Blauwe waterstof gebruiken in de aanloop naar groene waterstof?

Door de benaming, groene, grijze en blauwe waterstof kan de indruk ontstaan dat waterstof in verschillende soorten verkrijgbaar is die op basis van kleur herkend kunnen worden. Dit is echter niet in letterlijke zin het geval. De kleuren die worden gebruikt om waterstof in te delen verwijzen naar de herkomst van de waterstof en de belasting van de milieu van de desbetreffende waterstof.

Grijze waterstof is waterstof die uit fossiele brandstoffen wordt verkregen waarbij tijdens het proces CO2 in de atmosfeer vrij komt. Blauwe waterstof wordt ook uit fossiele brandstoffen verkregen alleen wordt de CO2 die daarbij vrijkomt opgevangen en opgeslagen zodat deze niet in de atmosfeer vrij komt. Groene waterstof wordt verkregen doormiddel van elektrolyse waarbij gebruik wordt gemaakt van duurzame, hernieuwbare energiebronnen zoals windenergie of zonne-energie.

Groene waterstof
Groene waterstof zou mogelijk een effectieve oplossing kunnen vormen voor het aardgasvrij maken van de Nederlandse energievoorziening. In dat geval zal men afscheid moeten nemen van de aardgasgestookte cv-ketel en een waterstofketel moeten installeren. In plaats van aardgas zou door het aardgasleidingnetwerk dan waterstof moeten worden getransporteerd. Daarvoor zijn aanpassingen nodig maar het is technisch gezien wel mogelijk.

Te weinig duurzame energie
Het grote probleem van groene waterstof is dat er te weinig duurzame energie in Nederland wordt opgewekt om huishoudens en bedrijven te voorzien van duurzame elektrische stroom. Als men deze duurzame energie vervolgens ook nog wil inzetten om op grote schaal groene waterstof te produceren dan heeft men helemaal een groot te kort. Men zou dan specifieke windmolenparken moeten bouwen voor het opwekken van groene elektriciteit voor de productie van waterstof.

Blauwe waterstof is geen ideaal redmiddel
Blauwe waterstof zou mogelijk een oplossing kunnen zijn tot de tijd dat er voldoende groene waterstof wordt geproduceerd om de woningen en bedrijven te voorzien. Blauwe waterstof is waterstof die momenteel grotendeels wordt geproduceerd van aardgas. Dat betekent dat men nog niet aardgasvrij is.

Wel is het mogelijk om de CO2 emissie op te vangen en deze CO2 op te slaan. Dat is minder milieubelastend dan alle aardgasgestookte cv-installaties in woningen hun CO2 in de atmosfeer laten uitstoten. Blauwe waterstof is niet het ideale redmiddel voor de Nederlandse energietransitie. Het houdt de Nederlandse energievoorziening namelijk nog langer afhankelijk van aardgas en dat is nu juist wat men niet wil.

Alternatieven voor waterstof
Als waterstof niet groen of duurzaam wordt geproduceerd is het niet een ideaal middel voor de Nederlandse energievoorziening tenminste als men de energievoorziening aardgasvrij en CO2 neutraal wil maken. Ook blauwe waterstof die wegens het afvangen van CO2 als CO2 neutraal wordt beschouwd is geen ideale oplossing. Alleen groene waterstof zou effectief zijn. Dan moeten alle woningen die op aardgas zijn aangesloten in de toekomst echter wel worden voorzien van een waterstofketel. Omdat groene waterstof nauwelijks beschikbaar is kan men beter eerst goed nadenken over alternatieven zoals geothermie, warmtepompen en stadverwarming.

Hoeveel zonnepanelen heb ik nodig?

Zonnepanelen worden steeds vaker aangebracht op woningen, utiliteit en andere bouwwerken. In 2017 zijn bijvoorbeeld ongeveer drie miljoen zonnepanelen geplaatst in Nederland. De meeste zonnepanelen die op woningen worden aangebracht worden grotendeels betaald door de particulieren zelf. Omdat de aanschaf van zonnepanelen een behoorlijke investering is zullen veel mensen zich afvragen hoeveel zonnepanelen ze nodig hebben om flink wat elektrische energie te kunnen opwekken. Nederland is niet een heel zonnig land maar desondanks kan er wel veel elektrische energie worden opgewekt met zonnepanelen.

Een groot voordeel zijn de vrij zachte winters die Nederland heeft ten gevolge van het zeeklimaat. Er is in Nederland voldoende zon aanwezig om zonnepanelen rendabel te kunnen maken. Toch verschild het aantal zonnepanelen op daken in Nederland behoorlijk. Het lijkt er op dat niet iedereen voor dezelfde hoeveelheid zonnepanelen kiest. Er zijn een aantal aspecten die meegenomen moeten worden als men wil bepalen hoeveel zonnepanelen ze op de daken willen aanbrengen. In de volgende alinea kun je lezen welke aspecten van belang zijn voor het bepalen van de juiste hoeveelheid zonnepanelen.

Belangrijk bij de aanschaf van zonnepanelen
Een aantal punten zijn belangrijk bij het bepalen van de hoeveelheid zonnepanelen die je nodig hebt. Allereerst moet je voor jezelf goed nagaan wat je met de elektrische energie wilt doen van zonnepanelen. Als dit alleen voor eigen gebruik is kun je ook het energieverbruik in de woning verlagen door LED-verlichting en energiezuinige apparaten aan te schaffen. Als je dat succesvol doet heb je ook minder elektrische energie nodig en dus ook minder zonnepanelen. Toch is het lastig om je woning volledig energieneutraal of CO2 neutraal te maken door alleen zonnepanelen te gebruiken. Dan zul je in de meeste gevallen veel meer investeringen moeten doen. Veel mensen leveren op bepaalde momenten, waarbij er veel zonlicht is en weinig energie worden afgenomen, ook elektrische energie terug aan het lichtnet. In dat geval spelen veel meer aspecten een rol bij het bepalen van het rendement en het nut van zonnepanelen. Hierbij kun je denken aan:

  • De aanschafprijs van zonnepanelen.
  • Het formaat van de zonnepanelen. Zonnepanelen hebben een standaardformaat van 165×100 cm. Dat zorgt er voor dat er een bepaalde hoeveelheid op een dakvlak kunnen worden aangebracht.
  • De kwaliteit en duurzaamheid van de zonnepanelen.
  • Het elektrische vermogen dat met het zonnepaneel wordt opgewekt.
  • De plek waar de zonnepanelen worden aangebracht. Zuid-Noord-West-Oost enz.
  • De regio waar de zonnepanelen worden aangebracht. In Zeeland en Texel worden bijvoorbeeld verhoudingsgewijs veel zonuren geregistreerd. Dat betekent dat zonnepanelen in die regio’s meer geld opbrengen.
  • Is het dak veel in de zon of juist in de schaduw.
  • De hellingshoek van het dak waar de zonnepanelen worden aangebracht. Een hellingshoek van 35 graden is het meest effectief voor zonnepanelen.

Al deze aspecten kun je meenemen in een berekening. Als je wilt weten wanneer je jouw zonnepanelen echt hebt terugverdient zal je ook moeten kijken naar het aantal zonuren.

Aantal zonuren
Het aantal zonuren met betrekking tot zonnepanelen is in feite het aantal uren dat de zon of zonlicht daadwerkelijk op de zonnepanelen schijnt. Het aantal zonuren dat een zonnepaneel ontvangt heeft niet alleen te maken met de schaduw die wel of niet op het zonnepaneel valt. Zonuren hebben ook veel te maken met het weer. In 2018 was er bijvoorbeeld sprake van een zonnig voorjaar en een zonnige zomer. Dat zorgde er voor dat het rendement van veel zonnepalen hoger lag. Eerder werd al genoemd dat bepaalde regio’s zoals Zeeland en Texel meer zonuren hebben dan andere regio’s daarom is het aanbrengen van zonnepanelen in die regio’s extra effectief. Het rendement van zonnepanelen ligt in Texel en Zeeland ongeveer tien procent hoger dan in andere regio’s van Nederland.

Hoeveel zonnepanelen moet je plaatsen?
Tja en dan nu de vraag hoeveel zonnepanelen je daadwerkelijk nodig hebt. Dat kun je in feite zelf uitrekenen wanneer je weet wat het gemiddeld aantal zonuren van je regio is. Daarbij moet je eerst berekenen wat de aanschafwaarde is van alle zonnepanelen die je wilt plaatsen en wat het rendement daarvan is. Hoe meer zonnepanelen je koopt hoe hoger de investering maar ook hoe hoger het rendement. Als je hulp nodig hebt met de berekening kan een leverancier van zonnepanelen je daarbij helpen. Let wel op dat deze leverancier een commercieel belang heeft en daardoor vaak een iets gunstiger beeld schetst dan de werkelijkheid.

Wat is dubbel glas of thermopane?

Dubbel glas, of thermopane is vensterglas dat bestaat uit minimaal twee glasplaten die over een bepaalde afstand luchtdicht met een strip aan elkaar verbonden zijn met daar tussen een opening die gevuld is met droge lucht of inert gas waardoor een isolerende spouw aanwezig is. Dubbelglas isoleert meer dan enkel glas omdat dubbel glas een isolerende spouw heeft. Om die reden worden veel woningen die enkel glas hebben gerenoveerd met dubbel glas. Daardoor wordt de warmte beter binnen de woning of het gebouw gehouden en wordt er minder energie verspild.

Isolerende werking van dubbel glas
De isolerende werking van dubbel glas is eenvoudig en effectief. Tussen de twee glasplaten zit droge lucht of een inert gas dat er voor zorgt dat er geen condensatie optreed bij temperatuurverschillen tussen binnen en buiten. De koude lucht van buiten verkoeld als eerst de lucht in spouw die zich in de ruimte tussen de glasplaten bevind. Lucht heeft een hoge warmteweerstand. Dat zorgt er voor dat er minder warmte maar ook minder kou wordt doorgegeven.
De lucht in de spouw zorgt er voor dat slechts een deel van de kou wordt doorgeleid naar de glasplaat die in contact staat met de binnenruimte. Omgekeerd werkt dubbelglas ook isolerend. Het zorgt er namelijk ook voor dat de warmte beter binnen gehouden wordt. Dat komt omdat het transporteren van warmte doormiddel van convectie gebeurd. Deze convectie is de circulatie van lucht tussen de twee glasplaten. Als deze ruimte is voorzien van zwaardere inerte (edel)gassen zal de warmteoverdracht door convectie worden verminderd. Om die reden is dubbelglas vooral in de koude maanden van het jaar een belangrijke vorm van isolatie die het wooncomfort bevordert en de energieverspilling verlaagd.

Dubbel glas of thermopane
Thermopane wordt ook wel eens gebruikt als synoniem voor dubbel glas. Toch is dat niet helemaal juist. Thermopane is een variant van dubbel glas maar niet al het dubbel glas is thermopane. Thermopane is namelijk een merknaam voor een bepaalde soort dubbel glas die werd geproduceerd door Glaverbel in de periode tussen 1948 tot 1993. Een thermopaneraam bestaat twee lagen glas die aan elkaar zijn gesoldeerd met een strip lood. Een thermopaneraam kan een luchtspouw hebben van een verschillende dikte. Deze dikte kan 6, 9, 12 of 15 mm breed zijn. Deze variant van dubbel glas is op een gegeven moment van de markt verdwenen omdat er bij thermopane geen HR-coating gebruikt kon worden. Daardoor kon thermopane niet nog een hogere rendement opleveren. Andere soorten van isolerend glas leverden wel een hoger rendement op en werden verder doorontwikkeld en geproduceerd. Er zijn tegenwoordig ook varianten die bestaan uit driedubbel glas.

