Wanneer je woonhuisinstallaties volhangt met meetapparatuur en sensoren kun je veel bruikbare informatie verzamelen om energie te besparen, de techniek te optimaliseren en verbeterplannen te maken. De kunst is het op een juiste wijze bij elkaar te brengen, zodat je er goede technische conclusies aan kunt verbinden.
Monitoring is een kreet die je tegenwoordig veel hoort bij techniek, bijvoorbeeld bij verwarmingstoestellen. Vaak betekent dit dat je op afstand data kunt uitlezen. Draaiuren, aanvoer en retourtemperatuur of elektraverbruik. Een fabrikantenapp geeft die data weer aan de installateur en eindgebruiker, net als dat een energiemaatschappij via de app inzicht geeft in gasverbruik, elektraverbruik en de opbrengst van de zonnepanelen. En mogelijk kun je dan sturen aan de parameters. Maar wat zegt dit over het geheel?
Er kan veel op het vlak van monitoring; maar het is vaak als los zand, niet universeel toepasbaar en ook niet altijd NTA8800-proof. Het wordt interessanter wanneer de monitoring plaatsvindt op één platform en dat alle data is uitgesplitst en met elkaar vergeleken kan worden in de tijd. Een scheiding tussen de joules die gebruikt worden voor verwarming en tapwater bijvoorbeeld, of een relatie tussen aanwezigheid, verwarming, binnenklimaat en luchtvochtigheid. Wat is het opwekkingsrendement, wat is het installatierendement, en hoe doet het binnenklimaat het? En welke invloed heeft bewonersgedrag op dit alles? En uiteindelijk: hoeveel kg CO2-besparing levert het op?
Dat lees je in dit artikel.
Ervaring van tienduizenden woningen
Er zijn veel variabelen, en die worden gemakshalve nog wel eens onder het tapijt geschoven. Met die gedachte gingen Michel Deelen en Erik Bek van IDEA Nederland aan de slag. Het advies en ingenieursbureau uit Gorinchem heeft de afgelopen jaren tienduizenden woningen voor met name woningcorporaties en groot vastgoed bezitters verduurzaamd. Het bedrijf weet alles van energielabeling, en heeft dus veel knowhow over dé rekenmethodieken en technische pijnpunten in verduurzaming.
Grote uitdaging in onderkant markt
Hun specialisme zit bij met name technische installaties in grondgebonden woningen en collectieve installaties in wooncomplexen. In sociale woningbouw en de onderkant van de huur-/koopmarkt zijn niet veel mogelijkheden voor complexe en dure verduurzamingstrajecten. Erik Bek: “Een segment waar een enorme uitdaging zit: je moet niet alleen als de wiedeweerga verduurzamen, het moet ook superefficiënt want de netto woonlasten (huur, energie, boodschappen) moeten laag blijven. Dan moet je dus heel effectief denken. Van het gas af moet geen primair doel zijn. Het doel is maximale CO2-besparing tegen geringe kosten met behoud van het gevraagde comfort.” En vergeet het bewonersgedrag en de sociale component: een huurder die niet stookt kun je energiezuinig noemen, maar kan ook aan lager wal geraakt zijn.
Trias energetica
Verduurzaming van dit type woningen. Het zijn niet de projecten waarin ongebreideld met peperdure geavanceerde techniek gestrooid wordt. Maar wel een grote massa waar veel CO2 en energiewinst te halen is. IDEA Nederland laat in haar werkwijze de trias energetica hoogtij vieren (energievraag beperken, optimaliseren, verduurzamen).
Optimaliseren: slimme stappen
En in met name dat optimaliseren, is volgens het duo met beperkte middelen meer te halen dan we allemaal denken. Zo trokken de mannen veel huurwoningen naar een dik energielabel A en A+ en een dito CO2 -besparing door thermische schillen, kieren en gaten aan te pakken, een cv-ketel te vervangen en de afstemming tussen opwekker en afgifte te optimaliseren. Met oog voor het binnenklimaat: vraaggestuurde ventilatie met CO2-sturing is een vaste prik. Simpel doch doeltreffend, op basis van goede nulmetingen, goede warme opnames (minimaal tien procent van een wooncomplex) en door repetitie te zoeken in gestapelde bouw. Het werden stuk voor stuk renovatieklussen waar zowel bewoners, uitvoerende partijen als de corporaties de handjes voor op elkaar kregen. Dergelijke projecten gaan monitoren is de volgende stap. Hoe kan het nóg beter? “Verder zien we steeds vaker dat renovaties in verschillende fases worden gerealiseerd. Eerst de schil bijvoorbeeld en later pas opwekker en afgifte. Of andersom. En dan wil je wel de juiste keuzes maken.”
Tekst gaat verder onder het kader
Welke energiemeters en sensoren kunnen worden toegepast?
Welke energiemeters en opnemers kunnen naast de traditionele slimme energiemeters (P1-poort) worden toegepast in de EMRA-box? Zo kunnen er losse kWh meters geplaatst worden voor de opwekking van de zonnepanelen en het verbruik van de warmtepomp. GJ-meters (Giga-joule) voor het verbruik van energie, koudwarmwaterverbruiksmeters, CO2– en temperatuurmeters, opnemers van relatieve vochtigheid en buitentemperatuur, en enkel- en duo-prob opnemers (aanleg of in dompelbuis). Bij collectieve installaties kan hier nog het gas tussenmeters van de gebouwgebonden installaties worden toegevoegd, aanvoer en retour van primaire- en secundaire circuits plus temperatuursensoren boven en onderin centrale buffervaten.
