Bijdrage van start-ups aan de energietransitie in de bouwsector

In samenwerking met de VdZ Centrale Vereniging voor Bouwtechniek naar de ISH digitale 2021(Foto omslag: VdZ e.V.)

Een energiewende op de verwarmingsmarkt vereist een grotere efficiëntie en een zo groot mogelijke vermindering van het gebruik van fossiele brandstoffen. Om de consumenten te overtuigen is het van belang hen op transparante wijze te informeren over hun consumptie en hen bewust te maken van hun mogelijkheden om invloed uit te oefenen. Er zijn dus verschillende manieren om deze doelstellingen voor een energietransitie op de verwarmingsmarkt te bereiken. Een aantal start-ups met innovatieve producten en bedrijfsmodellen zorgen voor beweging op de verwarmingsmarkt. Ik presenteer de producten en het aanbod van drie startups die op ISH digital 2021 exposeren, in detail in de volgende tekst.

Ontkoling en efficiëntie voor de warmtetransitie

De energievoorziening van gebouwen is verantwoordelijk voor ongeveer 30 procent van de Duitse broeikasgasemissies. Ik heb hier al in verschillende artikelen over geschreven. Wat ik nog niet heb vermeld, is dat ongeveer 60 procent van de eindvraag naar energie in Duitsland afkomstig is van verwarming en koeling. Op dit gebied hebben hernieuwbare energiebronnen tot dusver slechts een aandeel van 14 procent.

Het gebruik van hernieuwbare energiebronnen op de verwarmingsmarkt is, in tegenstelling tot de elektriciteitsmarkt, al verscheidene jaren nauwelijks veranderd. Veel olie- en gasverwarmingssystemen zijn nog in gebruik in bestaande gebouwen, en het is over het algemeen gemakkelijker of goedkoper om ze te vervangen door toestellen van hetzelfde type.

Voor veel mensen is er een gebrek aan stimulans om alternatieve technologieën te gebruiken, die meestal duurder zijn om in te investeren. Dit kan in de toekomst veranderen als gevolg van de CO2-prijs op fossiele brandstoffen.

Startups brengen de verwarmingsmarkt nieuw leven in

Veel van de gevestigde verwarmingsfabrikanten bieden toestellen aan op basis van hernieuwbare energiebronnen. Er zijn ook tal van producten beschikbaar om de energie-efficiëntie te verhogen. Maar tot dusver is het aanbod niet toereikend geweest om de emissies in dit segment aanzienlijk terug te dringen.

Startups kunnen de markt een impuls geven. Zij hebben innovatieve ideeën, een andere kijk op de markt en richten zich op de klanten. Hun motivatie ligt vaak in het ontwikkelen van verkoopbare oplossingen om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen. Digitalisering is een belangrijk instrument om hun doelstellingen te bereiken.

Op een lijst van 32 groene energie-startups is ongeveer een kwart van de bedrijven toe te schrijven aan de verwarmingsmarkt. Dit omvat nog niet de proptech-startups die zich expliciet op de vastgoedsector richten.

Drie voorbeelden van startende ondernemingen in de verwarmingssector

Uit de startups die in samenwerking met VdZ Spitzenverband Gebäudetechnik aan ISH digital 2021 deelnemen, heb ik er drie geselecteerd die ik graag nader wil toelichten. Mijn aandacht gaat vooral uit naar hun aanbod en de bijdrage die hun oplossingen leveren aan de vermindering van de uitstoot van broeikasgassen.

Transparantie van het energieverbruik in bestaande gebouwen

De Berlijnse startup metr Building Management Systems GmbH ontwikkelt innovatieve IoT-oplossingen voor de woningbouw. Hun platform biedt toegang tot verschillende instrumenten voor het beheer van gebouwen en is dus onafhankelijk van de fabrikanten van de gebruikte meters.

De uitlezing op afstand van het warmteverbruik van de appartementen voldoet aan de eisen van de Europese richtlijn betreffende energie-efficiëntie (EED) door de huurders in de loop van het jaar regelmatig informatie te verstrekken. Het biedt de woningbouwsector een transparant inzicht in het energieverbruik van haar gebouwen en geeft huurders op elk moment betrouwbare informatie over hun eigen warmteverbruik. Op die manier kennen zij hun energieverbruik en zijn de te verwachten kosten transparant. Een voordeel: lezen op afstand betekent dat men de appartementen niet hoeft binnen te gaan.

Een ander metr-product is de bewaking op afstand van het verwarmingssysteem in real time via sensoren op relevante gegevenspunten. Door monitoring kunnen operators storingen of defecten sneller opsporen en verhelpen. Op die manier kunnen zij de meetgegevens gebruiken om de efficiëntie van de systemen te optimaliseren en verdere kosten te besparen.

