Energiemonitoring

Wat is energiemonitoring?

- Het geautomatiseerd verzamelen van data  van de hoofdmeters voor elektriciteit, aardgas en stadsverwarming (warmte via een warmtenet) en indien aanwezig de productiemeter(s) van een zonnestroominstallatie of andere vormen van opwekking.

- Het inzichtelijk maken van het verbruik middels daarvoor verkrijgbare software, van elektriciteit, aardgas en warmte in de vorm van tabellen en grafieken met het verbruik per tijdseenheid (kwartier, uur, dag, etmaal, week, maand, seizoen, jaar, jaren)

- Het monitoren van het verbruik ofwel het op frequente basis bekijken en analyseren van de grafische weergave van het verbruik en daaraan conclusies verbinden

- Het voor zover mogelijk leggen van een relatie   tussen het verbruik per tijdseenheid en de diverse verbruikers in een gebouw; de zogenoemde ‘gebouwgebonden installaties’ zijnde verwarming, ventilatie, koeling, verlichting, en dergelijke. Zo ontstaat inzicht in de ‘energiehuishouding’ van een gebouw

- Het rapporteren aan de opdrachtgever, bijvoorbeeld de gebouweigenaar, de huishoudelijke dienst, de VvE (etc.) van het verbruik van energie, of voor de milieudienst 

De aanpak van energieverspilling in gebouwen tegen te gaan kan tijdrovend zijn. Er zijn ook niet genoeg energieconsultants om de meer dan 500.000 gebouwen in Nederland in de gaten te houden. Daarom is een robot ontworpen die dit 24/7 volledig automatisch kan. Omdat de robot het meest tijdrovende werk al heeft gedaan, kunnen installateurs en energieconsultants efficiënter werken en grotere impact hebben. Google energierobot.

Waarom?

Bij woningen

In een woning gebruiken diverse apparaten energie. Bijvoorbeeld voor verwarming, warm-tapwater, wassen, drogen, verlichting, beveiliging, etc.. Ook kunnen er in een woning diverse vormen van energieopwekking en energieopslag beschikbaar zijn. Bij energiemonitoring wil je de energiestromen van en naar apparaten/installaties kunnen meten. Daarnaast kan het ook handig zijn om apparaten automatisch aan en uit te zetten. 

Bij gebouwen

Alle gebouwen in Nederland zijn verantwoordelijk voor meer dan 30% van het energieverbruik en dragen bij aan meer dan 30% van de CO₂-uitstoot. Volgens het klimaatverdrag van de Verenigde Naties moet de opwarming van de aarde beperkt worden tot maximaal 1,5 à 2 °C. Omdat CO₂ gezien wordt als belangrijke veroorzaker van klimaatopwarming, zijn stevige reductiedoelen gesteld.

In Europa hebben de lidstaten van de Europese Unie samen afgesproken te gaan werken aan energiebesparing, CO₂-reductie en aan hernieuwbare energie. De doelen voor 2020 zijn 20% energiebesparing, 20% CO₂-reductie en 20% hernieuwbaar. Inmiddels zijn voor 2030 en 2050 nieuwe doelen bepaald.

Om de doelen te halen zijn tal van maatregelen noodzakelijk. Vandaar dat wetgeving is gemaakt die voor alle lidstaten van de EU geldt, dus ook voor Nederland. Op het gebied van energiebesparing noemen we een aantal wetten waarmee gebouweigenaren te maken hebben.

Doel

Het monitoren van energie gebeurt al lange tijd. Onder monitoren verstaan we ‘in de gaten houden’, ‘nauwlettend volgen’ of ‘bijhouden’. Het bekendste voorbeeld van het bijhouden van ons energieverbruik is dat met de elektriciteit-, gasverbruiksmeter en de watermeter. Zoals dat al decennia lang plaatsvindt.

Energiemonitoring heeft tot doel om het energieverbruik te bewaken. Aan de hand van de resultaten kunnen maatregelen getroffen worden, als de financiële kosten en baten tegen elkaar op wegen. Energiemonitoring laat meteen ook het resultaat zien van energiebesparingsmaatregelen. Dit alles is een doorlopend proces, het blijven optimaliseren van het energieverbruik en de energiehuishouding van een woning of gebouw.

Hoe

Je verzamelt data, je analyseert ze, daar komen resultaten uit, dan weeg je kosten baten af en tot slot tref je maatregelen. Dan begint de cyclus weer opnieuw.  

Monitoring is dus het systematisch verzamelen van informatie en de analyse daarvan om vervolgens terugkoppeling te geven. Met andere woorden, we willen weten wat ons verbruik is en willen dit vergelijken met eerdere periodes, zodat we eenvoudig kunnen zien of we meer of juist minder energie zijn gaan gebruiken.  Ook willen we weten welk deel van ons verbruik we zelf hebben opgewekt met bijvoorbeeld zon-pv (zonnepanelen die elektriciteit opwekken) of zonne-collectoren (die warm (tap)water maken).  

In woningen kost energie ons maandelijks inclusief belastingen en transport van de energie al snel €150,- tot €200,-. Tot wel 50 procent van het elektriciteitsverbruik in huis kan voortkomen uit sluipverbruik. Iedere woning heeft tegenwoordig een printer, één of meerdere TV’s, een koffiezetapparaat, wasmachine, meerdere computers of laptops en een audio- en DVD-systeem. Dit zijn allemaal apparaten met een stand-by-functie welke kleine hoeveelheden energie verbruiken als ze 'uit' staan. We noemen dit sluipverbruik.

Voor grote bedrijven gaat monitoring meestal via een gebouwbeheersysteem. Die werken vaak anders dan in woningen.

In gebouwen is nieuw dat men gebruik gaat maken van algoritmen (regels die volgen uit wat in het verleden geleerd is) en de gegevens van slimme energiemeters van gebouwen. Die worden vergeleken met met een exacte benchmark van het specifieke gebouw. Hiermee wordt tot 15 procent aan energiebesparingsmogelijkheden geïdentificeerd. Dat staat gelijk aan de helft van het totaal aan duurzaam opgewekte energie in Nederland.

Wat is het belang?

Wereldwijd wordt naar schatting ongeveer eenderde van de energie verbruikt in gebouwen. In Nederland is dat ruim 30%. Daarmee zijn alle gebouwen samen, ook wel ‘de gebouwde omgeving’ genoemd, oorzaak van bijna 40% van de uitstoot van broeikasgassen. Broeikasgassen, waaronder CO₂, worden gezien als belangrijke oorzaak voor de opwarming van de aarde met een schadelijke klimaatverandering tot gevolg.

