De Gasloze Eengezinswoning

Door Martien Vogelezang – Om de overgang naar een CO2-arme samenleving compleet te maken zal ook het gebruik van aardgas voor woonruimte- en tapwaterverwarming worden teruggedrongen. In Denemarken is al een afbouw-programma van CV-ketels opgestart, netbeheerders vragen zich  af of het nog zin heeft het gasnetwerk met grootscheepse vervangingen in perfecte staat te houden. De bodemproblemen in Groningen, risico’s van brand en ontploffing, pleiten allemaal in de richting van een toekomst met woonwijken zonder gas. Maar, kúnnen we zonder?

Warmteopslag met water

Ja, rekenkundig krijgt een redelijk geïsoleerde eengezinswoning zoveel zonne-energie op haar dak dat zij ruim kan voorzien in haar standaard warmtevraag van 9.000 kWh/jr. Een zongericht dakoppervlak van 16 m2 ontvangt gemiddeld ruim 16.000 kWh/jr. aan zonne-energie. Dus wat is het probleem.

Punt is dat niet alle zonstraling omgezet kan worden in voor het wonen bruikbare energie. Omzetting in elektriciteit met PV-panelen levert slechts 15% van de energie [=2400 kWh] die meteen naar het elektriciteitsnet verdwijnt, met alleen een financieel voordeel op de elektriciteitsrekening.

hoe-werkt-een-wamrtepompOmzetting in warmte met collector-systemen komt al snel op 45-50% [±7500 kWh/jr]. Voor de situatie dat we het hiermee moeten doen, is enerzijds extra isoleren en besparen nodig. Dit kan eenvoudig door dak- of vloerisolatie aan te pakken en warmteterugwinning op ventilatielucht toe te passen. Anderzijds moeten we de warmte-energie, die vooral in de zomer op ons dak valt, tot in het stookseizoen voor ruimteverwarming (±7000 kWh/jr) bewaren. Dit is lastig en vraagt wel behoorlijk ingrijpende voorzieningen.

Om de zonnewarmte ruim zes maanden vast te houden is een groot watervolume de eenvoudigste en meest veilige oplossing. Om warmteverlies – in dat halfjaar – te beperken moet het watervolume enerzijds heel goed van de omgeving geïsoleerd worden en anderzijds moet het temperatuurverschil met de omgeving zo klein mogelijk zijn. Hiervoor zijn verschillende technieken ontwikkeld. Ze hebben allemaal wel twee dingen gemeen: ze vragen nogal wat ruimte en ze kosten nogal wat.

Woninguitbreiding of opslagvat? 

In Nederland hebben de meeste eengezinswoningen een kruipruimte onder de begane grond vloer. Een goed geïsoleerde kunststof waterzak van 25 m3 compleet voorzien van warmteoverdracht-techniek voldoet voor de benutting van 5.000 kWh aan opgeslagen zonne-energie. Aangevuld met 2.000 kWh aan noodzakelijke elektrische energie, kan voorzien worden in de warmtevraag van ruimte- en tapwaterverwarming. De elektriciteit is nodig om middels warmtepompsystemen de minimaal gewenste temperatuur te leveren, tapwater vraagt 60°C en vloer/wandverwarming 40°C.

De temperatuur in de opslag varieert van 80 tot 0°C over het jaar. Isolatie van de begane grond vloer zal daarom extra hoogwaardig uitgevoerd moeten worden om overlast van grote temperatuurverschillen in de woonruimte (± 20°C) te voorkomen. Beste oplossing is om de gehele begane grond vloer te vervangen, zodat alle techniek eenvoudig ingebracht kan worden. Variant is om dit te combineren met een woninguitbreiding aan de achterzijde, zoals die vrijwel overal is toegestaan ter grootte van ±40 tot 80m2 op de begane grond.

werkingsprincipe-ecovat-warmte-koudeverdelingAndere oplossingen voor efficiënte warmteopslag zijn: een groot rond opslagvat -van Ekovat vanaf 1.500m3 voor circa 100 woningen en (weliswaar nog grootschaliger en meer bedacht voor kantoren) opslag in de diepere ondergrond – de WKO-installatie.

Panelen op het dak

Voor de efficiënte omzetting van zon in warmte op het dak zijn ook verschillende systemen beschikbaar. Langzaamaan beginnen deze installaties meer toegepast te worden, mede door subsidie op warmtepompen en -collectoren.

A            De ‘vacuumbuiscollector’, die met name in China ver is doorontwikkeld, levert bij sterke zoninstraling heel hoge watertemperaturen af. Ze hebben een nogal merkwaardige technisch en kwetsbaar aanzien, maar zijn zeer efficiënt. Met de kanttekening dat de hoge temperatuur (120°C) eigenlijk het grootste technische probleem vormt.

B             Het PV/T-paneel, dit is een combinatie van een PV-paneel en een zonnecollector. Hier wordt meer van lagere temperaturen gebruik gemaakt. Voordeel is dat de afvoer van zonnewarmte weer ten goede van de PV-opbrengst komt en ook de warmteverliezen beperkt blijven. Als een PV-paneel warmer wordt, levert hij beduidend minder elektriciteit op en hoge watertemperaturen tonen sneller grote energieverliezen. De geleverde elektriciteit wordt weer ingezet om het warmtepompsysteem aan te drijven.

