Renovatieproject 39 NOM woningen in Woerden. Sneller en goedkoper NOM-woningen bouwen. Zo bouw je efficiënter in 5 stappen

Transcriptie

1 Renovatieproject 39 NOM woningen in Woerden Sneller en goedkoper NOM-woningen bouwen Zo bouw je efficiënter in 5 stappen

2 Sneller en goedkoper NOM-woningen bouwen Na het lezen van deze whitepaper weet u hoe u in vijf stappen efficiënt een NOM-woning bouwt. Onderzoek* laat zien dat die efficiëntie slag hard nodig is. De kosten om NOM-woningen te realiseren zijn - tegen de verwachting in - namelijk gestegen. De vijf stappen in deze whitepaper zijn in de praktijk getest. Met deze bewezen methode bouwt u sneller en goedkoper een NOM-woning die voldoet aan de gestelde prestatiegaranties van energieverbruik. *Bron: Evaluatie wet EPV door CE Delft, maart 2019

3 WHITEPAPER - SNELLER EN GOEDKOPER NOM-WONINGEN BOUWEN 3 Alle woningen energieneutraal In 2050 moet de Nederlandse woningvoorraad energieneutraal zijn. De overheid stimuleert daarom het verduurzamen van woningen. Zowel bij nieuwbouw als bij bestaande bouw. BAM Wonen: Renovatieproject Soest in samenwerking met o.a. ABB In de sociale woningbouw neemt het realiseren van NOM-woningen dan ook sterk toe. Mede door de in het Lente Akkoord van 2017 opgenomen Energie Prestatie Vergoeding. Met deze vergoeding kunnen woningcorporaties NOMwoningen realiseren met een onderbouwde business case. De vraag naar bouwpartners die toegevoegde waarde bieden op het gebied van verduurzaming stijgt dan ook. Dat gaat verder dan hoogwaardige isolatie, toepassing van duurzame energiebronnen en efficiënt gebruik van fossiele energiebronnen. Het vraagt om innovaties bij het bouwproces, waarbij automatisering en digitalisering belangrijk zijn. Een efficiënt bouwproces voor NOM-woningen is bovendien noodzakelijk. Door de toegenomen vraag naar de bouw van NOM-woningen en het gebrek aan personeel is de productiecapaciteit beperkt en dreigt stijging van de bouwkosten. Definitie NOM-woning Een woning waarbij de in- en uitgaande energiestromen voor gebouw-gebonden energie (ruimteverwarming, -koeling en warm tapwater) en het gebruik van huishoudelijke apparatuur op jaarbasis per saldo nul zijn, onder standaard klimaatcondities zoals die gelden in Nederland en bij standaard gebruik van de woning, zoals vastgelegd in de ontwerpuitgangspunten onderbouwd door Nederlandse normen.

