UU-student onderzoekt opties duurzame energie in levende geluidswal A27

Het plan voor de Living Wall is misschien wat megalomaan. Als geluidswal en wooncomplex in één, biedt het aantrekkelijke mogelijkheden voor productie en gebruik van duurzame energie, becijferde UU-student Sustainable Development Nicholas Shaw.De Living Wall wordt een behoorlijk gepimpte geluidsmuur. Het moet de inwoners van de Utrechtse wijk Lunetten ten eerste beschermen tegen geluidsoverlast van de snelwegen A12 en A27, waarvan de laatste de komende jaren verbreed gaat worden tot 2 keer 7 rijstroken. Ook is het idee een wooncomplex waar 1500 mensen kunnen wonen, is het zo duurzaam als mogelijk en houdt de muur het fijnstof tegen dat afkomstig is van de snelwegen.Het plan is bedacht door inwoners van Lunetten van wie architect Shai van Vlijmen er één is. Handig is dat hij van beroep architect is en eigenaar is van het Lunettense architectenbureau Narrativa. Een belangrijk onderdeel van het ontwerp is de mogelijkheid om duurzame energiesystemen te gaan gebruiken. De net afgestudeerde masterstudent Sustainable Development, in de richting Energy & Resourches Nicholas Shaw (27) keek voor de ontwerper welke mogelijkheden hiervoor zijn en wat de kosten en baten van de verschillende opties zijn. Shaw kreeg voor zijn scriptie (pdf) een 8.Je komt uit Canada. Hoe ben je uitgerekend in dit project verzeild geraakt?“Na mijn bachelor Bouwkunde aan de universiteit van Hamilton in Canada, wilde ik graag in het buitenland studeren. Ik twijfelde tussen Nederland, het Verenigd Koninkrijk en Denemarken. Nederland vond ik het meest relaxed. Plus: de familie van mijn moeder komt hier vandaan. Met mijn Nederlandse paspoort was een master hier ook financieel haalbaar.“Aanvankelijk twijfelde ik nog over mijn master. Ik heb ook nagedacht over de master Energy Science aan de UU. Het mooie aan Sustainable Development vind ik echter dat het heel maatschappelijk en conceptueel is. Je denkt niet alleen na over technische oplossingen, maar ook over hoe je die kunt implementeren en uiteindelijk kunt stimuleren.“Mijn scriptie wilde ik schrijven over energiesystemen in gebouwen. De begeleider van mijn scriptie vertelde me dat Shai, een vriend van hem, op zoek was naar iemand om een casestudy naar de energievraag en -voorziening van de Living Wall te doen. Shai is gespecialiseerd in het gebruiken van duurzame materialen en heeft een intuïtief gevoel voor energie, maar dat is niet voldoende om een kwantitatieve analyse op te stellen. Dat heb ik dus gedaan.”Wat heb je precies onderzocht?“Ik heb gekeken welke duurzame systemen voor de Living Wall economisch levensvatbaar zijn. Daarvoor moest ik eerst kijken naar de energiebehoefte: hoeveel stroom en warmte gaan de bewoners verbruiken?“Daarna heb ik het technologisch-economisch potentieel van de verschillende technologieën onderzocht. Ik heb daarin meegenomen hoe het gebouw wordt uitgerust. De isolatie is bijvoorbeeld van groot belang. Maar ook het soort ramen, daarmee kan namelijk veel warmte verloren gaan. Dubbel of driedubbelglas met gas ertussen en ramen van aerogel besparen bijvoorbeeld veel energie.“Een groot gedeelte van mijn onderzoek besloeg de vraag wat het potentieel is van installaties om energie op te wekken voor het gebouw. Daarvan heb ik er 7 onderzocht. “Aan de hand daarvan heb ik 5 scenario’s uitgewerkt voor de productie van duurzame energie binnen het gebouw. Allemaal hebben ze als basis twee mogelijkheden voor het gratis opwekken van energie. Op het dak van de Living Wall worden zonnepanelen aangelegd voor het opwekken van stroom en zonnecollectoren voor het produceren van warm water. Daarnaast hebben alle scenario’s nog één extra energie-installatie die het gat moet vullen tussen de vraag naar energie en het gratis aanbod.”Wat kwam er uit je berekeningen voor de Living Wall?