Energiepositieve wijken en gebouwen

Energiepositieve wijken of ‘Positive Energy Districts’ (PED’s) winnen aan belang en worden meer en meer uitgewerkt binnen Europa gezien zij een belangrijk antwoord kunnen bieden op de steeds dwingendere klimaatproblematiek. In haar SET-plan voorzag de Europese Unie Actie 3.2, waarbinnen 100 PED’s moeten ontwikkeld worden tegen 2025. Momenteel zijn er al 2 wijken operationeel en 27 in verschillende fasen van planning/uitvoering, met daarnaast nog een 30-tal projecten met gelijkaardige maar iets minder ambitieuze doelstellingen. Een rapport met alle lopende projecten kan u hier downloaden. Er is in ieder geval nog veel werk aan de winkel!

Het uitwerken van een PED is geen zuiver technisch-economische oefening, maar vergt het samenbrengen van een brede waaier aan (f)actoren. De beschikbaarheid van (innovatieve) technologieën en het lokale potentieel zijn uiteraard noodzakelijke maar geen voldoende voorwaarden voor een succesvolle uitrol. Ook het draagvlak, de juridische beperkingen en de toekomstvisie van alle betrokken partijen spelen een belangrijke rol. 

What’s in a name? 

Binnen de context van zulke ambitieuze projecten merken we regelmatig dat er heel wat termen door elkaar gebruikt worden, die niet voor iedereen dezelfde betekenis hebben: klimaatneutraal, energieneutraal, energiepositief … Heel belangrijk in de toepassing van al deze definities is het duidelijk aflijnen van de grenzen van het systeem: 

  • Qua tijd: bekijken we een netto-verbruik op jaarbasis, maandbasis, kwartuurbasis, instantaan … 

  • Qua ruimte: kijken we louter binnen de grenzen van het systeem, of is het importeren van groene energie toegestaan? (biomassa, groene stroom …). 

Urban Europe definieert PED’s als volgt: 

“Positive Energy Districts are energy-efficient and energy-flexible urban areas which produce net zero greenhouse gas emissions and actively manage an annual local or regional surplus production of renewable energy. They require integration of different systems and infrastructures and interaction between buildings, the users and the regional energy, mobility and ICT systems, while optimizing the liveability of the urban environment in line with social, economic and environmental sustainability.”

We zien dat hierin nog niet alle knopen worden doorgehakt: net zero GHG emissions worden niet gespecifieerd in een bepaald tijdsframe – doorgaans wordt dit dan op jaarbasis bekeken – en ook de surplus production of renewable energy wordt lokaal of regionaal bekeken. 

Bij aanvang van een project is het dan ook heel belangrijk dat het voor alle actoren duidelijk is welke definities precies gehanteerd worden om te vermijden dat de ene spreekt over een netonafhankelijke uitbating terwijl de andere denkt aan neutraliteit op jaarbasis. Uiteraard heeft deze analyse ook een belangrijke impact op de haalbaarheid: neutraliteit op jaarbasis is heel wat gemakkelijker te realiseren dan een continue afstemming van lokale groene productie en afname. 


Hoe pak je het aan? 

JPI Urban Europe ziet een PED als een samenspel van drie factoren: 

  • Energie-efficiëntie

  • Energieproductie

  • Energieflexibiliteit



Bron: (JPI Urban Europe, 2020)

In een nieuwbouwproject is het gemakkelijker om aan elk van deze factoren een positieve invulling te geven dan in een renovatieproject. 

Energie-efficiëntie

De bouwsector is op vandaag al sterk doordrongen van energie-efficiëntie. Dit hebben we in belangrijke mate te danken aan de EPB-regelgeving. Vanaf 2021 dienen nieuwe projecten te voldoen aan de BEN-vereisten (‘bijna energieneutraal’), en in 2022 verstrengt de S-peil-eis van 31 naar 28. Deze eisen zorgen ervoor dat de gebouwschil vaak al erg goed geïsoleerd is, en het strengere S-peil zal waarschijnlijk het risico op oververhitting verder verlagen. 

