Warmte in de gebouwde omgeving

Het duurzamer maken van de energievoorziening in de gebouwde omgeving gebeurt nu vaak op het niveau van individuele gebouwen: thermische isolatie, zonnepanelen, efficiëntere installaties. Grotere doorbraken zullen echter komen via een aanpak op de grotere schaal, onder andere uit de slimme uitwisseling en afstemming van energievraag en -aanbod tussen wijken, buurten en gebouwen.

De gebouwde omgeving en de energietransitie

“Als gebouwen en wijken hun warmte en koude onderling uitwisselen, scheelt dat zo’n 30% tot 40% op de warmtevraag.” Andy van den Dobbelsteen, hoogleraar Klimaatontwerp en Duurzaamheid, TU Delft. Lees de blogs van Van den Dobbelsteen over het verduurzamen van de gebouwde omgeving op Duurzaam Gebouwd. Of bekijk de presentatie op TedXWageningen (30 mei 2012).

Energie in de gebouwde omgeving aan de TU Delft

De TU Delft wil de energievoorziening op de schaal van regio, stad, wijk, buurt en individuele gebouwen duurzaam oplossen. Naast het reduceren van de vraag en lokaal opwekken van duurzame energie zijn slimme uitwisselingssystemen daarin een belangrijke stap. De nadruk in dit thema ligt op het exergetisch kloppend maken van de energievoorziening, door energiekwaliteiten passend te maken bij de vraag. Hiertoe worden in onderzoek en onderwijs karteringsmethoden ontwikkeld voor energievraag en –aanbod, worden nieuwe technische systemen bedacht en generieke aanpakken geformuleerd. Bovendien wil de TU Delft de expertises bij elkaar brengen rond de verschillende aspecten van dit stedelijke schaalniveau tussen de traditionele centrale en individuele aanpak van energie. 

Energieneutraliteit van de gebouwde omgeving

In dit onderzoeksthema staat de exergetische aanpak centraal op het hogere schaalniveau (regio’s, steden, wijken en buurten). Door middel van nieuwe analysemethoden, ‘Energiepotentiestudies’ , aanpassingsontwerpen van de gebouwde omgeving, voorstellen voor slimme infrastructuren en inzet van duurzame technieken wordt bijgedragen aan een toekomstbestendige energievoorziening voor hele regio’s. 

Bekijk de animatie over efficiënt warmtegebruik: 

Energierenovatie van de bestaande gebouwvoorraad

In dit onderzoeksthema werken architecten, bouwtechnologen en energiedeskundigen samen aan de aanpak van bestaande gebouwen met als doel deze zo veel mogelijk energieneutraal te maken. Het gaat hierbij om een delicate balans tussen wat technisch en functioneel mogelijk is aan ingrepen onder behoud of verbetering van de huidige kwaliteit van panden. Is aanpak van afzonderlijke gebouwen niet zinvol, dan wordt onderzocht of koppeling met andere gebouwen mogelijk is. Dit speelt vooral bij de benodigde energietransformatie van oude wijken. In dit laatste geval wordt nauw samengewerkt met lokale overheden, woningcorporaties en financieel deskundigen. Lees verder op de website Sustainable Housing Transformations.

Klimaatadaptatie

In dit onderzoeksthema herontwerpen stedenbouwkundigen, architecten en klimaatontwerpers de gebouwde omgeving, om deze aan te passen aan nieuwe klimaatomstandigheden. Zo wordt onder meer onderzocht hoe Nederlandse steden overvloedig regenwater beter kunnen opvangen, nuttig gebruiken en verstandig afvoeren zodat geen wateroverlast ontstaat en de vraag naar drinkwater afneemt. Wat betreft hitte wordt onderzocht hoe gebouwen in de stad op een duurzame manier aangepast kunnen worden aan hogere gemiddelde temperaturen, of beter: hoe deze kunnen bijdragen aan een vermindering van stedelijke opwarming in de zomer. Centraal staat het comfort van de toekomstige stadsgebruiker, zowel binnenshuis als in de openbare ruimte. Het groen- en watermaatregelen, maar ook ruimtelijke en technische ingrepen (bijv. gebruik van doeken en schermen, realiseren van reflectie en absorptie, opslag en gebruik van overtollige hitte, creëren van luchtstromingen en thermiek, etc.). Lees verder op de website Klimaatbestendige stad.

Rotterdamse EnergieAanpak en –Planning

TU Delft hoogleraar Klimaatontwerp & Duurzaamheid bij de Faculteit Bouwkunde, Andy van den Dobbelsteen, was een van de partners in het REAP-project (Rotterdam Energy Approach and Planning) van het Rotterdam Climate Initiative. In dit project is een nieuwe methode ontwikkeld die stedenbouwkundigen en architecten in staat stelt steden, wijken, buurten en gebouwen stapsgewijs CO2-neutraal te herontwikkelen.


(Beeld: REAP) 

Vooral stap 2 hierin – het afstemmen, uitwisselen, cascaderen en opslaan van energie uit verschillende stedelijke functies – is een nieuw onderdeel dat alleen integraal in de stad kan worden bekeken. Zo wordt optimaal gebruik gemaakt van beschikbare energie- en afvalstromen.


(Beeld: REAP)

REAP heeft verschillende vervolgonderzoeken gehad, waarin de technische en ruimtelijke oplossingen nader zijn onderzocht, ook voor materiaal- en waterstromen. Het EU-project Celsius, geleid door de stad Götebrog, geeft ook een vervolg op REAP.

Energiepotentiekaarten en de warmtekaart van Nederland

De leerstoel Klimaatontwerp & Duurzaamheid werkt nauw samen met gemeentes, streken, provincies en andere opdrachtgevers bij het maken van ‘Energiepotentiestudies’. Deze studies brengen nauwgezet energievraag en –aanbod en het duurzame energiepotentieel in een bepaald gebied in kaart.


(Beeld: energiepotentiekaart)

Op basis hiervan kunnen lokale overheden of bedrijven betere keuzes maken voor de (her)ontwikkeling van een gebied of voor het efficiënter gebruik van energie in het algemeen. De studies zijn onder meer uitgevoerd voor de gemeenten Amsterdam, Almere, Tilburg en Hoogezand-Sappemeer, voor de streken Veenkoloniën en Holland-Rijnland en voor de provincies Groningen, Drenthe en Friesland. De ‘Energiepotentiestudies’ hebben ook geleid tot de allereerste Warmtekaart van Nederland (van Agentschap NL), waarop voor het hele land de vraag naar en aanbod van warmte in kaart zijn gebracht. 3D-detailkaarten geven op spectaculaire wijze de lokale vraag- en aanbodkarakteristieken weer.

Better Airport Regions: sluiten van kringlopen

De TU Delft leidt een project met andere kennisinstellingen (ETH Zürich, TU München en UvA), lokale overheden (Gemeente Haarlemmermeer, Schiphol, Kanton Zürich, Gemeente Zürich en Gemeente Kloten) en luchthavens (Schiphol, Zürich), dat gericht is op een duurzame ontwikkeling van luchthavenregio’s en andere mainports.

Getracht wordt de kringlopen van energie-, water-, voedsel-, verpakkings- en verkeersstromen te sluiten, door middel van ruimtelijke en technische ingrepen, waarbij ook governance een belangrijke rol speelt. Centraal staat de casus van Schiphol. Het project moet leiden tot een nieuw ruimtelijk, technisch en participatief model voor luchthavenregio’s. Deze kan dan als beleidsinstrument worden gebruikt door overheden en bedrijven.