Duurzaam Energieconcept Bronkhorst, Andel

Transcriptie

1 Duurzaam Energieconcept Bronkhorst, Andel De eerste stap van visie naar realisatie Eindrapport Pieter Klep Pascal Bovy Dave Mayenburg Rapportnummer: 0822 BuildDesk Benelux B.V., Delft Delft, 16 december 2008

2 COLOFON BuildDesk Benelux B.V., Delft Postbus 2960, 2601 CZ Delft Oude Delft 49, Delft Telefoon: Telefax: Internet: Projectnummer: Projecttitel: WKO Brinkhorst Opdrachtgever: Gemeente Woudrichem Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, microfilm, elektronisch op geluidsband of op welke andere wijze ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van BuildDesk Benelux BV.

3 Samenvatting De gemeente Woudrichem heeft in Andel de nieuwbouwwijk Bronkhorst in ontwikkeling. Zij wil in Bronkhorst een hoog duurzaamheidniveau realiseren. Daartoe heeft de gemeente een eerste inventarisatie gemaakt van de mogelijkheden voor een duurzaam energieconcept op de nieuwbouwlocatie Bronkhorst. Duurzame energiesystemen Verticale Bodemwarmtewisselaar (VBWW) Bij verticale bodemwarmtewisselaars vindt warmte-uitwisseling plaats met de bodem via een gesloten systeem waardoor water rondgepompt wordt. Warmte-koudeopslag (WKO) In de winter wordt warm grondwater omhoog gepompt en na gebruik van de warmte - afgekoeld teruggepompt. In de zomer wordt het koele water opgepompt voor ruimtekoeling en weer opgewarmd teruggepompt. Scenario s Vanaf 2011 geldt de wettelijke EPC van 0.6 voor de nieuwbouw. Hiermee is bij het doorrekenen van de scenario s rekening gehouden. De berekende scenario s zijn de volgende Variant 1: WKO individueel Alle woningen worden uitgerust met één of meerdere VBWW's en individuele combiwarmtepompen. Elk appartementencomplex krijgt haar eigen VBWW systeem met individuele combiwarmtepompen per woning. Gesloten bron (VBWW) en individuele warmtepompen Alle woningen WKO individueel: Variant 1 Variant 2: WKO combinatie Vrijstaande woningen en 2-onder-1 kap woningen krijgen ieder één of meerdere VBWW s en individuele combiwarmtepomp. Voor de rijwoningen en de appartementencomplexen zijn er twee opties. De eerste optie is dat beide aangesloten worden op een collectief WKO systeem. De rijwoningen en woningen in de appartementen worden uitgerust met individuele combiwarmtepompen. Gesloten bron en individuele warmtepompen 66 vrijstaande woningen 26 2-onder- kap woningen Open bron en individuele warmtepompen 63 rijwoningen 34 appartementen WKO combinatie: variant 2 BuildDesk Benelux i

4 Variant 3: WKO combinatie De andere optie binnen de WKO combinatie is dat alleen de appartementencomplexen worden aangesloten op een collectief WKO systeem en de woningen worden uitgerust met een of meerdere VBWW s. Zowel de rijwoningen en de stapelwoningen worden uitgerust met individuele warmtepompen. Gesloten bron en individuele warmtepompen 66 vrijstaande woningen 24 2-onder-1 kap woningen 63 rijtjeswoningen Open bron en individuele warmtepompen 34 stapelwoningen WKO combinatie: variant 3 Resultaat Uit de berekeningen van de verschillende scenario s blijkt dat variant 3 het grootste financiële rendement oplevert. De Netto Contante Waarde en bijbehorende investeringen zijn gegeven in onderstaande tabel. EPC 0.6; HR/CKM Variant 1 Variant 2: Variant 3 VBWW VBWW: vrij + kap VBWW: vrij + kap +rij WKO: app + rij WKO: app NCW NCW per woning Investering jaar Meerinvestering Meerinvestering per woning Herinvestering na 15 jaar Herinvestering per woning EPC 0,6 0,6 0,6 0,6 Bij variant drie worden alleen de appartementen voorzien van een collectief WKO systeem (open bron). Alle overige woningen worden afhankelijk van de warmte- en koudevraag uitgevoerd met een of meerdere VBWW s. Ook gezien de lage bouwdichtheid zijn VBWW s de beste keus. Er is namelijk geen groot leidingstelsel nodig om de warmte en koude te leveren. Een aandachtspunt bij WKO is de duur voor het aanvragen van een vergunning. Dit neemt ongeveer 6 à 8 maanden in beslag. Afhankelijk van de planning kunnen ook de appartementen worden uitgevoerd met VBWW s. Voor deze systemen is namelijk geen vergunning nodig wat de procedure aanmerkelijk verkort. Een aandachtspunt bij VBWW s is dat regeneratie van de bodem nodig is om een goed functioneren te garanderen. Voor VBWW s is hier door de overheid nog geen norm voor opgesteld, maar is het wel aan te raden om hier rekening mee te houden. BuildDesk Benelux ii

5 Inhoudsopgave 1 Inleiding Uitgangspunten en grondonderzoek Type woningen en energiebehoefte Grondonderzoek Fugro Scenario s Resultaten berekeningen en analyse Berekeningen Woonlasten en consequenties Verkaveling en bouwkundige aspecten Fasering kaveluitgifte Stedebouwkundige en architectonische randvoorwaarden en maatregelen Passief huisconcept Organisatie en Financiering & Exploitatie Organisatie Financiering & Exploitatie Subsidiemogelijkheden Conclusies en aanbevelingen Conclusie Aanbevelingen Bijlagen Bijlage 1 Specificaties voor een Warmtepomp- systeem Bijlage 2 Gesloten en open bronsysteem Bijlage 3 Gebruikte referentiegebouwen SenterNovem BuildDesk Benelux i

6 1 Inleiding De gemeente Woudrichem heeft in Andel de nieuwbouwwijk Bronkhorst in ontwikkeling. Zij wil in Bronkhorst een hoog duurzaamheidniveau realiseren. Daartoe heeft de gemeente een eerste inventarisatie gemaakt van de mogelijkheden voor een duurzaam energieconcept op de nieuwbouwlocatie Bronkhorst. De nieuwbouwwijk Bronkhorst is een uitbreidingslocatie van ongeveer 180 woningen. Specifiek bestaat het bouwprogramma uit de volgende onderdelen: Starterswoningen huur eg 24 (126 m2 kavel) Starterswoningen huur koop 20 (126 m2 kavel) Sociale huur gestapeld 34 ( 49 m2 kavel) Seniorenwoningen eg 19 (178 m2 kavel) 2-onder-1kap projectmatig 26 (304 m2 kavel) Vrijstaand projectmatig 20 (391 m2 kavel) Vrijstaand particulieren 31 (391 m2 kavel) Vrijstaand particulieren 15 (568 m2 kavel) Figuur 1.1: Locatie Andel, nieuwbouwwijk Bronkhorst De verkaveling is in de bovenstaande figuur weergegeven. Doordat een zongerichte verkaveling toegepast is, kan naast WKO gebruik gemaakt worden van zonneenergie. Daarbij gaat het zowel om passieve zonne-energie als om zonneboilers of thermische zonnepanelen. BuildDesk Benelux 1

7 We hebben ons gericht op toepassing van warmte- en koudeopslag (WKO) in combinatie met warmtepompen (WP), in drie varianten: WKO semicollectief - een collectieve bron met individuele WP WKO individueel - individuele WP met bodemwarmtewisselaars WKO combinatie - individuele WP en deels collectieve bron en deels individuele bodemwarmtewisselaars WKO is een systeem waarbij de bodem wordt benut als energiebron en buffer. WKO kent een aantal varianten waarvan we de meest voorkomende hieronder toelichten: Open bronsysteem (aquifers) Dit is een systeem dat bestaat uit twee uit elkaar gelegen bronputten van ca. 80 meter diepte welke met elkaar in verbinding staan. Op een open bronsysteem zijn meerdere woningen en/of utiliteitsgebouwen aangesloten. In onderstaand plaatje is een open bronsysteem weergegeven. In de winter wordt warmte van de warme (rode) bron gebruikt voor ruimteverwarming. In de zomer wordt koude van de koude (blauwe) bron gebruikt voor ruimtekoeling. Het gehele jaar door wordt warmte van de warme bron gebruikt voor tapwater voorziening. Bij beide processen wordt grondwater omhoog gepompt. Figuur 1.2: Open bronsysteem met watervoerend pakket Gesloten bronnen Een gesloten bronsysteem bestaat uit verticale bodemwarmtewisselaars ofwel bodemlussen. In tegenstelling tot een open bron wordt er geen grondwater omhoog gepompt. In een verticale bodemwarmtewisselaar circuleert een medium dat voornamelijk bestaat uit water met een toevoeging van (monopropyleen) glycol. Dit systeem is schematisch weergegeven in onderstaand plaatje. In bijlage 2 wordt uitgebreid ingegaan op beide systemen. BuildDesk Benelux 2

8 Figuur 1.3: Gesloten systeem met verticale bodemwarmtewisselaars WKO, met open bron of bodemwarmtewisselaars, is ook al bij andere projecten toegepast. Voorbeeldgemeenten in de regio zijn Etten-Leur, Breda en Dongen. Het is een bewezen techniek die steeds meer toepassing vindt in de gebouwde omgeving. Daarnaast is het een van de betere methodes om CO 2 reductie te realiseren. BuildDesk Benelux 3

9 2 Uitgangspunten en grondonderzoek Bij een onderzoek naar verschillende energieconcepten is om een vergelijking mogelijk te maken referentiewoningen nodig. SenterNovem beschikt over dergelijke referentiewoningen en deze vormen dan ook de basis van dit onderzoek. In bijlage 3 zijn de gegevens van deze referentiewoningen weergegeven. Als referentie voor elk scenario geldt het scenario van een woning met een conventioneel systeem; Hoog Rendement gasketel (HR), een losse airco of compressiekoelmachine (ckm), douche-warmteterugwinning (douche-wtw), een zonneboiler en zonnepanelen (PV). Hiermee wordt een EPC van 0,6 behaald. In het referentiescenario wordt uitgegaan van de toepassing van een (losse) airco om een juiste vergelijking te kunnen maken met de varianten met een WKO systeem, omdat WKO een standaard koelfunctie biedt. De vergelijking van een losse airco met een WKOsysteem gaat een klein beetje mank in de zin dat er een groot verschil bestaat in comfortniveau. Een losse airco koelt weliswaar, maar dit gaat gepaard met tocht- en geluidsklachten. En betreft meestal één, maximaal twee ruimten. Vloerkoeling in combinatie met WKO geeft een gelijkmatige comfortabele koeling in de gehele woning. 2.1 Type woningen en energiebehoefte Om de berekeningen zo specifiek mogelijk te maken voor de locatie is voor het aantal en het type woningen gebruik gemaakt van de woningen zoals in Bronkhorst gepland zijn. De te bouwen woningen staan in onderstaande tabel. Type Aantal Rijwoningen 63 Stapelwoningen 34 2-onder-1 kap 26 Vrijstaand 66 Tabel 2.1: Aantal en type woningen Vanaf 2011 geldt een EPC norm van 0.6 voor nieuwbouw. Van deze norm zijn we uitgegaan bij het doorrekenen van de verschillende scenario s. De energie- en vermogensvragen waarvan is uitgegaan staan in onderstaande tabel. Het totale aantal woningen is 189. Vraag Verwarmingsvermogen Koelvermogen Ruimteverwarming Tapwater Ruimtekoeling Hoeveelheid 2211 kw 1216 kw 987 MWh/jaar 622 MWh/jaar 396 MWh/jaar Tabel 2.2: energie- en vermogensvraag BuildDesk Benelux 4

10 2.2 Grondonderzoek Fugro Het grondonderzoek van Fugro heeft uigewezen dat toepassing van warmte- koude opslag mogelijk is in het eerste watervoerend pakket. Dit watervoerend pakket is te zien in figuur 1.2, waarin een open bronsysteem is weergegeven. Dit pakket bevindt zich op een diepte van -5 m NAP tot -50 m NAP. Aandachtspunten zijn het opbarsten van de deklaag en zettingen. Om inzicht te krijgen in de daadwerkelijke effecten zou nader onderzoek gedaan moeten worden. Het is niet toegestaan om grondwater te onttrekken dieper dan 80 meter. Daarmee is alleen het eerste watervoerendpakket geschikt voor de opslag van energie. Voor bodemwarmtewisselaars gelden nog geen minimum eisen wat betreft diepte, omdat deze systemen geen grondwater onttrekken. Onderstaande kaart geeft de bodemgeschiktheid weer voor de toepassing van verticale bodemwarmtewisselaars. Deze kaart toont aan dat het gebied waar Andel, Bronkhorst in ligt, goed geschikt is voor verticale bodemwarmtewisselaars. BuildDesk Benelux 5

