De conditie van monumentale panden blijft beter op peil als ze op basis van oude principes worden verwarmd. Moderne oplossingen, zoals isolatie in combinatie met radiatoren, kunnen zelfs schade veroorzaken, zegt specialist Paul David van Da Maestro. “Stralingswarmte is wat betreft energieverbruik en comfort de beste methode om oude gebouwen te verwarmen.”

Nederland staat vol met oude gebouwen. Sommigen hebben historische waarde en genieten een beschermde status als monument. Maar de meeste oude gebouwen zijn gewoon sfeervol en fijn om in te wonen. Bijna al die oude gebouwen hebben als nadeel dat het een tamelijk kostbare aangelegenheid is om ze te verwarmen. En wee degene die daar enthousiast mee aan de slag gaat en het pand inpakt met isolatiemateriaal. Die komt bedrogen uit, want door de combinatie van drastisch isoleren en verwarmen met radiatoren is er een grote kans op vochtproblemen. Met als gevolg schade aan muren, houten balken en vloeren.

Verwarmen in historisch perspectief

Om de energieprestaties van een oud gebouw te verbeteren moet eerst onderzoek worden gedaan naar hoe dat gebouw oorspronkelijk werd verwarmd. Vroeger kon men immers ook heel goed een comfortabele woning bouwen, zonder  vochtproblemen. De technieken die daarvoor gebruikt werden zijn andere dan tegenwoordig. Een goed vertrekpunt is te beginnen met in de loop der tijd ontstane gebreken en slijtage te herstellen, verbouwingen terug te draaien en de ruimtes weer hun oorspronkelijke functie terug te geven. Alleen daardoor kan zo’n gebouw alweer een stuk comfortabeler en energiezuiniger worden. Dergelijke maatregelen passen echter lang niet altijd bij onze hedendaagse gebruiksnormen en wensen. Daarom moet er ook er naar andere oplossingen gezocht worden.

De meeste historische gebouwen zijn opgebouwd uit bakstenen, zware steenconstructies en veel houtwerk. Het zijn relatief zware en massieve panden. Om die warm en droog te houden is er een flinke verwarming nodig. Dat gebeurde vroeger met open haarden, tegelkachels en grote fornuizen. Bijna elke gebruiksruimte was voorzien van zo’n kachel en die brandde in koude jaargetijden dag en nacht. Op die manier bleven de gebouwen voortdurend op temperatuur.

Die ouderwetse kachels zorgden voor een mix van verschillende soorten warmte: lucht-, geleidings- en stralingswarmte. Luchtverwarming of convectie wil zeggen dat mensen warm worden doordat de lucht om hen heen wordt verwarmd. Bij geleidingswarmte of convectie stroomt warmte van warme naar koude materialen. Zoals op een koude vloer: daar vloeit de warmte uit je voeten door geleidingswarmte meteen weg. Bij stralingswarmte wordt warmte getransporteerd met infrarood licht. Dat zorgt voor rechtstreekse verwarming van muren, plafonds, vloeren, het interieur en de mensen in de ruimte. Infrarood licht is met het oog niet zichtbaar, maar wordt als warmte gevoeld. De zon is één van de bekendste bronnen van stralingswarmte.

Gezond en comfortabel

De kachels van vroeger produceerden een combinatie van deze drie soorten warmte. Het grootste deel was stralingswarmte (60-80%). Met als effect dat muren, plafonds en vloeren na verloop van een aantal dagen langzaam opwarmen. Dat proces heet warmteaccumulatie. Met name baksteen en beton zijn uitstekend in staat om energie in de vorm van warmte op te slaan.

Die iets warmere steenmassa zorgt voor een stabiele aangename binnentemperatuur, die tamelijk ongevoelig is voor schommelingen van de buitentemperatuur. Ook tocht heeft nauwelijks invloed op de binnentemperatuur. Als het gebouw eenmaal opgewarmd is kost het relatief weinig energie om het op temperatuur te houden. Paul David: “Dat is de reden waarom men voor stralingswarmte in Duitsland de term ‘spaarwarmte’ gebruikt. De warmte wordt overdag opgeslagen in de bouwmassa. En ‘s nachts, als het buiten afkoelt, blijft het binnen lekker warm.”

Behalve een aangename temperatuur was er ook een gezonde luchtkwaliteit in die oude panden. Die bleef op peil door natuurlijke ventilatie. Kierende deuren, ramen en dakdelen lieten het leefvocht ontsnappen en verse lucht naar binnen komen. En als er al sprake was van tocht ging men in een stoel met een hoge rugleuning voor de kachel zitten. Met de stralingswarmte van de kachel aan de voorkant en bescherming tegen koude tocht door de rugleuning aan de achterkant was het er best aangenaam. Al met al zorgde dat voor een gezonde en vooral ook comfortabele leefomgeving.

