzaam opwekken d.m.v. klimaatgevel en asvaltcollectoren
ZOMER
Energievraag totaal programma W K E
klimaatgevel
- 4.854 GJ - 7.522 GJ - 2.838 GJ
STAP 02: W : K balans per programma
WINTER
Stap 01
Stap 02
Stap 03
Energievraag reduceren d.m.v. isolatie + warmtevragend en koudevragend programma in verhouding toevoegen
W : K balans totaal cluster
Resterende warmtevraag duurzaam opwekken d.m.v. een klimaatgevel + duurzaam energie opwekken
vraag totaal cluster: W - 32.362 GJ K - 7.918 GJ E - 5.676 GJ
Warmte - Koude verhouding W : K 1:0,24
W : K (dis)balans door WKO gedekte warmtevraag
7.918 GJ
rest warmtevraag
24.443 GJ
bijdrage klimaatgevel bijdrage asvaltwarmte bijdrage warmtenet
9.990 GJ 8.113 GJ 6.340 GJ + 24.443 GJ
extra elektriciteitsvraag door gebruik klimaatgevel
999 GJ
ENERGIE bijdrage PV Energievraag totaal programma
rest elektriciteitsvraag
W - 27.508 GJ K - 395 GJ E - 2.838 GJ
vraag: W K E
0 GJ
6.675 GJ 0 GJ 0 GJ - 6.675 GJ
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 78
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 79
PROGRAMMA DDORSNEDE W W W K K K E E E 01 01 02 01 02 03 02 03 03
warmte warmte warmte koude koude koude energie energie elekriciteit ziekenhuis bestaand ziekenhuis ziekenhuis nieuw gedeelte ziekenhuis bestaand bestaand ziekenhuis nieuw gedeelte glazen vliesgevel ziekenhuis uitbreiding glazen vliesgevel klimaatgevel
03 03
01 02 01 02 0101 02 01 0201
01 01
5050
00
ENERGIE FLOW DIAGRAM W K K W EE K E 01 01 02 02 01 03 03 02 04 04 03 04
warmte warmte koude koude warmte energie energie koude elekriciteit ziekenhuis ziekenhuis bestaand bestaand ziekenhuis nieuw ziekenhuis nieuwgedeelte gedeelte ziekenhuis bestaand glazen vliesgevel glazen vliesgevel ziekenhuis uitbreiding duurzame energie duurzame energie klimaatgevel groene stroom
03 02 01 02 01 01 01 02 02
01
W W
E
03
01
E
04
04
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 81
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 82
Motorstraat cluster
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 83
STAP 01: energievraag reduceren d.m.v. isolatie + warmtevragend en koudevragend programma in verhouding toevoegen
PROGRAMMA (NIEUWBOUW)
De wens om twee nieuwe scholen te vestigen aan de herontwikkelde Motorstraat geeft de mogelijkheid hier een gebalanceerd, multifunctioneel cluster te ontwikkelen. Maar welke functies kunnen we op een duurzame manier combineren, zowel op energetisch, sociaal als economisch vlak? Een combinatie met woningen maakt het gebied sociaal geïntegreerde door een langere gebruikstijd per dag. Een combinatie met kantoren versterkt deze mix. Om tot een energiebalans te komen in dit cluster kan het beoogde nieuwe 50m ‘Hart van Zuid’- zwembad gecombineerd worden met een nieuwe schaatsbaan. De restwarmte van de schaatsbaan in combinatie met de permanente warmtevraag van het zwembad zorgen voor de mogelijkheid om tot een balans te komen in combinatie met een WKO. De resterende warmtevraag wordt d.m.v. een combinatie van zonnecollectoren en kassen opgelost waaruit warmte wordt opgevangen. Stap 00
Energiegebruik huidige functies inventariseren > Er wordt volledige nieuwbouw gepleegd, waardoor er in de beginfase de mogelijkheid bestaat een perfecte functiemix te maken. Er worden nieuwe functies toegevoegd met twee MBO-scholen als basis.
