Dit artikel is verschenen in Cobouw op 19 maart 2020

Slimme gevel- en klimaattechnieken kunnen zorgen voor betere energie-efficiëntie en comfort, maar draaien stuk voor stuk op hun eigen systeem. Nergens voor nodig, blijkt uit een geïntegreerd concept dat twee producenten ontwikkelden.

Het energieverbruik in huizen en kantoren moet naar beneden en daarin speelt de gevel een sleutelrol. Want vooral via de ramen ontsnapt warmte of komt juist te veel zonlicht binnen. Energieopwekkende ramen en zonweringen die op lichtinval reageren, kunnen er wat aan doen. Ze zijn er nu als één systeem. “Dat scheelt om te beginnen een heleboel bekabeling en connectoren, want die hoef je niet meer apart aan te leggen. Wij prikken onze motorisering gewoon aan op het kabeltje van Physee dat uit de ramen komt”, vertelt Sam Kin.

Slimme rolgordijnen

Zijn bedrijf Kindow levert de slimme rolgordijnen voor het zogenoemde ‘SmartSkin’-systeem. Kern van dit gevelconcept zijn de “intelligente” ramen van Physee. Deze kunnen stroom opwekken doordat invallend zonlicht wordt doorgestuurd naar de kozijnen. Zonnecelstrips die aan de glasranden zijn geplaatst, zetten het licht hier om in direct bruikbare elektriciteit. Dat komt mooi van pas voor de bediening van de rolgordijnen van Kindow. Die gaan namelijk dankzij gelijkstroom uit de energieramen bij te veel direct zonlicht automatisch naar beneden en rollen weer omhoog als de zon wegdraait.Slimme gevelsEnergieopwekkende ramen in nieuwe woontoren Amsterdam

Welk weer het is, de lichtintensiteit, de precieze positie van de zon en hoeveel warmte er ontsnapt, weet het gecombineerde systeem precies, dankzij sensoren en algoritmes. “Het systeem fungeert niet met één centraal weerstation op het dak, zoals je vaak ziet, maar registreert de omstandigheden heel nauwkeurig per raam”, vertelt Ferdinand Grapperhaus van Physee. “Omdat je precies weet wat in de gevel gebeurt, kun je de klimaatbeheersing dus heel doelgericht aansturen.” Onafhankelijke metingen hebben aangetoond dat het totale energieverbruik er gemiddeld zo’n 20 procent door vermindert, vertelt hij.

Schaduw van een boom

Zelfs de schaduw van een boom kan het systeem eenvoudig meewegen. Daarmee gaat het veel verder dan bestaande systemen. Het is dus mogelijk om nauwkeurig en optimaal te profiteren van de natuurlijke omstandigheden. Dat is een veel slimmere strategie dan bijvoorbeeld een zonwerende coating, stelt Grapperhaus. Want die is statisch en maakt het onmogelijk om zonne-energie op te wekken én voorkomt in de winter dat er meer zon binnenkomt. Terwijl zonlicht dan juist gratis een handje kan helpen bij de verwarming van kantoor of woning.

Het ‘intelligente’ raam kan stroom opwekken door invallend zonlicht.

Kin wijst er bovendien op dat daglicht doorslaggevend is voor het welbevinden en de gezondheid van gebouwgebruikers. Bij de ontwikkeling van het Smart-Skin-concept hielp de onderzoeksgroep Building Performance Simulation van de TU/Eindhoven bij het in kaart brengen van deze effecten.

Zelflerend vermogen

Het algoritme waarop het centrale besturingssysteem draait, moet in de loop der jaren steeds slimmer worden. Zelflerend vermogen kan het systeem helpen steeds beter in te schatten hoe de gebouwgebruikers de omstandigheden graag hebben. Want er zullen ongetwijfeld momenten zijn dat zij de gordijnen tóch laten zakken, terwijl de besturing ze had opgerold. Is het niet slimmer dat de gebruikers er met hun handen afblijven? Nee, zegt Kin. “Gebruikers moeten zelf altijd volledig de controle houden, dat zou ik zelf ook willen. Anders gaan ze de boel saboteren.”

Gaat de opgewekte energie niet allemaal op aan de aansturing van de rolgordijnen? Zeker niet, verzekert Grapperhaus. “De afgelopen vier jaar hebben we gewerkt aan het energiezuinig maken van de motoren.” Het systeem maakt gebruik van 24 volt motoren, alle communicatie gaat via Power Line Communications (PLC). Dat is zo energie-efficiënt dat slechts een fractie wordt gebruikt van de energie die de Power-Windows opwekken. Dat is gunstig met het oog op BENG-eisen. De temperatuuroverschrijdingslimiet wordt gehaald zonder dat er extra energieopwekking nodig is. Ook binnenzonwering wordt daarin expliciet erkend, voegt Kin toe.

Ook voor ventilatiesystemen

In principe kan het systeem ook ventilatiesystemen en ramen aansturen. De sensormodule die in elk raam is gemonteerd kan ook luchtdruk, luchtvochtigheid en de luchtkwaliteit registreren en op basis daarvan een besluit nemen. Mogelijk is het de volgende stap naar een steeds veelzijdiger SmartSkin. Met Renson heeft Physee al eens een ventilatierooster aangekoppeld. Grapperhaus: “We willen dat elke partner straks op ons gelijkstroomnet in de gevel kan aanhaken. Alle klimatisering kan straks decentraal.”Inspiratiecentrum

De SmartSkin-gevel is al met succes uitgeprobeerd in een ‘living lab’. Binnenkort krijgt het gevelconcept met driedubbel glas zijn eerst praktijktoepassing in het nieuwe kantoor- en innovatiecentrum van Dura Vermeer dat in aanbouw is in Utrecht. Dit gebeurt in samenwerking met Luxaflex die de hoogwaardige, reflecterende doeken levert en de mechanische rolgordijnsystemen. 

Dit artikel is verschenen in Cobouw op 19 maart 2020