Van belang voor de zonnewarmtebenutting is nog dat vanwege de standverliezen de zonnestraling in het stookseizoen veel beter benut wordt dan die in de zomer. De stand van de collector moet dan ook meer dan 45°, steiler dus, gekozen worden, zodat de winterzon optimaal opgevangen en omgezet wordt.

Aanpak warmtevoorziening appartementen

Al met al staan ons nog ingrijpende veranderingen te wachten rond de woningverwarming, de technieken zijn er al en zullen alleen nog maar efficiënter worden. De boven beschreven decentrale warmtevoorziening voor op het dak schieten te kort voor appartementsgebouwen. Daarvoor zullen grootschaliger voorzieningen gecombineerd of nog uitgevonden moeten worden, zoals die van Eco-Vat. De nu functionerende stadsverwarming krijgt nogal wat kritiek en staat kostentechnisch onder druk. Hoofdreden is dat het transport van warmte eigenlijk altijd onvoordelig grote verliezen geeft, dit in tegenstelling tot elektriciteit dat met ons uitgebreid en efficiënt netwerk eenvoudig op elke plaats geleverd kan worden. Een pleidooi om voor nog meer windenergie te kiezen lijkt me op deze plaats overbodig.

Wat mij betreft is de volgende stap in de energietransitie: het gasloos wonen met zonnedaken en een aanvulling van windstroom voor appartementen. Er zullen nog heel wat bestaande daken en huishoudens aangepast moeten worden. Wat uiteindelijk de beste techniek zal zijn, is aan de markt om uit te vechten. Onze overheid heeft, ook hier weer, lang op haar handen met de bekende dubbele pet op gezeten.

Beleidsvorming in de richting van afbouw van onze gasvoorziening, bevindt zich nu in de opstart fase, zie daarvoor ook http://www.hieropgewekt.nl/kennis/dossier/warmte/wijken-zonder-aardgas .

De gietijzeren tegels met de tekst ‘KOOKT OP GAS’ liggen hier en daar nog in de straat. En dan is het best lastig zo’n ommezwaai aan de burger uitleggen. Er zijn voldoende argumenten, maar wie durft het aan om rigoreus te stoppen met dat vertrouwde maar gevaarlijke aardgas uit “eigen” bodem? Ook de consumenten-prijsverhouding van aardgas/elektriciteit per kWh van één op twee werkt nog niet mee. Alle reden om tijdig het verbruik van ook aardgas te verminderen. Technisch kan het heel goed, de vraag is op welk moment en hoe precies de voorraad eengezinswoningen aangepast of verbouwd kan worden, doen we dat per woonhuis, de hele straat of met de hele wijk. Kortom er zal nog heel wat doorgesproken en uitgevonden gaan worden op dit terrein. Basis blijft – naar mijn verwachting – het elektriciteitsgebruik waar wij een steeds groter aandeel windenergie aan blijven leveren.

Martien Vogelezang, 15 maart 2016

Bronnen: Eigen berekeningen, Solar Freezer, Ecovat, Triple Solar en Hejiasun.

6 thoughts on “De Gasloze Eengezinswoning

  1. Goed en leuk stuk om te lezen.
    Doormiddel van een warmtepomp en zonne- en windenergie kunnen we goed geisoleerde woningen bouwen als gasloze eengezinswoningen. Dat kan nu al.
    Hopelijk zien steeds meer opdrachtgevers de voordelen in van een gasloze eengezinswoning.

    • Beste Ron,

      Ook minder goed te isoleren bestaande woningen, monumenten bijvoorbeeld of oudere woningen, kunnen op deze manier toch behoorlijk fossielvrij bewoond worden.
      Benutting van de ondergrond als accu door bufferzak met water, grote opslagtank of WKO-bron gecombineerd met de zonne-energie die op het dak te verzamelen is biedt verschillende keuzes om het doel te bereiken.

  2. Ik vind het zeer spijtig dat Liander bij het afsluiten van gas ruim 600 euro in rekening brengt. Zullen ze bang zijn hun monopolie te verliezen???

    Afijn, wij gaan binnenkort gasloos. Panelen op het dak en warmtepomp 😉

  3. Wij zijn al 2 jaar op zoek naar een systeem in een bestaande woning om gasloos te worden.
    Nu de kinderen de deur uit zijn en veel stroom “over” hebben van onze panelen zitten we te kijken of een electrische ketel iets is. Heeft iemand ervaring met zo’n systeem?
    Wij hebben een houtkachel op cv aangesloten, gebruiken cv ketel alleen op erg koude dagen en als de zonneboiler leeg is.

    • Beste Netty,

      Bedankt voor de reactie.
      Vervangen van de panelen+houtkachel door bovenomschreven hoogrenderende zonne-panelen+opslag zou het systeem verder CO2-vrij kunnen maken.
      Een aanvullende kleine voorziening op de hout+CV-kachel zou elektrische stralingsverwarming kunnen zijn. Maar dat vindt niet iedereen prettig. Het zijn binnenmuur- of plafond-panelen die elektrisch verwarmd worden. Advies : eerst uit proberen.
      Nadeel van houtstook is dat er nog al eens onvolledige verbranding plaatsvindt en er daardoor giftige stofdeeltjes en gassen uit de schoorsteen komen.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *