De hoogbouwflats die in de jaren ’60 en ‘70 in grote getalen in Nederland zijn neergezet, zorgden er voor dat de woningnood toen snel werd opgelost. De vraag nu is hoe deze appartementen zo te renoveren dat ze zelfs energieleverend worden. Een flat in Utrecht had die primeur – het uitvloeisel van een afstudeeronderzoek van twee studenten Bouwkunde.
Als de Tweede Wereldoorlog is afgelopen, is de schade aan Nederlandse woningen groot: 90.000 woningen zijn verwoest, 50.000 woningen zwaar beschadigd. De Nederlandse overheid maakt haast met de wederopbouw, maar richt zich eerst op beschadigde fabrieken, infrastructuur en bedrijven. De werkgelegenheid en export moet eerst op gang komen.
Tegelijk groeit de Nederlandse bevolking in die jaren hard, waardoor de woningnood groot wordt. Pas in 1963 wordt hard ingegrepen. De woningproductie wordt opgevoerd tot 100.000 woningen per jaar. Hoogbouw is het toverwoord. Van Zeist tot Zaandam; overal verrezen grote flats die nu nog steeds bewoond worden.
Ook in Utrecht, in de wijk Overvecht bijvoorbeeld, waar onder meer aan de Henriëttedreef een flat met 58 huurwoningen staat. “De draagstructuur van deze flat is goed. Het zijn over het algemeen best ruime appartementen”, zegt Paul Das, projectleider van Inside Out. “Maar de isolatie in de oude situatie was slecht, niet duurzaam en niet meer van deze tijd.” Begin vorig jaar echter is de gehele flat door Inside Out gerenoveerd. De flat wekt nu – als eerste hoogbouwflat in Europa – meer energie op dan deze verbruikt.
Afstudeeronderzoek
Het plan daartoe komt uit de koker van Das en Joris van den Heiligenberg. Zij studeren tot 2017 bouwkunde aan de Hogeschool Utrecht en willen afstuderen op het verduurzamen van hoogbouwflats. Zij worden daarin gestimuleerd door Ir. Rogier Laterveer, docent bouwkunde aan de hogeschool, die ze daarin begeleidt.
Das en Van den Heiligenberg komen daarop in contact met installatiebedrijf de Bos Groep in Utrecht en woningcorporatie Bo-Ex. De twee organisaties hebben al plannen om de flat in de Henriëttedreef op een andere manier te renoveren. Vanuit die samenwerking ontstaat het consortium Inside Out. Het theoretisch plan van de studenten is tegelijk hun afstudeeronderzoek.
Er zijn vele uitdagingen, zegt Das. “Allereerst moeten we de parameters bepalen. Hoe goed isoleren we? Hoe veel energie willen we opwekken? Er is weinig dakoppervlak waardoor we gedwongen worden ook in de gevel in te bouwen – daar komen nu steeds meer systemen voor. Hoe zorgen we ervoor dat we gevel aan gevel koppelen? En hoe maken we dat uitvoerbaar op 30 meter hoogte?”
Ze beantwoorden de vragen in het consortium. Inside Out komt tot een systeem dat bestaat uit modulaire bouwdelen; langsgeveldeel, kopgeveldeel en dakdeel. Installaties als ventilatie, waterleidingen, verwarming en isolatie worden geïntegreerd in het langsgeveldeel. Daarop zitten ook zonnepanelen – met enkel zonnepanelen op het dak zou het gebouw onvoldoende elektriciteit opwekken om energieleverend te zijn. Naast de zonnepanelen op het dak – dakkroon genoemd omdat het zijaanzicht er uitziet als een kapitale M – staat ook een container met onder meer een waterpomp die in een keer op het dak wordt gehesen. De kopgevel heeft eveneens en isolerende en energieopwekkende functie.
Door deze aanpak ontstaat een, zoals Inside Out dat noemt, ‘collectieve en economisch aantrekkelijke oplossing’. Niet langer hoeft per woning een cv-ketel en radiator in de woonkamer te worden geïnstalleerd. De verbouwingsoverlast voor bewoners is beperkt. Alleen in meterkast, bij de aansluiting van het tapwater en tot een meter voor de buitenwand wordt gewerkt. Bewoners hoeven niet te verhuizen.
De praktijk
Het plan is eerst getoetst in het lab van de Hogeschool Utrecht. Proefelementen zijn daarna in de klimaatkamer van de Hogeschool Utrecht aan testen onderworpen. Met een subsidie van het Utrecht Sustainability Institute (USI) kunnen ze in juni 2018 een eerste woning op 10 hoog in de flat aan de Henriëttedreef renoveren.
De bestaande gevel is verwijderd en vervangen door de nieuwe multifunctionele geveldelen. De elementen zijn aan binnen- en buitenzijde afgewerkt en op de bestaande woning aangesloten. Het energiesysteem is gekoppeld aan de collectieve installaties in het langsgeveldeel.
