Onze visie is ‘Werk in uitvoering’

Onze visie is in discussie. Er wordt over nagedacht.
Onze visie op de toekomst heeft vooral betrekking op de ontwikkelingen op het gebied van domotica en de energietransitie. Het woord domotica is ontstaan uit de woorden Domus (=huis) en tica (=toegepaste wetenschap) zoals in het woord informatica. Voor voorbeelden zie Domotica.

De domotica zijn mogelijk door elektronica, met internet als centrale regeleenheid. Daarnaast speelt de energietransitie een grote rol in onze visie voor de langere termijn. Als het gas wordt afgesloten zal ons gebouw toch energie nodig hebben om comfortabel en veilig te kunnen worden bewoond. Dus ook het behoud van de waarde van ons gebouw maakt het noodzakelijk om hierover na te denken.

Voor de energietransitie zullen we moeten nadenken over de vervanging van onze eigen HR-ketels. Vanaf 2025 wordt er al gesproken op warmtepompen als belangrijkste bron van warmte. De goedkoopste vorm is de hybride warmtepomp, waarbij 85% van de tijd de warmtepomp de energie levert en alleen bij extreme koude (de resterende 15%) de gasketel bijspringt.

Onze visie op de toekomst

Nieuwe functionaliteit
Met de ontwikkelingen die ons geboden worden via internet kunnen we denken in nieuwe functionaliteit. Met meer comfort, meer veiligheid en minder energieverbruik.

Comfort, veiligheid en zuinigheid
Een voorbeeld: Stel je het volgende situatie voor.

  • Je bent eigenaar van een appartement en nadert de hoofdingang van je eigen gebouw.
  • De voordeur herkent je aan je telefoon en gaat van het slot. Geheel automatisch of door een APP te activeren. Die APP zou je ook op afstand (zelfs vakantie) kunnen gebruiken om de deur open te maken voor iemand die je toegang tot je appartement zou willen geven in geval van je afwezigheid. Familieleden die de post regelen, de hulp die het appartement gaat schoonmaken, de bezorger van een pakje, de wijkverpleegster als je ziek in bed ligt.
  • Na de deur te zijn gepasseerd valt deze terug in het slot, maar niet alleen in het slot, zoals dat nu het geval is, maar de deur zal echt op slot worden gedaan. Op de nachtschoot. Dat is veel veiliger.
  • De persoon komt binnen in de algemene ruimte en het gedimde licht zal overgaan in de normale gebruiksverlichtin
  • Aangekomen bij de eigen voordeur zal de deur eveneens van het slot gaan en de verlichting binnen worden ontstoken. Geheel automatisch. Eventueel kan ook de verwarming daarbij worden geactiveerd op een hogere temperatuur (kan ook op afstand).
  • Nadat de persoon zijn eigen appartement heeft betreden zal de verlichting van de algemene ruimte gedimd worden.

Dit is geen toekomstmuziek, nee alle genoemde processen bestaan al en worden door vele mensen dagelijks gebruikt.

Naast vele voordelen zitten aan deze mogelijkheden ook nog wel nadelen vast en daarover zal moeten worden nagedacht.

Veiligheid door signalering/bewaking
Daarnaast kunnen er een aantal waarschuwingen op je mobiele telefoon verschijnen indien:

  • een rookmelder rook detecteert en actief wordt
  • een watersensor water signaleert (vooral in de parkeergarage, maar ook in de keuken en bij de wasmachine)
  • een storing in de lift optreedt
  • er bij je gebeld wordt, daarbij zal je met de persoon buiten kunnen praten (en zien) en de deur kunnen openen (postbezorging)
  • je eigen voordeur wordt geopend
  • iemand in ons gebouw medische hulp nodig heeft

Veiligheid door afschrikking
Ook camera’s kunnen de veiligheid van ons gebouw vergroten. In de hal van de hoofdingang, maar ook in de garage en het trappenhuis. En eventueel in je eigen appartement. Camera’s die beelden opslaan in de ‘cloud’. Niet continu, maar alleen als ze bewegingen constateren. Tegenwoordig zo intelligent dat ze bij signalering van beweging de minuut ervoor ook al vastleggen. Veel huidige camera’s maken bovendien gebruik van gezichtsherkenning en nemen alleen op als ze de persoon niet herkennen.

Infrastructuur
Voor al deze mogelijkheden is een internet verbinding noodzakelijk. Een WIFI-aansluiting die ook het trappenhuis en de kelder dekt.
Als straks 5G actief wordt is de snelheid ook langs die weg voldoende.

 

Energietransitie

Achtergronden

Klimaat
Je kunt op verschillende manieren naar de oorzaken, oplossingen en de bedreiging van de opwarming van onze aarde kijken, maar de rol van ons klimaat neem ik bewust niet mee in deze beschouwing. Ook zonder die factor mee te nemen zullen we afscheid van ons gas moeten nemen.

Gas
De aardbevingen in Groningen zijn de directe aanleiding om over “ons” gas na te gaan denken. Ons, in de zin vanuit ons Nederland, maar ook het gas dat wij met z’n allen gebruiken en waar onze CV-ketels op zijn afgestemd. Het door ons gebruikte gas.
Over niet al te veel jaren zullen we er van af (moeten) gaan. Overstappen op gas uit andere gasvelden zal los van geopolitieke aspecten ook technisch niet zonder problemen gaan (verschillende calorische waarden, vergelijkbaar met verschillende octaangehaltes van soorten benzine). En daarmee de noodzaak om de branders van ketels en fornuizen te moeten aanpassen.

Hoe de beslissing van onze overheid ook gaat worden ten aanzien van de termijn, er komt een moment dat we op een andere energiebron over moeten gaan. Mijn schatting is dat dat moment mogelijk al over tien jaar zal aanbreken, maar zeker binnen dertig jaar. Als het binnen tien jaar wordt gerealiseerd moeten we nu gaan nadenken over de stappen die genomen moeten worden. Dus….

Elektriciteit
Naast gas is er in Nederland in alle woningen stroom aanwezig. Die stroom kunnen we natuurlijk ook gebruiken om ons huis te verwarmen, maar dat is in Nederland niet aantrekkelijk, want erg kostbaar. Als je evenveel energie zou willen steken in de verwarming van je woning, middels stroom in plaats van met gas, dan zijn de kosten voor stroom ongeveer 4x hoger. Je hebt geen grote investering nodig, maar de stookkosten worden dus vier maal zo hoog. Toch niet erg aantrekkelijk.

Bouwtechnische aspecten
De laatste jaren worden er steeds strengere eisen gesteld aan de isolatie van gebouwen. Hoe beter de isolatie hoe minder energie er verloren gaat. Men gebruikt daarvoor de Energie-Prestatie-Coëfficiënt, de EPC. Hoe lager de EPC, hoe minder energie nodig is om de woning te verwarmen en warm te houden. Daarbij spelen naast de verbeterde isolatie ook de ventilatie en warmtebronnen een steeds belangrijkere rol.
Kort gezegd, hoe minder energie in de vorm van warmte er verloren gaat hoe minder energie er nodig is om de woning voldoende warm te stoken. Uit bovenstaande kan worden geconcludeerd dat een EPC-waarde van nul het ideaal is. Onze huidige woningen zitten daar voorlopig nog vele jaren ruim boven. Maar hoe lager de EPC-waarde, hoe beter.

Voorwaarden te stellen aan onze nieuwe verwarmingsinstallaties
De verwarmingsinstallaties die wij nu meestal hebben werken op een hoge temperatuur. Voor een gasvlam als energiebron is dat geen probleem. Dat is over het algemeen tussen de 60 en 90 graden Celsius.

Als die hoge temperatuur in het water van de radiatoren niet gehaald wordt zal de ruimte niet warm genoeg worden als het buiten gaat vriezen.

De toekomstige verwarming kan die hoge temperatuur alleen met hoog stroomverbruik leveren en zal ook bij lage watertemperatuur voldoende warmte moeten kunnen afgeven aan de ruimtes in ons huis. Dat kan alleen maar als het te verwarmen oppervlak vele malen groter wordt dan nu het geval is. Denk daarbij vooral aan vloerverwarming of radiatoren met ondersteuning van ventilatoren onder de radiatoren. Bij vloerverwarming wordt de hele vloer (of de muur)  opgewarmd  naar een temperatuur van 30-50 graden.

Welke bronnen hebben we ter beschikking als er geen gas meer kan worden gebruikt?

Onze huidige mechanische ventilatie
De huidige normaal aanwezige systemen van mechanische ventilatie zijn van een simpele constructie. Er wordt uit de ruimtes lucht afgezogen en naar buiten geblazen. Met die lucht gaat warmte verloren en ontstaat er in huis een lichte onderdruk. Door deze onderdruk zal lucht van buiten worden aangezogen. Deze lucht is meestal kouder en moet dus in huis worden opgewarmd. Niet zuinig dus.