Driedubbel glas
Naast dubbel glas is er ook driedubbel glas. Dit glas bevat drie glaslagen zoals de naam al doet vermoeden. Dit zijn drie bladen van zogenaamd floatglas. Door de drie lagen glas ontstaan er twee ruimtes die gevuld zijn met lucht. De isolerende waarde gaat daardoor aanzienlijk omhoog. Driedubbel glas wordt ook wel tripleglas genoemd of HR+++ glas. Dit driedubbel glas zorgt er bovendien voor dat ook geluid van buitenaf minder goed de woning kan binnendringen. Daarom is driedubbelglas ook uitermate geschikt voor drukke verstedelijkte gebieden. Vanwege de hoge isolatiewaarde van driedubbelglas ontstaat er nog minder warmteverlies. Ook is er nauwelijks sprake van een koudebrug. Verder is driedubbel glas ook uitstekend geschikt voor gebouwen die alleen doormiddel van vloerverwarming worden verwarmd. Voor de bouw van een passiefhuis, balanswoning of andere vormen van CO2 neutraal bouwen wordt vaak voor driedubbel glas, of HR+++glas in plaats van thermopane of dubbel glas.

Wat is triple glas of driedubbel isolatieglas?

Triple glas, triple pane, HR+++ glas of driedubbel isolatieglas is een speciale samenstelling van ramen die bestaat uit drie glaslagen om de isolatiewaarde van het raam te verhogen. Net als vrijwel alle soorten van isolatie is ook de isolerende werking van ramen mede afhankelijk van het aantal lagen. Daarbij behoort driedubbel glas of triple glas tot glas met de beste isolerende werking. Driedubbel glas heeft nog een betere isolerende werking dan de meeste soorten thermopane. Driedubbel glas is momenteel nog niet heel erg bekend maar is in het kader van de energietransitie sterk in opkomst in de bouw en renovatie. Een passiefhuis, balanswoning of andere CO2 neutrale woningvariant wordt tegenwoordig steeds vaker gebouwd met driedubbel glas omdat dit glas nog beter isoleert dan thermopane. Hieronder kun je meer lezen over verschillende soorten vensterglas en de isolerende werking daarvan.

Enkel glas
In het verleden gebruikte men vaak enkel glas. Het nadeel van enkel glas is dat de kou die buiten rechtstreeks op het raam wordt afgegeven nauwelijks wordt geweerd. De kou wordt afgeven op het enkel glas dat tevens in verbinding staat met de woonruimte of verblijfruimte van het gebouw. Andersom wordt de warmte van het gebouw ook rechtstreeks overgedragen op het raam en dus ook aan de buitenlucht. Dat zorgt er voor dat het temperatuurverschil tussen buiten en binnen heel beperkt is. Als men het aantal glaslagen verdubbeld neemt de isolatie toe en wordt de warmte en de kou tussen buiten en binnen minder snel aan elkaar overgedragen.

Dubbel glas
Dubbel glas heeft al een veel betere isolerende werking dan enkel glas. Dubbel glas wordt ook wel thermopane genoemd en is op dit moment het meest voorkomende soort glas dat in woningen en bedrijfspanden is aangebracht. Ook tegenwoordig worden nog veel woningen met thermopane ramen gebouwd en gerenoveerd. Een thermopaneraam bevat twee lagen glas met daar tussen een laag lucht. De benaming thermopane is in feite een merknaam die werd gebruikt voor een type dubbelglas dat van 1948 tot 1993 geproduceerd werd door de producent Glaverbel.
Thermopane bestaat uit twee glaslagen die aan elkaar zijn gesoldeerd met een strip lood en voorzien zijn van een luchtspouw van 6, 9, 12 of 15 mm breedte. De ruimte tussen de glaslagen vormt een spouw die droge lucht bevat. Doordat er geen vocht in de lucht tussen de ramen aanwezig is kan er ook geen condens optreden. Dat kan echter wel voorkomen wanneer het thermopane lek is. Dan wordt namelijk de vochtige lucht uit de atmosfeer vermengd met de droge lucht tussen de ramen en ontstaat er condensvorming.
Dubbel glas heeft ten opzichte van enkel glas een grotere isolerende werking. De luchtlaag tussen de ramen vormt als het ware een overgangszone waardoor de kou en de warmte van zowel de binnenlucht als de buitenlucht minder snel aan elkaar warmte kunnen afgeven. Door dubbel glas te gebruiken wordt het warmteverlies van een woning of gebouw via een raam met veertig procent verlaagd ten opzichte van enkel glas.

Driedubbel glas
Driedubbel glas heeft een nog betere isolatiewaarde dan dubbelglas. Het is duidelijk dat driedubbelglas of tripleglas bestaat uit drie glaslagen en daardoor twee luchtlagen. Daardoor wordt de geleiding tussen de koude en warme lucht van binnen en buiten nog moeilijker, kortom de isolatie is beter omdat de warmte- en koudegeleiding minder is. Driedubbel glas zorgt er tevens voor dat er ook minder geluiden van buiten hoorbaar zijn als je in de ruimte van het pand aanwezig bent. Om die reden is driedubbel glas een ideale oplossing voor woningen en bedrijfsgebouwen die aan drukke wegen staan. Driedubbel glas zorgt er voor dat er nauwelijks een koudebrug optreed in de woning of het pand. Daardoor is driedubbel glas zeer geschikt voor zogenaamde passiefhuizen en balanswoningen. Aan deze huizen worden namelijk hoge eisen gesteld met betrekking tot de energiezuinigheid, kierdichtheid en isolatie. Er is door het gebruik van driedubbel glas geen koude val meer rondom de ramen. Verder zijn deze ramen zeer geschikt voor woningen en gebouwen die alleen worden verwarmt met vloerverwarming en dus niet voorzien zijn van een centrale verwarming.

Waaruit bestaat een geothermie installatie?

Geothermie is aardwarmte en kan worden aangewend als verwarmingsbron of indirect als energieleverancier worden gebruikt waarbij de aardwarmte bijvoorbeeld wordt omgezet in elektrische energie. Geothermie is een effectieve alternatieve energiebron omdat er bij deze installaties nauwelijks CO2 vrij komt in de atmosfeer. Dat maakt geothermie veel milieuvriendelijker dan bijvoorbeeld aardgas. Voordat met een geothermie-installatie gaat bouwen moet met een grondig onderzoek doen. Zo moet men een goed beeld hebben van de aardbodem en de aardlagen waarin warm grondwater aanwezig is. Als men dit in kaart heeft gebracht en de uitkomst interessant genoeg is, kan men gaan bouwen. Een geothermie-installatie bouwt men niet zomaar. Een dergelijke installatie kost miljoenen en moet daarom zorgvuldig worden gebouwd door professionele bedrijven. Een geothermie installatie bestaat uit een aantal onderdelen. Deze onderdelen zijn hieronder in een aantal alinea’s beschreven.

Putten
Allereerst zijn er twee schachten nodig die ook wel putten worden genoemd. Deze putten worden met een grote boorinstallatie geboord en zijn ongeveer 2 kilometer lang. Op 2 kilometer diepte is de aardwarmte ongeveer 60 tot 80 graden Celsius. De put wordt tot onder het grondwater geboord. Er moet dus rekening worden gehouden met de grondwaterstand voordat men gaat boren. Het warme water wordt uit de put omhoog gepompt.

Het is natuurlijk wel belangrijk dat de putten of schachten niet in elkaar storten tijdens het oppompen van het warme grondwater. De ondergrondse druk is hierbij een belangrijke factor. Deze druk kan er voor zorgen dat de schachten in elkaar gedrukt worden. Dat moet worden voorkomen en daarvoor worden buizen geplaatst in het boorgat van de put. Deze buizen worden vervolgens vastgezet met cement. Op die manier zijn de schachten verankert.

De uiteinden van schachten of putten zijn onder de grond ongeveer 1 tot 2 kilometer van elkaar verwijderd. Dat is noodzakelijk want via de ene put wordt warm water opgepompt en via de andere put wordt koud of afgekoeld water weer naar beneden gepompt. Dit koude water wordt vervolgens weer opgewarmd door de aarde en het overige grondwater zodat het weer opgewarmde water naar boven gehaald kan worden in de eerst schacht. Zo ontstaat er een circulair systeem waardoor het volume aan grondwater gelijk blijft en bodemdaling wordt voorkomen of geminimaliseerd.

Warmtewisselaar

Het opgepompte warme water stroomt door buizen in een warmtewisselaar. In deze warmtewisselaar komt het warme grondwater in contact met het water van het verwarmingssysteem. Dit water wordt door het grondwater verwarmt. Er vindt uitwisseling van warmte plaats vandaar de term warmtewisselaar. Het opgewarmde water stroom uit de warmtewisselaar naar de verwarmingssystemen van gebouwen, utiliteit en woningen. Een pomp zorgt er voor dat het afgekoelde grondwater weer naar beneden wordt gepompt via de juiste put. Daardoor komt het afgekoelde grondwater weer op dezelfde diepte waar het ook vandaan werd gepompt via de andere put.

Pompen
In de alinea’s hiervoor is een paar keer het woord ‘pomp’ gebruikt. Een geothermische installatie kan niet zonder een paar pompen waarmee het water wordt opgepompt uit de aardbodem en teruggepompt naar de oorspronkelijke diepte. Deze pompen worden net als de warmtewisselaar in een gebouw geplaatst van ongeveer twintig bij twintig meter. Hierin zijn vaak ook filters geplaatst voor het filteren van het grondwater.

Ontgassingsinstallatie
Samen met het grondwater kan ook aardgas naar boven komen. Dit brengt extra risico’s met zich mee in de vorm van brandgevaar en explosiegevaar. Om die reden wordt er meestal een ontgassingsinstallatie met een ontgassingstank. Dit is een veiligheidsvoorziening. Als er aardgas aanwezig is kan er ook een noodfakkel worden aangebracht die er voor zorgt dat het aardgas wordt afgefakkeld.

Technische ruimte
Tot slot is er nog een technische ruimte nodig voor het uitvoeren van revisie, reparatie en onderhoud. Een geothermie installatie heeft net als andere grote installaties onderhoud nodig. Vooral de aanwezigheid van aardgas kan voor extra risico’s zorgen waardoor het onderhoud en de reparaties door specialisten moet gebeuren met een werkvergunning en verschillende veiligheidscertificaten.

Geothermie en duurzaamheid

Geothermie is een ander woord voor aardwarmte en wordt steeds vaker genoemd als een goed alternatief voor aardgas. Dat is geen wonder want geothermie is altijd aanwezig en daardoor een onuitputtelijke duurzame energiebron. Veel woningen hebben nog een centrale verwarming waarin aardgas wordt verbrand om warm cv-leidingwater te realiseren. Het verstoken van aardgas staat echter ter discussie vanwege de CO2 uitstoot maar ook vanwege het feit dat aardgas een fossiele brandstof is die niet onuitputtelijk is.

