blik op de toekomst

Duurzaamheid in de zorg: hoe krijgen we ziekenhuizen van het gas af?

15 oktober 2021 • 4 min leestijd

Bij het verlenen van goede zorg hoort een ziekenhuis met een goed thermisch comfort en frisse lucht. Dat verwarmen, koelen en ventileren kost veel energie. Ook binnen de zorg geldt een ambitieuze doelstelling als het gaat om het verminderen van de CO2-uitstoot. Vandaar dat de ziekenhuissector, installateurs en fabrikanten samen met TNO op zoek zijn naar een alternatief voor de huidige klimatiseringssystemen waarbij zo min mogelijk aardgas wordt gebruikt.

“Boven de systeemplafonds in ziekenhuizen gebeurt van alles”, weet TNO-onderzoeker Roberto Traversari. “Die ruimtes zitten stampvol met allerlei kabels, leidingen en kanalen. En die zijn verbonden met een centrale machinekamer. Alle warmte en koude en alle geconditioneerde lucht worden centraal gemaakt en centraal aangestuurd. Dat betekent dat er onderweg aardig wat energie verloren gaat. Daarbij maken al deze kanalen en leidingen het vaak erg lastig om afdelingen te verbouwen."

"De flexibiliteit laat dus te wensen over. Bestaande ziekenhuizen maken momenteel voor de verwarming nog vaak gebruik van aardgas. Alles bij elkaar niet bepaald een situatie die helpt om de CO2-uitstoot van de zorg in 2030 op een niveau te krijgen dat 49 procent lager ligt dan de uitstoot in 1990. Terwijl dat wel de doelstelling is die in de Green Deal Duurzame Zorg 2.0 en het Klimaatakkoord staat vermeld.”

Bestaande ziekenhuizen verduurzamen

Bij nieuwe ziekenhuizen is het een stuk makkelijker om aan de eisen voor energiebesparing te voldoen. Zo helpt het al om bij het ontwerp rekening te houden met de stand van de zon. Daarbij kun je op het terrein meteen al een ondergrondse warmte- en koudeopslag (wko) aanleggen en het ziekenhuis daar zo optimaal mogelijk voor inrichten.

Bij bestaande ziekenhuizen is het vaak wat lastiger om dit soort maatregelen te nemen. Daar moeten dus andere oplossingen voor worden gezocht. En dat is precies de reden waarom TNO een consortium in het leven heeft geroepen. Hierin gaan experts van ziekenhuizen samen met installateurs en producenten op zoek naar manieren om bestaande ziekenhuizen van het gas af te krijgen en een stuk energiezuiniger te maken.

Een decentraal systeem is nodig om bestaande ziekenhuizen energiezuiniger te maken

Decentraal verwarmen, koelen en ventileren

“Het kostte wat moeite om de juiste partijen met de juiste motivatie te vinden”, herinnert Traversari zich. Maar in 2019 zaten experts van alle benodigde disciplines aan tafel. UMC Groningen, UMC Utrecht, Alrijne Zorggroep, Kropman Installatietechniek, Daikin (fabrikant van klimatiseringssystemen), AAF (filterfabrikant) en natuurlijk TNO sloten aan.

De deelnemers waren het er al snel over eens dat er een decentraal systeem nodig is om het verwarmen, koelen en ventileren van bestaande ziekenhuizen energiezuiniger te maken. Dat maakt een systeem namelijk flexibeler, bespaart ruimte en voorkomt distributieverlies.

Daarbij werd ook al snel duidelijk dat zo’n decentrale aansturing extra voordelen biedt. Zo is er meer maatwerk mogelijk omdat verschillende delen van het ziekenhuis hun eigen klimatiseringssysteem hebben. Bij onderhoudswerkzaamheden of een verbouwing hoef je dan ook niet meteen het volledige systeem, voor het hele ziekenhuis, plat te leggen.

Need to have of nice to have?

“We besloten om gebruik te maken van bestaande technieken en componenten, maar om die zo te combineren dat er een nieuw apparaat ontstaat met precies de gewenste mogelijkheden”, aldus Paul Noom, Businessline director Ontwerp & Techniek bij Kropman Installatietechniek.

“Het was nog best lastig om het programma van eisen op te stellen. Het klimatiseringssysteem dat we voor ogen hebben moet namelijk niet alleen energiezuinig en compact zijn, maar ook gebruiksvriendelijk en betaalbaar. Je moet op een gegeven moment dus bepalen wat need to have en nice to have is. Op basis daarvan kun je dan duidelijke keuzes maken.”

Als het lukt om dit energiezuinige systeem goed voor ziekenhuizen te regelen, moeten we het ook kunnen toepassen in kantoorpanden

Grote testopstelling met grote potentie

Op basis van de gemaakte keuzes volgde er een proof-of-concept. “Dat was een testopstelling waarbij we bestaande apparaten aan elkaar gekoppeld hebben en de werking in het TNO-laboratorium getest hebben”, licht Noom toe.

“Die opstelling is nog niet geschikt om daadwerkelijk in een ziekenhuisomgeving toe te passen. Want probeer al die apparaten maar eens in de kleine ruimte boven het systeemplafond te plaatsen. Dat gaat niet lukken. Maar zo kregen we wel een beeld van wat er technisch mogelijk is en welke energiebesparingen dat op zou kunnen leveren.”

Volgende stap: een compacter prototype

De testen in het laboratorium leverden veelbelovende uitkomsten op. Zo blijkt dat de nieuwe manier van ventilatie tot wel de helft zuiniger kan zijn dan de klassieke methode met een centraal luchtbehandelingssysteem.

“Dat soort rekensommen zijn een theoretische benadering. We weten dus nog niet hoe zo’n systeem het in een echte ziekenhuisomgeving doet”, nuanceert Stephan Hamm, technisch adviseur van het UMC Groningen. “Maar dat we een flinke energiebesparing kunnen realiseren, dat is wel duidelijk. Daar ben ik dan ook heel enthousiast over. Ik hoop dat ons project snel een vervolg krijgt en dat er genoeg geld beschikbaar komt om een compacter prototype te bouwen waarmee we daadwerkelijk testen in een ziekenhuis kunnen doen.”

Investeerders en subsidies gezocht

Daar raakt Hamm wel een gevoelig punt. Op dit moment is er namelijk nog geen zicht op een kapitaalinjectie die de bouw van een prototype mogelijk maakt. TNO werkt wel hard aan het opzetten van een vervolg, waarbij het proof-of-concept wordt omgezet naar een prototype dat bij een aantal ziekenhuizen kan worden geïnstalleerd en gemonitord.

Maar de tijd begint te dringen, want 2030 is niet eens zo heel ver weg. Het is dus te hopen dat er snel middelen beschikbaar komen voor een vervolgproject, zodat ziekenhuizen straks van het aardgas af kunnen en een extra mogelijkheid krijgen om hun CO2-uitstoot flink te beperken.

“Dat zou dan nog maar het begin zijn”, verwacht Traversari. “Als het ons lukt om dit goed voor ziekenhuizen te regelen, staat er weinig in de weg om het nieuwe klimatiseringssysteem ook in andere utiliteitsgebouwen en kantoorpanden toe te passen. Er zijn namelijk maar weinig gebouwen waarbij er op het vlak van hygiëne, onderhoud, reinheid van de lucht, flexibiliteit en binnenklimaat zulke strenge eisen gelden als bij een ziekenhuis. Het is dan ook geen toeval dat we ons als eerste op ziekenhuizen richten.”

Meer weten?

Meer weten over het klimatiseringssysteem dat gasloze ziekenhuizen mogelijk moet maken? Of suggesties voor het financieren van het prototype? Neem dan contact met ons op.

Contact
blik op de toekomst

Een tweede leven voor bestaand beton

16 dec '21 - 2 min
De productie van beton is verantwoordelijk voor 5 tot 8 procent van de wereldwijde CO₂-uitstoot. Samen met de bouwwereld is TNO op zoek naar oplossingen voor dit... Lees meer
blik op de toekomst

Op zoek naar het beste recept voor circulair beton

9 dec '21 - 5 min
De productie van beton is verantwoordelijk voor 5 tot 8 procent van de wereldwijde CO₂-uitstoot. Samen met de bouwwereld is TNO naarstig op zoek naar oplossingen... Lees meer
blik op de toekomst

Zo maken we windmolenwieken van 120 meter mogelijk

8 dec '21 - 4 min
Windturbines moeten groter worden om windstroom echt concurrerend te maken. De verbinding van het rotorblad is echter een beperkende factor. Dit heeft consequenties... Lees meer
blik op de toekomst

Ziekenhuizen pakken verduurzamingsopgave voortvarend aan

24 nov '21 - 3 min
Ziekenhuizen realiseren volgens hun eigen plannen een CO2-emissiereductie die in 2030 fors hoger ligt dan de doelstelling in het Klimaatakkoord. Dit blijkt uit de... Lees meer

Dag van de uitvinder

9 nov '21 - 5 min
Bij TNO werken onze uitvinders al sinds 1932 aan de uitvindingen en innovaties van morgen. In het kader van de Dag van de Uitvinder staan we stil bij enkele TNO... Lees meer