In Europa is door alle lidstaten van de Europese Unie afgesproken de uitstoot van broeikasgassen te beperken. Om dat te bereiken is energiebesparing van groot belang, samen met het opwekken van duurzame energie. Hernieuwbare energie uit wind en zon moet het verbruik van fossiele brandstoffen als olie, steenkool en aardgas terugbrengen.

Voor het realiseren van energiebesparing in de gebouwde omgeving zullen gebouwen efficiënter moeten worden in het verbruik van energie. Daarom spreken we naast energiebesparing, meestal van energie efficiëntie en hebben we het over de energieprestatie van gebouwen.

Bij woningen gaat meer dan 90 procent van de energierekening op aan kosten waar je zelf invloed op hebt. Dat is best veel, ook als je geen gebruik maakt van domotica oplossingen of isolatie en duurzame toestellen voor verwarming, warm water, en verlichting.   

Energie-aansluitingen

Energie wordt van de bron (de producent) naar de eindgebruiker getransporteerd via een distributienet. Ieder gebouw is voor energie aangesloten op een of meerdere distributienetten. Hieronder geven we een overzicht:
• Aardgas
• Elektriciteit
• Warmte

Aardgas

Aardgas wordt opgepompt uit gasvelden in Nederland en op de Noordzee, maar wordt ook geïmporteerd via gaspijpleidingen. Tegenwoordig wordt gas ook per schip naar Nederland aangevoerd, op LNG-schepen (liquified natural gas). Daarnaast bestaan buffers, opslagplaatsen voor aardgas.  

Gasunie Transport Service (GTS) beheert het hoofdnetwerk van pompstations en leidingen voor het transport van aardgas naar lokale verdeelstations. Regionaal verzorgt de regionale netbeheerder (RNB) het transport van verdeelstation naar individuele gebouwen. De grootste en meest bekende regionale netbeheerders zijn Alliander, Enexis en Stedin. Kleinere zijn Cogas, Rendo en Westland Infra.

Het aardgas komt via een pijpleiding het gebouw binnen, waarop een gasmeter wordt aangesloten. De omvang van de aansluiting is afgestemd op de gasverbruikers die in het gebouw aanwezig zijn. Zoals de centrale gasgestookte verwarmingsketel(s), de verwarming van binnenkomende buitenlucht in het ventilatiesysteem of de branders van kooktoestellen in een keuken.

Elektriciteit

TenneT is de beheerder van het hoogspanningsnet. Dit net is voor iedereen zichtbaar, door de hoogspanningsmasten. Het netwerk omvat heel Nederland, maar is ook verbonden met de landen om ons heen. Ook heeft TenneT verbindingen met Engeland en met Noorwegen, via kabels onder zee. TenneT verdeelt elektriciteit via het hoogspanningsnet over de regionale verdeelstations. De regionale netbeheerder verzorgt het regionale transport naar de eindgebruiker, vanaf het verdeelstation via transformatoren tot aan het gebouw. De grootste en meest bekende regionale netbeheerders zijn Alliander, Enexis en Stedin. Kleinere zijn Cogas, Rendo en Westland Infra.

Waar de stroomkabel het gebouw binnenkomt zijn hoofdschakelaars, beveiligingen en de elektriciteitsmeter aangebracht. De omvang van de aansluiting wordt bepaald door het totale vermogen van de gebouw gebonden installaties.

Warmte

Bij industriële processen, zoals het opwekken van elektriciteit of het verbranden van afval, komt veel warmte vrij, bijvoorbeeld via het koelwater. Door dit warme water via een leidingnet - in dit geval warmtenet genaamd - naar gebouwen en woningen te transporteren, zijn deze te verwarmen. Daarnaast kan een warmtebron zoals een CV-installatie, een warmtepomp met bodemwisselaar of een geothermische bron meerdere woningen of gebouwen van warmte voorzien. Dit wordt ook wel blokverwarming genoemd.

Eenheden (m³ en kWH)

Gasverbruik wordt uitgedrukt in kubieke meters gas. Dit volume van 1 m³ is gelijk aan 1000 liter. Stel je een kubus voor van 1 m breed, 1 m lang en 1 m hoog. Op het merk of fabrieksplaatje van een gasgestookt systeem wordt het opgenomen vermogen weergegeven, uitgedrukt in xx m³/uur. Een CV-installatie die 50 m³ per uur nodig heeft en 800 uren per jaar op vollast gebruikt wordt, kent een jaarverbruik van 40.000 m³ aardgas. Op de energierekening kun je het verbruik aflezen in m³.

Stroomverbruik wordt uitgedrukt in kWh, voluit kilowattuur. Kilo is duizend. Hier staat dus eigenlijk ‘duizend x 1 Watt x 1 uur’. Is het verbruik 1 kWh, dan is gedurende een vol uur een vermogen van 1000 Watt verbruikt. Anders: neem een lamp van 10W en laat deze een uur lang branden. Het verbruik is dan 10 W x 1 uur (h) = 10 Wh = 0,01 kWh.

De energiebalans

De energiebalans van een gebouw geeft de totale energiehuishouding weer.  

 

Aan de ene kant van de balans staat de energie die wordt geleverd en die mogelijk door het gebouw (met zonnepanelen) wordt opgewekt. Aan de andere kant staat het verbruik, door de gebouw gebonden installaties en alle apparaten en systemen die in het gebouw gebruikt worden. Vaak is de hoeveelheid energie die wordt geleverd (en op de energiefactuur wordt afgerekend) hoger dan de optelsom van alle installaties, apparaten en systemen. Dat komt door de verliezen.

 

Het verschil tussen het te verwachten energieverbruik en het daadwerkelijke energieverbruik is het energieverlies waarmee de balans in evenwicht komt.

 

 

 

In gebouwen heb je te maken met
- de opgewekte duurzame energie (de groene pijlen)
- energieverliezen (de zwarte pijlen)
- energie van eindige grondstoffen (de rode pijlen).

Een goed ontworpen gebouw, wat goed geïsoleerd is en wat is voorzien van energie-efficiëntie installaties zal weinig energieverlies hebben. Het grootste deel van het energieverlies komt door de ventilatie.  

Een slecht geïsoleerd gebouw met verouderde, inefficiënte installaties zal een veel groter energieverlies hebben. Een energiebalans maakt dat inzichtelijk. Het verschil tussen het werkelijke en verwachte energieverbruik is het totaal van de verliezen.

 De energiebalans geeft dus inzicht in de energieprestatie van een gebouw. Een ander woord dat vaak gebruikt wordt voor de energieprestatie is de energie-efficiëntie. Je zou kunnen zeggen dat een oud gebouw, met verouderde installaties, toch energie-efficiënt is en dus een (relatief) goede energieprestatie kent. Dit betekent dat gegeven de gebouwkenmerken het verwachte (berekende) energieverbruik overeenkomt met het werkelijke energieverbruik. In dat gebouw zijn behalve het ventilatieverlies dus weinig of geen andere verliezen, zoals verlichting die onnodig blijft branden of verwarming die in een leeg gebouw aan blijft staan. 

 

Energiedata

Energiemonitoring is het inzichtelijk maken van de energiehuishouding op basis van actuele verbruikscijfers, ook energiedata genoemd. Voordat je met monitoring kunt beginnen, zal deze data beschikbaar gemaakt moeten worden.

 

Energiemeters houden het verbruik bij. Bij grootverbruikers is dit wettelijk geregeld, alleen door de overheid erkende meetbedrijven mogen energiemeters leveren en onderhouden. Meestal zijn de energiemeters in eigendom van het meetbedrijf en worden deze verhuurd aan de gebruiker van het gebouw. Dat is terug te vinden op de energiefactuur. Bij kleinverbruikers wordt het meten van energie gedaan door de netwerkbeheerders, dit is dus tot en met een aansluiting van 3x80A en/of G25.

 

Het meetbedrijf zorgt voor het dataverkeer van de grootverbruikers met de regionale netbeheerder en de energieleverancier, zodat deze op basis van het werkelijke verbruik een factuur kunnen opmaken. De regionale netbeheerder (RNB) zorgt voor het transport van energie. De energieleverancier ‘levert’ via het transportnet van de RNB. De gebruiker van de energie (de gebouweigenaar of huurder) betaalt via de energierekening:
• de hoeveelheid geleverde energie door de energieleverancier
• de transportkosten daarvoor van de regionaal netbeheerder
• en de meetdiensten van het meetbedrijf

In de markt voor de levering van energie wordt onderscheidt gemaakt tussen de markt voor huishoudens en kleinzakelijke afnemers en de markt voor grootzakelijke afnemers. De grens tussen ‘klein’ en ‘groot’ wordt bepaald door de aansluitcapaciteit. Dit is bepaald voor elektriciteit en voor aardgas. Voor warmte van een warmtenet bestaat dit onderscheid niet.

 

Voor elektra geldt dat huishoudens en kleinzakelijke afnemers een aansluitwaarde tot en met 3x80A hebben, grootzakelijke afnemers is dit vanaf 3x80A. Voor gas geldt dat huishouden en kleinzakelijke afnemers een gasmeter afnemen tot en met type G40, voor grootzakelijke afnemers is dit vanaf G65. 

 

Slimme meters

 

Steeds meer gebouwen hebben tegenwoordig een ‘slimme meter’. Deze meters zijn niet ‘slim’, maar worden zo genoemd omdat de slimme meter éénmaal per etmaal de meterstanden automatisch doorgeeft via GSM/GPRS. Het handmatig opnemen van meterstanden is daardoor niet meer nodig. De meterstanden, gekoppeld aan een datum-/tijdcode worden opgeslagen op de centrale server van het netwerkbedrijf. Energie Data Service Nederland (ESDN) heeft een portal wat de gegevens uitleest uit de meter en doorstuurt naar de netwerkbedrijven. Zijn nog geen slimme meters geïnstalleerd, dan kan een opdrachtgever een aanvraag voor versnelde vervanging indienen bij de netbeheerder, de zogenoemde ‘prio-plaatsing’.

 

Data van analoge meters wordt niet digitaal beschikbaar gemaakt aan netbeheerder en leverancier. Daarvoor moet de gebruiker jaarlijks een kaartje invullen of de meterstand doorgeven via internet. De data die wordt doorgestuurd wordt vervolgens opgeslagen in het CAR, centraal aansluitingen register. Dit werkt fouten in de hand en zeker bij tussentijdse verhuizing kan onduidelijkheid ontstaan. Met de slimme meter komt daar een einde aan.

De slimme meter is een digitale meter waarvan de standen op afstand kunnen worden uitgelezen door de energieleverancier en de netbeheerder. Het is dus niet meer nodig om meterstanden door te geven aan de energieleverancier en er hoeft ook geen meteropnemer meer langs te komen.  

 

Er zijn slimme meters die het stroomverbruik meten, maar er bestaan ook slimme gasmeters. Beiden geven het verbruik door. Oude gasmeters kunnen niet met een slimme meter communiceren; de netbeheerder vervangt die gelijktijdig met de elektriciteitsmeter.  

 

Er is veel discussie geweest over de privacyaspecten van een slimme meter. Als de meter op afstand uitleesbaar is, gaan de gebruiksgegevens immers ‘naar buiten’. De dataverbinding moet goed beveiligd zijn.

Filmpjes over slimme meters zijn:

 

Slimme stroommeter

In dit filmpje legt men uit wat een slimme stroommeter is en hoe die werkt.

 

Slimme gasmeter

In dit filmpje legt men uit wat een slimme gasmeter is en hoe die werkt.

 

Slimme meters installeren

In dit filmpje legt men uit hoe de slimme stroommeter en de slimme gasmeter worden geïnstalleerd.

Salderen

 

Een slimme meter houdt de teruglevering van stroom bij doordat hij gescheiden telwerken heeft. Als een bewoner zonnepanelen op zijn woning heeft geïnstalleerd, wordt de teruggeleverde stroom verrekend met je afgenomen stroom. Dit noemen we de zogeheten salderingsregeling.

 

Voor een eventueel overschot (op jaarbasis) aan teruggeleverde stroom, krijgt men een vergoeding. Slimme meters kunnen hiermee goed overweg. Dat geldt helaas niet voor alle digitale meters; sommige hebben geen gescheiden telwerk. Als de installatie wordt aangemeld bij www.energieleveren.nl, zoals eerder genoemd, dan kan de meter vervangen worden.

