Habi_deel_omslag itard 15-6-27 13:38 Pagina 1 Vernieuwend Ruimtegebruik Milieueffecten van renovatie-ingrepen in de woningvoorraad Dr. L.C.M. Itard
> Inhoud Hoe is energiebesparing door renovatie-ingrepen in de bestaande woningvoorraad? In dit rapport worden de milieueffecten van renovatie op gebouwniveau berekend. Het begrip "Milieu terugverdientijd" wordt geïntroduceerd. Dit geeft aan na hoeveel jaar de milieubelasting ontstaan door een renovatie-ingreep zichzelf terugbetaalt door een lager energiegebruik voor verwarming. Milieu terugverdientijden worden berekend voor afzonderlijke renovatie maatregelen en voor verschillende pakketten van maatregelen. Deze pakketten komen overeen met renovatie-ingrepen voor de verschillende marktsegmenten beschreven in de SenterNovem brochure "Strategisch Voorraadbeleid". > Colofon Dit onderzoek kwam tot stand binnen het Delft Centre for Sustainable Urban Areas, in het kader van het onderzoeksprogramma Vernieuwend Ruimtegebruik en in samenwerking met SBR (www.sbr.nl). Dit onderzoek is uitgevoerd door het Onderzoeksinstituut OTB van de TU Delft (www.otb.tudelft.nl). > Habiforum Dit is een publicatie van Habiforum in het kader van het programma Vernieuwend Ruimtegebruik. Habiforum is een kennisnetwerk dat ruim 2. experts verbindt, die samen nieuwe vormen van ruimtegebruik ontwikkelen én in de praktijk brengen. Het programma omvat praktijkprojecten en wetenschappelijk onderzoek. Het wordt uitgevoerd in nauwe samenwerking met InnovatieNetwerk en de universiteiten van Delft, Rotterdam, Amsterdam (VU en UvA), Utrecht en Wageningen. Door deze samenwerking ontstaat er synergie tussen wetenschap, praktijk en beleid. Habiforum wordt gefinancierd vanuit Bsik, het kenniseconomieprogramma van de Rijksoverheid, en uit bijdragen van publieke en private partijen. Zie ook: www.habiforum.nl 3
Milieueffecten van renovatieingrepen in de woningvoorraad Dr. L.C.M. Itard Gouda, 22 december 26 Dit is een uitgave van Habiforum in het kader van het programma Vernieuwend Ruimtegebruik. Habiforum Büchnerweg 1, 283 GR Gouda Postbus 42, 28 AK Gouda Telefoon (182) 54 655 Fax (182) 54 656 Email: info@habiforum.nl Auteursinformatie Dr. L.C.M. Itard, Onderzoeksinstituut OTB Technische Universiteit Delft Jaffalaan 9, 2628 BX Delft Postbus 53, 26 GA Delft Telefoon (15) 278 3 5 Fax (15) 278 44 22 Email: L.C.M.Itard@ tudelft.nl Copyright 26 by Onderzoeksinstituut OTB No part of this report may be reproduced in any form by print, photoprint, microfilm or any other means, without written permission from the copyrightholder. 5
Inhoud Samenvatting 9 1 Introductie 1 2 Renovatieconcepten: uitgangspunten 12 2.1 Methodologische inleiding 12 2.2 Energiegebruik van de referentiewoningen en de renovatie-ingrepen. 14 2.3 Uitgangspunten voor de berekening van de milieubelasting 15 2.4 Keuzes voor de weergave van de resultaten 17 2.5 Invoergegevens voor de berekeningen 18 2.5.1 Varianten 18 2.5.2 Materiaalkeuze en levensduur van materialen 19 2.5.3 beperkingen en randvoorwaarden voor de berekeningen 21 3 Renovatieconcepten: resultaten 23 3.1 Beschrijving van de resultaten voor de milieueffecten 23 3.1.1 Uitputting en broeikaseffect 23 3.1.2 Ozonlaagaantasting en smogvorming 25 3.1.3 Toxiciteit 26 3.1.4 Verzuring en Vermesting 28 3.2 Beschrijving van de resultaten voor de milieumaten 3 3.3 Beschrijving van de resultaten voor de Milieuscore 32 3.4 Discussie en conclusies 32 4 Effect van afzonderlijke maatregelen 34 4.1 Inleiding 34 4.2 Milieu-impact van energiegebruik 35 4.2.1 Introductie 35 4.2.2 Elektriciteit versus warmte 36 4.2.3 PV-cellen 36 4.2.4 Conclusies 37 4.3 Maatregelen en resultaten voor de bouwfysische maatregelen. 37 4.3.1 Uitputting en broeikaseffect 38 4.3.2 Ozonlaagaantasting en Smogvorming 39 4.3.3 Toxiciteit 4 4.3.4 Verzuring en Vermesting 41 4.3.5 Milieumaten 42 4.3.6 Conclusies 43 4.4 Maatregelen en resultaten voor de maatregelen gerelateerd aan de energie opwekkingsinstallaties. 44 4.4.1 Uitputting en broeikaseffect 45 4.4.2 Ozonlaagaantasting en Smogvorming 45 4.4.3 Toxiciteit 46 4.4.4 Verzuring en Vermesting 47 4.4.5 Milieumaten 48 4.4.6 Conclusies 48 4.5 Maatregelen en resultaten voor de maatregelen gerelateerd aan de ventilatievoorzieningen. 49 4.5.1 Uitputting en broeikaseffect 49 4.5.2 Ozonlaagaantasting en Smogvorming 5 4.5.3 Toxiciteit 51 7
4.5.4 Verzuring en Vermesting 51 4.5.5 Milieumaten 51 4.5.6 Conclusies 52 4.6 Discussie 52 5 Conclusies en aanbevelingen 54 6 s 58 Dankwoord 59 Bijlage A Woningkarakteristieken 6 Bijlage B Resultaten per woningtype 71 Bijlage C Karakteristieken van de afzonderlijke maatregelen 15 Bijlage D Resultaten voor de afzonderlijke bouwfysische maatregelen 18 Bijlage E Resultaten voor de afzonderlijke maatregelen op het gebied van energie opwekkingsinstallaties 118 Bijlage F Resultaten voor de ventilatietechnische maatregelen 13 Bijlage G Milieueffecten van verschillende types energieopwekking 14 8
Samenvatting In dit rapport worden de milieueffecten van renovatie-ingrepen in de bestaande woningvoorraad op gebouwniveau berekend voor een elftal referentiegebouwen. Tot nu toe worden beslissingen genomen over renovatiemaatregelen op basis van voorspelde energie besparing en kosten. Of de gekozen maatregelen daadwerkelijk een positief effect hebben op het milieu was tot nu toe niet op systematische wijze onderzocht. Met dit rapport is geprobeerd daar verandering in te brengen door het milieu te benaderen niet alleen vanuit energie of broeikaseffect, maar volgens de gebruikelijke LCA classificatie in tien milieueffecten: Uitputting van grondstoffen, Broeikaseffect, Ozonlaagaantasting, Smogvorming, Verzuring, Vermesting en Toxiciteit voor mensen, water, bodem en sedimenten. Het begrip Milieu terugverdientijd wordt geïntroduceerd, dit geeft aan na hoeveel jaar de milieubelasting ontstaan door een renovatie-ingreep zichzelf terugbetaalt door een lager energiegebruik voor verwarming. Milieu terugverdientijden worden berekend voor afzonderlijke renovatiemaatregelen en voor verschillende pakketten van maatregelen. Deze pakketten komen overeen met renovatie-ingrepen voor de verschillende marktsegmenten beschreven in de SenterNovem brochure Strategisch Voorraadbeleid. In dit onderzoek is aangetoond dat de meest efficiënte isolatiemaatregel dakisolatie is (voor eengezinswoningen), gevolgd door glasisolatie en gevelisolatie. De grootste besparingen zijn, logischerwijs, te