SMARTCirculair Toolkit – Energiesystemen

SMARTCirculair Toolkit - Energiesystemen

De beste ontwerpen integreren energie, constructie, leefklimaat, water en omgeving in een prachtig concept

In deze toolkit vind je veel inspiratie en informatie over energieopwekken, opslaan, gebruiken, slimme systemen voor meer inzicht en efficientie en meer.

Klimaat

Energie en milieu: Minimaliseren van energiegebruik. Minimaal afval en bewust gebruik van grondstoffen.

SMART Energie Opwekken en Gebruiken

"Nul op de Meter of Beter." Dat zei Ruud Koornstra, juryvoorzitter van SMARTCirculair. Dat kan natuurlijk maar begint bij het feit dat we in goed geïsoleerde dampopen huizen en LED-verlichting waardoor we minder energie nodig hebben. En daarnaast gaan we steeds meer energie opwekken. Met zonnepanelen, aardwarmte, waterstof, windenergie, biogas etc.

Maar ... energieystemen moeten ook slimmer. En dat kan met sensoren, domotica en jullie geniale innovaties. Als we goed bouwen en nadenken hebben we veel minder energie nodig die we bovendien zelf kunnen opwekken.

 

 

Video

Meer zonne-energie

  • 10 Zon showcase projecten
    Ter inspiratie. Om te laten zien dat er zoveel meer energie te halen is uit deze prachtige voorbeelden.
    Een mooi plug and play voorbeeld van een mobiel zonnepaneel vind je hier
  • Zonneboiler
    De zon kun je niet alleen gebruiken om elektriciteit te produceren, je kunt er ook je kraan- of douchewater mee verwarmen. Dat doe je met een zonneboiler. Een zonneboiler bestaat uit een zonnecollector op het dak van je woning, die via een buizenstelsel is aangesloten op een voorraadvat met water. Dit water wordt dankzij de zonne-energie verwarmd. Dit kun je gebruiken voor het verwarmen van tapwater en soms je woning.
  • Energie opwekken met een folie op het raam of energieleverende gevelpanelen?
    Het is er allemaal
    PowerWindow – ofwel Physee zoals ze zicht tegenwoordig noemen – ontwikkelde een speciale raamcoating waardoor het raam functioneert als een zonnepaneel
    Dankzij de coating wordt ook de warmtestraling tegengehouden waardoor de PowerWindow ook een betere isolatie biedt dan een normaal raam.
    Exasun is een van de leveranciers van zonopwekkende gevelpanelen.
    Zonnepanelen op daken zijn inmiddels wel bekend, soortgelijke panelen voor op de gevel echter nog een stuk minder. Door middel van PV-panelen (photovoltaic panelen) op de gevel kun je zonlicht omzetten in elektriciteit en dus zelf energie opwekken.

Gevel met geïntegreerde solar

Zigzagsolar, heeft een geventileerde gevel ontwikkeld met geïntegreerde solar. Het unieke eraan is dat de solar vanaf de straatkant vrijwel niet te zien is. Door de reflectie van de decoratieve panelen wordt extra rendement gegenereerd als de zon lager komt.

Een energieleverende woonboot

‘Als Gideon Goudsmit aanschuift gaat het ineens niet meer over enegieneutraal, maar over energiepositief. En over laadpalen en stopcontacten in je plafond.’ Dankzij Gideon liggen er dubbelzijdige panelen op het dak die ook veel energie opwekken op het noorden. Lees er alles over via deze link

SCS Asia

De toekomst is Smart

Enkele oplossingen voor die gebouwen slimmer maken. Slim betekent natuurlijk slimme ict. De hardware moet modulair te koppelen zijn en de software moet op maat gemaakt kunnen worden. Je kunt zoeken naar bedrijven gespecialiseerd in gebouwklimaat en regeltechniek.

