Koudetechnieken: het koel houden van gebouwen

Klimaatverandering zorgt voor meer hitte en extreme temperaturen. Woningen koelen is daardoor steeds belangrijker. In Nederland houden we woningen vooral koel door de zon buiten te houden met zonwering. En de warmte wordt afgevoerd door in de nacht extra te ventileren. In de toekomst zal dat niet altijd voldoende zijn om in de zomer een leefbare woning te hebben. Steeds meer woningen krijgen koeling.

Commerciële gebouwen, zoals kantoren en winkels, gebruiken vaak al mechanische koeling. Woningen koelen is een nieuwe uitdaging voor de warmte- en energietransitie. Maatregelen voor het aardgasvrij maken van woningen en maatregelen voor het koelen van woningen kunnen elkaar beïnvloeden. Een integrale aanpak is daarom het meest efficiënt. 

In een warmteprogramma beschrijft een gemeente welke wijken, buurten en dorpskernen in de komende 10 jaar van het aardgas gaan en hoe dat gebeurt. Kies je als gemeente voor een middentemperatuur- en hogetemperatuur-warmtenet dan is combineren met koeling van de woning lastiger dan wanneer je kiest voor bijvoorbeeld een zeerlagetemperatuur-warmtenet (ZLT-net), of een bodemwarmtepomp. Neem daarom de koudevraag integraal mee in je warmteprogramma.

De handreiking Koelte in het Warmteprogramma gaat in op manieren waarop gemeenten in hun warmteprogramma rekening kunnen houden met het voorkomen van hitte in woningen.

Het beste is voorkomen dat gebouwen warm worden. In de bestaande bouw is buitenzonwering vaak een eenvoudige maatregel. Een stevig plat dak biedt ruimte voor een groendak. 

Bij woningrenovatie zijn er meer mogelijkheden:

• Met isolatie van dak en gevels houd je de warmte langer buiten. Zorg wel voor voldoende ventilatie, want een goed geïsoleerde ruimte houdt warmte langer vast. 
• Als buitenzonwering geen optie is, bijvoorbeeld vanwege de windbelasting op een hoge flat, kan zonwerend glas een optie zijn. 
• Vervang je de dakbedekking van een platdak? Dan is witte PVC gunstiger dan zwart bitumen. Wit weerkaatst het zonlicht beter dan zwart. 

Daarnaast is ook het koel houden van de omgeving van belang. Denk hierbij aan bomen of andere vergroening van de openbare ruimte of onder- en bovengrondse waterbergingen. Bewoners kunnen hun tuin vergroenen (tegels wippen). 

Gemeenten zien deze maatregelen vaak als een taak in het kader van klimaatadaptatie. Afstemming met de afdeling die hierover gaat, is ook relevant voor het warmteprogramma. 

Gedrag van bewoners kan voorkomen dat gebouwen te warm worden. Houd overdag de warmte zoveel mogelijk buiten. Laat deuren, gordijnen en ramen dicht als er veel zon staat, doe de zonwering omlaag en laat de ventilatierooster wel open. Pas als het buiten kouder is dan binnen, kunnen ramen en deuren open. Lees hier meer tips om gebouwen koel te houden.

Een opgewarmde woning kun je afkoelen door te ventileren. Zet ramen open die bedoeld zijn om de woning te luchten (spuivoorziening) zodra het buiten kouder is dan binnen. 

Een minder inbraakgevoelige optie is zomernachtventilatie. Vroeger waren dit handmatige luiken of roosters. Tegenwoordig openen deze roosters automatisch, afhankelijk van het verschil tussen de binnen- en buitentemperatuur. Dit is geschikter voor nieuwbouw, en zijn bij renovatie van woningen met veel raamoppervlak ook een optie.

Een regulier ventilatiesysteem met roosters in de gevel en mechanische afzuiging van de natte ruimten, draagt weinig bij aan het koelen. Het is verstandig om deze overdag zover mogelijk te sluiten, zodat er minimaal geventileerd wordt. Zet de afzuiging ’s avonds op de hoogste stand als het buiten koeler is dan binnen. 

Woningen met warmteterugwinning (WTW) hebben een bypass nodig. Zo voorkom je dat het systeem opgewarmde lucht terugblaast. In moderne systemen is er een mogelijkheid om in de nacht via de bypass meer te ventileren, afhankelijk van het verschil tussen de binnen- en buitentemperatuur.  

Met bovenstaande stappen houd je de warmte vaak al goed buiten, maar op de allerwarmste dagen is dat soms niet genoeg. In dat geval kan actieve koeling helpen om de woning aangenaam te houden of maken. Bijvoorbeeld met airconditioning of door te koelen met een warmtepomp of een ZLT-net.

Airconditioning

Een airconditioning koelt de binnenlucht actief. De airco voert de warmte naar buiten af. De simpelste airconditioner is een mobiele airco. Deze is goedkoop en gemakkelijk te plaatsen, maar niet erg efficiënt. Een mobiele airco blaast de afgevangen warmte via een slang naar buiten. Door de onderdruk die hierdoor binnen ontstaat, zuigt de warme binnenlucht weer naar binnen. Hierdoor koelt het minder goed af. Een vaste airco heeft een buitendeel met een warmtepomp en een binnendeel in één of meerdere ruimten waarmee gekoelde lucht in de ruimte geblazen wordt. De aanschaf van een vaste airco is duurder dan van een mobiele airco en een deskundige moet deze installeren. Het energiegebruik hangt sterk af van het gebruikersgedrag.