behalen bij oude woningen. Voor woningen van na 198 is het belang van isolatie naar bouwbesluit waarden praktisch nihil. Serres hebben een zeer gering effect, alsmede het gebruiken van glaswol of EPS i.p.v. steenwol. Het gebruik van duurzame isolatiematerialen zoals glaswol of tonzonfolie heeft weinig invloed op de milieukwaliteit. Voor maatregelen op het gebied van energie opwekkingsinstallaties, blijkt het vervangen van warmtedistributie en afgiftesysteem een zeer negatieve impact te hebben. Vervanging door een laag temperatuur systeem is voor alle milieueffecten zeer positief. Het gebruik van een PV-cel om een deel van de elektriciteitsvraag in te vullen pakt minder negatief uit dan de slechte prestaties op materiaalniveau van de bestudeerde Silicium PV-cel deed vrezen. De warmtepompboiler presteert zeer slecht maar heeft echter veel potentieel in de toekomst, net als de zonneboiler, omdat rendementsverbetering van de boiler zelf en van elektriciteitsopwekking mogelijk zijn, alsmede het overschakelen naar duurzame elektriciteitsproductie. Maatregelen op het gebied van ventilatievoorzieningen hebben alleen een marginaal al dan niet sterk negatief effect. Natuurlijke ventilatie presteert bijzonder goed. De milieueffecten van warmte- en elektriciteitsopwekking vormen een zeer belangrijk verklarende variabele voor het goed of slecht presteren op bepaalde milieueffecten van maatregelen waarin een verschuiving van warmtevraag naar elektriciteitsvraag optreed. Bouwfysische maatregelen (isolatie) presteren beter en op meer milieueffecten dan de installatietechnische maatregelen (energieopwekking en ventilatie) omdat bij de eerste geen vraagverschuiving van warmte naar elektriciteit optreedt. Bij het samenstellen van renovatiepakketten is het dus belangrijk om voorrang te geven aan isolatiemaatregelen. Een geringe verschuiving gasvraag naar elektriciteitsvraag veroorzaakt, met de huidige brandstofmix voor elektriciteitsproductie, al slechtere prestatie voor zeven van de tien milieueffecten. 9
1 Introductie Bouwactiviteiten zijn verantwoordelijk voor een fors deel van de totale Nederlandse milieubelasting. Met name grondstoffen- en energiegebruik in gebouwen zorgen hiervoor. Maar liefst 18% van het totale energiegebruik in Nederland is nodig voor het verwarmen en koelen van gebouwen. In de jaren negentig van de vorige eeuw werd in het eerste Nationaal Milieubeleidsplan het begrip bouwen geïntroduceerd. De bouwsector behoort sindsdien expliciet tot de doelgroepen van het milieubeleid. Duurzaam bouwen is erop gericht de gezondheids- en milieueffecten als gevolg van het bouwen, de gebouwen en de gebouwde omgeving te reduceren, aldus het ministerie van Volkshuisvesting, Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer. Bij de bouw van nieuwe woningen speelt het thema heid inmiddels een grote rol, voornamelijk op het gebied van energiebesparing. De beperking van het energiegebruik van nieuwe gebouwen is verankerd in het Bouwbesluit (Energie Prestatie Norm). Een aantal andere heidaspecten is opgenomen in het bouwstoffenbesluit of is opgenomen in milieuvergunningprocedures. Op deze uitzonderingen na is bouwen echter niet verankerd in de Nederlandse wetgeving. In de praktijk is er echter bij partijen zoals gemeenten en corporaties behoefte aan hulpmiddelen voor de implementatie van gebouwen met een hoge milieukwaliteit. Daartoe zijn de afgelopen jaren instrumenten als EcoQuantum, GPRgebouw en Toolkit ontwikkeld. De aandacht voor heid in de bestaande woningvoorraad blijft daarbij sterk achter. Er is echter in de bestaande woningvoorraad veel potentie aanwezig om sprongen in de milieukwaliteit te realiseren, vanwege de veel lagere milieukwaliteit dan de huidige nieuwbouwwoningen. Bovendien is het aantal woningen waarbinnen dat bereikt kan worden veel groter. Op 1 januari 21 bestond de Nederlandse woningvoorraad uit 6,649 miljoen woningen, terwijl in 21 ruim 58. nieuwe woningen zijn gerealiseerd. Dit is minder dan 1 % van de totale woningvoorraad. Om de milieubelasting van woningen terug te dringen, is verbetering van de milieukwaliteit van de huidige woningvoorraad daarom essentieel. De grootste opgave ligt in de herstructurering van de naoorlogse woningvoorraad tot 197. In deze periode zijn bijna twee miljoen woningen gebouwd. Het grootste deel van de goedkope woningvoorraad is te vinden in deze naoorlogse stadswijken. Deze bestaan veelal uit kleine woningen met een beperkte bouwfysische kwaliteit. De in 23 door het Rijk geïnitieerde herstructurering (de 56-wijkenaanpak) moet leiden tot een verbetering van de sociale, economische en fysieke leefomgeving in deze wijken. Duurzaamheid is een onderdeel van het rijksbeleid voor stedelijke vernieuwing. Binnen het Kompas programma van SenterNovem is aandacht besteed aan de verbetering van de kwaliteit van de woningvoorraad. Daartoe is de brochure Strategisch voorraadbeleid: kwaliteitsvraag en kwaliteitsaanbod op elkaar afstemmen met extra aandacht voor energiebesparende maatregelen ontwikkeld. In deze brochure worden mogelijke renovatieactiviteiten uitgelicht vanuit de wens verouderde woningen op te waarderen voor verschillende marktsegmenten. Voor elf referentiewoningen, die representatief zijn voor de huidige Nederlandse stedelijke woningvoorraad, worden renovatieconcepten uiteengezet en berekend op hun energiebesparende kwaliteit. 1
Binnen dit Vernieuwend Ruimtegebruik project wordt in opdracht van SBR gekeken naar de overige milieukwaliteit van de renovatieconcepten van de referentiewoningen. In dit rapport wordt eerst de methode voor de bepaling van de milieukwaliteit van de renovatie-ingrepen gedetailleerd toegelicht. Daarna wordt een beschrijving gegeven van de referentiewoningen en van de verschillende renovatievarianten. Vervolgens worden de resultaten van de berekeningen in hoofdstuk 3 gepresenteerd in termen van milieu terugverdientijden. De renovatievarianten bestaan uit een samenhangend pakket van maatregelen. Er is echter ook behoefte aan de bepaling van de milieueffecten van afzonderlijke renovatie maatregelen. Deze worden in hoofdstuk 4 bepaald. Tenslotte worden in hoofdstuk 5 conclusies getrokken en aanbevelingen gedaan. 11
2 Renovatieconcepten: uitgangspunten In dit hoofdstuk worden de uitgangspunten gehanteerd bij de bepaling van de milieueffecten van de renovatie-ingrepen uiteengezet. In de praktijk van renovatie, worden renovatiemaatregelen gekozen rekening houdend met investeringskosten, operationele energiebesparing (verwarming en elektriciteitsgebruik) en comfort verbetering. In de internationale en nationale literatuur zijn enkele studies geweest over embodied, oftewel ingesloten energie in constructieonderdelen. Dit is de energie die nodig is om deze onderdelen te produceren vanuit grondstoffen. Met deze ingesloten energie wordt echter geen rekening gehouden bij beslissingen over de toe te passen maatregelen. Deze beslissingen zijn enkel gebaseerd op de operationele energiebesparing (en investeringskosten). Dit betekent dat er in de praktijk weinig bekend is over hoe rendabel voor het milieu gekozen maatregelen werkelijk zijn. Daarom is er in dit rapport gekozen om niet naar investeringskosten te kijken, maar om systematisch te onderzoeken hoe milieuefficiënt de mogelijke maatregelen werkelijk zijn. De daarvoor gekozen methode wordt in de volgende paragrafen uiteengezet. 2.1 Methodologische inleiding Om de algemene methode te verduidelijken wordt die eerste uitgelegd met energiegebruik als voorbeeld. Doordat energiebesparende maatregelen worden genomen, daalt het operationele energiegebruik van woningen. Onder operationeel energiegebruik wordt hier verstaan de energie die nodig is voor de verwarming van de woning. Deze energiebesparende maatregelen kosten echter ook energie, voor het vervaardigen van het benodigde isolatiemateriaal. Deze ingesloten energie is lang niet altijd verwaarloosbaar. Er kan een energieterugverdientijd berekend worden, die aangeeft na hoeveel jaar het energiegebruik ontstaan door extra isolatiemateriaal zichzelf heeft terugbetaald door een lager energiegebruik voor verwarming. Dit principe wordt geïllustreerd in Figuur 2.1. Figuur 2.1: Energie investering in isolatiemateriaal betaalt zichzelf terug na een aantal jaren (of maanden) Gecumuleerd energiegebruik Energiegebruik verwarming zonder na-isolatie Extra energie nodig voor het vervaardigen van isolatiemateriaal Energiegebruik verwarming met na-isolatie Tijdstip van isolatie Energie - terugverdientijd 12
Dit principe kan worden uitgebreid naar alle milieueffecten. Milieueffecten zijn meetbare aantastingen van het milieu. Het gebruiken van fossiele energie op zich is geen milieueffect, maar veroorzaakt uitputting van brandstoffen, broeikaseffect, verzuring en andere effecten (zie ook hoofdstuk 4.2). Het is gebruikelijk om tien milieueffecten te onderscheiden: Uitputting van grondstoffen, Broeikaseffect, Ozonlaagaantasting, Smogvorming, Verzuring, Vermesting en Toxiciteit voor mensen, water, bodem en sedimenten. Deze milieueffecten worden weergegeven in figuur 2.2, waar een voorbeeld van een milieuprofiel wordt weergegeven. Iedere as heeft zijn eigen eenheid en geeft de grootte van een specifiek milieuprobleem aan. Figuur 2.2 geeft het milieuprofiel van ontwerpvariant X van een bepaald gebouw. Gebouwvariant X veroorzaakt nauwelijks smogvorming maar is heel schadelijk voor de waterbodem (Toxiciteit sediment). In dit rapport wordt de milieubelasting van renovatiemaatregelen berekend naar deze tien milieueffecten. Het is in Nederland gebruikelijk om, naast deze 1 effecten, ook de milieubelasting uit te drukken in zogenaamde milieumaten. Deze milieumaten zijn: grondstofgebruik, energiegebruik, watergebruik en afval. Het voordeel daarvan is dat er maar vier indicatoren zijn in plaats van tien en dat ze eenvoudig meetbaar zijn en vertaalbaar naar kosten. Een groot nadeel is dat deze milieumaten niet onafhankelijk van elkaar zijn en dat dus sommige milieueffecten dubbel geteld worden. Een deel van grondstofgebruik, watergebruik en afval zijn bijvoorbeeld inbegrepen in energiegebruik. Ook zeggen deze hoeveelheden soms weinig over het werkelijke milieueffect, omdat grote hoeveelheden van onschadelijk materiaal een gering milieueffect hebben, terwijl kleine hoeveelheden van een schadelijk materiaal wel grote milieueffecten kunnen hebben. Omdat deze milieumaten regelmatig terugkomen in de Nederlandse vakliteratuur en ondanks het feit dat het beter is om niet met deze milieumaten te werken, wordt de milieubelasting in dit rapport ook weergegeven in termen van milieumaten. Als laatste wordt er ook regelmatig gebruik gemaakt van een zogenaamde milieu-indicator, een gewogen aggregatie van alle milieueffecten. Deze milieu-indicator wordt ook in dit rapport weergegeven. De berekeningsmethode wordt meer gedetailleerd uitgelegd in hoofdstuk 2.4. Figuur 2.2: Voorbeeld van een milieuprofiel voor een gebouwvariant Verzuring 13 Broeikaseffect Vermesting Uitputting grondstoffen Uitputting Toxiciteit mensen Ozonlaagaantasting Toxiciteit sediment Toxiciteit water Smogvorming Toxiciteit bodem
Figuur 2.3: Principe van de levenscyclusanalyse De milieubelasting van bouwactiviteiten kan worden gekwantificeerd door de toepassing van de zogenaamde Levenscyclusanalyse (LCA). In een levenscyclusanalyse, zoals weergegeven in figuur 2.3, wordt nagegaan welk effect het vervaardigen van alle gebouwonderdelen (inclusief winning van grondstoffen) op het milieu heeft. Het gebruiken en het afdanken van de onderdelen wordt ook in de analyse meegenomen, net als de effecten van bouwactiviteiten en het uiteindelijk slopen van het gebouw. Ook wordt het effect op het milieu van het gebouwgebruik meegenomen: welke onderhoudsmaatregelen zijn nodig en hoe ziet het energiegebruik van het gebouw (en de bewoners) eruit tijdens de levensduur van het gebouw. Winning van grondstoffen Productie van bouwelementen Bouwactiviteiten Gebouwgebruik Sloopactiviteiten Afvalverwerking, hergebruik Hergebruik delen Voor dit onderzoek is de software EcoQuantum [zie s] gebruikt om de LCAberekeningen uit te voeren. Het energiegebruik van de referentiewoningen en van de renovatievarianten, dat ingevoerd moet worden in EcoQuantum, wordt berekend met het EPA software EPA 4.2, om aan te sluiten op de uitgangspunten van de referentiewoningen van SenterNovem [Novem, 21]. 2.2 Energiegebruik van de referentiewoningen en de renovatieingrepen. Deze studie is gebaseerd op de definitie van de referentiewoningen gegeven in de publicatie woningen in de bestaande bouw [Novem, 21] en op de bijhorende EPA-bestanden. Deze bestanden zijn gebruikt om het energiegebruik en het energie-index van de referentiewoningen en de renovatievarianten te berekenen. De EPA-software (EPA 4.2, zie s) berekent het energiegebruik van woningen op basis van bouwfysische en installatietechnische kenmerken van de woningen. Dit energiegebruik dient als invoerdata voor de LCA-berekeningen. Hierbij moet opgemerkt worden dat de EPA software voor woningen geen geattesteerde software (geen EDR attest) is en dat de resultaten dus niet gevalideerd zijn. Ondanks deze beperking is het aannemelijk dat de EPA software een redelijke orde van grootte van het energiegebruik aangeeft. De EPA software berekent het energiegebruik in termen van kubieke meters gas en kwh elektriciteit bij de meterkast van de woning. In EcoQuantum dient het energiegebruik te worden ingevoerd in termen van primaire energie. Voor gas wordt in dit onderzoek het primaire energiegebruik berekend op basis van de calorische onderwaarde (31,7 MJ/m 3 gas). Er wordt rekening gehouden met gasverbruik voor ruimteverwarming en warm tapwater. Voor elektriciteit wordt uitgegaan van een gemiddeld rendement van.39 bij elektriciteitsproductie. Hulpenergie voor pompen, ventilatoren en klimaatinstallaties wordt meegenomen, alsmede elektrische energie voor warmtepompen. Elektriciteitsgebruik gerelateerd aan verlichting wordt niet meegenomen in de berekeningen, omdat renovatie-ingrepen geen invloed daarop hebben. 14
2.3 Uitgangspunten voor de berekening van de milieubelasting Bij de bepaling van de milieubelasting van nieuwe woningen is het gebruikelijk om de gehele woning te berekenen. Uitgaande van een vaste levensduur kunnen er op deze manier meerdere ontwerpvarianten met elkaar vergeleken worden. Bij de bestaande voorraad is de situatie anders omdat de woningen al gebouwd zijn. De milieubelasting die in het verleden heeft plaats gevonden door deze woningen te bouwen is alleen relevant wanneer men constructiemethoden en materialen van nu wilt vergelijken met constructiemethoden en materialen van vroeger, of als men een milieu-labelling van gebouwen zou willen ontwikkelen. Als het gaat om ingrepen in de voorraad zoals bij renovaties of transformaties is de milieubelasting van de ingreep belangrijk, zodat verschillende ingreepvarianten met elkaar vergeleken kunnen worden. Om de gekozen methode te verduidelijken wordt het gebouw verdeeld in een aantal componenten: De componenten die gehandhaafd blijven na renovatie De componenten die verwijderd worden tijdens de renovatie De componenten die toegevoegd worden tijdens de renovatie Dit wordt weergegeven in Figuur 2.4. In dit voorbeeld worden raam en kozijn vervangen, wordt de aanbouw verwijderd en wordt de woning opgetopt. Figuur 2.4: Verdeling van de woning in verschillende types componenten Voor ingreep Na ingreep De Componenten die gehandhaafd blijven na renovatie Componenten die verwijderd worden tijdens de renovatie Componenten die toegevoegd worden tijdens de renovatie. In Figuur 2.5 wordt de gecumuleerde milieubelasting van de woning voor en na renovatie voor een drietal levensduur weergegeven. De grootte van de balken in deze figuur is niet realistisch getekend, het gaat hier om het berekeningsprincipe. Voor iedere levensduur geeft de linker kolom de totale milieubelasting aan (inclusief sloop) van de woning wanneer deze niet is gerenoveerd en geeft de rechter kolom de totale milieubelasting aan (inclusief sloop) van de gerenoveerde woning. De milieubelasting is verdeeld naar alle bouwcomponenten en activiteiten die milieubelasting veroorzaken. Voor de activiteiten is alleen met het gebouwgebonden energiegebruik (klimaatinstallaties en warm tapwater) rekening gehouden. Om de totale milieubelasting van de gerenoveerde en niet-gerenoveerde woning te berekenen 15
Figuur 2.5: Uitgangspunten voor de berekening van de milieubelasting van renovatie-ingrepen moet de milieubelasting van het gebouw voor het tijdstip van ingreep bepaald worden (gedeelte onder de lichtgroene gestippelde lijn in Figuur 2.5). De milieubelasting van het gebouw na het tijdstip van ingreep wordt weergegeven door het deel boven de lichtgroene lijn. Gaat het echter om de milieukwaliteit van een renovatie-ingreep te beoordelen, dan kan de milieubelasting door onderhoud van bouwcomponenten die tijdens de renovatie niet vervangen worden buiten beschouwing gelaten worden. Dit is omdat het aandeel van deze milieubelasting (paarse balk in Figuur 2.5) gelijk is bij de gerenoveerde en de niet-gerenoveerde woning. Door deze milieubelasting uit te sluiten van de bepaling dus door het nulpunt voor de berekeningen te kiezen bij de donkergroene gestippelde lijn in figuur 2.5 - wordt de inventarisatiefase beperkt tot de te verwijderen en toe te voegen componenten, waardoor de berekeningen efficiënter uitgevoerd kunnen worden. Voor ieder gewenste levensduur kan nagegaan worden in hoeverre de renovatie-ingreep milieuvoordelen heeft of niet. Vervaardigen, monteren en slopen van bouwcomponenten die ook blijven na renovatie Vervaardigen, monteren en slopen van bouwcomponenten die bij de renovatie verwijderd worden Onderhoud van alle bouwcomponenten voor de tijdstip van ingreep Onderhoud van bouwcomponenten die ook blijven na renovatie (na tijdstip van ingreep) Onderhoud van bouwcomponenten die anders zijn na renovatie (na tijdstip van ingreep) Vervaardigen, monteren en slopen van bouwcomponenten toegevoegd tijdens de renovatie Energiegebruik voor klimaatinstallaties na tijdstip van ingreep Energiegebruik voor klimaatinstallaties voor tijdstip van ingreep Alle milieueffecten zijn gecumuleerd over respectievelijk R, (R+X) and (R+Y) jaar. O-punt voor de berekeningen Milieubelasting vóór tijdstip van ingreep. Niet gerenoveerde woning Gerenoveerde woning Niet gerenoveerde woning Gerenoveerde woning Niet gerenoveerde woning Gerenoveerde woning Tijdstip van ingreep (jaar R) X jaar na ingreep Y jaar na ingreep In het voorbeeld van Figuur 2.5 is te zien dat de renovatie-ingreep in jaar R milieubelasting veroorzaakt. Als door deze ingreep (bijvoorbeeld het vervangen van enkel glas door dubbelglas) het jaarlijkse energiegebruik minder wordt dan voorheen, zal deze renovatie-ingreep zichzelf op den duur en in termen van milieubelasting terugverdienen. In jaar X is dit nog niet gebeurd, maar in jaar Y wel. Door de gecumuleerde milieubelasting voor een groot genoeg aantal jaren te berekenen, is het dus mogelijk om de terugverdientijd van iedere ingreep te bepalen, en dus de milieukwaliteit van ingrepen. 16