Luchtverwarming

Mede onder invloed van de wensen van consumenten heeft de techniek van het verwarmen van gebouwen zich in de afgelopen decennia bijna volledig geconcentreerd op convectiewarmte, dus het verwarmen van de lucht. Een actuele randvoorwaarde is dat dat energiezuinig moet, met behulp van radiatoren met zo laag mogelijke watertemperaturen. Het aandeel stralingswarmte is door die ontwikkeling bij moderne lage temperatuur radiatoren gedaald tot hooguit 20%.

In tegenstelling tot stralingswarmte is verwarming met lucht gevoelig voor tocht. Als er lucht weglekt uit een gebouw verdwijnt ook de warmte. Als onderdeel van moderne fabricageprocessen en nieuwe constructiemethodes met lichtere bouwmaterialen zijn gebouwen in de afgelopen jaren daarom steeds beter geïsoleerd. Nieuwe panden worden zelfs volledig luchtdicht gemaakt.

Maar verwarmen met lucht heeft ook nadelen. Luchtverwarming verkwist veel energie, omdat het volledige volume aan lucht in een ruimte moet worden opgewarmd, ongeacht hoeveel personen er aanwezig zijn. Warme lucht heeft daarbij de  eigenschap dat het naar het plafond stijgt. Dat betekent dat uiteindelijk maar een heel klein deel van de energie die in een centrale verwarming wordt gestopt wordt gebruikt voor het verwarmen van mensen. Een bijkomend nadelig effect van het extreem goed isoleren van een gebouw is dat er problemen ontstaan met het binnenmilieu. Ondanks dat er heel veel onderzoek is gedaan naar ventilatiesystemen blijkt het in de praktijk blijkt het ontzettend moeilijk om de luchtkwaliteit op niveau te krijgen en te houden.

Daarbij is ongeveer de helft van de mensen ontevreden over het binnenmilieu. Ze hebben het te warm of te koud, er wordt geklaagd over de ventilatie en sommigen worden ziek. Anderen vinden het geruis van de systemen storend.

Een natte jas

Voor het verwarmen van oude gebouwen is de dominantie van luchtverwarming geen goede zaak. Gebouweigenaren die de energierekening van de verwarming omlaag willen brengen zijn geneigd om het pand te verbouwen op basis van moderne uitgangspunten. Zonder degelijk onderzoek  wordt er isolatie aangebracht en een centrale verwarmingsinstallatie geplaatst.

Na verloop van tijd ontstaan er onherroepelijk vochtproblemen. Dat komt doordat de dikke muren van een oud gebouw niet geschikt zijn voor verwarming met lucht. Want doordat de lucht warmer is dan de muren condenseert het vocht in de lucht op die muren. Op den duur raken die verzadigd van het vocht. Dat kan tot gevolg hebben dat kozijnen en andere houten elementen door hotrot worden aangetast, dat gevelmetselwerk kapot kan vriezen en dat er schimmel ontstaat.

Behalve dat de conditie van het gebouw achteruit gaat ontstaat er een ongezonde en oncomfortabele situatie voor de bewoners van het pand. De kans is bovendien groot dat het energieverbruik om het gebouw te verwarmen stijgt. Want waar een droge muur uitstekend isoleert, geeft een met vocht verzadigde muur nog maar weinig bescherming tegen de kou, vergelijkbaar met een natte jas.

De beste methode om oude gebouwen duurzaam te verwarmen is door middel van stralingswarmte. Niet met oude kachels, want die worden gestookt met fossiele brandstoffen, maar met moderne elektrische infrarood panelen. De benodigde energie kan worden opgewekt met zonnepanelen of met wind-energie.

Infrarood panelen zorgen net als de oude kachels voor rechtstreekse verwarming van de mens, maar veel geavanceerder. Want verschillende mensen in dezelfde ruimte kunnen met elk een eigen verwarmingspaneel hun eigen microklimaat creëren. Daarmee wordt het thermisch comfort op een spectaculaire wijze verhoogd. Een ander voordeel van infrarood panelen is dat ze uitstekend kunnen worden gecombineerd met natuurlijke ventilatie, zonder dat dit extra energie kost.

Paul David beschouwt het verwarmen van oude gebouwen met infrarood panelen als een investering in de toekomst. De benodigde energie kan duurzaam worden opgewekt. Maar het belangrijkste is dat de gebouwen niet door vocht worden aangetast en dus beter in conditie blijven. “Verwarmen met infrarood panelen lijkt heel sterk op verwarmen met een open haard. Het is ouderwetse stralingswarmte, maar die wordt op een moderne wijze opgewekt.”