Voorbeelden

  • Efficiente gebouwen
    Bedrijven willen hun kantoren flexibeler kunnen inrichten en indelen. Ingebouwde sensoren in het (systeem)plafond kunnen dan handig zijn.
  • Comfort (klimaat op maat)
    Tegenwoordig zijn er ook integrale oplossingen voor de aansturing van klimaatinstallaties, lucht, akoestiek, verlichting, zonwering en toegangssystemen. Wil je daar meer over weten? Informeer dan bij naar modulaire gebouwbeheersystemen die het verschil maken.
  • Automatisering en gemak
    De verzamelde data wordt gebundeld in rapportages voor de klant die aantonen wat het energieverbruik en de prestaties van het gebouw zijn waardoor een gebouweigenaar daarop kan sturen

Terugverdientijd zonnepanelen

Hoe betrouwbaar deze calculator is, weten we niet maar het geeft alvast een indicatie. Van invloed zijn:

  • Kostenfactoren zoals (rand)apparatuur en installatie
  • Zonuren
  • Instralingsfactor (ligging tov de zon en hellingshoek panelen)

Wil je de tool vergelijken dan is dit de link naar de calculator van Sungevity

algen leveren energie voor het gebouw

Algen wekken energie op in de ramen

Algen

Er wordt wel eens gezegd dat Algen nog meer energie opleveren dan zonenergie. Het bedrijf Colt International, met onder meer een vestiging in het Cuijkse Katwijk, heeft een nieuwe techniek ontwikkeld voor duurzaam en dynamisch wonen: met algen in je gevel.

Energieopslag

energieopslag

V-storage ontwikkelt megabatterijen. V-storage is een samenwerking van Scholt en VDL

Energieopslag hebben we op verschillende niveau’s nodig:

  • Opslag van eigen geproduceerde energie (zonnepanelen, windenergie van kleine windmolens (horizontaal of verticaal)
  • Opslag op wijk niveau, bij de transformatie-huisjes, vooral bij bedrijven terreinen
  • Opslag bij de wat grotere transformatoren (dus van de hoogspanningsmasten naar de transformatie huisjes)

Welke vormen van opslag hebben we zoal:

Batterijen

  • Zoutbatterijen als energiebron
    De warmtebatterij – ontwikkeld door TNO –  werkt. “Het zout wordt in de zomer gedroogd door daar warmte in te stoppen. Dit droge zout wordt in de winter weer vermengd met water, waarbij grote hoeveelheden warmte vrijkomt.” Zoveel, dat er maar één silo nodig is om de hele Mengfabriek in Den Bosch van warmte te voorzien.
    Video
  • SuWoTec biobased batterij vanaf 2021
    De batterij is opgebouwd uit zand en zout. Dat hebben ze genoeg in Oost-Groningen dus dat is mooi.
    Om in tussentijd te voldoen aan de huidige vraag wordt gewerkt aan een voorloper van de Bio Based Battery. Die wil het bedrijf uit Stadskanaal in 2020 beschikbaar hebben.
  • Energieopslag in een silo 
    Er is een plan ontwikkeld om – net zoals dat in landen met stuwmeren gebeurt – water op te slaan op hoogte en om te zetten in energie dmv turbines. Maassilo Rotterdam is uitgewerkt en wordt door elkaar gebruikt als Maassilo en Masssilo. Leuk om over te lezen
  • Batterijopslag
    Een zonneboiler is bijvoorbeeld prima in staat om tot wel een week lang de warmte van de zon op te slaan zodat jij de rest van de week warm kunt douchen (efficiëntie circa 95%). Ook een normale (AGM of lithium) accu kan prima energie opslaan zodat jij off-grid s`avonds TV kan kijken en zelfs nog de dag erna (efficiëntie circa 80-90%)
  • Duitsland bereikt mijlpaal van 200.000 thuisbatterijen t/m 2019
    Ondanks een groeiend aantal leveranciers op de markt, wordt de markt de afgelopen jaren gedomineerd door dezelfde leveranciers.

    • Koploper Sonnen uit Beieren
    • gevolgd door de Chinese fabrikant BYD. E3 / DC, gevestigd in Osnabrück
    • en fabrikant SENEC uit Leipzig Saksen, staan op de derde plaats met een marktaandeel van respectievelijk 14 procent
    • De Koreaanse fabrikant LG Chem maakt de lijst van toppers compleet
  • Via de link op BetterWorldSolutions vind je een uitgebreid overzicht van verschillende typen batterijen wereldwijd

 

  • Eerste echte warmtebatterij voor in huis
    De warmtebatterij maakt gebruik van een zogeheten thermochemisch principe. De warmtebatterij voor in huis gaat uit van twee componenten: water en een zouthydraat. Zodra waterdamp en het zout bij elkaar worden gevoegd, bindt het water aan het zout en gaat het zout over in een nieuwe kristalvorm. Bij deze reactie komt warmte vrij. Deze reactie is omkeerbaar.
  • Efficiënt energie opslaan in zout
    In een vijf megawatt pilot-installatie in Berlijn test Vattenfall een nieuw type thermochemische batterij. Zoutkristallen met een speciaal ontwikkelde nanocoating vormen de basis van het systeem. De kristallen worden bij een overschot aan elektriciteit geladen. Is er behoefte aan elektriciteit, dan worden ze ontladen, waarbij waterdamp ontstaat. Die wordt ofwel direct in het stadverwarmingsnet geleid, of naar een turbine voor de productie van elektriciteit.
  • Suwotec thermische opslag
    Zonlicht en UV worden opgeslagen als warmte en koude om later te kunnen worden hergebruikt. 9 maanden opslag mogelijk. Pilot in Rotterdam
  • Ecovat, warmte/koudeopslag in watervat onder de grond
    In het Ecovat wordt energie opgeslagen in een ondergronds vat van 35 meter doorsnede. Daarmee kunnen zo’n 500 appartementen en woningen worden bediend. In de winter zorgt het Ecovat voor warmte, in de zomer brengt het verkoeling.
  • Riothermie, opslag van warmte uit afvalwater
    Riothermie is het terugwinnen van warmte uit afvalwater: 70% van al het afvalwater van huishoudens is warm en komt in het riool terecht. Vanuit milieuperspectief zonde om daar niets mee te doen.
  • Lage en hoge temperatuuropslag industrie en glastuinbouw

Zonnefolie van Heliatek

De zonnefolie van Heliatek is winnaar van de Green Quest 2020. Het onderscheid zich in organisch materiaalgebruik, duurzaamheid, eenvoudige installatie en ‘Product as a Service’.

De zonnefolie bestaat uit een dun ‘stapeltje’ van laagjes organisch materiaal. Bovendien kan de zonnefolie bij zijn levenseinde zonder speciale behandeling worden verwerkt: sommige van de ‘ingrediënten’ kunnen worden gerecycled, terwijl de rest zonder enige negatieve milieu-impact kan worden omgezet in restwarmte. Zo is de gehele productcyclus ‘groen’.

De folie is geschikt voor gebruik op gebouwen, windmolens, auto’s, treinen en boten. Het product is flexibel, leverbaar in verschillende kleuren, vormen en zelfs transparantie.

Thermische opslag

Klik op de afbeelding voor de grote pdf

Opslaan in Basalt, metaal en steenwol, kan dat?

Uitvinder Cees van Nimwegen slaat energie op in stenen. Zijn energieopslagsysteem blinkt uit in eenvoud: basalt, metaal en steenwol zijn de hoofdingrediënten. In ECOdorp Boekel gaat hij 36 woningen op deze manier verwarmen en van warm water voorzien. Hoe werkt deze manier van energieopslag?

Warmtepompen

Windenergie

Dutch Windwheel gebouw Rotterdam

Dutch Windwheel gebouwontwerp als eye catcher voor Rotterdam

SuperPower

SuperPower energie lease voor huiseigenaren

Super Power: het eerste woonabonnement dat jouw huis transformeert tot energiefabriek

Het woonabonnement is een lidmaatschap op een warme lucht, warm water en licht. Vergelijk het met Spotify of Netflix, in plaats van muziek en films ontvang je bij ons een duurzaam comfortabel huis.

Met één klik

Het is heel simpel. Met een druk op de knop verduurzamen we het huis van jou of je ouders. We installeren in 1 dag de benodigde duurzame technieken, die worden geleast. Vanaf dat moment betaal je een vast bedrag per maand dat lager is dan hun huidige energierekening.

Living as a service

Super Power is de integrator in de markt. Zee combineren verschillende duurzame technologieën, denk aan zonnepanelen, warmtepompen, lampen, ijskasten, wasmachines etc.. Ze zijn niet afhankelijk van 1 partij of techniek. Is er een nieuwe innovatie? Dan komt deze gewoon in het woonabonnement. De eigenaar van het product blijft de eigenaar.

Link naar SuperPower.nl

Waterstof

Twintig van deze zonnepanelen zouden een gezin een heel jaar lang van stroom en warmte kunnen voorzien.

Waterstof voor de industrie, mobiliteit en gebouwde omgeving

Groene waterstof is waardevol voor de industrie, de elektriciteitssector, de mobiliteitsector en de gebouwde omgeving. Zo geldt voor veel wijken dat het aardgasnet tot na 2030 gewoon nog blijft liggen en mogelijk benut kan worden voor groen gas of waterstof.

De ontwikkeling van waterstof is belangrijk als energiedrager in de mobiliteit, zeker voor het zware transport. Afhankelijk van de marktontwikkelingen zijn aanvullende maatregelen nodig. Binnen het personenvervoer wordt uitgegaan van 15.000 brandstofcel-voertuigen (FCEV = Fuel Cell Electric Vehicles) in 2025, mogelijk doorgroeiend naar 300.000 voertuigen in 2030.

De verwachte energiebehoefte aan waterstof bedraagt bij deze aantallen 141 miljoen kg per jaar in 2030. Voor waterstof wordt daarom in 2020 een ambitieus convenant met de sector afgesloten om de doelen in het Klimaatakkoord te kunnen realiseren. Het kabinet ziet in de toekomst een belangrijke rol weggelegd voor waterstof als energiedrager in mobiliteit, vooral voor zwaar transport, bijvoorbeeld vrachtwagens, OV-bussen en mogelijk ter vervanging van dieseltreinen. Ook speelt waterstof een rol als energiedrager voor duurzaam opgewekte energie.

Er zijn meerdere vormen van waterstof die vooral te maken hebben met de CO2 footprint die nodig is om de waterstof te maken. We onderscheiden groene, blauwe en grijze waterstof.

Opslaan in Waterstof

Video

Wat is waterstof precies?

Kies bewust …

Grijze, groene en blauwe waterstof

  • Grijze waterstof wordt vooral gemaakt met aardgas. Daarbij komt CO2 vrij. De waterstof kan vervoerd worden en op een andere plaats als energiebron worden gebruikt.
  • Bij blauwe waterstof is de bron nog steeds aardgas, maar wordt de CO2 eruit gehaald en onder de grond opgeslagen.
  • Bij groene waterstof is de energiebron geen aardgas, maar bijvoorbeeld windenergie. Bij deze variant komt dus helemaal geen CO2 meer vrij.

Groene energieopslag is aan het opschalen

‘Net op Zee’ voor de kunst van Zeeland om windenergie naar de kust te transporteren: Tennet

Hoe innovatief zijn deze bedrijven?

10 bedrijven presenteren hun innovaties. Maar hoe klimaatvriendelijk zijn deze innovaties echt? Geef je mening op de SMARTCirculair Facebookpagina.