Investerings- en werkingskosten verminderen door waterbesparende kranen – ook bij LEED-, BREEAM- en DGNB-certificering.

Analyse van klimaatgegevens van Duitse weerdienst als theoretische basis

Het thema van de bachelorproef voor inlevering aan de Fachhochschule Südwestfalen werd omschreven door dr. Peter Arens: ‘Drinkwaterinstallatie: de gevolgen van beperkt drinkwaterverbruik met het oog op toenemende eisen aangaande drinkwaterhygiëne’. In het theoretische deel van de proef analyseerde Luca Güsgen de klimaatgegevens van de Duitse weerdienst (DWD).

Meer hete dagen en hoger waterverbruik

De klimaatgegevens van DWD wijzen o.a. op een duidelijk stijgende lineaire trend van de temperaturen in de periode tussen 1881 en 2022 met 2,2 K extra (afb. 1). Er is echter nog geen trend vast te stellen voor een beperktere neerslaghoeveelheid: Op basis van het jaarlijkse gemiddelde van neerslaganomalieën in de periode van 1881 tot 2022 vermindert de hoeveelheid neerslag in Duitsland momenteel in de zomer minimaal, maar stijgt aanzienlijk in de winter (afb. 2 en 3).

Dat kan geruststellend lijken, maar volgens huidige klimaatmodelberekeningen moeten we bedacht zijn op 40% minder neerslag in de zomer en een toename in de herfst en winter, zo lezen we in de bachelorproef. De auteurs Krahe/Nilson (2020) concluderen dat de hoeveelheid neerslag echter in totaal met 2,5% zal toenemen. De beschikbare hoeveelheid water zal echter met 10% verminderen, aangezien er door de temperaturen meer verdamping optreedt op land- en wateroppervlakken. Daarenboven zal de landbouw beduidend meer water nodig hebben.

LEED-, BREEAM- en DGNB-certificering – voorzichtig bij bestaande gebouwen

De drie grootste systemen voor de ecologische gebouwcertificering – LEED, BREEAM en DGNB – vereisen weliswaar een beperkter waterverbruik in nieuwe en bestaande gebouwen, maar houden daarbij geen rekening met het behoud van de waterkwaliteit. Afhankelijk van het certificeringssysteem is een beperkter waterverbruik goed voor 2,3 tot 10 % van het totaal aantal punten. Dr. Peter Arens heeft daarbij enkele opvallende bedenkingen: ‘Ik kan alleen waarschuwen om in bestaande gebouwen het mogelijke aantal liters bij aftapkranen te beperken tot het berekeningsdebiet dat bij de dimensionering van de leidingen aangenomen werd. Als bijv. het waterverbruik in een bestaand gebouw gehalveerd wordt, heeft dat gevolgen voor de drinkwaterkwaliteit. In de bestaande drinkwaterinstallatie is er dan door een gebrekkige afname – laten we het ons even visueel voorstellen – een ‘ophoping’ van drinkwater. Het gevolg daarvan is een hogere concentratie materiaalpartikels en een overmatige vermenigvuldiging van bacteriën.’

De drinkwaterexpert vult aan: ‘Bovendien moet men zich afvragen of een wastafelkraan met 1,32 l/min (zoals bij LEED) werkelijk meer water bespaart dan een met 3 l/min, omdat men altijd een zekere hoeveelheid water nodig heeft om bijv. zeep volledig van de handen af te spoelen. Het wassen bij een kraan met 1,32 l/min duurt gewoon langer, wat geen besparing is, maar enkel een duidelijk verlies van comfort.’ De besparingen die de certificering vereist, zijn daarom niet automatisch zaligmakend en zouden in bestaande gebouwen zelfs de drinkwaterhygiëne in gevaar kunnen brengen.

Bij planningen rekening houden met beperkt berekeningsdebiet (DIN 1988-300)

Om in nieuwe gebouwen aanzienlijk te kunnen besparen, moet rekening gehouden worden met een verminderd berekeningsdebiet van aftapkranen. Deze leiden tot ‘slankere’ en bijgevolg voordeligere drinkwaterinstallaties. Volgens tabel 2 van DIN 1988-300 zijn er drie groepen minimale stromingsdruk en berekeningsdebiet, waarvan de waarden in tabelvorm doorgaans alleen in de planningssoftware voor drinkwaterinstallaties opgeslagen zijn. In de voetnoot bij tabel 2 wordt echter bij ‘belangrijke opmerkingen’ vermeld dat het berekeningsdebiet boven of onder de waarden uit de tabel 2 kan liggen. En dat ontwerpers het werkelijke berekeningsdebiet in aanmerking moeten nemen, niet enkel wat in de software is opgeslagen:

Praktijkvoorbeeld: nieuwe berekening van een gebouw met zes woningen

De bachelorproef van Luca Güsgen bevat een duidelijk praktijkvoorbeeld met berekeningen en mogelijke besparingen. Op basis van het berekeningsdebiet van in de handel beschikbare waterbesparende wastafelkranen en wc’s (tabel 1) en de waarden volgens tabel 2, DIN 1988-300, heeft hij een vergelijkende berekening gemaakt van een woongebouw met zes wooneenheden (afb. 4).*

In welke mate de investeringskosten in een groter gebouw zouden kunnen verminderen, toont een doorgedreven vergelijking van de twee grootste afmetingen. De afmeting DN 25 kan in dit gebouw met zes wooneenheden met een verminderd berekeningsdebiet volledig achterwege blijven en zelfs de afmeting DN 20 wordt qua lengte beperkt. De besparing voor deze twee afmetingen bedraagt ca. 78 %: voordien kostten deze 1.596 EUR, nu 358 EUR. De grote afmetingen buizen, verbinders, isolatie en buisbeugels vormen een buitenproportioneel deel van de kosten in grote gebouwen. Samenvattend kunnen we vaststellen dat ondanks bovengenoemde ongunstige randvoorwaarden de investeringskosten voor dit gebouw nog steeds ca. 17 % of ca. 642 EUR lager liggen. De basis voor deze vergelijking waren de brutoprijzen voor koperen buizen, persverbinders, isolatie en buisbeugels.

Overige aanzienlijke besparingen bij de werking

Andere besparingen zijn mogelijk bij de werking. Enerzijds verminderen door het beperktere waterverbruik rechtstreeks de jaarlijkse kosten voor water en afvalwater. Bovendien dalen de energiekosten, aangezien minder drinkwater verwarmd en bij circulatie op temperatuur gehouden moet worden. Deze energiekosten werden in het kader van de bachelorproef echter niet berekend. ‘Ze kunnen echter indirect afgeleid worden uit de beperktere waterhoeveelheid’, verklaart dr. Peter Arens. ‘Dat vermindert voor dit gebouw met ca. 40%, enkel berekend op basis van de gebruikte buismeters voor koperen buizen. Deze beperking van het watervolume met ca. 40% vermindert ook de waterhoeveelheid die bij een simulatie van de reglementaire werking, bijv. tijdens de vakantie, uitgespoeld moet worden.’ Om deze spoelingen niet handmatig te moeten uitvoeren, maar tijd- en waterbesparend automatisch te laten plaatsvinden, is het gebruik van een watermanagementsysteem, zoals SWS van SCHELL, aanbevolen.

Planning met beperkt berekeningsdebiet vermindert investerings- en werkingskosten

De drie grote systemen voor ecologische gebouwcertificering – LEED, BREEAM en DGNB – beschouwen drinkwater als afzonderlijke categorie in de zin van ‘waterbesparing’. Geen enkel van deze drie systemen houdt echter rekening met het thema drinkwaterhygiëne. ‘Daarom mag bij sommige uitspraken een vraagteken gezet worden’, stelt dr. Peter Arens. Zo kan bijv. in bestaande gebouwen de waterafname niet tot onder het berekeningsdebiet van DIN 1988-300 verminderd worden zonder de drinkwaterhygiëne in gevaar te brengen. Dat zou een ‘ophoping’ van drinkwater in de installatie en bijgevolg mogelijk gevaar voor de gezondheid kunnen veroorzaken. Daarom kan de waterafname in bestaande gebouwen door waterbesparing slechts in beperkte mate verminderd worden (zie ook hier).