‘Vrijplaats mag geen museum worden’ (Dutch only)

Proefdorp voor duurzame techniek

Auteur: Ad Tissink. Origineel verschenen op www.cobouw.nl/duurzaamheid
Auto’s die energie leveren met hun brandstofcellen, huishoudrobots die zichzelf opladen als de stroomprijs laag is, rioolwaterzuiveringen die grondstoffen leveren. Veel puzzelstukjes voor een duurzame leefomgeving zijn er al. In Green Village ontwikkelen ze die verder en maken er de complete puzzel.

Tot nu toe was het vooral een woning. De verduurzaamde doorzonwoning Prêt-à-Loger staat al sinds september vorig jaar op het braakliggende terrein dat overbleef nadat de Bouwkundefaculteit afbrandde. Vorige week kwam daar een waterstofauto bij. Die moet nu nog geregeld naar Rhoon rijden om de tank te vullen met waterstof. Maar hoogleraar Future Energy Systems Ad van Wijk verwacht dat hij eind dit jaar al kan inpluggen op het huis en zo stroom kan leveren of juist opnemen van de zonnecellen op het dak.
Als het aan het brein achter Green Village ligt, is de volgende stap de aanleg van een infrastructuur met water, waterstof, warmte, data- en stroomkabels. Niet voor wissel- maar voor gelijkstroom. In een goed toegankelijk kabelkanaal dat deels transparant in
constructief glas wordt uitgevoerd. Want Green Village wil de werking van de duurzame technologie nadrukkelijk aan iedereen tonen. In het hoekje van de campus wordt een voorschot genomen op de toekomst.

Snel

Als de infrastructuur er ligt, verwacht Van Wijk dat het snel kan gaan. Dan kunnen bedrijven en instituten een paviljoen neerzetten waar ze onderzoeken starten naar led-verlichting, 3D-printen met biobased materialen, het produceren van waterstof rechtstreeks uit zonlicht, of de productie van drinkwater door omgekeerde osmose.
Van Wijk: “Veel van die puzzelstukjes zijn er natuurlijk al. Maar we brengen ze hier verder en knopen ze aan elkaar. We bieden de systeemcontext waarin bedrijven echt kunnen zien waar ze in de praktijk tegenaan lopen. Zo leerde de bouw van een infratunnel voor
warmteleidingen aan de Zuidas dat die een mooie leefplek vormt voor ratten. Ogenschijnlijk een onbenullig probleem, maar ze helpen een project om zeep als je er geen passende oplossing voor hebt.

Gevechten

Van Wijk levert zelf nog gevechten met de hagelnieuwe waterstofauto. Hij start niet, het alarm gaat plotseling af, de raampjes willen niet open. Het ligt meer aan hem dan aan de auto waarschijnlijk, maar ook dat zijn serieuze hobbels.

green-village-vrijplaats-mag-geen-museum-wordenHij staat er een beetje verloren bij nog, Prêt-à-Loger. De energieneutrale doorzonwoning die vorig jaar een wedstrijd won voor duurzame bouw in Parijs is nu de kwartiermaker van Green Village, een proeftuin voor duurzame technologie. Niet alleen voor duurzame woningbouw, ook voor duurzame waterbehandeling, duurzame energievoorziening, duurzame mobiliteit, duurzaam alles…

Het project is de wederopstanding van Ad van Wijk, die tot 2009 aan het roer stond van Econcern. Dat bedrijf bouwde windmolenparken, biomassacentrales en ontplooide andere activiteiten op het gebied van duurzame energie. Aan het begin van de financiële crisis ging het 1400 man tellende concern failliet.

De onophoudelijke stroom duurzame ideeën bij de voormalige ceo kwam daarmee niet ten einde. Sinds vier jaar is Van Wijk hoogleraar Future Energy Systems aan de TU Delft. Op die plek bedacht hij Green Village, een plan waaraan experts van alle faculteiten meedoen. Van Technische Natuurkunde tot Bouwkunde, van chemie tot elektrotechniek. Het bedrijfsleven wordt van harte uitgenodigd mee te doen. Niet alleen om te sponsoren, maar vooral om hun nieuwe technologieën, producten en systemen te testen en verder te ontwikkelen. Uit de kruisbestuiving van bedrijven, studenten en onderzoekers van verschillende disciplines moeten mooie dingen ontstaan.

“In Green Village kan ik verder gaan dan in mijn vorige werk”, vertelt Van Wijk. “Een offshore windpark bouwen als Prinses Amalia was natuurlijk een enorm avontuur, maar een commercieel bedrijf als Econcern was genoodzaakt zich aan te passen aan de bestaande  infrastructuur. Het is veel efficiënter om de stroom van windmolens onderweg naar een gebruiker niet een paar keer om te zetten tussen DC en AC, maar we moesten wel. In Green Village gaan we een complete gelijkstroominfrastructuur bieden. Als je decentraal energie opwekt is dat veel efficiënter. Je hebt niet al die omzettingsverliezen en gebruikt minder materialen als koper. De benodigde elektronica is nog eenvoudiger ook, dus het is ook nog eens veel robuuster.”

Geen lantaarnpalen

The Green Village krijgt geen lantaarnpalen, omdat die net als de meeste lampen veel licht verstrooien en zo energie verspillen. In de proefwijk van de TU Delft wordt led-verlichting  ondergebracht in stoepranden, straatmeubilair en op andere plekken waar dat handig blijkt. Onderzoek moet uitwijzen hoe mensen de openbare ruimte ‘s avonds beleven en wat het effect is op de sociale veiligheid.

Green Village loopt daarbij wel tegen juridische belemmeringen aan. Een DC-netwerk exploiteren mag wettelijk niet eens. De Elektriciteitswet en normen als NEN 1010 maken het onmogelijk. Van Wijk rekent erop dat er een ontheffing komt en dat de overheid Green Village als kans aangrijpt om structurele oplossingen te bedenken voor deze en andere belemmeringen.

Led-lampjes

Ook led is een van de grote technologische doorbraken waarvan de voordelen in Green Village pas echt tot hun recht zullen komen. Van Wijk wijst naar de lamp boven de tafel in het Prêt-à-Loger-huis, waar het interview plaats vindt. Er zit een peertje in waarin onzichtbaar led-lampjes zijn verwerkt. “Dat verbruikt vier keer minder stroom dan een traditionele gloeilamp. Maar als je goed nadenkt, is het gek dat je het licht boven genereert, terwijl je het beneden op het tafelblad nodig hebt. Door led-strips in het tafelblad te integreren, of in de fruitschaal of in de rugleuning van je stoel of waar dan ook, verstrooi je minder licht en ben je efficiënter. Zo kun je vermoedelijk nogmaals met een factor 2 minder energie toe. Samen is dat acht keer. Wanneer je met gelijkstroom werkt en niet al die omzettings- en transportverliezen hebt, kun je dat opvoeren tot een factor 10.” Overigens loopt hij ook daarbij tegen wettelijke beperkingen aan. In dit geval vooral van de Arbowet. Die schrijft niet alleen verlichtingsniveaus voor op werkplekken, maar ook in de zone er direct omheen. Het contrast mag niet te groot zijn. Van Wijk verwacht dat Green Village wel een ontheffing zal krijgen, maar daarvoor zullen wel overheden moeten worden bewerkt. Daar ligt een schone taak voor de kersvers aangestelde zakelijk directeur Jaron Weishut.

De derde pijler onder het Green Village-project omschrijft Van Wijk als the car as powerplant. Twee weken terug nam hij de sleutels in ontvangst van een Hyundai ix35, de eerste waterstofauto van Nederland. Het is voor hemzelf en zijn team duidelijk ook nog even wennen, want het interview vindt wat later plaats omdat de accu leeg was. Hij wist niet zeker of je net als bij een benzine-auto de klemmen van een accukabel van de ene auto op de andere kan overzetten. Dat bleek wel het geval en toen de brandstofcel was geactiveerd, arriveerden Van Wijk en Weishut iets verlaat bij Prêt-à-Loger. “Het zijn van die kleine dingen die je moet ondervinden door het te doen”, verontschuldigt hij zich.

In een e-book dat vorig jaar verscheen zet Van Wijk zijn visie uiteen over de rol van die auto. Door de efficiëntie waarmee de brandstofcel waterstof omzet in elektriciteit is het volgens hem een veel efficiëntere en meer flexibele energiebron dan een conventionele elektriciteitscentrale. Het vermogen van de cel van één auto is bovendien genoeg om honderd huishoudens van stroom te voorzien. Een parkeergarage met 500 auto’s volstaat dus voor de stroomvoorziening van alle woningen in een stad als Delft. “Nu lukt dat niet met één parkeergarage, mensen willen ook rijden in hun auto’s. Maar met enkele garages kom je waarschijnlijk een heel eind. Daar moeten technische systemen voor worden ontwikkeld maar ook nieuwe businessmodellen. Je zult mensen immers moeten betalen voor de inzet van hun auto als energieleverancier.”

De artist’s impression van Green Village laat centraal in het plan een parkeergarage zien. Maar dat wordt zeker niet die parkeergarage met vijfhonderd plekken, verzekert Van Wijk. Eerder een onderzoekslaboratorium met een paar laadstations. “En het zal, zoals alles moet wijken zodra de techniek is uitontwikkeld of niet blijkt te werken”, waarschuwt hij. “Als iets mainstream is geworden en niet meer mee-innoveert, is er geen plek meer voor in Green Village.” Dat huis van de toekomst van Chriet Titulaer had wat hem betreft na twee jaar al wat treurigs en leek wel een museum voor verouderde technologie. Dat willen we koste wat kost voorkomen door duidelijke afspraken te maken met de partners en die vast te leggen in een circulariteitsovereenkomst.

“Dat geldt dus ook voor Prêt-à-Loger”, zegt hij terwijl hij zijn blik laat glijden door de experimentele woning. “Als er voortdurend innovaties komen en er bijvoorbeeld usb-stopcontacten worden aangebracht, die behalve data ook stroom afgeven, dan mag het nog een tijdje blijven staan. Misschien kunnen ze ook eens experimenteren met een flinterdunne vloerverwarmingsfolie die een Turkse fabrikant pas onder mijn aandacht bracht. Blijven ze de nieuwste technieken en producten testen, dan houden we ze graag binnenboord. Blijven ze de verduurzaamde doorzonwoning die ze nu zijn, dan moeten ze over een paar jaar onherroepelijk het veld ruimen.”

Origineel verschenen op www.cobouw.nl/duurzaamheid

Kantoor van de toekomst: Vastgoed als energie­fabriek

Onderstaand artikel is verschenen in de Vastgoed bijlage van het Financieel Dagblad, op maandag 08 oktober 2012. Het is ook online te lezen.

Kantoren vreten onnodig veel energie. We moeten besparen op licht en warmte om ons vastgoed te verduurzamen, stelt energie-ondernemer en hoogleraar Ad van Wijk.

Sinds anderhalf jaar werk ik op de TU Delft. Een universiteitscampus waar veel grote gebouwen van net na de oorlog staan. Een periode waarin nog niet zo werd nagedacht over het energiegebruik, maar het comfort is er prima.
Wanneer ik mijn kamer binnenloop is het al lekker warm. Het licht moet ik zelf aandoen, maar er zit geen lichtschakelaar bij mij op de kamer. Nee, ik moet op de gang het licht voor alle kamers op die gang aandoen. Bovendien is het een verlichtingssysteem dat in een bak zit, naar het plafond schijnt en via de weerkaatsing aan het plafond de verlichting in mijn kamer verzorgt. Energiezuinig?

In het gebouw waar ik werk is het gebruik per werkplek ongeveer 2600 kWh voor verwarming en 2100 kWh voor elektriciteit. Vergelijk dat eens met ons energiegebruik thuis. In Nederland wonen we gemiddeld met 2,2 personen in een huis. Per persoon gebruiken we thuis 6.200 kWh voor verwarming en 1.600 kWh voor elektriciteit. Dus ik gebruik op mijn werk ongeveer zo’n 60% van de energie die een gemiddeld persoon thuis gebruikt. Als ik het zou vergelijken met mijn privésituatie, waar ik met vijf personen in een huis woon, dan gebruik ik op mijn werk meer energie dan thuis. Daar zit je dan, als professor ‘future energy systems’.

Helaas is het zo dat mijn werksituatie niet veel verschilt van die van veel andere kantoorwerkers. We hebben onze kantoren en woningen in het verleden eigenlijk lek gebouwd. Vanuit kosten èn milieu zijn we tegenwoordig dan ook sterk bezig met het terugdringen van het energiegebruik van onze woningen en kantoren. Het is een belangrijk thema in het ‘verduurzamen’ van ons vastgoed.

Maar waar we eigenlijk over praten is het terugdringen van het energiegebruik voor verwarming. We gaan onze gebouwen beter isoleren, nemen HR++ glas, doen aan goede ventilatie en warmteterugwinning uit de ventilatielucht. Daarnaast kijken we of we met een WKO (warmte-koude opslagsysteem) of restwarmte onze ruimten met lage temperatuur kunnen verwarmen. Dit leidt ertoe dat het energiegebruik voor verwarming ook inderdaad afneemt. In nieuwe gebouwen of drastisch gerenoveerde gebouwen is het energiegebruik voor verwarming goed terug te brengen tot minder dan 1000 kWh per jaar per werkplek.

Natuurlijk letten we ook wel een beetje op het elektriciteitsgebruik. Waar we wel naar kijken is het elektriciteitsgebruik voor verlichting en koeling, maar de rest van het elektriciteitsgebruik beschouwen we als een soort natuurgegeven, want het is niet gebouwgebonden. Het elektriciteitsgebruik in gebouwen is dan ook een post die alleen maar stijgt.

Ruwweg een derde van ons elektriciteitsgebruik is daarbij voor verlichting, een derde voor ICT en een derde voor de rest: koeling, pompen, koffiedrinken, eten. Laten we dit elektriciteitsgebruik nu eens goed bekijken.

Het verlichtingssysteem moeten we echt anders aanpakken. We moeten over naar led-verlichting, maar niet alleen door lampen te vervangen door led-lampen. Uiteraard erg besparend, maar we kunnen veel meer besparen als we de afstand kunnen verkleinen tussen waar we licht produceren en waar we licht consumeren (onze ogen). We produceren nu veel licht aan het plafond, maar leds kunnen we integreren in onze bureaus, stoelen, kasten, computers, printers, etcetera. Of in strippen op de vloer, de muur of vensterbank plakken. Dan produceren we licht veel dichter bij onze ogen en besparen nog meer energie. We kunnen leds ook draadloos schakelen. Het betekent dat het verlichtingssysteem geen vast onderdeel meer van een gebouw hoeft te zijn.

Op deze wijze kun je factoren besparen op het energiegebruik voor verlichting. En een led kan vele andere functies vervullen: hij kan bij brand de uitgang wijzen, signaleren, het is eigenlijk ook een computerscherm of tv. Een elektronicafabrikant brengt nu al de ‘smart window’ op de markt. Een raam geïntegreerd met led, dat kan tegelijkertijd blindering zijn, zonwering, verlichting en computer/tv screen. Geen verlichting, geen zonwering, geen gordijnen, geen beamer en geen tv-scherm meer nodig, het zit allemaal in je raam!

Dan het elektriciteitsverbruik van ICT: computers, servers, printers, etcetera. Een post die alleen maar toeneemt. Nu gaan we met zijn allen in de cloud werken, waarmee we het energiegebruik voor een deel naar buiten het gebouw verplaatsen. Toch hoort dit soort energiegebruik wel degelijk tot het energiegebruik van de werkplek.

En dan is er nog iets bijzonders aan de hand met ons elektriciteitsnet. Het is een wisselspanningsnet, AC, maar alle apparaten werken op gelijkspanning, DC, en met duurzame energie produceren we op gelijkspanning. Door ons elektriciteitsnet DC te maken kunnen we eenvoudig 10 à 30% besparen.

Besparing
Veel van het elektriciteitsgebruik kan door energie-efficiënt inkoopbeleid en vooral ook door intelligente monitoring en control van elk individueel verbruik worden voorkomen. Vooral dit laatste is iets wat betekent dat sensoren ingebouwd moeten worden in bijvoorbeeld stopcontacten en apparaten waarmee verbruik wordt geregistreerd en je kunt uit- en aanschakelen. Mijn schatting is dat dit tot een besparing van 50% op het elektriciteitsgebruik kan leiden.

Bij het verduurzamen van vastgoed hoort in mijn ogen dan ook niet alleen het gebouwgebonden verbruik, maar ook het verbruik tijdens exploitatie. Dit zou een plek moeten krijgen in de labels of certificaten.

Naast verwarming en elektriciteit is er echter nog een belangrijke post die we in het verduurzamen van vastgoed mee moeten nemen en veelal wordt vergeten. Dat is het energiegebruik voor woon-werkverkeer. Het energiegebruik voor woon-werkverkeer is belangrijk, zo niet de belangrijkste post. In Nederland rijden we gemiddeld 22 kilometer naar ons werk, dus ook weer 22 kilometer terug naar huis. En 60% komt met de auto naar het werk. Dus gemiddeld brengt elke werkplek ook 4000 kilometer per jaar aan auto woon-werk verkeer met zich mee. Als we veronderstellen dat we 1 op 10 rijden, betekent dit een energieverbruik voor woon-werkverkeer met de auto van 4000 kWh per jaar. Dit is ongeveer hetzelfde als het energieverbruik voor verwarming en elektriciteit samen.

Maar ja, niet gebouwgebonden, dus daar bemoeien we ons niet mee, behalve dan de bushalte voor de deur. Toch kunnen we hier heel veel, vooral omdat de toekomst aan elektrisch rijden is. Nu al is een kwart van alle fietsen en scooter verkopen elektrisch. Maar ook de auto wordt elektrisch en dat past prima bij duurzaam vastgoed. Zet namelijk op elke parkeerplek ook een laadpaal voor een elektrische auto. Elektrisch rijden is goed voor het lokale milieu, geen fijnstof, geluid, NOx en geeft minder CO2 uitstoot.

Stimuleer nu je werknemers om een elektrische auto voor woon-werk verkeer aan te schaffen en laat je werknemers gewoon gratis elektriciteit laden. Dat kost je bijna niks. Voor 4000 km per jaar heb je zo’n 700 kWh elektriciteit nodig. Als bedrijf met een gebruik van zo’n 50.000 kWh per jaar, betaal je per kWh ongeveer 18 cent per kWh (minder dan thuis waar je ongeveer 25 cent per kWh betaalt). Dus je geeft ongeveer € 125 per jaar extra uit per werknemer. Maar anders had je je werknemer een vergoeding van 19 cent per kilometer gegeven, dus in totaal € 760 per jaar.

Energie produceren
Is dit het dan? Verwarming, elektriciteit en woon-werk verkeer. Nee het gaat verder, we gaan ook energie produceren op en met ons vastgoed. We denken daarbij aan zonnecellen en zonneboilers op het dak, mogelijk een wkk-installatie (warmtekrachtkoppeling) die op bio-olie, of biogas draait, uit ons afval. Maar er is in de toekomst meer. Onze auto wordt een elektriciteitscentrale en kan stroom gaan leveren aan het net!

We denken dat elektrisch rijden betekent rijden op een elektromotor met een batterij waar we elektriciteit in opslaan om op te kunnen rijden. Maar zo’n elektrische auto heeft twee grote nadelen. De actieradius is beperkt en de oplaadtijd te lang. Daarom zien we nu dus ook al de hybride auto, met een brandstofmotor die eigenlijk elektriciteit produceert. Zo’n automotor heeft echter maar een rendement van hooguit 20%.

Maar in de toekomst krijgen we de brandstofcel als automotor, die produceert elektriciteit met 60% rendement. Een veel beter rendement dan het gemiddelde van ons elektriciteitsproductiepark. Dus dan gaan we onze auto gebruiken voor de productie van elektriciteit en verandert de parkeerplaats bij ons vastgoed in een elektriciteitscentrale. Deze toekomst zijn we aan het ontwikkelen op de TU Delft in de green campus: zie www.the-green-campus.com.

En zo verandert ons vastgoed van energieconsument in een heuse energiefabriek. ■

  • De TU Delft ontwikkelt the green campus, een energiebewust universiteitscomplex.
  • Ik gebruik op mijn werk meer energie dan thuis. Daar zit je dan, als professor ‘future energy systems’
  • We kunnen veel besparen als we de afstand verkleinen tussen waar we licht produceren en waar we licht consumeren De auto op de parkeerplaats bij het werk wordt een elektriciteitscentrale en kan stroom gaan leveren aan het net

Ad van Wijk is buitengewoon deeltijdhoogleraar future energy systems aan de TU Delft. In deze positie richt hij zich op energiesystemen van de toekomst. Van Wijk heeft een achtergrond in wetenschappelijk onderzoek en onderwijs op het gebied van energie en innovatie. In 1984 richtte hij het bedrijf Ecofys op, later onderdeel van Econcern, dat inmiddels failliet is. Tot 2009 was Van Wijk bestuursvoorzitter van Econcern.