11 3 Scenario s Wij hebben vier varianten van warmte- en koudeopslag (WKO) in combinatie met warmtepompen (WP) uitgewerkt voor de nieuwbouwwijk Bronkhorst, zoals in hoofdstuk drie beschreven. In alle varianten is er bewust voor gekozen om warmte en koude te leveren zonder bijstook van gas. Onderstaand beschrijven wij elke variant afzonderlijk en de bijbehorende verdelingen van de woningen en appartementen. WKO semicollectief Voor woningen en appartementen samen wordt gebruik gemaakt van een open collectieve bron voor warmte- en koudeopslag (WKO). Woningen worden uitgerust met een individuele combiwarmtepomp. Bij de appartementencomplexen is ook gekozen voor individuele combiwarmtepompen voor elke woning. Open bron (WKO) en individuele warmtepompen 63 rijwoningen 66 vrijstaande woningen 26 2-onder-1 kap woningen 34 stapelwoningen Tabel 3.1: WKO semicollectief WKO individueel Alle woningen worden uitgerust met één of meerdere verticale bodemwarmtewisselaars (VBWW) en individuele combiwarmtepompen. Elk appartementencomplex krijgt haar eigen VBWW systeem met individuele combiwarmtepompen per woning. Gesloten bron (VBWW) en individuele warmtepompen 63 rijwoningen 66 vrijstaande woningen 26 2-onder-1 kap woningen 34 stapelwoningen Tabel 3.2: WKO individueel: Variant 1 WKO combinatie Vrijstaande woningen en 2-onder-1 kap woningen krijgen ieder één of meerdere VBWW s en individuele combiwarmtepomp. Voor de rijwoningen en de appartementencomplexen zijn er twee opties. De eerste optie is dat beide aangesloten worden op een collectief WKO systeem. De rijwoningen en woningen in de appartementen worden uitgerust met individuele combiwarmtepompen. BuildDesk Benelux 6

12 Gesloten bron en individuele warmtepompen 66 vrijstaande woningen 26 2-onder-1 kap woningen Open bron en individuele warmtepompen 63 rijwoningen 34 appartementen Tabel 3.3: WKO combinatie: variant 2 De andere optie binnen de WKO combinatie is dat alleen de appartementencomplexen worden aangesloten op een collectief WKO systeem en de woningen worden uitgerust met een of meerdere VBWW s. Zowel de rijwoningen en de stapelwoningen worden uitgerust met individuele warmtepompen. Gesloten bron en individuele warmtepompen 66 vrijstaande woningen 24 2-onder-1 kap woningen 63 rijtjeswoningen Open bron en individuele warmtepompen 34 stapelwoningen Tabel 3.4: WKO combinatie: variant 3 Bij alle varianten is bewust niet gekozen voor een collectieve warmtepomp in de appartementencomplexen. In dat geval moeten namelijk ook warmtepompboilers in elke woning worden geplaatst voor het leveren van warm tapwater. Echter, dit kan niet gecombineerd worden met balansventilatie met warmteterugwinning. Bij een balansventilatie met warmteterugwinning gaat maar ongeveer 5% van de warmte verloren. Een warmtepompboiler daarentegen benut maar zo n 20% van de beschikbare warmte, waardoor 80% verloren gaat. Dit verlies moet weer worden goedgemaakt door de collectieve warmtepomp, wat extra elektriciteit kost. Om de vraag naar warmte te verminderen, is in alle opties gebruik gemaakt van douchewarmteterugwinning. Daarnaast zijn de rijwoningen uitgevoerd met zonneboilers om tot een EPC van 0.6 te komen. Naast douchewarmteterugwinning en zonneboilers zijn er nog andere bouwkundige oplossingen om de warmtevraag te reduceren zoals extra isolatie. Bodemregeneratie Vanuit de vergunning Grondwaterwet dient er een energiebalans in de bodem gerealiseerd te worden. De vraag naar warmte in de winter is bij woningen echter groter dan de vraag naar koeling in de zomer, wat betekent dat de bodem afkoelt. Om dit te voorkomen is regeneratie van de bodem nodig. Bodemregeneratie is het actief terugleveren van warmte aan de bodem, met technische hulpmiddelen, om afkoeling van de bodem te voorkomen. BuildDesk Benelux 7

13 Een deel van de bodemregeneratie vindt plaats op natuurlijke wijze (passief). Vormen van natuurlijke bodemregeneratie zijn geothermische flux (aanvoer van onderaf) en zon en regen (van bovenaf). Wanneer het totaal aan bodemregeneratie zoals hiervoor genoemd niet voldoende is voor het bereiken van een langjarige temperatuurbalans, kan actieve bodemregeneratie worden toegepast. De belangrijkste regeneratiesystemen zijn: zonnecollectoren (nok of dak); asfaltcollectoren; warmtewinning uit oppervlaktewater; warmtewinning uit de buitenlucht. De hoeveelheid benodigde bodemregeneratie hangt ook af van het brontype en van het woningontwerp. Hoe energiezuiniger de woning, des te minder warmte hoeft aan de bodem te worden onttrokken en is er dus naar verhouding minder bodemregeneratie nodig. Hieruit blijkt dat WKO-concepten moeten worden beschouwd als totaalconcepten inclusief de woningen en niet als systeemconcept. Besparingsmethoden hebben naast een positief effect op de EPC waarde ook een positief effect op de benodigde regeneratie van de bodem en dus de investeringskosten. Aangezien door douche-warmteterugwinning minder warmte uit de bodem hoeft te worden onttrokken, hoeft er ook minder warmte te worden teruggestopt. In de gepresenteerde varianten vindt regeneratie van de bodem plaats door middel van het installeren van thermische zonnepanelen. Stralingswarmte van de zomer kan hiermee worden opgevangen en in de grond worden gepompt. Hiermee heeft het verminderen van de vraag met behulp van douche-warmteterugwinning ook een positief effect op de hoeveelheid te installeren panelen. BuildDesk Benelux 8

14 4 Resultaten berekeningen en analyse Van de vier varianten, beschreven in voorgaand hoofdstuk, valt er één meteen af. Dit is de eerste variant, waarbij alle woningen en appartementencomplexen worden aangesloten op een collectief WKO systeem. Gezien de lage bouwdichtheid van het gebied is het niet rendabel om een uitgebreid leidingnetwerk aan te leggen om ook de vrijstaande en 2-onder-1 kap woningen op een gezamenlijke bron aan te sluiten. Daarnaast speelt de planning een belangrijke rol. De uitgave van de kavels loopt door tot Dit betekent dat de bouw in Bronkhorst doorloopt tot na Afhankelijk van het scenario moeten er grote investeringen worden gedaan met rentelasten tot gevolg. De overige drie varianten van warmte- en koudeopslag (WKO) in combinatie met warmtepompen (WP) hebben we met vergeleken. In de volgende twee paragrafen volgen de berekeningen en analyse, woonlasten & consequenties. Deze twee paragrafen geven een beeld van de verschillende varianten in termen van financiële en energetische prestaties. 4.1 Berekeningen Energetisch worden de varianten doorberekend op de Energieprestatie coëfficiënt (EPC) en Energie prestatie op locatie (EPL) waarde, CO2 uitstoot en besparing. De EPL is een maat, waarmee het berekende verbruik aan fossiele brandstoffen van een wijk wordt aangegeven in relatie tot een referentiegebruik. Financieel worden de varianten doorberekend op de Netto Contante waarde (NCW). De Netto Contante Waarde (NCW) is simpel gezegd de huidige waarde van een bedrag waarover je pas na een bepaalde periode de beschikking hebt. De NCW geeft een realistischer beeld van het kostenoverzicht van de verschillende systeemvarianten. De NCW is een belangrijk criterium op basis waarvan een investeerder of energie-exploitant een beslissing neemt. Bij een positieve NCW maakt een investeerder winst over de totale kosten van het systeem (inclusief onderhoud en beheer) ten opzichte van de referentiesituatie. De referentiesituatie bestaat uit een hoog rendement ketel (HR) en een compressiekoelmachine (ckm). Energetisch Voor elke variant is de CO 2 uitstoot bepaald en de besparing ten opzichte van de referentiesituatie bepaald. Deze waarden staan weergegeven in onderstaande tabel. EPC 0.8; huidig beleid EPC 0.6; HR/CKM Variant 1 Variant 2: Variant 3 VBWW VBWW: vrij + kap VBWW: vrij + kap + rij WKO: app + rij WKO: app CO2 uitstoot (kg/jaar) CO2 besparing (kg/jaar) CO2 besparing (%) 0 35% 35% 35% 35% EPL 6,58 7,77 7,76 7,79 7,78 EPC 0,80 0,60 0,60 0,60 0,60 Tabel 4.1: CO 2 uitstoot en energieprestatie BuildDesk Benelux 9

15 Als criterium voor de energetische prestatie hanteren wij de energieprestatie coëfficiënt (EPC). Volgens het huidige beleid is een EPC van 0.8 verplicht. De besparing van CO 2 uitstoot is vergeleken met de situatie van EPC 0.8 om inzichtelijk te maken wat het toepassen van warmte koude opslag voor effect heeft op de CO 2 uitstoot. In alle varianten is douche warmte terugwinning toegepast om de warmtevraag te reduceren. Daarnaast zijn zonneboilers toegepast bij de rijwoningen om een EPC van 0.6 te halen. In de tabel zijn ook de verschillende EPL waarden gegeven voor de varianten. Een EPLscore van 10 geeft aan dat in een wijk netto geen fossiele brandstoffen worden gebruikt. Een EPL van 7,77 geeft dus aan dat er ten opzichte van de referentiesituatie minder gebruik wordt gemaakt van fossiele brandstoffen. Naar verwachting zal de EPL worden aangescherpt tot 7,45 vanaf Alle varianten zitten ruim boven deze waarde. Financieel Omdat meer dan de helft van de woningen na 2011 wordt gebouwd, houden wij in onze financiële vergelijking rekening met de voor 2011 voorgenomen aanscherping naar Ook is al aangekondigd dat de energieprestatie eis in 2015 verder aangescherpt wordt naar 0,4. Financieel gezien zijn twee aspecten van belang: de investering en de exploitatie. Beide zijn bekeken over een periode van 30 jaar. Hierbij bestaan de investeringen uit de initiële investeringen aan het begin van het project en de investeringen om systemen met een levensduur van 15 jaar te vervangen. De exploitatie betreft de onderhouds-, energie-, rente- en afschrijvingskosten voor alle woningen samen. Om de verschillende varianten te beoordelen zijn de investerings- en exploitatiekosten vergeleken met een referentiesituatie. De investeringen en de NCW van de verschillende varianten staan in onderstaande tabel. De getallen voor meerinvestering zijn gegeven ten opzichte van de referentie situatie EPC 0.6. EPC 0.6; HR/CKM Variant 1 Variant 2: Variant 3 VBWW VBWW: vrij + kap VBWW: vrij + kap + rij WKO: app + rij WKO: app NCW NCW per w oning Investering jaar Meerinvestering Meerinvestering per woning Herinvestering na 15 jaar Herinvestering per woning EPC 0,6 0,6 0,6 0,6 Tabel 4.2: NCW en investering Variant 3 resulteert in de hoogste NCW en met als gevolg de hoogste NCW per woning. Let wel, dit is een gemiddelde van het hele project van koop- huurwoningen en appartementen! In de voorbereidingen voor het exploitatie traject is het interessant om dit inzichtelijk te maken voor elk type huis. BuildDesk Benelux 10