4 4 WHITEPAPER - SNELLER EN GOEDKOPER NOM-WONINGEN BOUWEN Het antwoord op de toegenomen vraag naar goedkope NOM-woningen: efficiënter bouwen met energiemodules Bouwen en installeren van NOM-woningen is complexer dan bouwen en installeren van woningen volgens het standaard bouwbesluit: er moet afstemming komen tussen de werking van de E&W installaties; er moet een koppeling gemaakt worden met installaties voor de winning uit hernieuwbare energiebronnen; er moeten betrouwbare data gegenereerd worden voor de Energie Prestatie Vergoeding; de Energie Prestatie Garantie en onderhoud en beheer van het systeem moeten gemonitord worden. Dit vereist een andere manier van bouwen, waarbij de koppeling tussen de systemen zo efficiënt mogelijk gerealiseerd wordt. NOMwoningen vragen om Smart Energy Management, een systeem dat alle energiestromen in de woning monitort en optimaliseert, de gegevens visualiseert en actief communiceert. Door een Smart Energy Management module samen te voegen met de gebouw-gebonden installaties en te koppelen aan de energiestromen die van buitenaf komen (zowel afkomstig van hernieuwbare energiebronnen als van de netwerkbeheerder) ontstaat een energiemodule. Het toepassen van zo n energiemodule sluit aan bij de toenemende modulariteit in de bouw. Hierbij worden vaste modules steeds op een andere wijze samengevoegd om diverse woningtypen te realiseren. Een bouwwijze die steeds meer aan populariteit wint. Een energiemodule levert hier een belangrijke, bouwefficiënte bijdrage aan en zou als standaard module in het bouwproces kunnen worden opgenomen. ABB was de afgelopen periode betrokken bij het realiseren van honderden NOM-woningen in Nederland. Het bouw- en installatieproces is geanalyseerd, alle lessen zijn geclusterd in vijf stappen om efficiënter een NOM-woning te bouwen: 1. Beperk de energievraag 2. Gebruik energie uit hernieuwbare bronnen 3. Bepaal de gebouw-gebonden installatie voor efficiënt energiegebruik 4. Monitor de NOM-woning 5. Optimaliseer de NOM-woning Energie Prestatie Garantie De Energie Prestatie Garantie (EPG) wordt afgegeven door de bouwer van de NOMwoning. Die garandeert daarmee dat de woning als systeem voldoet aan de eis dat er bij gemiddeld energiegebruik van de woning geen extra energie benodigd is. Het gaat daarbij dus niet om de technische werking van individuele gebouw-gebonden componenten, maar om de prestaties van de woning als geheel. Energie Prestatie Vergoeding De huurder van een NOM-woning heeft de beschikking over een betere en comfortabeler woning. De woningcorporatie heeft geïnvesteerd in het realiseren van de NOMwoning en brengt daarom in plaats van de maandelijkse energierekening een soortgelijk bedrag, de Energie Prestatie Vergoeding (EPV), in rekening voor de geleverde prestaties. Voorwaarde voor het in rekening brengen van deze vergoeding is dat op de woning een EPG is afgegeven. Trias Energetica De vijf stappen om efficiënt een NOM-woning te bouwen, sluiten naadloos aan op de Trias Energetica die de basis vormt voor het bouwen van energieneutrale woningen: Gebruik zo weinig mogelijk energie Gebruik energie uit hernieuwbare bronnen Gebruik fossiele energiebronnen zo efficiënt mogelijk.

5 WHITEPAPER - SNELLER EN GOEDKOPER NOM-WONINGEN BOUWEN 5 1. Beperk de energievraag Naast stedenbouwkundige maatregelen, zoals ligging van de woningen, zijn er tal van bouwkundige acties die de energievraag kunnen verlagen. Isolatie is daar één van de belangrijkste van om de warmtevraag van de woning te verminderen. Zowel bij nieuwbouw als bij renovatie. Zonder goede isolatie is het opwekken van hernieuwbare energie en het installeren van systemen om fossiele brandstoffen zo efficiënt mogelijk te gebruiken als dweilen met de kraan open. De eerste stap naar een energieneutrale woning met nul op de meter is dan ook het toepassen van de juiste isolatie. Goed geïsoleerde NOM-woningen. Voor spouwmuurisolatie, buitenmuurisolatie en dakisolatie zijn diverse producten beschikbaar zoals steen- en glaswol, schuim en isolatieplaten. Daarnaast zijn het toepassen van HR++ glas alsmede ramen, deuren en kozijnen met een laag warmteverlies effectief. Omdat de vraag naar duurzaam isolatiemateriaal toeneemt, zijn fabrikanten continu bezig met het ontwikkelen van nieuwe innovatieve oplossingen met als rode draad: dunner en beter brandwerend. Ook is het mogelijk om de energievraag te reduceren door gebruik te maken van energie uit zogenaamde reststromen. Met behulp van warmteterug-winning kruisen ingaande en uitgaande luchtstromen elkaar in een warmtewisselaar waarbij de koude lucht met de warme lucht wordt gemengd en weer ingezet kan worden voor verwarming.

6 6 WHITEPAPER - SNELLER EN GOEDKOPER NOM-WONINGEN BOUWEN 2. Gebruik energie uit hernieuwbare bronnen Duurzame energie is energie die gewonnen wordt uit bronnen die hernieuwbaar zijn. Voorbeelden zijn zon, wind, bodem, water, warmte, koude en biomassa. Met PV-systemen wordt zonne-energie omgezet in elektriciteit en met thermische energiesystemen wordt de zonnewarmte opgeslagen in warm water. Warmte kan ook worden geproduceerd met biomassa. Daarnaast kan met behulp van windmolens windenergie omgezet worden in elektriciteit. Met warmte-koude opslag, met behulp van pompen, kunnen warmte en koude in de bodem worden bewaard en afhankelijk van de vraag worden aangesproken. Zonnenenergie Windenergie

