De Solar Decathlon Build Challenge is in duurzaamheidsland dé strijd der titanen, waarin studenten laten zien hoe ze de bouw- en vastgoedsector laten kantelen. In de race naar het meest duurzame huis ter wereld past team Celcius een scala aan duurzame en circulaire innovaties en schuwen de studenten onconventionele oplossingen niet. Traditionele duurzame technieken en hightech oplossingen gaan erbij hand in hand.
Het avontuur begon in 2017, toen een studententeam van acht enthousiastelingen van de Hogeschool Utrecht besloot mee te doen aan een uitdaging om het meest duurzame huis ter wereld te ontwikkelen. Er werden plannen gesmeed en voorbereidingen getroffen om mee te doen aan de Solar Decathlon in Washington D.C. In deze wedstrijd wordt het kaf van het koren gescheiden en dagen teams zichzelf uit om met het meest energie-efficiënte en innovatieve woningontwerp te komen.
De groep van acht enthousiastelingen groeide in 2018 uit tot zestig man. In dit jaar werden kernwaarden gesteld [zie kader, red.] om de ambities voor het meest duurzame huis van de wereld te formuleren, met de noemer Celcius. “Een belangrijk onderdeel van de realisatie is circulariteit”, zegt projectmanager Arnoud Draijer van Celcius. “We willen ervoor zorgen dat we alles wat we nu gebruiken, op een later moment opnieuw kunnen inzetten. Dat kan over een tien jaar zijn, maar ook pas over twintig of dertig jaar. Door nu na te denken over het type materialen dat we inzetten en de losmaakbaarheid ervan, brengen we een circulair huis dichterbij.”
Suteki: Japanse constructiemethode
Zo wordt gebruikgemaakt van het Suteki Wood System, een Japanse constructiemethode van houtskeletbouw. De verbindingen tussen het FSC-hout zijn van koolstofgietstaal, waarmee een sterkere constructie ontstaat die ook weer uit elkaar gehaald kan worden. “We combineren dit met een isolatiemateriaal van biomassa. We gebruiken oude plantenresten en maken daar mycelium van, schimmeldraden. Hiermee laten we zien dat we niet bang zijn om te innoveren, want het is het eerste huis waar dit wordt toegepast. We letten daarbij op het invullen van de Trias Energetica: de isolatie beperkt de warmtevraag en zorgt dat we minder energie nodig hebben om de woning een comfortabele temperatuur mee te geven.”
Om de woning all-electric te maken en zelfvoorzienend in stroom, is gekozen voor een duurzame warmtevoorziening en opwek. Zo wordt er gebruikgemaakt van een luchtwater warmtepomp, die elektriciteit krijgt van een duurzame bron: pv-panelen op het dak van de woning. Celcius-partner Vaillant sponsorde het project met de recoCOMPACT exclusive. “Een belangrijk kenmerk van deze oplossing is dat het een combinatie is van een lucht-water warmtepomp, een warmwaterboiler en een wtw-unit”, verduidelijkt rayonmanager Glenn Breuren van Vaillant. “Dat maakt het een alles-in-één klimaatconcept dat zowel in warmte als kou voorziet.”
Alles-in-één klimaatconcept
De implementatie van het concept is uniek in de Nederlandse markt. Hoewel de oplossing over de grens al vaker is toegepast, is het in ons land nog geen gemeengoed. “Je ziet dat in de Nederlandse woningbouw de installaties vaak afzonderlijk van elkaar worden geleverd. Daar is een verandering zichtbaar. Voor ons is het logisch om totaaloplossingen te kunnen leveren, want wij hebben diverse oplossingen in huis om een woning in één keer all-electric te maken: zonnepanelen, warmtepompen, elektrische (warmtepomp)boilers en airco’s, om er maar een paar te noemen. Toch is het relatief zeldzaam dat we deze alles-in-een oplossingen in Nederland toepassen en daar neemt dit project een voorbeeldrol.”
Bijzonder is dat er geen sprake is van een buitenunit; aanzuigen en afvoeren van de buitenlucht gebeurt via grote gevelroosters. Dat biedt perspectief, want een veelgehoorde klacht van bewoners gaat over de ruimte die deze elementen innemen in de tuin. “Het ontbreken van een buitenunit is een voordeel, net als de mogelijkheid om zowel te verwarmen en te koelen. Dat is, zeker gezien de extreme zomers waar we meer en meer mee te maken krijgen, geen overbodige luxe.” Om ervoor te zorgen dat het binnenklimaat van hoge kwaliteit blijft, houdt een ingebouwde vocht- en CO2-sensor constant de luchtkwaliteit in de gaten. “Op het moment dat er een afwijking wordt gesignaleerd, dan wordt geventileerd om ervoor te zorgen dat de kwaliteit van het binnenmilieu weer op peil is.”
Waterverbruik als uitdaging
Als de woning straks in Washington D.C. is opgebouwd, moet er een zelfvoorzienende woning staan met duurzame materialen, die de jury overtuigt met innovatiekracht. “Dat zie je ook terug in de manier waarop we met waterverbruik omgaan”, aldus Draijer. “Met de installaties zorgen we er al voor dat het warmwater duurzaam wordt opgewekt, maar we willen net zo verantwoordelijk omgaan met het toepassen van water. Bijvoorbeeld bij het douchen. Daarom gingen we op zoek naar een oplossing die hergebruik van water mogelijk maakt.”
Het antwoord op die vraag kwam in de vorm van de Upfall Shower, een spaardouche met de belofte om comfortabel te kunnen douchen met slechts 1,5 liter waterverbruik. “We bieden de innovatie sinds 2017 aan in de markt en produceren het in Dronten bij Beterbad”, vertelt Paul Germans van deze leverancier van sanitair totaaloplossingen. Zijn organisatie specialiseert zich, met een rijke historie als familiebedrijf, in de levering van dergelijke innovaties. “We hebben een ruim productportfolio voor zowel renovatie als nieuwbouw. Alle innovaties worden in onze fabriek vervaardigd, zo ook de Upfall Shower, die we verkopen onder de merknaam Xenz.”
“Met de douche kan je 80% op je water- en energieverbruik besparen”, vertelt Germans over de voordelen van de circulaire douche. “We zetten niet alleen in op het slim hergebruiken van water, maar ook op het genieten en het welzijn. Een enorme waterval van maar liefst 35 liter stort per minuut over je lichaam. Normaal gesproken kost zo’n beleving een hoop water en gas waardoor je bijna met een schuldgevoel onder je douche zou staan, maar met dit systeem is dat voorgoed verleden tijd. We circuleren het water en het systeem pompt 8 liter rond in een minuut. Dat wordt via de hoofddouche gestort en je verbruikt maximaal 1,5 liter per minuut.”
Het tij keert
Germans en Draijer zijn beiden overtuigd van de uitdaging van water op het gebied van duurzaamheid. Het onderwerp staat nu nog niet bij iedereen op de agenda, maar dat lijkt te veranderen. “We gaan de komende jaren zien dat de prijs voor drinkwater gaat stijgen”, vertelt Germans met overtuiging. “We kunnen nu al inzetten op een duurzamere, meer circulaire manier van watergebruik. Onze verwachting is dat de jury van de Solar Decathlon opkijkt van deze krachtigste maar vooral zuinigste douche ter wereld en dat meer partijen in de bouw- en vastgoedsector nadenken over de mogelijke winst.”
Er zijn nog diverse uitdagingen om het gebouw blijvend toekomstbestendig te maken, die ook spelen in de ‘standaard’ Nederlandse woningmarkt. “Bijvoorbeeld de afstemming van het gebruik van duurzame energie, op momenten dat het slim is”, gaat Draijer verder. “Wanneer de opwekking het hoogst is, is het zaak om bijvoorbeeld apparaten in huis aan het werk te zetten, zoals een wasmachine. Vaak worden apparaten handmatig aangezet op momenten dat er juist een tekort is aan duurzame energie, omdat de zon al onder is.”
Vraag en aanbod van energie
Energiemanagementsystemen kunnen de verbinding leggen tussen vraag en aanbod. Daarmee vormen ze een belangrijk onderdeel van de oplossing. “Door systemen op elkaar af te stemmen en bijvoorbeeld gebruik te maken van een accu, kunnen we de energievraag in een woning en wijk passend krijgen”, aldus Draijer. Daar sluit Breuren zich bij aan. “Daarom richten wij ons op installaties die goed met elkaar kunnen communiceren en op deze nieuwe ontwikkelingen kunnen inspelen. Zodat we op de toekomst zijn voorbereid, ook met de afbouwende salderingsregeling in het achterhoofd. Die zorgt voor verandering én kansen voor het beter toespitsen op het opslaan en toepassen van de duurzame energie. De recoCOMPACT exclusive is volledig voorbereid op het slim omgaan met energie en bezit de labels Smart Grid Ready (SG-ready) en PV-ready.”
De kanteling komt Volgens Draijer eist het nog wel een kanteling voor de bouw- en vastgoedsector. “Het betekent onder andere dat leveranciers ervoor moeten zorgen dat hun productenhierop zijn ingericht. De oplossingen die wij toepassen bij Celcius werken in harmonie met elkaar samen en we zijn er klaar voor om ook in te toekomst te kunnen blijven innoveren.” Een voorbeeld hiervan is het aanbieden van de woning ‘as a service’, als dienst. “De wet- en regelgeving is nog niet volledig ingespeeld op het aanbieden van woningen, bijvoorbeeld in een abonnementsmodel. Dat kan al wel voor kleinere onderdelen van het gebouw, zoals een keuken, maar voor sommige gebouwonderdelen blijft het lastig. De uitdaging zit hem dan ook in het volledig circulair en ‘leasebaar’ maken van gebouwonderdelen die normaal gesproken niet losmaakbaar zijn, zoals complete gevels.”
Tekst: Marvin van Kempen, Beeld: Celcius, Vaillant, Beter Bad