Rigoureus WP 4. Renovatieconcepten voor 75% energiebesparing. SenterNovem oktober 2009 eindrapportage

Rigoureus WP 4 Renovatieconcepten voor 75% energiebesparing

SenterNovem oktober 2009 eindrapportage

Rigoureus WP 4

EOS : UEOSS0671332 SenterNovem oktober 2009 eindrapportage

INHOUD

BLAD

1

LEESWIJZER

3

2 2.1 2.2

ENERGIEBESPARING VAN DE CONCEPTEN De rekentool De concepten

5 5 6

3 3.1 3.2

CONCEPT VERENIGING EIGEN HUIS (VEH) Inleiding Uitwerking

8 8 9

3.2.1

Vraagbeperking

9

3.2.2

Duurzame Energie

9

3.2.3

Efficiënt gebruik eindige energiebronnen.

9

3.3 3.4 3.5

Energieberekening Voor en nadelen van keuzes Grootste knelpunt (uitdaging)

10 10 10

4 4.1 4.2

CONCEPT SCHADUWDAK Inleiding Uitwerking

12 12 12

4.2.1

Vraagbeperking

13

4.2.2

Duurzame Energie

13

4.2.3


13

4.3 4.4 4.5


13 14 14

5 5.1 5.2

CONCEPT KOPLOPERS Inleiding Uitwerking

16 16 17

5.2.1

Vraagbeperking

17

5.2.2

Duurzame Energie

17

5.2.3


18

5.3 5.4 5.5


18 18 19

6 6.1 6.2

CONCEPT CORPORATIE AMBACHTELIJK Inleiding Uitwerking

20 20 20

6.2.1

Vraagbeperking

21

6.2.2

Duurzame Energie

21

6.2.3


21

6.3 6.4 6.5


21 22 22

7 7.1

CONCEPT CORPORATIE PREFAB Inleiding

24 24

SenterNovem/Rigoureus WP 4 Rapportage concepten

oktober 2009 -1-

7.2

Uitwerking

24

7.2.1

Vraagbeperking

25

7.2.2

Duurzame Energie

25

7.2.3


25

7.3 7.4 7.5


25 26 27

8

CONCLUSIES

28

9

GEWENSTE TECHNISCHE ONTWIKKELINGEN

30

10

GEWENSTE NIET-TECHNISCHE ONTWIKKELINGEN

32

BIJLAGE 1

PARAMETERS BASISBOUWSTENEN

34

BIJLAGE 2

DOELSTELLING RIGOUREUS

35

BIJLAGE 3

AANNAMES EN RESULTATEN VAN DE BOUWSTENEN

36


oktober 2009 -2-

1

LEESWIJZER

Doelstelling van Rigoureus is om tot werkwijzen te komen om 75% energiebesparing bij naoorlogse rijtjeswoningen te bereiken, voor het gebouw en gebruiksgebonden energieverbruik. Deze doelstelling is nader onderbouwd in bijlage 2. In het kader van het project Rigoureus wordt in werkpakket 4: “Renovatieconcepten” de ontwikkeling van renovatieconcepten ter hand genomen. Deze renovatieconcepten worden opgebouwd uit een aantal energiebesparende modules, ‘bouwstenen’ genoemd, die in elkaar grijpen en elkaar versterken. Dit is in drie publicaties opgesplitst. , waarbij de derde publicatie “Rigoureus WP 4 Renovatieconcepten voor 75% energiebesparing” de meest toegankelijke is. Rapportage 1: 0-maatregelen en basisbouwstenen In deze rapportage wordt de basis gelegd voor de concepten. Als eerste is de uitgangssituatie beschreven van de energievraag van een dergelijke woning. Dit is nodig om een goed gedefinieerd startpunt vast te stellen. Vervolgens is een inventarisatie van mogelijke maatregelen gemaakt, mede op basis van de resultaten van werkpakket 1: Verkenning nationale en internationale ontwikkelingen. De maatregelen z i j n vervolgens gewaardeerd en al dan niet bruikbaar bevonden. Gezamenlijk vormen zij een ‘gereedschapskist’ waarmee vervolgens een aantal basisbouwstenen, bouwstenen en concepten (zie hieronder) wordt samengesteld. Beperking van de ruimteverwarming zal nodig zijn in alle scenario’s om tot 75% reductie te komen. Daarom is een aantal maatregelen om dit te bereiken als zogenaamde ‘basisbouwsteen’ vorm gegeven. Er z i j n drie basisbouwstenen samengesteld, elk met een eigen ambitieniveau op het gebied van ruimteverwarming, genaamd de ‘advanced’, de ‘medium’ en de ‘light’ variant. De reden om drie varianten te presenteren is dat toepassing van de energetische meest ambitieuze variant (‘advanced’) niet altijd mogelijk of wenselijk is. Rapportage 2: Bouwstenen voor energiebesparing In deze tweede rapportage worden verdere mogelijkheden onderzocht om energie te besparen en of duurzaam of efficiënt in te vullen. Deze zijn ook weer als (energiebesparende) bouwstenen vorm gegeven, waarbij de volgende aan bod zijn gekomen:    

Bouwsteen zonering Bouwsteen exergie Bouwsteen vraag aanbod afstemming Bouwsteen vermindering elektriciteitsverbruik

Rapportage 3: Renovatieconcepten voor 75% energiebesparing Zoals hierboven opgemerkt laten deze bouwstenen zich vervolgens combineren met elkaar en met één van de drie varianten van de basisbouwsteen tot energiebesparende concepten. Elk van die concepten heeft de beloofde energetische ambitie van 75% reductie van het totale energiegebruik. Mede op basis van de resultaten van werkpakket 2: Renovatieproces en werkpakket 3: Beslissingsondersteuningsmodellen is een aantal mogelijke concepten opgesteld, die in deze rapportage worden besproken. Een MS Excel-tool is ontwikkeld om de prestaties van de concepten inzichtelijk te maken.


oktober 2009 -3-

Alle genoemde bouwstenen en opties daarin komen in de voorgespelde concepten aan bod, zodat de uithoeken van het spectrum worden verkend. Het is echter duidelijk dat er veel meer combinaties mogelijk zijn en voor bepaalde toepassingen wellicht ook zinvoller zijn dan de hier besproken combinaties. De lezer wordt nadrukkelijk uitgenodigd om met behulp van de ontwikkelde MS Excel-tool zijn eigen concept op te stellen. Om de rapportages zo compact mogelijk te maken zijn beschrijvingen van de referentiewoning, doelstelling, uitgangssituatie, etc. eenmalig in rapportage 1: 0-maatregelen en basisbouwstenen besproken. De volgende 5 concepten zijn in deze rapportage uitgewerkt:  Concept Vereniging Eigen Huis (VEH).  Concept Schaduwdak.  Concept Koplopers.  Concept Corporatie prefab.  Concept Corporatie ambachtelijk.


oktober 2009 -4-

2

ENERGIEBESPARING VAN DE CONCEPTEN

Een concept is meer dan een verzameling technische maatregelen. Ook niet-technische aspecten en procesmatige aspecten spelen hierin een rol. Echter, alle concepten dienen een cijfermatige onderbouwing te hebben van de beoogde energiebesparing, te weten een reductie van 75% van het totale (primaire) energiegebruik. Voor die cijfermatige onderbouwing is een Excel-tool opgesteld, waarmee de kennis, die in het Rigoureus project is opgebouwd, praktisch toepasbaar wordt gemaakt. De resultaten van de berekeningen aan de afzonderlijke bouwstenen, die in de Rapportage 2: Bouwstenen voor energiebesparing uitgebreid zijn besproken, worden in deze rekentool gebruikt om de energiebesparing van combinaties van bouwstenen te berekenen. Deze resultaten alsmede een aantal aannames zijn samengevat in Bijlage 3. Waar de combinatie van bouwstenen of onderdelen daarvan er niet in slaagt de ambitie te realiseren, wordt berekend hoeveel m 2 aan PV-panelen nodig zou zijn om voldoende duurzame elektriciteit op te wekken om het totale (netto) energiegebruik met 75% te reduceren. In dit hoofdstuk wordt eerst kort ingegaan op de voor dit onderzoek ontwikkelde rekentool. Daarna wordt een overzicht gegeven van de kenmerken van de doorgerekende concepten. Deze concepten worden in de hoofdstukken 3 tot en met 6.1 vervolgens uitgebreid toegelicht.

2.1

DE REKENTOOL

Om de energiebesparing van de concepten te bepalen, is een MS Excel-tool ontwikkeld. Elk concept is opgebouwd uit een basisbouwsteen in één van de drie varianten: ‘advanced’, ‘medium’ of ‘light’, aangevuld met (delen van) andere bouwstenen. Maatregelen vallend onder één van de bouwstenen kunnen worden ingezet door ‘j’ of ‘n’ (ja/nee) in te vullen in de betreffende cel van de rekentool, zoals geïllustreerd in Tabel 1. Waar de combinatie van bouwstenen of onderdelen daarvan er niet in slaagt de ambitie te realiseren, wordt berekend hoeveel m 2 aan PV-panelen nodig zou zijn om voldoende duurzame elektriciteit op te wekken om het totale (netto) energiegebruik met 75% te reduceren. De besparing bij een combinatie van maatregelen zal door onderlinge interactie van de maatregelen anders (doorgaans: lager) zijn dan de som van de besparingen door de afzonderlijke maatregelen. De belangrijkste interacties worden hieronder kort besproken. Alle combinaties van (de varianten van) de basisbouwsteen en de bouwsteen ‘zonering’ zijn apart berekend. De besparing op ruimteverwarming door een lager temperatuurregime op de slaapkamers zal namelijk afhangen van de isolatiegraad van de woning. De inzet van een (grote) zonnecollector heeft vooral effect op de energievraag voor warm tapwater en in mindere mate de elektriciteitsvraag (door hot fill) en de ruimteverwarmingvraag. De bouwsteen elektriciteitsbesparing betreft noch de ruimteverwarmingvraag noch die voor warm tapwater. Ook koken is een aparte post, waar enkel door de maatregel ‘bewustwording bewoners’ op wordt ingegrepen. Hier zijn dus weinig interactie effecten te verwachten.