16 Prijs/kwaliteit Investeringen in warmte koude opslag hebben als doel de EPC te verlagen met als uitgangspunt de huidige EPC van 0.8. Onderstaande tabel geeft de totale investering per 0.1 EPC verlaging voor het hele project als per woning. In tabel 4.3 is te zien dat de investeringen per EPC 0.1 verlaging het laagst zijn voor variant 3, maar dit verschilt niet veel met de andere varianten. EPC 0.6; HR/CKM Variant 1 Variant 2: Variant 3 VBWW VBWW: vrij + kap VBWW: vrij + kap + rij WKO: app + rij WKO: app Investering per 0.1 EPC Investering per 0.1 EPC/woning Tabel 4.3: Prijs/kwaliteit 4.2 Woonlasten en consequenties In onderstaande tabellen is het exploitatievoordeel gegeven per variant voor het jaar 2008 en EPC 0.6; HR/CKM Variant 1 Variant 2: Variant 3 VBWW VBWW: vrij + kap VBWW: vrij + kap + rij WKO: app + rij WKO: app Exploitatiekosten Exploitatievoordeel Exploitatie voordeel per w oning Tabel 4.4: Exploitatie 2008 Uit de bovenstaande tabel blijkt dat de initiële exploitatiekosten voor de duurzame varianten hoger liggen dan voor de referentie situatie. Dit komt omdat in de referentie 340 m 2 aan PV panelen is meegenomen. Dit zorgt voor een grotere besparing op de energiekosten, maar gaat gemoeid met een grotere investering. Wanneer we over een periode van 30 jaar kijken gaat echter de prijsstijging van olie en gas een belangrijke rol spelen. In de onderstaande tabel zijn de kosten gegeven voor het jaar Hierbij is uitgegaan van een prijsstijging van elektriciteit en gas van respectievelijk 5% en 7% per jaar. EPC 0.6; HR/CKM Variant 1 Variant 2: Variant 3 VBWW VBWW: vrij + kap VBWW: vrij + kap +rij WKO: app + rij WKO: app Exploitatiekosten Exploitatievoordeel Exploitatie voordeel per w oning Tabel 4.5. Exploitatie 2037 BuildDesk Benelux 11

17 Deze tabel laat duidelijk zien dat over een periode van 30 jaar de exploitatiekosten van de duurzame concepten lager zijn dan de referentie situatie met gas. Hoewel het voordeel voor variant 3 kleiner is dan voor variant 2, zijn de investeringskosten voor variant 3 ietwat lager. Dit leidt tot een hogere NCW voor variant 3 en dat is daarmee de beste optie. Ook gezien de uitgave van de kavels, bouwdichtheid en het aantal koopwoningen ten opzichte van de huurwoningen. In onderstaande grafiek zijn de cumulatieve jaarlasten uitgezet tegen de tijd en vergeleken met de jaarlasten behorende bij de referentie situatie die uitgaat van gas. Uit het plaatje valt op te maken dat het snijpunt van de referentiesituatie met de duurzame energie varianten rond het jaar 2024 ligt. Na dit snijpunt beginnen de duurzame varianten zich financieel terug te betalen bij een aanhoudende prijsstijging van elektriciteit en gas van respectievelijk 5% en 7% per jaar Referentie Variant 1 Variant 2 Variant Grafiek 4.1: Woonlasten voor referentie en varianten Hierbij moet opgemerkt worden dat de totale jaarlasten gelden voor het hele project van huur- en koopwoningen samen. Afhankelijk van de gekozen organisatie en exploitatie van het energiesysteem in dit gebied, kan het gewenst zijn om eenzelfde analyse te maken voor de ontstane deelprojecten om zo de jaarlasten, en de daaraan gekoppelde woonlasten inzichtelijk te maken voor de bewoners. BuildDesk Benelux 12

18 5 Verkaveling en bouwkundige aspecten 5.1 Fasering kaveluitgifte De verkaveling van de woningen vindt gefaseerd plaats verdeeld in vier deelgebieden. De verdeling is in onderstaande figuur weergegeven. Het hele gebied zal in de periode van 2008 tot en met 2017 ontwikkeld worden. De fasering van de afzonderlijke deelgebieden heeft betrekking op de kavels: deelgebied 1: deelgebied 2: deelgebied 3: deelgebied 4: Figuur 5.1: Verkaveling van het project De fasering van de kavels heeft geen invloed op de keuze van het energie systeem voor de vrijstaande en 2-onder-1 kap woningen. Bij deze woningen wordt een systeem voor verticale bodemwisselaars wordt per woning aangelegd. BuildDesk Benelux 13

19 De fasering voor de kavels van de rijwoningen heeft wel effect op de keuze voor het energieconcept. De rijwoningen, senioren woningen en appartementen worden gefaseerd verkaveld. Wanneer er gekozen wordt voor een centraal WKO systeem, zijn er grote initiële investeringen nodig om dit aan te leggen terwijl er nog niet meteen gebruik wordt gemaakt van het gehele systeem. Dit gaat gepaard met rentelasten. Een mogelijke oplossing is om meerdere centrale systemen aan te leggen in dit geval vier. 5.2 Stedebouwkundige en architectonische randvoorwaarden en maatregelen Er zijn verschillende stedenbouwkundige en architectonische randvoorwaarden of maatregelen waar de ontwerper bij het maken van het stedenbouwkundige plan en de woningontwerpen rekening mee kan houden. Deze maatregelen hebben een gunstig effect op de energieprestatie en veelal ook op het comfort van de woningen. Het kan zijn dat voorgestelde maatregelen niet passen binnen het ontwerp. Er moeten dan ook keuzes gemaakt worden tussen de stedenbouwkundig en / of architectonisch gewenste maatregelen en maatregelen die vanuit het oogpunt van energie en duurzaamheid gewenst zijn. De maatregelen zijn onderverdeeld in energiebesparende maatregelen; randvoorwaarden voor gebruik van passieve zonne-energie; randvoorwaarden voor gebruik van actieve zonne-energie; randvoorwaarden voor gebruik van warmte-koudeopslag en warmtepompen; randvoorwaarden voor gebruik van andere systemen. Energiebesparende maatregelen Gebouwmassa Een gebouw met meer massa kan meer warmte of koude opslaan. Dit betekent dat de constructie langzaam opwarmt/ afkoelt. Het slaat warmte danwel koude op en geeft het vervolgens af aan zijn omgeving, hierdoor worden extremen in de binnentemperatuur afgezwakt. Meer gebouwmassa heeft vooral een gunstig effect op het energiegebruik en het comfort in de zomer. Als sprake is van een lichte constructie, bijvoorbeeld bij houtskeletbouw, dan is het mogelijk extra massa te realiseren in de vloeren. Beperken leidinglengtes Het beperken van leidinglengtes in de woning voorkomt onnodig verlies van warmte. Warm water dat na het sluiten van de kraan in een lange leiding tussen de ketel en het tappunt blijft staan koelt af. Vervolgens wordt het water bij een volgende tapping slecht benut omdat het te koud is geworden. De wachttijd op warm water is met beperkte leidinglengtes dus korter, en daarmee bespaar je ook op het waterverbruik. BuildDesk Benelux 14

20 Passieve zonne-energie Zowel het stedenbouwkundig ontwerp als het woningontwerp kunnen helpen bij het verlagen van de EPC en bij de realisatie van energiebesparing. Dit kan door het gebruik van passieve zonne-energie: door middel van zonlichtinstraling wordt de warmtevraag bij ruimteverwarming en de elektriciteitsvraag voor verlichting (daglicht) verlaagd. Zongerichte verkaveling In het stedenbouwkundige ontwerp kan men zorgen voor een zongerichte verkaveling. Een zongerichte verkaveling heeft niet alleen invloed op het gebruik van passieve zonne-energie, maar maakt ook actieve zonne-energie beter mogelijk. Voor passieve zonne-energie is een oriëntatie op het zuiden, met een maximale afwijking van 20, het meest gewenst. Hierdoor is het mogelijk variatie te creëren in de positie van de woningen. Voor vrijstaande woningen is de oriëntatie minder belangrijk omdat hier alle zijden van de woning te gebruiken zijn voor gebruik van passieve zonne-energie. Vrijstaande woningen zijn dan ook goed te gebruiken om variatie in het plan aan te brengen, en voor delen van de locatie waar zongerichte verkaveling vanwege de structuur moeilijk te realiseren is. Figuur 5.2: voorbeeld van zongerichte verkaveling in een gevarieerd plan Vathorst, Amersfoort Figuur 5.3: voorbeeld van zongerichte verkaveling in een gevarieerd plan Oikos, Enschede Bij zongericht verkavelen is het van belang te zorgen dat gebouwen niet elkaars zonlicht afvangen. Dat wil zeggen, dat de gebouwen niet te dicht op elkaar kunnen staan. BuildDesk Benelux 15

21 56% zuidoriëntatie 85% zuidoriëntatie 80% zuidoriëntatie 100% zuidoriëntatie Figuur 5.4: zongerichte verkaveling Voor woningen die ongunstig georiënteerd zijn, kan een patio voordelig zijn. De patio kan er voor zorgen dat de oost- en westgevel relatief gesloten kunnen zijn. Als de patio afsluitbaar kan worden gemaakt met bijvoorbeeld een schuifdak, dan kan de energieopbrengst nog verder worden vergroot. Zonering Zonering houdt in dat koude vertrekken zoveel mogelijk bij elkaar worden gegroepeerd aan één zijde van de woning en de warme vertrekken aan de andere zijde. Bij zonegerichtheid liggen uit energetische overwegingen verblijfruimten (woonkamer, slaapkamers) bij voorkeur aan de zonzijde van de woning, en utilitaire ruimten (keuken, badkamer en toilet) en verkeersruimten aan de andere zijde. Figuur 5.5: Zonering van de functies in een woning BuildDesk Benelux 16

22 Figuur 5.6: oriëntatie van de woning Figuur 5.7: voorbeeld van een gesloten gevel Oikos, Enschede Maatregelen ter voorkoming van oververhitting in de zomer. Bij passieve zonne-energie is het niet alleen belangrijk om zoninstraling in de woning te krijgen, het is net zo belangrijk om op de juiste momenten de zon uit de woning te weren. Een goede zonwering zorgt er voor dat in de winter de laagstaande zon de woning in kan schijnen en kan verwarmen. In de zomer houdt de zonwering de hoogstaande zon buiten de woning, die hierdoor koel blijft. Zonwering kan een aanzienlijk verschil maken in de EPC, zoals in onderstaande tabel valt te zien. tuingevel 24m 2 glas straatgevel 38m 2 glas zonder zonwering met zonwering zuidoost 0,88 0,81 oost 0,91 0,82 noordoost 0,88 0,82 noord 0,85 0,81 noordwest 0,89 0,83 west 0,92 0,84 zuidwest 0,88 0,81 zuid 0,83 0,78 maximaal verschil orientatie zuid naar west 0,09 0,06 Tabel 5.8: verschil in EPC bij andere oriëntatie Figuur 5.9: voorbeelden van zonwering Zonwering is er in verschillen vormen. Zonwering kan in de architectuur van de woning worden meegenomen, bijvoorbeeld door middel van een overstek of door lamellen te plaatsen. Het is ook mogelijk voor natuurlijke zonwering te kiezen in de vorm van bomen. Bomen zijn in de winter kaal en laten de zon door. In de zomer zijn ze begroeid en houden de zon tegen. Belangrijk aandachtspunt, vooral bij het gebruik van bomen als zonwering, is het voorkomen van schaduw op PV-panelen en zonneboilers. Met PV (photovoltaic) panelen wordt zonenergie omgezet in elektriciteit. Deze elektriciteit kan vervolgens gebruikt worden om huishoudelijke apparatuur mee te voeden. BuildDesk Benelux 17

23 Actieve zonne-energie Hoewel bij de hier besproken scenario s PV panelen niet aanwezig zijn, bespreken wij hier toch de effecten hiervan omdat het de voorkeur heeft dat de woningen wel de mogelijkheid hebben voor de plaatsing van PV panelen. Dakoriëntatie Zonnecollector Een zonnecollector moet gericht zijn op het zuiden. Dit betekent dat de daken noord/zuid georiënteerd moeten zijn, waarbij zij maximaal 60 af kunnen wijken zonder dat een collector onrendabel wordt. Bij het ontwerpen van de woningen moet rekening gehouden worden met de richting van het dakvlak zodat optimaal gebruik gemaakt kan worden van de zonnecollector. Figuur 5.10: architectonische mogelijkheden voor dakoriëntatie Figuur 5.11: effect van de collectoropstelling op de opbrengst PV Net als een zonnecollector moet ook PV op het zuiden gericht zijn. De mogelijke afwijking voor PV is 45 van het zuiden. Hiermee moet met de uitwerking van de daken rekening gehouden worden. Bij appartementen met platte daken zijn de panelen los, en dus in de optimale richting, te plaatsen. BuildDesk Benelux 18

