Maart 2021
Prefab kap op dak als energievoorziening
Opvallend werk
Nu gasloos bouwen en renoveren langzaam maar -zeker de standaardeis wordt, vraagt de markt steeds nadrukkelijker om gebouwgeïntegreerde oplossingen voor opwekking en gebruik van duurzame energie. De Energiekap van Solar Tech voor hellende daken, waarin opwekking van zonnestroom en zonnewarmte zijn geïntegreerd, zou wel eens een kansrijk alter-natief kunnen zijn voor de luchtwarmtepomp.
Het in Eindhoven gevestigde Solar Tech International levert al enige jaren een energiedak. Dit daksysteem is ontwikkeld voor platte daken en bestaat uit een temperatuurgeleidend leidingenstelsel, dat de zonnewarmte onttrekt aan een donkere dakbedekking. De warmte kan worden gebruikt voor regeneratie van een wko of als directe bron voor een warmtepomp of boilervat. Sinds drie jaar werkt Solar Tech met onder andere de TU/e, TNO en toeleveranciers Unilin en Carlisle aan de ontwikkeling van een variant voor hellende daken. De inspanningen hebben geresulteerd in de Energiekap. ‘Het is een prefab dakpaneel met alles erop en erin, een warmtecollector, isolatie, constructie en randafwerking. En misschien straks ook nog met daglichttoetreding. Aan dat laatste werken we nog’, legt Alexander Schiebroek van Solar Tech uit.
Van demo naar bestaande woning
De eerste full-scale demo Energiekap werd toegepast op het zonne-onderzoekscentrum van de TU Eindhoven. Een andere werd geplaatst op de woning LINQ van team VIRTUe, een studententeam dat eind 2018 deelnam aan de Solar Decathlon in Dubai. Inmiddels is er in Oirschot een Energiekap geplaatst op een bestaande woning uit 1953, die twee jaar geleden van het aardgasnet werd losgekoppeld. Het dak aan de voorzijde is geïsoleerd met sandwichpanelen. Aan de achterzijde is het pannendak vervangen door volledig prefab geproduceerde Energiekap-dakpanelen. De vijftien panelen hebben verschillende lengtes, de langste is 8 meter, de kortste ongeveer een meter. Samen leveren ze 4.000 kWh stroom en 15.000 kWh warmte. De warmte uit het dak wordt voor meerdere doeleinden ingezet: voorverwarming van een warmwater boilervat, directe aansturing van een grondgebonden 20 kW-warmtepomp en regeneratie van een gesloten bodembronnensysteem. De zonnestroom voedt de warmtepomp.
Monitoren prestaties
In Oirschot draait een warmtepomp met een flinke capaciteit op een grote vrijstaande woning die matig is geïsoleerd. Alleen het dak is nu goed geïsoleerd met een Rc-waarde van 7. ‘Sinds april 2020 monitoren we de prestaties van het dak,’ vertelt Schiebroek. ‘Dat we in het voorjaar en de zomer veel warmte oogstten, verbaasde ons niet, maar ook in de laatste maanden van het jaar leverde de Energiekap voldoende warmte en draaide de warmtepomp zeer efficiënt. Bij een buitentemperatuur van 6 à 7 °C leverde het dak zo’n 4 ∆T op.’
Bij de woning is een bron geboord als back-up voor de Energiekap tijdens een vorstperiode, maar hoewel het nog niet zo koud is geweest ziet Schiebroek met tevredenheid dat die waarschijnlijk niet nodig is. ‘We moeten nog veel data analyseren, maar het heeft er alle schijn van dat de Energiekap ook in de winter voldoende energie levert om met een bescheiden waterwarmtepomp een goed geïsoleerde woning comfortabel te verwarmen. En daar kan de markt wat mee.’ Het dak van de woning in Oirschot ziet er fraai uit en voldoet aan alle eisen qua constructie, isolatie en waterdichtheid. Schiebroek: ‘Als een bron niet meer nodig is, verdwijnt niet alleen een belangrijke kostenpost, maar worden ook mogelijke -milieubezwaren weggenomen. Bovendien levert de Energiekap meer energie per vierkante meter dan welke oplossing ook.’
Competitief bij serieproductie
In Nijkerk is sinds kort ook een stal voor mestkalveren voorzien van een Energiekap. De warmwatervraag in deze sector is groot. De prestatie van het daksysteem wordt ook hier nauwgezet gemonitord, onder meer door TNO. Schiebroek verwacht dat een commerciële doorbraak nog even op zich laat wachten, maar heeft met het Woonbedrijf Eindhoven inmiddels een partij die haar nek durft uit te steken. ‘Samen met Bouwbedrijf Hurks mogen we een studentenwoning voorzien van de Energiekap. Daarna volgen waarschijnlijk nog acht woningen, wat zal leiden tot de eerste seriematige productie van de prefab Energiekap; een paneel, bestaande uit dakplaten met daarop het Energiedak-systeem, dakbedekking en flexibele pv-banen. Op de bouwplaats is het vervolgens alleen nog een kwestie van de dakpanelen aan elkaar maken en de koppeling met de techniek tot stand brengen. Bij serieproductie kunnen wij straks echt een zeer competitief all-in daksysteem op de markt brengen.’
Tekst: Mari van Lieshout
Fotografie: Solar Tech