 

Ook ouderwetse mechanische draaischijfmeters kunnen ook salderen. Mits zo'n meter niet voorzien is van een terugloopblokkering draait hij terug als er stroom wordt teruggeleverd. Een slimme meter toont de verschillende standen afzonderlijk: wat je hebt afgenomen en wat je hebt teruggeleverd.

 

Een kanttekening bij teruglevering is wel dat de hoeveelheid aan het net teruggeleverde zonnestroom lager is dan de totale hoeveelheid stroom die je panelen hebben opgewekt. Een deel daarvan wordt immers direct verbruikt en gaat niet door de energiemeter het net op.

 

Als je zonnepanelen zijn voorzien van monitoring (vaak aangebracht op de omvormer) zie je daarop wat de panelen daadwerkelijk geproduceerd hebben. Uiteraard bestaan er ook losse kastjes zoals de Sunny Beam van SMA of apps voor de smartphone.

 

 

Ook maakt de slimme meter het mogelijk gedurende het jaar de gebruiker te laten weten hoe het voortschrijdend energieverbruik zich ontwikkelt. Afgesproken is dat minimaal 12 keer per jaar een dergelijk verbruiksoverzicht verzonden moet worden door de energieleverancier. Dit zou helpen bij bewustwording en zou energiebesparing stimuleren, ook weer een regel die in EU-verband is afgesproken. Eigenlijk een soort van energiemonitoring dus.   

Grootzakelijke klanten hebben voor elektriciteit in de meeste gevallen al meters die op afstand uitgelezen kunnen worden. Dit wordt telemetrie genoemd. Bij telemetrie worden meterstanden voorzien van datum-/tijdcode dagelijks verstuurd naar de netbeheerder. Voor elektra worden kwartierwaarden opgeslagen, voor gas de waarden per uur. Een databestand voor elektriciteit is een tabel met 96 regels per etmaal. Bij gas is dat 24. Aan de hand van de meterstand en de tijd kun je het verbruik herleiden, voor elektra in kWh, voor gas in m³.

Er bestaan meters die ook terug kunnen draaien, bi-directionele elektriciteitsmeters. Bij het terug leveren van elektriciteit aan de energieleverancier of netbeheerder loopt de meter achteruit. Dat gebeurt als de woning zelf energieopwekkende installaties bezit. Bijvoorbeeld zonnepanelen of een kleine windturbine. Wanneer er in een woning energie opgewekt wordt dan moet dit gemeld worden via www.energieleveren.nl. De netbeheerder kijkt dan of de bestaande elektriciteitsmeter geschikt is. Als dit iet zo is wordt de meter vervangen door een slimme meter.

Op diverse websites zoals bijvoorbeeld www.mindergas.nl en www.energiemanageronline.nl kan je zelf de meterstanden van een analoge meter registreren en benchmarken.

Losse verbruiksmeters

 

Energiemonitoring kan ook met losse energieverbruiksmanagers. Deze werken hetzelfde als de energiemeter, maar dan tussen het apparaat en het stopcontact. De meter meet hoeveel stroom het apparaat verbruikt en wanneer het aanstaat of standby staat. Het is bij een aantal producten ook mogelijk om een schakelschema te maken, om te voorkomen dat apparaten onnodig stand-by of aan staan.
Hiernaast de meters van Plugwise.

 

Slimme thermostaten 

 

Een slimme thermostaat leert en onthoudt hoe ze een huis opwarmt. Via de webomgeving laat ze met duidelijke grafieken zien wat de ingestelde en werkelijke temperatuur is en hoe de cv-ketel hiermee omgaat.Deze informatie kan onregelmatigheden blootleggen en is interessant voor de gebruiker en de installateur.

Montage

Bij een slimme thermostaat wordt een gateway meegeleverd die wordt aangesloten op de cv-ketel. De gateway zorgt voor de communicatie tussen de thermostaat, de app, de gekoppelde webomgeving en de cv-ketel. De thermostaat en de gateway sluit je aan op de draden tussen de bestaande thermostaat en de cv-ketel. Door de gateway met het lokale netwerk (wifi en LAN) te verbinden, kun je de temperatuur in huis ook via de app en de webomgeving bedienen.

Een voorbeeld is hier te zien.

Er bestaan ook grote systemen b.v. in de utiliteitsbouw. Priva is er een van. Zie hier

Een slimme thermostaat stemt de verwarming automatisch af op jouw gedrag.  Daarnaast  kan een slimme thermostaat ook helpen om inzicht te krijgen in het energieverbruik en op een eenvoudige manier energie te besparen. Een aantal slimme thermostaten kunnen net als  een energieverbruiksmanager inzicht geven in het energieverbruik, dit door het uitlezen van de slimme meter.

 

Voor meer informatie over Slimme thermostaten en een keuzewijzer.

 

Stadswarmte

Bij stadswarmte werkt het in principe hetzelfde. De warmtemeter houdt standen bij met het verbruik in gigajoule (GJ) en stuurt deze eenmaal per etmaal naar de leverancier van het warmtenet.  

Over het algemeen kunnen energiemeters meer dan alleen die kwartier- of uurwaarden bijhouden. Digitale meters houden standen bij met een interval van bijvoorbeeld 10 seconden. Ook de slimme meter kan dat en heeft daarvoor een hardwarepoort (P1-poort) waarop je als gebruiker zelf apparatuur voor energiemonitoring kan aansluiten.

Dataverwerking

 

Energiedata wordt in een gebouw verzameld door de energiemeters van het meetbedrijf. Alternatief is dat energieverbruiksgegevens verzameld worden door het gebouwbeheersysteem (GBS) of door een stelsel van submeters. Voor energiemonitoring is in eerste instantie de energiedata van de hoofdmeters voldoende om inzicht te krijgen in de energiehuishouding van een gebouw.

 

Bij huishoudens en kleinzakelijke aansluitingen wordt de meetdata centraal verzameld bij Energie Data Service Nederland, om vervolgens opgeslagen te worden bij een van de vier netwerkbedrijven. Bij grootzakelijke aansluiting wordt de data via het meetbedrijf beheerd door de netbeheerder. Energieleveranciers halen voor het opmaken van de energiefactuur de verbruiksgegevens op bij EDSN (klein) of de netbeheerder (groot).

