De Stad als Energiecentrale

Jonas
Görgen

Stel je een stad voor die tegelijk een energiecentrale is: een wijk die zoveel lokale energie produceert dat ze de overvloed zelfs kan delen met andere wijken. Dat is precies waar sommige steden mee experimenteren in nieuwe high-tech ontwikkelingen. Maar hoe zit het met dichtbevolkte of historische steden zoals Brussel waar ook veel inwoners andere zorgen hebben, zoals hoe ze de volgende huur moeten betalen? Laten we hen gewoon links liggen of kunnen we een energietransitie creëren waar iedereen bij betrokken is?

De energie-positieve stad

Zonnepanelen zijn goedkoper dan ooit. Als je een van de gekken was die in 1976 een zonnepaneel kocht, moest je 106 dollar per Watt vermogen betalen. Vandaag betaal je slechts 13 cent (!) per Watt capaciteit. Dat is een vermindering van meer dan 99%. “Hold my beer” dachten de Lithium-ion batterijen, een technologie die dezelfde stunt haalde in slechts 14 jaar.
Lang verhaal kort: hernieuwbare energie is vandaag de dag waanzinnig goedkoop om te installeren. Dus steeds meer mensen kunnen het zich veroorloven. Als je nu grote daken bedekt met zonnepanelen op een energiezuinig gebouw, heb je overdag en in het zomerseizoen waarschijnlijk veel extra energie. Sommige steden, Stockholm en Wenen bijvoorbeeld, bouwen hele wijken van zulke energiezuinige gebouwen, die dan als een kleine energiecentrale kunnen fungeren. Er is een overvloed aan nieuwe ideeën hoe wijken lokale energie kunnen produceren, van geothermische installaties onder voetbalvelden tot energiegemeenschappen, waar verschillende huishoudens een zonne-installatie op het dak delen.

De vuistregel die overal geldt: bouw een maximum aan hernieuwbare energie en isoleer alle gebouwen en wat je nog aan fossiele brandstof nodig hebt, gebruik het met wijsheid. Maar is dat ook effectief genoeg om de uitstoot van steden naar nul te krijgen? (spoiler: nee)

I got 99 problems

...en groene energie is er maar 1 van. Dat is de realiteit van de grotere steden van vandaag. Die worden namelijk geconfronteerd met een heleboel uitdagingen tegelijk. Ze moeten het tekort aan betaalbare woningen aanpakken, zorgen voor schone lucht, goede banen en onderwijs en zich tegelijkertijd voorbereiden op waanzinnige regenbuien en verzengende hitte in de komende jaren. Hiervoor hebben ze beperkte middelen, dus het is cruciaal dat ze deze optimaal benutten.

Ook al is zonne-energie nog zo goedkoop, het vervelende is dat het niet goed presteert in de Belgische winter, net wanneer onze vraag naar verwarming en elektriciteit het grootst is. Windenergie doet het in dit opzicht veel beter, maar is niet geweldig voor steden - het lukt ons nauwelijks om er een plekje te vinden tussen dorpen en lintbebouwing. Daarom zet Brussel zoals veel andere steden ook volop in op renovatie van gebouwen om de CO2-uitstoot te verminderen. Dit jaar wordt er 17 miljoen euro aan subsidies verstrekt (die halverwege al op waren). Maar het is de vraag hoe effectief dat zal zijn. Huiseigenaren zullen de financiële hulp zeker waarderen, maar ze behoren meestal niet tot de meer kwetsbare bevolkingsgroepen.

Maar er is een veel bittere pil om te slikken: onderzoek door de jaren heen heeft aangetoond dat renovatie niet rechtstreeks leidt tot de energiebesparing die we verwachten. In feite zijn onze voorspellingen vrij slecht in het inschatten van het energieverbruik van een huishouden (denk aan de letters van de energiescores ook wel EPB-certificaten genoemd). Gebouwen met de slechtste labels gebruiken in werkelijkheid tot vier keer minder energie dan voorspeld, goed geïsoleerde woningen gebruiken vaaker op hun beurt meer dan wat het energielabel suggereert.

Efficiëntie boven alles?

Deze paradox, ook wel de building performance gap genoemd, is moeilijk te bevatten, maar heeft vooral te maken met het veranderende gedrag van bewoners. Hoe efficiënt een gebouw ook is, het gedrag van degenen die erin wonen maakt het grootste verschil in hoeveel energie het uiteindelijk verbruikt. Dit is niet zo slecht nieuws als het lijkt, want het laat ook zien dat we een grote impact kunnen hebben op ons energieverbruik en onze uitstoot zonder extra investeringen.

Maar efficiëntie als doel in plaats van middel levert niets op want in feite zeggen we: je kunt zoveel uitstoten als je wilt, zolang je het maar fijn efficiënt doet. Tegelijkertijd is het meten van de efficiëntie van woningen niet gunstig voor kleinere appartementen en wordt er geen rekening gehouden met het aantal mensen dat de woning deelt. Het promoot dus precies het tegenovergestelde van wat duurzamer zou zijn: meer vierkante meters woonruimte voor een kleiner aantal mensen. Alle bouwmaterialen en technologie om de prestaties van gebouwen te verbeteren hebben ook hun prijs en milieuvoetafdruk, dus hoe minder we nodig hebben om onze doelen te bereiken, hoe beter.

De realiteit is dat iedereen van ons verschillende behoeften en voorkeuren heeft. We kennen het allemaal van de thermostaatoorlogen op kantoor: sommigen zijn aan het zweten terwijl anderen zitten te bibberen. Een alleenstaande moeder met haar kinderen heeft terecht meer energie nodig voor verwarming en koken dan een jonge single die het grootste deel van zijn tijd doorbrengt in de gym. We slagen er vandaag niet in om dit verschil te erkennen, waardoor sommige mensen niet de steun krijgen die ze nodig hebben en anderen gedwongen worden om investeringen te doen die zich nooit zullen terugbetalen.

Power for the People

Betekent dit allemaal dat energiepositieve wijken een utopie zijn? Deze masterproef toont: absoluut niet! Er zijn nog steeds veel quick-wins in persoonlijk gedrag. Zelfs wanneer de energieproductie beperkt is, kunnen we er meer van maken door bronnen te bundelen, warmtenetwerken te bouwen en zelfs zoiets banaals als samen koken heeft een impact. Wat belangrijker is voor steden is niet hoeveel energie ze kunnen produceren, maar wat we er samen van kunnen maken.

Bibliografie

Athanassiadis, A., Bouillard, P., Crawford, R. H., & Khan, A. Z. (2016). Towards a Dynamic Approach to Urban Metabolism: Tracing the Temporal Evolution of Brussels’ Urban Metabolism from 1970 to 2010. Journal of Industrial Ecology, 21(2), 307–319. https://doi.org/10.1111/jiec.12451 

Ayompe, L., & Duffy, A. (2013). Thermal performance analysis of a solar water heating system with heat pipe evacuated tube collector using data from a field trial. Solar Energy, 90, 17–28. https://doi.org/10.1016/j.solener.2013.01.001 

Barthelmes, V. M., Becchio, C., Fabi, V., & Corgnati, S. P. (2017). Occupant behaviour lifestyles and effects on building energy use: Investigation on high and low performing building features. Energy Procedia, 140, 93–101. https://doi.org/10.1016/j.egypro.2017.11.126 

Black, J. S., Stern, P. C., & Elworth, J. T. (1985). Personal and contextual influences on househould energy adaptations. Journal of Applied Psychology, 70(1), 3–21. https://doi.org/10.1037/0021-9010.70.1.3 

Bošnjaković, M., Sánta, R., Crnac, Z., & Bošnjaković, T. (2023). Environmental impact of PV power systems. Sustainability, 15(15), 11888. https://doi.org/10.3390/su151511888 

Bossi, S., Gollner, C., & Theierling, S. (2020). Towards 100 positive energy districts in Europe: Preliminary data analysis of 61 European cases. Energies, 13(22), 6083. https://doi.org/10.3390/en13226083 

Brozovsky, J., Gustavsen, A., & Gaitani, N. (2021). Zero emission neighbourhoods and positive energy districts – A state-of-the-art review. Sustainable Cities and Society, 72, 103013. https://doi.org/10.1016/j.scs.2021.103013 Brugel. (2024). 

