Artikel in Gebouwbeheer, maart 2006, door Loet van Bergen
Laagenergie-woningen met een EPC van 0,6 komen in de nieuwbouw in Nederland nog tamelijk weinig voor, terwijl deze toch fors minder energie verbruiken voor verwarmen. Nog meer effect hebben woningen met passiefhuis-technologic met een EPC van 0,4. “In de bouw zit het merendeel van de energie in de ruimteverwarming van gebouwen”, legt Erik Franke van Franke Architekten uit "Laagenergie-woningen” (LEW) gebruiken voor het verwarmen beduidend minder energie dan conventionele nieuwbouw. Daarmee helpen deze het verbruik van fossiele brandstof en daarmee de C02-emissie blijvend terug te dringen", zegt Franke. "Woningen met de passiefhuis-technologie (PH) met een EPC van 0.4 hebben echter nog meer effect. Deze kunnen, naast verbetering van het wooncomfort, zeer belangrijke bijdrage leveren aan de oplossing van het klimaat probleem door de energievraag voor ruimteverwarming tot 1/4 - 1/5 te reduceren (van 80 kWh/m²a voor de huidige nieuwbouw naar 20 tot 15 kWh/m2a voor ruimteverwarming)."
Zonnehuis in Dalem
Een van de bekende projecten van Franke Architekten is het zonnehuis in Dalem, dat in 2000 is opgeleverd. Dit huis met een bruto inhoud van 5.50m3, is volgens het passiefhuis-principe gebouwd. Voor de verwarming van het huis wordt een gebalanceerde ventilatie en verwarmingssysteem gebruikt met een warmterugwin-unit van J.E. Stork-air (de WHR99). De verse aangezogen lucht die door een grondbuis loopt, wordt in de warmterugwin-unit op temperatuur gebracht door de afgevoerde warme lucht. Er is nog voorzien in een bijverwarmer (warmtewisselaar water/lucht) mocht de lucht te koud zijn. Normaal bedraagt de temperatuur van de lucht circa 18 C. Doordat het huis optimaal op de zonnekant is gebouwd, wordt de lucht in het huis gratis verwarmd door de zon. In de woonkamer staat een kleine gaskachel, die naar wens van de bewoners is geplaatst en puur dient voor de gezelligheid. Op de beneden verdieping ligt nog een slaapkamer met douche, een werkkamer de installatieruimte met een HR-zonnegascombi van Atag Verwarming. Deze zorgt mede voor de verwarming van de badkamer en slaapkamer beneden, waar radiatoren hangen, en voor bijwarming van de zonneboiler. Na vijf jaar bewoning blijkt uit de cijfers dat het huis 125 kWh/m2 per jaar (voor verwarming en warm water 42 kWh/m2 per jaar en elektriciteit voor huishoudelijk gebruik en hulpenergie voor ventilatie, verwarming en warmtewisselaar 82 kWh/m2 per jaar) primaire energie verbruikt, terwijl Franke Architekten in de berekening volgens de Duitse passiefhuis-methode op 112 kWh/m2 per jaar uitkwam. Dit is nog ruimschoots onder het bouwbesluit van 201 kWh/m2 per jaar voor deze woning.
Beproefd concept Volgens Franke leveren de maatregelen tot energiebesparing, door veel beter te bouwen (meer luchtdicht, beter geïsoleerd en voorzien van slimme installaties) - de huidige woningbouw is 'zo lek als een mandje' – tegelijkertijd ook een verhoging op van het wooncomfort." Bewoners van LEW- en PH-huizen ervaren, ook in het korte stookseizoen, zowel licht, lucht als warmte als belangrijke woon- en leefkwaliteiten. Omdat de woningen zich openen naar de zon worden deze doorspoeld met licht . In het huis wordt voortdurend voorgefilterde verse lucht aangevoerd. Met name in geluidsbelaste omgevingen is dit een voordeel, omdat voor het luchten geen ramen geopend hoeven te worden. Dag en nacht zomer en winter heerst in dit soort woningen een gelijkmatige temperatuur. En omdat er binnen geen relatief koude wand- of raamoppervlakken zijn die lichamelijke stralingswarmte wegnemen, wordt het al bij een relatief lage binnenluchttemperatuur thermisch behaaglijk. Dit alles wordt bereikt door aangepaste detailleringen van bouwdelen te combineren met installatietechnieken die al vele jaren bekend en beproefd zijn in met name het buitenland. Franke is ervan overtuigd dat door innovatieve inspanningen van de bouw- en installatiewereld en architecten de energie-efficiënte van de verwarming van gebouwen de komende jaren relatief eenvoudig nog met sprongen vooruit gebracht kan worden. " De kennis en kunde van de passiefhuis-technologie zoals die de afgelopen vijftien jaar opgebouwd is door universiteiten, hogescholen en onderzoeksinstituten in met name Duitsland, Zweden, Oostenrijk