Hiervoor zijn warmte-terug-win-installaties bedacht, de WTW. Daarbij wordt de inkomende lucht verwarmd door de naar buiten geblazen lucht. In principe slim bedacht, maar niet geheel zonder problemen, want de lucht die van buiten komt neemt fijnstof mee en dat slaat in de kanalen en de woning neer. Er worden dus filters geplaatst, maar daar wordt verder onvoldoende naar omgekeken en nauwelijks onderhoud op gepleegd. Bij alleen naar buiten blazen is dat geen probleem, bij naar binnen halen uiteraard wel. Het vergt onderhoud. Net als de CV-ketel nu.

Bovendien heb je dus een dubbel stel kanalen nodig, een naar buiten en de tweede naar binnen.

Er bestaat een systeem dat de warme lucht die naar buiten wordt geblazen van zijn warmte ontdoet, maar dat systeem gebruikt veel stroom om dat te kunnen. Als je stroom over hebt is dat een optie, als die stroom uit het net komt is het niet aantrekkelijk.

 

De EPC-normen door de jaren.

De EPC (Energieprestatiecoëfficiënt) is een index die de energetische efficiëntie van nieuwbouw aangeeft en wordt bepaald door berekeningen die zijn vastgelegd in de norm NEN 7120. De EPC-eisen zijn door de jaren heen steeds verder aangescherpt.

Op dit moment gelden in het Bouwbesluit de volgende eisen op het gebied van energiezuinig bouwen:

Voor woningen en woongebouwen geldt een EPC-eis van 0,4.

Voor het dak geldt een minimale Rc-waarde (warmte-weerstand) van 6,0 m²K/W, voor de gevel 4,5 m²K/W en voor de vloer 3,5 m²K/W.

Voor ramen en deuren moet de gemiddelde Uw-waarde maximaal 1.65 W/m²K bedragen. Per raam of deur geldt een maximale Uw-waarde van 2.2 W/m²K.

Onze appartementsgebouwen zijn opgeleverd rond 2010 dus hebben zij moeten voldoen aan de EPC-waarde van 0,8. Intussen geldt echter al de norm van 0,4. Dat is een grote stap.

 

BENG

Slimme ontwerpen, goede materialen en een hoogwaardige uitvoering helpen bij het behalen van de EPC-eis en het realiseren van een comfortabele woning. In de Europese Unie komt veertig procent van het totale energiegebruik voor rekening van gebouwen. Om dit percentage te verlagen hebben de Europese lidstaten met elkaar afgesproken dat alle nieuwbouwwoningen vanaf het jaar 2021 minimaal bijna energieneutraal (BENG) worden gebouwd. In Nederland is de ingangsdatum voor de BENG-eisen vervroegd naar 1 januari 2020.

De BENG-eisen bestaan uit drie indicatoren, die elk aan een vastgesteld niveau moeten voldoen.
BENG-indicator 1
Bij BENG-indicator 1 wordt berekend hoeveel energie het gebouw nodig heeft om op comfortniveau te blijven. Dit getal wordt uitgedrukt in kWh/m² gebruiksoppervlak. De maximale energiebehoefte is 25 kWh/m². Bij deze indicator wordt alleen gekeken naar wat het gebouw nodig heeft om de juiste temperatuur te behouden, dus naar ruimteverwarming en -koeling. Een goede thermische schil is dan ook zeer bepalend.

BENG-indicator 2
Bij BENG-indicator 2 wordt berekend hoeveel primair fossiel energiegebruik van toepassing is. Ook dit getal wordt uitgedrukt in kWh/m² gebruiksoppervlak. Het maximaal energiegebruik is 25 kWh/m². BENG-indicator 2 kijkt naar alle andere aspecten in het gebouw. Daaronder valt het tapwatergebruik, maar ook naar het energiegebruik van de aanwezige installaties zoals bijvoorbeeld een warmtepomp.
De energie die zelfstandig opgewekt wordt, bijvoorbeeld met een fotovoltaisch (PV) of warmtekrachtkoppeling-systeem (WKK), mag van het totale energiegebruik worden afgetrokken.

