Gasloos
Sinds 1 juli 2018 mogen nieuwbouwwoningen geen aardgasaansluiting meer hebben. Het grootste voordeel van dit besluit is dat er sindsdien meer nagedacht wordt over andere manieren van verwarmen. De vraag is echter of deze beslissing om van het gas af te gaan wel zo verstandig geweest is. Natuurlijk moet de doelstelling zijn om vanwege het klimaatprobleem het gebruik van fossiele brandstoffen terug te dringen maar het lijkt alsof de beslissing om gasloos te bouwen vooral samenhangt met de aardbevingsproblematiek in het noorden van ons land. Dit is natuurlijk ook een zeer serieus te nemen probleem maar het beperken van gas uit de bodem in Groningen hoeft nog niet te betekenen dat dan ook alle woningen gasloos moeten worden. Er zit namelijk een enorme paradox in deze maatregel; Gasloze woningen leiden tot meer gasverbruik!
Nieuwbouw of verbouw
Allereerst moeten we duidelijk onderscheid maken tussen nieuwbouw en verbouw van een bestaande woning of gebouw.Waar we bij nieuwbouw, afgezien van het feit dat aardgas niet meer mag, volledig vrij zijn in de keuze van energiezuinige maatregelen hebben we bij verbouw te maken met een bestaand gebouw. Bij bestaande gebouwen hebben we geen invloed meer op de oriëntatie van de woning en is de maat van de spouw een vast gegeven, net als thermische bruggen zoals naar buiten uitkragende betonvloeren.Kort gezegd; bij nieuwbouw kunnen we zo goed bouwen als we willen, bij verbouw moeten we kijken wat er redelijkerwijs mogelijk is.
Hoe energiezuinig is een gebouw?
Om te bepalen hoe “energiezuinig” een bestaand of een nieuw gebouw is zijn een aantal rekenprogramma ontwikkeld. Voor bestaande woningen wordt veelal gebruikt gemaakt van een energielabel, met name belangrijk bij aan- en verkoop van een woning. Hierbij wordt op basis van een aantal kenmerken een label afgegeven van A tot en met G. Met name het bouwjaar en de later gedane maatregelen zoals PV-panelen zijn bepalend voor de uitkomst van een label. Voor nieuwe woningen zijn hier later extra labels aan toegevoegd van A+ tot en met A++++.
Voor nieuwe woningen of gebouwen dient als onderdeel van de vergunningaanvraag sinds 1996 een zogenaamde EPC-berekening ingediend te worden. De uitkomst van deze Energie Prestatie Coëfficiënt is een referentiegetal ten opzichte van een gemiddelde woning van 1990. De huidige eis van de EPC is sinds 2015 vastgesteld op 0,4 wat betekend dat een dergelijke woning globaal nog 40% van de energie benodigd is ten opzichte van dezelfde woning die in 1990 gebouwd is. Aan de hand van een EPC wordt ook de EI-index bepaald en de huurpunten, belangrijk met name voor verhuurders en woningcorporaties.
PHPP
Een andere berekening om de energetische kwaliteit van een gebouw te bepalen is de zogenaamde PHPP-berekening wat staat voor Passiv Haus Projektierungs Paket. Deze van oorsprong Duitse berekening wordt al meer dan 25 jaar wereldwijd toegepast en gebleken is dat de uitkomsten zeer betrouwbaar zijn. Niet voor niets wordt deze methode in steeds meer landen als de standaard gezien en in steden als Brussel en Frankfurt is de PHPP al een aantal jaren verplicht gesteld. Nadeel van deze berekening is dat deze veel complexer is als een EPC-berekening waardoor men vaak een externe adviseur in dient te schakelen.Omdat de EPC als onderdeel van het bouwbesluit ook wettelijk is voorgeschreven is wordt deze dan ook meestal gebruikt.
