CO2-neutraal bouwen is niet genoeg

Dat de Duitse techniek toonaangevend is wat betreft kwaliteit en duurzaamheid is een simpel gegeven; niemand die hier nog omheen kan. Jaloers makend zijn de innovaties op het gebied van duurzaam bouwen; een sector die in Nederland wanhopig naar adem snakt. Een Duits voorbeeld is het 'energieplus huis', een huis dat meer energie maakt dan het verbruikt. Tijdens een persbezoek aan de Technische Hogeschool in Konstanz lieten studenten zien hoe het moet. 'Wieso CO2-neutral? Energie plus!'

De ontwikkeling van het 'energieplus-huis' maakt deel uit van Solar Decathlon, een internationale competitie tussen universiteiten om de ontwikkeling van het meest duurzame huis ter wereld. De ontknoping van deze wedstrijd vond plaats in 2012 in Madrid waar 18 teams uit evenveel landen hun huis op een expositieterrein moesten opbouwen. Inzendingen werden door een internationale jury beoordeeld op 10 verschillende vaktechnische disciplines. De belangrijkste eis was dat het huis met zo min mogelijk grondstoffen zou worden gebouwd en volledig door zonne-energie gevoed zou moeten worden. De Duitse inzending kreeg een eerste prijs voor constructie en toepasbaarheid, maar moest genoegen nemen met een vierde plaats in het algemeen klassement. Met pijn in het hart moest het Spanje, Frankrijk en Italië voor laten gaan. Reden voor 'Schadenfreude' van Nederlandse kant vanwege de Duitse achterstand op Zuid-Europa? Nauwelijks; de Lage Landen schitterden bij deze competitie zelf door afwezigheid; een feit dat de Nederlandse vakpers verleidde tot tal van cynische schimpscheuten aan het adres van de Nederlandse politiek.

Forse steun
Behoorlijk onder de indruk was het journaille tijdens een uitvoerige, en minstens zo duidelijke presentatie door twee studenten en hun hoogleraar over Ecolar, de energie-plus woning die meer energie produceert dan verbruikt. Een belangrijke voorwaarde om dat project überhaupt tot een succes te maken werd gelijk bij aanvang genoemd: de forse steun vanuit de overheid en het bedrijfsleven. Zoals dat in Duitsland traditie is, neemt de overheid haar verantwoordelijkheid ten aanzien van innovatie en technologische vooruitgang serieus. Samen met onderwijs en bedrijfsleven wordt er flink geïnvesteerd in nieuwe ontwikkelingen. Zo participeren in Ecolar het Duitse ministerie voor Economische Zaken en Technologie, de TH van Konstanz en 78 bedrijven, waaronder de Lapp Group. De bijdrage van de bedrijven bestond onder meer uit gratis levering van letterlijk al het benodigde materiaal, inclusief gereedschappen en machines. Omgerekend in euro's is bij de bouw en inrichting van deze woning zes ton geïnvesteerd. Niet weinig, maar aangezien het om een uniek prototype gaat zeker niet te veel.

Alle disciplines
Gedurende 2,5 jaar werkten meer dan 40 studenten en docenten aan de ontwikkeling van het huis dat volledig vanuit het niets is ontwikkeld. Alle disciplines die nodig zijn voor een dergelijke ontwikkeling zijn daarbij ingeschakeld, variërend van logistiek, architectuur, bouwkunde tot en met technische automatisering en energietechniek. De ingenieurs in de dop werden zelfs aan het werk gezet met zaagmachines en mobiele hijskranen zodat werkelijk alle aspecten van de bouw aan bod kwamen. Het resultaat van hun inspanning was een modulair opgebouwde woning, die in twee weken tijd afgebroken en elders opnieuw neergezet kon worden. Deze modulariteit was een absolute eis omdat de woning eerst in Konstanz werd opgebouwd en daarna in gedemonteerde vorm met diepladers naar Madrid gebracht en daar weer opgebouwd moest worden. De woning heeft een oppervlak van 70 vierkante meter en kan gemakkelijk worden uitgebreid. Creatief is zonder meer het kastensysteem: tafels, bedden en stoelen kunnen worden opgeklapt en opgeborgen in wandkasten. De complete keukenapparatuur inclusief oven, wasautomaat en droger is zelfs ingebouwd in een verplaatsbare kastenwand. Deze is door middel rollagers naar voren te halen waardoor er een toegang ontstaat tot de technische ruimte waarin schakelkasten, besturing, warmtepompen en andere systemen zijn gemonteerd. De bekabeling van alle apparatuur in en buiten het huis, inclusief de verlichting en wandcontactdozen is uitgevoerd met halogeenvrije Ölflex Classic 120 H kabel uitgevoerd, een vlamvertragende kabel die het brandrisico tot een minimum beperkt.

Zonnepanelen
De noodzakelijke energie in Ecolar wordt geleverd door 24 zonnepanelen op het dak plus zes panelen die tegen de gevels van het huis zijn gemonteerd. Ook de grote glazen puien zijn voorzien van 60% lichtdoorlatende zonnepanelen. Het effect daarvan is dat er voldoende zonlicht in huis is, terwijl er tegelijk stroom wordt gemaakt. Op het dak en in de gevels zijn verder collectoren geplaatst waarin overdag koud water door de zon opgewarmd wordt dat 's nachts kan dienen voor verwarming. De gevels zijn gevuld met een mengsel van leem en hennep dat zorgt voor een goede isolatie en vochtbalans. De panelen zijn onderling aan elkaar gekoppeld door Ölflex Solar XLR kabels. Voor de aansluiting van de zonnepanelen op het elektrische systeem aan de kant van de wisselstroom zijn Ölflex Classic 130 H kabels toegepast.

Automatisering
Voor de automatisering van het complete meet- en regelsysteem heeft het Ecolar-team gekozen voor KNX-producten. KNX is een open standaard waarmee componenten voor EIB, de Europese Installatie Bus, BatiBus en EHC compatibel zijn. Als buskabel is in dit geval gebruik gemaakt van Unitronic Bus EIB H-kabel. Deze kabel vormt de bus waarop decentrale besturingen van verlichting, vloerverwarming, klimaat en zonwering zijn aangesloten. Maar ook data vanuit de temperatuurvoelers in het warm-koudwatersysteem worden daarmee verplaatst. Dit systeem zorgt voor de vloerverwarming en koeling. De pompen zijn aangesloten op halogeenvrije NHXMH-kabels die in de wanden zijn gemonteerd. Voor de communicatie van de sensordata worden speciale goed geïsoleerde Unitronic LiYCY TP datakabels gebruikt.

Energieplus-woningen De Duitse architect Disch was in de jaren '90 de eerste die kwam met Heliotrop, een complete wijk in Freiburg met energieplus-woningen. Inmiddels is het een begrip dat steeds vaker wordt genoemd. Thomas Stark, hoogleraar Energie-efficiënt Bouwen aan de Hochschule Konstanz, doet actief onderzoek naar de mogelijkheden: “Gebouwen zijn goed voor 40% van de CO2-uitstoot. Daarom is dit ook voor architecten enorm belangrijk. Een energieplus-woning of gebouw past in de nieuwe netgedachte: gebouwen moeten een actieve rol spelen in het energienet en dus energie leveren in plaats van alleen maar verbruiken. Denk maar aan woonwijken die in de zomer meer stroom maken dan ze zelf nodig hebben en dat overschot leveren aan bedrijven in de buurt. Een energieplus-woning produceert over een heel jaar gerekend meer energie dan het verbruikt. Dat is onze definitie. Maar zoiets heeft alleen zin als de energie regeneratief is. Dus kom je dan heel snel uit bij zonne-energie of wijkverwarming door middel van herwinbare grondstoffen en zonne-energie. Bovendien moet dan ook de te veel geproduceerde energie hetzij in de vorm van warmte worden opgeslagen of op wijkniveau worden doorgegeven. Het hele traditionele concept van stoken met olie of gas en een grote centrale ergens ver weg komt daarmee op de helling te staan. Maar de volgende vraag is natuurlijk wel 'hoe definieer je wijk'? Zijn dat tien straten, een deel van een stad of een hele regio? Rek je de grens op, dan worden gebouwen met slechte isolatie en oliestook verwarmd door duurzame gebouwen. Dat kan natuurlijk niet de bedoeling zijn. Daarom moet je ook eisen dat energie alleen regeneratief wordt opgewekt. De Energiewende die we nu in Duitsland meemaken zorgt voor heel andere steden met minder tankstations, meer groen, meer zonnepanelen, windmolens, een ander uiterlijk van gebouwen, daken en muren. Wij architecten moeten daar creatief mee omgaan. Zeker als je bedenkt dat er in Duitsland de komende 20 jaar voor 1,2 miljard vierkante meter aan zonnepanelen bij komt.”