Airco’s kunnen geluidoverlast veroorzaken, zeker in de zomer als mensen buiten willen zitten en ’s nachts hun ramen openen om te koelen. Ook kan in de stedelijke omgeving opwarmen als er veel airco’s op een klein oppervlak staan.

Met een vaste airco kan je ook verwarmen in de ruimten waar een binnendeel hangt. TNO-onderzoek toont aan dat 85% van de huishoudens de vaste airco ook als verwarming gebruikt. Hierdoor vermindert het aardgasgebruik voor verwarming, maar dit kan met name in de piekuren (tussen 17 en 21 uur) netcongestieproblemen versterken. Vaste airco’s kunnen de overstap naar volledig aardgasvrij belemmeren. Het aardgasgebruik voor het verwarmen van de resterende ruimten zonder airco en het verwarmen van warmtapwater is vaak zo laag, dat overstappen naar een warmtenet of warmtepomp financieel niet loont. 

Koelen met een warmtepomp

Met de meeste warmtepompen kun je ook koelen door gekoeld water door het verwarmingssysteem te laten stromen. Bodemwarmtepompen kunnen meestal direct de koude uit de bodem gebruiken om door het verwarmingssysteem te laten stromen. Dan hoeft de warmtepomp niet actief deze koude te maken. Lucht/water-warmtepompen met een buitenunit maken actief gekoeld water. 

Met water van minimaal 18°C ontstaat er geen condens op de leidingen of op de radiator, en kun je het bestaande verwarmingssysteem gebruiken om te koelen. Met vloerverwarming als afgiftesysteem heb je een groot oppervlak dat je op warme dagen permanent kan laten koelen. Daarmee is in de veel gevallen een voldoende comfortabel binnenklimaat te bereiken. 

Zonder vloerverwarming, bij alleen radiatoren, is het oppervlak en daardoor de koude-afgifte beperkt. Om de koude-afgifte te verbeteren kun je in één of enkele ruimten een radiator laten plaatsen die beter geschikt is om te koelen. Deze zijn minimaal dubbel zo duur als een gewone radiator. Moet je vanwege de overstap naar lagetemperatuur-verwarming toch een radiator bijplaatsen, combineer dit dan. 

Met actieve koeling kun je water van tot ongeveer 10°C koelen. Om water van 10°C zonder problemen in te zetten, moet je de leidingen isoleren en condenswater opvangen. Vloerverwarming is niet geschikt voor water van 10°C. Bij grootschalige renovatie waarbij je het hele verwarmingssysteem in de woning vervangt, kun je het hele verwarmingssysteem geschikt maken om te koelen. 

Bij warmtepompen die gebruik maken van een bodembron is het extra energiegebruik minimaal, omdat de koude uit de bodem komt. Er is dan alleen energie nodig om het water rond te pompen. Bij lucht-water warmtepompen of hybride warmtepompen kost het extra energie om de warmtepomp te laten draaien en het gekoelde water rond te pompen.

Warmtepompen kunnen geluidoverlast veroorzaken, als mensen buiten willen zitten en ’s nachts hun ramen openen om te koelen. Bij warmtepompen met een bodembron speelt dit niet, omdat deze alleen water rondpompen. 

Koelen met een ZLT-net

Een ZLT-net levert warmte op een lage temperatuur via een warmtenet, deze warmte wordt met een warmtepomp verder opgewarmd. Als het verwarmingssysteem daarvoor geschikt is, kun je er ook mee koelen. Dit is vergelijkbaar met een bodemwarmtepomp, omdat je gebruikmaakt van het relatief koele water in het warmtenet en het weinig extra energie kost. Eigenlijk is dit dus een warmte-koudenet.

De warmtevraag is makkelijker te berekenen dan de koudevraag. Een gebouw heeft een bepaalde isolatiewaarde, en vervolgens is er een lineair verband tussen de buitentemperatuur en de warmtevraag. Gebouworiëntatie, de locaties van omliggende gebouwen, of er bomen langs de gevels staan en het gedrag van bewoners bepalen de koudevraag. Neem bijvoorbeeld zonwering, het verschil tussen de zonwering helemaal dichtdoen of een beetje, maakt heel veel uit voor de berekeningen. In de Startanalyse heeft PBL een inschatting gemaakt van de totale koudevraag per buurt. Dit kun je als startpunt gebruiken voor een planmatige aanpak van koeling in de gebouwde omgeving.

• Bekijk het Rapport Klimaatjaren: Impact van klimaatscenario’s op de warmte- en koudevraag voor de gebouwde omgeving | Topsector energie
• Vier maatregelen tegen hitte in woningen | Klimaatweb
• Bekijk het rapport van RVO over de ontwikkeling van koudevraag van woningen (pdf)
• KNMI - Nieuwe KNMI-klimaatscenario’s: ‘Nederland moet zich voorbereiden op zwaardere weersextremen’
• Kijk ook op de website van MilieuCentraal: ‘Airco en ventilatoren’, ‘Tips: zo hou je het huis koel in de zomer’