“Ik concludeer dat alle installaties economisch levensvatbaar zijn in de Living Wall, op één na. Dat is de warmtekrachtinstallatie die gebruik maakt van een brandstofcel. De term warmtekrachtinstallatie zegt het al: het wekt tegelijk stroom en warmte op. Installaties met een brandstofcel doen dat door de scheikundige reactie van zuurstof met waterstof. Ze zijn extreem nieuw op de markt. De aanschafkosten zijn daardoor enorm en dus is dit scenario economisch niet levensvatbaar.“Van de economisch wel levensvatbare scenario’s had de biomassaboiler de laagste kosten voor de besparing van primaire energie, dat wil zeggen de nog onbewerkte energie zoals die in de natuur voorkomt. Een biomassaboiler is een installatie die min of meer hetzelfde werkt als de boiler die iedereen kent, alleen wordt het water dan verwarmd door het verbranden van houten pallets. Die zijn heel goedkoop. Daardoor is dit de goedkoopste optie om primaire energie te besparen. Het voordeel daarvan is dat hoe minder geld de energiebesparing kost, hoe groter de bereidheid zal zijn dit ook daadwerkelijk te doen.“Als je niet kijkt naar de prijs maar naar de hoeveelheid primaire energie die je kunt besparen, dan is een warmtekrachtinstallatie met zuigermotor de beste optie. Zo’n installatie zet de primaire energiebron gas zeer efficiënt om in stroom en warmte. Warmtekrachtinstallaties met een brandstofcel besparen overigens nóg meer primaire energie, maar vanwege de prijs zijn die dus niet economisch levensvatbaar.”Je komt niet tot een advies. Er kleven te veel mitsen en maren aan je resultaten.“Dat klopt. Neem de energie-installaties. Een biomassaboiler op houten pallets is financieel een heel aantrekkelijke optie, maar niet de meest duurzame. Je verbrandt hout wat je misschien had kunnen recyclen. Bovendien heeft het verbranden een schadelijk effect op het milieu en dat past niet bij een duurzaam gebouw. Een ander punt is dat de technologie van warmtekrachtinstallaties op basis van een brandstofcel in de toekomst wel heel interessant kan zijn voor de Living Wall of soortgelijke projecten. Omdat het net nieuw is, zijn de installaties nog volop in ontwikkeling en gaan de kosten ervan elk jaar flink omlaag. Investeerders in en ontwikkelaars van de Living Wall zullen een goede balans moeten vinden tussen de kosten van de energie-installatie, de energie die het uitspaart en de schadelijke impact op het milieu.“Daarnaast is het zo dat alle resultaten sterk afhankelijk zijn van de aannames die ik heb gedaan met betrekking tot de stroom en warmte die bewoners zullen gaan gebruiken. Het verbruik is heel lastig te voorspellen en bovendien is het exacte ontwerp voor de Living Wall nog niet bekend. Om een definitief ontwerp te kunnen realiseren zal opnieuw een analyse moeten worden gemaakt.”Gaat de Living Wall er komen?“Ik weet het niet. Het is een supercool project, dus ik hoop het van harte. Shai boekt ondertussen wel voortgang. Hij is nu zijn idee aan het pitchen bij de gemeente Utrecht en Rijkswaterstaat, die er beide niet onwelwillend tegenover staan. Enkele investeerders hebben ook al interesse getoond. Het gaat natuurlijk wel om een enorme investering. Het gebouw zal zo’n 200 miljoen euro kosten, de energiesystemen zijn nog eens tussen de 3 en 24 miljoen euro.  De kans blijft natuurlijk aanwezig dat het gebouw er niet komt in Utrecht. Maar een soortgelijke Living Wall zou evengoed langs de snelweg kunnen komen in Rotterdam, Duitsland of waar dan ook.”En nu? Blijf je in Nederland om te werken?“Nadat ik ben afgestudeerd, heb ik een tijd gereisd. Ik ben nu een maand terug in Utrecht en sindsdien zoek ik naar een leuke baan. Een functie bij een energiebedrijf zie ik wel zitten, maar liever nog zou ik in de consultancy werken. Helaas zie ik niet al te veel personeelsadvertenties, dus schrijf ik bedrijven nu direct aan.“Wat ik over een paar jaar ga doen weet ik niet, maar de komende jaren wil ik ervaring opdoen in Nederland. Op het gebied van duurzame energie zijn Nederlanders erg georganiseerd en pragmatisch in hun beslissingen. In Canada daarentegen staat alles nog in de kinderschoenen, net zoals in zo’n beetje alle andere landen.”