Eén jaar aardgas vrij – de bevindingen van het elektrificeren van een woning.

Sinds 2007 doen wij in huize De Vriendschap aan energie besparingen. Elk jaar doen wij door middel van een forse duurzaamheidsinjectie (ik spreek bewust niet van geld) een poging om geheel onafhankelijk te worden van fossiele brandstoffen, of toch op z’n minst onafhankelijk te worden van energie leveranciers. Het streven is een 0-op-de-meter voor zowel het gebouw-gebonden energieverbruik als het gebruikers-gebonden energieverbruik.

Onze woning is geen modale woning. Met ongeveer 400 m2 vloeroppervlak en een inhoud van 1.200 kuub gaan de CBS statistieken niet voor ons op. Dus besparen en investeringen in het energie neutraal maken van onze woning vergen andere ingrepen. En zijn daarom juist aardig om te laten zien. Enkele kenmerken van onze woning:

  • Vrijstaand en onbeschut dus wind om het huis kan van grote invloed zijn op warmteverlies,
  • Gebouwd in 1999, dikke geïsoleerde muren met dubbelglas,
  • Volledig voorzien van vloerverwarming, per ruimte regelbaar met thermostaat,
  • Traditionele HR CV ketel uit 2000 voor verwarming en warmwater,
  • Koken op gas,
  • Pannendak gericht op het zuid/zuidwesten met dakramen voor licht en warmte,
  • 2 volwassenen en 2 kinderen (nu in de pubertijd).

De eerste jaren hebben wij het vooral gezocht in besparen. Het elektra verbruik konden we terugbrengen van 5.500 naar ongeveer 4.000 kWh per jaar, het gasverbruik tot circa 2.400 m3. Gewoon de thermostaat een graadje lager, vloerverwarmingspompen uitschakelen als er geen warmtevraag was, overgaan naar LED verlichting en PC’s vervangen door laptops.

In 2009 hebben we, met behulp van SDE subsidie, 20 zonnepanelen (165Wp per stuk) aangeschaft. Deze leveren jaarlijks ongeveer 3.200 kWh elektrische energie op.

In 2011 zijn daar 6 zonneboilers met een 1000 liter buffervat aan toegevoegd voor warm tapwater en CV ondersteuning. In 2012 zijn er nog eens 26 zonnepanelen geplaatst, goed voor ongeveer 5.500 kWh productie per jaar. Ook is er toen een hout CV kachel geplaatst die werd aangesloten op het buffervat. Het gasverbruik kon nu dalen tot ongeveer 1.600 kuub per jaar.

Het totaal van ongeveer 8.700 kWh elektriciteitsopwekking was natuurlijk meer dan wij in huis op dat moment verbruikten. Maar het plan was om een elektrische auto aan te schaffen die door de zonnestroom kon gaan rijden. Eind 2013 is een hybride Volvo aangeschaft en sinds die tijd verbruiken wij jaarlijks ongeveer 2.500 kWh voor de auto. Het overschot aan elektra wordt opgemaakt (salderen naar 0) door een verwarmingsspiraal in het buffervat te plaatsen. Dit is een goedkope maar niet zo efficiënte oplossing. De investering is € 250,- maar de COP is 1! Toch werd hierdoor het gasverbruik verder verlaagd tot ongeveer 1.200 kuub.

De scherm afbeelding laat het elektraverbruik zien. Het effect van salderen is duidelijk zichtbaar. De volgende afbeelding toont het gasverbruik over de jaren. De piek in 2013 wordt veroorzaakt doordat ons tuinhuis toen tijdelijk bewoond werd. Maar de neergaande trendlijn is duidelijk zichtbaar.

Eind 2014 heb ik het plan opgevat om de gas CV ketel uit te schakelen. De CV ketel viel buiten het onderhoudscontract en zou dus eigenlijk vervangen moeten worden. Door meer hout te stoken én door meer het warmte spiraal te gebruiken kon het huis volledig verwarmd worden. De domotica installatie is uitgebreid met diverse sensoren, schakelaars en programma’s om het verbruik en de opwekking zo optimaal mogelijk te benutten. Wat zijn onze ervaringen tot nu toe?

  • Het warmte spiraal (4 kW) is te krap bemeten. Op donkere grijze dagen zijn de warmte verliezen van het huis groter dan de elektrische warmte opbrengst en moet er bijgestookt worden met hout. Totaal is er in 2015 ongeveer 6 kuub hout verbrand.
  • Hout stook is nodig vanaf eind oktober tot half maart. Ervoor en erna kan de zonnewarmte via de zonneboilers goed benut worden. Het warmte spiraal is dan alleen nog nodig om het tapwater op de juiste temperatuur te krijgen.
  • Het tapwater wordt verwarmd tot 48 graden. Dat is voldoende om te kunnen douchen en ook voldoende voorraad om iedereen te laten douchen. Legionella bestrijding is wekelijks geprogrammeerd via het warmte spiraal. In de periode april-september levert de zonneboiler voldoende warmte, ook voor de legionella bestrijding.
  • Het CV water varieert met alle voorzieningen zo tussen de 32-37 graden. Voldoende voor de vloerverwarming.
  • Er is een nieuw tekort aan elektra ontstaan en dit is eind 2015 gecompenseerd met extra zonnepanelen (1.800 kWh). De verwachting is dat dit niet voldoende zal zijn om naar 0 op de meter te komen.
  • Een nieuwe koelkast heeft het elektraverbruik verder teruggebracht. Maar een nieuw experiment met de elektrische sleepboot, verhoogt het huishoudverbruik weer aanzienlijk.

De volgende verbruikscijfers zijn nu genoteerd.

De gegevens van solar 3 (1.800 kWh) zijn nog niet opgenomen. De hout CV kachel wordt niet gemeten maar volgens opgave levert deze circa 4 kW stralingswarmte en 10 kW via de warmtewisselaar. 6 kuub hout vertegenwoordigt 6x400kgx4,2kW*86% rendement=8.700 kWh energie.

Onderstaande grafiek toont het volledige overzicht. Hierbij is ook Solar3 geschat en in de tijd uitgezet. De warmte capaciteit van de zonneboilers en de hout-cv-kachel is hier niet in weergegeven omdat de cijfers hiervoor ontbreken of onbetrouwbaar zijn (Zonneboiler).

Verwarmen met elektriciteit en met een hout-cv kachel kan dus op deze manier maar vergt wel wat inzet. Gedurende 5 maanden moet dagelijks de houtkachel aan. Dat is redelijk arbeidsintensief (elke 2 uur vullen), kost ook geld en levert uitstoot van fijnstof. Zonder de hout CV wordt het niet warm genoeg.

Een alternatief is om de totale elektrische energie voor verwarming (5.030+8.700 = 13.730 kWh) te verkrijgen via een lucht-warmtepomp. Als deze een gemiddelde COP heeft van 3 is er dus 13.730/3=4.576 kWh elektra nodig. En die is volledig beschikbaar uit de zonnepanelen. Een economische berekening wordt op dit moment gemaakt.

Ook zal het gaskookstel vervangen moeten worden door een inductieplaat. Dan kan de gasaansluiting afgesloten worden (bespaard 165 euro per jaar aan vastrecht). Er is echter een addertje onder het gras: onze elektra aansluiting is 3x25A zwaar en als in de winter alles aan staat (verwarming, koken, auto, vaatwasser en de rest) en er nauwelijks zonnestroom is, is de belasting te hoog en klapt de hoofdzekering er uit. Hier zal onze domotica installatie een nieuwe functie erbij moeten krijgen om een soort van smart grid te maken. De componenten (energie meters) zijn al aangeschaft maar nog niet geprogrammeerd. Het idee is dat apparaten met een hogere prioriteit (koken, oven en huishoudverbruik) de hoogste prioriteit krijgen, dan de wasmachine en vaatwasser en als laatste de verwarming en de auto. Zo kunnen verbruikers geschakeld worden aan de hand van de maximaal beschikbare energie.

En we gaan ook proberen om de accu’s in de boot (850Ah) met de omvormers te koppelen aan dit smartgrid. Pieken en dalen kunnen dan glad gestreken worden. Maar echt los van het net, dat zit er niet in. De energie behoefte in de winter is gewoonweg te hoog en kan niet geleverd worden door de 10.500 Wp zonnepanelen. Deze leveren in de winter hooguit 1.500 Wp, soms nog minder. Ook de accu capaciteit is dan onvoldoende om alle energie te leveren. Of de dieselgenerator moet bijspringen. En dat is nou net niet wat wij willen.

De conclusie: gas uitschakelen én een elektrische auto voeden én 0-op-de-meter kan, zelfs voor onze niet-modale woning. Je hebt er wel veel zonnepanelen en dus dakoppervlak voor nodig. En uiteraard een buffervat waarin je warmte kunt opslaan met zonneboilers en aangevuld met een lucht-warmtepomp. En als je de huisaansluiting niet wenst te verzwaren, is een lokaal smartgrid, eventueel met een batterij (PowerWall) noodzakelijk.