De oplossingen van metr bieden de industrie transparant inzicht in hun operationele gegevens, met relatief weinig inspanning. Op die manier helpt digitalisering de kosten en het energieverbruik te verminderen, wat ook leidt tot een lagere CO2-uitstoot.

Efficiënt verwarmen en koelen met opslag

Het gebruik van warmtepompen wordt steeds meer de norm voor het verwarmen en koelen van gebouwen. Nu het aandeel van hernieuwbare energie in het net toeneemt, is dit een belangrijke manier om de voorziening van verwarming en koeling koolstofvrij te maken. Envola GmbH biedt haar klanten echter meer dan alleen een warmtepomp.

Envola GmbH verbetert het rendement van warmtepompen.

De bijzondere kern van hun aanbod is een water-ijs opslag, die zorgt voor een relatief constante toevoerluchttemperatuur van de warmtepomp. Met minder schommelingen in de temperatuur van de warmtebron neemt het rendement toe, waardoor minder elektriciteit als aandrijfenergie nodig is. Bij een goed ontwerp kan het energieverbruik met wel 50% worden teruggebracht. De kosten worden tot 20 procent verlaagd.

Het Venticer waterijsopslagsysteem zal in de buitenfaciliteit worden geïnstalleerd voor gemakkelijke toegang en zal een onderhoudsarme afdekking hebben. De EN-toren zal in het gebouw worden geïnstalleerd. Het bevat de technologie met verschillende modules. Deze omvatten de warmtepomp, warm water voor huishoudelijk gebruik, ventilatie voor huishoudelijk gebruik en optioneel een batterijopslagsysteem voor het fotovoltaïsche systeem.

Het hele systeem is verbonden via een gebouwbeheersysteem. Dit biedt de mogelijkheid om andere technologieën aan te sluiten, zoals een fotovoltaïsch systeem, een oplaadstation of een "smart home"-systeem.

Deze oplossing biedt de mogelijkheid om een bestaande technologie met de beste vooruitzichten voor een koolstofarme toekomst te optimaliseren. Het is een gecoördineerd systeem van verschillende onderdelen die anders afzonderlijk zouden worden samengevoegd.

Efficiënte waterverwarming met een intelligent warmteopslagsysteem

Een veel voorkomend onderdeel van de huistechniek is de voorraadtank voor warm water. Dat is waar de Britse startup Mixergy zich op heeft gericht. Zij hebben een slimme opslagtank ontwikkeld die minder energie nodig heeft om het water te verwarmen.

Deze opslagtank is een roestvrij stalen tank die verschillende mogelijkheden biedt voor het verwarmen van water. Er kan bijvoorbeeld een conventionele gasketel worden aangesloten, maar ook een verwarmingssysteem op basis van directe elektriciteit, dat is gebaseerd op een dynamisch elektriciteitstarief. Een fotovoltaïsch systeem, een thermisch zonne-energiesysteem of een warmtepomp kunnen ook op de opslagtank worden aangesloten.

In de opslagtank wordt slechts zoveel water verwarmd als op dat moment nodig is. Dit betekent dat het verwarmde water sneller beschikbaar is en de verliezen geringer zijn. Met een gasgestookte verwarmingsinstallatie zijn besparingen tot 21 procent mogelijk.

Een ander bijzonder kenmerk van deze opslagtank is het intelligente controlesysteem. Dit biedt gebruikers controle over de laadstatus via een bedieningspaneel of een eigen app. Daarin kunnen zij bijvoorbeeld hun gebruiksprofiel vastleggen om op het gewenste tijdstip over voldoende warm water te beschikken. Bovendien is een verbinding met een IoT-cloud mogelijk, evenals Alexa-spraakbediening en controle over het waterverbruik.

Deze oplossing kiest dus voor een geheel nieuwe aanpak en richt zich op de optimale bereiding van warm water. Naast slimme regeling is vooral de mogelijkheid om verschillende soorten warmteopwekking te gebruiken van belang.

Drie verschillende oplossingen voor de warmteomloop

In deze tekst heb ik drie totaal verschillende benaderingen voorgesteld om de emissies van de warmtesector te verminderen, gaande van de digitalisering van de verwarming in het bestaande gebouw, over een systeem voor warmteopwekking, tot een slimme en flexibele warmwatertank. Ze hebben allemaal hun eigen markt en rechtvaardiging. Daar staat tegenover dat zij verschillende dieptes ingaan, verschillende doelgroepen bedienen en elk verschillende besparingen realiseren.

Zullen deze aanbiedingen in staat zijn de markt te penetreren en goed te groeien? Hoe groot zal hun bijdrage aan de vermindering van de CO2-uitstoot zijn?