oktober 2009 -5-

De besparing op warm tapwaterbereiding door inzet van een douche-warmtewisselaar wordt berekend op het resterende warm tapwaterverbruik, dus na aftrek van de opbrengst van de zonnecollector. Verdergaande besparing door inzet van een HR-ketel, warmtepomp of micro-wkk – ten opzicht van de bestaande VR-ketel - wordt berekend na aftrek van de eerdere besparingen door zonneboiler en douchewtw. Het zelfde geldt voor ruimteverwarming. De besparing door inzet van een HR-ketel, warmtepomp of microwkk wordt berekend na aftrek van de eerdere besparingen door de combinatie basisbouwsteen/zonering. Elektriciteitsbesparing door bewustwording van bewoners (10%) heeft betrekking op het resterende elektraverbruik na eventuele toepassing van A label apparatuur en stand-by killers. Om de rekentool simpel te houden, is een aantal interacties tussen de maatregelen niet meegenomen. De belangrijkste is dat bij toepassing van hot fill, de besparing op elektriciteit door gebruik van A label vaatwasser en wasmachine en door bewustwording van bewoners lager uitvalt. De rekentool overwaardeert bij die combinatie van maatregelen de besparing. Omdat niet alle interacties zijn meegenomen, moet het resultaat niet als absoluut worden beschouwd. Het doel van de rekentool is namelijk om snel inzicht te verkrijgen in welke combinaties in de buurt van de geambieerde energiebesparing komen en welke niet. Daarbij zijn de onzekerheden ten aanzien van in de praktijk te realiseren waarden voor bijvoorbeeld luchtdichtheid of rendementen dusdanig groot dat het weinig zin heeft een gecompliceerde rekentool te maken, waarbij de complexiteit een niet te rechtvaardigen nauwkeurigheid suggereert.

2.2

DE CONCEPTEN

Door te kunnen variëren met mogelijke bouwstenen en elementen daaruit is het mogelijk zeer uiteenlopende concepten samen te stellen voor het renoveren van rijtjeswoningen. Iedere denkbare maatregel heeft daarbij voor- en nadelen. Iedere situatie is ook anders en zal dus specifieke maatregelen vereisen. Waarom wordt voor een bepaalde combinatie van maatregelen gekozen? Hierbij spelen allerlei overwegingen een rol die corporaties en eigenaar-bewoners maken wanneer zij op het punt staan hun woningen te renoveren. Deze overwegingen zijn in de werkpakketten 2 en 3 onderzocht en de resultaten van dat onderzoek vormen de argumentering voor de voorgestelde concepten. Tevens wordt met de hier gepresenteerde concepten, samengevat in Tabel 1, geprobeerd de breedte van de mogelijkheden inzichtelijk te maken.


oktober 2009 -6-

Tabel 1 Concepten met daarin combinaties van bouwstenen. Onderaan een indicatie van de 2 gerealiseerde besparing (in %) en een schatting van hoeveel m PV panelen nodig zijn om (netto) 75% te besparen.

concept: basisbouwsteen zonering + interne isolatie 2 3 m zonnecoll+150 l of: 8 m2 zonnecoll+600 l exergie: wtw douche exergie: wtw tapw (wtw2) HR-ketel of: exergie: warmtepomp of: -wkk (HRE) koken: bewustwording bewoners elektr: standby elektr: A-label elektr: elektr->hand elektr: bewustwording bewoners totaal besparingen (%) m2 PV voor bereiken 75%

VEH concept light n n j n j n n j n n j j n n 59% 14

Schaduw- Koplopers dak concept medium j j n n j j n j n n j j j j 75% 0

advanced n n n j n n n j n j j j n n 75% 0

Corporatie Corporatie ambacht. prefab medium n n j n j n n n j n j j n n 67% 7

advanced n n n n n n n n j j j j j j 71% 4

Trias stap1: besparen Trias stap 2: duurzaam Trias stap3: efficiënt

De concepten‘VEH’, ‘Schaduwdak’ en ‘Koplopers‘ zijn vooral bedoeld voor eigenaar bewoners, de concepten ‘Corporatie concept 1: prefab’ en ‘Corporatie concept 2: ambachtelijk’ zijn toegesneden op de wensen van woningcorporaties. De voorlaatste regel van Tabel 1 geeft de met de rekentool berekende besparing wanneer de aangevinkte maatregelen worden toegepast. Waar deze op minder dan 75% uitkomt, is toepassing van PV panelen 2 nodig om het ambitieniveau van 75% besparing te halen. De onderste regel geeft aan hoeveel m aan PV hiervoor nodig is. In bovenstaande berekening is aangenomen dat het rendement van de elektriciteitscentrales 39% is (dezelfde waarde als in de EC berekening volgens NEN 5128). De verwachting is dat door een toename van het aandeel duurzame energie het (marginale) rendement zal stijgen tot 56%. Dat verandert de relatieve waardering van verschillende componenten, zoals de prestatie van een elektrisch aangedreven warmtepomp ten opzichte van een HR-ketel. De gekozen concepten worden in de volgende hoofdstukken in detail besproken met inbegrip van de overwegingen die tot die concepten hebben geleid. Hierbij is ook gekeken naar het effect van een toename van het centralerendement van 39% naar 56%. Overigens biedt de rekentool ook hier weer de mogelijkheid om scenario’s (met andere verwachte rendementen) naar eigen inzicht op te stellen. SenterNovem/Rigoureus WP 4 Rapportage concepten

oktober 2009 -7-

3

CONCEPT VERENIGING EIGEN HUIS (VEH) 3.1 INLEIDING

De focus in dit concept ligt op eigenaar-bewoners. Deze groep geeft er duidelijk de voorkeur aan om tijdens de renovatie thuis te blijven wonen. Zij nemen liever de rommel voor lief, dan dat ze een maand hun huis uit moeten. Dat betekent dat een goede implementatie van het voorgestelde renovatieconcept vraagt om een oplossing (infrastructuur, contact, toezicht op werkzaamheden) voor de overlast die werkzaamheden met zich meebrengen of om een andersoortige oplossing indien de werkzaamheden vergen dat men toch een tijd uit huis moet. Men gaat over tot aanpak van de woning wanneer daar een duidelijke urgentie voor is en laat in de aanpak ervaringen van derden zwaar meewegen. Qua ingrepen wordt de schilaanpak ‘beperkt’ tot een lichte variant. Hiermee wordt de ingreep minder exotisch en goed toegankelijk voor de meeste aannemers en eigenaar-bewoners. Daarnaast wordt zonering geen aantrekkelijke optie gevonden. Woningvergroting als meerwerk kan voor veel mensen het draagvlak voor een renovatieconcept vergroten. Ook wordt opname van witgoed met A++-label als standaardelement in renovatieconcepten gewaardeerd. In het gedrag wil deze bewoner niet verder gaan dan het elimineren van het stand-by verbruik en het toepassen van A-label apparatuur. Wel wordt een deel van de energie voor het verwarmen van tapwater geleverd door een zonneboiler. Zonder verdere aanvullende energieopwekking wordt met dit concept een energiereductie van 60% gerealiseerd. Er is daarom nog 14 m 2 PV nodig om de beoogde reductie van 75% te realiseren. Concepten hebben bij voorkeur een faseerde aanpak, wat inhoudt dat een bouwdeel wordt aangepakt wanneer er door de bewoner vraag naar is (urgentie). Er zal wel een totaal concept vooraf gekozen moeten worden, om de eindkwaliteit (75% besparing) te waarborgen.


oktober 2009 -8-

Figuur 1: Illustratie van het concept ‘VEH’, met warmtepomp en spouwisolatie.

3.2 UITWERKING De maatregelen worden besproken in de volgorde van de ‘Trias Energetica’, te weten: vraagbeperking, inzet van duurzame energie en efficiënt gebruik van fossiele energie. 3.2.1

Vraagbeperking

Vraagbeperking wordt in dit concept op twee manieren gerealiseerd: door reductie van de ruimteverwarming volgens de ‘light’ bouwsteen, toepassing van een douche warmtewisselaar en door aanschaf van stand-by killers en A++ label witgoed. Uit o.m. de enquête onder VEH leden kwam immers naar voren dat eigenaar-bewoners de voorkeur geven aan technologische oplossingen boven aanpassing van hun gedrag. Toepassing van de ‘light’ basisbouwsteen houdt in: matige isolatie van de dichte delen van de gebouwschil door spouwisolatie. Meer bijzonderheden over isolatiewaarden etc. van de light variant zijn te vinden in bijlage 1. 3.2.2

Duurzame Energie 2

In het VEH concept worden 2 vormen van duurzame energie ingezet: een kleine zonnecollector (3 m ) 2 voor warm tapwaterbereiding en 14 m PV cellen voor lokale elektriciteitsopwekking. 3.2.3


Toepassing van een warmtepomp is een vereiste om de doelstelling te halen. Dat houdt ook in het gebruik van LTV (Laag Temperatuur Verwarming) in de vorm van vloerverwarming of vergrote radiatoren. Het rendement van een warmtepomp wordt uitgedrukt in de SPF (Seasonal Performance Factor), een seizoengemiddelde verhouding van geleverde warmte en alle daarvoor benodigde elektriciteit. Doorgaans


oktober 2009 -9-

is de SPF voor productie van warm tapwater lager dan die voor ruimteverwarming vanwege de hogere temperatuur van tapwater (60°C) vergeleken met ruimteverwarming (40°C). Indien er over 10 jaar warmtepompen beschikbaar komen met een SPF van 5 en 6 voor tapwater en ruimteverwarming in plaats van de huidige 3,1 en 3,7 zou dat zeer welkom zijn. Tapwater wordt dan zo efficiënt geproduceerd dat de douche wtw kan komen te vervallen om een gelijke energiebesparing op tapwater te bereiken.

3.3 ENERGIEBEREKENING De lijst met maatregelen en een grafische weergave van de het energiegebruik, vóór en na renovatie zijn in Figuur 2 weergegeven.

elektra

toegepast light

concept VEH 100%

nee nee

75%

ja nee ja nee nee ja nee nee ja ja nee nee 59% 14

energieverbruik

ruimteverwarming

maatregel beperking ruimteverwarming zonering zonering en interne isolatie 3m² zonnecollector + 150 l vat 8m² zonnecollector + 600 l vat WTW douche WTW warm tapw (wtw2) HR ketel warmtepomp micro WKK koken: bewustwording standby elimineren A-label apparatuur reductie elektrische apparaten bewustwording BESPARING PV benodigd voor 75%

50%

25%

0%

-25% voor renov

PV elektr, gebouw tapwater

VEH

elektr gebruiker koken ruimteverw

Figuur 2 Maatregelen in het concept ‘VEH’ en het resultaat van de berekening met de rekentool.

3.4 VOOR EN NADELEN VAN KEUZES Het voordeel van deze keuzes is dat bij de isolatie van de gebouwschil met RC-waarden van 1,5 á 2 2,5 m K/W niet tot het uiterste hoeft te worden gegaan. Dat maakt renovatie een stuk minder exotisch en ook toegankelijker voor de meeste aannemers en eigenaren van woningen, maar ook voor corporaties. Bijbehorend nadeel is dat een aanzienlijk oppervlak aan PV-panelen nodig is om het energetische doel te halen.

3.5 GROOTSTE KNELPUNT (UITDAGING) Grootste knelpunt in dit concept is de benodigde 14 m2 aan PV panelen. Uit de rapportage van WP2 en WP3 kwam al naar voren dat financiering van renovatie in het algemeen en van energiebesparende maatregelen in het bijzonder een knelpunt vormt. Een aanzienlijk oppervlak aan PV panelen, wat de consequentie is van het niet ambitieuzer aanpakken van onder meer de gebouwschil, maakt het knelpunt van financiering nog urgenter. Beschikbaarheid over 10 jaar van betaalbare PV panelen zou dit knelpunt grotendeels kunnen oplossen, mogelijk in de vorm van BIPV (Building Integrated Photo Voltaics). Door de


oktober 2009 - 10 -

combinatie van functies die het PV vervult, die van duurzame energieopwekker en van bescherming tegen weersinvloeden, kunnen kosten worden bespaard. Indien in 2020 het rendement van elektriciteitscentrales is verbeterd van de aangenomen huidige 39% 2 naar 56%, is nog maar 9 m aan PV panelen (met dezelfde opbrengst) nodig om het doel te halen. Dat komt doordat zowel het huishoudelijk elektriciteitsgebruik als de inzet van de warmtepomp minder fossiele brandstoffen kosten. Het concept is in die zin dan ook robuust, dat wil zeggen nog steeds goed toepasbaar in 2020.


oktober 2009 - 11 -

4

CONCEPT SCHADUWDAK 4.1 INLEIDING

In het ‘VEH’-concept uit het vorige hoofdstuk waren een zonnecollector voor warm tapwaterbereiding en 2 14 m PV-panelen nodig voor het behalen van de energetische doelstelling. Voor toepassing van beiden is een niet- beschaduwd dak met juiste oriëntatie nodig. In de praktijk zal dat echter niet altijd mogelijk zijn. Daarom is het uitgangspunt voor het concept ‘Schaduwdak’ de renovatie van woningen waarbij het niet mogelijk is om duurzame energie te oogsten met PV-panelen of zonnecollectoren. Uit het vignetten onderzoek onder eigenaar bewoners kwam uit de aangeboden alternatieven een tweetal concepten als meest aantrekkelijke naar voren. Naast het al besproken ‘VEH’-concept was dit een concept met als belangrijkste kenmerken een warmtepomp en aanpassing van bewonersgedrag. Het schaduwdak concept omvat beide soorten maatregelen. Het blijkt dat het behalen van de doelstelling mogelijk is, maar dat er bij het benutten van het besparingspotentieel door de installatie en bewustwording van bewoners tot het uiterste gegaan zal moeten worden. Het principe van het concept is geïllustreerd in Figuur 3.

Figuur 3 Illustratie van het concept ‘Schaduwdak’, met zonering en ‘medium’ schilisolatie.

4.2 UITWERKING De maatregelen worden besproken in de volgorde van de ‘Trias Energetica’, te weten: vraagbeperking, inzet van duurzame energie en efficiënt gebruik van fossiele energie.


oktober 2009 - 12 -

4.2.1

Vraagbeperking

Vraagbeperking wordt in dit concept op twee manieren gerealiseerd: door reductie van de ruimteverwarming volgens de ‘medium’ bouwsteen, toepassing van warmtewisselaars op het douche water en het overige warm tapwater (inclusief dat van wasmachine en vaatwasser) en door sterke aanpassing van het bewonersgedrag. Toepassing van de ‘medium’ basisbouwsteen houdt in een redelijke isolatie van de gebouwschil en toepassing van een lokale warmteterugwin unit (Climarad) in de woonkamer. Meer bijzonderheden over isolatiewaarden etc. van de medium variant zijn te vinden in bijlage 1. Ook zoneren (handhaven van een lagere temperatuur op de eerste verdieping en eventueel de zolder) draagt b i j aan de lagere ruimteverwarmingsvraag. Die laatste maatregel lijkt in tegenspraak met de wensen van bewoners. Uit het vignettenonderzoek kwam namelijk naar voren dat bewoners geen verlaging van de temperatuur in huis accepteren als hen dit wordt opgelegd, omdat ze dat zien als inleveren van comfort. Daarentegen blijkt dat bewoners uit vrije wil vaak een lagere temperatuur op de slaapkamer verkiezen, met name ’s nachts (open ramen) omdat men graag in ‘frisse lucht’ wil slapen. Zonering lijkt dus zeker geen onhaalbare maatregel, een juiste wijze van communicatie is cruciaal. Toepassing van stand-by killers en A-label apparatuur draagt bij aan een reductie van het elektriciteitsgebruik. Maar dat is niet genoeg. Er wordt daarom van de bewoner ook een aanzienlijke aanpassing van hun gedrag gevraagd. Zoveel mogelijk gebruik van handmatige apparaten in plaats van elektrische (pannen met de hand wassen, de bezem in plaats van de stofzuiger) en alertheid bij verspillingen (apparaten en licht uit indien niet nodig) zijn een vereiste om de beoogde besparing te realiseren. 4.2.2

Duurzame Energie

Het toepassen van duurzame energie in de vorm van een zonnecollector voor warm tapwaterbereiding of PV cellen voor lokale elektriciteitsopwekking blijft in dit concept achterwege. 4.2.3


Toepassing van een warmtepomp is een vereiste om de doelstelling te halen. Dat houdt ook in het gebruik van LTV (Lage Temperatuur Verwarming) in de vorm van vloerverwarming of vergrote radiatoren. Het rendement van een warmtepomp wordt uitgedrukt in de SPF (Seasonal Performance Factor), een seizoengemiddelde verhouding van geleverde warmte en de daarvoor benodigde elektriciteit. Doorgaans is de SPF voor productie van warm tapwater lager dan die voor ruimteverwarming vanwege de hogere temperatuur van tapwater (60°C) vergeleken met ruimteverwarming (40°C). Indien er over 10 jaar warmtepompen beschikbaar komen met een SPF van 5 en 6 voor tapwater en ruimteverwarming in plaats van de huidige 3,1 en 3,7 zou dat zeer welkom zijn. Uit berekeningen met de rekentool blijkt dat de gevraagde gedragsaanpassing van bewoners op het gebied van elektriciteitsvraagbeperking dan grotendeels kan komen te vervallen.



oktober 2009 - 13 -

elektra

concept Schaduwdak

toegepast medium

100%

ja ja nee nee ja nee ja nee nee ja ja ja ja 75% -

75%

energiegebruik

ruimteverwarming

maatregel beperking ruimteverwarming zonering zonering en interne isolatie 3m² zonnecollector + 150 l vat 8m² zonnecollector + 600 l vat WTW douche + overig tapwater HR ketel warmtepomp micro WKK koken: bewustwording standby elimineren A-label apparatuur reductie elektrische apparaten bewustwording BESPARING PV benodigd voor 75%

50%

25%

0%

-25% voor renov

elektr, gebouw tapwater

schaduwdak


Figuur 4 Maatregelen in het concept ‘Schaduwdak’ en het resultaat van de berekening met de rekentool.

4.4 VOOR EN NADELEN VAN KEUZES Het voordeel van deze keuze basisbouwsteen medium is dat bij de isolatie van de gebouwschil niet tot het uiterste hoeft te worden gegaan met RC-waarden van 3 á 4 m 2K/W. Dat maakt de renovatie een stuk minder exotisch en ook toegankelijker voor de meeste aannemers. Ook afwezigheid van PV-panelen en zonecollector maakt het renovatieproces makkelijker. Wel vraagt het concept een aanzienlijke inspanning van de bewoners op het gebied van energiezuinig gedrag. Het concept wordt dan ook, in eerste instantie, vooral geacht voor de ‘milieu-idealisten’ en de ‘cultural creatives’ en minder voor de ‘gewone mensen’, de grote massa.

4.5 GROOTSTE KNELPUNT (UITDAGING) Grootste knelpunt in dit concept is de benodigde aanpassing van het bewonersgedrag. Een lager temperatuurregime op de slaapkamers en zolder (zonering) is nog voorstelbaar voor de meeste bewoners, maar (deels) handmatig afwassen en vegen in plaats van stofzuigen is een stuk moeilijker. Gezien de toenemende elektrificatie van allerlei (huishoudelijke) taken en de daaruit sprekende behoefte aan comfort zijn hier grote vraagtekens bij te stellen. De te verwachten verhoging van de energiekosten kan mogelijk meer bewustzijn met zich mee brengen. Een hoger energiegebruik zal in toenemende mate in de portemonnaie wordt gevoeld. Energie besparen is dan de goedkoopste oplossing voor lagere energielasten. Verdere mogelijkheden [bouwsteen elektriciteit besparen] z i j n het geven van feedback op het elektriciteitsgebruik middels een energiedisplay in huis, gecombineerd met frequentere (maandelijkse of driemaandelijkse) afrekeningen van het energiegebruik. Op die manier wordt energiebesparing sneller beloond in de vorm van een lagere energierekening dan nu het geval is met een jaarlijkse afrekening.


oktober 2009 - 14 -

Indien in 2020 het rendement van elektriciteitscentrales is verbeterd van de aangenomen huidige 39% naar 56%, gaat de besparing van 75% naar een kleine 80%, een verbetering, die vergelijkbaar is met die in het VEH concept. Dat komt doordat zowel het huishoudelijk elektriciteitsgebruik als de inzet van de warmtepomp minder fossiele brandstoffen kosten. Het concept is in die zin dan ook, net als het VEH concept, robuust, dat wil zeggen nog steeds goed toepasbaar in 2020.


oktober 2009 - 15 -

5

CONCEPT KOPLOPERS 5.1 INLEIDING

Uitgangspunt voor dit concept is het zoeken naar een optimaal concept bezien vanuit het perspectief van mensen die beschouwd kunnen worden als milieu-idealisten of als ‘cultural creatives’. Koplopers behoren tot de hogere inkomensgroepen. Ze investeren in een duurzame woning en dat willen ze dan ook uitstralen. Ze zijn bereid hun gedrag aan te passen, maar zoeken ook naar technische oplossingen om het comfort niet te laten afnemen. Nieuwe technieken moeten zichtbaar en meetbaar zijn, zoals geïllustreerd in Figuur 5.

Figuur 5 Zichtbare toepassing van warmtepompen in Duitse huishoudens. Verder wordt veel gebruik gemaakt van metertjes om te zien wat maatregelen besparen of zelfs opleveren. Deze doelgroep zal minder belang hebben bij leningen maar zijn er als eerste b i j als er een subsidieregeling beschikbaar komt. Men is vooral gecharmeerd van technologische vernieuwingen en in dat opzicht heeft men een duidelijke voorkeur voor een warmtepomp. Voordeel van de warmtepomp, mits voorzien van bodemwarmtewisselaars, is dat er extra comfort wordt geboden door energiezuinige koeling in de zomer. Uit de vignetten methode kwam naar voren dat isolatie op ‘medium’ niveau de voorkeur kreeg boven isolatie op ‘advanced’ niveau. Echter, het verschil in waardering is beperkt en de geassocieerde energiebesparing met het ‘advanced’ niveau is zoveel groter, dat het voor deze groep mensen aantrekkelijk is. Samengevat bestaat het concept uit zeer goede schilisolatie (Passiefhuis niveau), een grote zonnecollector, warmtepomp en energiebewust koken. PV panelen voor opwekking van elektriciteit is wel iets waar men interesse in heeft, maar zijn niet nodig, mede door de goede afstemming tussen thermische isolatie en installaties. Uiteraard zijn er ook varianten te bedenken met toepassing van een aantal m 2 aan PV-panelen. Het principe van het concept is geïllustreerd in Figuur 6.


oktober 2009 - 16 -

Figuur 6 Illustratie van het concept ’Koplopers’, met zonneboiler en warmtepomp.

5.2 UITWERKING De maatregelen worden besproken in de volgorde van de ‘Trias Energetica’, te weten: vraagbeperking, inzet van duurzame energie en efficiënt gebruik van fossiele energie. 5.2.1

Vraagbeperking

Vraagbeperking wordt in dit concept op twee manieren gerealiseerd: Enerzijds door vergaande vermindering van de ruimteverwarming wat inhoudt dat bij de renovatie dak en gevel van de woning worden verwijderd en vervangen voor geprefabriceerde hoogwaardig geïsoleerde elementen (RC 6,0 m².K/W). Anderzijds wordt gekozen voor een technologische oplossing voor het verminderen van het elektriciteitsgebruik (eliminatie van stand-by, vervanging van witgoed door witgoed met A++-label). Gebleken is dat voor vermindering van comfort door het verwijderen van strikt gezien onnodige elektrische apparaten als vaatwasser en droger, geen draagvlak bestaat bij koplopers. Aanschaf van energiezuinige producten heeft de voorkeur boven verandering van gedrag omdat dat laatste als verlies aan comfort (en status) wordt gezien. Wel is er een beperkte aanpassing van het gedrag verondersteld middels energiebewust koken (minder water bij de aardappels, stomen van groenten etc.) en alertheid bij verspillingen van elektriciteit (lampen uit in vertrekken waar niemand is). 5.2.2

Duurzame Energie

Het toepassen van duurzame energie (lokaal opgewekt) is vanuit het perspectief van de koploper mede vanwege de zichtbaarheid voor de omgeving én zichzelf erg aantrekkelijk. De zonnecollector, die nodig is voor het bereiken van de energetische ambitie zal dan ook uitgebreid en zichtbaar geëtaleerd moeten


oktober 2009 - 17 -

worden. Toepassing van PV is natuurlijk ook mogelijk. Dit levert een nog grotere besparing op. Bij een dak vol PV zal de woning zelfs energieneutraal zijn. 5.2.3


Toepassing van een warmtepomp is een vereiste om de doelstelling te halen. Dat houdt ook in het gebruik van LTV (Lage Temperatuur Verwarming) in de vorm van vloerverwarming of vergrote radiatoren.


elektra

concept koplopers

toegepast advanced 100%

nee nee nee ja nee nee ja nee ja ja ja nee

75%

energieverbruik

ruimteverwarmin g

maatregel beperking ruimteverwarming zonering zonering en interne isolatie 3m² zonnecollector + 150 l vat 8m² zonnecollector + 600 l vat WTW douche HR ketel warmtepomp micro WKK koken: bewustwording standby elimineren A-label apparatuur reductie elektrische apparaten bewustwording BESPARING PV benodigd voor 75%

50%

25%

0%

-25% voor renov

nee 75% -


koplopers


Figuur 7 Maatregelen in het concept ‘’Koplopers’ en het resultaat van de berekening met de rekentool.

5.4 VOOR EN NADELEN VAN KEUZES Het voordeel van deze keuzes is dat er een woning wordt gerealiseerd met een 75% reductie van primair energieverbruik zonder gebruik van PV. Tegen het gebruik van PV wordt soms bezwaar gemaakt uit oogpunt van de verhouding tussen rendement en de hoogte van de investering. De technische risico’s zijn in dit concept beperkt gehouden, omdat het vrijwel allemaal low-tech bouwtechnische oplossingen zijn zoals goede schilisolatie, zonnecollector en warmtepomp. Enkel indien het buffervat voor de zonnecollector in de vorm van Thermo-Chemische Materialen (TCM) wordt uitgevoerd is er sprake van non-proven technology. Bijkomend voordeel is dat door de nadruk op een goede schilisolatie er voor de langere termijn bespaard kan worden op onderhoudskosten en dat de technische levensduur van de woning aanzienlijk verlengd wordt. Een nadeel vormen de hoge investeringskosten die vooral de isolatie van de buitenschil met zich meebrengt. Een ander nadeel is dat de gevel ‘dikker’ wordt, wat tot bezwaren van buren of welstand kan leiden.


oktober 2009 - 18 -

Om de renovatie uit te laten voeren zal de bewoner korte tijd zijn woning moeten verlaten (inclusief inboedel). Dit zorgt voor overlast die bij een minder lange terugverdientijd of bij gelijktijdige vergroting van de woning minder als probleem wordt ervaren. De koploper behoort tot de hogere inkomensgroepen en deze groep hecht aan comfort en kiest makkelijker voor een tijdelijk verblijf buiten de woning dan anderen.

5.5 GROOTSTE KNELPUNT (UITDAGING) Het koplopers concept richt zich op een beperkte groep mensen. Dat is een knelpunt voor een bredere toepassing van dit concept. Een ander knelpunt is dat dit concept bij rijtjeswoningen moeilijk kan worden toegepast indien niet de gehele rij woningen meedoet. Dit in verband met de aanpassingen aan gevel en dak die nodig zijn. Gezien de grootte van de referentiewoning is het mogelijk dat de koplopers die voldoende mogelijkheden hebben tot investeren ondervertegenwoordigd zijn in dit woningsegment. Voor de zonneboiler (met 8 m2 collectoroppervlak) is een opvangvat van 0.6 m 3 voorzien. Plaatsing van een dergelijk vat met bijbehorende isolatie vraagt om nogal wat ruimte en heeft constructieve consequenties. Beschikbaarheid van compacte warmteopslag, bijvoorbeeld op basis van TCM (Thermo Chemische Materialen) zou deze knelpunten oplossen. Dit type opslag heeft als bijkomend voordeel dat de warmteverliezen veel kleiner zijn. De grootste winsten daarvan zijn met name te boeken bij nog grotere opslagvaten en bijbehorende seizoensopslag. Meer informatie hierover is te vinden in [Rapportage 2: Bouwstenen voor energiebesparing]. Indien in 2020 het rendement van elektriciteitscentrales is verbeterd van de aangenomen huidige 39% naar 56%, gaat de besparing, net als in het Schaduwdak concept van 75% naar een kleine 80%. Dat komt doordat zowel het huishoudelijk elektriciteitsgebruik als de inzet van de warmtepomp minder fossiele brandstoffen kosten. Het concept is in die zin dan ook, net als beide andere concepten met een warmtepomp, robuust, dat wil zeggen nog steeds goed toepasbaar in 2020.


