CO2 rekenen: Klimaatneutraal-jaar X

Als we het probleem met CO2 emissies in de praktijk willen oplossen, dan moeten we ook in CO2 rekenen, zoals ik eerder betoogde. En dat doen we niet. Wat betreft de klimaat-tafels , het was een mooie opsomming van voornemens, maar ik heb geen enkele grafiek gezien die de cumulatieve CO2 curve laat zien, en de verandering daarin door diezelfde maatregelen. Dat komt omdat de kool en de geit gespaard worden. Dat wordt het duidelijkst aan de hand van de bijvoorbeeld gebouw beoordelingen: daar verdrinkt de CO2 effecten in de talloze andere categorieën die ook belangrijk gevonden worden. [1] En dat gaat niet, zoals ook collega’s on het buitenland constateren [2] .

CO2 is gereduceerd tot een marginale impact in het geheel. Als we echt CO2 willen aanpakken dan zullen we ook CO2 moeten meten en sturen. En dus beoordelingen als BREEAM en LEED en alle afgeleiden overboord moeten zetten, en sturen op CO2. Nu is het nog steeds zo dat ieder nieuw gebouw ons CO2 probleem vergroot. *

CO2 emissies ontstaan wat betreft gebouwen door 2 effecten: operationeel en embodied in materialen. Die laatste wordt vaak voor het gemak maar vergeten, want dat is lastig. Een uitgebreide studie van bureau Sturgis voor het Engelse RICS, laat zien dat het voor een modern kantoor vrijwel gelijk ligt : de operationele CO2 emissie en de materiaal productie emissies. [3] En let wel dat is over de levensduur gemiddeld. Echter. Voor de operationele emissies klopt dat, die zijn jaarlijks. Maar om de embodied emissies te middelen over de levensduur , wat overigens gebruikelijk is, is onszelf rijk rekenen: die zijn acuut aanwezig, bij oplevering: door ze uit te smeren over 50 of 60 jaar lijkt dat probleem wel mee te vallen, maar ze dragen vandaag direct bij aan de uitstoot, niet over 50 jaar. Dus ze vergroten onze probleem enorm. Nu meteen. Nog een reden om in directe CO2 emissies te rekenen.

Want zelfs als we een 0-energie gebouw realiseren, wat nog zelden gebeurd, dan nog zijn die materiaal emissies er. Met andere woorden, de veel gebezigde term klimaatneutraal wordt vaak onjuist gebruikt. Die moet inhouden dat dan ook de materiaal emissies geneutraliseerd zijn. Dat kan maar op twee manieren: door materialen met hernieuwbare energie te produceren, of door een 0-energie gebouw extra hernieuwbare energie te laten produceren, om die materiaal emissies te vereffenen: dus een gebouw kan anno vandaag 0-energie zijn ( operationeel) maar kan pas over X jaar klimaatneutraal zijn, netto geen CO2 emissie meer toevoegen aan het systeem. Als de investering is afbetaald.

Dat zijn dan ook de criteria die ik voor CO2 zou hanteren: 1) 0-energie , zijnde gebouw gebonden evenveel hernieuwbare energie produceren als jaarlijks nodig, ook wel energie neutraal genoemd, en als tweede indicator : 2) klimaatneutraal: het jaar waarin de materiaal impact is vereffend. ( beiden overigens inclusief de extra materialen voor extra opwekkings-vermogen ! )

Voor nieuwbouw is dat helder: 0-energie ( energieneutraal) kennen we en realiseren we ook al hier en daar. Het gebouw dient dan surplus energie op te wekken, en dan is eenvoudig uit te rekenen in welk jaar het gebouw klimaatneutraal is ( kan zijn) . En hoe minder embodied energy in de nieuwbouw is gaan zitten, hoe eerder dat punt bereikt kan zijn.

Bij renovatie ligt het iets anders: Dat is bestaande uitstoot van CO2 voor operationele energie , die verlaagd gaat worden door bijvoorbeeld een 0-energie renovatie. Daarvoor worden dan extra materialen geïnvesteerd. Je zou dan kunnen rekenen dat pas in jaar X de operationele besparingen ( energie/CO2) opwegen tegen de investeringen ( in energie/CO2).

Dat is wel een verschil dus tov nieuwbouw, waar de investeringen van het hele gebouw vereffend worden door overproductie. In zekere zin terecht, het gebouw was er niet en draagt in zijn geheel bij aan het klimaatprobleem. In bestaande bouw echter is al sprake van toenemende CO2 emissies uit bestaand gebruik, die nu gestopt worden door een tussentijdse extra investering: de opgetelde besparingen stabiliseren na jaar X de emissie uitstoot tot 0. Maar er is (daarna) ook geen winst . Er komt niks meer bij maar er gaat ook niks af. De geïnstalleerde hernieuwbare energie opwekking dekt uitsluitend het operationele gebruik. Bij nieuwbouw komt na jaar X nog steeds een overproductie vrij, die netto gaat bijdragen aan ons (hernieuwbaar) energie-potentieel.

Door zo ook te rekenen bij renovatie, dus met een extra productie (waardoor ook het klimaatneutrale jaar ook eerder bereikt wordt (X2) ) , zouden beiden op termijn kunnen gaan

bijdragen aan de hernieuwbare of klimaatneutrale energieproductie. Waarmee dan in feite een voorschot genomen wordt op de nodige investeringen in vervanging en onderhoud op termijn. ( en dan ook vanaf dat moment deels of geheel voor huishoudelijk gebruik kunnen worden meegeteld)

Let wel , er is dus wel degelijk CO2 vrijgekomen bij deze ingrepen, die dus hebben bijgedragen aan de opwarming, Wat voorkomen is , is dat met deze investering ze dat na jaar X nog steeds zouden doen. De kost gaat voor de baat uit. **

Overigens, zoals ik al eerder beschreef, zijn dan niet alle problemen opgelost: we hebben dan wel de energie gerelateerde problemen opgelost ( operationeel en embodied) , maar we raken nog steeds door onze grondstoffen heen. Dus er is nog een stap te maken : van klimaatneutraal naar Systeemneutraal***. Die laat ik voor de helderheid hier even weg, als we er al in slagen om operationeel en embodied goed te sturen, zijn we al een heel eind.

Zowel in de praktijk als in het onderwijs levert overigens alleen al die 0-energie eis veel problemen op: nog steeds worden andere overwegingen vaak belangrijker gevonden: functioneel ontwerp, constructie, stedenbouwkundig plan, comfort(groei) architectuur, etc. Maar 0-energie is niets anders dan wat men op die andere terreinen al lang doet, maar dan impliciet: Een architect haalt het niet in zijn hoofd om een plafond op 1,5 meter hoogte te maken. Het is een haast onuitgesproken – fysiologische – eis dat iemand moet kunnen lopen in een ruimte, er moet een balans zijn tussen ruimte hoogte met de lengte van mensen, tussen fysiologie en fysieke ruimte . Hetzelfde met de draagkracht van een kolom, die moet in balans zijn met de kracht die er op uitoefent. Dat is in feite niet anders dan dat de energiebalans moet kloppen. Alleen dat zit nog niet tussen de oren, waar dat voor ruimte afmetingen en draagkracht al wel in het bewustzijn is ingebed. Het is geen extra eis, het is een basisvoorwaarde!

Je kan je dan nog afvragen of we in energie of in CO2 moeten rekenen. Want immers, hoe minder energie nodig, ook minder hernieuwbare energie, hoe minder impact: Er hoeft minder ( materialen) te worden geïnvesteerd in opwekkingsvermogen.

Door zowel energieneutraal ( 0-energie of net Zero) te zijn, en jaar van Klimaatneutraal te berekenen (met extra geproduceerde hernieuwbare – min of meer CO2 vrije- energie) , hoeven we echter niet per se in CO2 te rekenen, terwijl toch CO2 wordt teruggedrongen, en tegelijk een lage energiebehoefte ontstaat: immers we willen binnen paar jaar klimaatneutraal zijn. (of eisen dat) ( al zitten we binnenkort wel met BENG natuurlijk****)

In een recente eerste oefening met 14 groepen studenten werkte dat overigens zeer goed. De uitkomsten van de projectgroepen lagen tussen 5 jaar en 89 jaar, ( de laagste voor een te hergebruiken gebouw) en zorgden voor de nodige discussies tussen de studenten in de groepen, met name tussen de reken-studenten en de ontwerp-studenten.

Concluderend, 0-energie plus Klimaatneutraal jaar-X berekening***** lijkt een prima combinatie om CO2 emissies en energievraag gebouwgebonden terug te dringen, een eerlijke benadering, waarmee tevens een groot aantal andere nadelige effecten met een zetje in de goede richting krijgen. [zie ook het kg/m2 artikel 4] Het is niet het ei van Columbus, maar veel praktischer en effectiever dan complexe berekeningen met groot aantal factoren, waarbij onzichtbaar is wat precies bereikt is.

 

 

 

* negatieve emissies ?

Ik werd door een collega gewezen op het feit dat met houtbouw negatieve emissies zijn te realiseren. Zo wordt in sommige tools gerekend, en dan zou een gebouw dus in theorie geen CO2 impact hebben. ( wat betreft de hoofd constructie dan). En daar zit iets in, maar gaat vandaag de dag toch niet geheel op.

Die CO2 die zogenaamd in een houten gebouw is vastgelegd, die was al vastgelegd, als boom. Hoogstens zou je kunne beweren dat er geen additionele CO2 is uitgestoten, voor het bouwmateriaal. Bovendien, er moet wel gegarandeerd zijn dat die boom weer aangroeit. Die moet als het ware in de tuin van het gebouw groeien, om zeker te zijn dat het ook gebeurd. En dat dus additioneel CO2 ontrokken wordt aan de atmosfeer. Maar dat effect treedt dus pas op na verloop van jaren, niet bij de bouw.

Hoogstens zou je dat kunnen verrekenen in de tijd, dat er dus negatieve emissies ontstaan als het gebouw langer meegaat, en de boom tegelijk aangroeit. In de tijd , als er meer houten gebouwen gezet worden en er bomen aangroeien, ontstaat dus wel degelijk een continue stroom van onttrekken van CO2 . Maar of je die toekomstige stroom al op voorhand moet of mag meerekenen bij aanvang van de bouw van een gebouw, is discutabel. Het is jezelf rijk rekenen, met een groot gevaar voor green washing.

Het is hetzelfde probleem als de emissies , die ontstaan bij een willekeurig gebouw, normaliseren over de verwachtte levensduur van dat gebouw. Afgezien van het feite dat niemand weet hoe lang een gebouw meegaat, wat je doet is de emissies uitsmeren over de toekomst , en dan lijkt de impact mee te vallen, terwijl ze in feite wel acuut zijn, ze hebben al plaatsgevonden en dragen vandaag bij aan het probleem.

Normaal gesproken zou je kunnen zeggen, kringlopen zijn stromen en je moet dus in stromen in de tijd rekenen, en dan gaat het verhaal inderdaad op. Dat pas ik ook in theoretisch modellen toe, alles stroomt. Echter, we zitten nu met een acuut probleem om te proberen om beneden die 2 en liefst 1,5 graad opwarming te blijven, en de emissies moeten binnen een paar jaar omlaag naar vrijwel nul.

De tijd om de tijd zijn werk te laten doen, is al lang geleden verstreken.

We hebben op de pof geleefd, met mooie berekeningen. En iedere gram emissie momenteel is er 1 teveel. Wat overigens onverlet laat dat als er al gebouwd moet worden, hout natuurlijk de beste optie is, want afgezien van de potentieel negatieve emissies (in de toekomst) , heeft het sowieso een lage embodied energie, dus lage emissies, tov andere materialen.

** voorraad

overigens ook die investering dient zo gering mogelijk te zijn, omdat alles opgeteld voor de hele voorraad wel eens meer zou kunnen zijn dan dat wat we ons nog kunnen permitteren ik schreef daar al eerder over: [5] disc vd groep

*** Systeemenutraal:

Als we het helemaal goed willen doen, 0-impact, in gesloten kringlopen dus, dan moeten we nog een stap maken, en naar Ssteemneutraal gaan: materiaal uitputting meenemen: en daarvoro met Circulaire energie rekenen ( CE) , of ook wel de Trias eXergetica toepassen oid. Maar als we bovenstaande al zouden doen, dan hebben we al een mega stap gezet. [6][7]

****BENG

We zitten natuurlijk wle binnenkort met BENG . Maar BENG plus een paar panelen extra is oiok 0-energie (BENG+). Echter , dan zitten we nog met een kWh /m2 eis , die optimalisatie mbt materialen enigszins dwars zit. Soms is namelijk minder isoleren en iets meer opwekken interessanter mbt OE en EE samen. [8]

Behalve natuurlijk wanneer het mogelijk is om binnen BENG slechts een deel van de woning te optimaliseren , en de warmtelast uit te smeren over de hele woning m2’s. Als dat mag, dan gaat het goed: dan kan je namelijk minder verwarmde m2 realiseren, wellicht met en iets hogere warmtelast voor dat deel, maar met een lagere warmte last voor het gebouw als geheel, maar ook met minder te isoleren m2, en dus minder materiaal, en embodied energie. (en minder op te wekken vermogen) . Wat ik de Zomer-Winterwoning heb genoemd: In de ‘ winter” , de bij wijze van spreken twee weken in het jaar dat het onder 0 is, trek je je terug in een woonkeuken, Waarom zou je voor die twee weken het hele huis inpakken alsof het 365 dagen winter is?

*****De knoppen

De ZEB en ZEEB data samen ( de 0-energie eis en de embodied energie berekening) als input voor klimaatneutrale jaar, leveren in feite de knoppen waaraan je kan draaien om meest optimale ontwerp te vinden, lees met de laagste impact, en het snelste klimaatneutraal. Namelijk geproduceerd energie , versus gevraagde energie ( ook voor een evt kleiner oppervlak) , en de embodied energie in de materialen ( ook die voor het produceren van de – hernieuwbare – energie) .

 

 

[1] gebouwtools gaan ons niet redden,

http://ronaldrovers.nl/met-huidige-gebouwinstrumenten-heeft-co2-reductie-geen-kans/

http://ronaldrovers.nl/gebouw-impact-verlagen/

[2] risk of runaway global warming by ‘sustainable’ buildings…

https://www.dezeen.com/2018/10/12/opinion-foster-partners-bloomberg-sustainability-climate-change-phineas-harper/

[3] RICS/Sturgis redefining zero: /http://sturgiscarbonprofiling.com/redefining-zero/

and

https://www.rics.org/nl/news-insight/latest-news/press-releases/new-rics-standard-on-whole-life-carbon-supports-global-climate-aims/

[4] kg/m2 : http://ronaldrovers.nl/de-kwhm2-en-de-kghm2-12/

[5] http://ronaldrovers.nl/hybride-versus-0-energie-nom-aanpak-2/

[6] CE : http://ronaldrovers.nl/circular-part-3-restore-circulaire-energie/

[7] Trias eXergetica : http://ronaldrovers.nl/de-trias-exergetica-22/

[8] Ritzen, M. et all (2016) Environmental impact evaluation of energy saving and energy generation: Case study for two Dutch dwelling types, in: Building and Environment 108 ·July 2016

LinkedInFacebookShare

admin