 

EDSN fungeert dus als tussenpartij voor huishoudens en kleinzakelijke aansluitingen. Grootzakelijke aansluitingen communiceren direct met de netbeheerder.  

 

Energieverbruiksmanagers (in woningen)

Een energieverbruiksmanager is een apparaat of webservice dat inzicht geeft in ons energieverbruik. Dat maakt energie besparen gemakkelijker. Een energieverbruiksmanager geeft veel meer informatie dan de energiemeter in de meterkast.

 

Energieverbruiksmanagers hebben verschillende mogelijkheden en vormen. Denk hierbij aan realtime verbruik bekijken, verbruik van losse apparaten meten, een display aan de muur of een applicatie, enz.

 

Een energieverbruiksmanager kan een los kastje zijn, dat je aansluit op een slimme meter, een website die gegevens bij de netbeheerder opvraagt, een stekkerblok dat verbruik meet van aangesloten apparaten, enz. 

Met een energieverbruiksmanager kun je meer, maar hoe werkt dat en waar moet je op letten? Als je een energieverbruiksmanager rechtstreeks op de zogeheten P1-poort van de slimme meter aansluit, blijft de data (verbruiksinformatie) binnen de woning. De informatie kan wel uitgelezen worden maar hoeft niet te worden gedeeld met derden.   

Het kan ook via internet, als een bewoner de netbeheerder toestemming geeft om de data uit de slimme meter beschikbaar te stellen (dat is de zogeheten P4-poort). In dat geval kan een energieverbruiksmanager ook een app op een smartphone of tablet zijn, of een webpagina.

Bij gebruik van de P1 poort is data 'near-realtime' beschikbaar, bij de P4 poort is data pas na een dag beschikbaar.

De meeste tonen het verbruik in overzichtelijke grafieken en tabellen. Het kan ook simpeler via een 'stoplicht' dat bijvoorbeeld aangeeft dat je aan het verspillen bent.

 

Een overzicht van energiemanagers staat hier

 

Je kan je
• eigen streefdoelen instellen;
• persoonlijke tips krijgen om energie te besparen;
• het verbruik van afzonderlijke apparaten meten.

 

Op deze site van Energievergelijken.nl wordt uitgelegd wat een energieverbruiksmanagers is en worden verschillende systemen en apps getoond.  

Na installatie kan je voortaan goed zien of de energiebesparende maatregelen daadwerkelijk iets opleveren.

Inzicht in data

 

Voor het werken met energiedata, bijvoorbeeld voor continue monitoring, kun je de bestanden met meterstanden en datum-/tijdcode zelf ook bekijken, ophalen en verwerken. Daarvoor bestaan verschillende methoden:

 

Huishoudens en kleinzakelijke aansluitingen:

Data wordt centraal verwerkt door EDSN. Meetbedrijven en wettelijk erkende Overige Diensten Aanbieder (ODA) mogen deze data na toestemming van de energieafnemer ophalen bij de server van EDSN en verder (laten) verwerken. Hiervoor bestaan online platforms, portals en apps.

 

Grootzakelijke aansluitingen:

Data wordt centraal verwerkt door de regionale netbeheerder. In veel gevallen beschikt de regionale netbeheerder over een dataportal waar de energieafnemer toegang toe kan krijgen en de verbruiksgegevens online kan inzien. Sommige portals van regionale netbeheerders bieden (beperkte) functionaliteit voor met presenteren van historische verbruiksgegevens in grafieken en tabellen.

 

In beide gevallen (klein en groot) is het mogelijk de energiedata automatisch te laten verwerken in een eigen (on- en offline) omgeving. Daarvoor bestaan softwarepakketten zoals Erbis, Energiemissie en eSight, om de drie belangrijkste te noemen. Met deze pakketten zijn uitgebreide data-analyses mogelijk, kun je eindeloos veel gebouwen en aansluitingen beheren en kun je werken met alarmering op bijvoorbeeld ongewenst energieverbruik.

EAN codes

 

Om zeker te zijn dat de administratie ‘klopt’, worden energiemeters van een serienummer voorzien. De leverancier van de meter zorgt daarvoor. Daarnaast wordt aan iedere aansluiting in Nederland een uniek nummer toegekend: de EAN-code. Wil je zeker weten dat je voor het juiste gebouw en de juiste energiemeters de afgenomen energie betaalt, kijk dan op de energienota. Daar staat:
• het aansluitadres (van de aansluiting) met postcode en huisnummer
• de EAN-code van de betreffende aansluiting
• het verbruik dat geregistreerd is door de meter op die aansluiting

Het meetbedrijf en de netbeheerder weet aan de hand van het serienummer op de meter de combinatie met de juiste EAN-code - en andersom. De EAN-code wordt meegestuurd in het energie databestand dat eenmaal per etmaal verzonden wordt door de meter.

 

Voor energiemonitoring wil je weten of je de juiste datastroom van de juiste meter te pakken hebt. Daarvoor controleer je dus de EAN-code en dat kan in het online EAN-codeboek. Door postcode en huisnummer in te voeren kun je zien welke EAN-codes op dat aansluitadres vastgelegd zijn.

Benodigede gegevens

Alvorens je van een object - een gebouw, woning, brugwachtershuisje, bushokje, pompstation, etc. - het energieverbruik wilt monitoren, moet je een aantal gegevens verzamelen. Dat is nodig om te zorgen dat je zeker weet dat je de juiste energiedata aan dat object koppelt. Ook wil je het nodige van het object weten, om de energiedata te kunnen interpreteren.  
• Gegevens van je opdrachtgever
• Gegevens van de locatie
• Gegevens van het gebouw
• Gegevens van het gebouwgebruik
• Gegevens van de aansluiting

Daarna bepaal je of de verbruiksgegevens van de energiemeters digitaal beschikbaar zijn. Als sprake is van analoge meters met een handmatige opname is geautomatiseerde energiemonitoring niet mogelijk. In een dergelijk geval zullen eerst de meters vervangen moeten worden door een type dat op afstand uitleesbaar is (telemetrie) of door de slimme meter, als sprake is van een huishouden of kleinzakelijke aansluiting. Hoe ga je te werk:

1. Bepaal of de verbruiksgegevens voor elektra digitaal beschikbaar zijn in kwartierwaarden en waar je deze kunt laten opvragen, voor kleinverbruik bij EDSN, voor grootverbruik bij het meetbedrijf.
2. Bepaal of de verbruiksgegevens voor gas digitaal beschikbaar zijn in uurwaarden en waar je deze kunt laten opvragen, voor kleinverbruik bij EDSN, voor grootverbruik bij het meetbedrijf.
3. Bepaal of er sprake is van warmte van een warmtenet, ga naar de leverancier van die warmte om informatie op te vragen.

Het verbruik over een kalenderjaar zegt op zich weinig, maar als je het vergelijkt met een voorgaand jaar, kun je mogelijk een verschil zien. Maar wat zegt dat verschil dan? Stel dat het verbruik dit jaar een stuk lager ligt dan het vorige, waar kan dat dan aan liggen?
• was het vorig jaar kouder (verwarming)
• of juist veel warmer in de zomer (koeling)
• waren er meer werkdagen (bezettingsdagen)
• of meer personeel (bezettingsgraad)
• of was het gebouw langer open (gebruikstijden)
• of hebben we inmiddels installaties vervangen en verbeterd?

M.b.t. gas is het logisch dat je voor de verwarning meer gas verbruikt als het buiten kouder is. Daarom moet dat in de grafieken te zien zijn.
De rode lijn geeft de norm aan en die is gerelateerd aan de gemiddelde buitentemperatuur. Je zet de verwaming pas aan als het buiten onder 17 ^oC wordt.
M.b.t. de verwaming geldt in een jaar dus alleen maar het aantal dagen onder 17 graden. Op die dagen is het van belang wat de gemiddelde dagtemperatuur is.
Door 17 - de gemiddelde dagtemperatuur te doen krijg je de graaddagen.

De graaddagen zijn hier te vinden. 

Je verbruikt ook meer elektriciteit als de airco's aangaan en er gekoeld moet worden. Dat zijn de koeldagen waarmee je ook rekening kan houden.     

  

Je moet dus energieverbruik in relatie brengen tot (omgevings)variabelen. Pas als je die variaties begrijpt, kun je spreken van meer of minder verbruik. Andersom gezegd, als je de variabelen kent, kun je het verbruik daarop aanpassen, om onderling vergelijk mogelijk te maken. We noemen een aantal factoren die je in de beoordeling van energieverbruik moet betrekken:
• Buitentemperatuur en graaddagen
• Zonuren en intensiteit
• Bezettingsgraad
• Onderhoudsplan
• Temperatuur
• Luchtvochtigheid
• CO₂ gehalte
• Systeemtemperaturen

Basislast

Met het woord basislast bedoelen we het verbruik van energie buiten gebruikstijden, dus als een gebouw gesloten is. Het liefst heb je dat een gebouw buiten openingstijden zo min mogelijk energie verbruikt.

We zien hieronder het elektriciteitsverbruik van een basisschool. Het is een modern gebouw, waar veel maatregelen voor energiebesparing genomen zijn. Het gebouw is goed geïsoleerd, heeft een ventilatiesysteem met warmteterugwinning en op het dak zijn zonnepanelen geplaatst.

Aan de grafiek zie je duidelijk de variatie in het verbruik van elektriciteit over de weekdagen. De woensdag is met een iets lager gebruik herkenbaar, want een basisschool is op woensdagmiddag vaak wat eerder gesloten. Ook de zaterdag en zondag zijn herkenbaar aan een lager verbruik. De rode lijn geeft het streefverbruik weer, de doelstelling.

Afwijkingen springen vaak niet direct in het oog en moet je door nadere analyse bekijken of afwijkingen bestaan en of deze voorkomen kunnen worden. We gaan nu naar gegevens van een bibliotheek kijken.    

Aan de groene grafiek links zie je het verloop van het elektriciteitsverbruik. Rechts zie je het gasverbruik. Deze bibliotheek gaat om negen uur ’s ochtends open en wordt om half zes gesloten. Op het eerste gezicht sluit het verbruik keurig aan bij dat patroon. Maar bij nadere beschouwing is er toch iets dat opvalt.

      

Verbruiksprofiel

Als het gaat om het energieverbruik wordt vaak de term ‘verbruiksprofiel’ genoemd. Het energieverbruik van een gebouw kan enorm verschillen door de gebruiksaard. Een buurtcentrum met zalen heeft vaak een sterk wisselend verbruik had. Zo kun je voorstellen dat een koel-/vrieshuis juist een heel stabiel en voorspelbaar verbruik kent.

Hier onder het jaarverbruik van elektriciteit van een metaalbewerkingsbedrijf. Over het hele jaar gezien is het verbruik vrij constant te noemen. Uiteraard zijn er wel wat uitschieters. De vakantiesluiting in de zomer is goed te zien en over de eerste maanden van het jaar had het bedrijf het blijkbaar extra druk. Het verloop van het verbruik over een langere periode noemen we het verbruiksprofiel.

 

Hoe kan je energie besparen?

Je kan energie besparen op  
• Organisatorisch
• Administratief
• Bouwkundig en technisch vlak

 

Organisatorische maatregelen

Maatregelen die vaak weinig of geen geld kosten zijn organisatorische maatregelen. Wordt het gebouw in de avonduren slechts gedeeltelijk gebruikt? Stop daarmee; verwarmen en verlichten buiten normale werktijden is dan niet meer nodig.

 

Eerder is al genoemd het verplaatsen van de schoonmaak van de avond naar overdag of het verplaatsen van een vergadering naar een ander gebouw. Dit zijn relatief eenvoudige ingrepen die direct bijdragen aan de energie efficiëntie. Lastiger ligt het met het gedrag van de gebruikers van een gebouw. Als men onnodig verlichting laat branden of apparatuur laat aanstaan, kan men de gebruiker daarop aanspreken. Gedragsverandering is moeilijk, maar is wel mogelijk en kost bovendien weinig geld.

 

Ook komen grotere organisatorische ingrepen voor. Het samenvoegen van personeel op één, in plaats van twee locaties. Door invloeden als flexwerk en thuis werken, is de gemiddelde kantoorbezetting aan het dalen. Men kan dan besluiten een gebouw of gebouwdeel (etage) af te stoten en afdelingen samen te voegen. Een ander voorbeeld van een organisatorische maatregel is het outsourcen van ICT. Door het eigen serverpark af te schaffen en in de ‘cloud’ te gaan werken, vervalt de kostenpost voor ruimtebeslag en het elektriciteitsverbruik voor het serverpark en de koeling.

 

Administratief

 

Een aantal maatregelen waarmee de kosten voor energie zijn terug te dringen, vatten we samen onder administratieve maatregelen. Het betreft hier contractuele afspraken, die niets te maken hebben of van invloed zijn op het daadwerkelijke energieverbruik.

 

Aansluitwaarde

Hoe groter de aansluitcapaciteit, des te hoger de kosten. Zorg dat de aansluitwaarde overeenkomt met de afname van stroom.

 

Gecontracteerd vermogen

Grootverbruikers kunnen de omvang van het maximaal af te nemen vermogen zelf regelen. Beperk dit zoveel mogelijk, dat scheelt in de kosten. Kijk ook naar het werkelijk afgenomen vermogen en gecontracteerd vermogen. Wanneer het gecontracteerd vermogen één keer (bijvoorbeeld bij werkzaamheden) bijgesteld wordt naar (dat gebeurt automatisch door de netbeheerder) blijft het staan totdat je het zelf weer verlaagd.

 

Piekvermogen

Grootverbruikers betalen apart voor het maximaal afgenomen vermogen per tijdvak. Door pieken in het verbruik te vermijden, dalen de kosten voor het afgenomen vermogen. In jargon heet dit ‘piek-shaving’. Als piekshaving effectief wordt ingevoerd kun je dus ook je gecontracteerd vermogen naar beneden bijstellen.

 

Levertarief

Het tarief voor de inkoop van energie - het levertarief van de energieleverancier - is vaak onderhandelbaar, zeker voor grootzakelijke aansluitingen. Het tarief hangt vaak samen met de risico’s voor de leverancier, zoals onverwacht hoge of lage stroomafname. Een laag risicoprofiel levert een lagere energieprijs.

Teruggave energiebelasting
Je betaalt belasting per EAN code (aansluitpunt). Maar in de wet staat dat je energiebelasting betaalt per aansluitadres. Dus als je meer EANcodes hebt op één kavel; huisnummer kan je energiebelasting terug krijgen (tot vijf jaar terug).

Bouwkundige en technische maatregelen

Maatregelen ter verbetering van de energie efficiëntie van een gebouw met het hoogste rendement zijn veelal te halen in de bouwkundige en technische sfeer. Hieronder een overzicht van mogelijke maatregelen per thema. Iedere maatregel is onderstreept in de tekst.  
• Verwarmen
• Ventileren en koelen
• Verlichten
• ICT
• Overige maatregelen

 

Vergeet niet dat stapelen van maatregelen niet het stapelen van energiebesparing oplevert. Als verbeterde isolatie 20% besparing oplevert en ledverlichting nog eens 50%, dan is de werkelijke besparing als deze achtereenvolgens uitgevoerd worden nog maar 60%. (Bij verbruik = 100 eerst -20 = 80 en daarna halveren = 40 > besparing is 60% en niet 20+50=70%)

 

Domotica

 

We willen graag op een eenvoudige manier energie besparen. Als je dit goed wil doen dan moet je wel een systeem gebruiken dat ook is uitgevoerd met een basisstation. Hiermee kun je programma’s toevoegen en componenten centraal bedienen. Dat doen we natuurlijk bij voorkeur met onze smartphone of tablet. 

 

In dit filmpje krijgt je te zien hoe ze dit bij e-Domotica van Eminent doen.

 

In het filmpje zag je hoe je alarm, personenalarmering, videobewaking, energiebesparing en comfort in één systeem kunt automatiseren. Alle onderdelen van dit systeem zijn overal te bedienen, zowel thuis als buitenshuis. Dus ook als je vergeten bent om het licht uit te doen als je een avondje weg bent of tijdens een vakantie de bewakingsbeelden controleren, dan is dit met dit systeem allemaal mogelijk. Andere merken bieden vergelijkbare mogelijkheden en oplossingen

 

Meer over domotica is hier te zien. 

Berekeningen

De onderstaande grafiek van een basisschool laat zien dat het licht van 18.00 - 20.00 uur aan staat b.v. voor de schoonmaak. Maar als die maar één keer per week komt is dat niet nodig. Hoeveel kWh kan je dan besparen.

 

 

De grafiek van het elektriciteitsverbruik op woensdag toont het elektriciteitsverbruik. Het staafdiagram laat een verbruik na 18:00 uur zien van ongeveer 15 kWh. De basislast is 2,5 kWh. Het verschil, 12,5 kWh is grotendeels te wijten aan de verlichting. Tel je het verbruik in de uren na 18:00 tot 20:00 bij elkaar op, dan kom je op ongeveer 25 kWh.  Stel dat de schoonmaak het hele schooljaar op woensdag komt, dan is het besparingspotentieel 42 weken x 25 kWh = 1050 kWh.

 

Je kan ook kijken hoeveel lichtbronnen je hebt, hoeveel watt ze verbruiken en die bij elkaar op te tellen. Door dit te vermenigvuldigen met de tijdsduur, krijg je het verbruik in kWh.

 

Stel dat je totaal 200 TL-armaturen telt, met ieder twee TL-buizen type T5 met een vermogen van 28 Watt per buis en een elektronisch voorschakelapparaat van 7 Watt. Wat is dan het verbruik op de twee uur dat de verlichting onnodig aan staat.

Per klaslokaal 8 armaturen en tel die op de gang daarbij. 200 x (28+28+7) = 12.600 W. Als deze verlichting 1 uur brandt, bedraagt het verbruik 12,6 kWh. Op een woensdagavond van 18:00 tot 20:00 uur dus 25,2 kWh.

 

In praktijk zou de beide methoden willen toepassen, dan heb je meer zekerheid over het besparingspotentieel.

 

Systemen voor energiemonitoring utiliteitsbouw

Marktontwikkelingen zoals het werken met (energie-)prestatiecontracten zorgen ervoor dat in steeds meer gebouwen energiemonitoring wordt toegepast. Maar ook wetgeving draagt daar aan bij: met ingang van 1 januari 2018 is een ‘energie management systeem’ voor veel gebouweigenaren een verplichting.

Ook ‘the internet of things’ (IoT) maakt monitoring meer vanzelfsprekend.