Voor de warmteopwekking kunnen op vandaag nog minder duurzame keuzes gemaakt worden. Een condenserende gasketel is op vandaag nog perfect mogelijk, al zien we wel minder en minder dat voor klassieke radiatoren gekozen wordt. Het afgiftesysteem op lage temperatuur is in onze ogen belangrijker dan de warmte-opwekker, gezien die in een latere fase eenvoudiger vervangen kan worden door een duurzaam alternatief. Voor een energiepositieve wijk is het uiteraard wel aangewezen om onmiddellijk op warmtepompen terug te vallen. De beslissing dat nieuwe projectontwikkelingen geen aansluiting meer krijgen op aardgas zal andere projecten overigens ook in deze richting duwen.  

Een heel belangrijk aandachtspunt is ventilatie. Meer en meer zien we dat ventilatie een belangrijk aandeel in het totaal energieverbruik van een gebouw inneemt: enerzijds het rechtstreeks elektriciteitsverbruik van de ventilatoren, anderzijds de klimatisatie van koude of warme buitenlucht. Door COVID-19 wordt daarenboven sterker ingezet op grotere ventilatievouden, waardoor deze verbruiken verder toenemen. Daarom is een efficiëntie installatie met een doordachte sturing van belang voor  het terugdringen van het globale energieverbruik. 

Energieproductie

Naast de warmte-opwekking die grotendeels groen kan zijn op basis van warmtepompen, dient ook het overig energieverbruik afgedekt te worden. Op vandaag wordt hiervoor voornamelijk gebruik gemaakt van zonnepanelen. Hoewel zonnepanelen het afgelopen decennium een enorme prijsdaling hebben doorgemaakt en daardoor economisch interessant kunnen zijn, hebben zij als nadeel dat hun productie vaak niet overeenstemt met de piekafname van een gemiddeld verbruik. Daarom wordt voor positieve energie-wijken of -districten best gekeken naar aanvullende alternatieven, in combinatie met energie-opslag. De energieneutraliteit louter op jaarbasis verzekeren zal, hoewel dit op vandaag uiteraard een ambitieus en nobel streven is, op termijn immers niet voldoende blijken voor een volledig duurzaam systeem waarin vraag en aanbod in evenwicht zijn. 

Energieflexibiliteit

Om dit evenwicht te bewaren zullen we, naast het beter afstemmen van de energieproductietechnieken op de verwachte vraag, ook moeten inzetten op een grotere energieflexibiliteit. Dit kan door het gebruik van opslagtechnologieën, waarin batterijen de laatste jaren ook een sterke vooruitgang gemaakt hebben op technologisch en economisch vlak. Maar ook de sturing en het verschuiven van vraag zal hierin wellicht een belangrijke rol spelen. Elektrisch transport kan hieraan sterk bijdragen. De grootste uitdaging zal liggen in het overbruggen van meerdere dagen met een beperkt aanbod aan duurzame energie, of zelfs van seizoenseffecten. Het inzetten van innovatieve technologieën én het sensibiliseren van gebruikers. 

Dynamische gebouwsimulatie

Door middel van een dynamische gebouwsimulatie kan de energievraag en eventuele gebouwgebonden productie gesimuleerd worden voor een welbepaald gebruikspatroon. Door het variëren van paramaters kan een sensitiviteitsanalyse uitgevoerd worden. Hiermee kunnen eventuele uitdagingen op voorhand vastgesteld worden, en kunnen oplossingen hiervoor gesimuleerd worden. De resultaten blijven sterk afhankelijk van de correctheid van de inputparamaters (waaronder heel wat onbekenden zitten), en moet dus met de nodige zorg geïnterpreteerd worden, maar als onderdeel van een volledige toolkit voor de ontwikkeling van energiepositieve districten is de dynamische gebouwsimulatie heel erg waardevol. 

Duurzaamheid

Duurzaamheid gaat (heel wat) verder dan energie alleen. Het is daarom van groot belang dat bij een dergelijk project ook aandacht besteed wordt aan de andere aspecten zoals het comfort en welbehagen van de gebruikers, het gebruik van circulaire en duurzame materialen, rekening houden met toekomstige functionaliteit en/of hergebruik van materialen … Het is dan ook aangewezen bij dergelijke projecten gebruik te maken van duurzaamheidskaders zoals BREEAM of de GRO duurzaamheidsmeter, om ervoor te zorgen dat een focus op energie niet zorgt voor negatieve effecten op andere duurzaamheidspeilers!


DEEL DIT BERICHT: