Toekomstbestendige woningvoorraad met PCM

Op 18 april waren de Renda leden te gast bij partner OC Autarkis. We kregen een kijkje in het concept 'Woning R', waarbij innovatieve oplossingen voor de verduurzaming van de woningvoorraad samengebracht zijn. De dag begon met een presentatie van Joost de Bruijn, die verder in ging op het thema duurzaamheid. Een kort verslag en terugblik van Renda. 

Volgens De Bruijn, herontwikkelaar bij Boost Herontwikkeling levert het woord duurzaamheid meer dan 14 miljoen hits op Google op, aldus De Bruijn. Tijd dus om terug te gaan naar de essentie. “Te beginnen bij de trias energetica: het gebruik van materialen en energie zo veel mogelijk beperken, wat je gebruikt zo efficiënt mogelijk inzetten én tenslotte die energie ook duurzaam opwekken.”

Maar hoe kom je nu aan duurzame energie? De Bruijn begint met een lesje biologie. “Natuurlijke elementen als zon, lucht, water en aarde werden voor de industriële revolutie gebruikt om energie op te wekken. Vanaf ca 1850 was er echter ineens op elk moment veel meer energie nodig, waardoor er overgestapt werd naar fossiele brandstoffen zoals turf, kolen, olie en gas. Met de ingang van de energietransitie, vanaf grofweg 2000, willen we juist weer van de fossiele brandstoffen af en wordt er steeds meer teruggegrepen op natuurlijke energiebronnen. Denk aan zonnepanelen, windmolens en waterturbines die energie omzetten in elektriciteit en via een zonneboiler of warmtepomp voor warmte.”

CO2

“Nu is de volgende vraag: waarom moeten we eigenlijk van die fossiele brandstoffen af?”, stelt De Bruijn. “Bij de verbranding van deze fossiele brandstoffen komt CO2 vrij. CO2 is in principe niet schadelijk. Sterker nog, zonder CO2 zou het nu -18°C zijn. Het probleem ontstaat doordat de zon die op de aarde schijnt deels weerkaatst wordt. De CO2 die in de lucht zit houdt de warmte die van de zon komt vast en geeft het weer terug. Met toenemende CO2 loopt de temperatuur heel langzaam op en worden de weersomstandigheden extremer. Met als uiteindelijk gevolg dat plant- en diersoorten kunnen uitsterven en het lastiger wordt om de wereldbevolking te voeden.”

Op dit moment is De Bruijn bezig met de herbestemming van de Dongecentrale, de voormalige kolencentrale die hij hoopt te transformeren tot een duurzame energiecentrale. “Hierbij zijn we gaan experimenteren met het vergisten van natte biomassa, dat voor 70% uit water bestaat. Uit de experimenten bleek dat er nog een vierde fase van water bestaat, naast vloeibaar, vast en gas. Door water op te warmen tot 375 graden en 221 bar komt het in een moleculefase en zoeken losse elementen elkaar op, waardoor er zuiver aardgas, waterstof, CO2 en warmwater vrijkomt. Hiermee kan niet alleen de Dongecentrale, maar ook haar omgeving via het warmtenet voorzien worden van duurzame energie.”

De zon als energiebron

Ook Walter van Kampen, Technisch Commercieel Adviseur bij OC Autarkis, vertelt over natuurlijke energiebronnen. Zo weet hij te melden dat de zon 4x10²° (J/uur) = 110000x10¹² TW-energie levert. Tegelijkertijd verbruikt de gehele mensheid 5x10²° (J/jaar) = 17 TW-energie. Kortom: de zon levert in 1 uur wat wij als mensheid in 1 jaar aan energie nodig hebben. De uitdaging zit dus in het opslaan van energie van de zon, bijvoorbeeld in elektrische accu’s, of beter nog, thermische accu’s.

Bij OC Autarkis worden faseovergangsmaterialen (PCM, oftewel Phase Change Materials) ontwikkeld die zich gedragen als een thermische accu. Van Kampen haalt een PCM-paneel tevoorschijn. Het ziet eruit als een groot koelelement. “Dit paneel wordt door een menging van zouten ‘geprogrammeerd’ op een gewenste temperatuur, bijvoorbeeld 23°C. Wanneer het warmer wordt dan de gewenste temperatuur smelt het materiaal in het paneel. Tegelijkertijd wordt de warmte uit de omgeving geabsorbeerd, waardoor het koeler wordt. Het paneel houdt de warmte vervolgens vast en geeft deze weer terug aan de omgeving zodra de temperatuur lager is dan de geprogrammeerde temperatuur. Hierbij stolt het materiaal in het paneel en warmt de omgeving weer op. Zo zorg je ervoor dat je ruimte (bijvoorbeeld kantoor of woning) op een constante temperatuur gehouden wordt.”

Demohuisjes

Hoe de panelen toegepast worden in sociale huurwoningen kunnen we even later bekijken in twee demohuisjes, die onder leiding van Rob Kuijstermans (Business Unit Manager Wonen OC Autarkis) werden gebouwd. “Het leek me heel gaaf om samen met andere Renda-partners een totaaloplossing te ontwikkelen. Met het ‘Woning R’, concept kan de woningvoorraad eenvoudig verduurzaamd worden.” De PCM-panelen zelf zijn helaas niet zichtbaar in de demohuisjes. Om toch een indruk te geven is er een foto geplaatst op de vloer. “Je legt de panelen boven op de leidingen van de vloerverwarming. Die leidingen laat je overdag vol lopen met water, dat opgewarmd wordt door de warmtepomp of zonnepanelen. De warmte die vervolgens vastgehouden wordt door de panelen komt ’s nachts weer vrij. Zo zijn er veel minder pieken en dalen qua energie”, vertelt Kuijstermans. “Hoeveel kost het eigenlijk?”, vraagt een deelnemer. “1500 voor het materiaal en inclusief installatiekosten en andere benodigde materialen ben je ongeveer 4000 euro kwijt voor een gemiddelde sociale huurwoning.”

Naast een bezoek aan de demohuisjes krijgen de deelnemers in toerbeurten een rondleiding door de fabriek van Orange Climate. Tevens worden er korte speeddatesessies georganiseerd met alle betrokkenen van het ‘Woning R’ concept. Hieronder volgt een korte opsomming van de oplossingen die deze partijen hebben verwerkt in de demohuisjes.

Samenwerking partners Woning R

• Renson

In de huisjes is het ventilatiesysteem ‘Endura Delta’ geplaatst. Dit systeem zorgt per woning voor een optimale luchtkwaliteit, door de ventilatie automatisch aan te passen op basis van vocht-, CO2- en geurtjes. Het ventilatiesysteem creëert 2 luchtstromen: toevoer van verse lucht en afvoer van vervuilde lucht. Via een warmtewisselaar wordt de warmte van de afgevoerde lucht tot 89% overgedragen op de toegevoerde buitenlucht. Ook de zonwering is geleverd via Renson. Door het toepassen van buitenzonwering wordt zonnewarmte tegengehouden nog voor deze het glas kan bereiken.

• STO Isoned

Sto verzorgt de gevelisolatie van de demohuisjes. De isolatie wordt afgewerkt met minerale steenstrips. Deze bestaan voor het grootste gedeelte uit dezelfde componenten als conventionele gevelstenen, maar zijn een stuk duurzamer. De productie hiervan kost namelijk drie keer minder energie dan een conventionele opbouw en veroorzaakt vijf keer minder CO2-emissie. Orly & Endevoets verzorgde het aanbrengen van het gevelisolatiesysteem met steenstrips.

• Kawneer

In de huisjes zijn ook de RT72 HI+ aluminium kozijnen van Kawneer verwerkt. Deze kozijnen bieden een isolatiewaarde van 0.87 W/m²K en zijn volledig recyclebaar, waarmee ze een positieve bijdrage leveren aan de circulariteitsdoelstellingen. Ook zijn ze onderhoudsarm en hebben ze een lange levensduur, wat leidt tot een gunstige Total Cost of Ownership.

• Pilkington Glas

Pilkington glas past K Glass™ N toe in de twee demohuisjes. Dit glas heeft aan de binnenzijde een ‘harde’ coating die ervoor zorgt dat de warmte wel door het glas naar binnen komt, maar het warmteverlies van binnen naar buiten toe beperkt door de binnenwarmte terug te reflecteren. Toegepast in dubbele beglazing kan de isolatiewaarde verbeterd worden tot maximaal 0.8 W/m²K.

• OC Autarkis

OC Autarkis heeft één van de huisjes voorzien van een PCM klimaatvloer (Phase Change Materials, oftewel faseovergangsmaterialen). Door het toepassen van PCM op de vloerverwarming wordt er overdag extra warmte gebufferd. Het resultaat is een verhoogd comfort voor de bewoner, een constantere temperatuur in de woning en technische installaties kunnen verkleind worden (zoals de warmtepomp).

Op het moment van het evenement waren de Demo huisjes nog niet volledig aangesloten. Sinds begin mei is de warmtepomp volledig operationeel en worden de metingen uitgevoerd. Zodra de eerste resultaten bekend zijn, zullen deze ook gedeeld worden via Renda en de website van OC Autarkis.