Goedkope sensoren die met elkaar in verbinding staan brengen nieuwe mogelijkheden waardoor we over ‘smart buildings’ spreken. Een aantal gangbare systemen voor energiemonitoring voor utiliteitsgebouwen zijn:
• Smart Buildings
• Gebouwbeheersysteem
• Registratie en analysesoftware
• Data portal
• Apps

Innovaties voor energiemonitoring utiliteitsbouw 

Voor het oplossen van problemen kun je algoritmen gebruiken. Een algoritme is een reeks instructies die, als ze allemaal zijn uitgevoerd, tot een antwoord leiden. Op basis van het historische energieverbruik, gekoppeld aan weerdata, aan personeelsbezetting, aan productievolumes (etc), zou je een voorspelling kunnen doen over het energieverbruik van morgen of van volgende week.

 

Dit is precies waar e-Sight Energiemonitoring aan werkt. Bedrijven die veel energie verbruiken en precies weten te voorspellen hoeveel ze nodig hebben, kunnen tegen veel scherpere tarieven energie inkopen.

 

Maar algoritmen worden op veel meer manieren gebruikt. Gebruik van elektriciteit in apparaten verandert de karakteristiek van de stroom. Wisselstroom dat je kunt zien als een zuivere sinusoïde, wordt een klein beetje verstoord door elektrische apparaten. Als je maar lang genoeg kijkt, zal je in die afwijkingen bepaalde apparaten gaan herkennen. Denk hierbij aan ventilatoren, CV-pompen of de werking van een koelcompressor.

 

Stel dat je al deze apparaten apart zou moeten ‘bemeten’, dan zijn overal extra meters nodig en een netwerk om deze data te verzamelen. Dat is veel kostbaarder dan de inzet van dat algoritme.

 

Innovaties voor energiemonitoring utiliteitsbouw 

Een andere innovatie is het gebruik van (goedkope) sensoren. Het bedrijf Qwiksense uit Amsterdam gebruikt een draadloos netwerk van sensoren voor temperatuur, luchtvochtigheid, CO₂, licht en geluid om de kwaliteit van het binnenklimaat te monitoren, tot op werkplekniveau. Deze vorm van datacollectie en beheer maakt het mogelijk het binnenklimaat te optimaliseren, in samenhang met het energieverbruik.

 

In het verlengde hiervan ligt optimalisatie van het gebouw- en klimaatbeheerssysteem aan de hand van de werkelijke, actuele werkplekbezetting. Een hoge bezetting zegt iets over de energievraag, vanwege de apparatuur die in gebruik is, maar ook vanwege bijvoorbeeld de ventilatiebehoefte. Door klimaatregelingen aan de actuele werkplekbezetting aan te passen is een energiebesparing mogelijk. Het bedrijf Lone Rooftop doet dit aan de hand van het opsporen en volgen van het aantal via Wifi verbonden devices, zoals smartphones. Via driehoeksmeting worden de locaties van devices bepaald. Zo wordt de actuele bezetting herleid, waarop het gebouwbeheersysteem kan reageren.

 

Regelgeving

Onderstaand geven we een overzicht van alle relevante richtlijnen en wetten, waarvan de meeste ingegeven zijn door Europees (EU) beleid.
• Europees systeem van emissiehandel, EU ETS
• Europese Energie Efficiency Richtlijn
• Europese richtlijn voor gebouwen
• Energiemanagement voor gebouwen
• Wet Milieubeheer

Europees systeem van emissiehandel, EU ETS 

Dit is het handelssysteem voor emissierechten, het European Emissions Trading Scheme. Bedrijven die met hun proces veel CO2-uitstoot veroorzaken, moeten voor deze uitstoot rechten kopen, de emissierechten. Als de prijs voor emissierechten maar hoog genoeg wordt, zal de producent gebaat zijn bij het verminderen van zijn uitstoot. Het gaat hier om de uitstoot van alle broeikasgassen (BKG) en dus niet alleen CO2, maar ook methaan, NOx etc. CO2 is een verzamelnaam geworden, officieel: CO2-equivalenten.

 

Het EU ETS kan gebouweigenaren raken omdat bij elektriciteitsproductie de CO2-prijs een rol kan gaan spelen. Stroom wordt dan duurder. Maar de beloning van energiebesparing wordt dan (nog) groter.

Europese Energie Efficiency Richtlijn

De Energy Efficiency Directive, EED, verplicht bedrijven met o.a. meer dan 250 medewerkers een Energie Audit uit te voeren. Met deze audit wordt het energieverbruik gedetailleerd in kaart gebracht en zijn opgespoorde maatregelen voor energiebesparing die financieel haalbaar zijn (zich terugverdienen) verplicht.  

 

Europese richtlijn voor gebouwen

De Energy Perfomance of Buildings Directive, EPBD, stelt eisen aan de energieprestatie van gebouwen, zowel voor nieuwbouw, als voor renovatie van bestaande gebouwen. Ook is het verplichte energielabel onderdeel van de EPBD, alsmede de keuring van diverse installaties.

 

Voor overheidsgebouwen geldt dat maatregelen voor energiebesparing zoals deze op het energielabel vermeldt staan, deze ook binnen de geldigheidsduur van het label worden uitgevoerd (10 jaar).

 

Voor kantoorgebouwen is medio 2023 een energielabel C (of beter) verplicht.

 

Energiemanagement voor gebouwen

Per januari 2018 is een energiemanagement systeem, EMS, verplicht. Dit omvat een ‘energie registratie- en bewakingssysteem’ (EBS). Kortweg: energiemonitoring.

 

Wet Milieubeheer

Deze wet en het onderdeel ‘Activiteitenbesluit’ verplicht bedrijven en instellingen energiebesparende maatregelen door te voeren zodra deze binnen vijf jaar terugverdiend kunnen worden. Voor dergelijke maatregelen is een lijst opgesteld, de lijst ‘Erkende Maatregelen’. Als een maatregel op de lijst staat, moet deze uitgevoerd worden. Voor veel maatregelen bestaat overigens een subsidie of een investeringsaftrek (fiscaal voordeel).

 

Cloud energy optimiser

 

De Cloud Energy Optimizer is een dienst die uw gebouwbeheersysteem van aanvullende informatie voorziet waardoor dit systeem de klimaatinstallaties nog beter aanstuurt. De zelflerende en voorspellende Cloud Energy Optimizer software houdt daarbij continue rekening met weersomstandigheden, het wisselende aanbod van duurzame energiebronnen en energieprijzen. Het systeem speelt hiermee volledig in op de energietransistie. Energiebesparingen van 25% zijn eerder regel dan uitzondering.