Met duurzame bronnen wordt bedoeld onuitputtelijke energiebronnen zoals zonne-energie, windenergie en bodemwarmte. Bij monumenten kan onder bepaalde voorwaarden ook gebruik worden gemaakt van deze bronnen. Vaak wordt biomassa ook als duurzame bron genoemd al bestaat hier discussie over omdat er wel CO2 bij vrij komt. [link biomassa]
Een onderscheid is te maken tussen:
Met duurzame bronnen wordt bedoeld onuitputtelijke energiebronnen zoals zonne-energie, windenergie en bodemwarmte. Bij monumenten kan onder bepaalde voorwaarden ook gebruik worden gemaakt van deze bronnen. Vaak wordt Biomassa ook als duurzame bron genoemd al bestaat hier discussie over omdat er wel CO2 bij vrij komt.
Een onderscheid is te maken tussen:
Een warmte- en koudeopslag (WKO) installatie, is een techniek waarbij energie in de vorm van warmte of koude wordt opgeslagen in de bodem. De techniek wordt gebruikt om gebouwen te verwarmen en/of te koelen. Watervoerende lagen in de bodem laten zich uitstekend gebruiken om warmte en koude in op te slaan. In de zomer gebruikt men het koele grondwater om gebouwen te koelen, het opgewarmde water slaat men dan op in de bodem totdat het in de winter wordt gebruikt om gebouwen te verwarmen. Het systeem verbruikt geen fossiele brandstof maar bedient zich van een onuitputtelijke bron. Bij deze techniek wordt gebruik gemaakt van een warmtepomp waarbij voor een open en gesloten systeem kan worden gekozen; zie ook Warmtepomp. De pomp van het systeem verbruikt wel elektriciteit.
De koeling is een zogenaamde topkoeling, waarbij de temperatuur wordt afgevlakt en is de meest energiezuinige vorm van koelen.
Aandachtspunt:
Een windturbine kan op een dak bij een woning worden geplaatst of eventueel los in de tuin. De windturbines zijn verkrijgbaar met verschillende afmetingen en capaciteit. Standaard is de vorm met een verticale as maar er bestaan diverse andere vormen zoals het type Savonius die voorzien is van bolvormige rotorbladen en het Darrieus-type met gecurvde bladen rond een verticale as. Afhankelijk van de vorm hebben ze een hoger of lager rendement maar produceren ze ook meer geluid. De opbrengst in kWh van een kleine windturbine, met name voor de kleinere soorten, weegt niet op tegen de relatief grote investering. Pas vanaf een rotordiameter van 3 meter of meer wordt de opbrengst interessant. Hierbij zijn overigens de verschillen in opbrengst per fabrikant enorm groot.
Een nadeel van een windturbine is dat ze hinderlijk zichtbaar kunnen zijn en daarmee afbreuk doen aan een pand of straatbeeld. Vandaar dat ze in de regel niet op of in de nabijheid van monumenten en beschermde stads- of dorpsgezichten worden toegestaan. Daarnaast produceren ze geluid wat hinderlijk kan zijn voor de naaste omgeving. De mogelijkheden worden gedicteerd door de lokale welstandsnota’s en/of ander vingerend lokaal beleid.
Een standaard zonneboiler heeft een zonnecollector van drie vierkante meter en een watervoorraad van 80 tot 120 liter, gecombineerd met een Hr-ketel voor minder zonnige dagen. Bij de toepassing van bodemwarmte (WKO) wordt een zonneboiler ook gebruikt (wanneer er meer energie wordt geproduceerd dan gevraagd) om de bodem onder een pand op te warmen zodat deze in de winter weer kan worden aangewend om te verwarmen; zie WKO.
Er bestaan alternatieve systemen om zonnewarmte op te vangen vanaf bijvoorbeeld pannen. Metalen geleiders vangen dan de warmte op die bij pannen ontstaat door bezonning. Via een met vloeistof gevuld leidingsysteem wordt de warmte-energie getransporteerd naar een warmtewisselaar. Deze kan gekoppeld worden aan bijvoorbeeld een boiler. Het water moet nog wel worden bijverwarmd tot de gewenste temperatuur. Het grote voordeel is dat het dak in uiterlijk niet wijzigt. De ervaring met de systemen is vooralsnog beperkt. De systemen zijn pas rendabel te installeren wanneer het dak moet worden gerenoveerd en de dakbedekking er af moet en/of moet worden vervangen.
Een standaard zonnepaneel levert gemiddeld 200 kWh per jaar op (250 Wp, ca. 120 kWh/m² per jaar). De panelen worden in diverse uitvoeringen geleverd. Naast de standaard blauwe panelen bestaan er ook zwarte egale panelen die minder snel in het oog springen bij zwarte dakbedekkingen. Het is aan te bevelen om de zonnepanelen bovenop de bestaande dakbedekking, bijvoorbeeld pannen, aan te brengen en deze niet te verwijderen zodat de oorspronkelijke dakbedekking nog aanwezig is wanneer de zonnepanelen zijn afgeschreven.
Er bestaan ook dakpannen en leien waarin zonnecellen zijn verwerkt en die daardoor minder in het oog springen. Een belangrijke reden waarom ze bij monumenten overwegend niet worden toegestaan is het verlies van de historische dakbedekking. Daarnaast worden bij pannen deze (nu nog) alleen vlak uitgevoerd waardoor deze toepassing niet is aan te bevelen bij monumenten die met de veel voorkomende gegolfde Hollandse pannen zijn gedekt. Een nadeel van dit product is dat de kosten van deze pannen of leien nu nog ca. driemaal zo hoog zijn en het rendement per vierkante meter ca. 50% lager ligt dan bij een standaard paneel. Een tweede nadeel is dat zonnecellen na 25 jaar zijn afgeschreven terwijl een pannendak eenvoudig 100 jaar en een leien dak 80 jaar of langer mee gaat. Vanuit het oogpunt van kosten en duurzaamheid is het plaatsen van panelen op het dak, met handhaving van de bestaande dakbedekking, dan ook een aantrekkelijker alternatief.
Bij zonne-energie kan een onderscheid worden gemaakt tussen zonnecollectoren en zonnepanelen. Zonnecollectoren genereren warmte, meestal ten behoeve van het verkrijgen van warm water zoals een zogenaamde zonneboiler. Daarnaast zijn er systemen die zonnewarmte vergaren van de dakbedekking. Zonnepanelen, oftewel foto-voltaïsche cellen, zijn voor de productie van stroom.
Het plaatsen van zonne-energiesystemen in het zicht bij monumenten worden in de regel als detonerend ervaren en daarom niet toegestaan. Bij hellende daken die grenzen aan de openbare ruimte, zijn de mogelijkheden daarom vaak beperkt of niet aanwezig. De mogelijkheden worden gedicteerd door de lokale welstandsnota’s en/of ander vingerend lokaal beleid.
Bij platte daken en niet zichtdaken bestaan vaak wel mogelijkheden voor de plaatsing van panelen. De ideale plaatsing van een paneel is 35°. Bij platte daken kan deze plaatsing nog steeds leiden tot een verstoring van het beeld en het afkeuren door de plaatselijke monumentencommissie. Een alternatief is dan het paneel nagenoeg vlak te plaatsen (bv. 10°), maar dit leidt weer tot 10 tot 15% minder opbrengst en de noodzaak tot meer schoonmaakbeurten om rendementsverlies door vervuiling tegen te gaan.
Ook is de oriëntering van de panelen en de aanwezigheid van schaduw van de omgeving (bouwdelen, bomen etc.) een aandachtspunt. De meest ideale oriënteringen zijn uiteraard zuidwest, zuid en zuidoost. Bij een westelijke of oostelijke oriëntering is het rendement meestal te laag t.o.v. de investering. Een uitzondering hierop vormen relatief flauw hellende daken, bijvoorbeeld het boven-dakvlak van een mansardedak. Wanneer de hellingshoek van het oostelijk of westelijk georiënteerde dakvlak 30° of kleiner is, bedraagt de opbrengst van het paneel toch nog ca. 80-85% van een zuidelijk georiënteerd paneel.
Bij schaduwval op het paneel ligt de opbrengst aanzienlijk lager, helemaal wanneer de panelen serie-geschakeld zijn. Serie-geschakeld is eenvoudiger en goedkoper, maar bij schaduwval (bijvoorbeeld van een schoorsteen) gaat de opbrengst drastisch naar beneden. Een parallelschakeling (micro omvormers) beperkt dit verlies.
Bij sommige monumenten, zoals boerderijen of panden met een grote tuin (zonder beschermde aanleg of beschermd beeld), bestaat de mogelijkheid om zonnepanelen in de tuin of weiland nabij het pand te plaatsten.
Voor zonnepanelen bestaat de mogelijkheid om gebruik te maken van de zogenaamde postcoderoos-regeling. Op een geschikt dak in de nabijheid van het pand (eigen postcode en aangrenzende postcodes) kunnen kleinverbruikers collectief zonnepanelen plaatsen. De leden krijgen een fiscaal voordeel op hun energierekening.
De levensduur van een paneel of collector is 20 tot 25 jaar. De terugverdientijd varieert afhankelijk van het type en de situering van 10 tot 15 jaar.
Er is een onderscheid te maken in:
