Zelfvoorzienend huis ontwerpen en bouwen

Zelfvoorzienend huis: wat is het verschil met energieneutraal of nul-op-de-meter? Wat zijn de voor- en nadelen? Zelfvoorzienend wonen betekent dat je huis volledig de energie kan opwekken die je nodig hebt voor elektriciteit en verwarming van je woning. Welk concept je ook kiest, een aantal zaken zijn altijd belangrijk: energiezuinige installaties en het gebruik van hernieuwbare energie en restwarmte. Voordat je aan de slag gaat met het ontwerp voor je installaties is het van belang dat je je energievraag zoveel mogelijk beperkt (zie ook: passief bouwen).

Zelfvoorzienend, energieneutraal of nul-op-de-meter

Er zijn inmiddels diverse termen om je energiezuinige huis te omschrijven: zelfvoorzienend, energieneutraal, klimaatneutraal, CO2-neutraal, all-electric, off-grid of nul-op-de-meter (NOM). Als je kijkt naar de kern van al deze energieconcepten zijn er twee zaken die ze gemeen hebben.
Ik hou het dus even bij de term zelfvoorzienend en dit betekent:

1. Een balans tussen de zelf opgewekte energie en het verbruik.

2. Geen CO2-uitstoot. De energie is afkomstig van hernieuwbare bronnen, zoals zon en wind.

Energie opwekken met zonnepanelen

Zelfvoorzienend in energie maakt je huis duurzaam. Momenteel zijn zonnepanelen de meest gebruikelijke manier om zelf energie op te wekken. In het voorjaar en de zomer is de opbrengst het grootst. Vaak groter dan de behoefte en daarom kun je met de salderingsregeling deze overtollige energie terug leveren aan het net. Deze salderingsregeling is erg gunstig en steeds meer mensen maken hier gebruik van. Het grootste probleem is dat de energiebedrijven daardoor langzaamaan een steeds groter overschot krijgen van energie waar ze eigenlijk (nog) niks mee kunnen. De salderingsregeling wordt waarschijnlijk vanaf 2025 langzaam afgebouwd.

In de winter is de situatie omgekeerd. De zonnepanelen leveren te weinig energie om te voorzien in de behoefte. Het aantal PV-panelen dat je nodig zou hebben is niet meer ecologisch en economisch verantwoord. Dit zou je gedeeltelijk op kunnen lossen met wind-energie.

Off-grid of aansluiten op het elektriciteitsnet

Wanneer de zon niet schijnt en er geen wind staat, wek je geen elektriciteit op. Dan heb je dus een back-up nodig. Een belangrijke keuze die je dan moet maken is of je aangesloten wilt zijn op het elektriciteitsnet of volledig onafhankelijk, ook wel off-grid genoemd. Bij de keuze voor een energieleverancier is het van belang om voor groene energie (van hernieuwbare bronnen) te kiezen. Off-grid systemen kun je combineren met een aggregaat op schone energiebronnen.

Hou er rekening mee dat wanneer je kiest voor off-grid, je daar je energiegebruik en dus gewoontes op moet aanpassen. Vooral in de winter kan dit een uitdaging zijn. Je kan namelijk niet terug vallen op het net. Leuk om te lezen en om een beeld te krijgen: ‘Marjolein in het klein’ schrijft een blog over haar ervaringen met off-grid wonen in een tiny house.

Batterijopslag voor piekmomenten

Een zelfvoorzienend huis kan eigenlijk niet zonder een oplossing voor energieopslag. Of je nu wel of niet aangesloten bent op het net. Tijdens piekmomenten wordt er soms niet genoeg energie opgewekt om aan de hoge vraag te kunnen voldoen. Dan biedt een batterij uitkomst.

