Toelichting op besparingsberekening verduurzaming woning

Het vorige maatwerkadvies staat beschreven in de publicaties ISSO 82.2 en ISSO 82.3 uit 2011. Deze methode sloot aan bij de bepalingsmethode voor energieprestatiemethodiek van toen. In 2017 is deze methode aangepast door ISSO en marktpartijen. Rond die tijd begon ook de voorbereiding van een nieuwe bepalingsmethode: de NTA 8800. Hiermee kunnen nieuwe, bestaande, woning- en utiliteitsgebouwen getoetst worden. Ook het energielabel wordt bepaald met deze methode. Toen de nieuwe bepalingsmethode NTA 8800 in 2019 nog in voorbereiding was, gaven enkele marktpartijen aan veel behoefte te hebben aan een actualisatie van de maatwerkadviesmethode. Want hierdoor zou het mogelijk zijn aansluitend bij het energielabel een gecertificeerd advies te geven. Doordat de methodes op elkaar aansluiten, kunnen gegevens die verzameld zijn voor het energielabel gebruikt worden voor het maatwerkadvies.

Verbeterjehuis maakt al sinds de start gebruik van de methodiek van het Maatwerkadvies Energiebesparing (MWA), om zo eenduidig te communiceren en transparant te zijn over berekeningswijzen. Om dezelfde redenen is de stap naar het nieuwe Maatwerkadvies, gebaseerd op de NTA 8800, gevolgd, waarbij de uitkomsten zijn gevalideerd om het berekend en het gemeten energiegebruik beter bij elkaar aan te laten sluiten.

Met valideren wordt bedoeld het toetsen of het MWA NTA 8800 geschikt is voor het doel waarvoor deze methode gebruikt wordt. Het doel is om het energiegebruik van een woning in te schatten/ te bepalen en daarmee ook een voorspelling te doen van besparingen van verduurzaming van de woning.

Informatie over de te verwachten besparing wordt als het belangrijkste doel gezien. Het doel van het validatietraject was om de MWA NTA 8800 beter aan te laten sluiten bij het (toekomstige) werkelijke energiegebruik. Hiervoor zijn drie analyses gedaan:

1. Gevoeligheidsanalyses om te bepalen welke parameters veel invloed hebben op het berekende energiegebruik;
2. Controleren in hoeverre berekende energiegebruiken volgens het MWA afwijken van gemeten energiegebruiken;
3. In samenhang met het soort analyse van punt 2 moeten de uitgangspunten realistisch zijn. Hiervoor is literatuuronderzoek gedaan en wanneer er geen bestaand onderzoek voorhanden was, is op basis van expert judgement de rekenwaarde bepaald.

Als de rekenwaarde van een bepaalde invoer onzeker is en veel invloed heeft, is dat een reden om de rekenwaarde aan te passen, zodat de kloof tussen berekende en gemeten energiegebruiken (of ander bv de termen gas- en/of elektriciteitsverbruiken) te verkleinen.

De NTA 8800 gaat uit van een landelijk buitenklimaat, standaardcondities met betrekking tot ventilatie, stookgedrag, douchen/ baden en vaak conservatieve technische prestaties. Voor een maatwerkadvies worden andere uitgangspunten gehanteerd, rekening houdend met specifiek bewonersgedrag.

De projectgroep maatwerkadvies onder leiding van ISSO heeft de methode MWA NTA 8800 vastgesteld.

Hieronder staat een overzicht van de organisaties die in de projectgroep MWA hebben deelgenomen.

Projectgroep

• RVO
• TU Delft
• Nieman
• InstallQ/Aedes
• Innax
• W/E adviseurs
• Engie
• VABI
• DMGR / Uniec
• Twee Snoeken
• FedEC
• Woonbond
• Milieu Centraal
• NL Ingenieurs

Rapporteur

ISSO

Corresponderende leden

Corresponderende leden doen niet actief mee in de projectgroep, maar blijven wel schriftelijk op de hoogte.

• Techniek Nederland
• NEN
• Aedes

Werkgroepen

ISSO is projectleider van het traject. Projectleden nemen deel in werkgroepen met de volgende trekkers per werkgroep:

Het model en de methode worden ontwikkeld en bijgehouden door INNAX en W/E Adviseurs in opdracht van de projectgroep.

Om met een rekenmodel beter bij de praktijk te kunnen aansluiten zijn data nodig over wat in verschillende situaties het energiegebruik in woningen is. Er is gekozen voor de dataset van WoON2018 (zie de andere vraag hierover). Het is goed te beseffen dat zo’n dataset de praktijk benadert, maar niet volledig de werkelijke situatie weergeeft. Voor het valideren van het MWA zijn de volgende stappen doorlopen:

1. Dataset opschonen. De dataset is geschikt gemaakt voor analyses. Zie hiervoor paragraaf 4.2 van het Maatwerkadviesrapport.
2. Nulmeting. Vergelijken hoeveel berekende gasverbruiken verschillen van gemeten gasverbruiken.
3. Gevoeligheidsanalyses. Gevoeligheidsanalyses zijn gedaan om te bepalen welke parameters grote invloed hebben op het energiegebruik en welke parameters weggelaten kunnen worden in de analyse.
4. Parameters aanpassen. Op basis van wetenschappelijk literatuuronderzoek, zijn parameters aangepast naar realistische waarden. Of, als er geen onderzoek beschikbaar was, zijn parameters op basis van expert-judgement bepaald. Deze stap was een iteratief proces waarbij meerdere nieuwe berekeningen met aangepaste parameters zijn uitgevoerd.

De dataset van de energiemodule van WoOn2018 is gebruikt voor het validatietraject. Deze dataset wordt op dit moment door de projectgroep als de beste dataset beschouwd die voorhanden is. De dataset bevat gegevens over zowel de woning, installaties, geometrie, bewonersgedrag en gemeten energiegebruik. De dataset bevat 4.506 woningen. Zoals bij stap 1 is aangegeven, zijn woningen met een extreem afwijkend (< 200m3 of >5.000 m3) gasverbruik weggelaten, om te voorkomen dat deze extremen de uitkomsten beïnvloeden. Daarnaast zijn woningen waarbij er geen gasgestookte installatie aanwezig is, weggelaten, omdat het voor die woningen lastig is de warmtevraag te bepalen. In totaal zijn 282 woningen weggelaten. Verder is gebleken dat bij een aantal woningen het gasverbruik niet daadwerkelijk gemeten is, maar geschat door CBS om vergelijkingsmateriaal te hebben. Het gaat om 343 woningen. Deze zijn ook weggelaten. Tenslotte zijn woningen met een circulatieleiding voor tapwater weggelaten, omdat deze een erg hoog berekend verbruik hebben. Het gaat om 54 woningen.

In totaal blijven er 3.827 woningen over waarmee verdere analyses zijn uitgevoerd.

De NTA 8800 is in het nieuwe maatwerkadvies als uitgangspunt genomen. Aanpassing van parameters is echter nodig, omdat de NTA 8800 een ander doel heeft dan het bepalen van het werkelijk gebruik. De NTA 8800 is bedoeld om de woningkwaliteit onafhankelijk van gebruik in beeld te brengen. Verder zijn defaultwaarden in gevallen conservatief gekozen zijn, zodat het noodzakelijk is de werkelijke prestaties van onderdelen in te voeren om een betere score te behalen.

Op basis van de gevoeligheidsanalyse, literatuuronderzoek en/ of expert-judgement zijn diverse parameters in het bestaande model aangepast of aanpasbaar gemaakt voor andere invoer. Het betreft aanpassingen van:

• Buitenklimaat
• Gebouwkenmerken
• Bewonersgedrag
• Ventilatiehoeveelheden

Onderstaande tabel geeft een compleet overzicht welke parameters ten opzichte van de NTA 8800 zijn aangepast in het nieuwe Maatwerkadvies en daarmee ook in het rekenmodel voor Verbeterjehuis (VJH). Let op: in Verbeterjehuis kan de gegevens invoer over de woning anders zijn dan in het MWA NTA 8800, omdat een bewoner zelf aan de knoppen zit en niet de adviseur. Het achterliggende rekenmodel is wel hetzelfde, maar bij VJH zijn minder invoerparameters opengesteld om het invullen voor de bewoner niet te ingewikkeld te maken. Bij deze parameters wordt met defaultwaarden gerekend. Onderstaande tabel geeft een overzicht van de parameters die aangepast zijn waarbij voor zowel het MWA als voor Verbeterjehuis wordt aangegeven wat de nieuwe waarde is of dat een waarde door de adviseur als invoer gegeven kan worden.

Tabel: Overzicht van invloedrijke en aangepaste parameters in MWA NTA 8800 en Verbeterjehuis

Opmerking:

De uitgebreide scan (met 3D module) op Verbeterjehuis heeft meer invoermogelijkheden om inzicht te krijgen in bewonersgedrag. Ook waarden die gelijk zijn gebleven ten opzichte van de verschillende bepalingsmethodes zijn opgenomen in het overzicht. Gasverbruik voor koken is een nieuwe parameter om berekend en gemeten verbruik vergelijkbaar te maken.

Per thema - buitenklimaat, bewonersgedrag en gebouwkenmerken - wordt uitgelegd waarom een aantal van de parameters zijn aangepast.

Buitenklimaat

Het berekende energiegebruik wordt voor een belangrijk deel bepaald door het gemiddelde temperatuurverschil tussen binnen en buiten. De gemiddelde buitentemperatuur wordt bepaald op basis van metingen in weerstations die over het algemeen niet in (dicht) bebouwd gebied staan, maar bijvoorbeeld in weilanden. Een veel voorkomende gemiddelde buitentemperatuur per maand zal hoger zijn vanwege minder groen en meer steenachtig materiaal dat warmte vasthoudt. Dit wordt ook wel het 'urban-heat effect' genoemd. In dezelfde wijk kan de buitentemperatuur in een straat met weinig groen en veel steen tot wel een paar graden warmer worden dan een andere straat in dezelfde wijk met veel groen. Voor het urban-heat effect is uitgegaan van gemiddeld 1 graad warmer voor alle maandtemperaturen. Door het verdisconteren van dit effect in de berekening, wordt de energiebesparing lager als gevolg van een lager gemiddeld temperatuurverschil tussen binnen en buiten.

Bewonersgedrag

Gebruikersgedrag gaat over stoken/verwarmen, aanwezigheid, huishoudensgrootte en -samenstelling, douche- en badgedrag, ventilatiegedrag en kookgedrag. Er zijn in totaal 14 relevante parameters geïdentificeerd die veel invloed hebben. Zie hiervoor de tabel 1 bij vraag 5.1.

Van alle parameters die betrekking hebben op bewonersgedrag is alleen het tapwatergebruik per persoon aangepast. In de beschikbare data die voorhanden zijn, is onderzocht wat gemiddeld/ normaal stookgedrag is. Volgens onderzoek van INNAX is in WoOn2018 er geen aanleiding/ onderbouwing gevonden om deze temperaturen, tijdsduren en hoeveelheden ruimte aan te passen ten opzichte van de NTA 8800.
De parameters voor stookgedrag zijn voor alle isolatieniveaus gelijk aan de NTA 8800 gehouden. Dit behoeft extra uitleg, want over het algemeen gaat men ervan uit dat het verschil tussen berekend energiegebruik en gemeten energiegebruik te verklaren is door ander stookgedrag in de nieuwe situatie waarbij de woning na-geïsoleerd is.

Over het algemeen gaat men ervan uit dat het voor een belangrijk deel te verklaren is, doordat bewoners in een goed geïsoleerde woning meer actief gaan verwarmen dan in een slecht geïsoleerde woning, of anders om dat bewoners in slechter geïsoleerde woningen zuiniger gedrag vertonen. Bij een slecht geïsoleerde wordt vaak alleen in de leefruimtes verwarmd. En in de slaapruimtes kan de temperatuur aanzienlijk kouder zijn. Dit werd ook wel het reboundeffect genoemd.

Onderzoek laat zien dat het rebound effect door gedrag maar deels het verschil tussen gemeten en berekend energiegebruik verklaart. Ook technische prestaties van een gebouw en de gemiddelde buitentemperatuur kunnen anders zijn . Voor meer informatie over het rebound-effect wordt verwezen naar het validatierapport van onder andere TU Delft.

Warmtapwaterverbruik: Voor de temperatuur van warmwater is in het maatwerkadvies uitgegaan van 40 graden Celsius. Dit leidt tot een lagere behoefte aan het verwarmen van warmtapwater dan met het uitgangspunt van de NTA 8800 waarin de warmtapwater temperatuur hoger is.