7 WHITEPAPER - SNELLER EN GOEDKOPER NOM-WONINGEN BOUWEN 7 3. Bepaal de gebouw-gebonden installaties voor efficiënt energiegebruik Uitgangspunt van de NOM-woning is aardgasvrij zijn en zo efficiënt mogelijk gebruik maken van fossiele brandstoffen, waarvan het gebruik soms onvermijdelijk is. Dit is de derde pijler van de eerder besproken Trias Energetica. Voor een NOM-woning bestaan er diverse gebouwgebonden installaties die een belangrijke rol spelen in de beperking van het energiegebruik. Deze installaties bepalen in grote mate het elektriciteitsgebruik van de woning en moeten hiervoor dus gecompenseerd worden door het opwekken van energie uit hernieuwbare bronnen. Doel van de gebouw-gebonden installaties is het zo effectief mogelijk benutten van niet duurzame energie. Enerzijds door de installaties zelf, omdat ze een zeer beperkte energievraag genereren, anderzijds door hun doel, zoals het hergebruik van restenergie of restwarmte die voortkomt uit andere toepassingen. Warmtepomp Een warmtepomp wint warmte uit de lucht, de bodem of het grondwater en zet die om in bruikbare energie om het huis te verwarmen. Hierdoor kan een warmtepomp lage temperatuurverwarming en warm tapwater leveren. Ventilatiesystemen Een ventilatiesysteem zorgt voor een goed binnenklimaat. Iets wat in een geïsoleerde NOM-woning belangrijk is. Vervuilde binnenlucht wordt afgevoerd, terwijl toevoer van schone lucht zorgdraagt voor een constant optimaal binnenklimaat in elke ruimte van de woning. Door isolatie kunnen vocht en schimmel ontstaan, evenals een te hoog CO2 gehalte. Een slim ventilatiesysteem monitort de binnenlucht en zorgt tijdig voor verversing. Met behulp van warmteterugwinning kruisen ingaande en uitgaande warmtestromen (lucht of water) elkaar in een warmtewisselaar. In combinatie met een warmtepomp een zeer effectief systeem. Voorzetgevel Zonnepanelen Energiemodule (SEM, omvormer, warmtepomp, WTW) Dakbedekking Vloerisolatie Voorzetgevel

8 8 WHITEPAPER - SNELLER EN GOEDKOPER NOM-WONINGEN BOUWEN Energiemodule In een energiemodule zijn de gebouw-gebonden installaties voorgeconnecteerd en geïnstalleerd. De module bestaat uit een warmteleveringsysteem, een ventilatie-systeem met WTW-unit, de omvormer voor de PV-installatie en een Smart Energy Management module van ABB. Alle gebouw-gebonden installaties worden door de energiemodule gemonitord waardoor optimalisatie van de warmtepomp, het energienet en remote service mogelijk wordt. Voorbeeld geïnstalleerde energiemodules; elke woning zijn eigen module Warmtepomp buitendeel Verwarmt het koudenmiddel met behulp van de buitenlucht Warmtepomp binnendeel Maakt kraanwater en CV water warm Omvormer van ABB Slimme zonnepaneelomvormer Warmtepomp moederboard Stuurt het binnenen buiten deel van de warmtepomp aan ABB Smart Energy Management (SEM) Voor monitoring, datacommunicatie en optimalisatie van energiestromen WTW (warmte terug win) Zorgt voor gezonde schone lucht met een minimaal energieverlies Buffervat In het buffervat wordt warm water opgeslagen Voorbeeld energiemodule en componenten

