"ELKE BOUWPARTIJ MOET AAN SYSTEEMDENKEN DOEN"

PROF. IR. WIM BOYDENS PLEIT VOOR ANDERE denkwijze

We zijn de voorbije vijftig jaar verwend geweest, zegt prof. ir. Wim Boydens, want energetisch bouwen was altijd gebaseerd op zekerheden. Vandaag is dat allerminst het geval. En dat vereist een heel andere manier van denken, want elke factor heeft tegenwoordig een invloed op de performantie van het energiesysteem.

LINEAIR PROCES

"Voorheen was het relatief eenvoudig om een gebouw energetisch te ontwerpen", zegt Boydens. "Het was een lineair vraagstuk voor de standaard ontwerper: we moeten zorgen dat het warm genoeg is, een ketel is het goedkoopst, dus we installeren dat – tenzij we echt meer ambitie hebben – en we kunnen aan de slag. En je moest niet verder kijken dan de laatste nieuwe ketel of warmtepomp op de markt, want die was de beste." 

"Vandaag zijn er niet alleen meer technieken, ze zijn ook complexer geworden. Alles moet op elkaar afgestemd worden. Overdimensionering is iets wat we ons bijvoorbeeld niet meer zomaar kunnen permitteren."

"We zitten nu dus in een volledig andere context. Het financiële aspect speelde altijd een grote rol, maar vandaag nog meer dan ooit. Daarnaast is er ook de vraag welke energievorm we aanwenden. Dat zullen twee duidelijke drijfveren worden om energiesystemen te optimaliseren." 

SYSTEEMINTEGRATIE

"Het is heel duidelijk dat er op Europees niveau gefocust wordt op onderzoek naar systeemintegratie. Hoe laten we verschillende elektrische én thermische technologieën met elkaar interageren en hoe halen we daar het maximum uit?"

Een voorbeeld – dat eigenlijk te eenvoudig is – is een systeem van zonnepanelen met een warmtepomp en een batterij, zegt Boydens.

"Hoe laten we verschillende elektrische én thermische technologieën met elkaar interageren en hoe halen we daar het maximum uit?"

"Iedereen beseft intussen het potentieel van die technologieën en van de combinatie ervan. De uitdaging zit niet zozeer in het bedenken van zo'n concept, maar wel in hoe je het gaat ontwerpen zodat het vertaald kan worden naar de werkelijkheid. Welk vermogen moet die warmtepomp hebben? Hoeveel vierkante meter zonnepanelen leg je op het dak? Welke capaciteit moet die batterij hebben?"

"Bovendien zit je in een bouwproces met verschillende partijen rond de tafel. Je moet dus als ontwerper kunnen aantonen welke combinatie het maximum haalt uit het systeem, rekening houdend met de investering die je kan doen. Die multicriteriaoptimalisatie op een concept, dat is niet van de poes." 

STUDIEBUREAUS

"Er zijn vandaag al enkele studiebureaus die daarmee bezig zijn. Zulke simulaties maken vergt jeugdige talenten die de juiste computationele vaardigheden onder de knie hebben, maar tegelijkertijd moet je ook inzicht hebben in wat er allemaal gecombineerd kan worden. Het zijn niet zomaar getallen die je in een algoritme steekt: het ontwerp moet nog daadwerkelijk uitgevoerd en gebruikt kunnen worden door de installateur, de regelfirma, de bouwheer …"

"Elke component is als het ware 'verbonden' met de andere componenten. Of je nu voor een kleinere warmtepomp of minder zonnepanelen kiest: elke keuze heeft een impact op de totale kostprijs, op het comfort en op de prestatie van het volledige systeem."

METHODOLOGIEËN

"Dat wil zeggen dat je onnoemelijk veel verschillende combinaties hebt die allemaal tot een ander resultaat leiden. De vraag is dus hoe je de beste combinatie vindt. Veel kleine studiebureaus werken dan al snel met bepaalde 'trucjes' die ze kennen, of ze kopiëren en plakken een bepaalde combinatie uit een ander project. Dat is natuurlijk verre van optimaal."

