Uw woning als energieleverancier

ECN en TNO werken al enige tijd samen aan het halveren van de CO2-uitstoot van de gebouwde omgeving. In 2050 moet de gebouwde omgeving energieneutraal zijn. Concrete stappen in deze richting worden gezet in het WAELS project. ECN is penvoerder van dit innovatieve project, waarin TNO en de Technische Universiteit Eindhoven de partners zijn.

?WAELS staat voor Woningen Als Energie Leverend Systeem.? Aan het woord is Wim van Helden, projectleider bij ECN. ?De maatregelen voor verbetering van de energieprestatie van gebouwen zijn moeilijker uitvoerbaar voor de bestaande bouw dan voor nieuwbouw. Daarom is het onvermijdelijk dat, om tot een energieneutrale gebouwde omgeving te komen, toekomstige nieuwbouwwoningen netto energie gaan leveren aan omringende bebouwing.? Energieneutrale nieuwbouw is in beginsel met bestaande componenten al mogelijk, maar voor nieuwbouw die energie l?vert, moeten nog enkele structurele knelpunten worden weggenomen.

Het onderzoeksproject WAELS wordt uitgevoerd binnen het EOS-meerjarenprogramma met als doel te bewijzen dat een energieleverende woning tot de mogelijkheden van de toekomst behoort. Dit gebeurt in het project door onderzoek op drie verschillende deelgebieden:

Ontwikkeling bouwsystematiek

Effici?nte omzetting van zonlicht

Compacte warmteopslag

Deeldoelstellingen
Van Helden: ?Het deelgebied ?Ontwikkeling van de bouwsystematiek? wordt getrokken door TNO. De ontwikkeling van een innovatieve bouwsystematiek gaat uit van de wensen van gebruikers en de prestaties van het gebouw. Kernbegrippen in deze systematiek zijn ge?ntegreerd ontwerp, verregaande industrialisatie en kwaliteitsborging. Een verregaande integratie binnen de bouwkolom
- van architect tot woningbouwco?peraties, projectontwikkelaars, aannemers en onderaannemers - is dan essentieel. Door beter overleg over de inzet van systeemonderdelen, kan al veel gewonnen worden.?

Het WAELS project onderzocht welke randvoorwaarden gelden voor een succesvolle grootschalige introductie van energieleverende woningen. De randvoorwaarden hebben betrekking zowel op het hele proces, op de rol van de verschillende actoren en op de toe te passen technieken.

ECN is verantwoordelijk voor de technologieontwikkeling voor het effici?nter omzetten van zonlicht naar elektriciteit of warmte. Van Helden: ?Dit gebeurt in twee parallelle trajecten.?

Voor de middellange termijn wordt een proof-of-principle van een hoogeffici?nte module die zowel warmte als elektriciteit uit zonlicht opwekt volgens een integrale aanpak ontworpen. ?Een van onze stagiairs, Jochem Nijs beschrijft een en ander al in zijn scriptie waarvoor hij eerder dit jaar de KIVI NIRIA scriptieprijs 2007 ontving. Deze zogenoemde PVT-modules zijn op dit moment al in gebruik in Engeland maar worden hier verder geoptimaliseerd. Men kijkt op dit moment dan ook naar mogelijke industri?le samenwerkingspartners om deze modules op de markt te introduceren?.

Voor de lange termijn start de ontwikkeling van de Zonnecollector 2030. Door toepassing van nieuwe materialen en productietechnologie?n beschikt deze over een fundamenteel betere prijsprestatie verhouding die een grootschalige toepassing mogelijk maakt. ?Binnen de Europese Unie slaan diverse partijen de handen ineen om volledig nieuwe materialen te ontwikkelen en nieuwe concepten te verwezenlijken. Men kan dan denken aan intelligente materialen zoals ?kunststof met geheugen? en variabele reflectie materialen.? Het laatst genoemde onderzoek vindt plaats aan de Vrije Universiteit Amsterdam. ECN heeft voor dit onderzoek gekeken naar de systeeminpassing en de eisen vanuit de markt.

Het principe van de warmtebatterij. In de zomer wordt bijvoorbeeld zonnewarmte gebruikt om een stof te splitsen in twee componenten. Deze worden apart opgeslagen tot de winter. Als er in de winter warmte nodig is, worden de twee stoffen weer in de warmtebatterij samengebracht. Ze reageren dan weer met elkaar en vormen de oorspronkelijke stof. Hierbij komt warmte vrij, die gebruikt kan worden.

Warmtebatterij
Opslag van warmte is een heel andere discipline. Van Helden: ?Alledrie de projectpartners zijn bezig met de ontwikkeling van compacte opslag voor duurzaam opgewekte warmte. Ook dit gebeurt in twee parallelle trajecten: Voor de middellange termijn wordt een proof-of-technology van compacte warmteopslag met gesuspendeerde hydraten uitgewerkt. Voor de lange termijn worden opslagprincipes die gebruik maken van nieuwe compacte warmteopslagmaterialen uitgewerkt, waarmee in een systeem de warmte voor een woning een seizoen lang kan worden opgeslagen. ?Je kunt dan spreken van ?warmtebatterijen?, een warmte-omzetter waarmee op compacte wijze warmte wordt opgeslagen, net zoals elektriciteit in een gewone batterij?, zegt Van Helden. Van een van de compacte warmteopslag materialen hebben we aangetoond dat er in principe tienmaal zoveel warmte kan worden opgeslagen als in water. ?Om te begrijpen hoe deze warmte het best in en uit het materiaal kan worden gebracht, hebben we gekeken naar de industrie. Enkele processen die hier op zeer grote schaal worden toegepast, zijn uitgezocht om verder te ontwikkelen.? Van Helden verwacht aan het einde van 2009 een prototype ?warmtebatterij? voor onderzoek te tonen.

Informatie:
Het meerjarenprogramma is verbonden met het EOS-LT programma Systeembenadering in de Gebouwde Omgeving van Senternovem en het Platform energietransitie in de Gebouwde Omgeving (PeGO). Projectinformatie over ?Woningen Als Energie Leverend Systeem? (WAELS) kunt u vinden op de projectwebsite www.waels.nl.

Contact:
Wim van Helden
Effici?ntie & Infrastructuur
Tel.: 0224 - 564483
vanhelden@ecn.nl