Stap 01
Reduceer de vraag > De huidige stand van techniek in energiebesparing wordt toegepast.
Stap 02
Hergebruik reststromen > Balanceren van de warmtekoudeverhouding door toevoegen van functies: 50m zwembad (altijd warmtevragend), schaatsbaan (altijd koudevragend) maar ook woningen en kantoren.
Stap 03
Duurzaam opwekken > De restvraag naar warmte kan volledig worden opgelost door het toevoegen zonnecollectoren op de daken en van een kas tussen de verschillende functies, die tevens nog een toegevoegd (productief) ruimtegebruik toelaat. De resterende energievraag wordt duurzaam opgewekt op een hoger schaalniveau.
Het cluster als geheel wordt een hoogst efficiënt complex met een dagelijks zo constant mogelijk gebruik, maar ook met een mix van levendigheid door de week en in het weekend en met een positieve uitstraling in de hele buurt.
05 01 05
02
01
05
03
01
02
01 01
05
04 03
01 01 03 01 02 03 04 05
300 woningen school ijsbaan zwembad kantoren
21.000 m2 17.000 m2 20.000 m2 7.000 m2 13.000 m2
totaal cluster
78.000 m2
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 84
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 85
STAP 02: W : K balans per programma
STAP 03: resterende warmtevraag duurzaam opwekken d.m.v. kas en zonnecollectoren + duurzaam energie opwekken
ZOMER
ZOMER
PVT
kas
Energievraag totaal programma W - 7.801 GJ K - 13.637 GJ E - 6.496 GJ
STAP 02: W : K balans per programma
WINTER
Stap 01
Stap 02
Stap 03
Energievraag reduceren d.m.v. isolatie + warmtevragend en koudevragend programma in verhouding toevoegen
W : K balans totaal cluster
Resterende warmtevraag duurzaam opwekken d.m.v. een kas en zonnecollectoren + duurzaam energie opwekken
vraag totaal cluster: W K E
Warmte - Koude verhouding W : K 1:0,8
W : K (dis)balans - 26.741 GJ - 21.106 GJ - 13.245 GJ
door WKO gedekte warmtevraag 21.106 GJ rest warmtevraag 5.635 GJ
bijdrage kas
5.635 GJ
extra elektriciteitsvraag door gebruik kas 563.409 GJ
ENERGIE bijdrage PV
1.761 GJ
rest elektriciteitsvraag Energievraag totaal programma W - 18.940 GJ K - 7.468 GJ E - 6.749 GJ
vraag: W K E
12.047 GJ 0 GJ 0 GJ - 12.047 GJ
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 86
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 87
PROGRAMMA W warmte DOORSNEDE K koude E energie W warmte K 01 koude woningen warmte E W 02 elektriciteit kantoor K koude 03 zwembad E energie 01 04 woningen ijsbaan school 02 05 01 kantoor woningen 03 02 zwembad kantoor 04 03 ijsbaan zwembad 05 04 school ijsbaan 05 school 01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
01
0
03
50
02
02
01
02
02
02 04
01
05 05 02 05 05
03 04
0
50
ENERGIE FLOW DIAGRAM
W warmte K koude E elektriciteit
W warmte K koude E energie 01 W 02 K 03 E 04
woningen warmte asvalt koude zwembad energie ijsbaan
01 02 03 04
woningen asvalt zwembad ijsbaan
01 02 03 04
02
02 01
02 01
01 02
02
woningen asvalt zwembad ijsbaan
02
W
E 01
W
E01
W
E01
W
E
W
E
W
E W
E
03 04
E
K
W
E
03 04
E
K
W
K
W
K
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 89
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 90
Ahoy cluster
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 91
STAP 00: reductiepotentieel Ahoy
Hoe kan dit bijzondere complex, dat niet alleen lokale, maar ook (inter)nationale uitstraling heeft, zijn CO2 - uitstoot verminderen en een bijdrage leveren aan de verbetering van ‘Hart van Zuid’? Nu worden hier vooral grootschalige, kortstondige evenementen gehouden. Deze ‘leisure’-functie kan worden versterkt door het toevoegen van functies als een musicaltheater, een hotel maar ook een evenemententerrein en een kinderpretpark op een duurzame manier. Het beoogde volledig CO2 - neutrale recreatie complex wordt werkelijkheid. Stap 00
Inventarisatie van het huidige energieverbruik > Er wordt vooral voor korte periodes veel energie gebruikt. Bv. opwarmen voor evenement, koelen nadat bezoekers gearriveerd zijn.
Stap 01
Reduceer de vraag > Door het toevoegen van groene daken en een klimaatkas wordt de CO2 - productie gereduceerd.
Stap 02
Hergebruik reststromen > Er wordt een theater, hotel, pretpark, evenemententerrein en parkeren toegevoegd. Hier is echter geen 1:1 verhouding tussen warmte- en koudevraag te verkrijgen, we moeten dus meer energie duurzaam gaan opwekken.
Stap 03
Duurzaam opwekken > De restvraag naar warmte en elektriciteit kunnen we duurzaam opwekken, d.m.v. een combinatie van middelen: een bio-WKK die werkt op afvalwater van het hotel, een kas, asfaltwarmte van het evenemententerrein, PVT-panelen op de hallen en windmolens op de hoge hoteltoren kunnen samen volledig voldoen aan de warmte en elektriciteitsdraad van het complex.
STAP 01: energievraag reduceren d.m.v. isolatie + warmtevragend en koudevragend programma in verhouding toevoegen
BESTAAND + NIEUW PROGRAMMA
03
01
02
02 02
02 01 Ahoy bestaand 02 Ahoy nieuw 03 hotel
totaal cluster
83.289 m2 22.000 m2 15.000 m2 120.289 m2
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 92
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 93
STAP 02: W : K balans per programma
STAP 03: resterende warmtevraag duurzaam opwekken d.m.v. kas en PV + duurzaam energie opwekken
ZOMER
ZOMER
Energievraag totaal programma
PV
W - 2.009 GJ K - 15.891 GJ E - 5.456 GJ
kas
STAP 02: W : K balans per programma
WINTER
Energievraag totaal programma W K E
- 18.083 GJ - 942 GJ - 5.456 GJ
Stap 01
Stap 02
Stap 03
Eenergievraag reduceren d.m.v. isolatie + warmtevragend en koudevragend programma in verhouding toevoegen
W : K balans totaal cluster
Resterende warmte vraag duurzaam opwekken d.m.v. een kas + duurzaam energie opwekken
Warmte - Koude verhouding W : K !:0,8
vraag totaal cluster:
door KWO gedekte warmtevraag
W K E
rest warmtevraag
- 20.092 GJ - 16.834 GJ - 10.913 GJ
W : K (dis)balans 16.834 GJ 3.258 GJ
bijdrage kas
3.258 GJ
extra elektriciteitsvraag door gebruik kas 325 GJ
ENERGIE bijdrage PV
7.274 GJ
rest elektriciteitsvraag
3.964 GJ
vraag: W K E
0 GJ 0 GJ 3.964 GJ
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 94
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 95
DOORSNEDE WPROGRAMMA warmte K koude E energie W warmte K koude 01 parkeren WE warmte elektriciteit 02 Ahoy bestaand K koude 03 theater E01 energie parkeren 04 hotel 02 Ahoy bestaand 05 kas 0103 parkeren theater 06 plopsaland 0204 Ahoy hotelbestaand 07 bio WKK 0305 theater kas 0406 hotel plopsaland 0507 kas bio-WKK 06 plopsaland 07 bio WKK 02
02
04
04
02
02
02
03
05
50
0
02
02
02
02
02
03
05
07
06
01 50
0
W warmte K ENERGIE koude FLOW DIAGRAM E energie 01 W 02 K 03 E 04 05 01 06 02 07 03 08 04 05 06 07 08
07
06
01
W warmte K koude E elektriciteit
PV cellen warmte Ahoy bestaand koude hotel energie theater kas PV cellen plopsaland Ahoy bestaand biologisch afval (algen) hotel bio WKK theater kas plopsaland biologisch afval (algen) bio WKK
01 02 03 04 05 06 07 08
03
03
01 04
02
05
07
08
07
08
06 01
W
K
E
04
02
05 06
W
K
E
PV cellen Ahoy bestaand hotel theater kas plopsaland biologisch afval (algen) bio-WKK
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 97
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 98
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 99
Zuidplein Deze clusters vormen gezamenlijk de basis van de duurzame, economische herontwikkeling van het Hart van Zuid. Maar hoe kunnen zij gezamenlijk, naast aan een beter klimaat, tevens bijdragen aan een beter leefklimaat tussen de clusters? Een belangrijke ingreep zal het verdiepen van de Strevelsweg zijn, waardoor een daadwerkelijk ‘Zuidplein’ kan ontstaan. Dit plein kan als eerste stap sterk verbeterd worden door alleen voetgangers en fietsers voorrang te geven. Ten tweede heeft dit plein duidelijk gevels nodig om een plein te zijn, aan de zijde van het winkelcentrum worden winkels rond het bestaande volume geplaatst, die entrees op maaiveld, aan de gevel hebben. De parkeerinrit wordt verplaatst naar de zuidzijde. Het Ikazia-ziekenhuis krijgt een tweede levendige schil naar het plein toe. Ten derde zal het doortrekken van het Zuiderpark in het plein het karakter van het gebied vergroenen. Op dit plein worden paviljoens geplaatst die tevens de uitlaatgassen uit de Strevelstunnel absorberen en daarmee een combinatie van duurzaamheid, infrastructuur en publieke ruimte tonen. Een duurzaam en groen Zuidplein aan het Zuiderpark: een nieuw Hart van Zuid!
PLAN HART VAN ZUID
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 101
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 103
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 105
CONCLUSIESEN EN CONCLUSIES AANBEVELINGEN AANBEVELINGEN Nico Tillie Andy van den Dobbelsteen Duzan Doepel
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 108
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 109
Conclusies en aanbevelingen Het algemene doel bij deze studie was te onderzoeken of CO2 - neutraliteit kan worden bereikt voor een bestaand deel van de stad, ingestoken vanuit de stedenbouw en het ruimtelijke ontwerpproces. Om tot een hanteerbare methodiek te komen was reductie van energiegebruik of CO2 - uitstoot het leidend principe. Daarnaast is bij de uitwerking van REAP zo realistisch mogelijk omgegaan met principes op economisch, sociaal, politiek en organisatorisch vlak. Toch zijn er natuurlijk altijd kanttekeningen te plaatsen. Andere architectonische expressies REAP is uitgewerkt en verbeeld in gebieden en (bestaande en aangepaste of nieuwe) gebouwen met een bepaalde expressie. Het REAP-principe is echter architectuuronafhankelijk en laat verschillende oplossingsvormen – en daarmee architecturale uitingen – mogelijk. Energietechnieken Uit de inventarisatie van energieopwekking op stedelijke schaal blijkt dat het potentieel van bepaalde technieken gunstiger is dan dat van andere. Dat hoeft echter niet te betekenen dat de minder gunstig naar voren komende technieken niet nuttig zijn bij de ontwikkeling van individuele gebouwen. Zo lijkt windenergie in stedelijk gebied geen rol van betekenis te kunnen spelen, maar is een effectieve combinatie te maken van hoogbouw en windturbines. Dit is in deze studie echter niet uitgewerkt. Financieel-economische en organisatorische aspecten De ontwerpen die gemaakt zijn voor de periode 2020, zijn gebaseerd op huidige (betaalbare) technologieën. Wij zijn niet verder ingegaan op financieeleconomische en organisatorische zaken maar zijn wel op een aantal aanbevelingen uitgekomen zoals: • Ontwikkel een