Aardwarmte is onuitputtelijk duurzaam
Aardwarmte is de warmte die de aarde zelf afgeeft en is daardoor onuitputtelijk. Daarvoor moet men echter wel diep in de aardkorst boren. Hoe dieper men in de aardlagen boort hoe hoger de temperatuur wordt. Dat betekent dat men diep moet boren om voldoende warmte te winnen voor verwarmingsinstallaties van woningen en utiliteitscomplexen. Het boren van een schacht kost miljoenen euro’s. De geothermische dieptemaat is een belangrijke factor in de prijs van het boren naar aardwarmte of geothermie.

Geothermische dieptemaat
Aardwarmte wordt naar boven gehaald doormiddel van grondwater. Grondwater bevind zich in verschillende bodemlagen en heeft daardoor ook een verschillende temperatuur. Gemiddeld wordt de temperatuur van de aardbodem 35 °C tot 40 °C hoger naar mate men dieper boort. De diepte waarop men boort naar aardwarmte wordt ook wel de geothermische dieptemaat genoemd. De dieptemaat waarop men op een bepaalde aardwarmte stuit is echter niet in elk land hetzelfde en ook binnen een land verschilt de warmte die men aantreft in de aardlagen. Dat maakt het lastig om een vaste geothermische dieptemaat te bepalen waarop men een bepaald rendement aan geothermie kan aantreffen. Als men in een bepaalde regio gebruik wil maken van aardwarmte zal men daarom eerst een grondig bodemonderzoek moeten doen naar de aardlagen en de aanwezigheid van (warm) grondwater.

Warmteanomalieën
De geothermische dieptemaat oftewel de aardlaag waar een bepaalde aardwarmte wordt aangetroffen is verschillend zoals in de alinea hierboven beschreven is. Dat betekent dat er positieve en negatieve afwijkingen kunnen zijn in de aanwezige warmte. Deze afwijkingen van de standaard noemt men ook wel warmteanomalieën. Deze afwijkingen kunnen bijvoorbeeld ontstaan door lagen met vulkanische activiteit. Denk hierbij aan de geisers op IJsland waaruit kokend heet water naar boven spuit. Dit is een voorbeeld van geothermie waarbij enorm veel heet water vrij komt. Er zijn echter meerdere locaties waar vulkanische activiteit aanwezig is en het water op een redelijk kleine diepte al kokend heet is. Deze anomalieën zijn waardevol voor geothermie. In de geothermie worden deze beschouwd als hoogenthalpie vindplaatsen.

Direct en indirect gebruik van geothermie
Hoogenthalpie vindplaatsen zijn op verschillende locaties in de wereld aanwezig. Deze locaties worden wereldwijd gebruikt als energiebronnen voor het opwekken van elektrische stroom. Dit gebeurd in een geothermiecentrale. Daarbij maakt men bijvoorbeeld gebruik van een warmte-krachtkoppeling (WKK). Dit is echter een vorm van indirect gebruik van geothermie met een hoog rendement. Men kan echter ook direct gebruik maken van geothermie. Daarbij gaat men het warme grondwater direct door een verwarmingssysteem heen pompen.

Aardbodemdaling door geothermie?
Er zijn risico’s verbonden aan het gebruik van warm grondwater. Door grondwater uit de aardbodem te pompen bestaat er een kans dat de aardbodem gaat dalen als het grondwatervolume aanzienlijk afneemt. Daarom gebruikt men bij geothermie vaak installaties waarbij ook weer afgekoeld water teruggepompt wordt in de aardbodem zodat het volume aan grondwater ongeveer gelijk blijft.

Wat is geothermie?

Geothermie is een ander woord voor aardwarmte en is tevens een verzamelnaam voor technologie waarmee warmte uit verschillende aardlagen wordt gewonnen, getransporteerd en gebruikt om gebouwen en andere voorzieningen te verwarmen. Als men het in het kader van de energietransitie heeft over geothermie dan doelt men meestal op installaties waarmee warm grondwater uit diepere aardlagen naar boven wordt gepompt. Dit warme water wordt vervolgens via verwarmingssystemen overgedragen op de omgeving die daardoor wordt verwarmt. Het water wordt bij deze warmteafgifte afgekoeld. Het afgekoelde water wordt vervolgens weer in de aardbodem gepompt via een andere buis. Daar wordt het water weer door de diepere aardlagen verwarmd en mengt het zich met het overige grondwater. Dit wordt vervolgens opgepompt. Op die manier ontstaat in feite een circulair systeem waardoor bodemdaling wordt voorkomen en er ook geen tekort ontstaat aan water.

Wat betekent geothermie?
Het woord geothermie is een samenvoeging van de Griekse woorden geo (dat vertaald wordt met ‘aarde’) en thermos (dat vertaald kan worden met ‘warmte’). Deze vertaling zorgt er voor dat geothermie letterlijk vertaald kan worden met het woord ‘aardwarmte’. Aardwarmte is een energiebron die tot de duurzame energiebronnen wordt gerekend omdat aardwarmte altijd aanwezig is en dus niet opraakt. Aardwarmte is daardoor duurzamer dan fossiele brandstoffen die overigens uit de aardbodem worden gehaald. Echter worden de fossiele brandstoffen verbrand om warmte te realiseren. Bij het verbranden komt echter CO2 vrij en andere schadelijke stoffen zoals fijnstof. Door direct warmte te transporteren zonder brandstoffen te verbranden bespaard men energie en zorgt men er tevens voor dat er geen schadelijke stoffen in het milieu terecht komen. Toch kunnen er wel gassen vanuit de aardbodem naar boven komen tijdens het winnen van warm grondwater. Daar dient men bij de installatie van een geothermische warmtepomp wel rekening mee te houden.

Wat is een Smartflower?

Een Smartflower is een trademark of handelsmerk voor een bloemvormig, mobiel zonnepaneel dat uitvouwbaar is en de zon volgt waardoor de opbrengst optimaal is. De Smartflower is uitgerust met verschillende technologische systemen die er voor zorgen dat de ‘bloem’ met de zon meedraait. Ook zijn er meet en regelsystemen aanwezig die voorkomen dat de bloem omwaait wanneer er te veel wind staat. Een Smartflower is een bijzonder concept waarmee men zonne-energie of zonlicht kan omzetten in elektrische energie. Dit systeem zou voldoende elektrische energie moeten kunnen opwekken voor het elektriciteitsverbruik van een gemiddeld huishouden. Het grote voordeel van de Smartflower is dat dit systeem niet statisch is zoals zonnepanelen die vast zitten op daken. In plaats daarvan draait dit innovatieve zonnepaneel met de zon mee waardoor er meer opbrengst wordt gerealiseerd.

Hoe ziet een Smartflower er uit?
Een Smartflower is een innovatief systeem dat afkomstig is uit Oostenrijk. Daar zijn Smartflowers a; sinds december 2013 te koop. In Nederland is de Smartflower nog niet heel bekend in het straatbeeld. Dit systeem bestaat uit een aantal zonnepanelen die in waaiervorm of bloemvorm zijn aangebracht rondom een as die het hart van de bloem vormt. Uitgeklapt is de Smartflower ongeveer 6 meter hoog. De zonnepanelen die de bloem vormen hebben een totale oppervlakte van ongeveer 18 m². Aan dit hart in het midden van de bloem is een standaard bevestigd die geplaatst is op mobiel statief dat verankerd kan zijn aan de grond. De Smartflower kan compact worden opgevouwen in deze mobiele standaard.

Hoe werkt een Smartflower?
De zonnepanelen zijn verstelbaar rond twee assen en zijn altijd gericht op de zon omdat deze met de zon en het zonlicht meedraaien. Deze bijstelling gebeurd doormiddel van een gps-gestuurde bijstelling. Dat zorgt er voor dat de Smartflower ook bij bewolking zo goed mogelijk gericht is op de zon. De gps instelling zorgt er voor dat de positie van de zon door het systeem opgevraagd kan worden. Daardoor maakt het niet uit waar de Smartflower geplaatst is zolang er maar geen gebouwen of andere objecten een schaduw werpen op de zonnepanelen van deze ‘zonnebloem. De opbrengst van de Smartflower is vanwege de zongerichtheid ongeveer 40 procent hoger dan de opbrengst uit zonnepanelen die op daken zijn geplaatst en niet verplaatsbaar zijn. Deze vaste zonnepanelen vangen namelijk een bepaald gedeelte van de dag geen zonlicht of nauwelijks zonlicht. Het zonlicht wordt door de zonnepanelen omgezet in elektriciteit.

Een Smartflower kan op verschillende manieren ingeregeld worden. De Smartflower kan automatisch uitgeklapt worden. Als de zon achter de horizon verdwenen is kan de “zonnebloem” ook automatisch weer inklappen en verdwijnen in een box onder het statief. Deze kist of box kan zelfs volledig in de grond worden geplaatst waardoor de Smartflower feitelijk onder het maaiveld verdwijnt. Het in- en uitklappen van deze zonne-energiebloem kan ingeregeld worden op basis van tijd. Het is echter wel zo dat het inklappen en uitklappen van de Smartflower wel energie kost. Dat betekend dat het misschien beter is om de Smartflower uitgeklapt te houden.

Verschillende soorten Smartflowers
Het systeem van de Smartflower zoals dat hierboven is beschreven kent verschillende uitvoeringen. De volgende varianten zijn bekend:

  • Smartflower™ 32 dit is een basismodel dat wel in verschillende uitvoeringen beschikbaar is. Men zou deze naast het opwekken van elektrische energie ook kunnen gebruiken voor marketingdoeleinden. Zo kunnen bedrijven hun logo er op laten zetten om te laten zien hoe duurzaam, klimaatneutraal of CO2 neutraal ze zijn.
  • Smartflower™ POPe is een gewone Smartflower maar heeft wel een ingebouwd laadstation waarmee een elektrische auto of elektrische fiets direct van elektrische stroom kan worden voorzien.
  • Smartflower™ POP+. Deze elektrische Smartflower wekt elektrische energie op uit zonlicht maar heeft ook de mogelijkheid om de opgewekte energie op te slaan in litium accu’s. Deze Smartflower™ POP+ is ontwikkeld in samenwerking met het Nederlandse bedrijf Victron Energy. Doordat de elektrische energie kan worden opgeslagen in litium accu’s kan men de opgewekte elektriciteit ook s’avonds gebruiken wanneer de zon achter de horizon verdwenen is. Er zijn twee verschillende soorten Smartflower™ POP+. Zo is er de variant die 2,3 kwh kan opslaan. Als deze opslagruimte wordt overschreden wordt het overschot aan het net teruggegeven. Daarnaast is er de off-grid variant, die 4.6 kwh kan opslaan waardoor men eigenlijk niet meer gebruik hoeft te maken van een gewone standaard elektriciteitsvoorziening.

De ontwikkeling van zonnepanelen gaat steeds verder. Ook voor de Smartflower zullen in de toekomst vast nieuwe varianten worden bedacht en ontwikkelt. Dat zorgt er voor dat ook dit product steeds beter en een steeds groter rendement zal opleveren.