24 Omvormers nemen over het algemeen weinig ruimte in beslag. Omvormers op woning niveau hebben een grootte van ongeveer 45 x 30 cm tot 50 x 50 cm. Indirect ruimtebeslag Indirect hebben beide installaties ook een ruimtebeslag. Er moet namelijk voorkomen worden dat er schaduw valt op de panelen. In de ruimtelijke inrichting van het gebied moet hier dus rekening mee gehouden worden. Figuur 5.12: voorbeeld van een Schaduw kan worden veroorzaakt door bomen, omvormer schoorstenen, dakkapellen, lantaarnpalen, hogere gebouwen in de omgeving of doordat de gebouwen te dicht bij elkaar staan. Het negatieve effect van schaduw op PV panelen is groter dan op zonneboilers omdat deze laatste ook gebruik maakt van de aanwezige warme lucht. In het algemeen kan voor PV een belemmeringhoek van maximaal 12 graden aangehouden worden als vuistregel, gerekend vanaf de onderzijde van het PV-paneel tot de bovenzijde van het belemmerende object. Bij woningen van twee verdiepingen ligt de onderzijde van het paneel op 6m. De minimale afstand van een volwassen boom van 18m tot de woning is dan 56m. PV-panelen kunnen in serie en parallel worden geschakeld. Bij parallel schakeling zijn onder andere meer kabels nodig en het is duurder, daarom wordt over het algemeen gekozen voor een serieschakeling. Een serieschakeling heeft als groot nadeel dat als één paneel uitvalt omdat er schaduw op valt, de hele serie geen stroom levert. Als er voor een kortere periode een klein deel van de panelen in de schaduw ligt, is het daarom verstandig om (een deel van) de Figuur 5.13: belemmeringhoek PV panelen parallel te schakelen, zodat het rendement van het gehele systeem niet achteruit gaat. Afzethoeveelheid Zowel PV panelen als zonnecollectoren kunnen per stuk worden afgenomen. Dit heeft als voordeel dat wanneer voor een ander systeem wordt gekozen, bewoners later alsnog zelf panelen aan kunnen schaffen. Wel is dan belangrijk dat de stedenbouwkundige en de architect hier rekening mee houden en dit mogelijk maken door de juiste dakoriëntatie. Ook moet in de woning ruimte aanwezig zijn om bijvoorbeeld het boilervat neer te zetten. Collectieve aanschaf van PV-panelen bij de aanleg van de wijk betekent dat de panelen in verhouding goedkoper zullen zijn. BuildDesk Benelux 19

25 Visuele beleving Zowel voor PV panelen als zonnecollectoren speelt bij plaatsing ook een esthetische kant mee. Tegenwoordig zijn echter verschillende varianten van de systemen op de markt die uitstekend geïntegreerd zijn of kunnen worden. Figuur 5.14: geïntegreerde PV panelen Figuur 5.15: geïntegreerde zonnecollector NB. Voor het gebruik van de zonnecollectoren en PV-panelen hoeven de woningen zelf niet op het zuiden georiënteerd te zijn, zoals hierboven beschreven kan deze oriëntatie ook bereikt worden door de richting van het dakvlak. Om daarentegen gebruik te kunnen maken van passieve zonne-energie, wat een positieve invloed heeft op de EPC, moeten de woningen wel noord-zuid georiënteerd zijn. Educatieve beleving PV panelen en zonnecollectoren zijn veelal zichtbaar in het straatbeeld aanwezig, en hebben daarom een educatieve waarde. Warmte- koude opslag Invloed op het stedenbouwkundig plan Hierboven is al aangegeven dat de leidinglengtes zo veel mogelijk beperkt moeten worden. Maar wat is hierdoor nu de invloed op het stedenbouwkundig plan? Dit is afhankelijk van welke variant van het systeem gebruikt gaat worden. Individueel systeem verticale bodemwarmtewisselaar Bij gebruik van verticale bodemwarmtewisselaars over de gehele locatie, kan het plan vrij worden ingericht. Immers, iedere woning heeft zijn eigen bron, en er hoeft dus niet echt een afstand overbrugd te worden. Deels collectief en deels individueel systeem De rijwoningen en appartementen kunnen gebruik maken van een collectieve bron. De vrijstaande woningen en 2-onder-1 kap woningen maken gebruik van een verticale bodemwisselaar. Het is mogelijk om bij het collectieve systeem te kiezen voor meerdere bronnen. Een bron heeft een minimale grootte om rendabel te zijn. Op een minimale bron kunnen ongeveer 20 woningen worden aangesloten. BuildDesk Benelux 20

26 Zoals hierboven beschreven kunnen de vrijstaande woningen en 2-onder-1 een kap woningen vrij geplaatst worden. Voor het stedenbouwkundig plan betekent dit dat er meer vrijheid ontstaat. Het is wel weer belangrijk dat de groepjes en de bijbehorende bron dichtbij elkaar liggen. Het gebruik van meerdere bronnen geeft dus ontwerpvrijheid, maar kan bovendien leidinglengtes besparen. Daar tegenover staat dat het aanleggen van meerdere bronnen ook meer kosten met zich mee brengt. Tot slot is het van belang om te onderzoeken of de bronnen elkaar niet in de weg zitten. De structuur waarmee de kortste leidinglengte is te bereiken is een lijnstructuur waarbij de leiding tussen twee rijen woningen ligt en er per woning een aftakking is. Natuurlijk is dit wel afhankelijk van de afstand tussen de woningen. Als deze zo groot is dat de totale lengte van de aftakkingen groter is dan de lengte van een tweede hoofdleiding, is het natuurlijk beter een tweede hoofdleiding aan te leggen. Over het algemeen worden de leidingen in de straten gelegd. Afhankelijk van het plan kunnen de leidingen wellicht korter zijn als ze tussen de tuinen van twee rijen woningen (die met de tuin tegen elkaar aan liggen) komen te liggen. Omdat de leidingen altijd bereikbaar moeten zijn voor bijvoorbeeld onderhoud, zou dit betekenen dat tussen de tuinen een vrije ruimte moet komen. Als deze ruimte wordt ingericht als een wadi dan heeft het bovendien op het gebied van water een gunstig effect. Nadelig is echter dat het risico bestaat dat bewoners de ruimte bij hun tuin betrekking. Bij de inrichting van de ruimte moet hier aandacht voor zijn. Ruimtebeslag warmtepomp Afhankelijk van het systeem is een warmtepomp voor individueel of voor collectief gebruik. In het figuur is het ruimtebeslag van een individuele combiwarmtepomp aangegeven. Aan één zijde van de warmtepomp moet minimaal 30 cm, maar bij voorkeur 50 cm of meer, beschikbaar zijn voor onderhoudswerkzaamheden. Voor deze werkzaamheden is ook minimaal 1m aan werkruimte voor de warmtepomp noodzakelijk. Figuur 5.16: ruimtebeslag (combi-) warmtepomp BuildDesk Benelux 21

27 Wanneer sprake is van collectieve WKO, is een energiegebouw nodig voor de plaatsing van de collectieve tussenscheidingsapparaten. Afhankelijk van de fasering, planning, ruimtelijke mogelijkheden, capaciteit van een bronnenpaar, etc. zullen één of meerdere energiegebouwen op de locatie geplaatst worden. Bovengenoemde factoren bepalen daarom ook het ruimtebeslag van een energiegebouw. Over het algemeen kan er vanuit worden gegaan dat het energiegebouw gelijk is aan de grootte van een elektriciteitshuisje. Bij collectieve systemen is het mogelijk het energiegebouw onder te brengen in de technische ruimte van appartementencomplexen. Wel is het dan belangrijk dat de architect bij het ontwerpen van het gebouw hier rekening mee houdt. Bij een collectief systeem is het geen probleem dat appartementen gebouwen verder uit elkaar liggen, zij maken immers allen gebruik van dezelfde bron. Figuur 5.17: Combiwarmtepomp Voor de fasering is het wel van belang dat de te gebruiken bron op tenminste 30% van zijn maximale vermogen moet kunnen draaien om goed te kunnen werken. Dit houdt dus in dat dan tenminste 1/3 van de woningen van een locatie gebouwd en in gebruik moet zijn. Bij alle varianten met warmtepompen is ruimte nodig voor putbehuizing, maar dit ruimtebeslag is niet groot. Putbehuizing kan ondergronds en bovengronds plaats vinden. Figuur 5.18: ondergrondse putbehuizing Figuur 5.19: half ondergrondse putbehuizing BuildDesk Benelux 22

28 Visuele beleving Zoals onder andere uit de foto s hierboven blijkt is de visuele beleving van het systeem beperkt. De putbehuizing en eventueel het energiehuisje is zichtbaar in het straatbeeld. Op woningniveau zal de warmtepomp zichtbaar zijn in de technische ruimte. Educatieve beleving WKO en warmtepompen hebben niet echt een educatieve beleving. Het systeem is niet echt zichtbaar: of het is weggewerkt in de woningen of er is een energiehuisje, dat niet opvalt omdat mensen hier al bekend mee zijn. Overige systemen Ruimtebeslag Douche-warmteterugwinning De douche-wtw is in het algemeen het best geschikt voor warmteterugwinning uit douchewater van een douche op de bovenverdieping, hoewel er ook mogelijkheden zijn voor douche-wtw op de begane grond. De ruimte waarin de douche-wtw wordt opgesteld moet voldoende groot zijn zodat onderhoudswerkzaamheden en inspectie goed zijn uit te voeren. De toegang moet zonder veel ingrepen gerealiseerd kunnen worden. De douche- WTW hoeft niet direct onder de douche geplaatst te worden. Hierdoor is het bijvoorbeeld mogelijk een dubbelwandige douche-wtw in de meterkast te plaatsen. Bij toepassing van enkelwandige douche- WTW in de meterkast is een koof nodig. Het kan noodzakelijk zijn de meterkast iets groter te maken dan gebruikelijk. Isolatie Isolatie kan in die zin invloed hebben op de ruimte dat de aansluitingen kunnen veranderen. Hiermee Figuur 5.19: douche-wtw dient rekening gehouden te worden. Het aanbrengen van extra isolatie kost niet meer tijd ten opzichte van de referentie woning, omdat de handeling hetzelfde blijft. Warmte terugwinning balansventilatie Met een standaard mechanisch ventilatie systeem gaat een deel van de warmte verloren. Warme binnenlucht wordt namelijk vervangen door koude buitenlucht. Ventilatie is nodig om de binnenlucht te verversen. Balansventilatie zorgt ervoor dat aangevoerde buitenlucht verwarmd wordt met behulp van de resterende warmte uit de afgegeven binnenlucht. BuildDesk Benelux 23

29 Visuele beleving Zowel isolatie als de douche-wtw zijn niet zichtbaar in de woning. Balansventilatie is voor een deel zichtbaar. Namelijk het deel waarmee de bewoner het systeem zelf kan regelen. Educatieve beleving Omdat isolatie en douche-wtw niet zichtbaar zijn, hebben zij een weinig educatieve functie. Balansventilatie kan wel een educatief effect hebben. Bewust gebruik van het systeem kan de bewoner energie- dus kosten besparing opleveren. 5.3 Passief huisconcept Zoals al eerder vermeld in het rapport geldt vanaf 2015 een wettelijke EPC van 0.4 voor nieuwbouw. Met de huidige WKO concepten alleen is deze EPC niet haalbaar. Een technologie om een EPC van 0.4 te halen is het passiefhuis concept. Het passiefhuis concept houdt in dat een huis gebouwd wordt op basis van een compact ontwerp, georiënteerd op de zon, uitgevoerd met een goede isolatie van muren en daken en een effectieve kierdichting. Hierdoor kan warmte nauwelijks weg uit een passief huis en is er nauwelijks nog energie nodig om het huis in de winter te verwarmen. Passieve warmtebronnen zoals de zon en interne warmtebronnen zoal elektrische apparatuur en bewoners is dan nagenoeg voldoende voor de benodigde warmte. Door toepassing van een gebalanceerd ventilatie systeem is een conventioneel verwarmingssysteem overbodig. Zware isolatie van muren en daken, de aanwezigheid van thermische massa, zonwering en nachtventilatie zorgen in de zomer voor een aangenaam binnenklimaat. Volgens de huidige fasering wordt de bouw van deelgebied vier gestart in Dit deelgebied zou al volgens het passiefhuis concept kunnen worden uitgevoerd om op die manier een EPC van 0.4 te realiseren en al ervaring op te doen met het passiefhuis concept. Voorwaarde hiervoor is dat de verkaveling zo optimaal mogelijk op de zon is georiënteerd. BuildDesk Benelux 24

30 6 Organisatie en Financiering & Exploitatie 6.1 Organisatie Vanuit organisatorisch oogpunt is geen eenduidige beste variant. Het ene onderdeel pleit voor de ene variant, het andere onderdeel voor de andere variant: Eén van de belangrijkste organisatorische aspecten is de inpassing binnen de bouwfasering. Des te meer collectief ingestoken wordt, des te belangrijker wordt (snelle) realisatie van een groot deel van de bouwopgaaf. Voor een VBWW-systeem is een geohydrologisch bureau meestal niet nodig. De aannemer verzorgt het bodem-geschiktheidsonderzoek en ontwerp. N.B. De advieskostenbesparing weegt echter niet op tegen de hogere investeringskosten van een VBWW-systeem t.o.v. een WKO-systeem. Een VBWW-systeem heeft meer ondergronds ruimtebeslag. Tussen twee collectoren dient een afstand van 6 à 7 m aangehouden te worden om een goede werking te garanderen. Per woning zijn 2 tot 5 collectoren nodig, afhankelijk van het gevraagde vermogen. Er is echter geen distributienet in het openbare gebied nodig van de bronnen naar de woningen. Voor een WKO-systeem is een vergunning m.b.t. de Grondwaterwet vereist. Dit vergunningentraject beslaat 6 tot 9 maanden. Voor VBWW is momenteel nog geen vergunning nodig. Een aantal provincies heeft bij de Minister aangedrongen op regelgeving. Niet uit te sluiten is dat deze gedurende de looptijd van het plan zal worden geïntroduceerd. Een WKO-systeem vraagt meer onderhoud dan een VBWW-systeem. Eén à twee keer per jaar moet een WKO systeem gespoeld worden. Dit kan echter volautomatisch plaatsvinden. De putcapaciteit van de riolering moet hierop worden afgestemd. Er moet rekening worden gehouden met een capaciteit van 80 m 3 per uur. Een VBWW-systeem maakt de bewoners niet gedurende 30 jaar afhankelijk van een exploitant wat, zeker in het koopsegment, de acceptatie en de woonlasten ten goed zal komen. 6.2 Financiering & Exploitatie Financiering De duurzame energiesystemen voor woningen kunnen op verschillende wijze gefinancierd worden. In grote lijnen zijn er 2 typen financieringen: De gebruiker is eigenaar van het systeem. De externe partij investeert in en is eigenaar van de systemen (outsourcing). De gebruiker neemt energie af bij de externe partij. De regel is dat degene die investeert de (meeste) winst zal opstrijken door de toepassing van het duurzame energiesysteem. Aspecten financieringstype 1: De gebruiker profiteert volledig van de lagere energiekosten. De gebruiker investeert extra geld in het energiesysteem, bijvoorbeeld door een hogere V.O.N. prijs van de woning. BuildDesk Benelux 25

31 Voor de woningbouw geldt dat de bewoner/gebruiker een groenhypotheek (lagere rente) voor de duurzame installatie kan krijgen 1. De gebruiker verzorgt zelf het beheer en onderhoud van de installatie en is dus volledig verantwoordelijk voor de prestaties en daarmee het rendement van het duurzame energiesysteem. Aspecten financieringstype 2: De gebruiker neemt energie af volgens het Niet Meer Dan Anders principe en heeft daardoor in het meest ongunstigste geval geen kostenvoordeel ten opzichte van een conventioneel systeem. De externe partij investeert in het energiesysteem. De externe partij kan een fiscaal voordeel behalen door middel van de Energie Investeringsaftrek (EIA). Of de bewoners profiteren van dit voordeel is afhankelijk van de externe partij. De externe partij is verantwoordelijk voor het beheer en onderhoud van de installatie en daarmee het rendement van het systeem. De externe partij kan ook de woningcorporatie zijn. Door bewoners in plaats van kale huur ook de energielasten in rekening te brengen kan de woningcorporatie de meerinvestering door berekenen aan de bewoners. Tussen deze twee typen van financiering zijn vele mengvormen mogelijk, zoals: De gebruiker huurt/least de systemen van een externe partij. De collectieve bronnen zijn eigendom van een externe partij en worden door deze partij geëxploiteerd. De individuele warmtepompen zijn eigendom van de individuele gebruikers. Een vereniging van eigenaren investeert in de installaties, maar laat de exploitatie, beheer en onderhoud aan een externe partij over. etc. Een ander belangrijk financieel aspect is de afschrijftermijn voor een huis. Een conventionele woning heeft tegenwoordig een economische afschrijftermijn van 30 jaar. Echter een duurzame woning heeft een langere levensduur dan een conventionele woning. Hierdoor kan de afschrijftermijn verlengd worden en neemt de afschrijving per jaar af. 1 Een groen hypotheek houdt in dat een woningeigenaar geld kan lenen voor een periode van tien jaar tegen een rente die ongeveer een procent onder de marktrente ligt. Een groene hypotheek is alleen te verkrijgen als er een groenverklaring is afgegeven voor de bouw of renovatie van de woning. Er is een maximum van euro verbonden aan het hypotheekbedrag. In de meeste gevallen wordt een groene hypotheek daarom gecombineerd met een gewone hypotheek. De groenverklaring kan al door de projectontwikkelaar zijn aangevraagd, als dit niet zo is dan kan de woningeigenaar dit zelf doen. De aanvraag voor een groen hypotheek moet ingediend zijn voordat de bouw vanaf de begane grond is gestart. Daarnaast mogen de grondkosten en de bouwkosten van het huis samen niet meer dan EUR bedragen. BuildDesk Benelux 26

32 Op deze website van SenterNovem is een overzicht gegeven van de financiële hulpmiddelen waarmee de gemeente de realisatie van duurzaamheid te bevorderen: eenten_stimulans_voor_duurzaamheid/nationale_pakketten_maatregelen/ In het volgend deel wordt dieper ingegaan op de exploitatie van het energiesysteem. Exploitatie Voor de exploitatie van de energiesystemen van vrijstaande en 2-onder-1 kap woningen bestaan verschillende mogelijkheden. Een mogelijkheid is dat kopers volledig eigenaar worden van het ondergrondse en bovengrondse leidingnetwerk inclusief de warmtepomp. Een voordeel is dat alle financiële voordelen bij de koper terecht komen. Daarnaast is de koper relatief ongevoelig voor prijsstijgingen van gas. Een nadeel is dat de eigenaar de financiële risico s draagt en verantwoordelijk is voor het onderhoud. Daarnaast zal de vrij op naam koopsom vermeerderd worden met de investeringskosten voor het individuele energie systeem. Een andere optie is dat de exploitatie wordt uitbesteed aan een installateur of projectontwikkelaar. In dit geval zal deze tweede partij mee willen profiteren van de financiële voordelen. Dit betekent dat er een vast energie tarief gehanteerd wordt voor de hele exploitatie periode. Hierbij is het in de markt gangbaar om dit tarief te baseren op het niet-meer-dan-anders (NMDA) principe. Dit is een adviestarief dat wordt afgegeven door de branchevereniging van energiebedrijven, EnergieNED. Dit adviestarief bestaat uit een GJ prijs voor warmte, gekoppeld aan de gas- en elektriciteitsprijs, en een vastrecht voor warmte en koude. Het voordeel voor de koper is dat deze niet meer verantwoordelijk is voor het onderhoud en dat de exploitant de financiële risico s draagt. De koper heeft er nagenoeg geen omkijken naar. Echter, bij de aanbesteding worden afspraken gemaakt over de energietarieven voor de hele exploitatie periode. Een deel van de initiële investeringskosten zal worden verhaald op de koper als gevolg waarvan de vrij op naam koopsom zal toenemen. Voor de huurwoningen kan ervoor gekozen worden dat de betreffende woningcorporatie het energiesysteem gaat exploiteren. Naast het beheer en onderhoud van de woningen, wordt de woningcorporatie hiermee ook verantwoordelijk voor het beheer en onderhoud van het energiesysteem. Hierdoor ligt de afstemming tussen toekomstige woningrenovatie en eventuele aanpassingen aan het energiesysteem bij één partij, wat het geheel overzichtelijk maakt. Een andere optie is dat het wordt uitbesteed aan een energiebedrijf. Zij zijn goed georganiseerd en hebben ervaring met energiesystemen. Dit is vaak wel de duurste optie. Een energiebedrijf zal naar verwachting een hogere rentabiliteit eisen op haar investering dan een woningcorporatie wat de energieprijs voor de bewoner omhoog drijft. De exploitatie van de energievoorziening van de seniorenwoningen, wordt mede bepaald door de keuze of dit deelgebied collectief of individueel wordt ingericht. BuildDesk Benelux 27

33 De wijze van exploitatie, zowel in het geval van huurders als kopers, hangt ook af van de wensen en eisen van de toekomstige bewoners. Het is aan de gemeente Woudrichem om hier een goede inschatting van te maken. Een belangrijke afweging hierbij is of de bewoners ontzorging (volledige uitbesteding) of vooral de financiële voordelen op prijs stellen. Bij een aanbesteding is het belangrijk dat de gemaakte afspraken een nietmeer-dan-anders tarief, maar beter nog een minder-dan-anders tarief, garanderen voor de hele exploitatie periode. De gemeente moet zich hierbij bewust zijn van het feit dat niet goed gemaakte afspraken kunnen leiden tot een meer-dan-anders tarief wat de relatie tussen de bewoners en de gemeente Woudrichem niet ten goede komt. BuildDesk heeft ruime ervaring bij het begeleiden van dergelijke aanbestedingstrajecten. 6.3 Subsidiemogelijkheden Vanuit de provincie Noord-Brabant zijn er geen subsidie mogelijkheden. Er bestaat wel een subsidie voor duurzame warmte maar deze heeft alleen betrekking op de bestaande bouw. Exploitanten kunnen weer wel fiscale regelingen zoals EIA benutten. BuildDesk Benelux 28

34 7 Conclusies en aanbevelingen 7.1 Conclusie Keuze van variant Om een EPC van 0.6 te behalen, wettelijk verplicht vanaf 1 januari 2011, zijn (nu nog) meerinvesteringen nodig. Bij de berekeningen en analyse zijn drie varianten doorberekend op financiele en energetische prestatie. Hieruit blijkt dat variant drie als beste uit de bus komt, maar deze verschilt niet veel van de andere varianten. In de volgende tabel is variant drie ander toegelicht. Gesloten bron en individuele warmtepompen 66 vrijstaande woningen 24 2-onder-1 kap woningen 63 rijtjeswoningen Open bron en individuele warmtepompen 34 stapelwoningen Tabel 7.1: WKO combinatie: variant 3 Met deze variant zijn minder investeringen gemoeid dan de andere twee. Dit is gepresenteerd in onderstaande tabel. EPC 0.6; HR/CKM Variant 1 Variant 2: Variant 3 VBWW VBWW: vrij + kap VBWW: vrij + kap + rij WKO: app + rij WKO: app NCW NCW per w oning Investering jaar Meerinvestering Meerinvestering per woning Herinvestering na 15 jaar Herinvestering per woning EPC 0,6 0,6 0,6 0,6 Tabel 7.2: Investeringen en NCW Gezien de uitgifte van de kavels is deze variant ook de beste optie. Omdat er geen collectief systeem is, zijn er geen grote initiële investeringen nodig met als gevolg rentelast, terwijl het collectieve systeem op den duur pas ten volle benut wordt. Dit heeft ook weer een organisatorisch voordeel. Mochten er verschillende projectontwikkelaars zijn voor de verschillende fases dan is er geen afstemming nodig met betrekking tot de aanleg van het leidingsysteem voor een collectieve voorziening. Voor de twee appartementencomplexen kan volstaan worden met één bron. Hoewel de kavels gefaseerd worden uitgegeven, kan de bron meteen worden aangelegd voor de warmte en koude voorziening van het eerste gerealiseerde appartementencomplex. Het tweede appartementencomplex wordt zodra het gerealiseerd is, met leidingen op het net aangesloten van het WKO systeem. BuildDesk Benelux 29

35 Vervolgtraject In de regel geldt dat de partij die investeert de winst van de exploitatie toekomt. Partijen die de initiële investeringen kunnen doen, zijn bijvoorbeeld de projectontwikkelaar, de gemeente of een installatiebedrijf. Degene die investeert draagt ook de risico s. Als adviesbureau kunnen we aangeven wat de voor en nadelen zijn van de verschillende opties, zoals hoofdstuk 6 beschreven, maar het is aan de gemeente om een keuze te maken. De gemeente kan er voor kiezen om te ontzorgen en de investeringen overlaten aan een externe partij, zoals de aannemer of projectontwikkelaar. Deze extra kosten komen dan op de vrij op naam prijs van de koper. Een andere optie is dat de gemeente zelf de investeringen doet. In dat geval kan de gemeente het systeem verkopen aan een externe partij, die zorgdraagt voor het beheer en de exploitatie. De aan te bevelen optie voor de huurwoningen is dat de woningcorporaties de investeringen doen. Voor de koopwoningen is de aan te bevelen optie een inkooptraject. Hierbij wordt een installateur verantwoordelijk voor de installatie van het gehele systeem. De installateur stelt hier een plan en kostenplaatje voor op, inclusief bijvoorbeeld zeven jaar onderhoud, dat wordt gepresenteerd aan de kopers. De kopers kunnen dan beslissen of ze voor deze installateur kiezen of voor een ander. Doordat er voor de kopers geen derde partij tussen zit en er geen niet-meer-dan-anders methode gehanteerd hoeft te worden, zijn alle voordelen voor de bewoners. Mocht de gemeente de aanleg en exploitatie van het energiesysteem willen uitbesteden, dan kunnen wij de gemeente begeleiden in het aanbestedings- en realisatieproces ter waarborging van de duurzaamheid. 7.2 Aanbevelingen Ontwerp Geef de gebouwen meer massa waar het warmte en koude in op kan slaan. Beperk de leidinglengtes in de woning om onnodig verlies van warmte te beperken en bovendien water te besparen. Bouw compact: de verhouding tussen het (verwarmde) gebruiksoppervlak (vloeroppervlak) en het verliesoppervlak (gevels en daken) is zo gunstig mogelijk zodat het energieverlies zo klein mogelijk is. Probeer zongericht te verkavelen, gebruik de maximale afwijking van 20 van het zuiden en de vrijstaande woningen om variatie in het plan te creëren. Groepeer koude vertrekken zoveel mogelijk bij elkaar aan de noordzijde van de woning en de warme vertrekken aan de zuidzijde. Voor gevels geldt dat het de voorkeur heeft de hoeveelheid ramen aan de noordzijde te beperken en aan de zuidzijde juist te vergroten. Voorkoming oververhitting in de zomer door de plaatsing van zonwering, in welke vorm dan ook. BuildDesk Benelux 30

36 Wees bewust van de mate van ontwerpvrijheid bij de keuze van het energiesysteem: een individueel systeem (VBWW, zonnecollector) geeft meer ontwerpvrijheid dan een collectief systeem waarbij beperking van leidinglengtes van belang is. Houdt rekening met de dakoriëntatie van woningen zodat deze, nu of in de toekomst (als extra verduurzamingmaatregel), geschikt zijn om PV panelen of zonnecollectoren op te plaatsen. Houdt rekening met de ruimte benodigd voor plaatsing en onderhoud van de zonnecollector en het boilervat. Zorg dat bomen en andere gebouwen op een dermate grote afstand van (woningen met) PV panelen staan dat zij geen schaduw werpen op de PV panelen. Voorkom ook schaduw van andere zaken als schoorstenen, dakkapellen en lantaarnpalen Beperk de benodigde leidinglengte voor WKO systemen door bronnen en bebouwing zo dicht mogelijk bij elkaar te plaatsen. Houdt rekening met ruimte voor de warmtepompen in de woningen en met een energiehuis in de openbare ruimte of een appartementengebouw. Houdt in de planning van het project rekening met de aanvraag van de vergunning Grondwaterwet, die benodigd is voor het aanleggen van het collectieve WKO systeem. Het aanvragen van deze vergunning duurt 6 tot 8 maanden. Indien gekozen wordt voor een gasloze wijk, neem dit dan op in de gronduitgifte voor de particulier uit te geven kavels. Houdt er rekening mee dat de ruimte waar de douche-wtw in geplaatst wordt toegankelijk is in verband met onderhoud. Gebruik de verandering van EPC-norm als argument om tot realisatie van systemen te komen. BuildDesk Benelux 31

37 Bijlage 1 Specificaties voor een Warmtepomp- systeem Vooropgesteld is een warmtepompconcept een samenhangend geheel van bouwkundige en installatietechnische maatregelen. Bouwkundig Bouwkundig gezien dient de buitenschil een warmteweerstand te hebben op het niveau van 4 a 5 m 2 K/W. Beglazing heeft een warmtedoorgangsscoëfficiënt (U glas ) van maximaal 1,2 W/m 2 K. Beter nog is uitgaan van een U raam. Dat is de waarde waarin de (negatieve) invloed van het kozijn is meegenomen. De U raam is bij voorkeur niet hoger dan 1,6 W/m 2 K. Buitendeuren zijn bij voorkeur geïsoleerd met een warmtedoorgangsscoëfficiënt van 2 W/m 2 K. Tot slot moet ongecontroleerd warmteverlies als gevolg van luchtlekkage worden vermeden. Bouwkundige details moet zodanig worden uitgevoerd dat de q v;10 waarde van de woning niet meer dan 0,625 dm 3 /s/m 2 bedraagt. Installaties Naast de beschreven bouwkundige maatregelen, bestaat het warmtepompconcept uit de volgende installatietechnische onderdelen: de warmtepomp; de bron; overige installaties. De warmtepomp: Type: combiwarmtepomp, voorzien van warmtepompkeurmerk ( Voorzien van lekdetectie waardoor het systeem uitvalt bij lekkage (drukverlies) van de bron; Positie: begane grond; Aansluitingen zijn flexibel; De bron De bron moet voldoen aan de publicatie ISSO 73, Ontwerp en uitvoering van verticale bodemwarmtewisselaars. De langjarig gemiddelde bron-in en bron-uit temperatuur mag niet onder de nul graden uitkomen. Overige installaties: Pas warmteterugwinning uit douchewater toe. Ventilatie: bij voorkeur gebalanceerde ventilatie met warmteterugwinning volgens publicatie GIW/ISSO publicatie (2007). Anders CO2 gestuurde ventilatie. BuildDesk Benelux

38 Bijlage 2 Gesloten en open bronsysteem Bij de toepassing van een WKO systeem zal het ondergrondse gedeelte (inclusief de TSA s) centraal (collectief) zijn. De opwaardering van de bronwatertemperaturen kan ofwel met een centrale warmtepompinstallatie voor het hele gebied of een deelgebied, zoals beschreven in de scenario s a en b, ofwel lokaal met een individuele warmtepomp per woning plaatsvinden, zoals beschreven in de scenario s c en d. Hier beschrijven we de verschillen en de voor- en nadelen tussen collectieve en individuele systemen. Door warmte en koude op te slaan in de grond kunnen woningen op een duurzame wijze van koude en warmte voorzien worden. De energie kan op twee manieren in de bodem opgeslagen worden, met behulp van een gesloten bronsysteem en een open bronsysteem. Beide zullen we hieronder kort toelichten. Gesloten bronsysteem: Individueel Een gesloten bronsysteem bestaat uit één of meerdere, meestal, verticale bodemwarmtewisselaars. Een bodemwarmtewisselaar is een netwerk van horizontale en verticale transport- en verbindingsleidingen in de bodem. Een voorbeeld van een huis aangesloten op een bodemwarmtewisselaar is te zien in onderstaand plaatje. Links is de situatie in de zomer en rechts die in de winter. Het is een gesloten circuit, waarbij geen water wordt onttrokken aan de bodem. Door het leidingnetwerk stroomt steeds hetzelfde water, waaraan antivries is toegevoegd om bevriezing te voorkomen. Een bodemwarmtewisselaar kan zowel warmte onttrekken aan als opslaan in de bodem. In de winter wordt warmte aan de bodem onttrokken. Met behulp van een warmtepomp wordt het water extra verwarmt om ruimteverwarming en tapwater levering mogelijk te maken. In de zomer wordt een teveel aan warmte aan de woning onttrokken en opgeslagen in de bodem, zodat de temperatuur in de woonruimtes op een comfortabel niveau blijft. De woning wordt gekoeld. Om te voorkomen dat verschillende warmtewisselaars elkaar storen, moet minimaal 6 meter ruimte tussen de leidingen zitten. Wanneer hier geen rekening mee wordt gehouden, heeft dit een negatief effect op de energetische prestatie. Daarnaast is de temperatuur van de grond aangrenzend aan de leidingen niet constant. BuildDesk Benelux

39 In de winter zal deze lichtelijk dalen en in de zomer lichtelijk stijgen. Dit heeft effect op de energetische prestatie, zoals later in het rapport zal worden toegelicht bij het beoordelen van de verschillende varianten. Over een langjarige periode mogen deze temperatuurfluctuaties hooguit een lichte, beter geen, dalende tendens vertonen. In een VBWW-systeem wordt een bodemkolom tot wel 130 meter diepte benut voor het opslaan van energie. De temperaturen in een VBWW-systeem zijn afhankelijk van de seizoenen. Bij een strenge winter zal veel warmte aan de bodem worden onttrokken. Bij een warme zomer zal veel warmte worden toegevoegd. De temperatuur kan in winter zelfs onder nul uitkomen. Zelfs dan zal het systeem blijven functioneren. Het medium in de VBWW bestaat namelijk uit een mengsel van water en glycol waardoor het niet zal bevriezen. Beter is het echter uit energetisch oogpunt een VBWW te ontwerpen waarbij de bodemtemperatuur niet onder de nul graden Celcius zal komen. Open bronsysteem: collectief Een open bronsysteem, ook wel WKO genoemd bestaat uit twee bronnen, namelijk een koude en een warme bron. Op een open bron systeem kunnen meerdere woningen worden aangesloten. Onderstaand plaatje geeft een beeld van een open bronsysteem. Blauw is de koude bron en rood is de warme bron. Deze bronnen zijn putten van ongeveer 80 meter diep en ongeveer 100 meter uit elkaar verwijderd. Een dergelijke broncombinatie wordt ook wel een doublet genoemd. Initieel liggen beide bronnen op hetzelfde temperatuurniveau (ca. 12 o C). De twee bronnen zijn met elkaar verbonden met behulp van een warmtewisselaar en een warmtepomp. In tegenstelling tot een gesloten bronsysteem, wordt bij een open bronsysteem grondwater - aanwezig in het watervoerend pakket- omhoog gepompt. In de winter wordt grondwater van de warme bron omhoog gepompt en met behulp van een warmtepomp extra verwarmt voor ruimteverwarming en tapwater levering. Doordat warmte aan het grondwater is onttrokken is het grondwater afgekoeld. Dit koudere grondwater wordt teruggepompt in de koude bron. In de zomer wordt dit proces deels omgekeerd om ruimtekoeling mogelijk te maken. Voor het leveren van tapwater blijft het proces zoals hierboven beschreven. In het zomerseizoen wordt grondwater uit de koude bron omhoog gepompt voor ruimtekoeling van de woningen. BuildDesk Benelux

40 Het temperatuurniveau van het grondwater uit de koude bron is al zo laag dat de warmtepomp tijdens het koelen buiten bedrijf blijft. Door het koelen van de woningen warmt het grondwater op en dat wordt weer in de warme bron teruggepompt. Na ongeveer drietal jaren zal het open bronsysteem in balans functioneren, waarbij er een koude bron en een warme bron is ontstaan met constante temperaturen van respectievelijk (ca.8 o C) en (ca.18 o C). In een open bronsysteem zijn de temperaturen minder afhankelijk van de seizoenen in tegenstelling tot een VBWW-systeem. De rendementen liggen daardoor enigszins lager voor een VBWW-systeem. Door een goed ontwerp van de VBWW is dit positief te beïnvloeden. Er bestaan momenteel al VBWW-systemen die de temperaturen van de open bronnen benaderen. Dit vergt echter dat geïntegreerd wordt ontworpen. Woning- en installatieontwerp moeten hierbij optimaal op elkaar worden afgestemd. Dit verschil in rendement heeft niet alleen effect op de warmte en koude voorziening in de woning maar ook op de regeneratie. Systeemtype 1: Centrale opwaardering van temperatuur (collectief) Bij een centrale, collectieve energieopwekking voor de gebouwen zal de temperatuur van het bronwater opgewaardeerd worden door één grote centrale installatie bestaande uit een centrale warmtepomp met hulpketel(s) ook wel pieklastketel(s) genoemd. Deze laatste worden vanuit kosteneffectiviteit ingezet en dient(en) alleen voor dekking van de pieken in de warmtevraag als bij lage buitentemperatuur (meestal vanaf 0 o C en lager) en eventueel voor het laatste opwarmtraject tot o C voor warm tapwater. De totale opwekkingsinstallatie bestaat uit (zie figuur 3.1): Centrale warmte- en koudeopslagsysteem (WKO). Centrale technische ruimte met warmtepomp en CV ketel(s) voor de piekvraag (PLK=pieklastketel). Distributienet voor warmte (met lage temperatuurverwarming (LTV) in de woning) en koude ( hoge temperatuurkoeling (HTK) in de woning). Vanuit de centrale technische ruimte wordt warmte en koude van de gewenste temperatuur naar de verschillende gebouwen getransporteerd. Voordelen systeemtype 1: Beheer en onderhoud is eenvoudig te regelen door centrale opzet. Het totale ruimtebeslag voor technische voorzieningen is het kleinst door centrale opzet. Het WKO/WP-systeem kan kleiner gedimensioneerd worden dan bij individuele warmtepompen, doordat gekozen kan worden om de piekbelasting (ca. 10% van de tijd, wel ca. 40% van het vermogen) door pieklastketels te laten verzorgen. Hierdoor nemen de investeringskosten af. De energie-inkoop vindt plaats op één punt als grootverbruiker. Hierdoor kan een inkoopvoordeel gerealiseerd worden ten opzichte van individuele inkoop als kleinverbruiker. In het geval van outsourcing gaat dit voordeel vooral op voor de energie-exploitant, die dit voordeel ten dele kan doorgeven aan de kleinverbruiker. BuildDesk Benelux

41 Nadelen systeemtype 1: Het centrale energievoorzieningsysteem (inclusief energietechniekruimte) moet vanaf het begin gedimensioneerd worden op de totale energievraag in de eindsituatie met als mogelijke consequenties: Beperkte flexibiliteit bij verandering in latere fases. Hoge voorinvestering die overigens pas lastig wordt als het bouwtempo ernstige vertraging oploopt of de bouwopgave wordt aangepast. Het gebouw met het hoogste temperatuurniveau bepaalt de systeemtemperatuur. Dit kan nadelige gevolgen hebben voor het systeemrendement. Warmteverliezen bij het warmte- en koudetransportdeel en de tapwaterleiding. Als gekozen wordt voor een centrale tapwateropwekking dan vraagt dat een extra distributienet. Minder geschikt voor gebieden (deelplannen) met een lagere bouwdichtheid. Er is ruimte benodigd voor een centrale energietechniekruimte. Dit kan een extern gebouw zijn, of in grotere gebouwen, zoals wijkcentra of appartementencomplexen, kan een techniekruimte worden ingericht. Wegens de mogelijke invloed van de afvoer van rookgas op de luchtkwaliteit, vergt de locatiekeuze van een centrale energieruimte aandacht. Ook de positie ten opzichte het bronnensysteem is van belang. De leidinglengtes dienen zo kort mogelijk te zijn in verband met energieverliezen en investeringskosten. Figuur 4.1: centrale energieopwekking voor alle gebouwen Systeemtype 2: Lokale opwaardering van temperatuur (individueel) Bij het tweede systeemtype is er per woning een individuele combiwarmtepomp. Er wordt water met brontemperaturen (bij verwarming in de winter circa o C, bij koeling in de zomer circa 6- BuildDesk Benelux

42 8 o C) gedistribueerd. Per woning wordt deze temperatuur opgewaardeerd tot een bruikbare temperatuur (in de winter voor verwarming en warm water, in de zomer alleen voor warm water). Systeemtype 2 heeft de volgende systeemonderdelen: Centrale warmte- en koudeopslagsysteem (WKO). Distributienet (grondwater met brontemperatuur). Per woning een combiwarmtepomp. Dit systeemtype is in figuur 3.2 schematisch weergegeven. Figuur 4.2: energieopwekking per woning Voordelen systeemtype 2: Individuele systemen en individuele warmtapwaterbereiding voor de woningen wordt door bewoners vaak hoger gewaardeerd vanwege de mogelijkheid tot individuele controle en invloed van bewoners op hun comfortbehoefte/-beleving. Een eenvoudigere verrekening van de energieafname is mogelijk, namelijk via de het elektriciteitsverbruik van de individuele warmtepomp. De individuele installaties (warmtepompen) zijn voornamelijk in eigen beheer/eigendom. De bedrijfsvoering en het kwaliteitsniveau van het beheer en onderhoud kan geoptimaliseerd worden voor de afzonderlijke gebruikers. Omdat water met brontemperaturen wordt gedistribueerd zijn ongeïsoleerde leidingen voor het distributienet mogelijk, dus voordeliger. BuildDesk Benelux

43 Nadelen systeemtype 2 Dit systeemtype is duurder in beheer door de individuele warmtepompen. Doorgaans hogere investeringen door individuele apparatuur. Doorgaans lager rendement bij opwekking tapwater. Ongunstige energie-inkoop door inkoop van elektriciteit door bewoners op kleinverbruikerniveau. Ruimtebeslag WKO/WP systeem Een WKO/WP systeem is grotendeels ondergronds en neemt dus aan de oppervlak geen ruimte in. Toch heeft een dergelijk systeem een aantal elementen die bepaalde ruimte nodig hebben: Putbehuizing. Energiegebouw bij een collectief WP systeem. Technische ruimte in de woning. Putbehuizingen In de volgende foto s zijn mogelijke putbehuizingen van de bronnen weergegeven. De foto s illustreren de variatie in putbehuizingen (halfbovengronds of ondergronds) en de grootte van dergelijke behuizingen. Met het boorbedrijf kan in een later stadium bepaald worden welke variant het beste past bij het project Kerckebosch. BuildDesk Benelux

44 Halfbovengrondse putbehuizingen: Figuur 4.3: type 1 halfondergronds Figuur 4.4: type 2 halfondergronds Figuur 4.5: type 3 halfondergronds open Ondergrondse putbehuizingen: Figuur 4.6: type 3 halfondergronds gesloten Figuur 4.7: ondergrondse putbehuizing Figuur 4.8: ondergrondse putbehuizing BuildDesk Benelux

45 Ruimtebeslag van het energiegebouw Het ruimtebeslag van het energiegebouw is afhankelijk van of er een collectief of individueel systeem wordt toegepast. Bij een collectief systeem zullen collectieve WP s, TSA s en evt. pieklastketels in een energiegebouw geplaatst moeten worden. Bij een individueel systeem is slechts ruimte voor de TSA s nodig. Afhankelijk van de fasering, planning, ruimtelijke mogelijkheden, capaciteit van een bronnenpaar, etc. moeten één of meerdere energiegebouwen in de wijk geplaatst worden. Bovengenoemde factoren bepalen daarom ook de ruimtebeslag van een energiegebouw. Als pieklastketels ingezet worden, moet bij de locatiekeuze aandacht besteedt worden aan de mogelijke invloed van de afvoer van rookgas op de luchtkwaliteit. Ruimtebeslag in de woning Bij collectieve systemen wordt warm en koud water vanuit een distributieleiding aan de woning geleverd. Daarom is slechts een afleversetje in de woning nodig. Deze past gewoonlijk in de meterkast. Bij de collectieve varianten worden warmtepompboilers toegepast voor de warm tapwaterbereiding. Deze hebben een oppervlakte van ca. 1 m 2 nodig en een hoogte van ca. 2 m. Een aantal varianten gaat uit van de toepassing van individuele warmtepompen in combinatie met een distributieleiding van water op grondwatertemperatuur. Hierbij zullen de individuele warmtepompen in de woningen geplaatst zijn. In onderstaande figuur is het ruimtebeslag van een individuele combiwarmtepomp aangegeven. Figuur 4.9: ruimtebeslag (combi-)warmtepomp Aan één zijde van de warmtepomp moet minimaal 30 cm maar bij voorkeur 50 cm of meer beschikbaar zijn voor onderhoudswerkzaamheden. Voor deze werkzaamheden is ook minimaal 1 m aan werkruimte voor de warmtepomp noodzakelijk. BuildDesk Benelux

46 Een combiwarmtepomp verzorgt zowel comfortwarmte als warmtapwater en neemt door de benodigde boilervat meer ruimte in dan een warmtepomp voor comfortwarmte. De combiwarmtepomp is daarom ca. 2 m hoog. Bovenstaande maten zijn nadrukkelijk onder voorbehoud. Afhankelijk van de uiteindelijke exploitant, dient het systeemconcept mogelijk aangepast te worden. BuildDesk Benelux

47 Bijlage 3 Gebruikte referentiegebouwen SenterNovem De in deze bijlage beschreven woningen zijn referentiewoningen van SenterNovem. Ze zijn terug te vinden op: Tussenwoning Algemene beschrijving De rijwoningen vertegenwoordigen bijna 50% van de woningproductie in Nederland. Van die 50% is bijna driekwart een tussenwoning. In totaal is 36,5% van de nieuwbouwwoningen een tussenwoning. 20% van de rijwoningen wordt in de huursector gerealiseerd, 80% in de koopsector. De oppervlakte van een tussenwoning bedraagt gemiddeld 125 m2. In een tussenwoning zijn doorgaans drie slaapkamers aanwezig. Een tussenwoning komt in verschillende uitvoeringen voor, zowel met een zadel- of een lessenaarsdak als met een plat dak. Een zadeldak komt relatief vaak voor. Tekeningen Begane grond Eerste verdieping Tweede verdieping Voorgevel Achtergevel BuildDesk Benelux

48 Enkele voorbeelden Kenmerken van de woning Kenmerk waarde Beukmaat 5,1 m Woningdiepte 8,9 m Verdiepingshoogte 2,6 m Gebruiksoppervlakte Ag 124,3 m2 Verliesoppervlakte Averlies 156,9 m2 Verhouding Ag/Averlies 0,8 Gemiddelde gebruiksoppervlakte in MNW 125,0 m2 Bouwkundige gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Rc-waarde gevel 3,0 m2k/w 3,0 m2k/w Rc-waarde dak 4,0 m2k/w 4,0 m2k/w Rc-waarde begane grondvloer 3,0 m2k/w 3,0 m2k/w U-waarde ramen 1,8 W/m2K 1,8 W/m2K U-waarde voordeur 2,0 W/m2K 2,0 W/m2K Buitenzonwering op Z Z BuildDesk Benelux

49 Installatietechnische gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Type verwarmingsinstallatie HR-107 ketel, HT met radiatoren HR-107 ketel, HT met radiatoren Type ventilatiesysteem Zelfregelende roosters met Mechanische toe- en afvoer mechanische afzuiging Rendement warmteterugwinning - 95%* Type ventilatoren Gelijkstroom Gelijkstroom Type warmtapwatersysteem combiketel HRww CW4 combiketel HRww CW4 Rendement tapwater 70%* 62% Zonneboiler 2,8 m2 collectoroppervlak, alleen voor tapwater Energieprestatie Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie EPC volgens NPR 5129, versie 0,78 0, Jaarlijks energieverbruik per m2 359 MJ/m2 339 MJ/m2 volgens NEN 5128 Jaarlijkse CO2 emissie 2583 kg 2520 kg * met behulp van een kwaliteitsverklaring BuildDesk Benelux

50 Hoekwoning Algemene beschrijving De rijwoningen vertegenwoordigen bijna 50% van de woningproductie in Nederland. Van die 50% is circa een kwart een hoekwoning. In totaal is 13,5% van de nieuwbouwwoningen een hoekwoning. De oppervlakte van een hoekwoning bedraagt gemiddeld 127 m 2. In een hoekwoning zijn doorgaans drie slaapkamers aanwezig. Een hoekwoning komt in verschillende uitvoeringen voor, zowel met een zadel- of een lessenaardak als met een plat dak. Een zadeldak komt relatief vaak voor. Tekeningen Begane grond Eerste verdieping Tweede verdieping Voorgevel Achtergevel Zijgevel BuildDesk Benelux

