Innovatie

De zoektocht nam 6 jaar in beslag, maar het resultaat mag er dan ook wezen. Een team van TU/E studenten ontwikkelde een nieuw, duurzaam en eenvoudig schaalbaar concept voor de sociale woningbouw. IZ sprak erover met teammanager Antoine Post.

Toen Post en zijn medeteamleden de woningbouw onder de loep namen, vielen hen een aantal dingen op. “Allereerst speelt de markt vaak niet in op de veranderende omstandigheden. Zonne-energie is natuurlijk duurzaam, maar de salderingsregeling wordt afgebouwd. Dan moet je daar rekening mee houden in woningbouwconcepten en businessmodellen.”

Complexiteit
Ook koeling is ‘een dingetje’. “Door de opwarming van de aarde zal de behoefte aan koeling toenemen, maar ik zie nog weinig partijen die daar van meet af aan rekening mee houden. Daarnaast neemt de complexiteit van installaties toe, terwijl er tegelijkertijd minder vakmensen zijn om ze te installeren, in te regelen en te onderhouden. Hoe voorkom je dat dit een probleem wordt?”

Standaardisering
Concluderend was het in de ogen van Post en zijn teamgenoten verontrustend om te zien hoe weinig echte innovatie er plaats vond in de sociale woningbouw. Als team CASA besloten ze daarom een gestandaardiseerd concept te ontwikkelen dat eenvoudig kan worden gecustomized. CASA staat overigens voor “A Comfortable, Affordable and Sustainable Alternative for Housing in the Netherlands”.

Proefwoning
De eerste proefwoning werd begin dit jaar opgeleverd. Deze is opgedeeld in drie appartementen en staat in de Helmondse wijk Brandevoort, in hetzelfde gebied waar Brainport Smart District de wijk van de toekomst ontwikkelt. Het zijn in feite nul-op-de-meter-woningen voor de sociale huur. De studenten van de TU Eindhoven werkten tijdens het project samen met bouwbedrijf Hurks en woningcorporatie Woonbedrijf.

Bouwkunde
De betonloze appartementen zijn gemaakt van staal en volledig herbruikbaar hout. De gevelbekleding is van bamboe. Dit materiaal is CO2-neutraal en volledig onderhoudsvrij en brandwerend. Verder bestaat de woning uit losse modulaire eenheden, die bij de montage geen ‘lijm’ (zoals beton) vereisen. Team CASA gebruikt bewust geen beton, vanwege de negatieve impact op het milieu. De woning is eenvoudig te demonteren en elders weer op te bouwen.

Passieve maatregelen
Om ongewenste opwarming te voorkomen heeft het huis overstekken op het zuiden. Waar sommige deskundigen ervoor pleiten om te bouwen met een zware massa, zodat in de zomer de warmte makkelijk wordt buitengehouden en in de winter de warmte langer blijft hangen, heeft Team Casa voor een andere oplossing gekozen. De woning heeft juist een lichte constructie. “Als je bouwt met een dichte structuur blijven namelijk de warmte en de koude ook veel langer hangen als je daar geen behoefte aan hebt.”

PVT
Een innovatief installatieconcept levert stroom voor de gebouwgebonden installaties en thermische energie. De experimentele woning beschikt over een PVT-dak. Een PVT-paneel is een hybride zonnepaneel dat zowel elektriciteit als warmte opwekt. De voorkant van het PVT-warmtepomppaneel bestaat uit zonnecellen (PV) die zonlicht omzetten in elektriciteit. De achterkant is een thermische wisselaar (T) die zorgt voor de bronenergie voor de speciale PVT- of water/water-warmtepomp. Het PVT-paneel onttrekt energie uit de buitenlucht, uit zon- en daglicht.

Watertank
Naast de woning ligt, ongeveer 3 meter ondergronds, een groot waterbassin met een inhoud van 104 kuub. Tijdens de warmere maanden wordt het water verwarmd tot ongeveer 80 graden Celsius, waardoor warmte ontstaat die in de koudere maanden kan worden gebruikt om het huis en de bewoners warm te houden. De overdracht van warmte vindt plaats via een ribbelbuis in het waterbassin, ook wel de STES
(Seasonal Thermal Energy Storage) genoemd.

HT-warmtepomp
Mocht er extra verwarming nodig zijn, dan kan altijd nog de HT-warmtepomp bijspringen. CASA 1.0 beschikt over een bijzonder exemplaar dat werkt op de gelijkstroom van de PV-panelen. De afgifte van warmte en koude vindt plaats via de vloer.

Gelijkstroom
Waarom gelijkstroom, zullen sommige lezers zich afvragen? Door een compleet gelijkstroomnet voor de zonnepanelen, warmtepomp en verlichting te gebruiken gaat er geen energie verloren bij de omzetting van wisselspanning naar gelijkspanning. Vandaar dus.

Ventilatiewarmtepomp
Daarnaast heeft het huis een ventilatiewarmtepomp, voor de productie van warm tapwater, vertelt Post. “In de winter zal het rendement lager uitvallen, vandaar dat we op termijn willen overstappen op een bodemgebonden oplossing.” De warmtepomp hoeft niet continu werkzaam te zijn, als de temperatuur in het buffervat boven de 60 °C ligt, kan het water direct worden gebruikt.

Vraaggestuurde ventilatie
CASA 1.0 beschikt over een vraaggestuurd ventilatiesysteem. Sensoren meten de luchtvochtigheid en het CO2-gehalte. “Natuurlijk kan je nog meer parameters van de luchtkwaliteit meten, maar meer sensoren betekent ook hogere kosten”, licht Post toe.

Service Core
Het technisch hart van de woning wordt gevormd door de Service Core. Hier komen de installaties samen. De ruimte van 2 bij 2 meter is geheel van staal gemaakt en vormt de dragende constructie van de woning. Daardoor kunnen de niet-dragende gevels eenvoudig worden vervangen, mocht daar behoefte aan zijn. De Service Core is overigens goed toegankelijk, zodat installateurs makkelijk bij de installaties kunnen voor service- en onderhoudswerkzaamheden.
Opschaling
Het concept is grotendeels uitontwikkeld. Het komt er nu op aan om alles verder te finetunen, bijvoorbeeld op het gebied van regeltechniek en op te schalen. De volgende stap is om een woning neer te zetten met acht appartementen en één Service Core. “Wij willen dat de installateur in principe binnen één dag alle installaties kan aansluiten.”
Woningcorporaties hebben al enthousiast gereageerd. CASA lijkt goud in handen te hebben 