Categorie: duurzaamheid

Wat iedereen moet weten over de energietransitie

De ontwikkeling van een energiehuishouding zonder CO2-uitstoot is een gigantische operatie. Deze post is een uitgebreide factsheet die misverstanden kan wegnemen en de visie op de koers kan aanscherpen

koeien-in-weiland

Of, hoe hou je verjaardagspartijtjes gezellig?

De Nederlandse politiek, het bedrijfsleven en de milieubeweging lijken elkaar gevonden te hebben in het streven naar een samenleving zonder CO2-uitstoot[1]. Naarmate meer personen zich de consequenties daarvan realiseren, komen er meer vragen maar ook meer weerstand. Dat kan ten koste gaan van de sfeer van menig verjaardagspartijtje of ander gezellig samenzijn. Daarom zou eigenlijk iedereen het volgende moeten weten en de moeite moeten nemen om deze saaie blogpost te lezen, zo niet van buiten te leren.

Vooraf

Enkele basale begrippen

Watt:

Maat voor elektrisch vermogen. Een zonnepaneel met een vermogen van 300 watt produceert onder ideale omstandigheden een constante ’stroom’ van 300 watt. Daarom wordt in dit geval van wattpiek gesproken.

Joule / kilowattuur

Maten voor de hoeveelheid geproduceerde energie binnen een gegeven hoeveelheid tijd.

  • 1 joule is de productie (of het verbruik) van 1 watt per seconde.
  • 1 kilowattuur is de productie (of het gebruik) van 1000 watt gedurende een uur.

Het energieverbruik van een gemiddeld huishouden per jaar

Aardgas: 1500 m3; komt overeen met 15.000 kilowattuur

Elektriciteit : 3500 kilowattuur

Brandstof:

Benzineauto bij 20.000 km per jaar en verbruik 1: 20. Dit is 1000 liter en komt overeen met 10.000 kilowattuu

Elektrische auto (BMWi3) gebruikt bij 20.000 km per jaar 3200 kilowattuur.

Treinreis: 1 km (benzine)auto = 4 km per trein.

Vliegtuigreis: 1 km (benzine)auto = 1 km per vliegtuig

Unknown-3

De zon als energieleverancier

Vermogen per paneel

Het vermogen van een zonnepanelen varieert van 250 – 350 wattpiek.

Dat wil zeggen dat ze onder ideale omstandigheden (loodrechte inval van zonnestraling, alle dagen per jaar gedurende 8 uur per dag) 250 resp. 350 kilowattuur aan elektriciteit per jaar produceren.

Dergelijke ideale omstandigheden doen zich in Nederland niet voor. Uitgangspunt is daarom dat een paneel van 300 wattpiek gemiddeld 250 kilowattuur per jaar oplevert.

Voor het gemiddelde huishouden zijn 14 zonnepanelen voldoende zijn om de behoefte aan elektriciteit te dekken. 

Zonne-energie in Nederland

In 2015 was het opgesteld vermogen voor de productie van zonne-energie 2000 megawatt op een oppervlak van 12 km2. Dit is voldoende stroom voor ongeveer 450.000 huishoudens.

Dat zal naar verwachting groeien naar 6000 megawatt in 2020.

Ter vergelijking, de in 2015 geopende Eemshavencentrale van RWE heeft een vermogen van 1500 megawatt.

Het ruimtebeslag van zonnepanelen

Zonnepanelen zijn verspreid over daken van particulieren en bedrijven, maar ze kunnen ook ‘grondgebonden’ zijn (zonneparken, zonneweiden).

Panelen op dak:

Het aantal panelen dat op een dak past varieert sterk. Op een schuinstaand dakoppervlak van 100 x 100 m. zonder ramen en schoorstenen passen ongeveer 4500 zonnepanelen (stroom voor 350 gemiddelde huishoudens).

Grondgebonden panelen[2]

Op een zonneweide van 1 ha passen ongeveer 2500 zonnepanelen. Dit is goed voor 175 gemiddelde huishoudens.

Bij een aanzienlijk groter aaneengesloten oppervlak loopt dit aantal op tot 4500 panelen – of meer – per ha (goed voor ruim 350 gemiddelde huishoudens).

Soms lenen grote oppervlakten zich voor de plaatsing van windmolens en zonnepanelen tegelijkertijd.

De kosten van een zonnepark van 100.000 panelen (25 ha) bedragen ongeveer €25 miljoen.

59AF0F5B-1ABB-42CB-B024-9C8288284F3E

De wind als energieleverancier

Windenergie in Nederland

In 2015 stonden in Nederland 2500 windmolens die elektriciteit opwekten met een gezamenlijk vermogen van 3000 megawatt.

Het vermogen per windmolen (in megawatt) groeit snel. De molens die nu in windparken op land worden geplaatst hebben per stuk een vermogen van 3,5 megawatt.

Het vermogen van windmolens op zee loopt inmiddels op tot 10 megawatt.

Vollasturen

De tijd die windmolens energie produceren wordt herleid op zogenaamde vollasturen. Het aantal vollasturen op land wordt gesteld op 2500 en dat op zee op 4000. Er zijn overigens ook vermeldingen van hogere en lagere waarden in omloop.

Een windmolen met een vermogen van 3,5 megawatt op land levert 8,75 miljoen kilowattuur aan energie (goed voor 2500 gemiddelde huishoudens)

Een windmolens met een vermogen op van 10 megawatt op zee levert 40 miljoen kilowattuur aan energie (goed voor 11.500 gemiddelde huishoudens)

Ruimtebeslag van windmolens

Windmolens moeten voldoende onderlinge afstand hebben. Deze is afhankelijk van de straal van de wieken.:

Bijvoorbeeld

Een windmolenpark in Drenthe telt 50 molens van 3 megawatt op een oppervlak van 500 ha. Zij leveren samen 320 miljoen kilowatt aan vermogen. Men gaat uit van 2000 volwinduren, wat 640 miljoen kilowattuur oplevert. Dit is stroom voor 90.000 gemiddelde huishoudens. De kosten bedroegen € 200 miljoen.

 

Energieverbruik in Nederland

We onderscheiden doorgaans vijf gebruikersgroepen: gebouwde omgeving, industrie, verkeer, landbouw, overig (waaronder luchtvaart).

Een andere indeling is: verkeer en vervoer, land- en tuinbouw, industrie en huishoudens (exclusief autogebruik)

De productie van energie

Om energie te maken gebruiken we grondstoffen, ook wel energiedragers genoemd. Deze grondstoffen voeren we in, winnen we zelf en/of voeren we uit. Hieronder tref je een overzichtelijk schema aan.

screenshot 2

Bron: Compendium voor de leefomgeving 2017

Energiedragers ondergaan doorgaans verschillende bewerkingen. Bijvoorbeeld aardgas, aardolie en steenkool worden omgezet in elektriciteit maar ook in talloze chemische producten. Bij deze omzettingen treedt energieverlies op.

Een deel van de energiedragers wordt gebruikt voor niet-energetische toepassingen, bijvoorbeeld in chemische industrie. Deze zijn inbegrepen in het totale energieverbruik van 3155 petajoule dat het schema vermeldt.[3]

Mix aan energiedragers

Het aandeel van de afzonderlijke energiedragers (voor energetische en niet-energetische toepassingen) is in de periode 2000 – 2015 gewijzigd[4]:

  • Het aandeel van aardgas is afgenomen van 47% naar 39% in 2015;
  • het aandeel kolen nam toe van 10% naar 15%.
  • Het aandeel van olie (38%) is licht gestegen.
  • Het aandeel hernieuwbare bronnen is toegenomen van 1,6% naar 5,8%. Dit groeit naar verwachting tot 12,4% in 2020 en tot 16,7% in 2023.

Zie hiervoor ook de onderstaande figuur

screenshot 4

Bron: Nationale energieverkenning 2017

Binnen de categorie hernieuwbare bronnen steeg het aandeel van zon en wind en daalde het aandeel van biomassa. In 2015 kwam nog meer dan 60 procent van de energie uit biomassa. In 2023 is dat naar verwachting iets minder dan 50 procent.

Elektriciteitsgebruik

Het elektriciteitsverbruik in Nederland zal tot 2030 stabiel zijn en ongeveer 412 petajoule bedragen. Groeiende efficiency zorgt voor daling en groeiend gebruik door elektrische auto’s en van meer apparaten – denk aan datacenters – voor toename.

Het aandeel van elektrische auto’s in het elektriciteitsverbruik is 2016 ongeveer 6 petajoule en zal stijgen tot 20 petajoule in 2030.

Als je het elektriciteitsverbruik voor huishoudens (81 petajoule) vergelijkt met het totale verbruik (3155 petajoule), of alleen het totale elektriciteitsverbruik (412 petajoule) dan moet je vaststellen dat de opmerking dat een wind- of zonnepark voor zoveel duizend huishoudens elektriciteit levert niet tot overmatig optimisme mag leiden.

 

Energieverbruik in de toekomst

Is een koolstofarm of -vrij Nederland haalbaar?

Ja, afgaande op berekeningen van het Planbureau van de leefomgeving[5]. Er moet wel aan vier voorwaarden worden voldaan:

  • Groot aandeel van elektriciteit uit hernieuwbare bronnen in combinatie met voldoende opslagcapaciteit
  • Afvangen en opslaan van CO2 (CCS; carbon capture and storage)
  • Gebruik van biomassa
  • Energiebesparing

De kosten van de energietransitie worden geschat op € 25 miljard per jaar.

Mix van energiedragers

Het Parijse energieakkoord gaat uit van beperking van de CO2-uitstoot met ongeveer 95%. Dit betekent een geheel andere mix van energiedragers voor de productie voor energetische en niet-energetische doelen.

Bij de samenstelling van deze mix zijn de volgende componenten beschikbaar:

  • Hernieuwbare energiebronnen als de zon, de wind en aardwarmte
  • Overige ‘schone’ energiebronnen als hydro-energie en kernenergie
  • Biomassa, ook als bron voor de productie van biogas en als grondstof voor de chemische industrie
  • Steenkool, aardgas en aardolie, in combinatie met het opvangen en bewaren van CO2 (CCS; carbon capture and storage)
  • Waterstof met elektriciteit als ‘grondstof’
  • Lucht (als bron van warmte en koude met behulp van elektrisch aangedreven warmtepompen
  • Invoer van schone energie

Het onlangs verschenenrapport Verkenning van klimaatdoelen, van lange termijn beelden naar korte termijn actie van het Planbureau voor de leefomgeving [6](oktober 2017) laat zien dat elke mix heeft voor- en nadelen heeft. Hoe meer fossiele grondstoffen worden gebruikt, hoe meer CCS vereist is. Hoe meer elektriciteit wordt gebruikt, des te ingrijpender zijn de gevolgen voor de infrastructuur, maar hoe minder verliezen er tijdens het productieproces optreden.

capture-decran-2018-02-21-a-08-32-07

De opgave waarvoor Nederland staat: productie van 2000 – 2500 petajoule per jaar bij 95% reductie CO2

Het voornoemde rapport gebruikt verschillende modellen om bij gewenste bijdrage van de afzonderlijke componenten aan elk van de mixen vast te stellen.

Elke mix moet tussen 1800 – 2500 petajoule per jaar opleveren, afhankelijk van de omvang van de verliezen tijdens het productieproces (verschil tussen primair energieverbruik en finaal energieverbruik). Hoe meer elektriciteit wordt gewonnen met hernieuwbare bronnen, des te lager zijn deze verliezen.

Het aandeel van elektriciteit in de productie van elektriciteit in elk van de mixen is daarom groot, variërend tussen de 900 – 1300 petajoule.

Ik ga hierna in op de maximale productie van elektriciteit uit hernieuwbare energiebronnen. Uitgangspunt daarbij is de opwekking van 1250 petajoule met zonne- en windenergie en van 50 petajoule met overige ‘schone’ bronnen.

De keuze van de overige componenten van de mix laat ik voor het moment buiten beschouwing.

Zonne- en windenergie moeten beide maximaal worden ingezet; ze vullen elkaar goed aan, Hierbij geldt dat minimaal ⅔ van energie afkomstig dient te zijn van de wind (835 petajoule; 235 miljard kilowattuur) en ⅓ van de zon (415 petajoule, 115 miljard kilowattuur)

Hoeveel windturbines leveren samen 235 miljard kilowattuur windenergie op?

Het huidige geplaatste vermogen (4000 megawatt) levert 10 miljard kilowattuur op.

Het resterende vermogen (225 megawatt) kan komen uit 3000 molens extra op het land (3,5 megawatt capaciteit, 2500 volwinduren) Dit levert ruim 25 miljard kilowattuur aan capaciteit.

De overige 200 miljard kilowattuur zou moeten komen van 5.000 molens op zee (10 megawatt, 4000 volwinduren)

Volgens de Nederlandse Windmolen Associatie is er op de Noordzee plaats voor 25.000 windmolens met een capaciteit van 10 megawatt, waarvan er 3400 kunnen staan op het Nederlandse deel[7]. Uiteraard zijn ook andere combinaties denkbaar, maar het plaatsen van windmolens op land is veel lastiger te combineren met andere vormen van landgebruik en zal meer weerstand oproepen.

Duurzaamheid - Zonnepanelen en windmolens 4

Hoeveel zonnepanelen leveren samen 115 miljard kilowattuur zonne-energie op?