Systeemventilatie: Werkelijke gemiddelde ventilatiedebieten (luchtvolumestroom ten behoeve van ventilatie) zijn onbekend. Wel is er over het algemeen bekend onder experts dat er minder geventileerd wordt dan de gemiddelde hoeveelheden waar de NTA 8800 berekening van uitgaat. De gemiddelde ventilatiedebieten van de systeemventilatie zijn daarom naar beneden bijgesteld. Deze ventilatiedebieten zijn nog wel meer dan minimaal nodig is voor een gezond binnenklimaat voor een gemiddeld aantal bewoners.

Deze aanpassing leidt tot uitkomsten die dichter bij het gemeten gebruik uitkomen.

Gebouwkenmerken

De meeste parameters die aangepast zijn vallen onder gebouwkenmerken; de fysieke prestaties van bouw- en installatiedelen.

Hieronder volgt een onderbouwing van de parameters met de meeste impact. Voor een volledige onderbouwing zie het eindrapport van onder andere de TU Delft.

• Infiltratie. Het vermoeden is dat het werkelijke infiltratiedebiet lager is dan het in de NTA 8800 gehanteerde infiltratiedebiet. Ook onderzoek toont aan dat er sprake is van overschatting van het infiltratiedebiet. De nieuwe waarde is hierop gebaseerd.
• Rc-waarde. Er wordt een toeslag van 0,15 geteld bovenop de opgegeven Rc waarde. Met deze toeslag wordt de warmteweerstand van constructies (Rc-waarde) verhoogd waardoor er minder transmissieverlies is. In deze factor zitten alle aspecten verdisconteerd die de transmissie door dichte constructies beïnvloeden. Dit zijn de weerstand van de niet-isolatielagen in de constructie zelf: in NTA 8800 wordt hiervoor een vaste waarde aangehouden. In werkelijkheid kunnen er meerdere constructielagen zijn die tot een hogere weerstand leiden. Daarnaast zijn de overgangsweerstanden gebaseerd op een onbelemmerd warmteverlies. Als woningen meer beschut zijn, dan is de overgangsweerstand hoger. Dit leidt tot een lager energiegebruik. Besparingseffecten van isolerende maatregelen worden kleiner. De nieuwe waarde is een inschatting van experts. Het effect van deze toeslag is groter op bouwdelen met een lage Rc waarde.

De verschillen in besparingscijfers kunnen verschillen per woningtype. Hieronder staan rekenresultaten van een naoorlogse tussenwoning met de volgende uitgangspunten:

• Tussenwoning
• Bouwjaar 1958
• Vloeroppervlakte 44,2m2
• Geveloppervlakte 39,8m2
• Raamoppervlakte 24,7m2
• Dakoppervlakte 48m2
• Verwarming HR107 combiketel
• Warmtapwater HR 107 combiketel
• Natuurlijke ventilatie

De eerste tabel toont berekende gasverbruiken en de tweede tabel besparingen per maatregel. Elke methode (de oude en de nieuwe) heeft berekeningsvariant met fitprocedure. Bij de fitprocedure wordt het berekende gasverbruik aangepast aan het gemeten gasverbruik dat bekend is voor die woning.

Berekend gasverbruik (in m3)

Besparing per maatregel (in m3 gas)

Vergelijken we de cijfers van de oude methode (ISSO 82.3) met de nieuwe methode (Verbeterjehuis) waarbij de fitprocedure is toegepast dan zien we dat bij dit voorbeeld de isolatiemaatregelen circa 20-30% minder besparen. Een vergelijking van de twee methodes zonder fitprocedure bespaart 30-40% minder.

Een belangrijke oorzaak voor de verschillen is dat slechte isolatie in woningen in de nieuwe methode minder warmteverlies oplevert, mede als gevolg van meer warmteweerstand (hogere Rc-waarde) van niet geïsoleerde delen en een hogere buitentemperatuur. Het besparingspotentieel van isolatie is hierdoor lager.
De oude besparingscijfers zijn gebaseerd op een heel ander model; het maatwerkadvies uit 2011, beschreven in de publicaties ISSO 82.3. Hieronder staan de belangrijkste verschillen van dit model met de NTA 8800, die van invloed zijn op het verschil in besparingscijfers: