Een supercomputer die jouw verbouwing kiest

Wat voor De Bouwagenda altijd erg belangrijk is geweest, is het koppelen van kennis aan de verduurzamingsopgave. Niet alleen kennis die er al is. Maar ook onderzoeken of de kennis die we hanteren, de status quo, nog wel up-to-date is en de beste en kostenoptimale oplossing biedt. Zo kwamen we erachter dat de kennis-basis voor het verduurzamen van de woningen rammelt. Op welke kennis baseren we eigenlijk de keuze voor de verduurzamingsmaatregelen die we moeten nemen? En is die bij elke woning hetzelfde? Wat betekent het voor de kosten als je probeert het per woning zo optimaal mogelijk aan te pakken? De Bouwagenda kwam in contact met Lisanne Havinga, onderzoeker aan de TU/e. Zij maakte in opdracht De Rekenkern light: software op een supercomputer die voor rijwoningen, gebouwd tussen 1945 en 1990, de optimale verbouwing kan uitrekenen. De resultaten zijn baanbrekend en toen de basis eenmaal gelegd was, bleek het per woning nog maar één dag werk. Nu de rest van Nederland nog.

Interview Lisanne Havinga

Bewegend beeld

De hoofdrolspeler

Lisanne Havinga

Onderzoeker aan de TU/e

Snelkookpan techniek

'De aanloop naar mijn werk aan De Rekenkern is eigenlijk best bizar. Ik deed een PhD voor de gemeente Amsterdam over naoorlogse woningen. De vraag was: ‘Hoe kunnen we die verduurzamen?’ Toen kwam Barbara van der Ploeg van De Bouwagenda op de TU/e praten over de uitdaging van de verduurzaming van de bestaande woningvoorraad. Zij zei: ‘We staan nu hier aan de linkerkant van de tafel. En aan de andere kant van de tafel moeten we 100.000 woningrenovaties per jaar gaan aanbesteden. Wat moet er allemaal gebeuren om daar te komen?’ Ze daagde me uit om heel snel en hard na te denken en een plan uit te zetten. Ze legde vervolgens de verantwoordelijkheid voor dat plan bij mij neer: ‘Als straks een bewoner ontevreden is met zijn renovatie, dan is het jouw schuld. En het moet wel echt zo kostenoptimaal mogelijk, want het gaat om 100.000 woningen per jaar!’ Door het voelen van die druk zijn er een aantal belangrijke ingrediënten ontstaan voor de tool die we nu De Rekenkern noemen.'

'De Rekenkern geeft een wetenschappelijk onderbouwd antwoord op de vraag: wat moet ik doen om specifiek mijn woning aardgasvrij te maken? Wat uniek is aan De Rekenkern, is dat het advies dat uit onze supercomputer komt rollen de beste optie is die wordt gekozen uit miljoenen en miljarden combinaties die doorgerekend worden. Die grote hoeveelheid combinaties is gebaseerd op jouw specifieke situatie: het woningtype, woningeigenschappen zoals glasoppervlak, de ligging, de huidige isolatie, jouw gezinssamenstelling en gedrag als bewoner, de maatregelen die beschikbaar zijn om je huis mee te verduurzamen en alle alternatieve warmtebronnen.'

'Wat uniek is aan De Rekenkern, is dat het advies dat uit onze supercomputer komt rollen de beste optie is die wordt gekozen uit miljoenen en miljarden combinaties die doorgerekend worden.'

Optimale oplossingen

Belangrijk is dat De Rekenkern rekening houdt met zomer- en wintercomfort en gezondheid van het binnenklimaat. Iets wat de huidige rekenmodellen, waar bijvoorbeeld de energie-labels op gebaseerd zijn, niet doen. Hiermee kunnen we voorkomen dat je te veel isoleert en dan alsnog een airco moet aanschaffen of dat je te weinig doet zodat je het in de winter koud hebt. We weten nu al dat we bij bepaalde typen woningen al veel minder hoeven te isoleren dan nu de norm is. Daardoor vallen renovaties al stukken goedkoper uit en helpt De Rekenkern om verbouwingen spijtvrij te maken. Doordat we het wetenschappelijk aanpakken, kunnen we aantonen dat het advies zeker een optimale oplossing levert op kosten en kwaliteit.