Het huidige geplaatste vermogen aan zonnepanelen is ruim 2000 megawatt, hetgeen 2 miljard kilowattuur oplevert.

Nog te plaatsen zijn daarom 452 miljoen panelen (vermogen 300 wattpiek).

Deloitte heeft onlangs berekend dat er in Nederland 892 km2 bruikbaar dakoppervlak is. Daarop passen in totaal 270 miljoen panelen[8]. Het is aan te bevelen om deze capaciteit met voorrang te benutten.

Er resteren dan 182 miljoen panelen (45 miljard kilowattuur). Deze zullen een ‘grondgebonden’ karakter moeten hebben. Ervan uitgaande dat er 450.000 panelen op een km2 grond geplaatst kunnen worden, betekent dit dat ongeveer 400 km2 aan grond met zonnepanelen bedekt moet worden. De grond kan deels dezelfde zijn al waar ook windmolens komen te staan.

screenshot2

Het venijn zit in de staart

Op dit moment lijkt de energietransitie een breed draagvlak te hebben. Naarmate de implicaties duidelijker worden, zal het verzet toenemen. Gezien het ingrijpende karakter van de transitie is dat begrijpelijk. Maar om diezelfde reden is ook een breed draagvlak nodig. Daarom is een constructieve en open discussie gewenst. De volgende tegenwerpingen zullen vrijwel zeker worden gehoord; ze laten zich goed van een wederwoord voorzien

De opwarming van de aarde is het gevolg van klimaatsverandering. De vele miljarden voor duurzame energie zijn daarom weggegooid geld. Er is nog voor vele tientallen jaren olie- en steenkoolreserves en in deze periode moet worden door alternatieven voor de periode daarna.

Het is zeer wel mogelijk dat we ons in de aanloop naar een warmere periode bevinden. Zeker is dat een eventuele ‘natuurlijke’ opwarming versneld wordt door menselijk handelen. Het afbouwen van de CO2-emissie zal de desastreuze gevolgen van klimaatverandering – een proces dat duizenden jaren duurt – zeker vertragen. Bovendien verdwijnen in een koolstofvrije economie ook andere emissies, zoals fijnstof die in elk geval een negatief effect op onze gezondheid hebben.

De gevaren van kernenergie worden schromelijk overdreven. Kernenergie is schoon en een uitstekend alternatief voor fossiele brandstoffen. Voor de toekomst bieden alternatieven, zoals kernfusie en thorium-reactoren, mogelijk nog veiliger oplossingen.

De gevaren van kernenergie mogen niet worden onderschat, waarbij terrorisme een niet te verwaarlozen rol speelt. Bovendien zadelen we vele generaties na ons op met de opslag van radioactief afval, evenmin niet zonder gevaren.

Er zijn veel betere plaatsen te vinden voor de plaatsing van windmolens dan in mijn directe omgeving

Er is inderdaad een zeer zorgvuldig proces nodig waarin op een transparante manier alternatieven voor vestigingsplaatsen van zonne- en windparken vergeleken worden. Het streven om zo veel mogelijk windenergie op zee te halen en zonnepanelen zo veel mogelijk op daken te leggen helpt.

Het is onrealistisch om Nederland al in 2050 voor 95% karboonvrij te hebben

Dat zou best wel eens kunnen. We moeten echter af van de traditionele manier van projectmatige planning. Nederland karboonvrij in 2050 is de stip aan de horizon. We moeten terug redeneren vanaf dat punt en vervolgens stap voor stap aan de slag gaan om dit ambitieuze doel te bereiken. Van elke eerstvolgende stap kan het tijdsbeslag worden ingeschat.  Als we langer over de tussenstappen doen, komt het voorlopige einddoel verder weg te liggen. Dat is echter te prefereren boven een aanpak die nu al inzet op de realisering van minder ambitieuze doelen op lange termijn.

De grootste bedreiging van de realisering van de plannen is overigens het gebrek aan voldoende vakmensen. Niet aan geld.

[1]http://themasites.pbl.nl/energietransitie/

[2]https://www.rvo.nl/sites/default/files/2016/09/Grondgebonden%20Zonneparken%20-%20verkenning%20afwegingskadersmetbijlagen.pdf

[3]http://www.clo.nl/indicatoren/nl0201-aanbod-en-verbruik-van-energiedragers

[4]http://www.pbl.nl/sites/default/files/cms/publicaties/pbl-2017-nationale-energieverkenning-2017_2625.PDF

[5]http://www.pbl.nl/sites/default/files/cms/publicaties/PBL-2011-Routekaart-energie-2050-500083014.pdf

[6]http://www.pbl.nl/sites/default/files/cms/publicaties/pbl-2017-verkenning-van-klimaatdoelen-van-lange-termijnbeelden-naar-korte-termijn-actie-2966.pdf

[7]http://www.nwea.nl/standpunten/wind-op-zee/visie-nwea-op-windenergie-op-zee

[8]https://www2.deloitte.com/nl/nl/pages/data-analytics/articles/zonnepanelen.html

 

Amsterdam: slimmer dan smart

Het streven naar inclusieve groei is een veel betere typering voor het stedelijk beleid van Amsterdam dan de marketing slogan smart city.

I Amsterdam

Sinds november 2016 ben ik curator van Amsterdam Smart City. Over de zin en onzin van smart heb ik het nodige geschreven[1]. Maar hoe smart is Amsterdam[2] eigenlijk? Nu het WeMakeTheCity Festival[3] nadert, geef ik hieronder een antwoord op deze vraag.

Amsterdam Smart City

Amsterdam Smart City (ASC) ziet zichzelf als innovatieplatform voor een toekomstbestendige stad. Op dit platform opereert een snelgroeiende gemeenschap van 400 organisaties en meer dan 5000 personen, waaronder veel startups[4]. Binnen deze gemeenschap wordt een groot aantal projecten uitgevoerd, waaronder Circular Amsterdam[5] en City-zen[6].

ASC heeft nauwe banden met de Amsterdam Economic Board, een stichting die samenwerking tussen kennisinstellingen, bedrijven en overheden tot stand brengt. Uit de strategie van Amsterdam Economic Board en die van ASC in het bijzonder blijkt een sterke voorkeur voor bottom-up ontwikkeling van stedelijk beleid.

website ASC

Open data

Het concept smart city verwijst naar het gebruik van data en de inzet van technologie in stedelijk beleid[7]. Amsterdam is een voorbeeld voor menige andere stad op het gebied van open data. Uitgangspunten zijn toegankelijkheid, interoperabiliteit en transparantie van data en de bescherming van privacy van de bewoners.

Het Open data for transport and mobilityprogramma won de Green Digital City Award in 2012 op de Smart City Expo in Barcelona[8]. Via dit programma stelt de gemeente alle gegevens met betrekking tot verkeer en vervoer ter beschikking aan derden, onder het motto We the data, you the apps.

Vanaf 2015 zijn gegevens over verkeer en vervoer, openbare ruimte, gebouwen, gezondheidszorg, milieu, vergunningen en vele andere te vinden op de portal Stadsgegevens[9]. Deze is gemaakt met open software en de broncode is voor iedereen beschikbaar[10]. Om datagebruik te bevorderen, werkt Amsterdam samen met bedrijven en (kennis)instellingen in een datalab[11].

Een indrukwekkend product, gemaakt met deze gegevens, is de Energie Atlas, die alle informatie bevat om energieplannen te maken op buurt- en wijkniveau[12]. Ook met deze atlas wil de gemeente zoveel mogelijk initiatieven van onderop stimuleren.

Wat is een smart city?

Criteria om te beoordelen wanneer een stad smart mag heten bestaan niet. Met andere woorden, elke stad kan zich smart noemen. Als dat gebeurt, komt het initiatief meestal van de marketingafdeling. In een recent artikel[13] heb ik drie typen smart cities onderscheiden.

Smart City 1.0 streeft naar hoogwaardige technologische infrastructuur, die naadloos computers, sensoren, apparaten en mogelijk ook mensen met elkaar verbindt. Het gebruik van technologie wordt doorgaans achteraf gerechtvaardigd met een verwijzing naar de bijdrage ervan aan de aanpak van stedelijke problemen[14].

In Smart City 2.0 staat de aanpak van stedelijke problemen centraal en er is een open oog voor het gebruik van hoogwaardige technologische hulpmiddelen daarbij. De prioriteiten zijn meestal anders dan in het geval van Smart City 1.0.

Smart City 3.0 bevordert initiatieven van burgers (individueel, in een buurt of als onderdeel van een netwerk), bedrijven en (kennis)instellingen. Het stadsbestuur faciliteert het gebruik van ICT en creëert de benodigde infrastructuur.

Hoe smart is Amsterdam?

Amsterdam is geen voorbeeld van Smart City 1.0. De aanleg van een omvattende digitale infrastructuur, inclusief sensornetwerken, speelt geen dominante rol. Het predicaat Smart City 2.0 komt ook niet in aanmerking: Bij het omgaan met stedelijke problemen speelt informatie- en communicatietechnologie een rol, maar komt daarbij zeker niet in de eerste plaats.

Ik zie veel aanwijzingen dat Amsterdam zich ontwikkelt in de richting van Smart City 3.0. Het belangrijkste ijzer in het vuur daarbij is de samenwerking tussen bedrijven, instellingen en overheid, aangemoedigd door de Amsterdam Economic Board en de Amsterdam Smart City-community.

Er is echter nog veel te doen: Veel projecten zoals de Virtual Powerplant bevinden zich in een eerste fase of zijn ‘pilots’, zonder onmiddellijke follow-up. Meer aandacht is ook vereist voor open en kritische evaluatie van projecten. Ten slotte leeft het idee van de smart city slechts in beperkte mate onder de bevolking[15].

Maak kennis met een van deze projecten, de virtuele elektriciteitscentrale:

Amsterdam: slimmer dan smart

Beoordelen in hoeverre Amsterdam een smart city is, geeft een onbevredigend gevoel. De focus op de rol van technologie leidt af van zo veel andere initiatieven – samengevat in vijf grootstedelijke uitdagingen – waarmee Amsterdam zich onderscheidt.

screenshot

Ik sta – ter illustratie – bij enkele van deze initiatieven stil.

Duurzaamheid

De Duurzaamheidsagenda (hieronder) werd in 2015 vastgesteld als vertrekpunt voor het nieuwe college van burgemeester en wethouders[16]. Het ziet ernaar uit dat het net nieuw aangetreden gemeentebestuur aan de uitvoering daarvan de hoogste prioriteit toekent.

screenshot 2

Vanwege zijn inspanningen op het gebied van energiebesparing (en het gebruik van open data daarbij) behoorde de gemeente – samen met Reijka en Valencia – tot de finalisten van de Green Digital Charter Award, uiteindelijk gewonnen door Reijka[17].

Energietransitie

Als onderdeel van het City-zen-project is onlangs een ‘roadmap’ gepresenteerd voor de transitie naar duurzame energie, als alternatief voor het gebruik van fossiele brandstoffen[18]. Verwacht wordt dat de grootstedelijke regio in 2040 geen CO2-uitstoot meer zal hebben en aan haar eigen energiebehoefte kan voldoen.

Ontwikkeling van een circulaire economie

Circular AmsterdamIn 2015 heeft de gemeente Amsterdam de basis gelegd voor de ontwikkeling van een circulaire economie, vastgelegd in de nota Amsterdam Circular: Vision and roadmap for the city and region[19]. Op basis hiervan zijn tientallen projecten gestart, zij het meestal op kleine schaal. Alle projecten zijn in 2017 beoordeeld. Het rapport Amsterdam Circular: Evaluation and action perspectives[20] concludeerde dat een circulaire economie een realistisch perspectief is.  Amsterdam heeft voor deze aanpak – met accent op kleinschalige initiatieven – tevens de World smart city award for circular economy gewonnen. Ondertussen zijn de eerste resultaten op het gebied van circulaire constructie zichtbaar. In een aantal procedures hebben circulaire uitgangspunten een belangrijke rol gespeeld[21].

Mobiliteit

Amsterdam stimuleert fietsen en heeft een uitstekend openbaar vervoer. Dit maakt uitgebreid gebruik van ICT om klanten te informeren en bedrijfsprocessen te optimaliseren. Met het Smart Mobility-programma wil de gemeente de bijdrage van (informatie-) technologie aan de aanpak van verkeersproblemen versterken. Een substantiële doorbraak van digitale technologie in de oplossing van mobiliteitsproblemen wordt echter waarschijnlijk alleen bereikt met de komst van autonome auto’s.

De Amsterdam Economic Board heeft voorgesteld om te kiezen voor inclusieve groei als overkoepelend thema. Ik vind dat een verstandige keus. Vrijwel overal ter wereld gaan economische groei en innovatie gepaard met een aantasting van de natuur en groeiende sociale ongelijkheid (‘The winner takes all’)[22]. Een betere balans is dan ook nodig. Dit geldt ook voor Amsterdam [23].

Amsterdam all-inclusive

Elders heb ik inclusive groei omschreven als het samengaan van vier perspectieven op ontwikkeling: welzijn, welvaart, rechtvaardigheid en digitale connectiviteit[24]. Het onderstaande ‘charter’ kan daarbij richting geven.

screenshot 3

Een laatste vraag is wanneer inclusieve groei als doel is bereikt. Misschien is het antwoord op deze vraag wel ‘nooit’. Belangrijker is om stippen op de horizon te plaatsen. Zodra deze zijn bereikt, zal een nieuwe generatie opnieuw stippen zetten, uitgaande van eigen inzichten en prioriteiten. En dat is maar goed ook.