In deze proef bleek de binnenafwerking en het opvangen van maattoleranties lastiger dan verwacht. “Onze ambitie is om uiteindelijk een woning in een dag te renoveren”, zegt Das. “Bij een proefwoning hoopten we in vijf dagen klaar te zijn. Uiteindelijk duurde het 3,5 week. Zo zie je hoeveel er mis kan gaan. Maar na een jaar zagen we dat de prestaties goed waren. Het energieverbruik voor verwarming en de productie van warmtapwater was laag. Het comfortniveau, de CO2 in de woning en de ventilatie waren goed.”
Opwekken
Eind 2020, begin 2021 zijn alle andere appartementen verduurzaamd. De grootste tegenvaller, voor zover je daarvan kunt spreken, was nog dat de zonnepanelen niet op een centrale meterkast kunnen worden aangesloten. “Ons idee was de hernieuwbare energie uit de zonnepanelen virtueel te salderen: alle elektriciteit virtueel verdelen onder de mensen. Dat mag niet volgens de wet, waardoor we sets hebben moeten maken die we op elke woning aansloten.”
Het gewenste systeem is goedkoper, er hoeft niet voor 58 woningen een omvormer à 2000 euro te worden gekocht. Het zou ook eerlijker zijn voor de bewoners. “Door de beperking in de wet, krijg je een oneerlijke verdeling. Er zit een onbalans in, omdat het ene zonnepaneel een net wat betere positie heeft dan de andere.”
Wel wekken de zonnepanelen zo’n 10 procent meer op dan de hele flat zal gebruiken, het heeft een overcapaciteit van 24.000 kWh. “De vraag is hoe we die overcapaciteit gaan inzetten. We hebben batterijopslag in de flat die de pieken opvangt om netverzwaring te voorkomen. Daarbij hebben we publieke laadpaal bij de flat neergezet. En we zijn aan het kijken of we thermisch kunnen bufferen, door alvast het tapwater te verwarmen bijvoorbeeld.”
Samenwerking
De renovatie van de flat aan de Henriëttedreef is zo succesvol dat Inside Out alweer bezig is met de planvorming voor een mogelijke renovatie van 230 woningen in Overvecht en Kanaleneiland. “Ook die zijn we aan het ontwerpen naar energieleverend. Daarvoor hebben zes modules ontwikkeld; gevelmodule, balkonmodule, dakmodule, klimaatmodule, datamodule, en de dakkroon. Als je modules alle gebruikt, heb je een energieleverende flat. Dat hoeft echter niet. In Alkmaar doen we alleen dakkroon, voor twee woningcorporaties in Nijmegen en Vlaardingen zoeken we naar alternatieven voor warmtenetten met de klimaatmodule.”
Inside Out ziet zich als een partij die bouwbedrijven adviseert en ondersteunt. Het consortium heeft een netwerk van bedrijven om zich heen. De een is specialist in gevelbouw, de ander in balkons. Samen ontwikkelen ze modules op maat die Inside Out vermarkt.
“Ons systeem moet zich nog bewijzen, daarom zien we graag dat we ze nog zelf bouwen. Inside Out is dan de systeemleverancier, Bos de prefered installer.”
Andere partijen zouden het idee kunnen kopiëren. “We moeten gewoon de markt voor blijven. En hoe meer projecten we hebben gedaan, hoe meer data we hebben, hoe makkelijker het uitbreiden is. De data van een flat in Vlaardingen kan bijvoorbeeld heel goed overeenkomen met die van een flat in Nijmegen.”
Toekomst
Hij koestert de samenwerking met de Bos Groep. “Zes jaar geleden hebben we het eerste gesprek gehad met Bos”, zegt Das, die kantoor houdt bij dat bedrijf. “Wat de samenwerking tot een succes heeft gemaakt is dat het een mkb-bedrijf is met een directeur die passie heeft voor de energietransitie en ziet dat de innovatie moet komen van partijen zoals die van hem.”
“Daarbij zijn Joris en ik bouwkundig opgeleid en heel organisatorisch. De omgeving hier is heel praktisch. We voegen dus het bouwkundige en installatietechnische samen. Daardoor kunnen we heel snel toetsen met mannen uit het vak. Dat maakt dat we innovaties kunnen creëren die elders niet gedaan worden, gedragen door een directeur die risico’s durft te nemen.”
“Uiteindelijk”, zo besluit hij, “hoop ik dat we een grote impact maken op de verduurzaming van flats. Het is in onze ogen zonde een gebouw te slopen waarin veel beton met CO2 zit. De grootste CO2-impact is gebruik maken van de bestaande draagstructuur, die over het algemeen ook nog goed is. Ons idee is daarbij om onze kwaliteit zo te borgen dat die voor het hele land een oplossing biedt die we met minder handen kunnen realiseren. Zo eenvoudig dat het niet meer fout kan gaan.”