Nieuw monitoringstool
Dus komt er een zusje van IDEA Nederland: de startup Energievolutie; een bedrijf met een zelfontwikkeld monitoringstool voor individuele en collectieve installaties de EMRA-box, energiemonitoring, registratie en analyse, een concept waar drie jaar aan gewerkt is. De EMRA-box wordt in de meterkast gemonteerd, zodat hierop de kWh meters en de P1-poort bedraad kunnen worden aangesloten. De overige energie-, verbruiksmeters en klimaatopnemers worden draadloos gekoppeld met de EMRA-box die wenselijk zijn voor het type gebouw (zie kader 1). Deze meters zijn batterijgevoed en dus overal eenvoudig te monteren. De box heeft een eigen router en sim-kaart die de data via een beveiligde VPN-verbinding naar het online platform stuurt waar alles samenkomt. Hierbij worden geen persoonlijke gegevens verstuurd, maar enkel de meetdata van desbetreffende EMRA-box.
Grafieken en benchmark
Het platform biedt de gebruiker, of dat nu een installateur, corporatie of bewoner is, inzicht in de afzonderlijke en gezamenlijke data: in al dan niet gecombineerde grafieken en indien mogelijk vergeleken met vergelijkbare woningen uit een complex of straat. En dit alles geplaatst in de tijd: gemeten over een langere periode, en gerelateerd aan het tijdstip van de dag. “Deze informatie geeft op de juiste wijze oorzaak en gevolg van technische keuzes weer”, vertelt Deelen.
Stooklijn
Monitoring biedt veel kansen. Bewustzijn van verbruik, maar vooral ook besparingsmogelijkheden. Bek: “Het is een optimaliseringstool wanneer je seriematig renoveert. Het is een analyse van je installatie, waarmee je vervolgens kunt gaan sturen. Op je stooklijn, je nachtverlaging of de gelijktijdigheid in collectiviteit bijvoorbeeld.” Voor de NTA 8800 geeft het platform een vergelijk tussen de theoretische berekening en daadwerkelijke praktijk verbruiken in kWh/m²/j (EP2 score), wat weer vertaald kan worden in praktijkreductie van CO2 in kg, weergegeven in dezelfde grafieken.
Opschalen
De software kan dus ook feilloos verkeerde keuzes of technische missers blootleggen. Erik Bek: “Dat klopt, maar zo willen we het niet benaderen: dat zien we als kansen om nieuwe en bestaande installaties verder te optimaliseren. Doen wat je belooft, waarmaken wat je voorspiegelt. En met die kennis nieuwe projecten nóg beter maken.” De eerste vijftig EMRA-boxen draaien, het komende jaar moet de eerste opschaling plaats gaan vinden. De investering in meetapparatuur komt voor rekening van de woningeigenaar. De monitoringsbox komt in bruikleen, op basis van het abonnement dat wordt afgesloten voor de monitoring.
Monitoring via EMRA-box in het kort
- Eenvoudig inzicht in energieprestatie op één plaats
- EMRA-box in meterkast bij grond gebonden woningen
- EMRA-box in de techniekruimte bij collectieve installaties
- Opnemers en verbruiksmeters en voelers in de woningen en bij installaties
- Inzicht in prestaties van de installatie(onderdelen)
- Binnenklimaat volledig in kaart
- Effect van bewonersgedrag inzichtelijk
- Tool voor onderhoudsplanning vastgoed
- Sturen op CO2-reductie
- Controle op het vastgoed en vastgoedwaarde
Inregelen, systeemwaterkwaliteit, rendementen en buffer
De monitoringsdata hebben al geleid tot nieuwe inzichten en keuzes in het ontwerp- en uitvoeringsproces. Zo is de warmteverliesberekening ondanks de investering inmiddels vaste kost geworden bij renovaties van IDEA Nederland.
Alle installaties worden standaard uitgevoerd met drukcompenseerde regelafsluiters. Deze dynamische inregeling wordt altijd nagelopen als bewijslast, het gebeurt lang niet altijd goed (genoeg). Verder worden vuilafscheiding, drukbehoud en bij collectieve installatie ontgassing en deelstroomfilters standaard uitgevoerd: het verhoogt direct de kwaliteit en de levensduur. Bij collectieve installaties is het buffervat gemeengoed geworden, tippen de mannen. “Installaties draaien een stuk rustiger bij hydraulische ontkoppeling. Een rustiger secundair circuit zorgt voor energiebesparing, comfort, minder stromingsgeluidsklachten en komt de levensduur van de opwekkers en pompen ten goede”, zegt Michel Deelen. IDEA Nederland past hiervoor speciale buffervaten toe met onder andere vergrote inlaat, instromings- bochten en retarderplaten. “De combinatie met een goed buffervat zorgt er zelfs voor dat we in opgesteld vermogen in de technische ruimte naar beneden kunnen. Bijvoorbeeld: het aansluitvermogen warmtelevering via stadsverwarming kan halveren of er kan een ketel of warmtepomp minder worden geplaatst.” Ook bij hybride warmtepompen adviseert IDEA Nederland inmiddels standaard een buffervat. Erik Bek: “En dan bedoelen we geen retourvergroter met bypass. Een praktijk-COP van 3 is bij een hybride al lastig zat. Dat haal je zonder buffer al helemaal niet als je op een hogere temperatuur (60 ̊C /70 ̊C) wilt blijven stoken. Dat is uit onze monitoring inmiddels al wel helder.”