2.4 Keuzes voor de weergave van de resultaten De resultaten kunnen weergegeven worden op drie aggregatieniveaus. Eerst kunnen de tien milieueffecten zoals die berekend worden door EcoQuantum weergegeven worden. Het gaat dan om Uitputting van grondstoffen, Broeikaseffect, Ozonlaagaantasting, Smogvorming, Humane toxiciteit, Ecotoxiciteit water, Ecotoxiciteit sediment, Terrestische ecotoxiciteit, Verzuring en Vermesting. Uitputting van grondstoffen wordt uitgedrukt in kg Sb-eq (antimonium). Broeikaseffect, veroorzaakt door o.a. CO2 en methaan, wordt uitgedrukt in kg CO2-eq. Ozonlaagaantasting, uitgedrukt in kg CFK-11-eq, wordt veroorzaakt door de emissie van CFK-gassen (o.a. koelvloeistoffen en drijfgassen in spuitbussen). Smogvorming wordt veroorzaakt door o.a. fijn stof, koolwaterstoffen en ozon en wordt uitgedrukt in kg-ethyl-eq. Ecotoxiciteit refereert aan het uitsterven van organismen als gevolg van emissies van bv. koper, chroom, zink en kwik naar grond, water of sediment. Humane toxiciteit refereert aan stoffen die een impact hebben op de gezondheid van de mensen. Emissies van stoffen binnenshuis worden niet meegenomen. Alle vormen van toxiciteit worden uitgedrukt als kg 1.4 DCB-eq (1,4-dichlorobenzene). Verzuring wordt veroorzaakt door emissies van o.a. zwavel- en stikstofdioxide uit verkeer en industrie en vertaald zich door het uitsterven van bossen (uitgedrukt in kg SO2-eq). Vermesting veroorzaakt algengroei in het water, door o.a. nitraten en wordt uitgedrukt als kg PO4-eq. Door deze tien milieueffecten te gebruiken, is het mogelijk om na te gaan op welke milieueffecten renovatie-ingrepen goed of slecht scoren. Het nadeel van deze aanpak ligt in het grote aantal resultaten. De resultaten kunnen geaggregeerd worden op het niveau van milieumaten. De vier milieumaten zijn Grondstoffen, Emissies, Energie en Afval. De aggregatie vindt plaats volgens de procedure beschreven in Tabel 2.1. Voor de onderlinge weging van de milieueffecten wordt gebruik gemaakt van de MET-points methode, ook wel Distance To Target Methode genoemd, waarbij de afstand van de huidige milieubelasting tot de doelstelling van de rijksoverheid de weegfactor bepaalt. Vervolgens worden de milieueffecten d.m.v. normalisatiefactoren genormaliseerd naar nationaal niveau. De milieumaat Grondstoffen is alleen afhankelijk van het milieueffect Uitputting. De milieumaat Energie wordt berekend op basis van ingesloten en operationele energiegebruik. De milieumaat Afval is de (gewogen) optelsom van afval en gevaarlijk afval. In de milieumaat Emissies worden de milieueffecten broeikaseffect, ozonlaagaantasting, smogvorming, humane toxiciteit, water-, sediment- en terrestische ecotoxiciteit, verzuring en vermesting meegenomen. Zoals geschreven in de introductie van dit hoofdstuk, is het gebruik van deze milieumaten niet aanbevolen vanwege de dubbeltelling van milieueffecten, en ook omdat het optellen van grootheden met verschillende eenheden een ongeoorloofde methode is. Vervolgens zijn de weegfactoren niet alleen onderhevig aan wetenschappelijke inzichten, maar ook aan politieke inzichten. De milieu-indicator van EcoQuantum houdt alleen rekening met de milieumaten Grondstoffen en Emissies. Beiden worden met elkaar opgeteld en gedeeld door de som van de milieumaten Grondstoffen en Emissies voor een referentiegebouw. Het referentiegebouw is de SenterNovem tuinkamer tussenwoning (nieuwbouw) met alle vaste en kostenneutrale maatregelen en deels variabele maatregelen van het Nationaal Pakket Duurzaam Bouwen. De milieu-indicator per m 2 gebruiksoppervlak voor deze referentiewoning is op 1 gesteld. Een milieu-indicator hoger dan 1 betekent meer milieubelasting dan de referentiewoning en is dus slechter. Omdat de referentiewoning zeer milieuvriendelijk is ontworpen is het in de praktijk lastig om een score van 1 te realiseren. De scores zijn meestal 15 à 175, afhankelijk van het type woning. Ondanks het feit dat in het geval van renovaties in de bestaande voorraad de vergelijking met de nieuwbouw referentiewoning niet veel zegt en dat er 17
bovendien in dit rapport alleen renovatie-ingrepen bestudeerd worden en geen complete gebouwen, wordt de milieuscore ter informatie weergegeven. De resultaten in termen van milieueffecten, milieumaten en milieu-indicator worden weergegeven in bijlage B, als functie van de levensduur van het gebouw na het tijdstip van ingreep. Tabel 2.1: Berekening van de milieumaten en van de milieuindicator Milieueffect ME Index i MET point Normalisatie (NORM) Milieumaat (MM) Milieuindicator Uitputting 1 1.14 3.46 1 1 MM grondstoffen =ME 1.MET 1 /NORM 1 MI= Broeikaseffect 2 1.12 2.52 1 11 (MM grondstoffen Ozonlaagaantasting 3 8.33 1.2 1 6 + MM emissies ) Smogvorming 4 2.5 1.76 1 8 / Humane toxiciteit 5 3.33 2.1 1 11 MM emissies = i=2,1 (ME i.met i /NORM i ) (MM grondstoffen Ecotox. Water 6 2.56 9.71 1 9 + Ecotox. sediment 7 2.56 1.74 1 1 MM emissies ) ref Ecotox. terrestisch 8 2.56 3.72 1 8 Verzuring 9 2.4 5.48 1 8 Vermesting 1 3.45 3.7 1 8 Energie 11 1 1 MM energie =ME 11.MET 11 /NORM 11 n.v.t. Afval 12 1 1.5 1 9 MM afval= i=12,13(me i.met i /NORM i ) n.v.t. Gevaarlijk afval 13 1 2.7 1 1 2.5 Invoergegevens voor de berekeningen 2.5.1 Varianten De invoerdata voor de berekeningen zijn afkomstig van de bijlage van de SenterNovem brochure Strategisch Voorraadbeleid: Kwaliteitsvraag en kwaliteitsaanbod op elkaar afstemmen met extra aandacht voor energiebesparende maatregelen, uit de SenterNovem publicatie woningen bestaande bouw, uitgave 21 en uit de EPA-bestanden die gebruikt zijn om de energie-index van de referentiewoningen en van de renovatieconcepten te berekenen. In tabel 2.2 wordt een samenvatting gegeven van de varianten die berekend zijn (zie ook [SenterNovem 25]). De gedetailleerde beschrijving van de bouwfysische en installatietechnische uitgangspunten is per referentiewoning en per variant te vinden in Bijlage A. Dit is omdat er geen eenduidige materialisatie van iedere variant is. De technische uitvoering van een bepaalde variant verandert per woningtype. Bij alle renovatievarianten is er sprake van na-isolatie van gevels, daken of vloeren en van vervanging van enkel en dubbel glas door HR ++ glas. Voor een aantal referentiewoningen wordt nog een extra berekening gemaakt gebruik makend van een milieuvriendelijk isolatiemateriaal. Deze extra variant wordt weergegeven in de laatste kolom van tabel 2.2. De cijfers in deze kolom geven aan voor welke variant de berekening is uitgevoerd. 18
Tabel 2.2: woningen en renovatievarianten Betaalbaar ouderen Betaalbaar gezinnen Betaalbaar kleine huish. Extra dienst ouderen Intensief beheer Ruim wonen Extra luxe ouderen Extra luxe Toekomstwaarde Duurzame isolatie Variant nummer Ref 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Eengezinswoningen Type 3: rijtjeswoning voor 1946 Type 4: rijtjeswoning 1946-1965 Type 1: rijtjeswoning 1966-1976 Type 11: rijtjeswoning 1976-198 Type 12: rijtjeswoning 198-1988 Meergezinswoningen Type 7: bened./ boven woning voor 1966 Type 5: galerijwoning voor 1966 Type 13: galerijwoning 1966-1988 Type 6: portiekwoning voor 1966 Type 14: portiek woning 1966-1988 Type 15: overige flatwoning 1966-1988 6 3 6 8 3 3 5 5 2.5.2 Materiaalkeuze en levensduur van materialen In tegenstelling tot energieberekeningen, kan de milieulast alleen berekend worden als bekend is welke materialen gebruikt worden (voor energieberekeningen is een U- waarde al genoeg). De keuzes die voor dit onderzoek gemaakt zijn worden hieronder toegelicht. Vloerisolatie: het uitgangspunt is dat de onderkant van de vloer geïsoleerd wordt (dus geen bodemisolatie en geen isolatie van opgaand werk). Materiaal dat vocht opneemt of een dampremmende laag heeft kan niet gebruikt worden. Gangbare isolatiematerialen zijn glaswol, steenwol, polystyreen (EPS of XPS), Polyurethaan (PUR), kurk of thermokussens (tonzonfolie). Dit laatste bestaat uit lagen polyester folie gevuld met lucht en 1 laag aluminiumfolie. Voor de standaard berekening is uitgegaan van het gebruik van steenwol. Voor de berekening duurzame isolatie worden thermokussens gebruikt. Vanwege de zeer geringe hoeveelheid materiaal waaruit thermokussens bestaan, worden ze aangemerkt als zeer milieuvriendelijk [zie s]. In EcoQuantum is het niet mogelijk om thermokussens in te voeren. Deze zijn gesimuleerd door aan te nemen dat 1/1 van de hoeveelheid EPS die nodig 19
zou zijn om dezelfde isolatiewaarde te bereiken, gebruikt is. Dit is omdat EPS een milieuscore heeft die ongeveer 1 keer slechter is dan thermokussens (zie Thermokussens). Bij de maatregel vloerisolatie is er in de EPA-berekeningen uitgegaan van een Rcwaarde voor de isolatiemateriaal van 7 of zelfs 9 m 2 K/W. Deze waarden zijn niet realistisch. Omdat de energie index aangegeven in de SenterNovem brochure op deze waarde gebaseerd is, is toch een overeenkomstige hoeveelheid materiaal gebruikt in de berekening van de renovatievarianten met EcoQuantum (zie resultaten in hoofdstuk 3). Voor de afzonderlijke maatregelen is daarentegen uitgegaan van een meer realistische Rc-waarde van 2.5 m 2 K/W (zie resultaten in hoofdstuk 4). Dakisolatie: Het uitgangspunt is dat het gaat om binnenisolatie. Daarvoor kunnen glaswol, steenwol, XPS of EPS platen gebruikt worden. Alleen glaswol en steenwol kunnen gebruikt worden als dekens. Voor de standaard berekening wordt uitgegaan van steenwol en voor de berekening duurzame isolatie van glaswol. Gevelisolatie: Alleen spouw of binnenisolatie wordt beschouwd, op de uitzondering na van vulpanelen, die bij isolatie compleet vervangen worden. Voor spouwisolatie kan gebruik gemaakt worden van PUR-schuim, polystyreenparels, glaswolvlokken of steenwolvlokken. Voor de standaard berekening wordt uitgegaan van steenwolvlokken (spouwisolatie) of steenwolplaten (binnenisolatie). Voor de berekening duurzame isolatie wordt uitgegaan van EPS parels of EPS platen. Deze gegevens worden samengevat in Tabel 2.3. Tabel 2.3 Isolatie materialen Standaard berekening Duurzame isolatie Vloer steenwol Tonzon (als 1/1 EPS) Dak steenwol glaswol Gevel steenwol (vlokken/platen) EPS (parels/platen) Vulpanelen Volkern n.v.t. Er wordt aangenomen dat de distributieleidingen voor tapwater niet vervangen worden. Er wordt geen rekening gehouden met kierdichting. In de EPA berekeningen is er wel rekening gehouden met kierdichting bij de opties mechanische afvoer en balansventilatie. Kierdichting heeft echter in de EPA berekeningen een geringe invloed (<2 %) en kan in EcoQuantum niet als losse maatregel ingevoerd worden. De levensduren die gehanteerd zijn in de berekeningen zijn de standaard levensduren die te vinden zijn in EcoQuantum. Deze levensduren zijn maximale levensduren. Als de levensduur van de woning langer is dan die van de component wordt de component aan het einde van zijn levensduur vervangen door een nieuw en identiek component. Tabel 2.4 geeft de levensduren van de verschillende componenten weer. Bij de referentieberekening (waarin geen renovatie ingreep wordt uitgevoerd) wordt aangenomen dat beglazing, ketel en tapwaterpomp (componenten met een levensduur gelijk aan of kleiner dan 15 jaar) op het moment van ingreep toch vervangen worden omdat ze aan het einde van hun levensduur gekomen zijn. Ze worden dan vervangen door exact dezelfde componenten. Dit is aan de ene kant aannemelijk omdat vervanging toch moet plaatsvinden. Aan de andere kant, is de kans groot dat een dergelijke vervanging zo lang mogelijk uitgesteld wordt als men niet van plan is renovatiewerkzaamheden uit te voeren. 2
Tabel 2.4 Levensduur van componenten Levensduur (jaar) 75 75 Isolatie gevel 75 Vulpanelen+isolatie 25 Vervanging glas 25 Ketel 15 Warmtepomp 3 Distributie ruimteverwarming 35 Afgifte ruimteverwarming 3 Tapwater opwekking 15 Pomp tapwater 8 Zonneboiler(collector+vat) 25 Mechanische afvoer 15 Balans ventilatie 15 PV cellen, inclusief inverter 15 Voor een aantal woningen is een extra berekening uitgevoerd, uitgaande van het feit dat men in de referentie de vervanging van beglazing, ketel en tapwaterpomp van 15 jaar kan uitstellen. Op deze manier kan een bandbreedte voor de nauwkeurigheid van de bepaling van de terugverdientijd bepaald worden. Het principe wordt verduidelijkt in figuur 2.6. Figuur 2.6: Keuze van de referentie en invloed op terugverdientijd Gecumuleerd milieueffect 1: vervanging op moment van ingreep 2: vervanging wordt 15 jaar uitgesteld Renovatie variant Bandbreedte terugverdientijd 2.5.3 beperkingen en randvoorwaarden voor de berekeningen De bepaling van de milieueffecten, zoals die in dit rapport wordt gepresenteerd is alleen geldig binnen een aantal (belangrijke) randvoorwaarden. Een belangrijke randvoorwaarde is de levensduur van componenten zoals weergegeven in tabel 2.4. Als de levensduur van isolatie voor dak, vloer en gevel niet 75 jaar maar 3 jaar is, kan dat belangrijke effecten hebben op de resultaten. Vanwege het grote aantal varianten dat berekend moest worden, is er voor gekozen om geen diepte 21
berekening te maken met Simapro, maar alleen de beschikbare versie van EcoQuantum (versie 2.) te gebruiken, waarvan de database sinds 22 niet meer geactualiseerd is geweest. Vervolgens is er voor gekozen om bouwproducten die niet aanwezig waren in de database te simuleren door een het product te kiezen in de database die er het meest op lijkt. De belangrijkste aannames op dit gebied zijn geweest: Vraaggestuurde ventilatie: deze optie bestaat niet in EcoQuantum. Vraaggestuurde ventilatie is een mechanisch afvoer systeem waarbij de opening van de ventilatierooster voor natuurlijke luchttoevoer geregeld wordt via een CO 2 sensor en motortjes. Om enigszins rekening te houden met beide componenten is vraaggestuurde ventilatie gesimuleerd als 1,5 mechanisch afvoer systeem. Bij het vervangen van glas, is de keuze voor een nat (aanbrengen van rugvulling en kitvoeg) of droog proces (voorgevormde kunststofprofiel) belangrijk. Natte beglazing is in het algemeen beter dan droge beglazing. In de referentie is uitgegaan van natte beglazing (vervanging ter plekke) en in de varianten van droge beglazing (vanuit de fabriek). Bij vervanging is er uitgegaan van dubbel/hr glas 4+5 mm. In de referentie is er gekozen voor enkel glas 4mm of dubbel glas 4+5 mm. Tonzonfolie is gesimuleerd als 1/1 van de benodigde hoeveelheid EPS met dezelfde Rc-waarde. In alle referentieberekeningen is de geiser, niet aanwezig in EcoQuantum, gesimuleerd als toeslag voor een CV combiketel. Bij alle referentieberekeningen is uitgegaan van vervanging op het moment van ingreep (referentie 1) of 15 jaar later (referentie 2) van de bestaande energie opwekkingsinstallatie, maar niet van de distributie- en warmteafgifte systemen. Bij de varianten wordt daarentegen wel uitgegaan van vervanging van de warmtedistributie en afgifte op het tijdstip van ingreep. Bij de simulatie van de serre is er uitgegaan van een serre van 3 meter hoog, met een grondoppervlakte van 5 bij 2 meter. Het kozijn is van gerecycled PVC met stalen profiel (27 m 2 ) (levensduur 4 jaar). PVC presteert op bijna alle milieueffecten (behalve broeikaseffect) duidelijk beter dan hout of aluminium en is derhalve gekozen. Alleen bij woningtype 13, varianten 4 en 7 is er uitgegaan van een kozijn van hout zonder keur. Er wordt 27 m 2 enkel of dubbel glas gebruikt, afhankelijk van de variant. Er is geen extra begane grond vloer geplaatst. Het laatste veroorzaakt een positiever beeld van de serre dan in de werkelijkheid. Desondanks blijkt uit de resultaten dat een serre één van de minst efficiënte maatregelen is. 22
3 Renovatieconcepten: resultaten Aan de hand van woningtype 3 worden eerst de resultaten toegelicht voor de milieu effecten. De milieumaten en de milieuscore worden daarna behandeld. Voor ieder milieueffect wordt er een samenvatting gegeven van de resultaten voor alle woningtypes. De gedetailleerde resultaten voor alle woningtypen kunnen gevonden worden in bijlage B. 3.1 Beschrijving van de resultaten voor de milieueffecten In dit hoofdstuk worden de resultaten van de berekeningen weergegeven voor de referentiewoning type 3, rijtjes woningen van voor 1946. De milieueffecten worden als functie van de tijd weergegeven, in de vorm van gecumuleerde waarden per vierkante meter gebruiksoppervlak van de woning. De waarde die men leest op de y- as bij jaar X geeft dus de som van de milieueffecten in alle voorgaande jaren tot en met jaar X, per vierkante meter. is het tijdstip van ingreep. De waarde op de y-as, bij X= geeft aan wat de milieubelasting van de renovatie-ingreep is (vervaardiging, transport en montage van componenten). Ieder jaar komt er de milieubelasting door onderhoud en energiegebruik bij. Aan het einde van de levensduur van een component (zie tabel 2.4) wordt het vervangen door exact hetzelfde component. Voor de betekenis van s 1 en 2 wordt verwezen naar Figuur 2.6. 3.1.1 Uitputting en broeikaseffect Voor de effecten Uitputting en Broeikaseffect is in figuur 3.1 te zien dat de verschillende renovatie-ingrepen een vergelijkbaar effect veroorzaken. Voor uitputting is voor alle varianten de terugverdientijd kleiner dan 1 jaar. Voor de broeikaseffect ligt de terugverdientijd tussen 1 en 2 jaar. Dit betekent dat de uitputting en de broeikaseffect die veroorzaakt worden door de ingreep zelf (vervaardiging, transport en montage van componenten) al na minder dan 2 jaar goed worden gemaakt door de vermindering van de uitputting en broeikaseffect als gevolg van een veel lager energiegebruik. De keuze van de referentie (1 of 2) heeft weinig effect op de terugverdientijd (+- 2 maanden). Voor de uitputting lopen varianten 6 en 8 ongeveer evenwijdig. Na 2 jaar wordt variant 9 beter dan alle andere varianten. Het laatste is niet het geval voor de broeikaseffect. Figuur 3.1: Uitputting en broeikaseffect voor woningtype 3 Gecumuleerde uitputting 1 Gecumuleerde broeikaseffect 1 kg Sb-eq (x1) 12 1 8 6 4 2 2 Variant 6 (ruim wonen) Variant 6 DuBo (ruim wonen) kg CO2-eq (x1) 16 14 12 1 8 6 4 2 2 Variant 6 (ruim wonen) Variant 6 DuBo (ruim wonen) 1/3 2/3 1 1 1/3 1 2/3 2 1 2 3 4 5 In tabel 3.1 worden de terugverdientijden voor alle varianten van alle woningtypes weergegeven, alsmede de milieubesparing na 3 jaar. Voor de grafieken wordt verwezen naar Bijlage B. 23
Tabel 3.1: Milieu terugverdientijden en besparing na 3 jaar voor uitputting en broeikaseffect Uitputting Broeikaseffect MTVT (jaar) % besparing na 3 jaar MTVT (jaar) % besparing na 3 jaar Eengezinswoningen Type 3 Variant 6,7 64,4 1,8 58, Variant 6,6 64,6 1 59,2 Variant 8,5 64,4 1,3 56,1,7 71 2 48,8 Type 4 Variant 3,7 5,2 1,3 45,5 Variant 3,7 5,2 1,5 45,4 Type 1 Variant 2 1 41,7 2,7 32,8 Variant 6 2,5 42,3 2,7 38,7 Variant 8,5 62,4,8 52,2,8 59,9 2,2 33,4 Type 11 Variant 6 1,9 38, 5 28,1 Variant 6 1,8 38,3 3 3,3 Variant 8 1,1 55,4 3 41,2 1,5 51.6 9,5 11,7 Type 12 Variant 8 1,3 52,5 3 43,5 Variant 8.9 53,1.8 45,8 1,7 49, 7,5 17,6 Meergezinswoningen Type 7 Variant 3 1,3 5, 3 42,3 Variant 3 1,3 5,1 2 43,6 Type 5 Variant 1 1,8 4,1 3,7 34,1 Variant 3,5 45,2,8 42, Variant 4 2 44,9 4,1 36,9 Variant 7 1 71,5 2,1 63, Type 13 Variant 2,8 37,3 1,3 34,4 Variant 4-131,7 2 3,3 Variant 5,8 19,6 1,5 17,3 Variant 7-17,1 11 26,2 Variant 8,8 69,3 1,2 6,3,8 65,1 2 37,3 Type 6 Variant 3 1,7 28,3 3,4 23,1 Variant 3 1,7 28,3 3,4 23,3 Type 14 Variant 5,9 32,5 1,8 28,1 Variant 5 1.1 32,2 1,8 28, Type 15 Variant 5 1,3 21,9 2,5 18,7 Variant 5 1,3 21,8 2,5 18,7 Voor uitputting is in bijna alle gevallen de terugverdientijd kleiner dan 2,5 jaar. Een uitzondering daarop zijn varianten 4 en 7 van type 13. In deze woning zijn houten kozijnen gebruikt om een nieuwe serre (balkon afdichting) te bouwen. In de berekening is er uitgegaan van houten kozijnen voor deze serre ( hout zonder keur). Gebruikt men voor de serre hout met een keur of PVC (zoals in type 1 of 11, variant 6), dan is de milieu terugverdientijd niet hoger dan 2,5 jaar. 24
De terugverdientijden voor het broeikaseffecten liggen wat hoger, maar zijn, met uitzondering van varianten 4 en 7 van type 13, lager dan 1 jaar, en meestal zelfs lager dan 5 jaar. levert voor type 11 en 12 een veel hogere terugverdientijd (net onder 1 jaar) dan voor types 3 en 13. Dit heeft te maken met de hoge milieuinvestering van variant 9 (warmtepomp en PV-cel) in combinatie met minder relatieve energiebesparing bij type 11 en 12 doordat beide woningen gebouwd zijn na 1976, en dus al voor renovatie een redelijk laag energiegebruik hadden vanwege de al aanwezige isolatie. 3.1.2 Ozonlaagaantasting en smogvorming Bij het effect ozonlaagaantasting van woningtype 3 (zie figuur 3.2) moet geconstateerd worden dat alle ingrepen een toename van de emissies veroorzaken en dus een verslechtering van de milieukwaliteit. Dit komt doordat ozonlaagaantasting voornamelijk gerelateerd is aan elektriciteitsopwekking en aan fabricage processen. In bijna alle varianten treedt er een verschuiving op van een vraag naar gas naar een vraag naar elektriciteit (zie Bijlage A), waardoor de ozonlaagaantasting groter wordt. Op dit punt wordt verder ingegaan in hoofdstuk 4. Voor het milieueffect smogvorming is te zien dat de milieu terugverdientijd van variant 9 heel hoog is, namelijk ongeveer 5 jaar. Aangezien 5 jaar ook meestal als levensduur voor een gerenoveerd gebouw aangenomen wordt, is het zeer de vraag of de ingrepen zich dan terugverdienen. Voor varianten 6 en 8 is de terugverdientijd ongeveer 2 jaar. Figuur 3.2: Ozonlaagaantasting en smogvorming voor woningtype 3 Gecumuleerde ozonlaagaantasting 1 Gecumuleerde smogvorming 1 kg CFK11-eq (x1e9) 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 5 1 15 2 25 3 2 Variant 6 (ruim wonen) Variant 6 DuBo (ruim wonen) kg Ethyl-eq (x1e6) 14 12 1 8 6 4 2 5 1 15 2 25 3 35 4 45 5 2 Variant 6 (ruim wonen) Variant 6 DuBo (ruim wonen) De resultaten voor alle woningtype zijn te zien in tabel 3.2. Alle renovatie maatregelen hebben een negatieve impact op ozonlaagaantasting, behalve variant 5 die aangemerkt kan worden als neutraal. Dit heeft, net als voor woningtype 3 hierboven, te maken met de verschuiving van gasvraag naar elektriciteitsvraag, die bij variant 5 niet optreed omdat daar alleen isolatiemaatregelen zijn getroffen. Bij alle andere varianten is de elektriciteitsvraag hoger dan in de referentie (zie waarden in bijlage A). Woningtype 5 en 13 vormen daarop een uitzondering (de elektriciteitsvraag is niet hoger dan in de referentie) maar door het toevoegen van de serre en het collectief verwarmingsysteem wordt toch een negatieve besparing bereikt. Het algemene beeld is minder negatief bij smogvorming. Wanneer een concept goed of slecht scoort is moeilijk te voorspellen op dit aggregatieniveau. In hoofdstuk 4 is meer informatie te vinden per afzonderlijke maatregel. 25
Tabel 3.2: Milieu terugverdientijden en besparing na 3 jaar voor ozonlaagaantasting en smogvorming Ozonlaagaantasting Smogvorming MTVT (jaar) % besparing na 3 jaar MTVT (jaar) % besparing na 3 jaar Eengezinswoningen Type 3 Variant 6-46,6 21 11,1 Variant 6-34,3 17 16,9 Variant 8-61,9 21 9,5-227 5-11,6 Type 4 Variant 3-35,6 17 13,6 Variant 3-45,6 21 7,5 Type 1 Variant 2-67,6-26,5 Variant 6-83,2-25,4 Variant 8-63,7 12 14,4-233 -17,5 Type 11 Variant 6-98,3-34,1 Variant 6-81,2-23,4 Variant 8-117 -27,7-35 -67,9 Type 12 Variant 8-32,6 5-17,3 Variant 8-21,2 5-17,9-184 -56,6 Meergezinswoningen Type 7 Variant 3-76,6 6-16,1 Variant 3-67,4 65-23, Type 5 Variant 1-115 -27,1 Variant 3 6-5,9 11 17,1 Variant 4-167 -43,7 Variant 7-116 45-9,7 Type 13 Variant 2-33,3 25 5,4 Variant 4-75,2-45,8 Variant 5-3,1 25 Variant 7-62, -27,5 Variant 8-23 25 2,9-65,5-21,3 Type 6 Variant 3-68,1-16,2 Variant 3-66,4-19,5 Type 14 Variant 5-8,4 17 5,5 Variant 5-11,5-16,1 Type 15 Variant 5-9, 15 4,5 Variant 5-1,9 45-9,4 3.1.3 Toxiciteit Het beeld bij de vier toxiciteit items is vergelijkbaar met het beeld voor ozonlaagaantasting. Dit komt doordat toxiciteit voor humane en ecosystemen sterk gerelateerd is aan de soort energie die gebruikt wordt, en ook aan de emissies gedurende de fabricage processen. De resultaten voor woningtype 3 worden 26
weergegeven in Figuur 3.3 en de resultaten voor alle woningen worden samengevat in tabel 3.3. Alle maatregelen presteren slecht, behalve variant 5 die minder slecht scoort (de terugverdientijd is weliswaar oneindig, maar de negatieve besparing na 3 jaar is zeer beperkt en doet er niet zo veel toe in het licht van de nauwkeurigheid van de berekeningen) omdat er in deze variant alleen isolatiemaatregelen genomen zijn. Daardoor treedt er geen verschuiving van de warmtevraag op van gas naar elektriciteit. Figuur 3.3: Toxiciteit voor woningtype 3 Gecumuleerde humane toxiciteit 1 Gecumuleerde ecotoxiciteit water 1 kg 1.4DCB-eq (x1) 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 Variant 6 (ruim wonen) Variant 6 DuBo (ruim wonen) kg 1.4DCB-eq (x1) 2 18 16 14 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 Variant 6 (ruim wonen) Variant 6 DuBo (ruim wonen) Tabel 3.3: Milieu terugverdientijden en besparing na 3 jaar voor toxiciteit Humane toxiciteit Ecotoxiciteit water Ecotoxiciteit sediment Ecotoxiciteit terrestisch MTVT (jaar) % besp. na 3 j. MTVT (jaar) % besp. na 3 j. MTVT (jaar) % besp. na 3 j. MTVT (jaar) % besp. na 3 j. Eengezinswoningen Type 3 Variant 6 6-15,3-19,7-26,1-15,1 Variant 6 9-7,6-12,9-2,5-12,5 Variant 8-34, -56,2-7,7-24,9-154 -222-252 -173 Type 4 Variant 3-12,9-12,3-16,6-11,6 Variant 3-24, -2,9-3,7-33, Type 1 Variant 2-4,2-46,5-48, -43,5 Variant 6-38,6-45,2-45,3-39,4 Variant 8-37,5-61, -71,1-24,2-166 -239-253 -183 Type 11 Variant 6-57,3-63,1-64, -56,4 Variant 6-46,3-53,3-56,2-52,4 Variant 8-79,2-19 -121-64,4-261 -374-386 -277 Type 12 Variant 8-22,4-18,7-25,3 6-6,5 Variant 8-13,8-12,3-2,5 6-4,2-148 -175-182 -147 27