Aangezien wij in een energietransitie zitten , waarbij we geheel over gaan op hernieuwbare energie, zal die energie op gebouw niveau vooral van zonne-energie dienen te komen. Dat nemen we even aan, hoe lokaler hoe beter, de ‘0-energiewoning’, inclusief compensatie voor materiaal-energie, te leveren op jaarbasis door gebouwperceel zelf.
Dan is dus met name in de gebouwde omgeving onbelemmerd toegang tot zon instraling een kostbaar goed geworden. ( of gaat dat worden) Met dus als consequentie dat de ruimte die beschaduwd wordt achter de woning of het appartement vrij gehouden dient te worden, die wordt nutteloos in de energie vergelijking, want brengt niets meer op, in termen van zonne-energie productie vermogen (voor energie, overigens ook voor materiaal en voedsel) De potentie om daar energie op te wekken is in principe verdwenen, en dat kan je niet doorschuiven naar de buren, want die zitten met hetzelfde probleem. Wat natuurlijk in een tijd waarin we volledig op hernieuwbare energie moeten omschakelen van enorm belang is. Dat is de link van de gebouw prestatie naar het hogere schaalniveau: de (maximale) potentie (of energieruimte) van alle gebouwen samen in een hernieuwbare energie gebaseerde samenleving. Vandaar een kleine denkexercitie hoe dat zou kunnen uitpakken:
Er is dus beslag op land , de grond voor de bouw, maar ook via de geclaimde want beschaduwde ruimte door dat gebouw, tezamen wat ik zou willen noemen, de Zonneruimte van een gebouw. Statisch gesproken dan. Uiteraard is beschaduwing dynamisch, het varieert in hoek en lengte en duur. En hoe dat precies toe te passen in praktijk vergt nog de enige studie, maar we nemen even aan dat gecumuleerd al die deeltijds beschaduwde vakken achter dat gebouw, samen neer komen op een min of meer vergelijkbaar in tijd permanent beschaduwd projectievlak ter grootte van ongeveer dat gebouw zelf. De geaccumuleerde en geclaimde som aan ‘zonneruimte’ is dus als aanname dat gebouw oppervlak zelf plus schaduw vlak ter grootte van dat gebouw oppervlak. (En overigens dat is in de winter het meest kritisch: dan is er de meeste behoefte aan energie en zijn de schaduwen het langst en de opbrengsten het laagst… )
Voor onze breedtegraad stellen we even grofweg de (gemiddelde) verlies hoek op 45 graden, (voor de periode met de meeste instraling,maar nader te detailleren). Stel dus, met andere woorden: Bij een gebouw van x meter hoog, hoort , vanuit het zuiden beschouwd, een gebied van x meter diep achter het hoogste punt tot energetisch verloren gebied. En moet dus tot het eigen terrein van dat gebouw horen. Want in dat gebied is zeg maar geen potentie meer aanwezig voor een gebouw om zelf in zijn energie te voorzien.
Voor een toren van 100 meter dus een strook ter breedte van de toren, van 100 meter diep. Dat is het gebied waarvan de zonne-energie geclaimd wordt, of gestolen van de buren, indien het niet tot eigen grond behoort. Alleen al om die reden is hoogbouw not done, en in de toekomst, wanneer dit juridisch als ‘recht op zon’ wordt gezien, dus geen optie [1]. (Er zijn meer redenen waarom hoogbouw niet effectief is, behalve voor projectontwikkelaars, zie daarvoor hier [2]. )
Behalve dus de impact per nuttige m2 woonruimte , zie deel 1, is er ook energetisch een aantal m2 landbeslag per nuttige m2 woonruimte: de zonne-ruimte. En uiteraard hangt die samen met de impact per m2, zeker wanneer in die energetische impact zelf voorzien moet worden, of in ieder geval gecompenseerd moet worden: Dan heeft de impact per gebouwde m2 vloer (in Operationele en Embodied energie) direct invloed op de benodigde m2 zonneruimte om per m2 vloer dat te compenseren of te voorzien. ( of ook wel te vertalen in m2 PV/m2 vloer, zie [x]) .
Indien dus die basis berekening van de impact per m2 vloer , wordt gecombineerd met die ingenomen zonneruimte per m2 vloer ( dus de totale beslaglegging op land als zonne-ontvangende ruimte) dan zou een berekening van gebouwen , en normering, per m2 wel zin hebben, omdat die m2 gebouw dan gelijk gekoppeld is aan beschikbaarheid van energie producerende ruimte (cq land) , en dus bouwruimte direct gelieerd (en gelimiteerd) is aan de impact in het grote geheel, op dat overkoepelend schaalniveau.
Dat kunnen we weer terugkoppelen naar het voorbeeld uit het deel1: de geschakelde of gestapelde appartementen: bij de geschakelde appartementen is een gelijk vlak als de achterwand (hoogte maal breedte, onderdeel van de zonne-ruimte, bij een 45 graden projectie. Twee panden naast elkaar heeft dan geen invloed, beiden hebben de zelfde niet overlappende zonne-ruimte.
Als we de twee appartementen stapelen wordt de hoogte maal 2, en ook de lengte van de schaduw x 2 , dus blijft netto hetzelfde. Echter dan is de totale zonneruimte kleiner (bebouwd oppervlak plus beschaduwd oppervlak) . Dat lijkt gunstig maar als we verder rekenen zien we dat dan dus ook (logischerwijs) de beschikbare ‘zonne-productie’ ruimte kleiner is als bij geschakelde woningen.( voor dus dezelfde dubbele vloeroppervlakte). Dat blijft zo bij andere en hogere configuraties. De zonne-productie ruimte = gelijk de land (zonne)beslag ruimte. Alleen , als die zon-produktie ruimte kleiner wordt, is het dus ook steeds lastiger om aan een energie en klimaatneutraal criterium te voldoen (binnen het eigen perceel – de nul energie optie, incl evt compensatie voor Embodied energie)). Dus zal in feite ieder gebouw uiteindelijk toch dezelfde hoeveelheid land nodig hebben per m2 nuttige vloer…. Dat levert dus ook een optimale dichtheid op! Hogere dichtheid heeft dus geen enkele zin, werkt averechts.
Feitelijk afhankelijk hoe effectief ( lage energievraag en lage embodied impact) wij bouwen*, hoe lager de vraag naar operationele energie, en hoe productiever we zonne-energie kunnen opvangen en gebruiken. Los nog van het feit of we die zonne-energie passief of actief benutten, de basis is dan de beschikbare zonneruimte. Met andere woorden, de perceelgrootte bepaald dan wat mogelijk is, en afhankelijk van de gebruikte materialen en de creativiteit van de ontwerper kan dat enigszins variëren. En dan zonder claim op zonne- of ‘milieuruimte daarbuiten. ( energetisch gesproken dan wel, dit is nog zonder claim op land voor de groei van materialen zelf, of voor herstel van die voorraden [4])
Tot zover deze (vrije) verkenning van het gebruik van de m2-normalisatie bij gebouwen met betrekking energie en materiaal impact. Het moge duidelijk zijn dat er meer is dan even omslaan per m2, en helemaal als je daar regelgeving op zou baseren, die doelstellingen op een hoger schaalniveau tot doel heeft dan dat van 1 gebouw. Dan moet je redelijk fundamenteel te werk gaan, om te voorkomen dat je aan het verbeteren bent op de vierkante millimeter, en daarbij het grote geheel uit het oog verliest. ( vergelijk dat met stapsgewijs reduceren van CO2 van producten, terwijl we cumulatief landelijk door het budget plafond schieten). Uitgaan van zonne-ruimte zou echter een indicator kunnen leveren waarmee je toch op gebouw niveau kunt sturen.
* Bedenk dat bij bij stapelen over grotere hoogtes sowieso al een hogere energie en materiaalinzet per m2 nuttig vloeroppervlak onvermijdelijk is, en dus de situatie nog eens extra ongunstig wordt.
( en denk eraan dat de infrastructuur in feite ook nog direct hieraan gekoppeld dient te worden, omgeslagen per m2 woning…zowel (nieuwe) energie infrastructuur als wegen infrastructuur)
[1] over scheef plannen http://ronaldrovers.nl/recht-op-zon-schuin-plannen/
[2] over hoogbouw: http://ronaldrovers.nl/hoogbouw-nergens-goed-voor/
[3] m2 PV / m2 vloer http://ronaldrovers.nl/zonnepanelen-%e2%89%a4-1m2-pv-per-m2-vloer/
[4] maxergy 3.0 http://ronaldrovers.nl/de-hernieuwingstijd-van-alle-bronnen-maxergy-3-0/
