Duurzame wijk met verschillende waternetten

Rijnhuizen gaat op de schop. Het voormalige kantoorgebied in Nieuwegein transformeert in een wijk waarin wonen, werken en recreëren mogelijk zijn. De herontwikkeling krijgt een duurzaam karakter, waarbij een belangrijke rol is weggelegd voor sanitaire systemen. Zo worden er maar liefst drie waternetten aangelegd.

In de wijk komen 1500 nieuwe woningen te staan. De energievraag wordt volledig op duurzame wijze ingevuld. Vlakbij de huizen verrijst namelijk dit jaar nog een zonnepark. Dit complex kan geleidelijk aan jaarlijks 7 miljoen kilowattuur aan energie gaan leveren aan de woningen. Bovendien worden er pv-panelen gelegd op de huizendaken. Volgens berekeningen krijgt de wijk zo de beschikking over nog eens 3 miljoen kilowattuur extra aan energie op jaarbasis. Hoewel het energie-aanbod dus fors zal zijn, blijft een aansluiting op het reguliere net nodig, om elektriciteit te kunnen uitwisselen

Opvang regenwater

De pv-panelen in het zonnepark leveren niet alleen energie, maar gaan ook via een goot onderin regenwater opvangen, wat in een ondergrondse waterberging (aquifer) wordt opgeslagen. Het gaat op jaarbasis om zo’n 30.000 kuub, schatten onderzoekers van het KWR-Watercycle Research Institute die betrokken zijn bij het project. Met de energie van de zonnecentrale wordt dit water vervolgens omgezet in demi-water. Dat is water ontdaan van alle verontreinigingen, mineralen en zouten. Zo’n 29.000 kuub is bestemd voor onder andere vaatwassers en wasmachines in de woningen. Hiervoor krijgt de wijk een apart leidingnet. Met het demi-water wordt een aanzienlijk deel van de waterbehoefte ingevuld. Per dag gebruiken we ongeveer 120 liter water per persoon. In Rijnhuizen zal in de toekomst rond de 50 liter bestaan uit demi-water. Althans, volgens het concept dat nu wordt onderzocht en ontwikkeld.

Power-To-Gas

De overige 1000 kuub demi-water wordt met behulp van zonne-energie omgezet in waterstof. Nu het einde van het aardgastijdperk in zicht komt, rijst de vraag wat we met de bestaande infrastructuur aan moeten. Slopen, hergebruiken, laten liggen? De meningen lopen sterk uiteen. Sommige energiedeskundigen pleiten voor de transformatie naar een all-electric maatschappij. Gas zou dan voorgoed tot het verleden gaan behoren. Anderen zien meer heil in een combinatie van duurzame energieopwekking en Power-To-Gas. In dat laatste geval denken we al snel aan waterstof. Maar er is een volwaardig initiatief, volgens Ab Streppel. Enkele jaren geleden studeerde de Werktuigbouwkundige af aan de TU Delft. In zijn eindscriptie legde hij uit, dat ammoniak in feite dezelfde mogelijkheden biedt als waterstof.

Brandstof en opslag

Wat zijn dan die mogelijkheden? Door de elektrolyse van water ontstaan twee gassen; waterstof en zuurstof. Allebei vertegenwoordigen een bepaalde marktwaarde. Zo kan de zuurstof worden benut voor processen in de zorg of chemische industrie. De waterstof is om meerdere redenen interessant voor de gebouwde omgeving en automotive industrie. Laten we de situatie in Nieuwegein als uitgangspunt nemen. 1000 kuub water levert via elektrolyse zo’n 80 ton waterstof op. Dat is volgens onderzoekers van het KWR op jaarbasis voldoende voor 600 normale persoonsvoertuigen. Tegelijkertijd biedt waterstof een oplossing voor het opslagprobleem. Vaak vallen de productie van en vraag naar duurzame energie niet met elkaar samen. Zo wekken pv-panelen overdag veel stroom op, terwijl huishoudens juist ’s avonds een grote energievraag hebben. Ook verschilt de productie van duurzame energie per seizoen. In de zomermaanden wekken pv-panelen meer stroom op dan in de wintermaanden. Eventuele overschotten kunnen worden opgeslagen in accu’s. Maar die zijn alleen geschikt voor korte termijnopslag, niet om de energievraag over langere periodes in te vullen. Waterstof wel. Het gas heeft een hoge energiedichtheid en is daarnaast lang houdbaar, mits het op de juiste wijze wordt opgeslagen. Bijkomend voordeel is dat de bestaande aardgasinfrastructuur kan blijven liggen, als Nederland zou veranderen in een waterstofeconomie.

Succesvoorwaarden

Het is echter de vraag of de waterstofketel wel zal aanslaan in Nederland en of de consument voldoende interesse heeft om waterstofauto’s aan te schaffen. Het heeft namelijk weinig zin om een duurzame energiedrager te gaan produceren als er geen of nauwelijks vraag naar is. Of waterstof echt zijn weg gaat vinden in de gebouwde omgeving, daarover lopen de meningen sterk uiteen. Er wordt al wel onderzoek verricht, bijvoorbeeld door de deelnemers van de Roadmap Groene Waterstofeconomie in Zuid-Holland. Hoe dan ook; het blijft koffiedik kijken. Wat betreft de populariteit van waterstofauto’s liggen de zaken anders. Volgens een recent rapport van KPMG zal rond 2040 een kwart van de auto’s op waterstof rijden. Genoeg potentie dus.

Hoge temperaturen

Maar laten we hier niet te lang over uitweiden en weer terugkeren naar Rijnhuizen. We hebben het innovatieve E-concept inmiddels besproken, hoe zit het met de klimatisering? Ook op dat gebied wordt volop geëxperimenteerd. Sommige onderdelen van het concept worden het komend jaar uitontwikkeld. Zo krijgt de wijk een ondergronds systeem, waarin zomers warmte wordt opgeslagen met een temperatuur tussen de 40 en 60 graden. Dat is bijzonder. In een doorsnee WKO-systeem wordt warmte bij lagere temperaturen opgeslagen (< 25°C) en is een warmtepomp nodig om dat niveau te bereiken. Door één grote en efficiënte warmtepomp bij het zonnepark neer te zetten die vooral in de zomer aan staat, heeft niet elke woning afzonderlijk een warmtepomp meer nodig. In de woning neemt de elektriciteitsvraag af, dus zo creëren de initiatiefnemers van het project een duurzamer klimatiseringssysteem.

Verwarming en warmtapwater

Het HTO-systeem krijgt een aansluiting op een warmtenet. Via een leidingenstelsel en een warmtewisselaar komt de warmte de huizen binnen. De afgifte van warmte zal plaatsvinden via lt-vloerverwarming en –radiatoren. Alle huizen worden aangesloten op een apart drinkwaternet. Het warmtenet zal via een warmtewisselaar zorgen voor de warmte die nodig is voor de productie van warmtapwater. In de boilervaten komt een extra verwarmingselement te hangen om legionella tegen te gaan.

Uitrol concept

De nieuwbouwwijk Rijnhuizen wordt in delen tussen nu en 2025 opgeleverd. De lat ligt hoog. De initiatiefnemers willen een voorbeeldproject op de kaart zetten. Bij gebleken succes zal een verdere uitrol van het concept plaatsvinden. Het zijn niet de minste partijen die bij het project betrokken zijn. We noemden al KWR Watercycle Research Institute, de overheid stapt in via het Topsectorenbeleid dat subsidie beschikbaar stelt en daarnaast is de deelname van Volker Wessels opvallend. De bouwer annex installateur ontwikkelt al geruime tijd kant-en-klare duurzame woonconcepten. Het behoeft dan ook geen verrassing te heten dat ook hier de bouwer een integrale duurzame aanpak hanteert en waarschijnlijk alleen NOM-woningen zal realiseren in Rijnhuizen.

Conclusie

Installateurs krijgen in de toekomst steeds vaker met totaalconcepten te maken, die het gebouwniveau overstijgen. Op gebiedsniveau moet met verschillende partijen worden samengewerkt om de gebouwen en hun installaties ook daadwerkelijk de beloofde prestaties te laten leveren. Dat veronderstelt een gedegen kennis van nieuwe duurzame concepten en een zekere bekendheid met het vakgebied van aanpalende disciplines. Onderzoeksinstituten, onderwijsinstellingen, brancheorganisaties en grote installateurs annex bouwers hebben deze ontwikkeling al gesignaleerd en proberen er op in te spelen. Maar is de kleine en middelgrote installateur er zich al wel voldoende bewust van? De tijd zal het leren 