en Zwitserland, is inmiddels op grote schaal toegankelijk. De laatste vijf jaar zijn ruim 5000 passiefhuizen, appartementengebouwen en enkele kantoorgebouwen en scholen met passiefhuis-technologie gebouwd in deze landen." In België zijn in de afgelopen jaren 40 tot 50 passiefhuizen gerealiseerd, terwijl in Nederland sinds 1998 14 woningen met passiefhuis-technologie zijn gebouwd. lnmiddels is de vijftiende woning gebaseerd op deze technologie in Veere in aanbouw. Slim installatieconcept Passiefhuizen hebben om warmteverlies tegen te gaan, een hoge graad van isolatie. Dit in combinatie met een luchtdichte gebouwschil. "Wanneer men echter luchtdicht bouwt, moet extra aandacht besteed worden aan ventilatie, om het binnenklimaat leefbaar te houden", legt Franke uit "Dit kan in de zomer door volledig natuurlijke ventilatie via regelbare openingen, of door de aan- en/of afvoer mechanisch te laten verlopen, een en ander sterk afhankelijk van de voorkeur van de bewoner. Het doel is een aangenaam binnenklimaat te creëren, maar hiervoor zo weinig mogelijk energie aan te wenden. Doordat het energieverbruik zo laag ligt, is in een passiefwoning een conventioneel verwarmings- of koelingssysteem niet meer nodig. Een systeem met mechanische aan- en afvoer is goed inzetbaar. Dit heeft immer, naast de volledige controle over de ventilatie, het bijkomend voordeel dat er een mogelijkheid is tot warmteterugwinning." Hierbij wordt de warmte van de vervuilde binnenlucht in een lucht-lucht warmtewisselaar uitgewisseld met de buitenlucht, zonder dat beide luchtstromen fysiek in contact komen met elkaar. De verse buitenlucht wordt op deze manier opgewarmd en er komt geen koude buitenlucht meer rechtstreeks binnen. De mate van warmteterugwinning is afhankelijk van het rendement van het toestel. Wanneer bijvoorbeeld het toestel een rendement van 85% heeft wordt bij een buitentemperatuur van -10 C en een binnentemperatuur van 21 C de lucht voorverwarmd tot 15 C. Door de ventilatie af te stemmen op de specifieke behoefte kan veel energie bespaard worden.
Grondbuis Het is echter in het stookseizoen mogelijk de lucht passief (een optie in het passiefhuis) voor te verwarmen. Op een diepte van 2 m onder de grond heerst immers een gemiddelde temperatuur van 12°C. Door de lucht aan te zuigen via een grondbuis wordt die voorverwarmd in de winter. In de zomer wordt de aangevoerde verse lucht door de grondbuis afgekoeld. Voor deze zogenaamde vrije koeling wordt niet meer energie verbruikt dan deze nodig heeft voor de ventilatoren, een veel zuiniger systeem dus dan een traditionele airconditioning installatie. Het is dan echter niet de bedoeling dat de warmtewisselaar de warmte van de uitgaande lucht afgeeft aan de binnenkomende lucht. Om dit te voorkomen, kan in de zomer de aangevoerde lucht via een 100%-bypass gestuurd worden, zodat die de warmtewisselaar niet passeert. Tenslotte kan de ventilatielucht ook bijverwarmd worden. Omdat die bijverwarming relatief gering is, wordt hiervoor geen conventioneel verwarmingstoestel ingezet. Welk systeem gebruikt wordt, is de vrije keuze van de bewoner. Er zijn voorbeelden van voorverwarming met kleine warmtepompen, pelletkachels en kleine gasverhitters. Omdat deze warmtebronnen vaak nog meer energie produceren dan noodzakelijk voor de bijverwarming van de lucht, zijn er tegenwoordig compacte toestellen op de markt die ventilatie, sanitair-warmwaterbereiding en aansluitingen op een zonneboiler combineren in een enkel toestel. Een andere oplossing is een boiler die via een warmtepomp nog warmte ontrekt aan de afgekoelde lucht. Deze boiler levert zowel sanitairwarmwater als bijverwarming van de ventilatielucht De bijverwarming wordt gestuurd via een thermostaat in de leefruimten. Indien nodig wordt de boiler elektrisch bijverwarmd. De boiler kan ook een gasketel zijn, of aangesloten worden op andere warmtebronnen zoals zonnethermische of aardwarmtesystemen. De naverwarming van de ventilatielucht kan voor heel de woning hetzelfde zijn, of gedifferentieerd gebeuren, bijvoorbeeld meer verwarming in de badkamer of studeer/werkkamer. Naast te werken met bijverwarming via de ventilatielucht, kan op die plaatsen waar een hogere temperatuur gewenst is ook gewoon een radiator geplaatst worden. Dit alles op maat en wens van de bewoners.