9 WHITEPAPER - SNELLER EN GOEDKOPER NOM-WONINGEN BOUWEN 9 4. Monitor de NOM-woning Monitoring is belangrijk omdat er op de energieprestaties van de NOM-woning langdurige garanties worden gegeven. Bij renovatie en nieuwbouw wordt jaarlijks gecontroleerd of de door de bouwer afgegeven energieprestaties gehaald worden. Met deze gegevens wordt ook de Energie Prestatie Vergoeding die de woningcorporatie aan de huurder doorberekent onderbouwd. Wordt niet aan de Energie Prestatie Garantie voldaan, dan moet de huurder of de woningcorporatie worden gecompenseerd. Dit legt dus veel druk bij de bouwbedrijven om goede prestaties te leveren. Het energie dashboard van de woning Energieprestatie Monitoring Norm De Energieprestatie Monitoring Norm is daarbij leidend. De Energieprestatie Monitoring Norm is een initiatief van vereniging De Stroomversnelling waarin onder andere bouwbedrijven en woningcorporaties samenwerken. Ook ABB is hierbij betrokken. Met deze eenduidige meetmethode kan de bouwer aantonen dat de (gerenoveerde) woning daadwerkelijk NOM is en voldoet aan de Energie Prestatie Garantie. En kan de woningcorporatie het bedrag aan EPV bij de huurder verantwoorden. Met behulp van een dashboard kan de bewoner ook zelf inzicht krijgen in de energieprestaties van de woning. Om zeker te stellen dat bouwbedrijven aan de NOM-eisen voldoen, is door vereniging De Stroomversnelling het NOM Keur ontwikkeld. Bouwers die dit keurmerk bezitten, beschikken over alle kennis die noodzakelijk is om een NOMwoning, die op lange termijn blijft voldoen aan de gestelde energieprestatie-eisen te realiseren. Eisen aan het monitoring systeem In de NOM-woning moet het elektriciteitsverbruik van gebouw-gebonden installaties, huishoudelijke apparatuur, verwarming en warm water op jaarbasis gelijk zijn aan de door directe zonneenergiesystemen, zoals PV-installaties en thermische systemen, opgewekte energie. Een NOM-monitoringsysteem moet daarom minimaal het verbruik van gebouw-gebonden installaties en zonopwekking, de status van energienet gebruik versus teruglevering, referentietemperaturen, warm tapwater en warmtelevering meten. Voor de rapportering is door vereniging De Stroomversnelling een monitoring matrix ontwikkeld. Hiermee worden de perioderapportages vooraf geagendeerd. Een monitoringsysteem bestaat uit drie componenten die samen een integraal systeem vormen. De meetapparatuur moet daarbij ten aanzien van prestaties en hardware aan functionele eisen voldoen. Voor de juiste dataverzameling zijn eisen opgesteld ten aanzien van foutdetectie, privacy en veiligheid. Voor het universeel beschikbaar stellen van de diverse data is een speciale interface (API) ontwikkeld waarmee de meetdata vanuit verschillende systemen verwerkt kunnen worden. Op die manier worden koppelingen met ICT systemen gemaakt waardoor, bijvoorbeeld voor de EPV-berekening, rapportages eenduidig en efficiënt worden opgesteld. Smart Energy Management systeem (SEM) Een Smart Energy Management systeem voldoet aan de eisen van het NOM-monitoringsysteem en monitort het energieverbruik per woning. Het systeem reageert op real-time data waardoor de E&W installaties goed op elkaar worden afgestemd en het zet alle informatie veilig in de Cloud. Hierdoor krijgen bewoners een beter inzicht in hun energiegebruik. Zo kunnen ze energie besparen en zien dat de beloofde resultaten gehaald worden. Ook de woningcorporatie, de bouwer en de installateur zijn dankzij het systeem in staat de woningen op het verwachte en werkelijke verbruik te monitoren en hierdoor aan de jaarlijkse Energie Prestatie Garantie (EPG) te voldoen en de hoogte van de Energie Prestatie Vergoeding (EPV) te onderbouwen.

10 10 WHITEPAPER - SNELLER EN GOEDKOPER NOM-WONINGEN BOUWEN 5. Optimaliseer de NOM-woning Aan de hand van de beschikbare gegevens uit de energiemonitoring kan de NOM-woning voortdurend verder worden geoptimaliseerd. Met behulp van een Smart Energy Managementsysteem gebeurt dit grotendeels automatisch, zowel binnen een specifieke woning als in combinatie met meerdere woningen in een straat of buurt. Warmtepomp-optimalisatie Dit volledig geautomatiseerde proces werkt met slimme algoritmes die het gebruik van de warmtepomp voorspellen. Met die voorspellingen wordt vervolgens de inzet van de pomp geoptimaliseerd. Dit zorgt niet alleen voor een lager energieverbruik, maar ook voor een langere levensduur van de warmtepomp. Waarmee ook de duurzaamheid van de NOM-woning verbetert. Energienetstabilisatie De energiemodules van NOM-woningen worden via het dataverloop in de Cloud met elkaar verbonden. Dit Smart Grid maakt het mogelijk om de PV systemen en warmtepompen individueel te controleren tijdens piekmomenten in het energienet. Hierdoor wordt te hoge piekbelasting voorkomen en een bijdrage geleverd aan de stabilisatie van het energienet. Remote service Door datacommunicatie met de Cloud is de status van installaties binnen NOM-woningen met energiemodules op afstand uit te lezen, te resetten en worden updates uitgevoerd. Hierdoor is remote service mogelijk, wat snel, efficiënt en kostenbesparend is. Energiemodule: extra efficiëntie bij de bouw van NOM-woningen De grootste uitdagingen bij het bouwen en installeren van NOM-woningen zijn het verbinden van de E&W installaties, het ontsluiten van beschikbare data voor monitoring en het garanderen van optimale werking van de gebouw-gebonden systemen. Tel daar het meten van verbruik en terugwinning voor de monitoring bij op en het bouwen van een NOM-woning lijkt een lastige klus. De bouw wordt echter een stuk eenvoudiger, sneller en efficiënter wanneer men gebruikmaakt van een energiemodule. In een energiemodule zijn de gebouw-gebonden installaties voor-geïnstalleerd en geconnecteerd. Dat betekent voor de bouwer een aanzienlijke tijdswinst en vraagt minder technische knowhow bij de installatiemedewerkers. Inhoud van een energiemodule In grote lijnen is de inhoud van een energiemodule voor renovatie en nieuwbouw hetzelfde. Naast de warmtepompen en de installatie voor Warmte Terug Winning bevat hij ook de omvormer die het DC-deel van de PVinstallatie aan het AC-deel van de meterkast verbindt, de aansluiting met het energienet en een Smart Energy Managementsysteem. De voordelen van energiemodules In de energiemodule zijn de E&W installaties al verbonden, wat installatie-efficiëntie oplevert. Dit betekent plug & play voor renovatie en nieuwbouw. Het monitoringsysteem zit voorgeconfigureerd in de energiemodule. De woning voldoet daarmee aan alle NOM-monitoringeisen waardoor de Energie Prestatie Garantie en Energie Prestatie Vergoeding zonder problemen kan worden gemonitord. Doordat de energiemodules verbonden zijn via de Cloud is er real time-inzicht in de status en werking van de gebouw-gebonden installaties. Hierdoor is direct zichtbaar waar en wanneer onderhoud nodig is. In alle gevallen betekent het gebruik van een energiemodule dat efficiënter gebouwd kan worden door kortere installatietijd en een eenvoudiger bouwproces.

11 WHITEPAPER - SNELLER EN GOEDKOPER NOM-WONINGEN BOUWEN 11 Energiemodules De 3 voordelen op een rij 1. Snel geïnstalleerd, meer projecten afgeleverd binnen dezelfde tijd 2. De woning voldoet aan alle NOM monitorings eisen 3. Onderhoud en beheer op afstand, minder onderhoudskosten Zonder energiemodules is installeren van de E&W installaties arbeidsintensief Bij energiemodules zijn de E en W installaties al geconnecteerd, wat installatieefficiëntie oplevert Plug & play voor renovatie en nieuwbouw Installeer snel en gemakkelijk een NOM, aardgasloze of all-electric woning Met de energiemodule lever je een betrouwbaar overzicht voor de Energie Prestatie Vergoeding (EPV) Makkelijk, geautomatiseerd en voldoet aan de meest recente privacy wetgevingen Geef zonder twijfel een Energie Prestatie Garantie af Real time inzicht in de status en werking van de gebouwgebonden installatie Weet wanneer een energiemodule onderhoud nodig heeft Garantie, onderhoud en beheer door aanbieder energiemodule Inzicht in de prestatie van de woningen Wilt u ook efficiënter NOM-woningen bouwen? Geïnteresseerd in een energiemodule? Stap 1 - Contacteren Vraag een gratis 15 minuten telefonisch gesprek aan met een energiemodulespecialist van ABB. Ga naar abb.nl/ lowvoltage of bel het Customer Contact Center: Stap 2 - Bepalen We bepalen samen welke energiemodule het beste past binnen uw project. Stap 3 - Connecteren We brengen u in contact met de meeste geschikte energiemoduleleverancier voor het NOM-project. Neem contact op met de ABB energiemodule specialist via: abb.nl/lowvoltage of bel het Customer Contact Center: Monitoring Datacommunicatie Visualisatie Optimalisatie ABB's SEM, maximale connectivity voor optimale energie-efficiëntie

12 ABB b.v. Electrification George Hintzenweg 81, 3068 AX Rotterdam Postbus 301, 3000 AH Rotterdam Tel.: Copyright 2019 ABB. Alle rechten voorbehouden Wij behouden ons het recht voor om technische wijzigingen aan te brengen of de inhoud van dit document te wijzigen zonder voorafgaande kennisgeving. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd in enige vorm of middel, elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen of op andere wijze, zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van ABB. 1SPC801271X3101 3/2019