oktober 2009 - 19 -

6

CONCEPT CORPORATIE AMBACHTELIJK 6.1 INLEIDING

Corporaties hebben ambitieuze plannen om de CO2–uitstoot te verminderen (AEDES convenant). Als er grootschalig wordt gerenoveerd, moet het ook wel wat opleveren, dus de kosten moeten in de hand gehouden worden. De ‘toegang’ tot de woning is niet altijd eenvoudig: de bewoners moeten instemmen met de renovatie vanwege huurverhoging, of de corporatie kan tijdelijke leegstand accepteren om renovatie door te voeren. Gezocht wordt naar maatregelen die collectief uitgevoerd kunnen worden. In dit concept is er meer aandacht voor het ‘in de woning houden’ van de bewoner (en zijn inventaris) dan in het hierna te presenteren concept ‘corporatie prefab’. Gevolg hiervan is een meer ‘ambachtelijke’ werkwijze die echter langer duurt en arbeidsintensiever is. Paradoxaal is dat door de meer complexe installatietechniek de installateur langduriger in de woning moet zijn met bijbehorende overlast tot gevolg. Het principe van het concept is geïllustreerd in Figuur 8

Figuur 8 Illustratie van het concept ‘Corporatie ambachtelijk’, met zonnecollector en medium niveau schilisolatie.



oktober 2009 - 20 -

6.2.1

Vraagbeperking

Vraagbeperking wordt in dit concept gerealiseerd door goede isolatie van de gebouwschil op het ‘medium’ niveau, beperking van de elektriciteitsvraag door toepassing van standby-killers en A++ label witgoed. Op de warmtevraag voor warm tapwaterbereiding wordt bespaard door toepassing van een douche wtw. Indien er géén A++ label apparatuur wordt gebruikt, neemt het benodigd oppervlak aan PV-panelen toe 2 van 7 naar 15 m . Hoewel die keuze vooral op economische gronden zal worden gemaakt, geeft het aan wat de consequenties zijn van een verstandige reductie van het gebruik als eerste stap. 6.2.2

Duurzame Energie

Om de beoogde energiebesparing te realiseren is duurzame energie nodig in de vorm van een 2 2 zonnecollector (3 m ), en PV panelen (7 m ). 6.2.3


Om de overlast voor bewoners te beperken is ervoor gekozen de oude VR- of HR-ketel te vervangen door een micro warmtekracht installatie in de vorm van de nieuwste generatie HRe ketel, met een elektrisch rendement van 20%. Voordeel van een dergelijk systeem t.o.v. een warmtepomp is dat er geen warmtebron in vorm van een bodemwarmtewisselaar of luchtstroom nodig is. In feite kan een HRe ketel zonder verdere aanpassingen in de plaats van de bestaande VR- of HR-ketel worden geplaatst, wat de installatie vereenvoudigt. De HRe-ketel is warmtegedreven, wat betekent dat de ketel enkel aanspringt – en dan tevens elektriciteit produceert – als er een warmtevraag is. Bij een elektriciteitsgedreven ketel springt de ketel aan als er een elektriciteitsvraag is, maar dan wordt er veel niet zinvol te benutten warmte geproduceerd. Om die reden is een warmtegedreven ketel te prefereren. Als het elektrisch rendement van de HRe ketel zou toenemen van 20 naar een 40%, mogelijk door toepassing van een brandstofcel gebaseerd systeem, zijn er geen PV panelen meer nodig om het doel te behalen.



oktober 2009 - 21 -

elektra

concept corporatie ambachtelijk

toegepast medium

100%

nee nee ja nee ja nee nee ja nee ja ja nee nee 67% 7 m²

75%

energieverbruik

ruimteverwarmin g

maatregel beperking ruimteverwarming zonering zonering en interne isolatie 3m² zonnecollector + 150 l vat 8m² zonnecollector + 600 l vat WTW douche HR ketel warmtepomp micro WKK (HRe-ketel) koken: bewustwording standby elimineren A-label apparatuur reductie elektrische apparaten bewustwording BESPARING PV benodigd voor 75%

50%

25%

0%

-25% voor renov

corporatie ambacht

PV

elektr gebruiker

elektr, gebouw tapwater

koken ruimteverw

Figuur 9 Maatregelen in het concept ‘Corporatie Ambachtelijk’ en het resultaat van de berekening met de rekentool.

6.4 VOOR EN NADELEN VAN KEUZES Het voordeel van deze keuzes is dat de inventaris van de bewoner in de woning kan blijven en dat de bewoner zijn gedrag niet hoeft aan te passen. Dit is met name interessant voor woningcorporaties en wellicht verenigingen van eigenaren. De uitstraling van de woning zal behoorlijk veranderen omdat er een nieuwe schil voor, of in plaats van, de bestaande buitenschil zal komen. Voor woningen met een onaantrekkelijke uitstraling een voordeel, voor woningen met een bijzondere uitstraling (bv. monumentale woningen) een nadeel of probleem. Doordat een deel van het dak wordt gebruikt om energie op te wekken, zal dit concept alleen mogelijk zijn bij goed georiënteerde woningen. Het comfort in de woning zal aanzienlijk verbeteren. Voordeel van een HRe ketel t.o.v. een warmtepomp is dat er geen warmtebron in vorm van een bodemwarmtewisselaar of luchtstroom nodig is. In feite kan een HRe ketel zonder grote aanpassingen in de plaats van de bestaande VR- of HR-ketel worden geplaatst, wat de installatie aanzienlijk vereenvoudigt. Aan de andere kant kan met een warmtepomp systeem met bodemwarmtewisselaar energiezuinig worden gekoeld, wat misschien niet nodig is maar wel de status van de woning en dus de renovatiemotivatie verhoogt.

6.5 GROOTSTE KNELPUNT (UITDAGING) Grootschalige toepassing van dit concept is alleen mogelijk bij woningen met een geschikte oriëntatie voor PV op het dak. Ook het veelvuldig in de woning moeten zijn van de aannemer en installateur zal leiden tot overlast bij de bewoner. Door extra aandacht te besteden aan de werkzaamheden in de woning, en deze optimaal in te plannen, kan overlast voor de bewoner worden geminimaliseerd. De investering in PV zal in de huidige situatie mogelijk een probleem vormen. Beschikbaarheid over 10 jaar van betaalbare PV panelen zou dit knelpunt grotendeels kunnen oplossen, mogelijk in de vorm van BIPV of Building SenterNovem/Rigoureus WP 4 Rapportage concepten

oktober 2009 - 22 -

Integrated Photo Voltaics. Door de combinatie van functies die het PV vervult, die van duurzame energieopwekker en van bescherming tegen weersinvloeden, kunnen kosten worden bespaard. Indien in 2020 het rendement van elektriciteitscentrales is verbeterd van de aangenomen huidige 39% naar 56%, vermindert de totale primaire energiebehoefte ten gevolge van het elektriciteitsgebruik, maar in gelijke mate de gerealiseerde besparingen. De primaire energie voor ruimteverwarming en warm tapwater daarentegen worden, anders dan bij toepassing van een warmtepomp niet minder. Het totale effect is dat eenzelfde oppervlak aan PV-panelen nodig is om het doel te halen. Zoals eerder opgemerkt zal de prestatie van het concept weliswaar toenemen met verbeteringen in het elektrisch rendement van de micro-wkk, maar is het concept minder gevoelig dan de eerdere concepten met een warmtepomp, voor verbeteringen in het centralerendement.


oktober 2009 - 23 -

7

CONCEPT CORPORATIE PREFAB 7.1 INLEIDING

Uitgangspunt voor dit concept is het zoeken naar een optimaal concept bezien vanuit het perspectief van het bouwproces. Dit zal essentieel zijn om in grote aantallen renovaties uit te kunnen voeren met de te verwachten capaciteit van de bouwbranche. Dit kan grofweg op twee wijzen: de gebouwschil radicaal aanpakken en weinig op installaties inzetten, of juist andersom door de schil zo veel mogelijk in tact te laten en de installaties te verbeteren. In dit concept is voor het eerste, een radicale verbetering van de schil, gekozen. Door de gehele schil van de woning (gevel, dak) te vervangen door geprefabriceerde hoogwaardige elementen is op betrekkelijk eenvoudige wijze de woning te isoleren tot een (zeer) hoogwaardig niveau. Een ‘advanced’ isolatieniveau leent zich daarbij uitstekend voor een prefab constructiewijze, wat vooral voor grootschaliger toepassing interessant is en dus met name geschikt is voor corporaties. Verder wordt in plaats van de VR- of HR-ketel een HRe ketel toegepast, die naast warmte ook elektriciteit opwekt. Een dergelijke ketel kan zonder (grote) aanpassingen in plaats van de oude ketel worden geplaatst. Het principe van het concept is geïllustreerd in Figuur 10.

Figuur 10 Illustratie van het concept ‘Corporatie prefab’, met prefab schil en HRe-ketel.



oktober 2009 - 24 -

7.2.1

Vraagbeperking

Vraagbeperking wordt in dit concept op twee manieren gerealiseerd: Door vergaande reductie van de ruimteverwarming en door sterke aanpassing van het bewonersgedrag (zonering, elektra maatregelen en bewustwording bij het koken). De beperking van ruimteverwarming omvat het verwijderen van het dak en de voorgevel van de woning en vervanging voor door geprefabriceerde, zeer hoogwaardig geïsoleerde elementen (RC 6,0 m².K/W). Door gebruik te maken van prefabricage is het proces vergaand geoptimaliseerd. Dit vertaalt zich terug in een korte bouwtijd en lagere kosten. 7.2.2

Duurzame Energie

Ca. 4 m 2 aan PV panelen zijn in dit concept nodig om aan de 75% reductie te voldoen. Het toepassen van PV (of van andere vormen van lokaal opgewekte duurzame energie) is vanuit het perspectief van het bouwproces lastiger en dus minder aantrekkelijk. Indien ze toch worden toegepast, dan bij voorkeur ook weer geprefabriceerd in de gebouwschil (BIPV of Building Integrated Photo Voltaics). Indien niet een HRe ketel, maar een ‘gewone’ HR-ketel wordt toegepast, zijn er 9 m2 aan PV-panelen nodig voor het halen van de energetische doelstelling. 7.2.3


De installatie zoals deze in de woning aanwezig is, blijft zoveel mogelijk gehandhaafd om het proces zo eenvoudig mogelijk te houden. Om die reden wordt een micro wkk (HRe ketel) ingezet. De HRe-ketel is warmtegedreven, wat betekent dat de ketel enkel aanspringt – en dan tevens elektriciteit produceert – als er een warmtevraag is. Bij een elektriciteitsgedreven ketel springt de ketel aan als er een elektriciteitsvraag is, maar dan wordt er veel niet zinvol te benutten warmte geproduceerd. Om die reden is een warmtegedreven ketel te prefereren. We gaan in de berekening uit van een toekomstig elektrisch rendement van 20% (vergeleken met het huidige 10% voor de Stirling gebaseerde HRe ketel). Als het elektrisch rendement van de HRe ketel zou toenemen van 20 naar een kleine 30%, mogelijk door toepassing van een brandstofcel gebaseerd systeem, zijn er geen PV panelen nodig om het doel te halen.



oktober 2009 - 25 -

elektra

concept corporatie prefab

toegepast advanced

100%

nee nee nee nee nee nee nee ja ja ja ja ja ja 71% 4 m²

75%

energieverbruik

ruimteverwarming

maatregel beperking ruimteverwarming zonering zonering en interne isolatie 3m² zonnecollector + 150 l vat 8m² zonnecollector + 600 l vat WTW douche HR ketel warmtepomp micro WKK (HRe-ketel) koken: bewustwording standby elimineren A-label apparatuur reductie elektrische apparaten bewustwording BESPARING PV benodigd voor 75%

50%

25%

0%

-25% voor renov

corporatie prefab



Figuur 11 Maatregelen in het concept ‘Corporatie Prefab’ en het resultaat van de berekening met de rekentool.

7.4 VOOR EN NADELEN VAN KEUZES Het voordeel van deze keuzes is dat er grootschalig, in kort tijdsbestek en hoogwaardig gerenoveerd kan worden. Dit is met name interessant voor woningcorporaties en wellicht verenigingen van eigenaren. Zoals in de afbeeldingen is te zien verandert de uitstraling van de woning, en wordt de gevel ‘dikker’, waardoor deze renovatiemethode lastig individueel uit te voeren is. Er worden geen ‘high tech’ installaties toegevoegd wat de kosten laag houdt en het geheel ‘robuust’ maakt. Er zijn weinig installaties die onderhoud behoeven of (ongewenst) door gebruikers ontregeld kunnen worden. Voordeel van een HRe ketel t.o.v. een warmtepomp is dat er geen warmtebron in vorm van een bodemwarmtewisselaar of luchtstroom nodig is. In feite kan een HRe ketel zonder grote aanpassingen in de plaats van de bestaande VR- of HR-ketel worden geplaatst, wat de installatie aanzienlijk vereenvoudigt. Aan de andere kant kan met een warmtepomp systeem met bodemwarmtewisselaar energiezuinig worden gekoeld, wat misschien niet nodig is maar wel de status van de woning en dus de renovatiemotivatie verhoogt. De bewoner dient echter wel fors zijn gedrag te veranderen als hij een reductie van 75% wil behalen op zijn energiegebruik. Dit betekent onder andere het verwijderen van strikt gezien onnodige elektrische apparaten als vaatwasser en droger. Ook zal er geïnvesteerd moeten worden in A label apparatuur en stand-by killers. In hoeverre woningbouwcorporaties ervoor kunnen zorgen dat een bewoner hiertoe over wil gaan blijft een vraag. Om de renovatie uit te laten voeren zal deze korte tijd zijn woning moeten verlaten (inclusief inboedel) wat zorgt voor overlast maar wat mogelijk met de keuze voor de juiste vorm (bv. renovatie tijdens de vakantie van de bewoner) te overbruggen is. Het renovatieproces is schematisch geïllustreerd in Figuur 12. SenterNovem/Rigoureus WP 4 Rapportage concepten

oktober 2009 - 26 -

Figuur 12 Impressie van het renovatieproces: verwijderen van bestaande gebouwschil en vervangen door grote, geprefabriceerde elementen.

7.5 GROOTSTE KNELPUNT (UITDAGING) Grootste knelpunt in dit concept is, vergelijkbaar met het concept Schaduwdak, aanpassing van bewonersgedrag. Omdat dit concept gericht is op woningbouwcorporaties en de invloed van de corporatie op het bewonersgedrag zeer beperkt is, wordt dit knelpunt nog sterker. Indien in 2020 het rendement van elektriciteitscentrales is verbeterd van de aangenomen huidige 39% naar 56%, vermindert de totale primaire energiebehoefte ten gevolge van het elektriciteitsgebruik, maar in gelijke mate de gerealiseerde besparingen. De primaire energie voor ruimteverwarming en warm tapwater daarentegen worden, anders dan bij toepassing van een warmtepomp niet minder. Het totale effect is dat eenzelfde oppervlak aan PV-panelen nodig is om het doel te halen. Zoals eerder opgemerkt zal de prestatie van het concept weliswaar toenemen met verbeteringen in het elektrisch rendement van de micro-wkk, maar is het concept minder gevoelig dan de eerdere concepten met een warmtepomp, voor verbeteringen in het centralerendement.


oktober 2009 - 27 -

8

CONCLUSIES

Een reductie van 75% op het totale energiegebruik lijkt alleszins haalbaar met maatregelen in de drie categorieën: aanpak van 1. de gebouwschil, 2. installaties en (elektrische) apparatuur en 3. bewonersgedrag. Hoe hoger de inspanning in één categorie, des te lager die in de andere categorieën mag zijn om de doelstelling van 75% energiereductie te halen. Omgekeerd zal een beperkte inspanning op bijvoorbeeld de aanpak van de gebouwschil tot gevolg hebben dat er een uitgebreide installatie moet worden geplaatst en/of dat bewoners energiebewuster moeten worden en hun gedrag moeten aanpassen. Dat laatste (‘willingness to change’), zo blijkt uit onderzoek, is vooralsnog erg moeilijk. Echter, hoe minder de bewoner daartoe bereid is, des te meer de techniek het zal moeten doen en zal de bewoner daarin moeten investeren, bv. in een hoog rendement warmtepomp of PV-panelen. Ook dat vraagt verandering van bewonersgedrag in de zin van ‘willingness to pay’. Uit de nationale en internationale verkenningen blijkt geen rechtvaardiging van de verwachting dat er tussen nu en 10 jaar een nieuwe technologie wordt ontwikkeld of ontdekt, die als een ‘ei van Columbus’ de oplossing biedt voor het energievraagstuk, en waarbij de gebruiker ongestoord energie kan blijven consumeren. Eerder dan een revolutie zal er sprake zijn van een evolutie: geleidelijke en incrementele verbeteringen van bijvoorbeeld de prestatie van de warmtepomp of de kostprijs van PV panelen. Op dezelfde wijze mag worden verwacht dat gebruikersgedrag langzaam kan gaan veranderen om een bijdrage te leveren aan het oplossen van het energievraagstuk in huis. Kortom: Een combinatie van incrementele technologische verbeteringen, beleids- en gedragsveranderingen zal het moeten gaan doen. Wat de gebouwschil betreft, lijkt het – binnen de mogelijkheden van elke specifieke renovatie - een goede keus om te kiezen voor het energetisch hoogst haalbare niveau. De reden is dat de gebouwschil over het algemeen een lange periode tussen renovaties kent. Een grondige aanpak betekent dat de bewoner op de toekomst is voorbereid en jarenlang profijt zal hebben van lage stookkosten. Bovendien bestaat het gevaar dat een halve aanpak nu een grondiger aanpak in de nabije toekomst in de weg staat omdat een bewoner niet twee keer achter elkaar zal renoveren. Tenslotte is aanpak van de gebouwschil een robuuste maatregel, wat betekent dat de verwachte besparingen niet snel door ‘verkeerd’ bewonersgedrag teniet gedaan zullen worden. Het energetisch hoogst haalbare niveau zal niet in alle gevallen het niveau van de Passief Huis standaard zijn. Indien aanpak van de schil gebeurt door een complete vervanging van de gevel(s) en het dak door prefab elementen, kan dat de overlast voor de bewoners aanzienlijk verkorten. Helaas blijkt deze aanpak niet altijd mogelijk. Een ander knelpunt is dat de eigenaar bereid moet zijn te investeren in dit soort maatregelen (‘willingness to pay’). Rekening houdend met de voor- en afkeuren van beide doelgroepen: eigenaar-bewoners en woningcorporaties is een vijftal concepten opgesteld, die de ambitie van 75% besparing halen. Deze zijn het ‘VEH’ concept, het concept ‘schaduwdak’ en het concept ‘koplopers‘, vooral bedoeld voor eigenaar bewoners en het ‘concept corporatie prefab’ en het ‘concept corporatie ambachtelijk’, toegesneden op de wensen van woningcorporaties. Het is geenszins de pretentie dat met deze vijf varianten alle interessante concepten zijn beschreven. Zij geven aan wat de reikwijdte van het veld is. Andere combinaties van componenten en maatregelen uit de drie categorieën kunnen minstens zo zinvol zijn en met de ontwikkelde rekentool kunnen ook deze worden getoetst op hun energiebesparing. Verder kan met de rekentool eenvoudig worden onderzocht hoe met een volgende generatie apparaten de energetische ambitie kan worden gehaald door het invoeren van de SenterNovem/Rigoureus WP 4 Rapportage concepten

oktober 2009 - 28 -

veronderstelde prestatie van bijvoorbeeld een warmtepomp of HRe-ketel. In het volgende hoofdstuk wordt aangegeven voor welke van die componenten of maatregelen verdere ontwikkelingen wenselijk is en welke die ontwikkelingen zijn.


