Mei 2025
Haags stadskantoor produceert energie door PowerNest
VV+ Opvallend
Een gemeentelijk gebouw aan de Fruitweg in Den Haag uit de jaren ’50 was aan een broodnodige renovatie toe. De gemeente stelde onder meer dat het gebouw minimaal energieneutraal moest zijn. Om dit te bereiken, is gekozen voor het plaatsen van pv-panelen in combinatie met vijf PowerNest-systemen, die verticale windturbines combineren met tweezijdige pv-panelen.
De wet- en regelgeving verplicht dat kantoren vanaf 2023 minimaal energielabel C hebben. Veel oudere gebouwen worden daarom geïsoleerd en voorzien van installaties die duurzame energie opwekken waarbij pv-panelen het meest voor de hand liggen. Mart Raimond, operations director bij Ibis Power: ‘Lage kantoorgebouwen met een groot dakoppervlak komen hiermee vaak een heel eind. Hogere kantoorgebouwen zijn slechter af, vanwege de kleinere verhouding tussen dakoppervlak en de hoeveelheid benodigde energie. Dit geldt bijvoorbeeld voor het gebouw van de gemeente aan de Fruitweg in Den Haag.’
Renovatie
Het naoorlogse gebouw aan de Fruitweg dat tot 1990 dienst deed als drukkerij, werd voor renovatie bijna volledig gestript tot alleen nog een betonnen casco en de fundering overbleven. Voor de energievoorziening werd in eerste instantie uitgegaan van alleen pv-panelen, maar berekeningen toonden aan dat hiermee niet de noodzakelijke 230 MWh per jaar – om het gebouw energieneutraal te maken – konden worden opgewekt.
Raimond: ‘De projectleider is toen bij ons gekomen om te kijken of het met PowerNest-modules wel dekkend zou worden. Daarbij rekening houdend met de architect die niet zomaar alles op het dak toestond. Het aanzien van het gebouw mocht niet worden aangetast; ook niet voor een goed doel als energieneutraliteit.’
Zon en wind
PowerNest-modules zijn modulaire stalen daksystemen die verticale windturbines combineren met dubbelzijdige zonnepanelen die als een dakje boven de windturbines worden geplaatst. Deze combinatie wekt tien keer zoveel elektriciteit op dan uitsluitend pv-panelen op hetzelfde oppervlak. Ten eerste wekken de dubbelzijdige panelen ook zonne-energie op uit het weerkaatste zonlicht van de reflecterende vloer. Dat levert 20 tot 30 procent meer opbrengst. Daarnaast koelt de windstroom van de windturbines de panelen bij warme dagen, waarmee ook een extra hoeveelheid van 10 tot 15 procent is te behalen.
Raimond: ‘De grootste bijdrage leveren de windturbines die voorzien zijn van horizontale lamellen en verticale geleidingsplaten. Hierbij wordt gebruikgemaakt van het zogenaamde venturi-effect. Hierdoor kunnen ze beter de wind op hoge daken opvangen – ook de wind die tegen de gevel ‘aanbotst’. Vervolgens wordt deze door een tunnel geperst die steeds smaller wordt, waardoor de lucht sneller gaat stromen: het venturi-effect. In samenwerking met de TU Eindhoven zijn we nu zo ver gekomen dat de lucht ongeveer anderhalf keer wordt versneld, waarmee we 4,5 keer zoveel energie vangen.’
Een groot voordeel van dit gecombineerde systeem is dat bijna op elk moment van de dag stroom wordt opgewekt. Bij slecht weer en ’s nachts vooral door de windturbines, bij goed weer overdag door de pv-panelen. En omdat de systemen direct aan de dakrand staan benutten ze uiteindelijk een groter oppervlak dan het dakoppervlak alleen. Alleen bij ‘Dunkelflaute’, wanneer er geen wind en zon is, heeft ook deze oplossing nog geen antwoord.
En verder
De eindoplossing bestaat uit vijf PowerNest-modules en een extra veld pv-panelen waarmee uiteindelijk 238 MWh groene stroom per jaar wordt opgewekt. Hiermee is de eis van 230 MWh dik gehaald en is het gebouw waarschijnlijk het eerste energieproducerende overheidsgebouw van Nederland. 92 MWh is afkomstig van de modules, 146 MWh van de panelen. Zelfs de architect was tevreden.
Raimond: ‘We zijn als bedrijf inmiddels in een stroomversnelling terechtgekomen; we leveren nu ook buiten Nederland. Daarnaast staan de technische ontwikkelingen niet stil. Met de nieuwe generatie PowerNext (onderste foto, red.) hebben we verschillende verbeteringen doorgevoerd. Door de relatief zware constructie lichter te maken, zijn de modules bijvoorbeeld eenvoudiger en sneller te produceren.’
‘Ook zijn we van turbine-leverancier veranderd. De oorspronkelijke Taiwanese turbines leverden een vermogen van 3 kW, de nieuwe Spaanse varianten 7 tot 10 kW. De laatste worden bij harde wind bovendien niet in ‘vaanstand’ gezet, maar remmen zichzelf bij hogere toerentallen af waarbij de remenergie wordt opgeslagen. Hierdoor komen we op een steeds kortere terugverdientijd uit die met de nieuwe turbines op zo’n 8 jaar ligt. En uiteraard kijken we nu ook naar opslagsystemen om een overschot aan opgewekte energie zinvol te kunnen opslaan.’
Tekst: ing. Marjolein de Wit - Blok
Fotografie: Ibis Power
Meer weten over innovatieve technieken en ontwikkelingen?
Meld u dan nu aan voor onze gratis nieuwsbrief