Koudetechnieken: het koel houden van gebouwen

Het wordt steeds warmer, hitte wordt extremer en er komen meer warme dagen. Het koelen van woningen is op termijn steeds belangrijker om binnenruimtes leefbaar te houden. Dit beïnvloedt de koudevraag. De koudevraag gaat over hoe koel we het in gebouwen willen hebben. Het koelen van woningen en gebouwen in de zomer is een nieuwe uitdaging in Nederland, ook dit is een vraagstuk voor de warmte- en energietransitie. Behalve voor het koelen van woningen en andere gebouwen, zoals winkels en kantoorgebouwen, hebben bedrijven ook vaak behoefte aan koeling voor hun processen. Over dat soort koudetechnieken kun je meer lezen op onze pagina over restwarmte.

Als er vanwege de warmtetransitie bijvoorbeeld een warmtenet is aangelegd, is hiermee de koudevraag niet altijd opgelost. Er moet ook aan de toekomstige koudevraag worden gedacht. Neem daarom koude mee in je warmteprogramma.

Gedrag, gebouwoplossingen en omgeving zijn enorm belangrijk in de koudevraag. Zorg daarom voor een goede inrichting van de openbare ruimte en gedrag- en voorlichtingscampagnes over effectief de warmte buiten houden. Door goede plannen en heldere communicatie van de plannen richting inwoners, voorkom je dat iedereen een airco aanschaft. Bij verkeerd gebruik van airco’s zorgt dit voor veel extra stroomverbruik, geluidsoverlast én het werkt de interesse in eventuele aardgasvrije oplossingen tegen. Wat betreft het opwarmen van de buitenlucht: verkeerd gebruik van airco’s draagt bij aan het stedelijke hitte-eiland effect.

Het beste is voorkomen dat gebouwen binnen te warm worden. Als er nog gebouwd moet worden, kunnen er bijvoorbeeld de volgende bouwkundige maatregelen getroffen worden:

• goede isolatie;
• niet te veel glas op het zuiden;
• overkappingen;
• zonneweringen;
• zonwerend glas;
• witte pvc-daken in plaats van zwarte bitumen daken;
• groendaken;
• zonnepanelen op (groen)daken leveren groene stroom, schaduw, verkoeling en beter werkende zonnepanelen.

Ook rondom het gebouw zijn maatregelen mogelijk, als natuurlijke koeling:

• Stimuleer dat bewoners groene tuinen aanleggen;
• Zet met stedelijke planning in op voldoende groenvoorziening in de omgeving, zoals groendaken, struiken en bomen;
• Zorg daarnaast voor voldoende vocht, zoals open water. Door voldoende vocht in de omgeving verdampt bij warm weer eerst het water, waardoor de gebouwen en de omgeving minder snel opwarmen.

Gedrag van bewoners kan voorkomen dat gebouwen te warm worden. Houd overdag de warmte zoveel mogelijk buiten. Laat deuren, gordijnen en ramen dicht als er veel zon staat, doe de zonwering omlaag en laat de ventilatierooster wel open. Pas als het buiten kouder is dan binnen, kunnen ramen en deuren open. Lees hier meer tips om gebouwen koel te houden.

De meeste moderne woningen hebben actieve ventilatie in huis. Meestal is het een schuifje boven het raam met een ventilator en een schoorsteen op zolder. Overdag als het warm is, gaat de ventilatie op de lage stand en ‘s nachts op de hoge stand. Deze vorm van ventilatie is, vergeleken met een airconditioning (airco) of andere actieve koeling, erg zuinig.

Huizen van de laatste 10 jaar hebben vaak een warmteterugwinningssysteem (wtw-systeem). Dit systeem zuigt warme lucht uit de badkamer en keuken, en voert verse gefilterde lucht van buiten aan in de woon- en slaapkamers. Deze warmte wordt via een warmtewisselaar afgegeven aan naar binnen gezogen buitenlucht, en vervolgens de woonkamer en slaapkamers ingeblazen. Dit systeem houdt de warmte binnen. In de zomer wordt daarom een bypass gebruikt. Een bypass is een omleiding, waardoor de koele lucht niet langs de warmtewisselaar stroomt. Overdag blijft de koele lucht binnen. ’s Nachts voert de bypass koude lucht aan van buiten.

Hebben panden een wtw-systeem, ventilatie, en/of een bypass, zorg dan dat de gebruikers weten hoe dit werkt. Sommige wtw-systemen hebben een automatische bypass, zorg dat deze goed is ingesteld. Zet daarom in op een informatiecampagne over hoe bewoners om moeten gaan met de aanwezige installaties in de (nieuwbouw) woning.

Met bovenstaande stappen kan de warmte vaak al goed buiten worden gehouden, maar op de allerwarmste dagen is dat soms niet genoeg. In dat geval kan een “actieve koeling” helpen om de woning aangenaam te houden.

Airconditioning

Een techniek om te koelen is een airco. Een airco circuleert de binnenlucht en onttrekt daar warmte uit, en blaast die warmte naar buiten. Ook bij airco’s zijn er verschillende typen en is er een gedragscomponent voor het gebruik van airco’s. Zo gebruiken airco’s bij slecht gebruik ontzettend veel stroom en maken ze buiten veel geluid. De geluidsoverlast wordt natuurlijk nog erger als de airco verkeerd geplaatst is, zoals richting een slaapkamerraam. Een airco is relatief goedkoop, snel geïnstalleerd en biedt onmiddellijk resultaat in de vorm van een koele kamer. Daardoor groeit het aantal airco’s in Nederland hard. Toch is er meer winst te behalen met goed gebouwde gebouwen, groen en water in de omgeving en slim warmtegedrag.  

Airco’s kunnen ook verwarmen. Dat is een bedreiging voor collectieve warmteoplossingen, omdat bewoners met een airco maar een beetje gas verbruiken voor douchen en warm tapwater en om het huis te verwarmen op hele koude dagen. Een collectieve oplossing is dan minder interessant. En warmtenet uitsluitend aanleggen voor de verwarming van tapwater is te duur, dan komt de businesscase niet rond. Andersom, in wijken waar all-electric of individuele oplossingen het meest geschikt lijken, kunnen airco’s een uitweg bieden omdat ze, mits goed gebruikt, efficiënt kunnen koelen en verwarmen. Bijvoorbeeld als er voor een wijk pas plannen zijn om na 2040 aardgasvrij te worden. Een airco is in feite een warmtepomp, een luchtluchtwarmtepomp.

Warmtepomp

De meeste warmtepompen kunnen ook koelen. Het is wel noodzakelijk dat de installatie in de woning geschikt is om koude af te geven. Reguliere radiatoren kunnen over het algemeen niet koelen, zeer lage temperatuur (ZLT)-radiatoren wel. ZLT-radiotoren zijn net zo duur als airco’s. Vloerverwarmingen kunnen koelen door er koud water doorheen te laten lopen. Met een warmtepomp krijg je het nooit zo koel als met een airco. Een warmtepomp moet de hele dag rustig draaien om de warmte uit de woning te pompen.

Bij bestaande woningen moet gelet worden op de kans op condensatie. Dit gebeurt als het water wat door de leidingen loopt te koud is. Het gaat dan om water dat rond of onder de 18°C is, afhankelijk van de luchtvochtigheid en buitentemperatuur. Deze condens kan afzetten op de vloer, of buiten het zicht op de leidingen, in de kruipruimte, in de muren of in de verdeelset van de vloerverwarming in de meterkast. Leidingen in bestaande woningen zijn van staal, en kunnen gaan roesten en uiteindelijk kapotgaan. Roest en corrosie van kranen, radiatoren en leidingen moet dan ook worden voorkomen en aangepakt worden.

Koudenetten

Tot slot koudenetten, als techniek om te koelen. Koudenetten werken in principe hetzelfde als warmtenetten. Maar in plaats van warm water wordt er koud water naar de woning vervoerd. Koudenetten lopen tegen dezelfde limieten aan als warmtepompen. Er is vloerverwarming nodig, eventueel een ZLT-radiator en het water mag niet te koud zijn. Het water van koudenetten van bijvoorbeeld 12 °C, kan bij de woning verwarmd worden tot 18 °C. De beperkingen van de woninginstallaties gelden eigenlijk voor alle koudetechnieken: ZLT-netten, 5e generatie netten, WKO-netten en bronnetten.

Bij nieuwbouw zijn warmtepompen en koudenetten beter toepasbaar. Met vloerverwarming en plastic en roestvrijstalen leidingen, kan er bijvoorbeeld water van 16 °C gebruikt worden. De vloer wordt dan wel erg koud. Het effect van deze koeltechnieken zijn echter niet vergelijkbaar met airco’s. De temperatuur is 2-3 °C te verlagen met koudenetten en warmtepompen. Bij een bodemwarmtepomp of koudenet op basis van WKO is het zelfs gunstig om te koelen, omdat je de afgevoerde warmte in de winter weer gebruikt om het gebouw te verwarmen. Een lucht/water-warmtepomp kost net zoveel stroom als een airco per graad koeling, maar doordat deze minder hard kan koelen, zul je waarschijnlijk toch wat minder stroom gebruiken.

Voor nieuwbouwwoningen vanaf 1 januari 2021 geldt dat moet worden voldaan aan de eisen van bijna energieneutrale gebouwen (BENG). Een van de onderdelen van BENG is de TOjuli-eis. Deze eis gaat over temperatuuroverschrijding. Deze norm legt vast hoeveel dagen per jaar het te warm mag zijn in een woning. Bij het bouwen van nieuwe woningen is daarmee dus expliciet aandacht voor koeling. Voor bestaande bouw bestaat zo’n eis nog niet.

De warmtevraag is makkelijker te berekenen dan de koudevraag. Een gebouw heeft een bepaalde isolatiewaarde, en vervolgens is er een lineair verband tussen de buitentemperatuur en de warmtevraag. De koudevraag is onder andere afhankelijk van gebouworiëntatie, de locaties van omliggende gebouwen, het al dan niet bestaan van bomen langs de gevels en wordt ook nog eens sterk beïnvloed door het gedrag van de bewoner. Neem bijvoorbeeld zonnewering, het verschil tussen de zonnewering helemaal dichtdoen of een beetje, maakt heel veel uit voor de berekeningen. In de Startanalyse heeft PBL een inschatting gemaakt van de totale koudevraag per buurt. Dit kun je als startpunt gebruiken voor een planmatige aanpak van koeling in de gebouwde omgeving.

• Bekijk voor meer informatie over koudetechnieken de factsheets koudetechnieken | Topsector energie
• Bekijk het Rapport Klimaatjaren: Impact van klimaatscenario’s op de warmte- en koudevraag voor de gebouwde omgeving | Topsector energie
• Vier maatregelen tegen hitte in woningen | Klimaatweb
• Bekijk het rapport van RVO over de ontwikkeling van koudevraag van woningen (pdf)
• Bekijk de video over de 4 klimaatscenario’s van het KNMI met aandacht voor koudevraag