PLATFORM VOOR HEEL BOUWEND NEDERLAND 10 Thermisch Actief Beton: duurzaam comfort en energie-efficiënt Gebouwen moeten niet alleen energiezuinig zijn, maar ook slim omgaan met schommelingen in energievraag- en aanbod. Thermisch Actief Beton (TAB) kan bij peakshaving een belangrijke rol spelen. Dat was één van de opvallende conclusies tijdens het symposium Thermisch Actief Beton op 11 november 2025 in het Depot Boijmans van Beuningen in Rotterdam, georganiseerd door Cement&BetonCentrum. Bij deze techniek zorgen leidingen in betonnen vloeren, plafonds en wanden voor verwarming en koeling. TAB blijkt niet alleen energiezuinig, maar ook comfortabel en toekomstbestendig. TEKST: ING. FRANK DE GROOT Thermisch Actief Beton (ook wel afgekort tot TAB) maakt gebruik van het accumulerende vermogen van beton. In een betonconstructie worden watervoerende leidingen geïntegreerd die zijn aangesloten op een klimaatinstallatie. Hierdoor kan beton worden opgewarmd of gekoeld. De temperatuur van het water wordt maar enkele graden hoger of lager ingesteld dan de gewenste binnentemperatuur. Door de kleine temperatuurverschillen ontstaat een geleidelijke uitwisseling van energie tussen het beton en de binnenruimte. Daardoor hoeft het systeem continu maar een beetje te worden aangepast. De warmte-uitwisseling vindt voor een groot deel plaats door straling. Het resultaat is een zeer stabiel en zelfregelend binnenklimaat met minimale temperatuurschommelingen, zonder vervelende bijverschijnselen als tocht, geluid of droge lucht. ZELFREGELEND EFFECT Een belangrijk voordeel van TAB is het zogeheten zelfregelend effect. Stel dat een betonmassa constant 22 °C is, dan: • Wordt het binnen warmer (bijvoorbeeld 24 °C), dan neemt het beton de warmte op en werkt het als een koelelement. • Wordt het binnen kouder (bijvoorbeeld 20 °C), dan geeft het beton warmte af en werkt het als een verwarmingselement. Zonder complexe regeltechniek ontstaat er op deze manier een natuurlijke balans tussen de massa van een gebouw en de binnentemperatuur. Dit effect maakt TAB niet alleen comfortabel, maar ook betrouwbaar en onderhoudsarm. ENERGIENEUTRAAL EN ALL-ELECTRIC TAB lijkt zo op het eerste gezicht op vloerverwarming, of -koeling, maar verschilt fundamenteel in werking. Bij vloerverwarming liggen de leidingen namelijk in de deklaag van de vloer, terwijl bij TAB de leidingen in de betonconstructie zelf zijn geïntegreerd. Dit betekent dat niet alleen het vloeroppervlak thermisch actief wordt, maar de volledige betonmassa. TAB combineert dus verwarming en energieopslag in één systeem, wat het aanzienlijk efficiënter maakt. Omdat een TAB-systeem al effectief werkt met zeer kleine temperatuurverschillen, kan het optimaal samenwerken met duurzame warmtebronnen zoals warmtepompen, zonnecollectoren, oppervlaktewater of aquiferopslag (lees verderop). Verwarming op deze wijze kan plaatsvinden met watertemperaturen rond 23 °C, en koeling met 18 °C. Hierdoor is TAB bij uitstek geschikt voor energieneutrale en all-electric gebouwen, en vormt het een belangrijke schakel in de transitie naar klimaatneutraal bouwen. TAB komt ook goed tot zijn recht in combinatie met warmte koudeopslag (WKO) in de bodem. In een WKO installatie wordt energie opgeslagen in watervoerende zandlagen, of zogenaamde aquifers. Een dergelijke installatie zorgt voor koel water in de zomer en warm water in de winter. In de zomer wordt namelijk koel grondwater door de leidingen in het beton gepompt. Dit water neemt warmte op uit de betonmassa en slaat die in op de bodem. In de winter gebeurt het omgekeerde: warm water uit de bodem verwarmt de betonmassa. Dankzij een dergelijke gesloten energiebalansprincipe zijn grote besparingen mogelijk. TECHNIEK ACHTER TAB De watervoerende leidingen (meestal zijn dit kunststof buizen) worden in lussen of spiralen in het beton opgenomen. De positie van deze leidingen bepaalt zowel de snelheid als de efficiëntie van de warmte uitwisseling: • Bij ruimten die vaker worden verwarmd, liggen de leidingen hoger in de vloer. • Bij ruimten die vaker gekoeld worden, liggen de leidingen juist wat lager in de vloer. Op deze manier wordt er optimaal gebruik gemaakt van de natuurlijke luchtstroming, waarbij warme lucht stijgt en koude lucht daalt. Soms worden aan beide zijden van de vloer leidingen geplaatst. Dan is isolatie tussen beide lagen wel noodzakelijk om zogenaamde thermische kortsluiting te voorkomen. Ook de diameter van de leidingen en onderlinge afstand, oftewel de steek, beïnvloeden het systeem. Grotere diameters en kleinere afstanden zorgen voor een snellere warmte-uitwisseling, terwijl kleinere diameters en grotere afstanden het systeem juist trager, maar wel accumulerender maken. Bij het ontwerp zal er dus een balans gevonden moeten worden tussen de gewenste reactiesnelheid en de opslagcapaciteit. AANDACHTSPUNTEN Thermisch Actief Beton is – afhankelijk van de positie van de leidingen - een relatief langzaam systeem. Individuele naregeling is te realiseren via een andere installatie. Bijvoorbeeld door lucht extra te verwarmen via de ventilatie. Tijdens het symposium discussieerden de sprekers over de vraag of individuele regeling echt noodzakelijk is, of dat kleine individuele verschillen kunnen worden opgevangen door kleding, of met persoonlijke attributen. Zo werd er een ziekenhuis genoemd dat bij patiënten die het iets te koud vinden, een mobiel infrarood paneel boven het bed hangt. PREFAB OF IN HET WERK? TAB-leidingen kunnen op de bouwplaats worden aangebracht, maar ook van tevoren in een fabriek worden geïntegreerd in prefab-betonelementen, zoals kanaalplaat- of breedplaatvloeren. Voordelen van volledige prefabricage zijn een hogere maatnauwkeurigheid en minder kans op beschadiging doordat medewerkers per ongeluk over leidingen lopen. Ook is er sprake van een snellere uitvoering waardoor verschillende disciplines tijdens de diverse installaties meer gescheiden kunnen werken. Afwijkingen in de positie van leidingen moeten tot een minimum worden beperkt. Kleine afwijkingen kunnen grote gevolgen hebben voor de thermische prestaties en voor de veiligheid bij latere boorwerkzaamheden. PEAKSHAVING MET TBA Tijdens het symposium kwam ook een onderzoek van dr. ir. Pieter Jan Hoes (TU Eindhoven) aan bod. Binnen het BEHeaT-programma (Built Environment Heat Transition), onderdeel van het Eindhoven Institute for Renewable Energy Systems (EIRES), wordt onderzocht hoe thermisch actieve bouwdelen kunnen worden ingezet voor peakshaving: het afvlakken van pieken in energieverbruik en -vraag. “Peakshaving is essentieel in een energiesysteem waarin duurzame bronnen zoals zon en wind fluctuerend zijn. Door warmte op te Massieve vloer waarin de leidingen voor elektra, ventilatie, sanitair, waterleiding en verwarming/koeling (betonkernactivering) zijn ingestort. Foto: Olbecon. Werking TAB. Beeld: Cement&BetonCentrum. TAB versus vloerverwarming. Beeld: Cement&BetonCentrum. COMBINATIE VAN VOORDELEN TAB Een goed ontworpen TAB-Systeem levert een bijzondere combinatie van voordelen: • Constante temperatuur en hoog comfortniveau. • Lage energiekosten door gebruik van lage-temperatuurverwarming en hoge-temperatuurkoeling. • Onderhoudsarm en betrouwbaar door het zelfregelend effect. • Grote bijdrage aan BENG en duurzaamheidsdoelen. • Esthetisch voordeel: geen radiatoren, zichtbare luchtkanalen of ventilatieplafonds nodig. Thermisch actief beton past daarmee goed in de visie van circulair, energiezuinig en toekomstgericht bouwen.
RkJQdWJsaXNoZXIy NTI5MDA=