gezamenlijke duurzaamheidambitie voor een gebied en instrumenten zoals een duurzaamheidindex • Probeer partijen te prikkelen met voordelen als aftrekposten om dit te waarborgen. • Hou rekening met de factor tijd. De beste (financiële) oplossing voor een bepaalde situatie verandert in tijd. • Ontwikkel nieuwe structuren zodat partijen energieleveranties met elkaar kunnen afstemmen. • Ontwikkel nieuwe instrumenten om leverantie van energie te waarborgen. Ideale oplossingen versus de factor tijd De zoektocht naar de juiste oplossing op de juiste plek is afhankelijk van stuurfactoren – geld, technologie, organisatie, informatie – die in de tijd veranderen en die dus in de nabije toekomst tot een andere oplossing kunnen leiden dan degene die in deze studie zijn voorgesteld. De laatste tijd is weer duidelijk geworden dat de keuzen in projecten vooral worden bepaald door economische overwegingen, in samenhang met beschikbare
energietechnieken. Dit is financieel gezien afhankelijk van energieprijzen, beschikbaarheid van geld en eventuele subsidies. Dit onderstreept alleen maar dat ideale oplossingen niet bestaan, of hoogstens tijdelijk; de beste combinatie van maatregelen zal steeds weer anders zijn. Desalniettemin is het nodig meer inzicht en informatie te krijgen in de principes die op dit vlak spelen. Bij de oplossingen van duurzame energieopwekking, en vooral het opschalen daarvan, is het noodzakelijk deze in de eigen situatie te relateren de eerder genoemde veranderende aspecten zoals tijd en geld. Voor iedere stap in de REAP is het nuttig de financiële en organisatorische aspecten te kennen, om zo tot een goede afweging te komen. CO2-neutrale stedenbouw is mogelijk! Na toepassing van de REAP op Hart van Zuid tonen berekeningen aan dat CO2 - neutrale stedenbouw voor de gebouwde omgeving in bestaande stedelijke gebieden mogelijk is. Daarom willen wij, de auteurs, de lezer prikkelen om steeds na te gaan waar op een klein schaalniveau mogelijkheden liggen om energie uit te wisselen, om daarmee op groot schaalniveau een gigantisch effect te hebben.
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 110
REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning – 111
Colofon REAP Rotterdamse EnergieAanpak en -Planning
PROJECTGROEP HART VAN ZUID
Op naar CO2 - neutrale stedenbouw
Nico Tillie, projectleider CO2 - Pilots duurzame stad, dS+V, Gemeente Rotterdam Andy van den Dobbelsteen, Climate Design & Sustainability, Faculteit Bouwkunde, TU Delft
AUTEURS
Duzan Doepel, architect, DSA
Nico Tillie, projectleider CO2 - Pilot REAP duurzame stad, dS+V, Gemeente Rotterdam
Marc Joubert, architect, JA
Andy van den Dobbelsteen, Climate Design & Sustainability, Faculteit Bouwkunde, TU Delft
Wim de Jager, teamleider duurzaamheid Gemeentewerken, Gemeente Rotterdam
Duzan Doepel, architect, DSA
Roland van Rooyen, adviseur energie Gemeentewerken, Gemeente Rotterdam
Wim de Jager, teamleider duurzaamheid Gemeentewerken, Gemeente Rotterdam Marc Joubert, architect, JA
DEELNEMERS WORKSHOPS
Dave Mayenburg, adviseur energie Gemeentewerken, Gemeente Rotterdam
Andy van den Dobbelsteen, TU Delft
De auteurs hebben allemaal een integrale rol gespeeld bij het ontwikkelen van de inhoud
Duzan Doepel, DSA
van deze publicatie.
Marc Joubert, JA Roos Limburg, JA
TEKST
Wouter Verhoeven, Rotterdam Climate Initiative
Redactie Andy van den Dobbelsteen, Duzan Doepel, Nico Tillie
Mariette Bilius, DCMR
Vertaling Rachael Fox
Christian de Laat, DCMR Nico Tillie, dS+V, Gemeente Rotterdam
OPMAAK EN DRUK
Marije ten Kate dS+V, Gemeente Rotterdam
Ontwerp Studio Minke Themans
Iris Dudok, dS+V, Gemeente Rotterdam
Ontwerp generieken scenario’s en toepassing Hart van Zuid DSA: Duzan Doepel, Eline Strijkers met Chantal Vos;
Karin Noordanus, dS+V, Gemeente Rotterdam
JA: Marc Joubert met Roos Limburg
Rachna Deenstra, dS+V, Gemeente Rotterdam
Adviseur Pieter Kers, Duurzaamuitgeven.nl, het vlakke land, Rotterdam
Klaartje van Etten, dS+V, Gemeente Rotterdam
Uitgever Rotterdam Climate Initiative
Aida Bubic, dS+V, Gemeente Rotterdam
Omslagfoto Maarten Laupman
Machiel Bakx, dS+V, Gemeente Rotterdam / APPM
Druk Ecodrukkers, Nieuwkoop
Angelique Nossent, dS+V, Gemeente Rotterdam Anoek van den Broek, dS+V, Gemeente Rotterdam
OPDRACHTGEVER
Erik Prins, dS+V, Gemeente Rotterdam
Hendrik-Jan Bosch, Beleidscoördinator Sustainable City, Rotterdam Climate Initiative
Wim de Jager, Gemeentewerken, Gemeente Rotterdam
Fred Akerboom, Projectmanager, Rotterdam Climate Initiative
Roland van Rooyen, Gemeentwerken, Gemeente Rotterdam
www.rotterdamclimateinitiative.nl
Leo van de Wal, Gemeentewerken, Gemeente Rotterdam Jos Streng, Gemeentewerken, Gemeente Rotterdam
OPLAGE 350
ISBN 978-94-90169-01-5
Patricia Timmerman, Gemeentewerken, Gemeente Rotterdam Esther Ruijgvoorn, OBR, Gemeente Rotterdam
© Projectgroep Hart van Zuid en Rotterdam Climate Initiative, Rotterdam, april 2009 KLANKBORDGROEP REAP-METHODIEK De auteurs hebben er alles aangedaan om de rechten van de foto’s te achterhalen.
Hendrik-Jan Bosch, Wouter Verhoeven (Rotterdam Climate Initiative), Kees Hogervorst, Hans Bosch,
Bij vragen kunt u contact opnemen.
Anoek van den Broek, Jesper van Loon (dS+V), Dave Mayenburg (Gemeentewerken).
CONTACTPERSOON
“Bij de productie van dit boek is het uiterste gedaan om duurzaam met milieu en natuurlijke bronnen om te
Nico Tillie, dS+V, Gemeente Rotterdam
gaan. Hierbij is gelet op minimalisatie van materiaal, afval en transport en gebruik van milieuvriendelijke
Galvanistraat 15
(energiezuinig geproduceerde en biologisch afbreekbare) materialen. Het drukwerk is geheel chemicaliënvrij
3029 AD, Rotterdam
gemaakt. Binnenwerk en omslag zijn gedrukt op papier met het fsc-keurmerk – daarbij is het zeker dat het
t + 31 (0)10 4895099
hout, de belangrijkste grondstof voor dit boek, afkomstig is uit speciaal daarvoor aangelegde bossen.
m + 31 (0) 653968511
Tenslotte is gewerkt met producenten die controleerbaar milieubewust werken. Kijk voor meer informatie op
e
[email protected]
www.duurzaamuitgeven.nl.”