OPLEIDING
Install Magazine 967 – februari 2020
Elektrische verwarming voor kleine woningen
Volta neemt deel aan proefproject in Huldenberg
Het doel van het project is zowel om de uitstoot tijdens het gebruik te reduceren als het energieverbruik bij het bouwproces.
Housing 4.0 Energy omvat pilootprojecten in vier landen, onder meer in Nederland. (Bron: Housing 4.0 Energy)
Bij elk pilootproject worden er aantal bemeterde woningen gebouwd, die effectief in gebruik worden genomen. (Bron: Housing 4.0 Energy)
Een groot deel van het woningbestand in Europa is onaangepast aan het huidige gebruik: vele huizen zijn te groot en weinig energie-efficiënt. Door over te schakelen op kleinere en meer performante woningen kan men heel wat CO2-uitstoot besparen. Het Europese project Housing 4.0 Energy is opgezet om dergelijke woningtypes te ontwikkelen. Er lopen pilootprojecten in vier landen: Nederland (Almere), Duitsland (Schwäbisch Gmund), Ierland (Carlow, Kilkenny en Wexford) en België (Huldenberg). We gaan even dieper in op de Belgische bijdrage aan het verhaal.
Metingen in de praktijk
De pilootprojecten omvatten telkens een proefopstelling. Er worden een aantal bemeterde testwoningen gebouwd die effectief in gebruik worden genomen. De metingen moeten dan gegevens opleveren over hoe de verschillende concepten in de praktijk presteren. Elke site heeft een andere insteek: in Almere worden kleine passiefhuizen gebouwd, in Schwäbisch Gmund gaat het om studentenwoningen en in Huldenberg en Ierland, tenslotte, zijn het kleine sociale woningen, als opwaardering van een camping met permanente bewoning.
Zuinig, repliceerbaar en betaalbaar
Bij het ontwerp van de woningen zijn er twee prioriteiten. Een eerste ligt voor de hand: de CO2-uitstoot verminderen. Het doel is om die te reduceren met 60% tegenover een conventionele woning. Daarbij wordt niet alleen gekeken naar de uitstoot door het energieverbruik in gebruik, maar ook naar de geïncorporeerde CO2. Dat laatste slaat op het energieverbruik dat nodig was om de bouwmaterialen te produceren en om alles naar de werf te transporteren.
Een tweede prioriteit is repliceerbaarheid. Er is namelijk een grote nood aan dergelijke woningen en dan is seriematige productie aangewezen. Het is de bedoeling om te komen tot een reeks modulaire elementen, waar de bewoner uit kan kiezen. Hiervoor wordt een open source platform ontwikkeld, dat na het project voor iedereen toegankelijk zal zijn. Op basis van die keuzes wordt dan een 3D ontwerp gemaakt. Dat wordt in het atelier uitgevoerd en als prefab-element naar de werf gebracht.
De schaalvoordelen van prefab zijn van belang voor het achterliggende idee, namelijk de betaalbaarheid. De doelgroep van het project bestaat uit een- of tweepersoonsgezinnen met een eerder beperkt inkomen, zoals gepensioneerden of studenten. Het algemeen prijskaartje moet dus kloppen. Daarom kiest men ook voor compacte woningen: de behoefte aan woonruimte is sowieso beperkt en door kleiner te bouwen kan men het prijskaartje drukken.
Energiezuinige oplossing voor campingbewoners
De Belgische partner in het project is Volta, het kenniscentrum rond elektrotechniek. De proefopstelling maakt deel uit van de opwaardering van een camping met permanente bewoning in Huldenberg in Vlaams-Brabant. Het gaat om in totaal 6 woningen, kleine vrijstaande units met een oppervlakte van 50 m2 voor de kleine versie, en 70 m2 voor de grote. Hoewel er op energetisch vlak winst te halen is door de units te combineren tot meergezinswoningen, koos Volta voor vrijstaande bebouwing. Dat heeft alles te maken met de bestaande woonvorm, namelijk een camping met vrijstaande stacaravans, elk op een eigen perceeltje.
Volta zal drie energieconcepten onderzoeken, die telkens in twee identieke exemplaren gebouwd zullen worden. Op die manier beschikt men over meer meetgegevens. Tevens wegen eventuele verschillen in het verbruik door het leefpatroon van de bewoners zo minder zwaar door. Elk concept heeft een andere verwarmingsmethode: er worden telkens twee woningen gebouwd met een lucht-water warmtepomp, twee met directe infrarood stralingspanelen en twee met accumulatiekachels.
De eerste variant is zo’n beetje de standaardoplossing. Lucht-water warmtepompen behoren tot de stand van de techniek in energiezuinige woningen. Met dit project kan men dan onderzoeken hoe ze presteren in zeer kleine woningen. Voor de overige twee concepten koos Volta specifiek voor minder gangbare technieken, net om te zien of en in hoeverre ze zinnig zijn voor deze toepassing. Tevens heeft men dan een idee hoe het energieverbruik zich situeert ten opzichte van een bekende techniek.
Hoewel het rendement van een warmtepomp in principe hoger ligt dan die van directe elektrische verwarming, heeft deze laatste toch voordelen die vooral tot uiting komen in erg kleine woningen. Zo is de installatie eenvoudiger; er is namelijk geen buitenunit of hydraulische verdeelinstallatie nodig. Stralingspanelen of kachels nemen dan ook minder plaats in, wat in deze context een niet te onderschatten voordeel is. Bovendien zijn stralingspanelen een erg gemakkelijk te bedienen systeem dat soepel kan inspelen op wisselende behoeftes. Voor accumulatiekachels pleit dan weer dat ze passen in het concept van sturing van de warmtevraag om pieken in de productie van groene stroom op te vangen.
De achterliggende gedachte is dat de energietransitie een grotere elektrificatie van de verwarming zal inhouden. Volta wil daarom gegevens verzamelen over de prestaties van de verschillende afgiftesystemen, om na te gaan of de voordelen van een direct systeem opwegen tegen een eventueel groter verbruik in vergelijking met een traditionele watervoerende cv-installatie.
Bij de energieconcepten werd geen rekening gehouden met koeling, ook niet bij de warmtepompen. Uit computersimulaties bij het ontwerp bleek immers dat het aantal uren met oververwarming erg beperkt bleef, en dat dit gemakkelijk kon opgevangen worden door natuurlijke ventilatie via de ramen.
Starten volgende zomer
Naar verwachting zullen de modules in de loop van de zomer geplaatst worden, zodat men dan aan de meetcampagne kan beginnen vanaf het volgende stookseizoen. De gegevens worden verzameld door TU Delft, die ook de data van de proefprojecten in Duitsland en Nederland registreert. Alle metingen gebeuren in hetzelfde formaat, zodat de resultaten van de verschillende sites goed te vergelijken zijn. Bovendien krijgen de bewoners uitleg over de werking van de installatie. Dat is nodig om te vermijden dat de meetgegevens onbruikbaar zouden zijn door onjuist of ondoelmatig gebruik van de bewoners. Tijdens de meetcampagne zal TU Delft ook nauw contact houden met de bewoners om hun ervaringen te verzamelen. Dat is vooral relevant voor de evaluatie van het comfort, een aspect dat moeilijk in cijfers te vatten is.
Dat alles moet meer duidelijkheid brengen over welk systeem waarvoor het best geschikt is. De onderzoekers van Volta verwachten niet dat een bepaalde methode als de absoluut beste uit de bus zal komen. Het is eerder de bedoeling om de voor- en nadelen en de milieu-impact van de verschillende technieken in kaart te brengen. Die resultaten zullen dan in het kader van het Europese project doorheen heel Europa verspreid worden. Dat kan dan als basis dienen om onderbouwde ontwerpkeuzes te maken bij de bouw van energiezuinige woningen.
Door Alex Baumans
