Sommigen menen dat een GBS (gebouwbeheersingssysteem) hetzelfde is als een EMS (energiemanagementsysteem). Dat is zeker niet het geval, maar het zou wel aantrekkelijk zijn als er een coherente samenwerking tussen beiden zou zijn. Voor de goede orde; een GBS staat ten dienste van de gebruiker, zorgt voor comfort en doet wel aan energiebezuiniging door bijvoorbeeld ongebruikte ruimtes een lagere stand-by temperatuur te geven, maar doet niet aan energiemanagement in de zin dat het kijkt naar beschikbaarheid van duurzame energie. Althans tot op heden heb ik die integratie niet gezien.

Energiemanagementsystemen kennen we uit de batterijopslagtechniek – ik noem ze nog steeds accu’s – en een EMS zorgt ervoor dat er op de juiste tijden geladen wordt – of ontladen, vaak gebaseerd op een dynamische prijsstructuur en of de aanwezigheid van PV-panelen. Een goed EMS is dus gemaakt om de beschikbare energiestromen in de juiste richting te sturen. Op de correcte tijd. Wil je datzelfde mechanisme loslaten op de warmtetransitie, dan moet het GBS wel een beetje meewerken.

Een nieuwe tak van sport is om een EMS in te zetten op utiliteitsniveau, waarbij de energiestromen zo worden gestuurd om het gebouw zoveel mogelijk gebruik te laten maken van de beschikbare energie van het gebouw. Vraag en aanbod worden daarbij vaak ontkoppeld met accu’s en warmte-koudebuffers. Opwekking zie je dan vaak in hybride vorm, oftewel een combinatie met PV, zonnewarmte, WKO, wind, lucht en andere technologieën.

De keuzes zijn dan enorm. Zonnewarmte kun je bijvoorbeeld inzetten als directe energie, maar ook als bron voor een warmtepomp. Het is ook mogelijk om zonnewarmte in te zetten als koelingsdriver middels sorptiekoeling. PV kun je als op elektriciteitsvoorziening, maar ook als power-to-heat. EMS op gebouwniveau kan een simpele gedaante hebben, maar kan ook heel complex worden. De ervaring leert dat hoe meer bronnen beschikbaar zijn, hoe meer een gebouw, fabriek, zelf voorziend wordt. Daarmee worden energiekosten bespaard, duurzaamheid verhoogd en aansluitkosten omlaag gebracht.

Uiteindelijk zullen GBS en EMS meer samen moeten gaan werken. De technische mogelijkheid is er vaak wel middels MODbus, of BACnet, maar het ontbreekt nog aan inzicht. Vaak wordt een GBS volgens een bepaalde template geprogrammeerd en wordt er niet gekeken naar de energievoorziening. Die is er gewoon, zoals we vroeger gas en stroom als een oneindige bron beschouwden. Dat is nu niet meer de optimale benadering.

Is nachtventilatie altijd energiezuiniger?
Nachtventilatie, de uitvinding van een tiental jaren terug, Daarin werd gesteld dat nachtventilatie, waarbij je gebruik maakt van een lagere nachttemperatuur om het gebouw te koelen, altijd goedkoper was dan het aanzetten van actieve koeler overdag. Dat wás ook zo. De hele energiewereld is echter veranderd, maar dat wil niet zeggen dat de templates van een GBS dat hebben gevolgd.

Zo troffen we laatst een utiliteit aan met luchtbehandeling die in de weekenden, als het gebouw niet bezet was, gebruik maakte van nachtventilatie. Echter, het gebouw ligt vol met zonnepanelen en mocht niet terugleveren vanwege netcongestie. Wat gebeurde er?

De PV-installatie stond ingesteld op ‘zero export’, gedurende de dag gebeurde er niets in het gebouw (geen verlichting, geen ventilatie en geen koffie), volledig curtailment van de PV op een paar kilowattuur na, in de nacht ging het hele gebouw aan de slag met nachtventilatie (misschien overbodig te zeggen, maar PV wekt geen energie op gedurende de nacht. Er werd dus circa 55 kilowatt uit het net getrokken om de nachtventilatie aan te sturen, 55 kilowatt die overdag ruim beschikbaar waren, maar werden afgeschakeld) en de klant overwoog om dan maar een accupack weg te zetten zodat de nachtventilatie via de accu kon verlopen, benodigde capaciteit 500 kilowattuur.

Nachtventilatie was energiezuiniger, toch? Nee. De oplossing is om overdag actief te gaan koelen, zoals door de week, gebruikmakend van de beschikbare PV die normaliter wordt afgeschakeld. De koeling consumeert precies net zoveel als de PV opwekt, dat regelt het EMS. Daar is ook een logisch verband, want hoe meer zon, hoe meer er gekoeld moet worden.

In plaats van te investeren in een accu, is er een warmtebuffer geplaatst zodat de restwarmte vanuit de koeling daarna ook ingezet kan worden om het gebouw te verwarmen. Die restwarmte bevat ook de energie van de PV, want dat is wat een warmtepomp doet. Aan de condensorzijde vind je de thermische energie uit het gebouw terug, een deel van de power-to-heat, alsmede de PV-energie die gebruikt is om de compressor draaiende te houden. De verdamperzijde hangt uiteraard aan het gebouw, het koelblok of combiblok in de luchtbehandeling.

Zo is er ook nog het voorbeeld van hoe om te gaan met vloerverwarming, want een vloer is feitelijk een warmtebuffer en kan dus naar wens en energiebeschikbaarheid geladen en afgeschakeld worden. Dat moet natuurlijk wel binnen de comfort grenzen, maar verschuivingen van twee tot drie uur zijn best mogelijk en lucratief.

Warmteopslag is een factor tien tot vijftien goedkoper dan batterijopslag. Dat mes snijdt aan drie kanten. Ten eerste is er geen afschakeling meer van duurzame energie, daarmee gaat de duurzaamheidsfactor van de utiliteit en Nederland omhoog. Dat laatste zal iedereen worst wezen, maar dat eerste is best aantrekkelijk binnen de CSRD Scope 1 en natuurlijk voor de kosten.

Ten tweede is er geen stroomverbruik meer in de nachturen en ten derde is de restwarmte beschikbaar voor het gebouw om door de week bij te springen in de verwarming via de vloerverwarming of een luchtbehandelingskast. Ook dit levert weer energiebesparing op, want in plaats van de thermische warmte uit een gebouw naar buiten te jagen, sla je die gewoon op. Vooral in het voor en najaar is dit een erg gunstige combinatie. Het EMS doet de rest.