Duurzaam bouwen

Duurzaam bouwen is het geheel van ontwerpactiviteiten en bouwactiviteiten waarbij men gericht is op de ontwikkeling en bouw van een duurzaam bouwwerk en gebruik maakt een duurzaam bouwproces waarbij energie en materiaal zo milieuvriendelijk mogelijk worden gebruikt. Duurzaam bouwen is de toekomst want duurzaam bouwen is bouwen met het oog op de toekomst. Dat houdt in dat men met duurzaam bouwen rekening houdt met het klimaat, het milieu en de herkomst van grondstoffen en materialen. Dit zorgt er voor dat duurzaam bouwen een veelomvattend begrip is dat start met een duurzaam ontwerp en eindigt met een sloop van het gebouw en het hergebruik van de bouwmaterialen.

Aandachtspunten voor duurzaam bouwen
Duurzaam bouwen wordt gestimuleerd vanuit de overheid. De Nederlandse rijksoverheid heeft een aantal kaders genoemd waaraan men zich moet houden bij duurzaam bouwen. Deze kaders zijn als volgt:

  • Bij de bouw moet men gebruik maken van duurzame materialen. De materiaalkeuze moet de gezondheid van de bouwers, bewoners en gebruikers niet benadelen. Ook moet de materiaalkeuze milieuverantwoord zijn dir houdt in dat er materialen moeten worden gebruikt die niet op kunnen raken. Idealiter moet in duurzaam bouwen gebruik worden gemaakt van herbruikbare materialen.
  • Een duurzaam gebouw moet een gezond binnenmilieu hebben. Daarom moet een duurzaam gebouw beschikken over een goede ventilatie en moeten vochtproblemen en schimmel worden voorkomen. Ook de ophoping van schadelijke stoffen moet worden voorkomen.
  • Er moet verantwoord worden omgegaan met water. Het gebruik van water moet zoveel mogelijk worden bespaard.
  • Het gebouw moet niet zorgen voor vervuiling zoals CO2 uitstoot.
  • Het gebouw mag geen hinder opleveren in de vorm van geluidsoverlast, lichtoverlast en de emissie van schadelijke stoffen.
  • Het duurzame gebouw moet ook goed gesloopt kunnen worden zodat de materialen hergebruikt kunnen worden.

Keurmerken voor duurzaam bouwen
Duurzaam bouwen is een heel breed begrip waaraan bouwbedrijven op een verschillende manier invulling kunnen geven zolang de kaders maar gehanteerd worden. Er is echter toch een bepaalde mate van uniformiteit nodig en duidelijkheid met betrekking tot de term duurzaam bouwen. Daarom zijn er in Nederland keurmerken en certificaten ontwikkeld voor de bouwsector. Voorbeelden van deze certificaten en keurmerken zijn de BREEAM, LEED en GPR.

Duurzaam bouwen in ontwikkeling
Duurzaam bouwen zal niet altijd hetzelfde zijn. Door nieuwe innovaties en technische ontwikkelingen kan men steeds duurzamer produceren en duurzamer wonen. Denk hierbij aan systemen waarmee men zelf energie kan opwekken zoals zonnepanelen, warmte pompen, hybride warmtepompen, warmte en koudeopslag, pelletkachels en pelletketels. Deze technologische ontwikkelingen gaan gepaard met de energietransitie. De energietransitie houdt nauw verband met duurzaam bouwen en het duurzaam gebruiken van een woning. Door gebouwen zelfstandig energie op te laten wekken kunnen gebouwen energieneutraal, klimaatneutraal en uiteindelijk ook CO2 neutraal worden.

Passiefhuis, nulwoning en een tiny house
Er zijn nogal wat ontwikkelingen op het gebied van duurzaam bouwen. Zo wordt de term passiefhuis steeds vaker ingevoerd in de bouw. Een passiefhuis is een huis dat voor een groot deel van het jaar niet actief hoeft te worden voorzien van energie van buitenaf. Een nulwoning is een woning die op jaarbasis precies neutraal is op het gebied van CO2 emissie. Daarom wordt een nulwoning ook wel een energieneutrale woning, CO2-neutrale woning of balanswoning genoemd. Dit soort woningen worden steeds vaker gebouwd. Ook een tiny house doet in Nederland haar intrede. Dit zijn kleine compacte woningen die volledig zelfvoorzienend zijn. Momenteel is er echter nog geen wetgeving die er voor zorgt dat een tyny house permanent bewoond mag worden. Een passiefhuis of een nulwoning mogen echter wel permanent bewoond worden.

Wat is een tiny house?

Een tiny house is een compact en klein huis dan geschikt is voor een minimalistische en milieuvriendelijke levensstijl. Een tiny house staat daarmee haaks op consumentisme en kapitalisme. Het principe van ‘tiny house’ is echter ontstaan in een land waar consumentisme en kapitalisme juist door veel mensen worden nagestreefd, namelijk in Amerika. Geheel tegen de heersende opvattingen over het verdienen van veel geld en het wonen in een groot huis met een grote auto is in Amerika de “Tiny House movement” ontstaan. Het concept waarop een tiny house is gebaseerd is niet expliciet beschreven. In plaats daarvan gaat het meer om een manier van leven of een filosofie.

Tiny house is een klein huis
Letterlijk betekent een tiny house niet meer dan een klein huis. Een tiny house is dan ook echt klein. Zo heeft een tiny house een woonoppervlak van maximaal 50 vierkante meter. Het is echter geen caravan maar echt een huis dat op een innovatieve manier is gebouwd. Een tiny huis heb je in verschillende soorten het meest ideale concept is een zelfvoorzienend huisje dat klimaatneutraal en CO2 neutraal is. Men kan hierbij de principes van een nulwoning en een passiefhuis in gedachten nemen.

Een tiny house wordt meestal gebouwd van natuurlijke materialen of materialen die op een ecologisch verantwoorde wijze zijn verkregen. Hierbij kan men denken aan hout, riet en kurk. Hoewel een tiny house klein is wordt er wel zorg besteed aan de architectuur en vormgeving. Misschien is de vormgeving juist extra belangrijk want door alles praktisch in te delen kan veel ruimte worden bespaard. Een tiny huis is niet alleen bedoelt om in te slapen het is een huis waar men daadwerkelijk in leeft.

Tiny house, natuur en milieu
Een tiny house wordt zo gemaakt en zo bewoond dat de mens een zo klein mogelijke belasting vormt voor haar omgeving. Dat houdt in dat een tiny house meestal in een natuurlijke omgeving wordt geplaatst. Omdat een tiny house over het algemeen niet uit steen en andere zware materialen bestaat hoeft men ook geen zware fundering aan te brengen. Een tiny house kan op palen staan maar ook op wielen of trailers zodat de kleine woning makkelijk verplaatst kan worden. Op die manier kan men ook flexibele en onafhankelijk wonen.

Voordelen en nadelen van een tiny house
Een tiny house is klein maar kost daarom ook weinig. Omdat deze kleine huizen idealiter zelfvoorzienend zijn wordt ook op de vaste lasten bespaard. Het wonen in een tiny house is daardoor financieel aantrekkelijk. Ook voor je eigen gevoel kan het wonen in een dergelijke compacte en klimaatneutrale woning interessant zijn. Een tiny house dwingt je echter wel om keuzes te maken. Je kunt niet heel veel materiaal opslaan in een tiny house. De opbergruimte is in deze huisjes veel te gering. Ook met betrekking tot kleding, schoenen, borden, bestek, gereedschappen en materialen die je dagelijks nodig hebt zal je keuzes moeten maken. Wanneer je in je eentje in een tiny house woont is dat op zich wel te regelen maar wanneer je met meerdere mensen in een tiny house woont moet je goede afspraken maken.

Zelfvoorzienend en energieneutraal

Een tiny house is meestal zelfvoorzienend of grotendeels zelfvoorzienend. Dat moet ook wel want een tiny house is meestal niet aangesloten op het aardgasnet. Daarnaast is een tiny house vaak ook niet aangesloten op waterleidingen en het elektriciteitsnet. Dat vereist een grote mate van creativiteit en technisch inzicht van de bewoner. Er kunnen verschillende technische voorzieningen worden aangebracht om het tinyhouse energieneutraal te maken. Daarbij zijn zonnepanelen en zonnekegels een oplossing. Ook warmtepompen zijn een mogelijke oplossing. Soms wordt ook gebruik gemaakt van pelletkachels en pelletketels om het tiny house te verwarmen. Voor de afvoer van het rioolwater moet men ook aparte voorzieningen treffen.

Tiny house in Nederland
In Nederland is het concept Tiny House nog niet goed ingeburgerd. Het is een nieuwe manier van wonen waarop de wet- en regelgeving nog niet is aanpast. Zo zijn tiny houses in Nederland nog niet wettelijk erkend. In plaats daarvan worden deze kleine huisjes als recreatiewoningen beschouwd en dat zorgt er voor dat men een tiny house in Nederland niet een heel jaar mag bewonen. Toch kan ook de Nederlandse overheid de innovatie niet tegen gaan. U
iteindelijk zal ook de overheid goed moeten nadenken over wetten en regels voor tiny houses. De ontwikkeling van deze woningen loopt namelijk parallel met de innovaties die plaatsvinden in het kader van duurzaam, CO2 neutraal en klimaatneutraal wonen. Innovaties die worden toegepast in een nulwoning en passiefhuis worden ook dikwijls op kleine schaal toegepast in een tiny house. Daarom zullen er ook meer regels moeten ontwikkeld waardoor het bouwen en wonen in een tiny house toch mogelijk is in Nederland.

Wat is een energieverbruiksmanager?

Een energieverbruiksmanager is een apparaat of een applicatie (app) waarmee men op een display of digitaal op een smartphone, tablet of pc inzicht kan krijgen in het energieverbruik van een gebouw en de daarin aanwezige energieverbruikende apparaten en installaties. Met een energieverbruiksmanager kan men informatie inwinnen over het energieverbruik. Dit systeem is meestal gekoppeld aan een slimme meter of staat hiermee in contact. De meetgegevens van de slimme meter worden in de energieverbruiksmanager gevisualiseerd aan de gebruiker. De meterstanden die door de slimme meter worden geregistreerd worden vertaald in grafieken en tabellen. Dat maakt het voor mensen mogelijk om inzicht te krijgen in de momenten waarop veel of juist weinig energie wordt verbruikt in een bepaald gebouw.

Energieverbruik managen
Energieverbruiksmanagers zijn er in verschillende soorten. Zo zijn er fysieke kastjes maar er zijn ook digitale energieverbruiksmanagers zoals de eerder genoemde app of de programma’s die men kan bekijken op een tablet of op een pc. De programma’s kunnen heel uitgebreid zijn. Zo kan men in tabellen en grafieken een duidelijk beeld krijgen van het energieverbruik. Dit energieverbruik kan men dikwijls ook vergelijken met verschillende periodes die zijn geweest. Men kan het energieverbruik per dag inzichtelijk krijgen. Sommige dagen maakt men meer gebruik van bepaalde energieverslindende apparaten en dat heeft een effect op de meetresultaten die worden gemeten door de slimme meter. Deze meetgegevens worden vervolgens weer doorgestuurd naar de energieverbruiksmanager.