[1]  Deze posts zijn te vinden op  www.smartcityhub.com

[2]  Als ik het over Amsterdam heb, bedoel ik de ‘metropool regio’, het samenwerkingsverband tussen de provincies Noord-Holland en Flevoland, de vervoersregio en 33 gemeenten in het noordelijke deel van de Randstad. Als het over ‘de stad Amsterdam’ gaat, gebruik ik de term gemeente.

[3]https://wemakethe.city/nl/

[4]https://amsterdamsmartcity.com/partners

[5]https://amsterdamsmartcity.com/circularamsterdam

[6]http://www.cityzen-smartcity.eu/nl/home-nl/amsterdam/

[7]http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10630732.2014.942092

[8]http://www.greendigitalcharter.eu/amsterdam-wins-smart-city-world-congress-award

[9]https://data.amsterdam.nl/#?mpb=topografie&mpz=11&mpv=52.3731081:4.8932945&pgn=home

[10]http://www.greendigitalcharter.eu/amsterdam-opens-its-city-data-platform

[11]https://www.europeandataportal.eu/sites/default/files/edp_analytical_report_n4_-_open_data_in_cities_v1.0_final.pdf

[12]https://maps.amsterdam.nl

[13]http://smartcityhub.com/technology-innnovation/smart-beyond-technology-push/

[14]http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/13604813.2014.906716

[15]https://www.eli5.io/blog/smart-city-citizens

[16]https://www.google.nl/search?client=safari&rls=en&q=duurzaam+amsterdam+pdf&ie=UTF-8&oe=UTF-8&gfe_rd=cr&dcr=0&ei=q1RkWpKEIIzH8AfZs6iQCA

[17]http://www.eurocities.eu/eurocities/allcontent/Amsterdam-region-Rijeka-and-Valencia-finalists-for-the-2016-GDC-Award-Promoting-open-and-interoperable-solutions-WSPO-AHRKGT

[18]http://www.eurocities.eu/eurocities/allcontent/Amsterdam-region-Rijeka-and-Valencia-finalists-for-the-2016-GDC-Award-Promoting-open-and-interoperable-solutions-WSPO-AHRKGT

[19] https://www.amsterdam.nl/wonen-leefomgeving/duurzaam-amsterdam/publicaties-duurzaam/amsterdam-circulair-1/

[20]http://smartcityhub.com/collaborative-city/smart-building-the-long-way-to-a-circular-economy/

[21]https://wp.me/p32hqY-1Ei

[22]http://smartcityhub.com/governance-economy/does-smartification-keep-de-urbanization-at-arms-length/

[23]Duncan McLaren & Julian Agyeman: Sharing Cities: A case for truly smart and sustainable cities, MIT Press, Cambridge Mass. 2015

[24]http://smartcityhub.com/technology-innnovation/beyond-the-smart-city/

De opbrengst van windparken; nattevingerwerk?

De berekening van de opbrengst van windmolens is niet altijd transparant. Bovendien is meer inzicht wenselijk in de feitelijke opbrengst van al draaiende molens.

Unknown-1

Om in 2050 duurzaam te kunnen voorzien in onze energiebehoefte, is het nodig om zowel het aantal zonnepanelen als het aantal windmolens drastisch uit te breiden. Een windmolen op land (vermogen 3 megawatt) levert gemiddeld even veel op als 10 ha. zonnepanelen (250 wattpiek, 3000 panelen per ha.). Ze heeft echter minstens een  20 ha. nodig; ruimte die overigens bruikbaar blijft voor een aantal andere bestemmingen.

In mijn vorige blogpost verwees ik naar de sterk uiteenlopende schattingen van de opbrengst van zonneparken. De prognoses van de opbrengst van windparken variëren eveneens sterk.

Het rendement van een windmolen hangt af van een aantal omstandigheden.

  • In de eerste plaats de locatie; op zee en in de kust provincies waait het gemiddeld meer en harder dan in de rest van Nederland. Bij windkracht 6 (12 m/seconde) functioneren windmolens het best. Bij hardere wind en als het minder waait dan 2 m/seconde worden ze stilgezet.
  • Hoger in de lucht is meer wind, windmolens met een grote ashoogte brengen dus meer op. Gangbare windturbines hebben een ashoogte van 80 tot 120 meter
  • Een belangrijke rol speelt de lengte van de rotorbladen. Als de lengte van de rotor verdubbelt, verviervoudigt de productie. De rotoren van de meest gangbare windmolens variëren tussen 45 tot 60 meter. Bij de grootste windturbines op zee (8,8 MW) loopt dit op tot wel 90 meter[1].

Dit zijn vrij eenduidige gegevens; niets is echter is zo onvoorspelbaar als windkracht. Om de opbrengst van een windmolen te berekenen, worden de snelheid en duur dat een turbine draait teruggerekend naar het aantal ‘vol-last-uren’. Als vuistregel wordt een aantal van 2200 per jaar gehanteerd[2].

Met deze gegevens kan worden berekend hoeveel stroom een windmolen per jaar levert:

Vermogen (in kilowatt) x vol-last-uren = opbrengst in kilowattuur (per jaar).

3.000 x 2200 = 6.600.000

De uitkomst delen door de gemiddelde energiebehoefte van een huishouden (3500 kilowattuur) levert op hoeveel huishoudens een windmolen van energie kan voorzien. Dat is in ons voorbeeld 1850.

Zo’n molen kost rond de € 4 miljoen.

Wie het realiteitsgehalte van plannen voor de bouw van windmolens moet beoordelen, wordt echter geconfronteerd met uiteenlopende gegevens.

59AF0F5B-1ABB-42CB-B024-9C8288284F3E

Een goed voorbeeld daarvan is het nieuwe windmolenpark in de Wieringermeer. Hier bouwt NUON (Vattenfall) 100 windmolens met een vermogen van 3,6 MW elk[3]. Per windmolen wordt een opbrengst verwacht van niet minder dan 13 miljoen kilowattuur per jaar, volgens NUON goed voor 3700 huishoudens. Dit resultaat is aanzienlijk hoger dan hiervoor werd vermeld.  Zo’n hoog resultaat is alleen maar mogelijk door een veel hogere waarde van het aantal vol-last-uren te hanteren, te weten ruim 3600 (in plaats van 2200). Dit is erg onrealistisch. Te denken geeft dat NUON elders andere cijfers geeft[4]. De opbrengst is dan geen 13 maar 10 miljoen kilowattuur per jaar en ook het aantal huishoudens is naar rato verlaagd naar 2800. Dit roept de verdenking van nattevingerwerk op. Maar ook dit cijfer is nog steeds aanzienlijk  hoger dan de gangbare aannames.

In mijn vorige pleitte ik voor openbaarheid van gegevens over het rendement van reeds gerealiseerde zonneparken. Dit pleidooi kan in het geval van windmolens alleen maar met klem worden herhaald. Dit geldt eens te meer daar onder het publiek doorgaans meer weerstand leeft bij de bouw van windmolens. Majoreren van opbrengstcijfers met de bedoeling het draagvlak voor windenergie te vergroten, moet te allen tijde worden voorkomen. Het lijkt me wenselijk dat voorstellen voor nieuwe windparken refereren aan een benchmark – een reeds gerealiseerd project – en verwachte afwijkingen in vermogen en opbrengst van windmolens daaraan relateren.

[1]https://www.deingenieur.nl/artikel/krachtigste-windturbine-voor-kust-schotland

[2]https://www.rvo.nl/onderwerpen/duurzaam-ondernemen/duurzame-energie-opwekken/windenergie-op-land/techniek/opbrengst

[3]https://www.nuon.com/activiteiten/windenergie/windpark-wieringermeer/

[4]http://www.windparkwieringermeer.nl/wat/#51

Zijn windmolens rechts en zonnepanelen links?

De berekeningen van het rendement van zonneweiden loopt sterk uiteen. Het lijkt erop dat om politieke redenen sterk gemajoreerd wordt

Unknown-1

Dat de energietransitie serieus is, dringt door tot steeds meer mensen. De versnelde afbouw van de aardgaswinning heeft daarbij de rol van wake-up call gespeeld[1].

Om in Nederland alle fossiele brandstoffen te vervangen door duurzame energie, zijn nodig: 75.000 windturbines (vermogen 3 megawatt; opbrengst 6,5 miljoen kWh per stuk)[2]of 3000 km2 zonnepanelen (bij een vermogen van 300 wattpiek per jaar per paneel van 1,7 m2), of uiteraard een combinatie hiervan.

Bovendien is opslagcapaciteit vereist voor de vraag naar energie in piekperioden. De voornoemde aantallen vallen lager uit als een deel van de gewonnen energie gebruikt wordt voor warmtepompen en de productie van waterstof.

Er kan geen plan ter tafel komen voor met name de opwekking van windenergie of een verontruste groep burgers heeft allerlei bezwaren: huizen verliezen hun waarde, er dreigen allerlei ziekten, de horizon vervuilt[3]. Bij zonnepanelen worden veel minder bezwaren gehoord. Dit bevreemdt niet; tot dusver konden deze op daken, schuren en fabriekshallen tamelijk onzichtbaar worden weggestopt. Daar is nog veel meer ruimte. De  vraag naar zonnepanelen zal echter dermate stijgen dat – net als in Duitsland – aanleg van grootschalige zonneparken noodzakelijk is. Daar zijn uiteraard evenzeer esthetische bezwaren tegen te bedenken.

Vooral de linkerzijde van het politieke spectrum lijkt een voorkeur te hebben voor zonneparken.

screenshot4
Animatie van zonnepark van 1 km

Ik heb eens goed gekeken naar een voorstel van D’66 om in de nabijheid van Utrecht een grootschalig zonnepark aan te leggen in plaats van de door de gemeente voorgestelde plaatsing van windmolens[4]. Het gaat daarbij om 125.000 zonnepanelen op een oppervlak van 25 ha. Wat daarbij vooral opvalt, is het gemak waarmee men de cijfers naar zijn hand weet te zetten.

Twee voorbeelden, zonder diep in te gaan op de berekeningswijze.

In de eerste plaats zijn 5000 zonnepanelen per hectare erg veel. Het kan wel, maar dat moeten ze vrijwel vlak op de grond komen te liggen (oost-west opstelling). Het becijferde rendement wordt dan zeker niet gehaald. Dat rendement wordt alleen behaald als de panelen op stellages haaks op de zon worden gezet (zuid opstelling). Dit leidt tot minder panelen per ha. omdat de afstand tussen deze stellages vrij groot moet. De panelen staan anders een deel van de dag in elkaars schaduw en presteren dan aanzienlijk slechter.

screenshot2
Oost-west opstelling

In de tweede plaats gaat men ervan uit dat 10.000 huishoudens van stroom kunnen worden voorzien. Dat gaat al niet lukken vanwege de lagere opbrengst. Bij de veronderstelde opbrengst van 26.000.000 kilowatt per jaar betekent dit dat per huishouden 2600 kilowatt beschikbaar is. De energiebehoefte van een gemiddeld huishouden is echter 3250 – 3500 kilowattuur per jaar.

screenshot3
Zuid-opstelling

In Nederland zijn talloze plannen voor windparken of zonneweiden in voorbereiding en elk voorziet in een berekening van de verwachte opbrengst[5]. Geen van deze plannen majoreert zo extreem als het plan van D’66 in Utrecht.

Wat wel opvalt zijn de grote verschillen tussen de aannames waarop men zijn berekening baseert:

Het rendement van de zonnepanelen, het aantal panelen per ha, het aantal huishoudens dat kan worden bediend. Daarnaast worden voortdurend vermogen (in piekwatt) en opbrengst (in kilowattuur) verwisseld.

Het onderliggende probleem is het nagenoeg afwezig zijn van vergelijkbare gegevens over de feitelijke stroomproductie van bestaande zonneparken en windmolens. Er is een studie, verricht door een dochter van de Universiteit van Wageningen met een ontnuchterend resultaat[6]: Een ha. levert energie voor 150 huishoudens bij de gunstigste opstelling en de best presterende panelen.  Er is drie achtereenvolgende jaren gemeten met verschillende typen zonnepanelen en opstellingen.

screenshot
Proefopstelling onderzoek Universiteit Wageningen

Het belangrijkste bezwaar tegen deze studie is dat het resultaat berust op extrapolatie. Er is berekend dat bij de gekozen opstelling 2000 panelen per ha mogelijk zijn.  Deze opstelling zelf, laat staan opstellingen met meer panelen, zijn nooit getest. In elk geval contrasteert het aantal van 2000 panelen wel erg met alle andere plannen in uitvoering en zeker met de 5000 panelen per ha. waar D’66 in Utrecht van uitgaat. Overigens constateert deze studie ook dat plaatsing van zonnepanelen lucratiever kan zijn dan voortzetten van het agrarische bedrijf.

Het bovenstaande leidt tot twee conclusies:

  1. Er is dringend behoefte aan feitelijke gegevens over het gerealiseerde rendement van zonne- en windparken, uitgaande van verschillende aantallen en opstellingen van panelen.
  2. Discussie over de keuze tussen zonnepanelen of windmolens is niet aan de orde. Beide manieren om energie op te wekken zijn complementair (zie afbeelding) en ze moeten beide maximaal worden gebruikt[7].

grafiek_zonnepanelen_winddelen

De centrale vraag is welke zijn qua energieopbrengst de beste en in visueel opzicht de minst slechte plaatsen voor beide typen parken.

Zeker is dat de planvorming een aanzienlijke versnelling behoeft om de hiervoor genoemde aantallen zonnepanelen en windmolens voor 2050 te realiseren.

In mijn volgende blogpost sta ik stil bij de berekening van de opbrengst van windmolens.

 

[1]https://www.expirion.nl/blog-4–waar-halen-we-energie-vandaan-in-toekomst-.html

[2]https://www.windenergie.nl/windenergie-op-land/feiten-en-cijfers

[3]http://www.duurzamebrabanders.nl/blog/2015/02/zonneweide-vergeleken-met-windpark-voor-drenthe/

[4]https://utrecht.d66.nl/content/uploads/sites/3/2014/01/Project-Zonneweide.pdf

[5]https://www.rvo.nl/sites/default/files/2016/09/Grondgebonden%20Zonneparken%20-%20verkenning%20afwegingskadersmetbijlagen.pdf

[6]http://edepot.wur.nl/336567

[7]https://www.windcentrale.nl/blog/windmolens-of-zonnepanelen/

Circulair bouwen

De gemeente Amsterdam hanteert gronduitgifte op een slimme manier om circulair bouwen te stimuleren

Trash_mountain Jim Henderson licenced under CC Demolition waste – Photo Jim Henderson Licensed under Creative Commons

In 2050 kan het begrip afval uit ons woordenboek worden geschrapt. Ook de Nederlandse overheid vindt dat de Nederlandse economie dan circulair moet zijn[1]. In essentie betekent dit dat alle grondstoffen oneindig hergebruikt worden. Dat geldt ook voor brandstoffen.

De Nederlandse regering heeft met een 325 partijen een grondstoffen akkoord gesloten waarin is afgesproken dat er in 2030 al 50% minder primaire grondstoffen worden gebruikt.

Werpt deze afspraak al zichtbare resultaten af?

In een onderzoek van Duurzaam bedrijfsleven[2] antwoordde 38,7 procent instemmend, maar maakte wel de kanttekening dat het vooralsnog om minimale stappen gaat.

Opinie

Jan Jonker, hoogleraar bedrijfskunde aan de Radboud Universiteit, antwoord met stelligheid Nee… we denken nog helemaal niet in kringlopen.  Instituties, van juridisch tot fiscaal, zijn volledig op de lineaire economie ingesteld.

Het begin is er. Amsterdam, maar ook andere steden geven duidelijke voorbeelden.

In 2015 heeft de gemeente Amsterdam, kansen voor circulaire economie verkend en vastgelegd in Amsterdam Circulair: Visie en routekaart voor stad en regio[3]. Op basis hiervan zijn vele tientallen projecten gestart, zij het meestal kleinschalig en vanuit de terechte gedachtegang van leren door te doen.

In 2017 zijn alle projecten geëvalueerd. Het rapport Amsterdam circulair; evaluatie en handelingsperspectieven[4]bevat de evaluatie van deze projectenen de conclusie is dat er bewijskracht is geleverd dat een circulaire economie realistisch en aanpak rendabel is.

Voor deze aanpak – via kleinschalige initiatieven werken aan grootstedelijke doelen – heeft de stad overigens de World Smart City Award voor circulaire economie gewonnen.

Maar ook voor Amsterdam geldt dat binnen de kortst mogelijk tijd een wezenlijke opschaling moet plaatsvinden. Hieronder staan de uitgangspunten die de gemeente Amsterdam hanteert bij de ontwikkeling van een circulaire economie.

screenshot 2In het navolgende concentreer ik me op de bouwsector, te weten alle activiteiten die te maken hebben met de sloop, renovatie, transformatie en nieuwbouw van gebouwen, grond- wegen- en waterbouw (GWW) en de openbare ruimte. De impact is groot; gebouwen zijn voor ruim 50% verantwoordelijk voor het totale materiaalgebruik op aarde, waaronder waardevolle typen zoals staal, koper, aluminium en zink. In Nederland komt 25% van de CO2-emissies en 40% van het energiegebruik van de gebouwde omgeving. Circulair bouwen is het zodanig ontwerpen, construeren en slopen van een gebouw dat naast het hoogwaardig inzetten en hergebruiken van materialen, ook duurzaamheidsambities op het gebied van energie, water, en biodiversiteit en ecosystemen worden meegenomen (Roadmap circulaire grondafgifte).

Circulair bouwen gaat dus niet alleen om het gebouw zelf, maar ook om de omgeving waarin het komt te staan.

De bouwsector loopt niet voorop op het gebied van innovatie, maar uit oogpunt van opschalen van circulair handelen is deze sector van groot belang.  Alleen al de metropoolregio Amsterdam wil 250.000 nieuwe woningen op een circulaire wijze bouwen voor 2050.

De evaluatie van de projecten die zijn opgezet naar aanleiding van het plan Amsterdam Circulair heeft een aantal inzichten opgeleverd die bij deze opschaling van belang zijn. De belangrijkste is de rol van gronduitgifte en bouwvergunning. Daar ga ik als laatste op in. De andere zijn verankering in de ruimtelijke ordening en urban mining.

Verankering in ruimtelijke ordening

In de ruimtelijke ordening gaan omgevingsplannen een cruciale rol spelen. Zij moeten daarom op de kortst mogelijke termijn uitsluitend van circulair bouwen uitgaan. Alleen dan kan er na 2050 sprake zijn van 100% hergebruik van componenten bij sloop. Maar nog meer dan nieuwbouw liggen de grootste opgaven bij renovatie van bestaande huizen en gebouwen. Daarom moeten hier eveneens circulaire doelen gelden. Bij de wijze waarop dit gebeurt is dialoog met de bewoners, evenals het veiligstellen van hun langetermijnperspectief van wezenlijk belang. Een interessant voorbeeld is de transformatie van een oud kantoor naar een all-electricHotel Westerparkte Amsterdam, waarbij uitsluitend duurzame materialen zijn gebruikt[5].

Hotel Westerpark-all electric

Conscious Hotel Westerpark. Foto Bart Koetsier

Urban mining

In bestaande gebouwen bevinden zich talloze waardevolle materialen. Het is lastig om deze in bruikbare vorm bij sloop veilig te stellen vanwege de niet-circulaire manier van bouwen in het verleden. Door gericht te werk te gaan is een groter percentage van kostbare materialen te ‘redden’. Gesproken wordt dan van urban mining. Het grootste probleem is echter dat vooralsnog hergebruikte materialen vaak duurder zijn dan nieuwe. Daarom is ook een circulaire economie gediend met een verschuiving van belasting op arbeid naar belasting op grondstoffen.

De rol van gronduitgifte en bouwvergunning

Het is vooral op dit gebied dat de gemeente Amsterdam een reuzensprong heeft gemaakt. Een belangrijke rol daarbij speelt de Roadmap Circulaire gronduitgifte[6]. Uitgaande van de hiervoor weergegeven definitie van circulair bouwen, zijn er bij de beoordeling van nieuwe bouwprojecten vijf thema’s aan de orde. Gebruik van materialen, water, energie, ecosystemen alsmede veerkracht en adaptiviteit. Bij elk van deze thema’s speelt een aantal principes, zoals

  • De vermindering van het gebruik van materialen, water en energie;
  • De mate van hergebruik en de wijze waarop toekomstig hergebruik wordt geborgd;
  • De duurzame productie en inkoop van alle benodigde materialen;
  • Verstandig management, bijvoorbeeld een volledige registratie van alle gebruikte componenten.

Toepassing van deze criteria op de vijf thema’s levert 32 criteria op. In concrete gevallen wordt een selectie van deze criteria gemaakt. Deze is mede afhankelijk van de vraag of het om gronduitgifte, een bouwvergunning of een renovatie gaat, maar ook van waar het bouwen plaats zal vinden. Voor een onbebouwd terrein achteraf gelden andere eisen dan voor een centrumlocatie in een monumentale omgeving. Voor het verlenen van een bouwvergunning zal vaak een kwantitatieve onderbouwing worden gevraagd. Bij gronduitgifte volstaat een kwalitatieve onderbouwing.

Projecten

De gemeente Amsterdam heeft de afgelopen jaren bij vier tenders voor gronduitgifte circulaire criteria gehanteerd: Buiksloterham, Centrumeiland, de Zuidas (alle drie woningbouw) en Sloterdijk (detailhandel). Op de Zuidas is in december 2017 de eerste circulaire gronduitgifte afgerond. Bij de toekenning speelden circulaire criteria voor 30% mee in het eindoordeel.

Zuidas Team-V-Architectuur foto Zwartlicht

Zuidas, team V Architectuur. Foto: Zwartlicht

De winnaar is AM, in samenwerking met Team V Architecten. Zij combineerden in hun project Cross overruim 250 woningen met kantoren, werkruimte kleine bedrijven en plek voor creatieve starters. Het project kent geen vaste verdeling tussen woningen en kantoren. Hergebruik bij toekomstige sloop wordt vergemakkelijkt door een materialenpaspoort en bouwen met droge verbindingen, wat demonteren in de toekomst makkelijk.  Scheidingswanden zijn gemaakt van restgips en de gevel bestaat uit hergebruikte bakstenen).

Een goed voorbeeld op het gebied van renovatie is de herhuisvesting van het kantoor van Alliander in Duiven. De onderstaande video toont het proces van totstandkoming van dit opmerkelijke gebouw.

Noodzaak tot lerend organiseren

De gedetailleerde uitwerking van de 32 criteria door het uitschrijven van de tender beslaan ruim 40 dichtbedrukte pagina’s. De indieners van een tender mogen ook op een uitvoerige instructie rekenen. Desondanks kan niet van potentiële indieners verwacht mag worden dat zij routinematig kunnen voldoen aan hetgeen wordt gevraagd. De gemeente heeft vele honderden uren geïnvesteerd in het opstellen van de eisen en daarmee een enorme voorsprong verworven.  Het zou daarom toe te juichen zijn als de gemeente Amsterdam haar kennis deelt. Iets soortgelijks geldt trouwens ook voor andere voorhoede-gemeenten zoals Utrecht[7].

Ik pleit daarom dat gemeenten ‘pre-competitieve’ samenwerking aangaan met fabrikanten, kennisinstellingen, opdrachtgevers en bouwpartners met als doel innovatie ten behoeve van het circulaire bouwproces. Daarbij wordt gedacht aan standaardisering van de maatvoering van componenten (bijvoorbeeld ramen, kozijnen, vloerdelen) en het ‘revalideren’ van ‘gesloopte’ componenten met behoud van een zo hoog mogelijke waarde. In Zwolle wordt op een andere manier samengewerkt: gemeente, woningbouwcorporaties en bouwbedrijven hebben daar een Conciliumgevormd, dat zich ten doel stelt de reeds voorziene bouw van huizen aanzienlijk uit te breiden en daarbij circulaire principes te gebruiken[8]

Circulariteit vraagt om het sluiten van kringlopen. Samenwerking binnen de keten is daar een van.

 

[1]https://www.rijksoverheid.nl/documenten/rapporten/2016/09/14/bijlage-1-nederland-circulair-in-20

[2]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/circulaire-economie/27945/de-stand-in-het-land-zijn-we-al-een-beetje-circulair

[3]https://www.amsterdam.nl/wonen-leefomgeving/duurzaam-amsterdam/publicaties-duurzaam/amsterdam-circulair-0/

[4]https://www.amsterdam.nl/wonen-leefomgeving/duurzaam-amsterdam/publicaties-duurzaam/amsterdam-circulair-1/

[5]https://www.duurzaamgebouwd.nl/artikel/20180417-duurzaam-amsterdams-hotel-westerpark-geopend

[6]https://www.amsterdam.nl/wonen-leefomgeving/duurzaam-amsterdam/publicaties-duurzaam/roadmap-circulaire/

[7]https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/circulaire-economie/27459/5-ontwikkelingen-die-nodig-zijn-om-circulaire-bouw-van-de-grond-te-krijgen

[8]http://www.stadszaken.nl/ruimte/wonen/1485/oplossing-bouwimpasse-komt-uit-zwolle/

 

De energietransitie is niet gebaat met spierballentaal

In plaats van de gaskraan voor huishoudens overhaast af te sluiten moeten alternatieven onderzocht en beproefd worden.

Duurzaamheid - carbon pollution_1
Over een paar jaar zal mogelijk blijken dan VVD-minister Wiebes de belangrijkste game changer was in de ontwikkeling naar een duurzame economie. Tegelijkertijd weten we nog weinig over hoe de economie gaat uitzien. Er zijn maar twee ‘zekerheden’: Binnen een jaar of 30 is duurzame brandstof het nieuwe normaal en is productie afhankelijk van opnieuw te gebruiken materalen.

Veel vragen zijn nu nog niet te beantwoorden.

Het gaat dan onder andere om wat dan de belangrijkste energiebronnen zijn, hier en elders ter wereld. wat de prijs van energie is en wat een circulaire economie betekent voor onze welvaart.

screenshot kopie

We gaan een transitietraject in waarin zich voortdurend nieuwe mogelijkheden voordoen of voor mogelijk gehouden oplossingen afvallen. Overheden en bedrijven moeten – uitgaande van deze onzekerheden – andersoortige transitieplannen maken dan de rationeel aandoende verandertrajecten waarvan men zich thans bij voorkeur bedient. In essentie betekent dit:

  • Veel opties open te houden.
  • Uiteenlopende alternatieven gelijktijdig beproeven.
  • Burgers, bedrijven en instellingen oproepen hetzelfde te doen.
  • Alternatieven voortdurend te evalueren.