De EPC als referentiegetal geeft aan hoe de woning zich verhoudt tot andere woningen, het zou beter geweest zijn om hier een exacte hoeveelheid, uitgedrukt in kWh/jaar als uitkomst te gebruiken. Deze is in de EPC-berekening niet direct af te lezen maar na enige omrekening wel te herleiden. De PHHP geeft wel direct uitkomsten weer in kWh/jaar en daarmee is een goed vergelijk tussen beide rekenmethoden te maken. Helaas blijkt in de praktijk dat de uitkomst van een EPC-berekening sterk afwijkt van de uitkomst van een PHPP-berekening!
Bij invoeren van exact dezelfde woning met dezelfde uitgangspunten qua oriëntatie en isolatiewaarden volgens het huidige bouwbesluit blijkt de EPC-berekening een veel lager energieverbruik aan te geven als een berekening van de PHPP. Dit verschil zit met name in de berekende energie voor verwarmen van een woning en kan makkelijk oplopen tot 50%! Waar een EPC-berekening uitkomt op een jaarlijkse warmtevraag van 10.000 kWh (ca. 1000m³ aardgas), komt de PHPP al snel uit op 15.000 kWh per jaar. Vreemd genoeg is bij een zeer goed geïsoleerde woning met 3-voudige beglazing de warmtevraag in de EPC juist veel hoger als in de PHPP.
Het komt er in grote lijnen op neer dat de uitkomst van de PHPP bepaald wordt door de energetische kwaliteit van de bouwkundige onderdelen. Met name de isolatiewaarden, de toegepaste kozijnen, de beglazing, het rendement van het ventilatiesysteem en de oriëntatie en compactheid zijn bepalend. Bij de EPC wordt de uitkomst vooral bepaald door de gekozen installatie en de hoeveelheid PV-panelen. Hogere isolatiewaarden zijn in een EPC-berekening nauwelijks van invloed.
Aangezien de PHPP veel uitgebreider is wat betreft het invoeren van gegevens maar vooral ook het feit dat deze al 25 jaar wereldwijd toegepast wordt, ligt het voor de hand om te concluderen dat de EPC-berekening niet erg nauwkeurig is en het is daarom te betreuren dat juist hierop labels en EI-indexen, vaak gepaard gaand met subsidies, bepaald worden.
Gelukkig heeft de overheid inmiddels ingezien dat deze situatie niet langer wenselijk is en al geruime tijd wordt gewerkt aan een opvolger van de EPC-berekening, de zogenaamde BENG-berekening. Deze Bijna Energie Neutrale Gebouwen berekening is opgesplitst in een 3-tal onderdelen waarbij BENG-1 als uitkomst kWh /m²/jaar heeft. Hiermee is hebben we een veel beter inzicht in de energetische kwaliteit van een gebouw en hebben we ook een beter vergelijk met de uitkomsten van de PHPP.
Grote vraag is natuurlijk of straks de uitkomsten van beide programma’s bij dezelfde invoerde woningen ook hetzelfde zullen zijn. Als de uitkomsten van de BENG straks net als de EPC ook sterk afwijken van de PHPP is het maar de vraag of we hier iets mee opgeschoten zijn. De Nieuwe BENG-1 norm voor vrijstaande woning is gesteld op maximaal 65 kWh/m²/jaar. Het betreft in dit geval de m²’s van het gebruiksoppervlak. De PHPP gaat uit van VVO oftewel het verwarmd vloeroppervlak, in de regel is dit vaak minder als het gebruiksoppervlak. BENG-1 gerekend met VVO komt dan ongeveer neer op 70 kWh/m²/jaar.
Een passiefhuis heeft als eis een maximale energievraag voor verwarmen van 15kWh/m²/jaar en legt de lat dus veel hoger als de BENG, een factor van bijna 5 verschil! Deze 15 kWh/m²/jaar is geen toevallig getal, onderzoek heeft aangetoond dat streven naar 15 kWh/m²/jaar een optimale balans geeft tussen energiebesparing en investering in energiezuinige maatregelen. Voor bestaande woningen, waarbij een optimale verbetering niet altijd mogelijk stelt passiefbouwen een maximale energievraag van 25 kWh/m²/jaar, nog altijd zo’n 3x zuiniger als de eis voor nieuwbouw bij BENG!
Hoe verwarmen?
De grootste uitdaging die ons te wachten staat ten aanzien van de energietransitie is het verduurzamen van de bestaande woningen en gebouwen. Nederland telt bijna 8 miljoen woningen waarvan ruim 7 miljoen gebouwd zijn voor 2010. Als we ervan uit gaan dat de woningen vanaf 2010 al redelijk energiezuinig zijn, hebben we dus nog ruim 7 miljoen woningen die verduurzaamd dienen te worden.
Op basis van PHPP-berekeningen kunnen we vaststellen dat de gemiddelde energetische kwaliteit van een bestaande woning, voor 2010 gebouwd, op 120 kWh/m²/jaar uitkomt. Een vrijstaande woning met een verwarmd vloeroppervlak van 150 m² gebruikt dan 18.000 kWh/jaar, omgerekend 1.843 m³ aardgas per jaar. (rekenfactor gas>kWh = 9,769, bron:energieconsultant.nl).
De overheid stimuleert bewoners om bestaande woningen gasloos te maken met als argument het behalen van het klimaatdoelstellingen. Als vervanging van de gasgestookte Cv-ketel zijn er diverse mogelijkheden. Op steeds meer plaatsen wordt gebruik gemaakt van een centraal warmtenet, ook wel stads- of blokverwarming genoemd, waarbij een lokale centrale de warmte levert voor één of meerdere woonwijken. Deze centrales gebruiken restwarmte, biomassa of warmtepompen om de benodigde energie op te wekken. Nadeel van een dergelijk warmtenet is dat dit alleen toepasbaar is voor meerdere woningen tegelijk en dat de beheerder van het warmtenet een monopolie positie heeft.
Bij afzonderlijke woningen wordt veelal gekozen voor een elektrische oplossing waarbij onderscheid gemaakt dient te worden tussen elektrisch zonder een rendement en elektrisch met rendement Onder elektrisch zonder rendement rekenen we elektrisch verwarmen met weerstandsverwarming, zoals een gloeispiraal of een elektrische kachel maar ook verwarmen met infrarood. De hoeveelheid benodigde energie voor verwarmen wordt één op één via het net geleverd. Elektrisch met rendement houdt in dat er een warmtepomp toegepast wordt waarbij er meer energie geleverd wordt door de warmtepomp dan dat er door het net geleverd wordt.
Een warmtepomp is in principe een geweldige uitvinding, door gebruik te maken van compressie van condensgassen wordt warmte geproduceerd waarmee water verwarmd kan worden. De benodigde energie voor werking van de warmtepomp, afgezet tegen de geleverde energie,wordt uitgedrukt in een “Coëfficiënt of Performance” of COP waarde. Als een warmtepomp 1 kWh aan elektriciteit verbruikt, dan levert deze bij een COP van 3,0 dus 3 kWh. Hoe hoger de COP-waarde, hoe beter het rendement. We kennen in grote lijnen 2 types warmtepompen, de warmtepomp met een bodemwisselaar, ook wel aardwarmtepomp genoemd, en een luchtwarmtepomp waarmee energie onttrokken wordt aan de omgevingslucht. Een aardwarmtepomp heeft een hoger jaarlijks rendement omdat de temperatuur in de bodem over een jaar gezien constanter is, de benodigde bron kost echter als snel € 10.000,- extra en daarom wordt vaker gekozen voor een luchtwarmtepomp, ook al omdat voor een warmtepomp met een bodembron een installateur gecertificeerd dient te zijn.
Fabrikanten van luchtwarmtepompen schermen met COP-waarden van 5 of 6 maar in de praktijk worden deze waarden vaak bij lange na niet behaald. Omdat een luchtwarmtepomp de energie onttrekt uit de buitenlucht is het rendement sterk afhankelijk van de buitentemperatuur. Hoe warmer de buitentemperatuur, des te meer condensatie. De door fabrikanten genoemde COP-waarden kunnen op een zomerse dag wellicht behaald worden maar in de winter zeer zeker niet. Het is daarom beter te kijken naar het gemiddeld jaarlijks rendement de “Seasonal Performance Factor” SPF. Het rendement van warmtepompen is ook sterk afhankelijk van de hoeveelheid energie die de pomp moet leveren. Als de warmtepomp water van 30 graden moet produceren om in een goed geïsoleerde woning de vloerverwarming op peil te houden, dan kan de pomp “rustig” zijn werk doen met een goed rendement. Als echter water van 40 graden nodig is om de vloer op temperatuur te houden in een slecht geïsoleerde woning dan zal de warmtepomp “hard aan het werk” moeten waardoor het rendement lager wordt. Voor tapwaterbereiding is een periodieke verhoging van de watertemperatuur nodig in verband met legionellabeveiliging. Het water moet verwarmd worden tot 60 graden en ook hiervoor moet een warmtepomp veel energie leveren, waardoor het rendement zakt.
bestaand
Onderstaande tabel is een vergelijking tussen gas, elektrisch zonder rendement en elektrisch met een rendement (warmtepomp). Deze vergelijking is toegepast op een bestaande woning die verder niet bouwkundige aangepast wordt en een energetische kwaliteit heeft van 150 kWh/m²/jaar. Daarna wordt dezelfde vergelijking gemaakt maar dan is de bestaande woning wel bouwkundig aangepast en de energetische kwaliteit verbeterd tot 25 kWh/m²/jaar.
CO2 uitstoot
De energie die wij in woningen gebruiken is afkomstig van een energiecentrale. Deze energiecentrale haalt deze energie uit grondstoffen en bij het omzetten van deze grondstoffen gaat energie verloren, wat zich laat vertalen in een PE factor (Primairy Energy) factor. De actuele factor voor elektriciteit 2,1 en voor aardgas 1,07
(bron: Energieplan.wordpress.com)
Voor het leveren van 1 m³ gas (equivalent aan 9,769 kWh) gebruikt een energiecentrale 9,769 x 1,07 = 10,452 kWh. Voor het leveren van dezelfde energie maar dan als elektriciteit is dit 9,679 x 2,1 = 20,326 kWh. Qua energieopwekking is gas dus nog steeds 2 keer efficiënter. Dit betekent dat bij dezelfde energiebehoefte maar dan volledig elektrisch opgewekt, dat energiecentrales 2 keer zoveel energie moeten leveren!
Natuurlijk zou dit opgelost kunnen worden door het grootschalig inzetten van duurzame energie opwekkers als wind, zon en water maar in Nederland wordt nu nog slechts 12% van alle geleverde energie duurzaam opgewekt. Nederland loopt daarmee achter op andere landen.
(bron: energievergelijken.nl)
De CO2 emissie van aardgas is 1,8 kg/m³ terwijl de emissie van elektriciteit 0,45 kg/kWh bedraagt.Tegenover 1,0 m³ aardgas met 1,8 kg CO2 staat dus 9,769x0,45 = 4,40 kg CO2 voor elektriciteit. Aardgas stoot dus 2,45 keer minder CO2 uit!
(note: Emissiefactor elektriciteit is afhankelijk van mix grijze en groene stroom)
Nieuwbouw
Nieuwe woning
Dezelfde vergelijking tussen gas, elektrisch zonder rendement en elektrisch met een rendement (warmtepomp) kunnen we ook maken voor een nieuw te bouwen woning. Let wel, een gasaansluiting is vanaf 2018 niet meer toegestaan!
Deze vergelijking is toegepast op een nieuwewoning gebouwd volgens de in 2021 van kracht zijnde BENG normen en heeft een energetische kwaliteit van 70 kWh/m²/jaar.
Als we deze nieuwe woning uitvoeren als een passiefhuis heeft deze een energetische kwaliteit van 15kWh/m²/jaar.
PV panelen
Met PV-panelen heb je de mogelijkheid om zelf rechtstreeks van de zon elektriciteit op te wekken waarmee je bespaart op de energie die je van het net moet halen. Voor woningen komen er steeds esthetisch betere oplossingen en het alternatief windenergie is voor woningen nu nog niet toepasbaar.Het grote nadeel van PV-panelen is dat vooral in de zomerperiode energie opwekt wordt terwijl we voor verwarmen van de woning deze energie juist in de winterperiode nodig hebben.Dit betekent dat er alsnog in de winterperiode een groter beroep gedaan zal worden op de energiecentrales. Met lokale opslag van energie in batterijen zoals de Tesla-Powerwall kan de overdag opgewekte energie ’s nachts gebruikt worden, maar hiermee kan helaas niet het verschil in energievraag tussen zomer en winter overbrugd worden.
Voor bewoners zijn PV-panelen financieel gezien nog steeds interessant omdat het in de zomer opgewekte overschot in mindering gebracht kan worden op de jaarlijkse energierekening, het zgn. salderen. Het is echter zeker dat deze salderingsregeling gaat veranderen waarbij terug geleverde energie minder zal opleveren en de bewoner dus minder voordeel zal hebben.
PV-panelen zorgen er niet voor dat je minder energie nodig hebt om je huis te verwarmen maar zijn, zolang er gesaldeerd kan worden, vooral een compensatie op je energierekening!
Conclusie
De beslissing om woningen zonder gasaansluiting te bouwen lijkt overhaast genomen te zijn, met betrekking tot de klimaatdoelstellingen is het goed dat we af willen van fossiele brandstoffen, en zeker met de problematiek van Groningen in ons achterhoofd. In realiteit zal dit echter betekenen dat energiecentrales extra energie moeten produceren waarmee de CO2-uitstoot alleen maar toe zal nemen.
PV-panelen zijn prima om zelf zoveel mogelijk energie op te wekken, ze verlagen echter niet de warmtevraag van het gebouw maar compenseren vooral de jaarlijkse energierekening, totdat de salderingsregeling aangepakt wordt. Willen we gasloos bouwen dan alleen in daarvoor geschikte woningen met een laagtemperatuursysteem en een zeer goede bouwkundige energetische schil.
De beste manier om energie te besparen, het terugdringen van de energievraag, wordt bereikt door veel beter te isoleren dan we gewend zijn. De in 2021 van kracht zijnde BENG-eisen zullen wat dit betreft een forse verbetering opleveren maar brengen vanwege de nog steeds benodigde installaties behoorlijke extra kosten met zich mee.Daarbij is het de vraag in hoeverre de BENG-rekenmethode nog beïnvloed gaat worden door belanghebbende organisaties en of de uitkomsten realistisch en betrouwbaar zijn.
Een goed alternatief is al lang voorhanden, bij passiefbouwen hoeft er nauwelijks nog verwarmd te worden; hier kan een eenvoudige installatie volstaan. De totale bouwkosten voor energiezuinig bouwen zijn daardoor wat hoger maar dit verdiend zichzelf door lagere energiekosten snel terug.
Tot slot
Zeker bij nieuwbouw dient ook goed gekeken te worden naar toe te passen materialen en bouwmethodiek.
10% van alle CO2 uitstoot behorende bij een gebouw wordt uitgestoten in de bouwfase en vooral de laatste tijd is er meer aandacht naar hergebruik van materialen, toepassen van natuurlijke bouwproducten en circulair gebruik. Beton bijvoorbeeld is verantwoordelijk voor 40% van alle CO2 uitstoot in de bouwfase en er lijkt een beweging op gang te komen waarbij beton vervangen gaat worden door hout als bouwmateriaal. Natuurlijke isolatiematerialen als schapenwol, stro, cellulose en houtvezel winnen meer en meer aan populariteit en leveren ook nog eens een prettiger binnenklimaat op.
Omdat echter nog steeds het merendeel van de CO2 uitstoot geproduceerd wordt in de gebruiksperiode van een gebouw is hier de grootste winst te behalen.