Op die manier kan men meer inzicht krijgen in het energieverbruik en kan met het energieverbruik ook gaan managen. Men kan dan namelijk bepalen welke apparaten veel of weinig energie verbruiken. Indien mogelijk kan men de installaties en apparaten die veel energie verbruiken gaan vervangen voor energiezuinige varianten. Op die manier kan men een woning meer klimaatneutraal of CO2 neutraal maken en bovendien besparen op de energielasten.

Slimme meter of energieverbruiksmanager?
Uit de alinea’s hiervoor komt al een beetje naar voren dat een slimme meter en een energieverbruiksmanager twee verschillende apparaten of systemen zijn. Dat is in de praktijk ook zo. Een slimme meter is altijd een fysiek meetinstrument dat dikwijls in de meterkast is geplaatst. Een slimme meter meet het gasverbruik en het elektriciteitsverbruik. Deze meetgegevens zijn in principe voldoende om aan een energieleverancier door te geven. Een slimme meter wordt ook gebruikt om te meten hoeveel energie wordt teruggeleverd op het elektriciteitsnet.

Alleen meetgegevens maken geen tendens inzichtelijk met betrekking tot het energieverbruik. Men kan dus met een slimme meter niet goed inzichtelijk krijgen in welke periode pieken en dalen in het energieverbruik zijn gemeten en welke ontwikkelingen hierin zijn geweest. Dergelijke ontwikkelingen kan men wel inzichtelijk krijgen met een energieverbruiksmanager. Een energieverbruiksmanager staat wel in contact met de slimme meter. Dat is noodzakelijk want de energieverbruiksmanager meet zelf het energieverbruik niet. Het apparaat of de app wordt alleen gebruikt voor het inzichtelijk maken van gegevens.

Wat is een slimme meter?

Een slimme meter is een digitale energiemeter waarmee kan worden bijgehouden hoeveel elektrische stroom of gas is verbruikt. De slimme meter is daardoor een nieuwe soort gasmeter en elektriciteitsmeter in één. Slimme meters zijn geschikt voor het registreren van een zogenaamd dubbeltarief. Daarnaast is een slimme meter ook uitgerust met speciale technologie waardoor deze meterstanden op een afstand kan doorsturen. Deze meters worden ook gebruikt om bij te houden hoeveel elektrische energie wordt terug geleverd op het energienet. Deze terug levering van elektrische energie vindt plaats bij woningen met zonnepanelen of andere systemen waarmee elektrische energie kan worden opgewekt.

Slimme meter is niet slim
Een slimme meter is niet slim in de letterlijke zin. Dit houdt in dat deze meters niet voorzien zijn van hoogwaardige kunstmatige intelligentie. In plaats daarvan is een slimme meter meer een meetinstrument voor de energiesector. Slimme meters zijn echter wel uitgerust met een geheugen waarmee ze het energieverbruik van een gebouw digitaal kunnen opslaan. Dit geheugen is geplaatst in de elektriciteitsmeter. In deze meter worden de elektriciteitsmeterstanden én gasmetersstanden opgeslagen. Dit betekent dat de gasmeter is verbonden met de elektriciteitsmeter.

Naast deze mogelijkheid om gegevens op te slaan is deze energiemeter ook een communicatiesysteem omdat hiermee de meterstanden automatisch naar een energieleverancier kunnen worden gestuurd. Woningeigenaren kunnen echter ook zelf hun energieverbruik doormiddel van een slimme meter in kaart brengen. Daarvoor moet men echter wel een zogenaamde slimme thermostaat met display hebben, een energieverbruiksmanager of een speciale energieverbruik-app.

Dubbeltarief
Zoals hiervoor genoemd kunnen slimme meters worden gebruikt voor de registratie van een enkeltarief en een dubbeltarief. Bij een dubbeltarief is er sprake van een piek en een dal in de tariefopname. Dit is meestal gekoppeld aan een lager tarief gedurende de nacht en een hoger tarief gedurende de dag. Het wordt ook wel een hoog-laag tarief genoemd. De energieleverancier brengt dan twee verschillende tarieven in rekening bij de energieafnemer. Een slimme meter maakt deze gegevens inzichtelijk voor de energiegebruiker en is daardoor een interessant meetinstrument.

Energie terugleveren
Het terugleveren van energie op het energienet wordt een steeds belangrijker onderwerp in de energiesector. Er worden in Nederland steeds meer energiezuinig en CO2 neutrale woningen gebouwd. Hierbij kun je denken aan het type nulwoning of een passiefhuis. Deze woningen gebruiken een groot deel van het jaar niet of nauwelijks energie en kunnen daarom in bijvoorbeeld hele zonnige periodes meer zonne-energie opwekken dan nodig is voor het energieverbruik van de woning. Dit overschot aan energie kan worden teruggeleverd aan het energienet. Niet alleen een passiefhuis of nulwoning kan een energieoverschot hebben.

Ook andere woningen en utiliteit kunnen terugleveren op het energienet. Een slimme meter is daarbij een handig instrument waarmee de teruglevering van energie inzichtelijk wordt gemaakt. Het is belangrijk dat de slimme meter goed werkt omdat energie geld kost en geld oplevert. Door gebruik te maken van een slimme meter kan de energieleverancier zien hoeveel energie daadwerkelijk is afgenomen. Daarvoor kan de energieleverancier de hoeveelheid afgenomen energie in mindering brengen op de hoeveelheid geleverde energie. In de meeste gevallen zal men meer energie afnemen dan terugleveren maar bij een nulwoning of passiefhuis is dat niet altijd het geval.

Energieverbruiksmanager
Het meten van de energieafname is slechts één aspect van energiemanagement. Iemand die echt goed inzicht wil krijgen in het energieverbruik van een gebouw of woning zal een energieverbruiksmanager moeten aanschaffen. Een energieverbruiksmanager geeft inzage in het energieverbruik. Een energieverbruiksmanager bestaat meestal uit een los kastje dat wordt aangesloten op de elektriciteitsmeter en zorgt voor meer informatie over het daadwerkelijke gebruik van gas en elektriciteit. De aansluiting van de energieverbruiksmanager kan rechtstreeks worden gedaan. Dan blijven de gegevens binnen de woning. Voor een dergelijke aansluiting kan men gebruik maken van de zogenaamde P1-poort die inde slimme meter aanwezig is.

Veel energieverbruiksmanagers werken met een softwaresysteem zoals een app. Een energieverbruiksmanager zou je daardoor kunnen rekenen tot domotica of in een bepaalde mate tot internet of things. Toch is de communicatie vanuit een energieverbruiksmanager wel eenzijdig. Men kan een energieverbruiksmanager dus niet programmeren om alle energieverbruikende installaties aan te sturen zodat meer of minder energie wordt verbruikt.

Gegevens van een slimme meter raadplegen

Slimme meters zijn een informatiebron met betrekking tot het energieverbruik van een woning of ander gebouw bijvoorbeeld utiliteit. Het is natuurlijk belangrijk dat men de meetgegevens kan uitlezen. Natuurlijk worden meetgegevens door computersystemen geregistreerd en verwerkt. De taal van computers is echter anders dan de taal van mensen. Daarom wordt gebruik gemaakt van een interface. Deze interface is meestal een display die voorzien is van een paneel met knoppen.

Door de knoppen op de interface kan een mens gegevens opvragen en als het ware communiceren met in dit geval de slimme meter. Men kan doormiddel van een stekker een display in contact brengen met de slimme meter. De display en het bijbehorende kastje is in dit geval de energieverbruiksmanager die ook in de vorige alinea werd benoemd. De energieverbruiksmanager geeft een beter inzicht in het daadwerkelijke energieverbruik van de woning. Een slimme meter kan ook draadloos gegevens doorsturen naar bijvoorbeeld een app op een smartphone of richting een energieleverancier. Uiteraard zal men wel toestemming moeten geven aan een energieleverancier voordat een dergelijke draadloze verbinding tot stand wordt gebracht.

Wat is een hybride ketel?

Een hybride ketel, een hybride HR ketel of een hybride cv-ketel is een gecombineerde verwarmingsinstallatie waarbij naast een gasgestookte ketel ook gebruik wordt gemaakt van een duurzamere en minder milieubelastende warmtebron in de vorm van een hybride warmtepomp. Over het algemeen heeft men het over een hybride warmtepomp in plaats van een hybride ketel. Net als andere producten waarbij men het woord hybride hanteert is er sprake van gecombineerd systeem waarbij een systeem aanwezig is dat werkt op fossiele brandstoffen en een ander systeem dat geen of nauwelijks CO2 uitstoot heeft. Zo bevat een hybride auto een verbrandingsmotor die op benzine werkt en een elektromotor die aangedreven wordt vanuit oplaadbare accu’s.

Hybride ketel of hybride warmtepomp
Een hybride ketel of beter gezegd een hybride warmtepomp bestaat uit een warmtepomp en een gasgestookte hoogrendementsketel (cv-ketel). De centrale verwarming haalt het benodigde warme water daardoor vanuit de warmtepomp en/of de cv-ketel. Omdat voor de werking van een cv-ketel of HR-ketel aardgas moet worden verstookt is een dergelijke verwarming belastend voor het milieu en zorgt deze voor CO2 uitstoot. Om die reden zal een hybride warmtepomp zo worden ingeregeld dat in eerste instantie de warmte wordt gehaald uit de hybride warmtepomp en in tweede instantie pas de cv-ketel in werking zal treden. In de praktijk blijkt vaak dat de cv-ketel in werking treed in koude perioden en wanneer er heet tapwater nodig is.

Hybride warmtepomp ter aanvulling op cv-ketel
Een hybride warmtepomp is een milieubewuste aanvulling op een bestaande cv-installatie. Dit maakt een hybride warmtepomp tot een interessant product voor mensen die een woning hebben met een cv-installatie en toch hun verwarmingssysteem willen verduurzamen. De bestaande centrale verwarmingsinstallatie hoeft er dan namelijk niet uit maar kan gewoon behouden worden en in gebruik blijven. De hybride warmtepomp zal echter een deel van het water voor de cv-installatie gaan verwarmen. Alleen wanneer het heel koud is zal de cv-ketel of hr-ketel worden ingeschakeld om warm water te leveren voor de cv-leidingen.

Wat is een hybride warmtepomp?

Een hybride warmtepomp is een gecombineerd verwarmingssysteem waarbij gebruik wordt gemaakt van een lucht-water warmtepomp en een ander soort verwarmingssysteem meestal in de vorm van een gasgestookte hoogrendementsketel (cv-ketel). In gebouwen waarbij men werkt met hybride verwarmingssysteem is er sprake van een samenwerking tussen een warmtepomp en een cv-ketel of hr-ketel.

Deze installaties worden gezamenlijk gebruikt voor het verwarmen van het gebouw en het verwarmen van het sanitaire water. Een hybride warmtepomp en een cv-ketel vullen elkaar aan op het gebied van verwarming. De buitentemperatuur en de gevraagde hoeveelheid warmte zijn belangrijke factoren die bepalend zijn of de warmte wordt geleverd door de warmtepomp of door de cv-ketel/ hr-ketel.