51 Enkele voorbeelden Kenmerken van de woning Kenmerk waarde Beukmaat 5,1 m Woningdiepte 8,9 m Verdiepingshoogte 2,6 m Gebruiksoppervlakte Ag 124,3 m2 Verliesoppervlakte Averlies 230,0 m2 Verhouding Ag/Averlies 0,5 Gemiddelde gebruiksoppervlakte in MNW 127,0 m2 Bouwkundige gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Rc-waarde gevel 4,0 m2k/w 3,0 m2k/w Rc-waarde dak 4,0 m2k/w 4,0 m2k/w Rc-waarde begane grondvloer 3,0 m2k/w 3,0 m2k/w U-waarde ramen 1,7 W/m2K 1,8 W/m2K U-waarde voordeur 2,0 m2k/w 2,0 m2k/w Buitenzonwering op Z Z BuildDesk Benelux

52 Installatietechnische gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Type verwarmingsinstallatie HR-107 ketel, HT met radiatoren HR-107 ketel, HT met radiatoren Type ventilatiesysteem Zelfregelende roosters met Mechanische toe- en afvoer mechanische afzuiging Rendement warmteterugwinning - 95%* Type ventilatoren Gelijkstroom Gelijkstroom Type warmtapwatersysteem combiketel HRww CW4 combiketel HRww CW4 Rendement tapwater 70%* 70%* Zonneboiler 2,8 m2 collectoroppervlak, alleen voor tapwater Energieprestatie Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie EPC volgens NPR 5129, versie 0,80 0, Jaarlijks energieverbruik per m2 403 MJ/m2 383 MJ/m2 volgens NEN 5128 Jaarlijkse CO2 emissie 2893 kg 2828 kg * met behulp van een kwaliteitsverklaring BuildDesk Benelux

53 Twee-onder-een-kap woning Algemene beschrijving De twee-onder-een-kapwoningen vertegenwoordigen circa 13% van de woningproductie in Nederland. Het merendeel van de twee-onder-een-kapwoningen wordt gerealiseerd in de koopsector. De oppervlakte van een twee-onder-een-kapwoning bedraagt gemiddeld 142 m 2. In een tweeonder-een-kapwoning zijn doorgaans drie slaapkamers aanwezig. Een twee-onder-een-kapwoning komt in verschillende uitvoeringen voor, zowel met een zadel- of een lessenaarsdak als met een plat dak. Een zadeldak komt relatief vaak voor. Tekeningen Begane grond Eerste verdieping Tweede verdieping Voorgevel Achtergevel Zijgevel BuildDesk Benelux

54 Enkele voorbeelden Kenmerken van de woning Kenmerk waarde Beukmaat 5,8 m Woningdiepte 9,0 m Verdiepingshoogte 2,6 m Gebruiksoppervlakte Ag 147,7 m2 Verliesoppervlakte Averlies 268,5 m2 Verhouding Ag/Averlies 0,6 Gemiddelde gebruiksoppervlakte in MNW 142,0 m2 Bouwkundige gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Rc-waarde gevel 4,0 m2k/w 3,0 m2k/w Rc-waarde dak 5,0 m2k/w 4,0 m2k/w Rc-waarde begane grondvloer 3,0 m2k/w 3,0 m2k/w U-waarde ramen 1,7 m2k/w 1,8 m2k/w U-waarde voordeur 2,0 m2k/w 2,0 m2k/w Buitenzonwering op Z Z BuildDesk Benelux

55 Installatietechnische gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Type verwarmingsinstallatie HR-107 ketel, LT met vloerverwarming en radiatoren HR-107 ketel, HT met radiatoren Type ventilatiesysteem Zelfregelende roosters met Mechanische toe- en afvoer mechanische afzuiging Rendement warmteterugwinning - 95%* Type ventilatoren Gelijkstroom Gelijkstroom Type warmtapwatersysteem combiketel HRww CW4 combiketel HRww CW4 Rendement tapwater 72,5%* 72,5%* Zonneboiler 2,8 m2 collectoroppervlak, alleen voor tapwater Energieprestatie Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie EPC volgens NPR 5129, versie 0,80 0, Jaarlijks energieverbruik per m2 401 MJ/m2 391 MJ/m2 volgens NEN 5128 Jaarlijkse CO2 emissie 3478 kg 3455 kg * met behulp van een kwaliteitsverklaring BuildDesk Benelux

56 Vrijstaande woning Algemene beschrijving De vrijstaande woningen vertegenwoordigen circa 5% van de woningproductie in Nederland. Alle vrijstaande woningen worden gerealiseerd in de koopsector. De oppervlakte van een vrijstaande woning bedraagt gemiddeld 164 m 2. In een vrijstaande woning zijn doorgaans drie slaapkamers aanwezig. Een vrijstaande woning komt in verschillende uitvoeringen voor, zowel met een zadel- of een lessenaarsdak als met een plat dak. Een zadeldak komt relatief vaak voor. Tekeningen Begane grond Eerste verdieping Tweede verdieping Voorgevel Rechterzijgevel Achtergevel Rechterzijgevel BuildDesk Benelux

57 Enkele voorbeelden Kenmerken van de woning Kenmerk waarde Beukmaat 6,0 m Woningdiepte 10,2 m Verdiepingshoogte 2,6 m Gebruiksoppervlakte Ag 169,5 m2 Verliesoppervlakte Averlies 358,4 m2 Verhouding Ag/Averlies 0,5 Gemiddelde gebruiksoppervlakte in MNW 164,0 m2 Bouwkundige gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Rc-waarde gevel 4,0 m2k/w 3,0 m2k/w Rc-waarde dak 4,0 m2k/w 4,0 m2k/w Rc-waarde begane grondvloer 3,0 m2k/w 3,0 m2k/w U-waarde ramen 1,7 m2k/w 1,8 m2k/w U-waarde voordeur 2,0 m2k/w 2,0 m2k/w Buitenzonwering op Z, W Z, W BuildDesk Benelux

58 Installatietechnische gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Type verwarmingsinstallatie HR-107 ketel, LT met vloerverwarming en radiatoren HR-107 ketel, HT met radiatoren Type ventilatiesysteem Zelfregelende roosters met Mechanische toe- en afvoer mechanische afzuiging Rendement warmteterugwinning - 95%* Type ventilatoren Gelijkstroom Gelijkstroom Type warmtapwatersysteem combiketel HRww CW5 combiketel HRww CW5 Rendement tapwater 72,5%* 72,5%* Zonneboiler 5,6 m2 collectoroppervlak, voor tapwater en ruimteverwarming Energieprestatie Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie EPC volgens NPR 5129, versie 0,80 0, Jaarlijks energieverbruik per m2 417 MJ/m2 418 MJ/m2 volgens NEN 5128 Jaarlijkse CO2 emissie 4012 kg 4149 kg * met behulp van een kwaliteitsverklaring BuildDesk Benelux

59 Galerijcomplex Algemene beschrijving Appartementen vertegenwoordigen circa 33 % van de woningproductie in Nederland. Eenderde van de appartementen wordt in de huursector gerealiseerd, tweederde in de koopsector. De oppervlakte van een appartement in de koopsector bedraagt gemiddeld 105 m2; in dit gemiddelde zijn zowel luxe penthouses als eenvoudige galerijwoningen opgenomen. Een appartement in de huursector is vaak kleiner. Een appartement is veelal voorzien van twee slaapkamers. Tekeningen Plattegrond 1e tot en met 4de verdieping Voorgevel BuildDesk Benelux

60 Enkele voorbeelden Kenmerken van de woning Kenmerk Beukmaat Woningdiepte Verdiepingshoogte Gebruiksoppervlakte Ag Gemiddelde gebruiksoppervlakte in MNW waarde 7,2 m 11,2 m 2,6 m 81,7 m2 105,0 m2 Kenmerken van het woongebouw Kenmerk waarde Aantal bouwlagen 5 Aantal woningen 36 Gebruiksoppervlakte Ag 3267,3 m2 Verliesoppervlakte Averlies 3125,1 m2 Verhouding Ag/Averlies 1,0 BuildDesk Benelux

61 Bouwkundige gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Rc-waarde gevel 4,0 m2k/w 3,0 m2k/w Rc-waarde dak 5,0 m2k/w 4,0 m2k/w Rc-waarde begane grondvloer 4,0 m2k/w 3,0 m2k/w U-waarde ramen 1,7 m2k/w 1,8 m2k/w U-waarde voordeur 2,0 m2k/w 2,0 m2k/w Buitenzonwering op Z Z Installatietechnische gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Type verwarmingsinstallatie HR-107 ketel, LT met radiatoren HR-107 ketel, HT met radiatoren Type ventilatiesysteem Zelfregelende roosters Mechanische toe- en afvoer met mechanische afzuiging Rendement warmteterugwinning - 95%* Type ventilatoren Gelijkstroom Gelijkstroom Type warmtapwatersysteem combiketel HRww CW4 combiketel HRww CW4 Rendement tapwater 67,5%* 55% Zonneboiler 44,8 m2 collectoroppervlak, voor tapwater** Energieprestatie Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie EPC volgens NPR 5129, versie 0,80 0, Jaarlijks energieverbruik per m2 351 MJ/m2 339 MJ/m2 volgens NEN 5128 Jaarlijkse CO2 emissie kg kg * met behulp van een kwaliteitsverklaring ** Alleen de woningen op de bovenste twee verdiepingen zijn aangesloten op een zonneboiler De woningen op de begane grond zijn rechtstreeks van buiten toegankelijk. Op basis van gelijkwaardigheid is er bij dit complex voor gekozen om deze woningen te rekenen tot het woongebouw en hiervoor geen afzonderlijke EPC-berekeningen op te nemen. BuildDesk Benelux

62 Appartementencomplex Algemene beschrijving Appartementen vertegenwoordigen circa 33 % van de woningproductie in Nederland. Eenderde van de appartementen wordt in de huursector gerealiseerd, tweederde in de koopsector. De oppervlakte van een appartement in de koopsector bedraagt gemiddeld 105 m 2 ; in dit gemiddelde zijn zowel luxe penthouses als eenvoudige galerijwoningen opgenomen. Een appartement is veelal voorzien van twee slaapkamers. Hoewel in de MNW (zie hoofdstuk 5) geen onderscheid gemaakt wordt in verschillende typen appartementen is er voor gekozen om naast het galerijcomplex ook een appartementencomplex op te nemen met wat grotere woningen (oppervlakte per woning circa 92 m 2 ). Tekeningen Linkerzijgevel (W) Voorgevel (Z) Rechterzijgevel (O) Achtergevel (N) BuildDesk Benelux

63 Enkele voorbeelden Kenmerken van de woning Kenmerk Beukmaat Woningdiepte Verdiepingshoogte Gebruiksoppervlakte Ag Gemiddelde gebruiksoppervlakte in MNW waarde 8,3 m 11,9 m 2,6 m 92,1 m2 105,0 m2 Kenmerken van het woongebouw Kenmerk waarde Aantal bouwlagen 5 Aantal woningen 27 Gebruiksoppervlakte Ag 3034,8 m2 Gebruiksoppervlakte Ag 2644,2 m2 Verhouding Ag/Averlies 1,1 BuildDesk Benelux

64 Bouwkundige gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Rc-waarde gevel 4,0 m2k/w 3,0 m2k/w Rc-waarde dak 5,0 m2k/w 4,0 m2k/w Rc-waarde begane grondvloer 3,0 m2k/w 3,0 m2k/w U-waarde ramen 1,7 m2k/w 1,8 m2k/w U-waarde voordeur 2,0 m2k/w 2,0 m2k/w Buitenzonwering op Z, W, O Z Installatietechnische gegevens Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie Type verwarmingsinstallatie HR-107 ketel, LT met vloerverwarming en radiatoren HR-107 ketel, HT met radiatoren Type ventilatiesysteem Zelfregelende roosters Mechanische toe- en afvoer met mechanische afzuiging Rendement warmteterugwinning - 95%* Type ventilatoren Gelijkstroom Gelijkstroom Type warmtapwatersysteem combiketel HRww CW4 combiketel HRww CW4 Rendement tapwater 70,0%* 58% Zonneboiler 33,6 m2 collectoroppervlak, voor tapwater** Energieprestatie Kenmerk mechanische afzuiging gebalanceerde ventilatie EPC volgens NPR 5129, versie 0,80 0, Jaarlijks energieverbruik per m2 345 MJ/m2 335 MJ/m2 volgens NEN 5128 Jaarlijkse CO2 emissie kg kg * met behulp van een kwaliteitsverklaring ** Alleen de woningen op de bovenste twee verdiepingen zijn aangesloten op een zonneboiler BuildDesk Benelux