Om die optimalisatie te kunnen kwantificeren, pleit Wim Boydens voor meer onderzoek naar methodologieën. "Dat wil uiteraard niet zeggen dat je dan één methode hebt die je overal kan toepassen. Wel heb je dan tenminste al een basis voor de optimale oplossing."

"Op die manier kan je ook de verschillende partijen aan de vergadertafel van een werf overtuigen, want je hebt een grondslag om aan te tonen dat een bepaalde combinatie beter werkt dan een andere combinatie."

NIEUWE TECHNOLOGIEËN EN TECHNIEKEN

Nu staat de ontwerper vaak nog niet stevig genoeg in zijn schoenen omdat er geen duidelijke methodologie is, zegt Boydens. "En aan de vergadertafel zijn het nog altijd de te investeren euro's die de debatten leiden. Daarom moeten we dus veel meer inzetten op nieuwe technologieën, software, technieken … Dingen die mijn generatie ingenieurs niet op school heeft geleerd." 

"We moeten nog meer inzetten op nieuwe technologieën, software, technieken … Dingen die mijn generatie ingenieurs niet op school heeft geleerd"

Waar we op termijn naartoe moeten, is een model zoals in de Verenigde Staten, zegt Boydens. "Daar wordt de bouw van een wolkenkrabber in een competitie gestoken en wordt er heel duidelijk gekeken naar: welke performantie zal dit gebouw leveren? Bedrijven die die opdracht willen binnenhalen zullen dan natuurlijk veel moeite doen om aan te tonen dat zij het maximale uit het gebouw zullen halen."

"In onze contreien hebben we natuurlijk minder projecten van die omvang. Bovendien laten de erelonen het ook nog niet altijd toe om die intensieve optimalisaties te doen. Maar het is natuurlijk een genuanceerd verhaal: ja, het kost geld om zulke simulaties te maken, en dat is in een vroege fase soms een hindernis voor de investeerder, maar optimalisering brengt ook onmiddellijk zijn geld op." 

 

CLUSTEREN VAN GEBOUWEN

Het systeemdenken kan dus op de schaal van kleine gebouwen toegepast worden, maar het loont ook de moeite om nog wat verder uit te zoomen. "Trek eens een cirkel van tien kilometer rond de kerk van uw dorp. Binnen die straal heb je tal van gebouwen met allemaal verschillende gebruiken, bouwjaren, isolatiekwaliteit …"

"Stel dat je die gebouwen allemaal met elkaar kan verbinden. Dan kan je bijvoorbeeld de warmte van een varkensstal in de winter gebruiken om een slecht geïsoleerd schoolgebouw te verwarmen. Dat is eigenlijk opnieuw die systeemintegratie, maar dan op clusterniveau."

"Zo zorgen we ervoor dat de componenten binnen die cluster die effectief nog veel primaire energie vragen zoveel mogelijk worden meegenomen en geremedieerd in het globalere systeem."

ENERGIEGEMEENSCHAPPEN

"Van daaruit kom je logischerwijs terecht bij energiegemeenschappen, waarin burgers, scholen, organisaties, lokale besturen, kmo's … energie kunnen delen en uitwisselen. De invoer daarvan is al zo'n vijf jaar geleden gesuggereerd en ondertussen opgelegd vanuit de Europese Commissie. Maar in Vlaanderen staan we nog nagenoeg nergens. Terwijl net daar wel het verschil gemaakt kan worden in de eerstvolgende tien jaar." 

De overheid heeft een zeer belangrijk rol te spelen als het gaat om de uitrol van energiegemeenschappen, zegt Boydens. "Samenwerkingsverbanden tussen de academische wereld en het werkveld moeten gestimuleerd worden. De methodologieën waar onderzoekers mee bezig zijn zitten nog niet in het praktijkveld."

 

SAMENWERKING IS CRUCIAAL

Dat ligt natuurlijk ook deels aan de marktwerking en het verschil tussen de publieke en private sector. "Bedrijven baseren zich op wat ze kennen uit ervaring. Een oplossing bedenken waarmee ze een voorsprong nemen op de concurrentie, dat is vaak al voldoende om tevreden te zijn. Terwijl die oplossing misschien niet de mooiste stap is voor een bepaalde situatie."

"Een goede onderzoeker zal zijn blik openstellen en zeggen: ik moet zorgen dat ik de best mogelijke oplossing vind. Wel, die oplossing moet ook zijn weg vinden naar de praktijk. Het water is vaak nog te diep tussen beide partijen: academici hebben ook niet altijd genoeg inzicht in hoe de markt technisch en economisch functioneert. De overheid zou die samenwerkingen moeten faciliteren en steunen."

COALITION OF THE WILLING

De redenen waarom de uitrol van energiegemeenschappen zo traag gaat zijn legio. Volgens Boydens zijn we vooral te laat begonnen. Maar ook angst voor het onbekende speelt een rol. 

"Een energiegemeenschap is per definitie een 'coalition of the willing'. Ik snap dat die angst er is. Als je een gemeenschap bepaalde vrijheden geeft, ontstaat er een heel complexe minisamenleving rond het energieverhaal, met alle mogelijke problemen vandien. Wat als iemand zijn factuur niet kan betalen, bijvoorbeeld? Maar moeten we daar bang voor zijn? Of moeten we zeggen: we doen het, en kijken welke resultaten we kunnen boeken?"

"Energiegemeenschappen omvatten veel meer dan enkel het gebruik van alternatieve energiesystemen. Pilootprojecten en proeftuinen hadden er al lang moeten zijn; we zijn er veel te laat mee begonnen."

"We zijn de laatste vijftig, zestig jaar verwend doordat we steeds met zekerheden konden werken: iets wat verkeerd loopt heeft een oorzaak, een schuldige en een juridisch luik. Weinigen durven nog samen iets te proberen, terwijl dat voor een energiegemeenschap net het uitgangspunt moet zijn."

ENERGIEBEWUSTZIJN

In de beginjaren nam boydens engineering een pioniersrol op als het ging om energiebewustzijn. Vandaag is dat bewustzijn alomtegenwoordig en steeds urgenter – ook bij bouwheren. 

"Het energiebewustzijn bij bouwheren is er wel altijd voor een stuk geweest, denk ik. Door de energiecrisis nu is dat natuurlijk in een stroomversnelling terechtgekomen. Maar in België is de kloof tussen de prijs van fossiele brandstoffen en elektriciteit altijd de grote rem geweest op de uitrol van warmtepompen, warmtenetten …"

"Dat de fossielebrandstofsector, die we toch willen uitfaseren in de toekomst, zo gesteund wordt in vergelijking met de hernieuwbare-energiesector, is niet te begrijpen."

"Het energiebewustzijn bij bouwheren is er wel altijd voor een stuk geweest"

"Met ODE Vlaanderen (Organisatie voor Duurzame Energie) ijveren we al zeker tien jaar voor een aanpassing op dat vlak. Maar door de versnippering van bevoegdheden en beleid in ons land is dat een enorm traag proces. Pas nu begint er stilaan iets te bewegen."

Maar het is ook belangrijk dat de overheden bewustzijn creëren. "Er moet veel meer communicatie zijn over de energietransitie, in eenvoudige taal. Zodat ook de consument begrijpt waar het over gaat en zelf aan de juiste oplossingen denkt." 

ROL VAN DE INGENIEUR 

Ook de rol van de ingenieur in het bouwproces is de afgelopen jaren veranderd.

"De wisselwerking met architecten is veel verbeterd. Ook dat was vroeger een lineair proces: de architect, die weinig van techniek afweet, tekent zijn plan en geeft het door aan de ingenieur. Je kan dat nog altijd zo doen, maar opnieuw: dan kom je niet tot de meest optimale oplossing."

Het bouwproces is dus veel interactiever geworden. "Eigenlijk moet er van bij het begin samengewerkt worden. Ik zeg nu niet dat steevast alle uitvoerende partijen van bij het begin betrokken moeten worden, maar als de krijtlijnen eenmaal uitgezet zijn moet je wel een beroep kunnen doen op hun kunde."

En dan zijn we terug bij het begin: systeemdenken. "Elke partij moet zich bewust worden van dat systeemdenken. Ook een ingenieur die zich specialiseert in een bepaalde discipline moet kunnen aanvoelen: welke creativiteitsruimte zit rond mijn discipline? Iedereen zal uiteindelijk zijn blik moeten verruimen."