Waaruit bestaat een hybride verwarmingssysteem?
Een Hybride installatie zal bestaan uit twee verschillende verwarmingssystemen waarbij het ene systeem over het algemeen milieubelastend is en het andere systeem niet of nauwelijks milieubelastend is. Meestal is er een combinatie tussen een gasgestookte cv-ketel of gasgestookte hr-ketel in combinatie met een warmtepomp. Er zijn verschillende soorten warmtepompen
• lucht/water warmtepomp
• brine/water warmtepomp
• ventilatielucht/water warmtepomp
• water/water warmtepomp
Het hybride verwarmingssysteem kan uit twee losse verwarmingstoestellen bestaan maar er zijn ook verwarmingssystemen waarbij de verschillende soorten verwarming gecombineerd zijn en in één behuizing zijn geplaatst. Een dergelijk gecombineerd systeem wordt ook wel een hybride toestel genoemd.

De samenstelling van het verwarmingssysteem is afhankelijk van een aantal factoren waaronder het type warmtepomp. Meestal bestaat het hybride systeem uit een binnenunit waarin de warmtepomp is geplaatst en een buitenunit. Deze units worden gekoppeld aan een hr-ketel of cv-ketel en een slimme thermostaat. Als men gebruikt maakt van een hybridetoestel dan is dit meestal een toestel waarin een lucht/water warmtepomp gecombineerd is met een hr-ketel. De warmtepomp kan dan zowel binnenlucht als buitenlucht gebruiken om warmte te onttrekken.

Werking hybride warmtepomp in combinatie met een hr-ketel
Een warmtepomp werkt op elektriciteit. De elektrische stroom zorgt er voor dat de ventilator in de warmtepomp de (buiten)lucht aanzuigt het systeem in. Uit deze lucht wordt warmte gewonnen. Met behulp van een compressor wordt deze lucht op een hogere temperatuur gebracht. Deze lucht wordt afgegeven op de condensor / wisselaar. Aan de andere kant van de condensor zorgt een circulatiepomp er voor dat het water in het verwarmingssysteem wordt rondgepompt. Aan de bovenkant stroomt het water het buffervat in en onderlangs het buffervat weer uit. Dan gaat het water na afgifte van de warmte weer terug naar de condensor. Met een hybride warmtepomp kan men warm water realiseren maar geen heet water. Als heet water nodig is zal men daarvoor de cv-ketel nodig hebben. Ook wanneer men snel heel warm water nodig heeft zal de cv-ketel in werking treden. Een controller of regelunit zorgt er in combinatie met een slimme thermostaat voor dat in eerste instantie de warmte van de hybride warmtepomp zal worden gebruikt voor de verwarming.

Energie besparen met hybride warmtepomp
Een hybride warmtepomp zorgt voor energiebesparing en minder CO2 uitstoot omdat een gedeelte van de verwarming niet uit de gasgestookte cv-ketel komt maar uit de warmtepomp. Dat maakt dat het kiezen voor een hybride warmtepomp een milieubewuste keuze is. Daarnaast zorgt het systeem er ook voor dat er minder gas wordt verstookt wat weer gunstig is voor het verlagen van de maandelijkse energielasten.

Waarom een hybride verwarmingssysteem?
Men zou zich af kunnen vragen waarom men niet gewoon de cv-ketel of hr-ketel vervangt voor een warmtepomp. Dit zou natuurlijk de meest ideale situatie zijn want dan hoeft men bijvoorbeeld geen gasgestookte cv-ketel of hr-ketel te gebruiken en kan men het gebouw misschien zelfs klimaatneutraal of CO2 neutraal verwarmen.

Helaas is dit echter niet eenvoudig. De meeste woningen in Nederland zijn aangesloten op aardgas en zijn niet zo energiezuinig als een nulwoning of een passiefhuis. In plaats daarvan maken ze nog gebruik van aardgas. Deze fossiele brandstof zal bij een hybride verwarming alleen in de koude wintermaanden worden aangesproken voor de verwarming van het tapwater bijvoorbeeld. Voor de warmere dagen zal de warmtepomp de gevraagde warmte uit de omgevingslucht kunnen onttrekken, dit kan de buitenlucht zijn maar ook de binnenlucht.

De hybride warmtepomp zorgt er overigens voor dat de bestaande verwarming niet geheel vervangen hoeft te worden. In plaats daarvan is de hybride warmtepomp een ideale combinatie waarbij een bestaand verwarmingssysteem energiezuiniger en milieubewuster wordt gemaakt. Hybride warmtepompen kunnen bovendien gebruikt worden in combinatie met de standaard radiatoren die aan centrale verwarmingssystemen zijn gekoppeld. Grote technische aanpassingen zijn meestal niet nodig bij de installatie van een warmtepomp in combinatie met een reeds bestaande cv-installatie. Daardoor hoeft voor de installatie van een hybride warmtepomp meestal geen enorme bedragen te worden betaald.

Wat is klimaatcompensatie of CO2 compensatie?

Klimaatcompensatie of CO2 compensatie is het compenseren van de emissie van broeikasgassen die tijdens de productie, dienstverlening en consumptie van bedrijven kunnen ontstaan. Vrijwel alle bedrijven hebben een bepaalde afvalstroom en CO2 uitstoot. Deze uitstoot van broeikasgassen is schadelijk voor het milieu en het klimaat omdat de warmte van de zon door de deken van broeikasgassen rondom de aarde nauwelijks de dampkring kan verlaten.

Voor de opwarming van de aarde maakt het niet uit waar de broeikasgassen precies worden uitgestoten of waar deze broeikasgassen worden gecompenseerd. Daarom vindt klimaatcompensatie of CO2 compensatie vaak buiten bedrijven plaats. Doormiddel van CO2 compensatie en klimaatcompensatie kunnen bedrijven hun totale hoeveelheid van broeikasgassen in balans brengen oftewel compenseren met extra milieuvriendelijke investeringen zoals de aanleg van een groot bos.

Waarom klimaatcompensatie of CO2 compensatie?
Door nationale en internationale klimaatakkoorden ontstaan richtlijnen en verplichtingen aan bedrijven met betrekking tot hun CO2 uitstoot. Bedrijven kunnen zelfs emissierechten kopen en verkopen. Deze werkwijze is gebaseerd op het principe dat de vervuiler betaald. Toch is het laten betalen voor CO2 emissie geen duurzame oplossing. Kapitaalkrachtige bedrijven calculeren de kosten van de CO2 emissie gewoon in en veranderen hun vervuilende bedrijfsvoering nauwelijks. Daarom wordt er vanuit overheden steeds meer politieke druk uitgeoefend op bedrijven om hun processen milieuvriendelijker te maken.

Vanuit de markt komt er ook druk. Consumenten willen graag een goed gevoel aan een product en dienst overhouden en willen daarom graag producenten en diensten afnemen van maatschappelijk verantwoorde ondernemingen. Vooral nu de economie aantrekt en prijs van ondergeschikt belang wordt zullen veel mensen en bedrijf bewust kiezen voor organisaties en bedrijven die klimaatneutraal zijn.

Echter kunnen niet alle bedrijven hun bedrijfsprocessen eenvoudig milieuvriendelijker maken. In plaats daarvan kan klimaatcompensatie of CO2 compensatie een verstandige beslissing zijn. Bedrijven die kiezen voor klimaatcompensatie investeren in natuurgebieden waarin bomen voor filtering van de vervuilde atmosfeer zorgen. Hierdoor kan men het klimaat buiten de organisatie een positieve impuls geven. Het investeren in natuur is vaak eenvoudiger en sneller dan het aanpassen van complete bedrijfsprocessen.

Trias Energetica
Door de klimaatverdragen worden bedrijven en ook consumenten voortdurend gestimuleerd en zelfs gedwongen om de emissie van schadelijke stoffen te beperken, kortom de CO2 uistoot te beperken. De laatste jaren krijgen onderwerpen zoals kilmaatneutraal, energieneutraal, CO2 neutraal en klimaatbewust werken meer aandacht. Echter werd er in 1996 al door de TU Delft een driestappenplan ontwikkelt waarmee men duurzaamheid zou kunnen realiseren. Dit stappenplan heeft de naam Trias Energetica gekregen. Er worden in dit stappenplan drie stappen genoemd:
1.Probeer het gebruik van energie te beperken waardoor er ook minder schadelijke stoffen vrij kunnen komen.
2.Als men energie gebruikt moet men deze uit hernieuwbare en duurzame energiebronnen halen.
3.Wanneer men het gebruik van energiebronnen die op kunnen raken niet kan vermijden dan moet men deze energiebronnen in ieder geval zo effectief mogelijk inzetten.

Het principe van Trias Energetica wordt onder andere toegepast bij de bouw van een nulwoning of passiefhuis. Echter wordt in een nulwoning of passiefhuis de klimaatcompensatie in de woning of in de directe omgeving van de woning gerealiseerd. Zo verbruiken deze woningen in de winter vaak meer energie maar wordt dit in de zomer gecompenseerd met bijvoorbeeld een hogere opbrengst vanuit de zonne-energie.

Wat is klimaatneutraal?

Klimaatneutraal is een term die wordt gebruikt om aan te geven dat een bepaald proces, installatie, bedrijf, woning of ander object geen (negatief) effect heeft op de klimaatverandering. Het gebruik van een klimaatneutraal bouwwerk of installatie draagt niet bij aan de opwarming aan de aarde. In plaats van de benaming klimaatneutraal gebruikt men ook wel de aanduiding CO2-neutraal. Zowel CO2-neutraal als klimaatneutraal worden tegenwoordig in het kader van de energietransitie als belangrijke uitgangspunten gehanteerd bij bouwprocessen, managementprocessen en maatschappelijk verantwoord ondernemen.

Klimaatneutraal en CO2-neutraal
Men kiest er vaak voor om de aanduiding CO2-neutraal te gebruiken omdat de klimaatverandering gekoppeld is aan de emissie van CO2. De uitstoot van CO2 zorgt er namelijk voor dat het broeikaseffect wordt vergroot. Het effect van CO2 op het broeikaseffect kan eenvoudig worden benoemd. Het zonlicht dat door de dampkring de aarde verwarmd wordt gedeeltelijk door de aarde teruggekaatst. De deken van broeikasgassen zorgt er echter voor dat een deel van deze warmte de atmosfeer niet meer kan verlaten. Daardoor wordt de aarde opgewarmd. Wanneer men echter de uitstoot van CO2 en andere broeikasgassen wil gaan beperken zal men klimaatneutraal moeten bouwen en klimaatneutraal moeten leven.

Passiefhuis of nulwoning
De meeste gebouwen en bedrijven verbruiken energie. Het energieverbruik ligt meestal een bepaalde periode van het jaar hoger dan de opbrengst die het desbetreffende bouwwerk op dat moment heeft. Denk bijvoorbeeld aan de winterperiode waarin vaak meer elektriciteit wordt verbruikt voor verlichting en meer verwarmingsbronnen worden aangewend om het gebouw te verwarmen. Ook bij een passiefhuis of nulwoning is er vaak sprake van periodes waarin meer energie wordt gebruikt. Een passiefwoning of nulwoning is vaak in de praktijk klimaatneutraal of CO2-neutraal omdat deze woningen op andere momenten juist meer energie opwekken dan de energiebehoefte van de nulwoning of passiefwoning vereist. In dat geval is er sprake van een energieoverschot dat teruggeleverd kan worden op het energienetwerk.

Klimaatcompensatie en CO2 compensatie
Men kan echter ook CO2 emissie compenseren zodat men toch CO2 neutraal of klimaatneutraal kan worden en werken. Bedrijven kunnen in de praktijk vaak CO2 emissie compenseren. Bedrijven die niet in staat zijn om een grote hoeveelheid CO2 emissie terug te dringen proberen doormiddel van klimaatcompensatie toch zoveel mogelijk klimaatneutraal te worden. In dat geval wordt een bepaalde hoeveelheid CO2 emissie voorkomen op een andere locatie buiten het bedrijf. Zo kunnen bedrijven bijvoorbeeld investeren in de aanleg van een groot natuurgebied waardoor ze (een deel) van hun CO2 emissie kunnen compenseren. Dit is CO2-compensatie en omdat de opwarming van de aarde hiermee in een bepaalde mate wordt beperkt spreekt men ook wel van klimaatcompensatie. De klimaatcompensatie kan er voor zorgen dat bedrijven vrij snel hun CO2 emissie kunnen reduceren terwijl bedrijven doormiddel van het technisch aanpassen van hun energievoorziening en hun uitstoot meestal meer geld en tijd kwijt zijn.

Trias Energetica
Overigens zijn niet alle vormen van klimaatcompensatie aan elkaar gelijk. In 1996 is door TU Delft een driestappenplan ontwikkelt om tot duurzaamheid te komen. Dit stappenplan is te gebruiken voor door bedrijven, overheden en woningen. In het laatste geval zou men de Trias Energetica kunnen gebruiken om een passiefhuis of een nulwoning te bouwen. In het kader van Trias Energetica zouden drie stappen moeten worden genomen:

  1. Gebruik zo weinig mogelijk energie waardoor de emissie van schadelijke stoffen beperkt wordt.
  2. Gebruik energie uit hernieuwbare energiebronnen. Hierbij kun je denken aan zonne-energie, aardwarmte of windenergie.
  3. Gebruik energie van bronnen die op kunnen raken zoals, aardolie, aardgas en kolen zo efficiënt mogelijk.

Wanneer men bij de bouw van bijvoorbeeld een passiefwoning of nulwoning deze principes hanteert kan men een klimaatneutraal bouwwerk realiseren.  

Klimaatneutraal op de markt
Milieubewust en maatschappelijk verantwoord ondernemen krijgen steeds meer aandacht op de markt. Er zijn energielabels en keurmerken die duidelijk maken of een woning of machine klimaatneutraal of juist niet. Een voorbeeld hiervan is ook het certificaat dat wordt verstrekt voor een passiefhuis. Klimaatneutrale producten hebben een aantrekkingskracht voor bedrijven en consumenten. Daardoor zijn in de loop der jaren verschillende producten en diensten ontstaan waar klimaatneutraal bij aan de orde komt. Zo zijn er tegenwoordig:

  • klimaatneutrale producten (bijvoorbeeld boeken)
  • klimaatneutrale verplakkingsmaterialen
  • klimaatneutrale diensten
  • klimaatneutraal gebouw (zoals een nulwoning of passiefhuis)
  • klimaatneutrale organisatie (bijvoorbeeld een bedrijf of overheidsinstelling)
  • klimaatneutraal grondgebied (bijvoorbeeld een gemeente of regio)

Energiebesparing

Energiebesparing is het totaal van maatregelen waarmee het verbruik van energie uit energiebronnen wordt gereduceerd. Het hoeft hierbij niet beslist te gaan over het verminderen van het gebruik van energie uit (fossiele) brandstoffen. Energiebesparing is namelijk veel breder en omvat ook energiebesparende maatregelen waarbij er gebruik wordt gemaakt van duurzame, hernieuwbare energiebronnen zoals elektrische energie die wordt gewonnen uit zonnecellen in zonnepanelen of elektrische energie die is opgewekt uit windturbines.

Efficiënter omgaan met energie
Het besparen van energie kan voornamelijk worden gerealiseerd door energie effectiever te gebruiken en het rendement van energiebronnen te verhogen. Dit houdt in feite in dat men minder energie gaat gebruiken om dezelfde arbeid te verrichten. Als men efficiënter met energie omgaat zorgt dit er ook voor dat er meer met dezelfde hoeveelheid energie kan worden gedaan. Tegenwoordig hebben door energiebesparende maatregelen meerdere woningen voldoende aan een bepaalde hoeveelheid elektrische energie terwijl men met dezelfde hoeveelheid energie vroeger slechts één woning van voldoende elektrische energie kon voorzien.

Dit zorgt er ook voor dat energiebesparing voor een deel de energievraag compenseert die ontstaat door de bevolkingsgroei. Dat zorgt er vervolgens voor dat er ondanks een bevolkingsgroei nauwelijks meer vraag ontstaat naar energie. Meer mensen kunnen met dezelfde hoeveelheid energie in hun energiebehoefte worden voorzien. Efficiënter omgaan met energie zorgt er daardoor ook voor dat er geen of minder elektriciteitscentrales hoeven te worden en/of minder energie uit het buitenland moet worden geïmporteerd. Deze twee methoden om aan energie te komen staan beide ter discussie. Zo zorgt een toename in het aantal kolencentrales er voor dat er meer CO2 wordt uitgestoten en het importeren van energie uit het buitenland maakt een land als Nederland economisch en politiek afhankelijk van andere landen. Het besparen van energie voorkomt deze problemen grotendeels daarom is energiebesparing zo belangrijk.

Redenen voor energiebesparing
Hiervoor zijn al een aantal redenen genoemd voor het besparen van energie. Er zijn in de praktijk verschillende redenen die er voor zorgen dat overheden, bedrijven en burgers minder energie gaan gebruiken. We noemen een aantal belangrijke voorbeelden:

  • Bepaalde energiebronnen raken op zoals fossiele brandstoffen.
  • Het winnen en verbruiken van bepaalde energiebronnen heeft een schadelijk effect op de gezondheid. Denk hierbij aan de emissie van CO2 en andere schadelijke stoffen in de atmosfeer. Daardoor ontstaat niet alleen luchtvervuiling maar ook een broeikaseffect waardoor opwarming van de aarde ontstaat. Ook kan het winnen van energie geluidshinder veroorzaken.
  • Door het winnen van kolen en aardolie wordt ook de natuur schade toegebracht. Het delven van energiebronnen uit de aardbodem zorgt er voor dat landschappen veranderen en zorgt er bovendien voor dat er een verhoogd risico ontstaat op een natuurramp. Denk hierbij aan boorplatformen en olietankers die olie kunnen lekken op zee. Deze risico’s ontstaan dus nog voordat er daadwerkelijk energie wordt verbruikt. Overigens wordt bij het winnen van fossiele energie ook energie verbruikt. Denk hierbij aan het energieverbruik van boorinstallaties. Ook voor het transport van fossiele energiebronnen over land en over zee wordt energie verbruikt.
  • Energie en het winnen van energie kost geld en arbeid. Hoe meer energie verbruikt wordt hoe meer geld geïnvesteerd moet worden in het winnen van energie. Ook het opslaan van fossiele brandstoffen kost geld. Het transporteren van deze brandstoffen kost eveneens geld en tijd. Ook elektrische energie kost geld. Ook wanneer deze energie duurzaam gewonnen kan worden uit windkracht, waterkracht en zonlicht.

Energiebesparing heeft een positief effect op bovenstaande punten. Als men energie bespaard hoeft men minder energie te winnen en kan de schade aan het milieu worden beperkt. Ook zal de emissie van CO2 en andere schadelijke stoffen omlaag gaan. Verder zorgt energiebesparing er voor dat er minder geld hoeft geïnvesteerd te worden in het winnen, transporteren en opslaan van energie en energiebronnen. Verder zorgt een reductie in de vraag naar energie er voor dat men ook flexibeler is in de keuze voor de meest gewenste energiebronnen. Bij een grote vraag naar energie zullen bijvoorbeeld kolencentrales noodzakelijker zijn dan wanneer de vraag naar energie afneemt.

Energietransitie
De energietransitie speelt echter ook een rol als men het heeft over de herkomst van energie. Naast energiebesparing zal men in het kader van de energietransitie ook steeds vaker keuzes moeten maken tussen de energiebronnen. Er zal minder energie moeten gewonnen uit fossiele brandstoffen zoals bruinkool, steenkool, aardolie en aardgas. De energiewaarden van deze fossiele brandstoffen is bovendien ook nog eens verschillend. Zo is er bijvoorbeeld laagcalorisch aardgas en hoogcalorisch aardgas. Energietransitie draait voor een groot deel om het afscheid nemen van de hiervoor genoemde energiebronnen en de omschakeling (transitie) naar duurzame energiebronnen zoals:

  • Aardwarmte
  • Zonne-energie
  • Windenergie
  • Energie uit waterkracht
  • Bio-energie

De hiervoor genoemde energiebronnen zullen een steeds groter aandeel krijgen in de energievoorziening van landen die zich hebben gecommitteerd aan internationale klimaatverdragen. Het voldoen aan de richtlijnen die zijn weergegeven in deze klimaatverdragen heeft vooral te maken met het beperken van de CO2 uitstoot. Juist de uitstoot van CO2 wordt tegengegaan omdat dit broeikasgas één belangrijke veroorzaker is van het broeikaseffect. Door hernieuwbare energiebronnen te gebruiken wordt de CO2 emissie beperkt maar door energiebesparing wordt ook automatisch de CO2 emissie gereduceerd. De ideale combinatie is dus een energietransitie in combinatie met energiebesparing.

Passiefhuis, nulwoning en energiebesparing
Dit is ook het geval bij de zogenaamde nulwoning en bij een passiefhuis. Een passiefhuis zal een groot deel van het jaar niet actief verwarmt hoeven te worden door energieverbruikende installaties maar kan passief worden verwarmd door bijvoorbeeld zonlicht. Een nulwoning is een woning die op jaarbasis de perfecte energiebalands heeft tussen het opwekken van energie en het energieverbruik van de woning zelf. Tegenwoordig hoor je steeds vaker dat bouwprojecten nulwoningen realiseren of dat men kiest voor de bouw van een passiefhuis. Een passiefhuis en een nulwoning is in feite de op dit moment meest perfecte vorm van energiebesparing.

Wat is een koudebrug?

Koudebrug is een gedeelte van de buitenschil van een gebouw waar de isolatielaag is onderbroken of dunner is zodat daar de thermische weerstand lager is dan de thermische weerstand in de rest van de buitenschil. Bij een koudebrug ontstaat extra warmteverlies ten opzichte van de rest van de buitenschil van het gebouw. De buitenschil van een gebouw is overigens de gehele buitenlaag, zowel het dak als de gevel. Ook de vloer hoort bij de buitenschil.

In de constructieonderdelen wordt gebruik gemaakt van verschillende materialen en verschillende isolatiematerialen. Dat zorgt er voor dat er meerdere koudebruggen of thermische bruggen kunnen ontstaan. De koudebrug zorgt er voor dat de gehele isolatiewaarde van een gebouw wordt verlaagd. Daarom is het ontstaan of de aanwezigheid van een koudebrug ongewenst. Bij de meeste moderne gebouwen probeert men het ontstaan van een koudebrug te voorkomen maar met name bij de bouw van een passiefhuis of een nulwoning wordt hier extra op gelet.