Verwarmen met een warmtepomp

Een warmtepomp gebruikt energie uit de buitenlucht of de grond en zet dit om in elektriciteit. Het rendement van de warmtepomp wordt uitgedrukt in COP (Coëfficiënt of Performance). Een warmtepomp met een COP van 4, heeft 1 kWh aan elektriciteit nodig om 4 kWh aan warmte te kunnen produceren. Hoe hoger dit getal, hoe zuiniger de warmtepomp is. De COP van een luchtwarmtepomp is afhankelijk van de temperatuur buiten. De COP varieert dus per seizoen. Het kiezen van de juiste warmtepomp is van meerdere factoren afhankelijk.

lucht-water warmtepomp

Een lucht-water warmtepomp haalt energie uit de buitenlucht en geeft deze warmte af aan het (watergedragen) verwarmingssysteem, bijvoorbeeld vloerverwarming of LT-radiatoren. Voor dit type warmtepomp is, naast de installatie binnen, ook een buitendeel nodig. Bij het ontwerp moet je hier rekening mee houden.

grond warmtepomp

Bij een grond warmtepomp is de grond de warmtebron in plaats van de buitenlucht. Omdat de temperatuur van de bodem veel constanter is dan de buitenlucht, is dit type warmtepomp over het algemeen efficiënter (een hogere COP) dan de lucht-water warmtepomp. Je maandelijkse kosten voor energie zullen dus lager zijn. De investeringskosten liggen daarentegen wel hoger, omdat er een bodemwisselaar in de grond moet worden geboord.

Energieverspilling voorkomen bij gebruik van warm water

Het energiegebruik voor warm water kun je bijvoorbeeld beperken door warmteterugwinning uit douchewater, het minimaliseren van de gemiddelde leidinglengtes of door gebruik maken van zonne-energie met een zonneboiler.

Douche-wtw

Een douche-wtw draagt de warmte van het wegstromende douchewater over via een warmtewisselaar naar het koude douchewater en verlaagt hiermee het energiegebruik voor warm tapwater.

Leiding lengtes

Met de indeling van de plattegrond van je huis kun je hier al rekening mee houden. De afstand van je badkamer en keuken ten opzichte van de plaats van de warmtepomp is van belang. Hoe korter de leidingen van de warmtepomp naar je badkamer en aanrecht, hoe minder energie er verspild wordt. Het isoleren van deze leidingen voorkomt uiteraard ook energieverspilling.

Zonneboiler

Een zonneboiler bestaat uit een zonnecollector op het dak en een boiler. De vloeistof in de zonnecollector wordt opgewarmd door de zon en vervolgens gebruikt om het kraanwater op te warmen.

Ventilatiesysteem; natuurlijk of volledig mechanisch

In de basis zijn er twee types ventilatiesystemen:
• Systeem C: natuurlijke toevoer d.m.v. ventilatieroosters in de gevel, mechanische afvoer
• Systeem D: Balansventilatie, mechanische toe- en afvoer.

Een ventilatiesysteem kan automatisch de concentratie van CO2 in de lucht meten en vervolgens de mate van luchtverversing aansturen. CO2-meting en -sturing kan in 1 of meerdere ruimtes plaatsvinden en maakt de werking van het systeem efficiënter. Balansventilatie (systeem D) is iets zuiniger dan natuurlijke toevoer met mechanische afvoer (systeem C). Bij Balansventilatie wordt altijd gebruik gemaakt warmteterugwinning (wtw) : de restwarmte van de afgevoerde lucht verwarmt de verse luchttoevoer voor.

Zelfvoorzienend huis en BENG berekening

Sinds 2021 moeten nieuw te bouwen woningen voldoen aan de BENG-eisen. BENG staat voor bijna energieneutraal en geeft aan in hoeverre jouw woning energiezuinig is. Elk woning ontwerp wordt getoetst op 4 onderdelen;

BENG 1: De maximale energiebehoefte per m2
BENG 2: Het maximale primair fossiele energiegebruik per m2
BENG 3: het aandeel hernieuwbare energie.
TOjuli: het risico op oververhitting in de zomer

BENG 1 en TOjuli geven weer hoeveel energie je nodig hebt voor verwarmen en koelen. Het zijn vooral bouwkundige maatregelen zoals isoleren en zonwering die het verbruik bepalen. En ook de grootte van de woning en het totale glasoppervlak zijn van grote invloed. Meer hierover lees je in het artikel over passief bouwen.

BENG 2 en 3 zeggen iets over de efficiëntie van je installaties en de hoeveelheid duurzame energie die je opwekt. Bij een zelfvoorzienend huis is het primair fossiele energiegebruik nul (BENG 2) en het aandeel zelf opgewekte energie uit hernieuwbare bronnen 100% (BENG 3). Wil je meer lezen over het hoe en wat van de BENG berekeningen, neem dan een kijkje bij Bouwformatie.


Wil je weten wanneer er nieuwe informatie beschikbaar is? Schrijf je dan in voor de nieuwsbrief.