Dat we zo’n rekenmodel met wetenschappelijke onderbouwing nodig hebben om de enorme renovatieopgave die we in Nederland hebben op te kunnen pakken lijkt evident. Maar tot op heden was er gewoon geen betere kennis beschikbaar. En met de kennis die we nu hebben zou het kunnen lijken alsof men een beetje met de natte vinger aan het werk is gegaan.

Zo zijn er in het verleden onder de vlag van de Stroomversnelling veel renovatieprojecten uitgevoerd met het doel “Nul op de Meter” te krijgen. De isolatiewaarde wordt dan hoger dan de huidige nieuwbouweisen, vaak zelfs tweemaal zo hoog. Het gevolg is dat de renovatie dan wel erg duur uitpakt en dit heeft ervoor gezorgd dat energierenovaties het stempel kregen onbetaalbaar te zijn. En dat is jammer en onnodig. Urgenda stelde daarentegen: 'Neem maximaal zonnepanelen en weinig isolatie.' Ik dacht, tussen de Stroomversnelling en Urgenda moet een gulden middenweg zitten. Dit moeten we toch kunnen uitrekenen? In de wereld van nieuwbouw van kantoorgebouwen gebruikt men al ‘dynamische’ rekenmodellen om het gedrag van een gebouw veel beter te voorspellen door het gebouw, het klimaat en de gebruiker in kleine tijdstapjes van 10 minuten of een uur door te rekenen. Dus mijn denklijn was niet uniek. Wat wel uniek is aan de rekenkern: 'We gebruiken parametrische modellen en een supercomputer die álle mogelijke variatie doorrekent. Zodat we precies weten wat de beste oplossing is voor elk huis en elke bewoner van Nederland.

'Bewoners krijgen de beste en goedkoopste oplossing aangereikt voor hun specifieke woning.'

Randvoorwaarde voor de verduurzaming

Wanneer ik uitleg dat De Rekenkern eigenlijk een randvoorwaarde is voor de verduurzaming van het Nederlandse woningbestand ziet iedereen de voordelen: 'Bewoners krijgen de beste en goedkoopste oplossing aangereikt voor hun specifieke woning, het geeft richting aan de innovaties die de markt moet doen en je weet zeker dat je betaalbaar maximaal CO2, energie en materiaal bespaart.' Dit alles vergroot het draagvlak bij de mensen voor de energietransitie. De overheid is ook van mening dat dit rekenmodel omarmd moet worden. De reactie van het ministerie van BZK was: 'Als we mensen advies geven moeten we ze gewoon het beste advies geven wat we ze kunnen geven. Zeker als we hiermee de energietransitie versnellen.

Het blijkt alleen veel lastiger dan gedacht voor de overheid om dit plan te adopteren en in De Rekenkern te kunnen investeren. Dat heeft te maken met de aanbestedingsregels waar een ministerie aan moet voldoen. Ondertussen zijn we al drie jaar verder en kan ik nog steeds niet de volgende fase in met De Rekenkern. In deze fase gaan we er een professioneel tool van maken dat vrij toegankelijk wordt voor woningcorporaties, particuliere woningeigenaren, adviesbureaus, gemeenten, architecten en bouwers. Mijn zorg zit erin dat we in de tussentijd het risico lopen dat mensen niet de juiste adviezen krijgen met als gevolg deze krantenkoppen:

Een record aantal airconditioners verkocht.
Nieuwe aardgasvrije wijk, iedereen heeft het koud
Een huis verduurzamen is onbetaalbaar. Kosten: €100.000.

Ik wil dit voorkomen door De Rekenkern light die we nu hebben voor voor rijwoningen 1945-1990 verder uit te breiden met meer woningtypen. Daar heb ik wel een team van 10 onderzoekers voor nodig die vijf jaar samen met mij gaan werken aan dit project. Dat kost een hoop geld, maar we weten dat je met het inzetten van De Rekenkern gemakkelijk tussen de 5.000 en 10.000 euro kan besparen op een woningrenovatie. Woningcorporaties staan nu al in de rij om met De Rekenkern te gaan werken. En bouwbedrijven zien ook het nut van De Rekenkern voor hun bedrijfsprocessen. Daarom zijn we met een aantal partners alvast gestart met een Crowdfunding waarmee we de volgende stap in de ontwikkeling van de software kunnen bekostigen. We zijn op zoek naar meer partners, dus marktpartijen, wil je op kop lopen in de renovatiemarkt: ‘Sluit je aan!’