Waar ontstaat een koudebrug?
Bij het ontwerp van een passiefhuis, nulwoning of ander energiezuinig gebouw wordt extra aandacht besteed aan het voorkomen van tocht en het beperken van het warmteverlies. Uiteraard besteed men bij het ontwerp van deze klimaatneutrale woningen ook aandacht aan het voorkomen van een koudebrug. Een isolatielaag of isolatieschil van een gebouw zorgt er voor dat het binnenklimaat wordt gescheiden van het buitenklimaat. De gehele buitenzijde van de woning wordt als een isolerende laag gebruikt om de kou of juist de warmte buiten te houden. Zo kan het binnenklimaat beter beheerst worden door een klimaatbeheersingssysteem dan onderdeel is van de domotica van een gebouw.

De domotica is in feite woningautomatisering waarmee het woonklimaat en het gebruiksgemak kunnen worden bevorderd. Domotica kan een woning energiezuiniger maken maar bij de aanwezigheid van koudebruggen is dat lastig. Daarom worden koudebruggen zoveel mogelijk voorkomen bij de bouw van een nulwoning en passiefhuis.

Een koudeburg ontstaat bij de overgang tussen een goed isolerend deel van de constructie van een gebouw en een minder goed isolerend deel van de constructie. Denk hierbij aan een goed geïsoleerde muur die gebouwd is tegen een niet goed geïsoleerde vloer. In dat geval ontstaat bij de vloer de koudebrug.

Er ontstaat ook vaak een koudebrug bij ramen omdat muren vaak voorzien zijn van een betere isolatie dan ramen. Daarom zijn ramen vervangen door dubbelglas of thermopane. De isolerende werking hiervan is nog vrij beperkt ten opzichte van driedubbelglas dat in de meeste nulwoningen of passiefhuizen wordt geplaatst om een koudebrug te voorkomen.

Lastiger wordt het om een koudebrug bij deuren te vermijden. Deuren worden regelmatig gesloten en geopend waardoor warmte het gebouw verlaat. Daarnaast zijn deuren vaak minder goed geïsoleerd waardoor veel warmte door de deur heen wordt afgegeven aan de buitentemperatuur.

Voorkomen van een koudebrug
Het voorkomen van een koudebrug doet men tijdens het ontwerpen van de woning. Of het nu gaat om het ontwerp van een passiefhuis, een nulwoning of een andere woning het voorkomen van een koudebrug is beter dan een koudebrug in een reeds bestaande constructie te bestrijden. Er zijn tegenwoordig systemen waarmee men een koudebrug vroegtijdig kan opmerken. Daarvoor maakt men gebruik van een simulatie of analyse. Er dient extra aandacht te worden besteed aan het ontwerp van de overgang tussen muren en vloeren en daken en muren. Ook tussen de muur en de fundering van een balkon kan een koudebrug ontstaan evenals in de overgang tussen muren en kozijnen. Datzelfde is het geval tussen een muur en een zonwering. Ook wanneer constructiedelen met stalen of glazen constructiedelen in aanraking komen kan een koudebrug of warmtebrug ontstaan omdat staal en glas warmte goed geleiden. Als een gebouw eenmaal gebouwd is kan men een koudebrug ontdekken door gebruik te maken van thermografie.

Wat is Trias Energetica of Trias Energica?

Trias Energetica is een door de TU Delft ontwikkelt systeem waarmee men in drie stappen een duurzaam ontwerp te ontwikkelen. Het stappenplan is in 1979 ontwikkeld aan de Technische Universiteit Delft door de studiegroep StadsOntwerp en Milieu (SOM-1). Deze groep studenten stond onder leiding van Kees Duijvestein. Trias Energetica werd eerder ook wel Trias Energica genoemd en werd beschreven in het tijdschrift BOUW. Een aantal jaren later werd het drie stappenstrategie internationaal geïntroduceerd. Dit gebeurde in 1996 door Erik Lysen vanuit de Nederlandse Onderneming voor Energie en Milieu (Novem).

Stappenplan van Trias Energetica
De Trias Energetica bestaat uit drie stappen die achter elkaar moeten worden uitgevoerd. Als men deze vuistregels hanteert komt men tot een duurzame ontwikkeling of een duurzaam ontwerp van bijvoorbeeld een gebouw. De stappen van Trias Energetica zijn als volgt:

1. Gebruik zo weinig mogelijk energie. Men moet energieverspilling bestrijden door het gebouw zo te ontwerpen dat er weinig warmte verloren gaat door tocht. Ook moeten de gevels en daken van het gebouw geïsoleerd zijn.  

2. Gebruik duurzame energiebronnen. Dit zijn energiebronnen die altijd aanwezig zijn zoals zonlicht, windkracht, waterkracht en aardwarmte.

3. Als het gebruik van fossiele energiebronnen niet vermeden kan worden moeten deze fossiele brandstoffen zo effectief mogelijk worden gebruikt. Hierbij moet men het optimale rendement uit deze brandstoffen te halen. Denk hierbij aan het nuttig gebruiken van restwarmte en het toepassen van een warmtepomp.

Toepassing Trias Energetica
Zoals je in de inleiding hebt kunnen lezen is Trias Energetica al in 1979 ontwikkelt. Vanaf dat moment zijn er wereldwijd echter verschillende systemen bedacht waarmee men zonlicht, windkracht en andere natuurlijke energiebronnen kan omzetten in elektrische energie en warmte. Ook zijn er steeds betere isolerende materialen ontwikkelt. Dat alles zorgt er voor dat woningen steeds milieuvriendelijk worden. Denk hierbij aan nulwoningen of aan een passiefhuis. Er worden in Nederland steeds meer klimaatneutrale en energieneutrale woningen gebouwd waaronder nulwoningen en passiefhuizen.

Dat zorgt er voor dat de principes van Trias Energetica goed in de bouwsector zijn ‘ingeburgerd’. In de toekomst zullen steeds vaker CO2 neutrale woningen worden gebouwd om aan de klimaatdoelstellingen te voldoen. Wereldwijd zijn er klimaatverdragen afgesloten die in feite vereisen dat woningen nulwoningen of passiefhuizen worden. Ook in Nederland stimuleert de overheid deze ontwikkeling en is er zelfs een Taskforce Bouw die er op toeziet dat het woningaanbod en de gebouwen in Nederland daadwerkelijk energieneutraal worden. Ook hierbij heeft men het uiteindelijk over de voltooiing van Trias Energetica.

Wat is een nulwoning of energieneutrale woning?

Een nulwoning is een woning die op jaarbasis evenveel energie opwekt als de woning verbruikt bij een normaal leefpatroon van de bewoners met voldoende wooncomfort. Een nulwoning heeft verschillende benamingen zo wordt deze woning ook wel een balanswoning genoemd of energieneutrale woning. Ook de termen klimaatneutrale woning en CO2-neutrale woning worden in de praktijk als synoniemen voor een nulwoning gebruikt. De verschillende termen maken duidelijk dat het bij nulwoningen gaat om een balans tussen energieverbruik en het opwekken van energie.

Op jaarbasis een nulwoning
Nulwoningen moeten op jaarbasis energieneutraal zijn. Dit betekend dat er in dat jaar wel verschillen kunnen optreden in het energieverbruik. De woning is dus niet altijd energieneutraal. De jaargetijden en de temperatuur spelen hierbij onder andere een rol. Zo kan een nulwoning in de zomer veel elektrische energie opwekken door zonnepanelen en deze energie terugleveren aan het elektriciteitsnet. In de winter zal de woning echter vaak meer energie opnemen dat de nulwoning kan opwekken met haar installaties. Er wordt dus gestreefd naar een balans op jaarbasis.

Bouwen van een nulwoning
Voor het bouwen van een nulwoning is veel kennis nodig van het opwekken van energie en besparen van energie. Een goede voorbereiding op de bouw is van groot belang. Tegenwoordig worden er steeds betere systemen ontwikkelt om duurzame energie op te wekken. Daarnaast zijn er ook innovaties op het gebied van woningisolatie. Denk hierbij aan driedubbel glas in plaats van het bekende dubbelglas of thermopane. Deze ontwikkelingen zorgen er voor dat het bouwen van een nulwoning op verschillende manieren kan gebeuren. In ieder geval zal men het energieverbruik moeten minimaliseren.

Er moet zo weinig mogelijk warmte uit de woning ontsnappen. Dat zorgt er ook voor dat een nulwoning kierdicht en tochtvrij moet worden gemaakt. Hierbij kan men denken aan de aspecten die ook aan de orde komen bij een passiefhuis. Het passiefhuis wordt in de volgende alinea beschreven. Een nulwoning moet naast het beperken van energieverlies ook in staat zijn om zelf energie op te wekken. Deze energie moet in ieder geval voldoende zijn om in de gemiddelde energiebehoefte van de woning op jaarbasis te voorzien. Daarom zijn op en in een nulwoning verschillende installaties aangebracht waaronder zonnepanelen maar ook warmtepompen, aardwarmte en warmteopslag zijn systemen die toegepast kunnen worden in een nulwoning.

Passiefhuis
De term passiefhuis is in de tekst hierboven al een keer benoemd. Een passiefhuis voldoet grotendeels aan de hiervoor genoemde beschrijvingen. Het woord ‘passief’ in passiefhuis maakt duidelijk dat de woning een bepaald deel van het jaar niet ‘actief’ verwarmt of gekoeld hoeft te worden doormiddel van verwarmingsinstallaties of koelinstallaties. In plaats daarvan wordt een passiefhuis doormiddel van zonlicht verwarmt en andere passieve energiebronnen.

Een passiefhuis is daarom zo gebouwd dat er zoveel mogelijk zonlicht de woning instraalt. Dat betekend dat er vooral veel ramen aan de zuidzijde, westzijde en oostzijde zijn geplaatst maar nauwelijks aan de noordzijde. Een passiefhuis is pas officieel een passiefhuis indien daarvoor een passiefhuis-certificaat is verstrekt. Dit certificaat wordt afgegeven door de nationale Passiefhuis Stichting. Voordat dit certificaat wordt verstrekt zal de woningen aan een aantal eisen moeten voldoen. Zo moet het ontwerp van de woning voldoen aan de eisen die zijn omschreven in het ontwerpcertificaat voor het passiefhuis.

De woning of het gebouw moet bijvoorbeeld zeer goed geïsoleerd zijn. Hetenergieverbruik mag op jaarbasis maximaal 120 kWh/m²  bedragen. Daarnaast moet het gebouw een luchtdichtheid hebben van maximaal n50 < 0,6 h-1. Dit houdt in dat maximaal 60 procent van de lucht uit de woning mag stromen door de kieren in één uur tijd bij een luchtdrukverschil van 50Pa. Naast eisen aan warmte en tochtdichtheid zijn er ook eisen aan de eventuele oververhitting van het gebouw. Bij oververhitting zou men namelijk gebruik moeten maken van een koelinstallatie en dat moet voorkomen worden vanwege het energieverbruik. De nationale Passiefhuis Stichting controleert na de bouw of het passiefhuis inderdaad aan de richtlijnen voldoet. Dan wordt het uitvoeringscertificaat verstrekt. Als het ontwerpcertificaat en uitvoeringcertificaat zijn behaald is het gebouw een passiefhuis.