BENG-indicator 3
BENG-indicator 3 is een percentage hernieuwbare of duurzame energie. Een PV-paneel levert dus een positieve bijdrage aan zowel BENG-indicator 2 als 3. Minimaal 50% van de totale hoeveelheid benodigde energie moet hernieuwbaar zijn of duurzaam zijn opgewekt.

BENG heeft voor iedere gebouwfunctie zijn eigen eisen:

Gebouwfunctie BENG-indicator 1 – maximale energiebehoefte (kWh/m²) BENG-indicator 2 – maximaal energiegebruik (kWh/m²) BENG-indicator 3 – minimaal percentage duurzame energie
Woongebouw 25 25 50
Utiliteitsgebouwen 50 25 50
Scholen 50 60 50
Zorggebouwen 65 120 50

 

EPC 0,4 of direct naar BENG… Geen probleem!

 

Energiebronnen

Energie uit zonlicht
In principe wordt er ruim voldoende energie door de zon geleverd om ons energieprobleem op te lossen. Ruim 90% van de energie van het zonlicht wordt door de aarde weerkaatst en verdwijnt de ruimte in. Het voordeel van zonne-energie is dat de zon voor niets schijnt. Het nadeel is dat je een flinke investering moet doen om het zonlicht op te vangen en om te zetten in energie (stroom en warmte) en dat de zon niet altijd schijnt op de momenten dat je energie nodig hebt.
Wij kennen drie manieren om energie uit zonlicht te halen en te gebruiken.

Ramen
Door veel en grote ramen op vooral het zuiden te plaatsen komt er veel zon de woning binnen. In de winter is dat prima, in de zomer zijn echter maatregelen nodig om dat te beperken. Onze beglazing is van het type HR++ (Isolide Superplus van Scheuten).
Isolide® Hoog Rendements-beglazing – Isolide® Superplus – bezit dankzij een warmte-reflecterende coating uitstekende isolerende eigenschappen, zonder afbreuk te doen aan de transparantie van de beglazing.
Daarnaast profiteert u gedurende de winter, met een laagstaande zon, optimaal van de invallende zonnestraling. Door de lagere behoefte aan energie neemt ook de uitstoot van milieubelastende gassen af. Met andere woorden: Isolide® Superplus gaat niet alleen zuinig om met uw energie maar ook met het milieu. Deze eigenschappen worden de komende jaren steeds belangrijker.
In combinatie met onze Warm Edge afstandhouder presteert ieder Isolide® en Trisolide® glas nog beter, door verbetering van de isolatiewaarde van uw totale raam. Daarnaast zorgt het voor een fraaie (standaard) zwarte afwerking in uw kozijn!

Zonnecollectoren
Zonnecollectoren lijken een beetje op zonnepanelen, maar hebben buizen achter glas waar water doorheen stroomt dat door de zon worden verwarmd. Middels zonnecollectoren is het mogelijk direct warm water te genereren en daarna op te slaan in een grote boiler. Een soort thermoskan.

Zonnepanelen (PV)
Zonnepanelen worden meestal op daken gemonteerd en leveren stroom. Uiteraard alleen als er licht op valt, ’s nachts dus niet. Het probleem bij zonnepanelen is dat de zon dus bepaalt wanneer je stroom krijgt en niet je behoefte. Het kan dus voorkomen dat je stroom wilt hebben, maar de panelen deze stroom niet leveren en het andere uiterste is dat er op andere momenten stroom wordt geproduceerd die niet wordt gebruikt. Dat overschot wil je dan wel graag aan het openbare elektriciteitsnet kwijt. De vergoeding die je daarvoor krijgt noemen we saldering (gunstig) of teruglevering (niet gunstig). Over saldering bestaat grote onzekerheid. De overheid vergoedt steeds minder.

Op de daken van de oneven gebouwen passen zeker 44 zonnepanelen met de maat 195,6 x 99,1 (de grootste maat). Hiervan zijn 16 panelen op het steilere deel van het dak te plaatsen onder een hoek van 55 graden en 33 passen er op het vlakkere deel met een hellinghoek van 21,8 graden. Zonder last van schaduw door schoorstenen of bomen. Bij elkaar zou dat maximaal 13200 Wattpiek (wP) kunnen opbrengen. Dat is best veel. De richting van het dak (en dus de panelen) is ongeveer zuid-west (45 graden), hetgeen gunstig is. Afhankelijk van de maat waarvoor men kiest kunnen er 44 tot 54 PV-panelen op ons dak. De oppervlakte verandert daardoor uiteraard niet, de hoeveelheid wP dus ook niet. De effectiviteit van de ligging is tussen de 91 en 95 %.

Boven de slaapkamers van het penthouse zit een dak met als waterdichte laag bitumen. Ik noem dat een grote dakkapel. De afmetingen zijn ongeveer 13m x 2,40m. Daarop kunnen eveneens zonnepanelen worden aangebracht. Ongeveer zoals op deze foto. Links op de rechter foto is het genoemde deel. Op de zogenaamde dakkapel passen 12 grote panelen.

 

Er zijn theoretisch drie risico’s verbonden aan plaatsing van zonnepanelen op ons dak.
1 Het risico op lekkage in huis. Dit risico is geen reëel risico. De installatie van het frame waarop de panelen worden bevestigd gebeurt door tussenstukken die worden vastgeklemd op de fels van de zinken dakstroken. Er wordt nergens geboord door het zink heen. De kabels worden aan de uiteinden van het zink onder het dak door naar binnen gebracht.
2 Het risico vanwege het gewicht. Lijkt geen reëel risico te zijn want een dik pak sneeuw is veel zwaarder dan het geheel aan frame en zonnepanelen tezamen.
3 Het risico vanwege de wind en het optillend effect ervan op de dakconstructie. Dit risico is moeilijk in te schatten, maar gezien de verdeling middels het eerder genoemde frame over het hele dak lijkt het mij eveneens geen reëel risico.


De afmetingen van zonnepanelen zijn (onder andere):

10 panelen Sunpowers MAXEON 4000wP met SMA 3.6V

 

Er zijn nu (2019) ook panelen met de maten 1690×1046 met een vermogen van net boven de 400wP.

Een prijsindicatie van een installatie van 10 panelen met een jaarvermogen van 4000kWh (2019):

Tien PV-panelen van Sunpower (type PR-MAX3-400) rond de € 6.300,00.

Inclusief omvormer, compleet gemonteerd en werkend opgeleverd.

Inclusief 25 jaar garantie op panelen en opbrengst.

 

De fels van ons zinken dak ziet er zo uit.

       

Daar kunnen klemmen op worden aangebracht (geklemd en niet geschroefd) om het frame te kunnen bevestigen waarop de zonnepanelen worden gemonteerd.

Op het roodkleurige dak is een goede klem te zien, de S-5-S. Er is een kleinere uitvoering van die maar met één bout wordt vastgezet. De S-5-S mini. Alternatieven zijn:

                        

Er worden geen schroeven tegen de fels gedraaid, het geheel wordt uitsluitend geklemd.

 

Dan over de lekkage waar de meeste bewoners bang voor zijn.
Op het steile stuk van het dak (het deel langs de lengte van het terras) zou dat hoe dan ook geen probleem zijn want dit deel van het dak steekt geheel uit buiten de gebouw. Een eventuele lekkage zou buiten het gebouw blijven.
In iets mindere mate geldt dat ook voor het dakdeel boven de berging van het terras. Voor het onwaarschijnlijke geval dat er toch lekkage zou optreden zou dat in de berging zichtbaar worden. Schade in huis levert dat hoe dan ook niet op.
Het dakdeel boven de eetkamer en keuken van het penthouse zou gezien de plaats theoretisch in het penthouse tot wateroverlast kunnen leiden. In het verlengde daarvan geldt dat eveneens voor het deel boven het trappenhuis.

 

Andere energiebronnen

Warmtepomp
Warmtepompen zijn er in verschillende versies, maar allen gebruiken het principe van de koelkast, maar dan andersom. In de buitenlucht en het grondwater zit altijd enige warmte, zelfs nog als het buiten vriest. Die warmte weten deze pompen over te nemen en binnen af te geven aan het water van de verwarming. Het rendement is de laatste jaren geleidelijk aan toegenomen, maar hoge temperaturen kunnen ze niet bereiken. Je hebt dus een lage temperatuurverwarming met een groot oppervlak nodig. Bijvoorbeeld vloerverwarming.

Om te kunnen functioneren gebruiken ze stroom, net als de koelkast. Omdat de ruimte die ze moeten verwarmen echter veel groter is dan een koelkast moeten de warmtepompen veel groter zijn en zullen ze langdurig moeten werken om voldoende effect te hebben. En verbruiken zij dus veel stroom.