oktober 2009 - 29 -

9

GEWENSTE TECHNISCHE ONTWIKKELINGEN

Om specifiek voor renovatieprojecten de warmtevraag voor ruimteverwarming zo veel mogelijk terug te dringen is er behoefte aan maatregelen als dunne hoogwaardige isolatie, warmteterugwinning op de ventilatielucht zonder uitgebreide toe- en afvoerkanalen (vanwege ruimtebeslag) zoals het systeem dat door TNO en Alusta wordt ontwikkeld. Verder is er behoefte aan materialen voor verbetering van de luchtdichtheid zoals een kit die goed hecht op een veelvoud aan bouwmaterialen, flexibel blijft en niet veroudert en niet corrosief is. Van de beschouwde installaties of componenten komen sommige als zeer kansrijk naar voren, maar blijken andere bij integrale aanpak minder besparingen op te leveren dan gedacht. Technisch gesproken blijken vooral de warmtepomp en de HRe-ketel kansrijk door het relatief hoge rendement op primaire energie (PER of Primary Energy Ratio) vergeleken met dat van een ketel. De HRe ketel zou dan liefst een elektrisch rendement moeten hebben van 30% of hoger. Wat warmtepompen betreft, bleek bij toepassingen in de praktijk in de afgelopen jaren dat de uitvoering nogal eens tekort schoot. Slecht ontwerp, slechte dimensionering of regeling van het systeem hadden tegenvallende prestaties tot gevolg. Geluidsoverlast door onjuiste materialen of foute montage is een andere veel gehoorde klacht. Kwaliteitsborging bij de uitvoering kan deze problemen oplossen. Daarnaast is een verdere verhoging van het rendement, bijvoorbeeld een SPF voor ruimteverwarming van 6 i.p.v. de in deze studie aangehouden 3,7 wenselijk om de energievraag nog verder te kunnen terugdringen. Toepassing van PV panelen is in een aantal gevallen noodzakelijk voor het bereiken van het doel. Kostenreductie is een vereiste om deze maatregel ook economisch aantrekkelijk te maken. Door toepassing als BIPV (Building Integrated PV) kan de functie van bescherming tegen weersinvloeden worden gecombineerd met opwekking van duurzame energie. Naast kostenreductie zal dat de uitstraling van de woning verbeteren, waar bepaalde groepen bewoners zoals de ‘cultural creatives’ weer gevoelig voor zijn. De belofte van warmteopslag op basis van TCM (Thermo-Chemische Materialen) houdt een tweetal beloften in. Ten eerste de compactheid of hoge energiedichtheid, mogelijk een factor 5 tot 10 hoger dan van opslag met (warm) water. De tweede belofte is de afwezigheid van warmteverliezen. Het voordeel van de compactheid zou helpen om de toepassing van een opslagvat in kleine woningen aantrekkelijker te maken. Het voordeel van de geringe warmteverliezen blijkt van beperkt belang bij korte- en middellange termijn opslag van zonnewarmte (tot typisch een week). Met name voor grotere systemen (equivalent van 3 10 m water of meer) voor langduriger (seizoens)opslag komt dit laatste voordeel tot zijn recht. Twee maatregelen scoren goed op besparing op het elektriciteitsgebruik en lijken ook acceptabel voor bewoners omdat dezen hun gedrag er niet of bijna niet voor hoeven aan te passen. Die twee zijn: verlaging van het standby-verbruik en gebruik van energiezuinige (A++) apparatuur. De eerste maatregel kan worden gerealiseerd bijvoorbeeld door een aparte serie stopcontacten, bijvoorbeeld in de kleur groen, die al naar gelang de wensen en behoeften van bewoners spanningsloos kan worden gemaakt, bijvoorbeeld ’s nachts of bij afwezigheid van bewoners. Wat de tweede maatregel betreft, zal de bewoner moeten worden ‘verleid’ tot de aanschaf van de duurdere A++ apparatuur, wat weer raakt aan de ‘willingness to pay’.


oktober 2009 - 30 -

Ontwikkeling van energiezuinige apparatuur wordt nu al ten dele door de witgoed en bruingoed industrie opgepakt. Regelgeving en financiële prikkels kunnen de beschikbaarheid en toepassing verder vergroten, maar dit ligt buiten het kader van het Rigoureus project. Tenslotte is onderzoek nodig naar de integratie en afstemming van de verschillende technologieën inclusief een user-friendly gebruikersinterface om te voorkomen dat componenten elkaar gaan tegenwerken in plaats van samenwerken. De gewenste ontwikkelingen zijn in Tabel 2 samengevat. Tabel 2: Componenten en gewenste ontwikkelingen voor energiezuinige concepten component verbeterbehoefte Verbetering gebouwschil Hoogwaardige dunne isolatie Warmteterugwinning ventilatie Natuurlijke toevoer met warmteterugwinning (TNO/Alusta) Verbetering luchtdichtheid Materialen zoals een goed hechtende, flexibele, niet verouderende en non-corrosieve kit warmtepomp Verbetering rendement (SPF>6), Kwaliteitswaarborg uitvoering Micro-warmtekracht (HRe-ketel) Verbetering elektrisch rendement (el>30%) PV panelen Kostenreductie, Toepassing als building integrated PV (BIPV) Compacte opslag van Gebruik van Thermo-Chemische Materialen (TCM) zonnewarmte Vermindering van stand-by Aparte stopcontacten, die naar wens (bv. ’s nachts, bij gebruik afwezigheid van bewoners) spanningsloos worden gemaakt energiezuinige (A++) apparatuur Regelgeving, fiscale en financiële ondersteuning Integratie en afstemming Componenten moeten elkaars werking versterken en niet technologieën, teniet doen. User-friendly gebruikersinterface.


oktober 2009 - 31 -

10 GEWENSTE NIET-TECHNISCHE ONTWIKKELINGEN De doelgroepwoningen zijn bij uitstek de woningen die voor starters en andere lagere inkomensgroepen bereikbaar zijn. Deze hebben vaak een dermate beperkte investeringsruimte, dat zonder extra voorzieningen er weinig reële kansen zijn voor implementatie van renovatieconcepten die een dergelijk hoog ambitieniveau nastreven. Voor eigenaar-bewoners lijkt een grootschalige, wijkgerichte aanpak door gemeente en provincie, kansrijk. Een dergelijk concept voorziet niet alleen in communicatie en advisering van mogelijkheden tot energiebesparing, maar kan ook aangrijpen op andere motieven voor renovatie, zoals daar zijn verbetering van binnenklimaat, woningvergroting, kostenbesparing, enz. Groot voordeel van een dergelijke strategie is dat ook gebruik gemaakt wordt van het feit dat mensen graag ervaringen van voor hen belangrijke anderen (buren, familie) horen. Een wijkgerichte benadering maakt daarom veel krachtiger gebruik van sociale druk om mee te doen aan voorgestane ontwikkelingen. Bijkomend voordeel is dan langs deze weg ook makkelijker gezocht kan worden naar financiële dragers die zijn toegesneden op de financiële draagkracht van de betreffende wijkbewoners. De benodigde investering kan ook voor woningcorporaties problematisch zijn, temeer daar zij de investeringen slechts in beperkte mate kunnen doorrekenen in de woonlasten van huurders, vaak toch al de groep met de laagste inkomens. Goede communicatie met de huurders ruim vóór, tijdens en na het renovatieproces lijkt een open deur, maar vindt in de praktijk nog steeds veel te weinig plaats. Goede ervaringen zijn er wanneer er een ‘trekker’ opstaat om bewoners erbij te betrekken en erbij betrokken te houden. Liefst is dit een onafhankelijk persoon, bijvoorbeeld een gemotiveerde huurder en niet iemand met banden met de woningcorporatie omdat die makkelijk wordt gewantrouwd. Uit het onderzoek in werkpakket 2 kwamen al de relatief hoge woonquota voor zowel eigenaar-bewoners (25%) als huurders (44%) naar voren, vooral veroorzaakt door de gestegen energieprijzen van de laatste jaren. Gezien de eindige voorraden fossiel brandstoffen en het nog steeds stijgend mondiale energiegebruik leidt het geen twijfel dat energieprijzen verder zullen stijgen. Voor zowel eigenaarbewoners als woningcorporaties geldt dat een grondige aanpak van de renovatie met aandacht voor energiebesparende maatregelen jarenlang profijt voor de bewoners oplevert. Een slimme bewoner is op zijn toekomst voorbereid.


oktober 2009 - 32 -

COLOFON

SenterNovem/Rigoureus WP 4 subtitle Opdrachtgever Project Dossier Omvang rapport Auteur

Bijdrage Projectleider Projectmanager Datum Naam/Paraaf


: : : : :

SenterNovem Rigoureus WP 4 UEOSS0671332 33 pagina's Stan Klerks (TNO), Rogier Donkervoort (TNO), Frans Koene (ECN), Clarine van Oel (TUdelft), Guus de Haas (TNO) Ragna Cloquet (DHV) : TNO, ECN, TUdelft, DHV : : : oktober 2009 :

oktober 2009 - 33 -

BIJLAGE 1

PARAMETERS BASISBOUWSTENEN

Hieronder zijn in tabelvorm de belangrijkste variabelen voor de basisbouwstenen advanced, medium en light gegeven. De basisbouwstenen zijn beschreven in rapportage 1 van werkpakket 4 “0-maatregelen en basisbouwstenen”

referentiewoning advanced

parameters trans missie dichte delen gevel (metselwerk ) trans missie dichte delen gevel (deur/panelen) trans missie dichte delen dak trans missie dichte delen vloer trans missie open delen BG, ramen trans missie open delen BG, deuren trans missie open delen verd. elektric iteits verbruik (gebruikers ) infiltratie k oudebruggen

RC [m²*K/W ] RC [m²*K/W ] RC [m²*K/W ] RC [m²*K/W ] U [W /m²*K] U [W /m²*K] U [W /m²*K] kWh dm³/s U [W /m²*K]

ventilatie

systeem

-

rendem ent W TW hulpenergie z onneboiler

% W /h/m³ m²

PV-panelen

m²

warm te koude opslag ins tallatie ruimteverwarming ins tallatie tapwater


0,36 0,25 1,97 0,15 3,1 5,1 5,1 3671 421 +0,1

medium

light

6 6 6 6 0,8 0,8 0,8 3671 30 +0,1

3 3 4 3 1,5 1,5 1,5 3671 150 +0,1

natuurlijk toe gebalanceerd en af W TW 0 74 0 0,4 0 0

climarad ? ? 0

1,3 2,5 1,97 2,5 1,5 1,5 1,5 3671 200 +0,1 z elfregelend , m echanische afvoer 0 ? 0

0

0

0

0

0 VR ketel VR-c om bik etel

0 HR107 HR107

0 HR107 HR107

0 HR107 HR107

oktober 2009 - 34 -

BIJLAGE 2

DOELSTELLING RIGOUREUS

Hoewel alom bekend is dat een betekenisvolle reductie van het energiegebruik alleen bereikt kan worden middels ingrijpende verbetering van de bestaande woningen gebouwenvoorraad, is de aandacht voor duurzaamheid in de bouwsector nog steeds vooral op nieuwbouw gericht. Bovendien kenmerkt de huidige renovatiepraktijk zich door verbetering van gebouwkwaliteit uit comforttechnische of economische overwegingen (levensduur, verkoopwaarde, verhuurbaarheid). Dientengevolge ligt de huidige renovatiepraktijk op kwantitatief en kwalitatief te laag niveau en blijft verbetering van het energiegebruik door renovatie beperkt tot hooguit 25% (‘educated guess’). Om de nationale en Europese ambities ten aanzien van energietransitie in de gebouwde omgeving te kunnen realiseren, zijn op een termijn van 10 tot 15 jaar renovatieconcepten noodzakelijk die een reductie van 75% op het totale energiegebruik kunnen realiseren. Dergelijke ambitieuze concepten voor de woningbouw zijn alleen haalbaar indien voor een innovatieve, samenhangende aanpak wordt gekozen waarbij maatregelen op het gebied van bouwproces, bouwkunde, installatietechniek én huishoudelijk energiegebruik hand in hand gaan. Scenariostudies onderbouwen de noodzaak hiervoor. Omdat energie in de praktijk niet leidend motief is bij renovatie, moet voor grootschalige toepassing een ‘hoge ambitie’ renovatieconcept bovendien voldoen aan alle prestatie indicatoren van betrokken actoren (comfort, exploitatie, woonlasten, gezondheid, etc.). Op dit moment ontbreken zowel het inzicht (in samenhang en streefwaarden) in de prestatie indicatoren van woningcorporaties en particuliere eigenaren bij renovatie als ook renovatieconcepten met 75% reductie van het totaal energiegebruik (gebouw- en gebruiksgebonden). Dit is dan ook de focus van voorliggende studie van TNO, TU Delft, DHV en ECN. Deze partijen maken zich samen sterk voor verduurzaming van de bestaande bouw, een sector met een enorm potentieel voor duurzaamheid. Samen hebben ze, in opdracht van SenterNovem in het kader van de EOS-subsidieregeling, invulling gegeven aan het project RIGOUREUS.

Renovatie-Innovatie in de Gebouwde Omgeving & Reductie Energiegebruik door Unieke Systeemintegratie = RIGOUREUS Een EOS-LT onderzoeksproject van ECN, TNO, DHV en TUD


oktober 2009 - 35 -

BIJLAGE 3

AANNAMES EN RESULTATEN VAN DE BOUWSTENEN

huis

Voor de berekeningen wordt uitgegaan van een referentiewoning. Algemene gegevens en het energiegebruik (in gas en elektriciteit) van de woning zijn in Figuur 13 en Figuur 14 samengevat. Gele cellen geven aan dat het getal naar believen door de gebruiker van de rekentool kan worden veranderd.

totaal gemiddeld vloeropp:

90 m 2

Figuur 13 Gegevens van de woning

meterstand

huidig e-gebruik

energiegebruik

Elektriciteit (2005):

3671 kWhe /a

waarvan gebouwgeb:

220 kWhe /a =

6 kWhp/m2 a

waarvan gebruikergeb:

3451 kWhe /a =

98 kWhp/m a

extra gebruik bij wtw vent

200 kWhe /a =

6 kWhp/m a

2 2

3

Gas (2005): waarvan tapwater waarvan koken waarvan rvw

1836 m /a 3 370 m /a

=

41 kWhp/m2 a

3

=

6.7 kWhp/m2 a

3

=

156 kWhp/m2 a

60 m /a 1406 m /a

Figuur 14 Energiegebruik van de woning

rendementen/opbrengsten

Een aantal aannames ten aanzien van rendementen van installaties en opbrengst van PV panelen zijn in Figuur 15 weergegeven. Ook de getalswaarde van deze (gele) cellen kan naar believen door de gebruiker worden veranderd. rendement centrale (bovenw): rend VR-ketel tapw (bovenw): rend VR-ketel rvw (bovenw):

39% 55% 80%

rend HR-ketel tapw (bovenw): rend HR-ketel rvw (bovenw):

65% 90%

SPF warmtepomp tapw SPF warmtepomp rvw

3.1 3.7

rend micro-wkk tapw: rend micro-wkk rvw: rend micro-wkk elektr:

48% 76% 20%

opbrengst PV

besparing tov VR-ketel 15% 11% PER 121% 144%

55% 45% -15% -5%

elektr/warmte 42% 26%

2

120 kWhe/m a

Figuur 15 Aannames ten aanzien van rendementen van installaties en opbrengst van PV panelen Van de referentie zijn 3 basisvarianten ontwikkeld, de basisbouwstenen. Deze basisbouwstenen worden gecombineerd met de bouwstenen zonering, vraag aanbod afstem m i n g en vermindering elektriciteitsverbruik.


oktober 2009 - 36 -

In Figuur 16 zijn vervolgens de resultaten te zien van de PHPP1-berekeningen van de drie varianten van 2 3 de basisbouwsteen . Met het (dynamische) programma TRNSYS zijn deze resultaten gevalideerd en is de opbrengst berekend van zonering van de woning, al dan niet in combinatie met thermische isolatie tussen de zones, zie verder de rapportage van de bouwsteen zonering. Zoals verwacht heeft combinatie van de basisbouwsteen en de bouwsteen ‘zonering’ het grootste effect bij de ‘light’ variant. De resultaten zijn in grijze cellen weergeven, wat inhoudt dat de getalswaarde ervan niet door de gebruiker kan worden veranderd. De parameters van de drie varianten van de basisbouwsteen zijn in Bijlage 1 weergegeven.

PH+zonering

netto warmtevraag (kWhp/m2a) huidig Light Medium Advanced zonder zonering 125 61.1 26.4 15.9 met zonering n.v.t. 44.9 19.6 11.7 met zonering+isolatie n.v.t. 43.7 15.4 11.1 Figuur 16 Resultaten van de berekeningen aan de basisbouwsteen (in 3 varianten) en het effect van zonering

De resultaten van de bouwsteen vraag aanbod afstemming zijn in

8 m2 coll+ 600l vat

zonbijdrage in netto vraag (GJ/a) aan: [GJ/a] Light Medium Advanced PH-nieuw warm tapwater 6.1 6.5 6.6 6.6 ruimteverw 3.2 1.9 1.9 2.0 hot-fill 1.8 1.2 1.3 1.3 1.3 toaal 10.5 9.8 9.8 9.9 Figuur 17 weergegeven. Het betreft de besparing die kan worden gerealiseerd met een 8 m2 collector in combinatie met een 150 l buffervat, op ruimteverwarming, warm tapwaterbereiding en hot fill van vaatwasser en wasmachine.

3 m2 coll

Andere combinaties van collectoroppervlak en vatgroottes zijn eveneens berekend in rapportage 2: bouwstenen4. De hier getoonde resultaten zijn die van een systeem dat nog praktisch toepasbaar lijkt. Grotere collectoroppervlakken zijn niet altijd toepasbaar en toepassing van buffervaten groter dan 150 l (met isolatie etc. al snel het dubbele) is vaak beperkt door ruimtebeslag en gewicht. zonbijdrage in (kWh/m2a) aan: warm tapwater [GJ/a]

5.0

1

PHPP (PassiefHaus ProjectierungsPakket) is een op MS Excel gebaseerd rekenprogramma om de maandelijkse en jaarlijkse warmtevraag van energiezuinige woningen te berekenen. 2 Voor de huidige situatie (zonder zonering) is de netto warmtevraag 156 kWhp/m 2a (zie figuur 3) x 80% 2 ketelrendement (zie figuur 4) = 125 kWhp/m a. 3 TRNSYS (TRaNsient SYstem Simulation Program) is een dynamisch simulatie programma om per uur of per kwartier de warmtevraag van een willekeurig gebouw te berekenen 4 Rigoureus WP 4: rapportage Bouwstenen. SenterNovem/Rigoureus WP 4 Rapportage concepten

oktober 2009 - 37 -

8 m2 coll+ 600l vat

zonbijdrage in (GJ/a) aan: warm tapwater ruimteverw hot-fill toaal

netto vraag [GJ/a]

Light 6.1 3.2 1.2 10.5

1.8

Medium Advanced PH-nieuw 6.5 6.6 6.6 1.9 1.9 2.0 1.3 1.3 1.3 9.8 9.8 9.9

Figuur 17 Resultaten van de berekeningen aan de bouwsteen vraag aanbod afstemming.

Tenslotte geeft Figuur 18 een aantal aannames t.a.v. mogelijke besparingen door een douche wtw en op het gebied van koken en huishoudelijk elektriciteitsgebruik. Een onderbouwing van de genoemde getallen is te vinden in [bron: rapport bouwstenen].

besparing

besparing door douche wtw besparing door wtw op wtapw (wtw2) besparing koken besparing electriciteit in % 2 kWhp /m a

huidig

20% 17% 30% standby A-label elektr->handhulp 5% 28% 19% 5 27 19

tot 10% 9.8

62% 61

Figuur 18 Aannames t.a.v. mogelijke besparingen door een douche wtw en op het gebied van koken en huishoudelijk elektriciteitsgebruik


oktober 2009 - 38 -

Rigoureus WP 4. Renovatieconcepten voor 75% energiebesparing. SenterNovem oktober 2009 eindrapportage

Recommend Documents