En misschien wel het belangrijkste:

  • Communiceren, communiceren en nog eens communiceren.

Wat in elk geval niet moet gebeuren, is één oplossing verheffen tot heilige graal. De ferme taal van de installatiebranche, de fabrikanten van cv-installaties, milieuorganisaties en de energiesector die oproepen tot een verbod op de verkoop van cv-ketels is hier een voorbeeld van.

gasvlam

In plaats daarvan moeten met gezwinde spoed zo veel mogelijk alternatieven worden onderzocht, beproefd, ingevoerd en gefaciliteerd. Alternatieven die op korte termijn zoden aan de dijk zetten verdienen extra prioriteit. Bijvoorbeeld grootschalig gebruik van aardwarmte om grootgebruikers van het gas af te krijgen. Slechts 10% van het Nederlandse aardgas is bestemd voor huishoudelijk gebruik en daarom is het zinloos miljoenen huishoudens nu al op hoge kosten te jagen door onvoldoende uitontwikkelde alternatieven als (hybride) warmtepompen en infraroodkachels te propageren. Faciliteer huishoudens die dat nu al willen en evalueer samen met hen de resultaten.

Communiceren, communiceren en nog eens communiceren betekent in de praktijk:

  • Voorlichten over de noodzaak van de op handen zijnde energietransitie.
  • Eerlijk zijn over alle onzekerheden; niemand weet hoe veel gas, tegen welke prijs en voor hoe lang aangekocht kan worden in het buitenland als de kraan in Groningen definitief dicht gaat.
  • Informeren op maat (bijvoorbeeld door wijkgebonden teams) over wat de betrokkenen individueel te wachten staat en welke (keuze)opties er zijn.
  • Adviseren van bewoners wat ze al nu kunnen doen, bijvoorbeeld isolatie verbeteren en zonnepanelen aanschaffen.

Foto Smaack CC

De energietransitie is een gigantisch proces, dat zich hoe dan ook geleidelijk zal voltrekken. Zeker is dat er in de komende jaren elk jaar minder gas beschikbaar is en gespreid over een periode van 15 –  20 jaar de meeste Nederlanders overstappen op een alternatieve energiebron.

Wat vooral voorkomen moet worden is symbolisch beleid.

Een voorbeeld van symbolisch beleid is de discussie of de Haagse regeringsgebouwen van het gas af moeten. Er zijn immers veel argumenten om het Binnenhof en andere monumentale gebouwen en stadsdelen aangesloten te houden op een (op termijn) duurzame (bio)gasvoorziening. Dit om ingrijpende en dure aanpassingen te voorkomen.

Het is onverstandig om burgers te dwingen keuzen te maken, zo lang er nog diverse opties open zijn. Ik zou zeggen, vervang je cv-ketel nog niet als dat niet hoeft. Als dat wel moet, bijvoorbeeld omdat de oude stuk is, huur dan een nieuwe.

Ik zelf hoop binnen drie jaar all electric te gaan, liefst helemaal op groene stroom. Ik kijk uit naar dat moment en heb behoefte aan voorlichting op maat, state-of-the-art apparatuur, enige subsidie maar niet aan spierballentaal.

Inclusieve ontwikkeling; iedereen wordt er beter van!

Het bruto nationaal product zegt weinig over de kwaliteit van het leven in een land en het geluk van zijn bewoners. De inclusieve ontwikkeling-index moet daarin verandering brengen

graphic-recorder-2

Politici en economen staren zich al jaren blind op de groei van het bruto nationaal product. Het bruto nationaal product zegt namelijk niets over de aard van de verdiensten, hoe ze tot stand gekomen zijn en aan wie ze ten goede komen. Economische groei is daarom geen indicatie van de kwaliteit van de samenleving en het geluk van haar bewoners.

Als het aan het World Economic Forum ligt, zal in de toekomst niet langer het bruto nationaal product de basis zijn voor de vergelijking van landen maar de Inclusive Development Index (ID-index)[1].

De Inclusieve development Index (IDI) van het WEF

De IDI brengt zowel het economisch potentieel van een land in kaart als de bijdrage daarvan aan de levensomstandigheden voor de bevolking. De berekening van ID-index is gebaseerd op drie pijlers die elk bestaan uit vier indicatoren[2]. De score van elke indicator varieert van 1 – 7.

screenshot 2
Pijlers Inclusive Development Index (WEF)

De inzet het WEF op dit gebied verdient alle lof. Toch valt er op de aanpak het nodige aan te merken. Het bruto nationaal product is nog steeds een integraal onderdeel van inclusieve ontwikkeling. Andere indicatoren, zoals arbeidsproductiviteit, levensverwachting, werkgelegenheid en modaal inkomen zijn afhankelijk van het bruto nationaal product. Rijke landen scoren hierdoor bij voorbaat hoog op de IDI.

Het WEF zou, alvorens aan het rekenen te slaan, langer stil moeten staan bij de vraag naar de essentie van inclusieve ontwikkeling. Als op die vraag een antwoord is gekregen dat voldoende draagvlak heeft, kan een model worden gemaakt en een aantal indicatoren worden gezocht. Pas dan is het tijd om data te verzamelen, kan er worden gerekend en kunnen landen desgewenst worden vergeleken.

Ik wil me geenszins meten met het WEF, laat staan dat ik beschik over de middelen van deze organisatie om gecompliceerde berekeningen te maken. In het navolgende geef ik daarom een voorzichtige aanzet voor een beschrijving van inclusieve ontwikkeling en ik voer daarmee een – eveneens voorzichtige – berekening uit.

Inclusieve ontwikkeling: vier kernwaarden

Als vertrekpunt bij de beantwoording van de vraag wat inclusieve ontwikkeling is, heb ik een lijst gemaakt van zo maar wat zaken waarover mensen zich zorgen maken en die de kwaliteit van hun leven beïnvloeden.

  • Kom ik rond met mijn inkomen?
  • Vind ik een betaalbaar huis?
  • Is er nog werk voor de kinderen?
  • Is de lucht die ik adem nog gezond?
  • Waarom is mijn leidinggevende zo onredelijk?
  • Wie zorgt er straks voor mijn moeder?
  • Kan ik vertrouwen wat ik eet?
  • Komt er oorlog?
  • Vind mijn kind het leuk om naar school te gaan
  • Blijft het gezellig in de buurt?
  • Wie kan ik nog vertrouwen?
  • Mag ik nog wel zeggen wat ik denk?
  • Is het nog wel veilig in ons land?
  • Hoe gaat het met het milieu?
  • Waarom zijn topmanagers van die schrapers?

Deze zorgen duiden erop dat een aantal kernwaarden onvoldoende wordt gerealiseerd. Dit doet afbreuk aan de kwaliteit van het leven in een land en het geluk van zijn bewoners. Het gaat om de volgende waarden:

Duurzame welvaart: Vrijwel alle mensen vinden het plezierig om voldoende inkomen te hebben. Maar als ze zich ervan bewust worden dat dit inkomen deels het gevolg is van roofbouw op de aarde, wordt dit plezier – althans voor een aantal mensen – bedorven. Inkomen zonder nasmaak heeft uiteindelijk toch de voorkeur.

Welzijn: Voorzieningen als huisvesting, onderwijs, gezondheidszorg zijn onmisbaar. Maar hun beschikbaarheid alleen, bijvoorbeeld het feit dat iedereen naar school kan, is niet voldoende. Jij en je kinderen moeten ook het gevoel hebben dat het onderwijs aansluit bij je behoeften, je persoonlijk helpt en dat het er plezierig toeven is. Dat het geen leerfabriek is en bijdraagt aan je persoonlijke ontplooiing. Dat geldt ook voor alle andere ‘welzijnsvoorzieningen’.

Rechtvaardigheid: Een gevoel van rechtvaardigheid is onlosmakelijk verbonden aan de manier waarop we met anderen samenleven. Het gaat dan bijvoorbeeld niet meer om wat je verdient, maar ook om het feit dat je even veel verdient als mensen die hetzelfde werk doen en dat even goed doen. Ook zijn de redenen waarom sommige mensen aanzienlijk meer verdienen dan anderen lang niet duidelijk, laat staan te verdedigen.

Ik heb de neiging om aan dit rijtje een vierde kernwaarde toe te voegen:

Digitale intelligentie: Informatisering is behalve een middel bij de realisering van de andere kernwaarden ook een waarde op zich. ICT voegt namelijk een nieuwe dimensie toe aan menselijke creativiteit en inventiviteit en kan de kwaliteit van ons leven aanzienlijk verbeteren. Maar als machthebbers zich ervan meester maken zijn de gevolgen niet te overzien. Digitale intelligentie vraagt dus om een sterk ethisch bewustzijn.

Inclusive growthIk spreek van inclusieve ontwikkeling als een samenleving bovenstaande kernwaarden elk jaar merkbaar beter realiseert en daarmee de kwaliteit van het leven verbetert. Daarbij kan ook materiële welvaart horen, zeker voor wie op dit gebied in een achterstandsituatie zit. Maar het kan ook zijn dat de producten die je koopt beter worden of dat de dienstverlening beter bij je behoeften aansluit.  Je kunt ook stellen dat de samenleving dan steeds meer mogelijkheden schept voor mensen om zich gelukkig te voelen.

 

Het onderstaande kader bevat een nadere aanduiding van de bovenstaande kernwaarden.

screenshot

Naar een aangepaste index van inclusieve ontwikkeling

screenshot 4Ik heb op basis van bovenstaande beschrijving een proeve gemaakt van een alternatieve index van inclusieve ontwikkeling. Deze bestaat vooralsnog uit slechts een indicator voor elk van de vier kernwaarden. Er zijn uiteraard meer indicatoren nodig voor een valide resultaat. Aan het einde van deze post licht ik de berekeningswijze toe. Bij de berekening heb ik geput uit de schat van gegevens die het WEF heeft verzameld.

Het resultaat van mijn berekening is te vinden in de kolom IDI nieuw in onderstaande tabel. Ik benadruk dat de aangegeven scores alleen geldig zijn gegeven de gekozen indicatoren en hun beperkte operationalisering.

De kolom IDI verwijst naar de index berekend door het WEF. De kolom BNP/c verwijst naar het bruto nationaal product per hoofd van de bevolking.

De onderstaande tabel beperkt zich tot de 30 meest ontwikkelde landen. Daarnaast onderscheidt het WEF nog drie andere groepen van landen waarop ik mijn alternatieve wijze van berekening vooralsnog niet heb ‘losgelaten’.

screenshot 3
De inclusieve ontwikkelingsindex (nieuw)

Uit bovenstaande tabel blijkt een ruwe driedeling: In de hoogst scorende groep zijn landen van NW Europa sterk vertegenwoordigd. Dat gold in iets mindere mate ook al voor de oorspronkelijke berekening van de IDI. De middengroep bevat overwegend welvarende landen buiten Europa, met de VS als hekkensluiter. De derde en laagst scorende groep bestaat overwegend uit landen in ZO Europa. De tweedeling binnen Europa blijkt hiermee opnieuw overduidelijk.

De landen die tot de eerste groep behoren, behalen een hoge score op duurzame welvaart vooral dankzij een verhoudingsgewijs lage CO2-emissie. Dit laatste geldt niet voor Nederland!

Opvallend is dat Estland, waarover de laatste jaren hoog wordt opgegeven, over de hele linie slecht scoort. Ook Luxemburg, dat over het algemeen hoog scoort, komt in de ‘alternatieve’ berekening van inclusieve ontwikkeling naar verhouding slecht tevoorschijn.

images-3

Deze blogpost wil bijdragen aan de discussie over de waarden achter inclusieve ontwikkeling en  beleid dat deze wil stimuleren. Ik heb vier kernwaarden onderscheiden: Duurzame welvaart, rechtvaardigheid, welzijn en digitale intelligentie. De berekening van een index is van ondergeschikt belang, zeker vanwege de vereenvoudigde manier waarop ik dat heb gedaan. Wat telt, is de vraag of de genoemde kernwaarden inderdaad de pijlers zijn van inclusieve ontwikkeling en zo ja, wat elk van deze pijlers dan precies inhoud. Pas daarna kan er serieus worden gerekend.

Berekeningswijze

Voor elk van de vier indicatoren zijn twee bestaande indicatoren uit de berekening van de IDI door het WEF gebruikt. Een daarvan steeds als teller (bijvoorbeeld bnp/c), de ander als noemer (bijvoorbeeld CO2-emissie/c). Dit leverde voor elk land vier scores op, waarvan het gemiddelde is berekend (zie tabel). Bij de berekening van deze scores is aan de zes landen die op de oorspronkelijke IDI per indicator het hoogst scoren het cijfer 5 toegekend. Het volgende zestal kreeg de score 4 en zo verder tot 1. Bijvoorbeeld Noorwegen dankt de score 5,0 voor duurzame welvaart aan het feit dat het land behoort tot de zes landen met het hoogste bnp/c (teller score: 5) en de zes landen met de laagste CO2-emissie/c (noemer score 1). Met deze aanpak wilde ik misplaatste exactheid voorkomen.

[1] Het Inclusive growth and Development Report 2017 kan hier worden gedownload. Via deze website kunnen uitgebreide landenprofielen worden aangemaakt.: http://reports.weforum.org/inclusive-growth-and-development-report-2017/

[2] Zie pagina 102 voor een exacte beschrijving van de berekeningswijze per indicator

[3] De healthy life expectancy is een nieuwe maatstaf voor levensverwachting minus de tijd waaraan wordt geleden aan ziekten of verwondingen

[4] Het deel van de bevolking ouder dan 15 jaar dat een betaalde baan heeft

[5] De Gini-coëfficienten meten de mate van inkomens- en vermogensongelijkheid. Hoe hoger, des te meer ongelijkheid.

[6] Voor welvarende landen wordt hierbij uitgegaan van een gezinsinkomen dat lager is dan de helft van het modale inkomen

[7] Het betreft hier de totale nationale besparingen, plus de investeringen in onderwijs minus het verbruik van  grondstoffen en de schade door vervuiling (met uitzondering van de schade veroorzaakt door CO2)

[8] Dit betreft de hoeveelheid CO2 die vrijkomt in verhouding tot een eenheid bruto nationaal product

[9] De omvang van de totale bevolking ten opzichte van de bevolking tussen 15 – 64 jaar

Aarde, lucht en water. Ook duurzame energiebronnen

Grootschalige winning van zone- en windenergie is niet voldoende. Mede ter vervanging van aardgas zijn warm- en koud-waternetten onmisbaar. Deze gaan met forse stedenbouwkundige ingrepen gepaard.

Samenleving - airconditionars

Verreweg de belangrijkste opgave van het Parijse energieakkoord is het zoeken naar alternatieven voor fossiele brandstoffen. Veel landen zijn daar allang mee bezig, maar Nederland loopt achter; aardgas heeft ons een halve eeuw verwend.

Inmiddels denken gemeenten na over de transitie naar duurzame energie én het beste alternatief voor aardgas. Uitsluitend gebruik van – schone – elektriciteit is kostbaar en bovendien is het net er niet op berekend. Biogas is op sommige plaatsen een alternatief, maar ook dat kent zijn bezwaren. Daarom wordt er behalve aan zonne- en windenergie gedacht aan een aanzienlijke uitbreiding van warm- en koud-waternetten, of te wel thermische districtsenergie.

Voorbeeld 1: Parijs

Parijs heeft het oudste en meest omvangrijke warm en koud waternet van Europa, waarbij onder andere de Seine wordt gebruikt voor koeling. De stadsverwarming van Parijs bedient het equivalent van 500.000 huishoudens, waaronder 50% van alle sociale woningen, alle ziekenhuizen en 50% van de openbare gebouwen, zoals het Louvre. Er wordt naar gestreefd om in 2020 60% duurzame energie te gebruiken.

Thermische districtsenergie

Thermische districtsenergie is gebaseerd op ondergrondse leidingen die stoom, warm en koud water transporteren naar huizen, gebouwen en fabrieken. De productie vindt overwegend decentraal plaats in district-energiecentrales.

Het UNEP-rapport District Energy In Cities; Unlocking the Potential of Energy Efficiency and Renewable Energy[1] is een uitstekende gids voor gemeentebesturen die uitbreiding van de warm- en koud-waternetten overwegen en dus ook nieuwe district-energiecentrales moeten bouwen. Het was ook de bron van inspiratie, afbeeldingen en grafieken van deze blogpost.

District-energiecentrales bestaan al vele jaren. Hun efficiëntie is veel groter dan de productie van warm en koud water door individuele gebruikers, ondanks rendementsverlies in de leidingen (zie schema hieronder).

rendement district energie

Hetzelfde geldt uiteraard voor de productie van CO2. Dankzij de uitbreiding van stadsverwarming heeft Denemarken de CO2-uitstoot sinds 1990 al verlaagd met 20%.

Voorbeeld 2: Frankfurt

Frankfurt heeft zich ten doel gesteld om voor 2050 af te stappen van het gebruik van fossiele energiebronnen voor stadsverwarming. Door de bouw van nieuwe district-energiecentrales zal bovendien de energie-efficiëntie verbeteren. De districtscentrales zullen onder andere afvalwarmte gebruiken.

Moderne zogenaamde 4de generatie systemen gebruiken verschillende energiebronnen waardoor een stapsgewijze afbouw van het gebruik van fossiele brandstoffen mogelijk is. Momenteel is 20% van alle energiebronnen van de districts-energiecentrales in de EU, duurzaam, inclusief waterkracht.

Warmtepomp

De warmtepomp van Helsinki, Katri Vala, vangt warmte af uit het afvalwater van de stad.

Hoe werkt het?

District-energiecentrales leveren stoom, warm water van verschillende temperaturen en koelwater en elektriciteit, dankzij het gebruik van warmtekrachtsystemen: Gasturbines, brandstofcellen of verbrandingsmotoren drijven dan generatoren aan die elektriciteit produceren. De warmte die daarbij vrijkomt wordt gebruikt voor stadsverwarming. Als er elektriciteit ‘over’ is, kan deze ook worden gebruikt voor de productie van warm water dat in grote boilers wordt opgeslagen.

Vierde generatie district-energiecentrales halen tevens warmte uit de ondergrond, uit afvalwater en desnoods uit de lucht met behulp van warmtewisselaars en warmtepompen[2]. Deze warmte kan ook worden gebruikt voor de productie van koud water (vergelijk de werking van een koelkast). Voor koeling kunnen ook ‘gratis’ bronnen worden gebruikt, zoals water uit zeeën, meren, rivieren, waterhoudende grondlagen en koelafval.

Voorbeeld 3: Dubai

In Dubai is 70% van het elektriciteitsverbruik bestemd voor airconditioning. Daarom ontwikkelt de stad ‘s werelds grootste koud waternet, waarop tegen 2030 40% van alle airconditioners zullen zijn aangesloten. Districtskoeling zal het elektriciteitsverbruik van Dubai met 50% verminderen.

Onderstaande figuur geeft een samenvatting van alle energiebronnen die een 4de generatie districtscentrale kan gebruiken.

Vierde generatie districh energie

Waar kan het?

In de meeste landen, waaronder Nederland, kunnen op veel meer plaatsen dan nu warm en koud waternetten worden aangelegd. De belangrijkste voorwaarden zijn:

  • Middelgrote tot grote concentraties van huizen en gebouwen om rendementsverlies in de leidingen te beperken;
  • Mogelijkheid om in bestaande huizen en gebouwen verwarmingsinstallaties te moderniseren (warme lucht- en vloerverwarming, plaatsing grotere radiatoren)
  • Mogelijkheid voor de aanleg van een nieuw netwerk voor warm (en eventueel) koud water;
  • De beschikbaarheid van voldoende voorraden ondergronds water (warm of koud);
  • Bij voorkeur de aanwezigheid van warm of koud industrieel afvalwater;
  • Ideaal is als tegelijkertijd een nieuwe riolering kan worden aangelegd bestaande uit afzonderlijke systemen voor zwart- en voor grijs afvalwater. De warmte van dat laatste kan via een warmtewisselaar worden gebruikt bij het opwarmen van water of lucht.

Zonnecentrale

Een grote thermische zonne-installatie met warmteopslag sluit aan op een stadsverwarmingsnetwerk in Brædstrup, Denemarken.

Grote lokale verschillen

Bij nieuwbouw kunnen huizen en gebouwen worden voorzien van verwarmingsinstallaties die toekunnen met warm water van een veel lagere temperatuur dan vroeger nodig was. Dit opent de weg naar grootschalige inzet van warmtepompen en -wisselaars. Hierdoor hoeven district-energiecentrales minder heet water te produceren wat warmteverlies tijdens het transport vermindert. In combinatie met lokaal opgewekte zonne-energie kan dan probleemloos van aardgas worden afgezien.

In nieuw te bebouwen gebieden met een lagere dichtheid is aansluiting op het warm en koud waternet meestal niet rendabel. In dat geval kunnen nieuwe huizen en gebouwen – behalve van zonnepanelen – ook worden voorzien eigen warmtewisselaars en warmtepompen. Zo’n installatie kan ook voor een klein aantal huizen worden gebouwd, die dan op een mini warm en koud waternet aangesloten worden.

Indien het niet mogelijk is om de verwarming in huizen en gebouwen te moderniseren dan blijft de levering van heet water (90 graden Celsius) noodzakelijk. Als het eveneens onmogelijk is om elektriciteit op te wekken met eigen zonnepanelen, dan kan moeilijk worden ontkomen aan de levering van biogas via delen van het nog bestaande gasnet. Dit geldt met name voor oude historische binnensteden.

Vraag en aanbod in kaart brengen

De eerste stap naar de aanleg van warm en koud waternetten is het maken van gedetailleerde kaarten van alle potentiële energiebronnen aan de ene en de vraag naar energie aan de andere kant.

Een uitstekend voorbeeld van een dergelijke inventarisatie is de Boston Community Energy Study: Exploring the Potential for Local Energy Generation, District Energy, and Microgrids (2015)[3].  Bij het in kaart brengen van de vraag is gebruik gemaakt van een door het MIT ontworpen simulatie om de energievraag op het niveau van individuele huizen en gebouwen te schatten. Gebruik van realistische gegevens was om overwegingen van privacy niet mogelijk. Vervolgens is in kaart gebracht waar zich ondergrondse warmwatervoorraden bevinden, waar zonnecollectoren geplaatst kunnen worden, welke bedrijven en instellingen afvalwater (warm en koud) beschikbaar hebben, waar al leidingen lopen en al district-energiecentrales staan. De studie identificeerde tweeënveertig districten in Boston waar districtsenergie een bruikbaar alternatief kan zijn.

Mapping amsterdam

Kaart uit de Energieatlas van Amsterdam

Andere steden hebben ook het potentieel voor districtsenergie in kaart gebracht. Amsterdam heeft een energieatlas[4] uitgegeven. Deze atlas biedt vergelijkbare informatie op wijkniveau. De makers van de atlas verwachten dat deze informatie bottom-up initiatieven zal stimuleren, die door de gemeente kunnen worden gesteund.

Aarde, lucht en water zijn onschatbare bronnen voor toekomstige verwarming en koeling, aangevuld met een beperkte hoeveelheid biogas. Zon en wind zijn de belangrijkste bronnen voor elektriciteit. Inspanningen moeten zijn gericht op de ontwikkeling van alle bronnen tegelijkertijd, waarbij een stabiele levering van duurzame energie voor de groot- en kleingebruikers gewaarborgd is.

[1] https://wedocs.unep.org/bitstream/handle/20.500.11822/9317/-District_energy_in_cities_unlocking_the_potential_of_energy_efficiency_and_renewable_ene.pdf?sequence=2&;isAllowed=

[2] Wikipedia bevat een uitstekende uitleg van de werking van warmtepompen, warmte wisselaars en warmtekrachtkoppeling.

[3] http://www.bostonplans.org/getattachment/d52c36d5-2b1a-40e3-b4cd-3d4fa01ed4e6

[4] https://www.amsterdam.nl/bestuur-organisatie/organisatie/ruimte-economie/ruimte-duurzaamheid/making-amsterdam/publications/sustainability-0/energy-atlas/

De komende energie’revolutie’ in Amsterdam

De beoogde vermindering van de CO2-uistoot op 0 in 2014 betekent voor Amsterdam een tot dusver ongekende stedenbouwkundige ingreep en een investering van miljarden euro

capture-decran-2018-02-21-a-08-32-07

Amsterdam heeft besloten de CO2-uitstoot in 2040 terug te brengen tot nul. De vraag is hoe dat kan en wat de gevolgen zijn voor de – vaak monumentale – gebouwen en huizen en het leven van mensen.

Op 15 maart is een voorlopig antwoord op deze vraag gegeven tijdens een bijeenkomst in Pakhuis de Zwijger waar de routekaart voor energietransformatie voor Amsterdam werd gepresenteerd. Deze routekaart is ontwikkeld door professor Andy van den Dobbelsteen (TU Delft) en zijn team.

Andy van den DobbelsteenDe presentatie is een mijlpaal in het City-zen project. Dit project is geïnitieerd door Amsterdam, samen met de stad Grenoble. Naast de ontwikkeling van deze routekaart zal het project ook jaarlijks 35.000 tCO2e besparen, 76.000 m2 woning aanpassen en 10.000 woningen verbinden met een smart grid.

City-zen is de ingenieuze afkorting van ‘City z(ero carbon)en(ergy)’. De naam benadrukt ook de noodzaak van het ontwikkelen van plannen niet alleen voor burgers, maar ook met en gedeeltelijk door hen, of zoals Annelies van der Stoep, projectmanager energietransformatie zegt: De rol van burgers in een slimme (energie) stad verandert. Ze zijn niet alleen burgers of consumenten, maar produceren ook – en in de nabije toekomst handel – hun eigen lokale en duurzame energie. Behalve burgers, zijn veel bedrijven en organisaties ook betrokken[1].

Hieronder verwijs ik naar de hoofdlijnen van de routekaart en ik beschrijf enkele lopende projecten die representatief zijn voor wat de toekomst gaat brengen.

De gemeente Amsterdam kan niet zelf alle duurzame energie kan produceren die in 2040 nodig is, maar de metropoolregio  kan dat wel wel.

De vergroening van het elektriciteitsnetwerk

Amsterdam heeft in de eerste plaats nieuwe elektriciteitsbronnen nodig ter vervanging van aardgas en voor de snelgroeiende vraag voor verkeer en vervoer. Er zullen ongeveer 146 grote windturbines moeten worden gebouwd; slechts voor vier daarvan is plaats binnen de gemeente Amsterdam zelf. Vanaf nu moeten er elk jaar 140.000 m2 zonnepanelen worden geïnstalleerd. Dit betekent 16 huis(equivalenten) per dag gedurende 22 opeenvolgende jaren.  Met huisequivalenten worden woonhuizen en alle overige gebouwen, inclusief bedrijven, bedoeld.

Een enorm warmwaternet

Om huizen, kantoren en fabrieken van warm water te voorzien, moeten er elk jaar 26.000 huisequivalenten worden aangesloten op een HT-warmwaternet (hete temperatuur; 95 graden Celsius), wat neerkomt op de aanleg van 75 km extra warmwaterleiding per jaar. Om nog maar te zwijgen van de extra districtsenergiecentrales die moeten worden gebouwd. Deze zullen gebruik gaan maken van uiteenlopende soorten duurzame energiebronnen (aarde, water, lucht). Voor een kleiner aantal woningen is een MT-warmwaternet (medium temperatuur; 65 graden Celsius) voldoende. Voor huizen die hun verwarmingssysteem kunnen aanpassen aan water van 35 graden Celsius, kunnen (hybride) warmtepompen worden ingezet. Dit kan lokaal worden geregeld.

capture-decran-2016-10-18-a-15-34-23

Grote verschillen tussen buurten

De mix van alle in te zetten warmtesystemen staat ​​nog open. De opties zijn de aansluiting van huizen en gebouwen op ‘groen’ (bio)gas, dat overigens slechts in beperkte mate te produceren is, het HT-warmwaternet, het MT-warmwaternet, levering van uitsluitend elektriciteit en/of het zelf produceren van warm water. In de eerstgenoemde gevallen zijn hoge investeringen nodig voor de bouw van nieuwe (districts)energiecentrales, de aanleg van pijpleidingen en wellicht van een nieuwe gasfabriek. Daar staat tegenover dat in huizen en gebouwen geen of slechts beperkte aanpassingen nodig zijn. Als huizen en gebouwen voor hun eigen warmwatervoorziening moeten gaan zorgen, is in de regel een nieuw verwarmingssysteem nodig dat werkt op basis van water van lage temperatuur. Huizen met uitsluitend een elektriciteitsaansluiting zullen zwaarder gezekerd moeten worden, wat ook de nodige aanpassingen vergt en de energierekening zal hoog zijn.

Alle huizen of gebouwen die daarvoor geschikt zijn worden voorzien van zonnepanelen.

De te kiezen mix zal per buurt verschillen.  De mogelijkheden tot renovatie van de vele monumentale panden In het centrum van de stad zijn beperkt, zelfs bij een minder stringent beleid van Monumentenzorg. Daarom is de levering (en productie) van ‘groen’ gas in dit gebied waarschijnlijk onvermijdelijk. In nieuwere delen van de stad zal renovatie goedkoper zijn en is er meer ruimte voor de aanleg van nieuwe warmtenetten en van zonnepanelen.

De transformatie is al begonnen

De pijlers waarop het masterplan is gebouwd zijn al zichtbaar in de projecten die City-zen de afgelopen jaren heeft geïnitieerd. Veel projecten zijn gericht op het CO2-vrij maken van het elektriciteitsnet. Andere projecten hebben betrekking op de duurzame productie van warm (en koud) water. Hieronder beperk ik me tot projecten die gericht zijn op de decentrale productie en de distributie van elektriciteit. In een volgende post komt de productie van warm en koud water in districtsenergie-centrales aan de orde.

De virtuele krachtcentrale

screenshot 5Partners van City-zen Alliander, Energy Exchange Enablers (EXE) en Greenspread hebben een virtuele krachtcentrale opgezet in de Nieuw-West[2]. Dit is een online platform dat de productie en het verbruik van zonne-energie bundelt. Het overschot wordt opgeslagen in batterijen in de huizen van de deelnemers. Vernieuwend is de handel in opgeslagen energie op de groothandelsmarkt. Zo wordt energie verkocht als de prijs hoog is en worden de accu’s (behalve door de zon) opgeladen met energie als de prijs laag is. Een van de vragen die moeten worden beantwoord, is of de lokale accu’s het stroomnet tijdens piekperioden kunnen ontlasten.

Een korte video illustreert het virtuele krachtcentraleproject en geeft enkele aanvullende technische details.

De Amsterdam virtuele krachtcentrale is bekroond met de Green Digital Charter Award 2017. De jury prees het project omdat deze vorm van energietransformatie de bewoners centraal stelt en omdat het gemakkelijk kan worden overgenomen door andere steden.

Een bijkomend project maakt het mogelijk dat ook accu’s van elektrische auto’s elektriciteit kunnen leveren aan het elektriciteitsnet in plaats van er alleen elektriciteit aan te onttrekken[3].

Renovatie van woningen

De geleidelijke afbouw van de levering van aardgas en de verwachte groei van het aantal elektrische auto’s zal de behoefte aan elektriciteit sterk doen toenemen. Als gevolg hiervan heeft City-zen projecten opgestart met als doel woningen (bijna) energieneutraal te maken. Een van de voorbeelden is de aanpassing door woningcorporatie Eigen Haard van honderden wooneenheden die typerend zijn voor de naoorlogse periode, ontworpen door de Engelse ingenieur Airey[4]. Deze huizen moesten erg snel gebouwd worden en daarom werden prefab elementen gebruikt.

UnknownDe binnenste spouwmuur werd weggehaald, waardoor een laag isolatie achter het betonskelet kon worden geplaatst. Aan de buitenkant werden goed geïsoleerde panelen bevestigd en kunststoffen kozijnen met dubbel glas vervangen hun tochtige metalen voorgangers. Voor elk huishouden was ruimte op het dak voor 6 zonnepanelen. Andere woningbouwcorporaties hebben de principes achter het project overgenomen.  Gedetailleerde metingen van het energieverbruik voor en na de renovatie tonen een energiebesparing van 71% aan, een veelbelovend resultaat, al zijn de woningen vooralsnog aangesloten op het gasnet[5].

Op weg naar een smart grid

De nieuwe vorm van elektriciteitsproductie, waarbij huishoudens en kantoren in steeds grotere mate zelf ook energie leveren, is alleen mogelijk dankzij digitale technologie.  Daarom is er sprake van een smart grid dat 10.000 woningen in Nieuw-West gaat bedienen[6]. Het is uitgerust met computer- en sensortechnologie op de belangrijkste knooppunten en met ‘slimme meters’ in de woningen.

Een vergelijkbaar project, VivaCité, is in ontwikkeling in Grenoble[7]. Dit project omvat de ontwikkeling van een experimenteel platform voor gezamenlijk en direct beheer van energieproductie en -distributie. De gegevens zijn niet alleen beschikbaar voor medewerkers van elektriciteitsbedrijven maar ook voor bewoners van huizen (zie afbeelding beneden)  en de beheerders van de gebouwen.

screenshot 3De potentiële voordelen van het smart grid, die in beide projecten worden getest, zijn:

  • Continue bewaking van stroom en spanning  vanaf een centrale locatie;
  • Stroomuitval sneller oplossen en mogelijk zelfs volledig voorkomen;
  • Evaluatie van de impact van massaal gebruik van zonnecellen, elektrische voertuigen, warmtepompen en accu’s in huizen.
  • Consumenten direct informeren over de handelsprijzen van energie, zodat ze kunnen beslissen om energie te vervoeren, op te slaan of te verhandelen.
  • Producenten van elektriciteit informeren over de daadwerkelijke vraag naar energie, waardoor ze extra capaciteit kunnen inzetten.

Digitale technologie is onmisbaar om het nieuwe, meer gecompliceerde netwerk te ondersteunen en biedt tegelijkertijd gebruikers gedetailleerd inzicht in de zelf opgewekte energie en het verbruik.

Samenwerking centraal

De volgende uitspraak van Mirko van Vliet, medewerker van Amsterdam Economic Board, is behartigenswaardig met het oog op wat Amsterdam en andere steden te wachten staat[8]: Uiteindelijk gaat het niet alleen om de optelsom van projecten die duurzaam zijn. De sleutel tot de ontwikkeling van een duurzame stad is om verschillende belanghebbenden bij elkaar te brengen, praktijken te delen en integrale oplossingen te vinden die verschillende groepen vandaag ten goede komen en toekomstige problemen voorkomen.

Dit is een treffende beschrijving van de kracht van City-zen of meer in het algemeen van de Amsterdamse benadering van de energietransformatie nu en in de toekomst.

[1] http://www.cityzen-smartcity.eu/words-from-local-coordinators/

[2] http://www.cityzen-smartcity.eu/ressources/smart-grids/virtual-power-plant/

[3] http://www.cityzen-smartcity.eu/ressources/smart-grids/vehicle2grid/

[4] http://www.cityzen-smartcity.eu/how-to-make-a-monumental-post-war-building-futureproof-housing-cooperation-eigen-haard-took-up-the-challenge-successfully/

[5] http://www.cityzen-smartcity.eu/lets-check-is-the-energy-use-of-our-renovated-buildings-really-improving/

[6] http://www.cityzen-smartcity.eu/end-2-end-smartification/

[7] http://www.cityzen-smartcity.eu/ressources/smart-grids/vivacity-1st-collaborative-energy-data-management-programme-by-geg/

[8] http://www.cityzen-smartcity.eu/three-lessons-from-City-zen-in-amsterdam-new-west-column-by-mirko-van-vliet/

Kunnen steden het Parijse klimaatakkoord redden?

De besturen van de grote steden (C40) streven wereldwijd naar een proportionele bijdrage aan de vermindering van de uitstoot van CO2. Deze samenvatting van drie strategische rapporten van C40 beschrijft hoe ingrijpend de daarvoor vereiste maatregelen zijn.

screenshot 2De C40 Cities Climate Leadership Group bestaat al meer dan 12 jaar en vertegenwoordigt 96 van ’s werelds grootste steden, waaronder Amsterdam en Rotterdam, met samen ruim 650 miljoen inwoners. De groep doet er alles aan om ervoor te zorgen dat deze steden een evenredige bijdrage leveren aan het verdrag van Parijs. Dit verplicht de ondertekenaars om de stijging van de gemiddelde temperatuur op aarde ten opzichte van het pre-industriële niveau beneden 2°C te houden en bovendien er naar te streven dat de temperatuurstijging tot 1,5°C beperkt blijft. Een ingenieuze formulering die in wezen de weg opent naar twee scenario’s.

C40 heeft drie solide rapporten gepubliceerd – samen met Arup en McKinsey – die een routekaart bieden naar de voornoemde doelen, bij voorkeur het traject van 1,5°C.

Het eerste rapport is Climate Action in Megacities 3.0 (december 2015), een verslag van de resultaten van de klimaatacties van C40-steden in het decennium voor het verdrag van Parijs[1]. De tweede studie Deadline 2020: How cities will get the job done[2] (december 2016) beschrijft de noodzakelijke acties in de periode 2017 – 2020 (december 2016).Het derde rapport Focused acceleration: A strategic approach to climate action in cities to 2030[3] (november 2017) benadrukt de noodzaak van meer focus en tempo na 2020.

Deze rapporten tonen aan voor welke uitdaging het verdrag van Parijs ons plaatst. Ze zijn een rijke bron van informatie en inspiratie voor iedereen die betrokken is bij het stedelijk energiebeleid. Deze post vat de hoofdzaken van de drie rapporten samen.

1 De wereld is al in de gevarenzone

De opwarming van de aarde is een rechtstreeks gevolg van de uitstoot van meer CO2 dan de kritieke hoeveelheid van 350 ppm (parts per million). Op dit moment is het emissieniveau gemiddeld 400 ppm. De gemiddelde temperatuur op aarde is al met 1°C gestegen ten opzichte van het pre-industrieel niveau. Het onderstaande schema geeft de belangrijkste bronnen van stedelijke uitstoot weer: gebouwen, transport en afval.

screenshot 14

2 Groei van CO2-emissies bij ‘business-as-usual’

Zonder verdere klimaatacties dan die welke tot 2015 genomen zijn, zal de uitstoot in de C40-steden in de 21e eeuw zevenmaal hoger komen te liggen dan het huidige niveau.

screenshot 13

3 Het broeikaseffect

Op dit moment nemen vertegenwoordigers van C40-steden al klimaatveranderingen waar. De onderstaande grafiek geeft wat die veranderingen inhouden.

screenshot 17

Steden zien diverse gevaren toenemen. Extreme temperaturen en overstromingen vormen samen 63% van alle wereldwijd gerapporteerde gevaren. Noord-Amerikaanse steden ervaren meer extreme temperaturen (40%) dan elders. Europese steden rapporteren vooral de toegenomen kans op overstromingen (30%). Het gevaar van aardverschuivingen gaat vooral op voor Latijns-Amerikaanse steden (62%). Droogte werd vooral gerapporteerd door Noord-Amerikaanse of Europese steden (63%).

screenshot 5

Naar schatting worden in 2050 in het business-as-usual scenario 1,3 miljard mensen en activa ter waarde van $ 158 biljoen getroffen door rampen die gerelateerd zijn aan de opwarming van de aarde.

Naast inspanningen om de koolstofemissie te verminderen, verbindt het verdrag van Parijs de ondertekenaars tevens om het gezamenlijke aanpassingsvermogen te vergroten en de kwetsbaarheid voor klimaatverandering te verminderen.

4 Géén CO2-emissie meer na 2050

Onderstaande grafiek toont zowel verwachte groei van de CO2-uitstoot zonder verdere klimaatacties (BAU, ‘business as usual’) als de geleidelijk vermindering ervan als gevolg van vastberaden beleid. Zie ook sectie 11 hieronder.

screenshot 8

De komende vier jaren zullen bepalend zijn voor de haalbaarheid van de bijdrage van ’s werelds grootste steden aan de realisering van de klimaatdoelen. De emissie van de C40-steden wereldwijd mag tot 2020 gemiddeld nog met 5% stijgen in plaats van 35% in het business-as-usual scenario. Dit komt neer op een vermindering van de emissie met 0,7 GtCO2e, wat vanaf nu een accumulatieve besparing vanaf 1.9 GtCO2e betekent.

Het verdrag van Parijs hield de deur open voor een riskanter traject van 2°C, dat tot 2030 samenvalt met het traject van 1,5°C. Bij een traject van 2°C wordt de doelstelling van geen verdere emissies na 2050 niet gerealiseerd.

5 Het emissiebudget van de C40

In 2015 bedroeg de wereldwijde emissie 47 GtCO2e. Op het traject van 1,5°C is er tot 2100 (in feite 2050) nog plaats voor een uitstoot van 387 GtCO2e. In 2015 bedroeg de uitstoot van de C40-steden 2,4 GtCO2e. Het aandeel van de C40 steden in het resterende C40-budget is dus 22 GtCO2e.

Op het traject van 1,5°C moet de gemiddelde emissie per inwoner in C40-steden dalen van meer dan 5 tCO2e per capita nu naar 2,9 tCO2e per capita in 2030.

Op een traject van 2°C is het budget van de C40-steden tot 2100 67 GtCO2e.

screenshot 0

6 Negatieve emissie

Het traject van 1,5°C leidt tot een emissieniveau van nul tegen 2050 maar tot 2100 moet worden doorgegaan met negatieve emissie.

Een netto emissieniveau van 0 in 2050 betekent immers niet dat alle CO2 uit de dampkring is verdwenen.

Het is bovendien maar zeer de vraag of we binnen de gebudgetteerde 22 GtCO2e blijven. Daarom is het noodzakelijk om op de kortst mogelijke termijn negatieve emissie te bevorderen. Het afvangen en opslaan van CO2 is nu nog niet op grote schaal mogelijk; een reeks negatieve emissietechnologieën wordt momenteel wetenschappelijk onderzocht en geëvalueerd. We kunnen ook extra emissierechten kopen, bijvoorbeeld door grootschalige bosaanplant te financieren in streken die in het verleden veel van ontbossing te lijden hebben gehad.

Als negatieve emissies ongewenst wordt geacht of niet mogelijk blijken, dan moet het niveau van een netto nul-emissie in C40-steden al in 2030 bereikt worden, bij vasthouden aan een maximale temperatuurstijging van 1,5°C. Naar verwachting is ook dan in 2050 alle CO2 uit de dampkring verdwenen. Je hoeft geen pessimist te zijn om dit traject als onuitvoerbaar te beschouwen.

7 Bijdrage van steden kan variëren

Steden in landen met een bruto nationaal product van meer dan $15.000 per hoofd van de bevolking en met een hoge CO2-uitstoot moeten de grootste besparingen realiseren tussen nu en 2020. Andere welvarende steden waar de emissie minder is, moeten hun emissie eveneens vanaf nu verminderen, maar de daling van de CO2-uitstoot kan over een wat langere periode worden uitgesmeerd. Steden in opkomende landen mogen de CO2-uitstoot eerst nog wat laten toenemen en later met de vermindering starten. Hoeveel later hangt af van de mate van vervuiling.

screenshot 12

screenshot 10

8  Afname van emissies door gerichte acties

De C40-steden volgen een strategie van gerichte klimaatacties om de gevolgen van klimaatverandering te verminderen (mitigeren) en op te vangen (aanpassen). Tussen 2005 en 2016 zijn bijna 11.000 unieke acties gestart met betrekking tot aanpassing, gebouwen, ontwikkeling op gemeenschapsniveau, energievoorziening, financiën, voedsel en landbouw, openbaar vervoer, straatverlichting, particulier vervoer, afval en water. In 2015 werd 30% van de klimaatacties uitgevoerd in het kader van samenwerking met andere steden, voornamelijk C40-steden. Het Green Digital Charter verzamelde 24 casestudy’s in een boekje[4] om deze projecten te illustreren.

http://online.anyflip.com/zerr/dbmk/mobile/index.html

Dit boekje illustreert de creativiteit van de klimaatacties maar ook hun beperkte schaal. De projecten zijn goede voorbeelden van de inzet van digitale oplossingen om de ecologische voetafdruk te verkleinen en de levenskwaliteit van hun burgers te verbeteren.

In de periode 2017 – 2020 zouden nog eens 14.000 (!) acties van vergelijkbare omvang moeten starten. Een alternatief is minder maar omvangrijkere acties.

9 Op weg naar een gerichte versnelling

De meeste (54%) acties die tot nu toe zijn gestart hebben minder dan $ 1 miljoen gekost. Aan de andere kant is in met een op de vier acties een bedrag van meer dan $ 10 miljoen gemoeid.  Behalve de kleinschaligheid van de meerderheid van de acties, zijn deze verspreid over een groot aantal thema’s.

Doorgaan op deze weg levert 20 tot 50 procent minder emissie op tot 2030 dan vereist om de doelstelling van 1,5 °C te halen.

In een zeer recent rapport adviseert McKinsey steden over te schakelen op een strategie van gerichte versnelling binnen 12 actiegebieden, die behoren tot de volgende vier groepen:

  • Decarbonisering van het elektriciteitsnet;
  • Optimaliseren van energie-efficiëntie in gebouwen;
  • Radicale veranderingen in het mobiliteitspatroon en dus de stedenbouw;
  • Verbetering van afvalbeheer.

De onderstaande grafiek bevat een korte beschrijving van elk van de vier groepen en de 12 actiegebieden.

Afbeelding15a

10 De aanpak verschilt per type stad

De wegen die steden moeten volgen om hun CO2-uitstoot te reduceren en te beëindigen hangt niet alleen af de omvang van de huidige emissies en het inkomen van de bewoners (zie sectie 7), maar ook van de dichtheid van de bebouwing, hun omvang en mix aan beschikbare alternatieve hulpbronnen. Daarom zijn er verschillende scenario’s gemodelleerd voor zes typen steden. Ter illustratie staan hieronder twee scenario’s weergegeven. De andere kunnen worden geraadpleegd in het rapport Focused acceleration: A strategic approach to climate action in cities to 2030[5]

Afbeelding16a

11 De invloed van de gemeentelijke overheid is niet onbeperkt

De gemeentelijke overheid kan zelf ruim 50 procent realiseren van de vermindering van de emissie om een ​​traject van 1,5°C te realiseren, hetzij door hun eigen directe actie of door samenwerking met burgers, bedrijven in instellingen (‘climate actions’). Zie ook sectie 4, hierboven. Voor de andere 50% – decarbonisering van het elektriciteitsnet in het bijzonder – zijn ze afhankelijk van actoren buiten hun invloedssfeer, vooral elektriciteitsmaatschappijen en burgers die met een radicale uitbreiding van voorzieningen voor zonne- en windenergie moeten instemmen.

Vooral na 2030 zal de beschikbaarheid van ‘groene elektriciteit’ de belangrijkste bron van vermindering van de CO2-emissie zijn.

Een extra optie is actieve betrokkenheid van steden bij de opwekking van district energie, mogelijk in de vorm van publiek-privaat partnerschap[6]

screenshot 8

Een bijkomend probleem is dat het gebruik van elektriciteit sneller groeit dan verwacht, deels vanwege de torenhoge inzet van digitale apparatuur voor uiteenlopende toepassingen. De American Council for an Energy-Efficient Economy (ACEEE)  heeft onlangs haar City Energy Efficiency Scorecard gepubliceerd. In alle steden die om hun energiebeleid geprezen zijn, is het elektriciteitsgebruik gestegen: Los Angles (+3 procent); New York City (+1 procent); San Francisco (+1 procent); Boston (+2 procent); Denver (+3 procent); Austin (+5 procent); en D.C. (+1 procent)[7].

12 Investeringen

De verwezenlijking van een netto emissie-niveau van 1,5°C in 2050 vereist een investering ongeveer $50 tot $200 per bespaarde of opgeslagen ton CO2e. Overigens betekenen al deze maatregelen een wereldwijze economische impuls van $ 16,6 triljoen.

screenshot 7

Van 2016 tot 2050 moet elke C40-stad in Europa gemiddeld $10 miljard investeren om de ambitie van het verdrag van Parijs te realiseren. Dit is meer dan $1 triljoen aan investeringen in alle C40-steden. $375 miljard van deze investering is alleen al de komende vier jaar nodig.

13 Andere steden

Als alle wereldsteden met meer dan 100.000 inwoners de acties van de C40-steden navolgen zouden, dan bedraagt het cumulatieve effect daarvan 40% aan reductie van de  emissie die nodig is om de temperatuur onder 1,5°C graden te houden. Als gevolg daarvan is er een potentieel om wereldwijd 863 GtCO2e te besparen tegen 2050. De overige besparing moet komen van de industrie, de landbouw, het platteland en het transport en vervoer.

14 Samenvatting

De 2.4 GtCO2e-uitstoot van broeikasgassen door C40-steden in 2015 kan verzevenvoudigen bij het uitblijven van verdere beleidsombuigingen. Betrokkenheid bij een toekomst van 1,5°C vereist dat C40-steden de uitstoot beperken tot 22 GtCO2e tussen nu en 2100. Daarnaast moeten ze bijdragen aan wereldwijde negatieve emissie-inspanningen door 31 GtCO2e uit de atmosfeer verwijderen.

screenshot 6

Klimaatactie stelt C40-steden in staat in totaal iets meer dan 500 GtCO2e te besparen tegen 2100 ten opzichte van het business-as-usual traject. Van deze besparing hebben C40-steden zelf ruim 51 procent in eigen hand. Van deze 51 procent kunnen gemeentebesturen zelf 20% uitvoeren. De resterende 80 procent vereist samenwerking en partnerschap met andere lokale partijen, waaronder burgers niet in de laatste plaats. Voor het overige deel zijn zij afhankelijk van externe actoren, zoals elektriciteitsmaatschappijen.

Reflectie

Na het opzeggen door de president van de VS van het verdrag van Parijs, hebben veel steden in de VS en daarbuiten aangekondigd dat zij ervoor zullen zorgen dat de afgesproken klimaatdoelen alsnog worden behaald. Met name de C40-steden zijn vastbesloten om bij te dragen aan het welslagen van het verdrag van Parijs en ze hebben gedetailleerde plannen gemaakt om dienovereenkomstig te handelen.

De hiervoor getoonde cijfers maken duidelijk dat het 1,5°C-traject veel afbreukrisico heeft. Bijvoorbeeld, de technologie om negatieve emissie te realiseren is nog niet op grote schaal beschikbaar. Als alles meezit en alle steden ter wereld het voorbeeld van de C40 volgen, dan nog moet 60% van de CO2-reductie van elders komen.

Ik moet bekennen dat het bestuderen van de rapporten van de C40 mijn aanvankelijke optimisme over de rol van de wereldsteden heeft getemperd.

De afhankelijkheid van gemeentebesturen van partijen binnen de gemeenten als erbuiten bleek groter dan ik had gedacht.  Burgemeesters kunnen zoveel elektrische bussen kopen als ze willen, maar de impact van deze maatregel op de beperking van de CO2-uitstoot blijft beperkt als ze moeten rijden op grijze stroom. De overgang naar groene stroom valt grotendeels buiten de invloedssfeer van het stadsbestuur.

Ik concludeer dat het traject van 1,5°C alleen haalbaar is als alle partijen binnen een gemeente hechte afspraken maken en de burgers daarbij niet vergeten. Maar vooral ook als er op nationaal niveau hecht wordt samengewerkt tussen steden, landelijke overheid, industrie, energieproducenten en NGO’s. Ook de samenwerking in C40-verband levert een wezenlijke bijdrage.

Hoe dan ook, iedereen kan een voorbeeld nemen aan de C40-steden die al tien jaar gerichte klimaatacties initiëren en uit voeren.

[1] http://www.cam3.c40.org/images/C40ClimateActionInMegacities3.pdf

[2] http://www.c40.org/researches/deadline-2020

[3] https://www.mckinsey.com/~/media/McKinsey/Business%20Functions/Sustainability%20and%20Resource%20Productivity/Our%20Insights/A%20strategic%20approach%20to%20climate%20action%20in%20cities%20focused%20acceleration/Focused-acceleration.ashx

[4] http://bit.ly/2ngXXu4

[5] https://www.mckinsey.com/~/media/McKinsey/Business%20Functions/Sustainability%20and%20Resource%20Productivity/Our%20Insights/A%20strategic%20approach%20to%20climate%20action%20in%20cities%20focused%20acceleration/Focused-acceleration.ashx

[6] https://medium.com/sidewalk-talk/the-future-of-urban-sustainability-is-renewable-district-energy-1880c3377975

[7] https://www.greentechmedia.com/articles/read/hard-truths-about-city-failures-with-clean-energy#gs.cEhJV88