Gebouwen zijn meer dan bouwwerken, ze zijn een integraal onderdeel van ons leven. Ze bieden een dak boven ons hoofd, maar ze zijn ook een uitdrukking van onze cultuur en onze waarden en normen. En zo zien we dus ook de architectuur veranderen naarmate de wereld duurzamer wordt en streeft naar meer energieonafhankelijkheid. Dat resultaat in groene, energieneutrale gebouwen, die getoetst worden aan beoordelingssystemen zoals de Building Research Establishment Environmental Assessment Method (BREAAM), in Nederland momenteel dé certificeringsmethode voor duurzaam gebouwde omgevingen. Tegelijk worden bedrijfspanden en woningen steeds slimmer – en dat effent de weg naar efficiënt energiebeheer.

Een goede manier om slimmer met energie om te gaan is een gebouw ontwerpen dat minder energie nodig heeft. Dat kan door gebruik te maken van onder meer passieve ventilatietechnieken, passieve zonne-energie, dubbel of zelfs driedubbel glas en thermisch massamateriaal, zodat de behoefte aan klimaatbeheersing afneemt en soms zelfs verdwijnt. En dat zijn lang niet alle manieren waarop een gebouw zijn behoefte aan energie kan verminderen. Denk ook aan energie-efficiënte of passieve verlichting, aan waterbesparing en nog veel meer. Maar hoezeer je de energiebehoefte van een woning of bedrijfspand ook reduceert, het is zo goed als onmogelijk om die behoefte volledig te elimineren. Wat wél kan: het gebouw zijn eigen energiecentrale laten worden!

Een van de grootste voordelen van zonne-energie in vergelijking met andere vormen van duurzame energie is dat het een ‘gedistribueerde energiebron’ is. Dat wil zeggen: vrijwel iedereen met een dak is in staat om zijn eigen energieopwekkingssysteem te creëren. Dat legt de energiemacht in handen van de mensen zelf. Voor veel bedrijfspanden, maar ook voor woningen is de installatie van een zonne-energiesysteem dé manier om de hoeveelheid energie te produceren die ter plaatse nodig is. Maar voor hoge kantoorgebouwen en appartementencomplexen kan deze opgave lastiger zijn.

En toch kan ‘t! In het kader van haar groene-gebouweninitiatief heeft de Technische Universiteit van Wenen de voormalige scheikundefaculteit gerenoveerd met als doel het eerste bedrijfsmatige hoogbouwcomplex te realiseren dat energie oplevert in plaats van kost. Een ambitieuze doelstelling, want hoogbouw creëert voor zonne-energiesystemen een extra uitdaging om aan de volledige energievraag van het gebouw te voldoen. Je begrijpt snel waarom: de ruimte op het dak is relatief klein ten opzichte van het energieverbruik van al die verdiepingen op elkaar. En dus was er een innovatief ontwerpplan nodig, met als resultaat een in het gebouw zelf geïntegreerd zonne-energiesysteem. Een van de succesvoorwaarden bleek een optimale benutting van de ontwerpflexibiliteit die SolarEdge met zijn omvormers biedt. Daarmee was het mogelijk om het volledige gebouwoppervlak te bedekken met zonnepanelen, terwijl ook de productie van elk afzonderlijk paneel werd geoptimaliseerd. Na de oplevering was het systeem meteen het grootste geïntegreerde zonne-energiesysteem van Oostenrijk. De directe milieuvoordelen van het systeem zijn berekend op meer dan 54 ton aan bespaarde CO₂-uitstoot. Dat staat gelijk aan bijna 200 geplante bomen of bijna 420.000 gloeilampen die een dag lang van stroom worden voorzien.

Zonne-energie toevoegen aan de energiemix van een gebouw is een belangrijke stap voor iedereen die zijn gebouw energieonafhankelijk wil maken. Toch is het maar de eerste stap. Stap twee is de beschikbare zonne-energie zó beheren dat je die maximaal kunt inzetten voor eigen verbruik. Logisch, want je verbruik loopt niet altijd gelijk op met de energieopwekking van een zonne-energiesysteem. Gelukkig zijn er twee manieren waarop je dit probleem kunt ondervangen. De eerste manier is energieopslag, de tweede is het verschuiven van je verbruik.

Energieopslag is een essentieel onderdeel van slim energiebeheer, want het slaat zonne-energie op voor gebruik op een later tijdstip. Dat is slimmer dan de productie beperken of de energie terugleveren aan het net. In een zonne-energiesysteem met batterijopslag heb je wel een slimme omvormer nodig die de laad- en ontlaadpatronen van de batterij aanstuurt. Zo benut je zo veel mogelijk zonne-energie voor eigen gebruik en word je minder afhankelijk van netstroom. In de onderstaande grafiek zie je hoe batterijopslag je eigen verbruik en daarmee je energieonafhankelijkheid kan verhogen.

Ook door je verbruik verschuiven naar andere tijdstippen, kun je je zelfverbruik laten stijgen. Deze vorm van slim energiebeheer combineert smart building-technologie met zonne-energie. Zo kun je volautomatisch je overtollige zonne-energie inzetten om slimme apparaten van stroom te voorzien. Want als je een warmwater regelaar, je verlichting, je thermostaat, je ventilator of je wasdroger laat aansturen door een oplossing voor slim energieverbruik, kun je die op gratis zonne-energie laten draaien op elk moment dat je daar genoeg van hebt. Zo verlaag je je energierekening, ben je minder afhankelijk van netstroom én heb je meer comfort in huis. Deze slimme systemen maken het bovendien mogelijk om apparaten op afstand in te stellen en te bedienen. Ze werken al door slimme meters aan te sluiten op je stekkers en stopcontacten.

Bovendien valt het gebruiksgemak van deze slimme systemen op, zeker als ze worden geïntegreerd in één beheerplatform. Zo kun je in één oogopslag je energie- en gebouwbeheer stroomlijnen en daarmee je exploitatie- en onderhoudskosten verlagen. De technologie schrijdt intussen voort, dus we zullen steeds meer mogelijkheden krijgen om gebouwen energiezuiniger te maken. Denk aan het gebruik van weersvoorspellingen en zonlichtverwachtingen om de verwarming van gebouwen efficiënter te plannen. Of aan gepersonaliseerde profielen en thermostaatregelingen die meer comfort kunnen bieden zonder extra energieverbruik. Als we vanaf nu deze technologie meteen weten te integreren in de nieuwste architectuur, zijn onze gebouwen en woningen van de toekomst meer in harmonie met hun omgeving en het milieu.