Brugel. (2024). Productiepark groene stroom in het Brussels Hoofdstedelijk Gewest [Dataset]. https://app.powerbi.com/view?r=eyJrIjoiNDkyNWIyNDgtNWNkNi00MWY2LTgxY2Qt…;

Brussels Environment. (2019). Flood Hazard Map [Dataset]. https://geodata.leefmilieu.brussels/client/view/1a3cae6b-dd04-4b28-a3e2…

Brussels Environment. (2020). Health Effect Screening - Heat stress (CC Attribution (CC BY)) [Dataset]. http://datastore.brussels/web/data/dataset/3d28d442-7097-4618-9600-a961…

Brussels Environment. (2023a). Brussels energy balance between 1990 and 2021 [Dataset]. https://leefmilieu.brussels/pro/tools-en-data/het-milieu-stand-van-zake…;

Brussels Environment. (2023b). Direct emissions of GHG (without fluorinated gasses) in the Brussels-Capital Region [Dataset]. https://leefmilieu.brussels/sites/default/files/DATA_EE23_climat_EmisGE…;

Büchs, M., & Schnepf, S. V. (2013). Who emits most? Associations between socio-economic factors and UK households’ home energy, transport, indirect and total CO2 emissions. Ecological Economics, 90, 114–123. https://doi.org/10.1016/j.ecolecon.2013.03.007 

Cayla, J., Mäızi, N., & Marchand, C. (2011). The role of income in energy consumption behaviour: Evidence from French households data. Energy Policy, 39(12), 7874–7883. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2011.09.036 Cities4PEDs. (2021). 

Cities4PEDs. (2021). Atlas: From 7 case interviews to recurring strategies and PED relevant aspects. In Energy Cities. Retrieved March 3, 2024, from https://energy-cities.eu/project/cities4peds-resources/

Conniff, R. (2017, May 25). Why don’t green buildings live up to hype on energy efficiency? Yale Environment 360. Retrieved August 2, 2024, from https://e360.yale.edu/features/why-dont-green-buildings-live-up-to-hype…

Council of the EU. (2024, May 30). Sustainable electricity grids: Council approves conclusions [Press release]. Retrieved August 4, 2024, from https://www.consilium.europa.eu/en/press/press-releases/2024/05/30/sust…

De Decker, K. (2008, September 2). Urban windmills harm the environment. LOW←TECH MAGAZINE. Retrieved March 8, 2024, from https://solar.lowtechmagazine.com/2008/09/urban-windmills-harm-the-envi…

De Raedt, P. (2020). Stroomopwaarts – De ontwikkeling van de elektriciteitsvoorziening in de Brusselse regio. Erfgoed Brussel, 33, D/2020/6860/006. http://erfgoed.brussels/links/digitale-publicaties/pdf-versies/artikels…

Dillman, D. A., Rosa, E. A., & Dillman, J. J. (1983). Lifestyle and home energy conservation in the United States: the poor accept lifestyle cutbacks while the wealthy invest in conservation. Journal of Economic Psychology, 3(3–4), 299–315. https://doi.org/10.1016/0167-4870(83)90008-9 

Dooling, S. (2009). Ecological Gentrification: a research agenda exploring justice in the city. International Journal of Urban and Regional Research, 33(3), 621–639. https://doi.org/10.1111/j.1468-2427.2009.00860.x 

Druckman, A., & Jackson, T. (2016). Understanding households as drivers of carbon emissions. In Springer eBooks (pp. 181–203). https://doi.org/10.1007/978-3-319-20571-7_9 

Duarte, R., Miranda-Buetas, S., & Sarasa, C. (2021). Household consumption patterns and income inequality in EU countries: Scenario analysis for a fair transition towards low-carbon economies. Energy Economics, 104, 105614. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2021.105614 

European Commission. (2022). Belgium Energy Snapshot. Retrieved March 5, 2024, from https://energy.ec.europa.eu/system/files/2022-10/BE_2022_Energy_Snapsho…

European Environment Agency. (2024, March 11). Europe is not prepared for rapidly growing climate risks [Press release]. Retrieved July 28, 2024, from https://www.eea.europa.eu/en/newsroom/news/europe-is-not-prepared-for

Franceschini, S., Hennaut, E., Hirsch, N., Pezstat, Y., Pohl, D., & Wieser Benedetti, U. (2023, October 13). POWER. CIVA Brussels. https://civa.brussels/nl/expo-events/power Haar, L. (2020). Inequality and renewable electricity support in the

European Union. In Elsevier eBooks (pp. 189–220). https://doi.org/10.1016/b978-0-12-817674-0.00009-6

Gillingham, K., Rapson, D., & Wagner, G. (2016). The rebound Effect and energy efficiency policy. Review of Environmental Economics and Policy, 10(1), 68–88. https://doi.org/10.1093/reep/rev017

Haar, L. (2020). Inequality and renewable electricity support in the European Union. In Elsevier eBooks (pp. 189–220). https://doi.org/10.1016/b978-0-12-817674-0.00009-6

Harper, E. T. (2019). Ecological gentrification in response to apocalyptic narratives of climate change: the production of an immuno‐political fantasy. International Journal of Urban and Regional Research, 44(1), 55–71. https://doi.org/10.1111/1468-2427.12842 

Hens, H., Parijs, W., & Deurinck, M. (2010). Energy consumption for heating and rebound effects. Energy and Buildings, 42(1), 105–110. https://doi.org/10.1016/j.enbuild.2009.07.017 

Hillman, J., Axon, S., & Morrissey, J. (2018). Social enterprise as a potential niche innovation breakout for low carbon transition. Energy Policy, 117, 445–456. https://doi.org/10.1016/j.enpol.2018.03.038 

IEA. (2022a). Special Report on Solar PV Global Supply Chains. Retrieved August 2, 2024, from https://www.iea.org/reports/solar-pv-global-supply-chains

IEA. (2022b). The Future of Heat Pumps. Retrieved August 2, 2024, from https://www.iea.org/reports/the-future-of-heat-pumps

Juwet, G., & Ryckewaert, M. (2018). Energy transition in the Nebular City: connecting transition thinking, metabolism studies, and urban design. Sustainability, 10(4), 955. https://doi.org/10.3390/su10040955 

Kammen, D. M., & Sunter, D. A. (2016). City-integrated renewable energy for urban sustainability. Science, 352(6288), 922–928. https://doi.org/10.1126/science.aad9302

Kmetty, Z. (2016). NATural Language energy for promoting CONSUMER Sustainable behaviour: WP4 – Classification of EU Residential Energy Consumers. European Comission. https://doi.org/10.13140/RG.2.2.31488.84488

Koutra, S., Capellán‐Pérez, I., Bouillard, P., & Becue, V. (2023). ‘Decarbonizing Europe’ A critical review on positive energy districts approaches. Sustainable Cities and Society, 89, 104356. https://doi.org/10.1016/j.scs.2022.104356 

Lempereur, A., Tamigneaux, F., & Marenne, Y. (2021). Potential for renewable heating and cooling efficiency in the Brussels-Capital region. ICEDD on behalf of Bruxelles Environnement. 

Lindholm, O., Rehman, H. U., & Reda, F. (2021). Positioning positive energy districts in European cities. Buildings, 11(1), 19. https://doi.org/10.3390/buildings11010019

Majcen, D. (2016). Predicting energy consumption and savings in the housing stock: A performance gap analysis in the Netherlands. DOAJ (DOAJ: Directory of Open Access Journals). https://doi.org/10.7480/abe.2016.4

Mignacca, B., Locatelli, G., & Sainati, T. (2020). Deeds not words: Barriers and remedies for Small Modular nuclear Reactors. Energy (Oxford), 206, 118137. https://doi.org/10.1016/j.energy.2020.118137

Naumann, G., Schropp, E., & Gaderer, M. (2022). Life cycle assessment of an Air-Source heat pump and a condensing gas boiler using an attributional and a consequential approach. Procedia CIRP, 105, 351–356. https://doi.org/10.1016/j.procir.2022.02.058

Orban, A., Trenado, C. S., & Vanin, F. S. (2021). Who benefits from productive activities? Analysis of the case of Cureghem. Brussels Studies. https://doi.org/10.4000/brussels.5358 

Peñasco, C., & Anadón, L. D. (2023). Assessing the effectiveness of energy efficiency measures in the residential sector gas consumption through dynamic treatment effects: Evidence from England and Wales. Energy Economics, 117, 106435. https://doi.org/10.1016/j.eneco.2022.106435 

Piao, X., & Managi, S. (2023). Household energy-saving behavior, its consumption, and life satisfaction in 37 countries. Scientific Reports, 13(1). https://doi.org/10.1038/s41598-023-28368-8 

Sacco, M. (2010). Cureghem: from demolition to revitalisation. Brussels Studies. https://doi.org/10.4000/brussels.815 

Sareen, S., Albert-Seifried, V., Aelenei, L., Reda, F., Etminan, G., Andreucci, M., Kuzmic, M., Maas, N., Seco, O., Civiero, P., Gohari, S., Hukkalainen, M., & Neumann, H. (2022). Ten questions concerning positive energy districts. Building and Environment, 216, 109017. https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.109017 

Scohier, C., & Rosenfeld, M. (2022, December 19). Quartier d’accueil cherche logements abordables. Le cas de Cureghem. Inter-Environnement Bruxelles. Retrieved March 8, 2024, from https://www.ieb.be/Quartier-d-accueil-cherche-logements-abordables-Le-c…

Shove, E. (2017). What is wrong with energy efficiency? Building Research and Information, 46(7), 779–789. https://doi.org/10.1080/09613218.2017.1361746

Sunikka-Blank, M., & Galvin, R. (2012). Introducing the prebound effect: the gap between performance and actual energy consumption. Building Research and Information, 40(3), 260–273. https://doi.org/10.1080/09613218.2012.690952 

Thompson, E. P. (1968). The Making of the English Working Class. Penguin Books. 

Tigchelaar, C., Menkveld, M., & Daniëls, B. (2011). Obligations in the existing housing stock: Who pays the bill? Eceee 2011 Summer Study Proceedings, Panel 2 Current energy efficiency policies, 353–363. https://www.eceee.org/library/conference_proceedings/eceee_Summer_Studi…

TransPED. (2023). Case study Abattoir. https://trans-ped.eu/wp-content/uploads/2023/05/Transped_Case_Study_Aba…;

United States Environmental Protection Agency (EPA). (2023). The 2023 EPA Automotive Trends Report - Executive Summary. Retrieved August 3, 2024, from https://www.epa.gov/system/files/documents/2023-12/420s23002.pdf

Van Den Broeck, K. (2020). Effecten van energetische investeringen in (sociale) woningen. Literatuuronderzoek. Steunpunt Wonen.

Van Hove, M., Delghust, M., & Janssens, A. (2021). Analyse naar de haalbaarheid van statistische modellen die energiegebruik in woningen kunnen voorspellen op basis van gebouwparameters [full report]. Vlaams Energie- en Klimaatagenschap (VEKA). Retrieved July 18, 2024, from https://biblio.ugent.be/publication/01HA28ANK7VXHTNN81VATCK4V9

Download scriptie (21.76 MB)
Universiteit of Hogeschool
Vrije Universiteit Brussel
Thesis jaar
2024
Promotor(en)
Fabio Vanin (PhD)