Huis van de Toekomst

Deze Rotterdamse wijk draait 100% op menskracht, biomassa, zon en wind

We zijn in 2030. Bospolder-Tussendijken, ooit een van de armste wijken van Rotterdam en heel Nederland, is volledig klimaatneutraal. De buurt heeft dit bereikt zonder het gebruik van dure technologie en infrastructuur. De energieproductie steunt geheel op lokaal beschikbare bronnen: menskracht en biomassa, aangevuld door wind- en zonne-energie als de weersomstandigheden gunstig zijn. Het energieverbruik is radicaal gedaald, maar het welzijn is even spectaculair toegenomen.

In het gesprek over de energietransitie was er begin jaren 2020 volop aandacht voor energieproductie en technologische oplossingen om CO2-uitstoot terug te dringen. In BoTu werd de aandacht verlegd naar ons verbruik van grondstoffen voor energieopwekking. We verbruiken met z’n allen meer dan de aarde kan opbrengen, en dat kan niet eeuwig blijven doorgaan. De bewoners van BoTu kozen daarom volop voor een radicale verlaging van het energieverbruik, zodat alle energie probleemloos door lokaal beschikbare, hernieuwbare bronnen kan worden opgewekt.

Gemeenschappelijk Huishouden

In het klimaatneutrale BoTu worden alle huishoudelijke taken gemeenschappelijk georganiseerd. De pleinen in de buurt zijn uitgerust met openbare keukens, kantines, badhuizen, wasruimtes en toiletten. Een gemeenschappelijke infrastructuur is veel energie-efficiënter. Bovendien komt er zo veel ruimte vrij in individuele woningen, omdat er alleen nog slaapkamers en woonkamers nodig zijn. Aangezien er nu meer mensen in bestaande gebouwen kunnen worden gehuisvest, zijn de huurprijzen gedaald en is de koopkracht van de bewoners gestegen.

Menskracht, Biomassa, Zon, Wind

Door het energieverbruik radicaal te verlagen kan BoTu volledig op hernieuwbare energie steunen: menskracht, biomassa, wind en zon. Alle mechanische en elektrische energie – bijvoorbeeld voor verlichting, het opladen van de laptop, of het aandrijven van de wijktram – wordt door menselijke spierkracht opgewekt. Alle thermische energie – warm water, koken, verwarmen – wordt geleverd door de verbranding van biomassa. Zon en wind nemen de rol van menselijke spierkracht en biomassa grotendeels over als het weer dat toelaat.

Voedsel en Brandhout

Zowel menskracht als vuur hebben brandstof nodig. Voedsel en brandhout worden binnen de wijk geproduceerd, zodat er zo min mogelijk moet worden ingevoerd. Het voormalige BoTu dakpark werd daartoe omgetoverd tot een hakhoutbos, boomgaard en stadsmoestuin, waar ook al het organische afval wordt gerecycleerd. BoTu 2030 beschikt verder over (onder meer) het zuinigste internet ter wereld en een op menskracht draaiende ziekenafdeling voor coronapatiënten.

Eerste episode: de familiewoning.

Buurt op Menskracht: Het Internet

Als eerste klimaatneutrale wijk in Nederland is Bospolder-Tussendijken een buitenbeentje. Maar dat betekent niet dat de bewoners afgesloten zijn van de buitenwereld: ze hebben een mobiele telefoon en maken gebruik van internet. Het verschil is dat het lokale communicatienetwerk niet afhankelijk is van fossiele brandstoffen.

Collages door Golnar Abbasi & Arvand Pourabbasi.

Hoeveel energie verbruikt het internet?

Het internet valt het niet meer weg te denken uit onze maatschappij. Maar kunnen we het ons wel blijven veroorloven? In 2020 bedraagt het globale energieverbruik van het digitale communicatienetwerk naar schatting al meer dan 3.000 terawattuur, ongeveer 12% van het globale elektriciteitsverbruik. Zouden we het internet op menskracht doen draaien, dan zijn er meer dan 10 miljard mensen nodig die zich allemaal 8 uur per dag en 365 dagen per jaar in het zweet werken. 

Opmerkelijk is dat het stijgende energieverbruik van internet niet wordt veroorzaakt door een groeiend aantal gebruikers, maar door een groeiend energieverbruik per gebruiker -- het dataverkeer stijgt zeven keer sneller dan het aantal internetgebruikers. Een eerste reden daarvoor is het toenemende gebruik van draagbare computers en draadloze internettoegang, waardoor we steeds vaker online zijn en dus ook meer data downloaden.

Een tweede reden is de alsmaar stijgende "bitsnelheid" van de geraadpleegde inhoud. Dit is hoofdzakelijk het gevolg van digitale televisie en het streamen van video, maar dezelfde trend is ook waar te nemen in de evolutie van websites, die steeds "zwaarder" worden. Het internet begon als een tekstmedium, maar beelden, muziek en video zijn net zo belangrijk geworden. Het downloaden van een video kost evenveel energie als het downloaden van honderden foto's, terwijl het downloaden van een foto evenveel energie kost als het downloaden van duizenden pagina's tekst.

Internet op menskracht

Terwijl de rest van de wereld verder gaat in de richting van een steeds onduurzamer communicatie-infrastructuur, bijvoorbeeld door de uitbouw van het 5G-netwerk, kozen de bewoners van Bospolder-Tussendijken eind 2020 voor de ontwikkeling van een "lichtgewicht" internet dat volledig onafhankelijk is van fossiele brandstoffen. 

Omdat digitale video en televisie de grootste hap uit het dataverkeer nemen -- gevolgd door games en muziek -- worden ze in de nieuwe infrastructuur off-line gehaald. Bovendien zijn alle websites van lokale bedrijven afgeslankt, onder meer door het gebruik van foto's met lage resolutie. Websites die niet in de buurt zijn gevestigd, worden bekeken door een filter die het downloaden van de pagina's veel zuiniger maakt. 

De nieuwe infrastructuur is gebaseerd op wifi, dezelfde technologie die thuis of in de koffiebar een snelle draadloze verbinding mogelijk maakt. Een standaard wifi-signaal geeft internettoegang in een cirkel en heeft een vrij beperkt bereik van ongeveer 30 meter. Als er echter andere soorten antennes worden gebruikt, kan een wifi-signaal worden gebundeld en over een veel grotere afstand worden verzonden. Met een netwerk van wifi-knooppunten wordt het dan mogelijk om data uit te wisselen van het ene knooppunt naar het andere.

Het energieverbruik bedraagt slechts 30 watt per knooppunt in het netwerk, wat het mogelijk maakt om de infrastructuur volledig op menskracht te doen draaien. De door de bewoners gebouwde infrastructuur heeft een veel lagere downloadsnelheid dan een glasvezelverbinding, maar omdat er niet langer zware bestanden worden verstuurd, is dat geen probleem. 

Digitale duivenpost

Dat digitale televisie, video, muziek en softwaredownloads offline zijn gehaald, wil niet zeggen dat ze zijn verdwenen. Voor deze "zwaardere" digitale bestanden zette de buurt immers een tweede netwerk op, dat in de eerste plaats op dierkracht draait: de digitale duivenpost. Films, televisieprogramma's, muziek, games en software-upgrades worden verdeeld via SD-cards, digitale opslagmedia die een halve duim groot zijn en slechts 1 gram wegen. Die opslagmedia worden in kleine rugzakjes gestopt en door de duiven naar hun bestemming gebracht.

Al in de Oudheid werd ontdekt dat duiven over een excellent navigatiesysteem beschikken. Ze vliegen altijd terug naar de plaats waar ze zijn opgegroeid en verzorgd, hoe ver en hoe lang ze ook van die plaats zijn verwijderd. De meeste oude beschavingen beschikten over uitgebreide en strak georganiseerde postbedelingssystemen op basis van duiven. Een goed getrainde postduif kan met een vracht van 1 gram een gemiddelde snelheid van ongeveer 50 kilometer per uur volhouden over een afstand van 600 km. De duivenpost was het snelste communicatiemedium tot aan de komst van de elektrische telegraaf. 

Het gebruik van postduiven klinkt ouderwets, maar als er grotere digitale bestanden worden verstuurd, is een duif ook vandaag vaak sneller dan het internet. Stel dat we een bestand van 100 gigabyte willen versturen van Rotterdam naar Amsterdam, een afstand van ongeveer 60 km in vogelvlucht. Een snelle glasvezelverbinding (100 Mbps) doet daar iets meer dan twee uur over. Een postduif met SD-card (capaciteit 128 GB) klaart de klus echter in iets meer dan een uur, twee keer zo snel dus, en dat voor slechts een paar korrels graan.

Logistiek

Bospolder-Tussendijken is een wijk met een beperkte oppervlakte: de maximale afstand die in de buurt kan worden afgelegd, is slechts 1,3 kilometer. Bijgevolg is de postduif ook voor kleinere bestanden (vanaf ongeveer 1 GB) sneller dan het internet. Hoewel de dienst nog steeds uitbreidt, kan de digitale duivenpost in Bospolder-Tussendijken alvast een succes worden genoemd. De buurt telt al 129 knooppunten voor het verzenden en ontvangen van grote bestanden. Bewoners vragen een bestand op via het "normale" internet en gaan het vervolgens ophalen bij het dichtsbijzijnde knooppunt. 

De digitale duivenpost draait niet alleen op dierkracht, maar ook op menskracht. Een postduif vliegt slechts in één richting: naar huis. De zender moet dus over de duiven van de ontvanger beschikken. Dat is alleen maar mogelijk door een logistiek op te zetten die lijkt op die van deelfietsen: duiven die hun plicht hebben vervuld, moeten ook weer worden opgehaald. Die activiteit steunt op menskracht, ofwel te voet of per fiets. Er is ook menskracht nodig voor de selectie van de opslagmedia en het trainen van de duiven -- die nu al met zo'n 30.000 zijn.

Een recente trend is dat sommige huishoudens hun eigen duiventil hebben geïnstalleerd. Bovendien zijn de bewoners erin geslaagd om ook verder gelegen gebieden in hun netwerk op te nemen. Er zijn al postkantoren geïnstalleerd in het centrum van Rotterdam, in Amsterdam en in Groningen. Het interstedelijk dataverkeer is voorlopig beperkt, maar de buurt is ervan overtuigd dat de digitale duivenpost uiteindelijk een landelijk systeem zal worden.

Bemesting

Het grote succes van de digitale duivenpost gaat ook met een aantal problemen gepaard. Het internet mag dan trager zijn dan de postduif, het schijt niet op je kop. Van de nood werd echter een deugd gemaakt. De duiven worden gehuisvest in grote torens waar hun uitwerpselen makkelijk verzameld kunnen worden. Duivenpoep bevat een hoog gehalte aan stikstof en is één van de beste (en duurste) meststoffen die er te vinden zijn.

Historisch gezien was duivenpoep een belangrijk product, niet alleen als meststof maar ook voor het maken van buskruit. In Bospolder-Tussendijken komt gecomposteerde duivenpoep goed van pas in de moestuinen, boomgaarden en hakhoutbossen van de wijk. De vogels leveren ook lekker vlees en eieren.

Buurt op Menskracht: De Winkelstraat

Het is een zonnige zaterdagmiddag in 2030 en de bewoners van de eerste klimaatneutrale buurt in Nederland trekken in grote getale naar de belangrijkste winkelstraat. Op eigen kracht, zonder het gebruik van fossiele brandstoffen of elektriciteit.

Collage: Golnar Abbasi & Arvand Pourabbasi.

Transport

De eerste klimaatneutrale wijk in Nederland is uiteraard autovrij. Er wordt veel en vlot gefietst, want zonder auto’s is er opeens heel veel plaats, ook voor grotere vrachtfietsen. Maar er zijn ook talrijke andere door spierkracht aangedreven voertuigen, zoals skateboards, handkarren of ouderwetse kruiwagens. Ezels brengen landbouwproducten van het dakpark naar de gemeenschappelijke keukens, en brengen het keukenafval weer terug.

De elektrische step, populair in andere delen van de stad, is ook te zien in Bospolder-Tussendijken. Dat lijkt absurd, want de batterij moet worden opgeladen door middel van spierkracht, zodat je evengoed met behulp van spierkracht rechtstreeks naar je bestemming kan steppen. Niettemin heeft de elektrische step zijn nut, zeker 's zomers. Wie niet bezweet op een afspraak wil aankomen, kan de batterij vóór de afspraak opladen, een douche nemen, en dan naar de bestemming rijden.

Tram op Spierkracht

Er is echter nog een optie om zonder inspanning ergens heen te gaan. Er rijden sinds vele jaren twee trams door de buurt -- tram 4 en tram 8 -- en die zijn er in 2030 nog steeds. Alleen worden ze nu aangedreven door spierkracht. De voertuigen zijn ongeveer even lang als de oude modellen – om en bij de 25 meter – maar zijn een stuk lichter gebouwd. Het koetswerk bestaat uit hout, is half-open en wordt afgedekt met zeildoek. Het leeggewicht van de tram bedraagt 10 ton, met 80 passagiers erin wordt dat 16 ton.

Vervoer op rails is bijzonder energiezuinig. Het contact tussen metalen rails en metalen wielen levert nauwelijks energieverlies door wrijving op. In vergelijking met een even zwaar voertuig op luchtbanden kost het voortstuwen van een voertuig op rails ongeveer twintig keer minder energie – tenminste als het terrein vlak is en de snelheid constant blijft. Bij het accelereren is het voordeel kleiner: een voertuig op rails heeft dan tien keer minder energie nodig dan een voertuig op luchtbanden.

Ongeveer twintig mensen volstaan om de tram met tachtig passagiers voort te bewegen aan een snelheid van gemiddeld twintig kilometer per uur. Versnellen vraagt de meeste inspanning: eens het voertuig op snelheid is, moet er nauwelijks nog een inspanning worden geleverd. Als de tram volzet is, hoeven 60 passagiers dus helemaal niets te doen. Deze passagiers betalen voor een ritje met de tram en de opbrengst gaat rechtstreeks naar de mensen die de tram aandrijven.

De verduurzaming van de wijktram verliep niet zonder slag of stoot, omdat de lijn ook andere wijken aandoet. Na moeizaam overleg met de vervoersmaatschappij werd besloten dat de tramlijnen over de gehele lengte (10-12 km) op spierkracht werken. De eerste klimaatneutrale buurt in Nederland wint daardoor ook aan bekendheid in de rest van de stad.

Eenzaamheid en Privacy

In 2016 gaf 43% van de volwassen bevolking in Nederland aan eenzaam te zijn. Het Ministerie van Volksgezondheid definieert eenzaamheid als “je niet verbonden voelen. Je mist een hechte, emotionele band met anderen, of je hebt minder contact met andere mensen dan je wenst.” Eenzaamheid maakt ongelukkig en veroorzaakt gezondheidsrisico’s.

In Bospolder-Tussendijken is er in 2030 van eenzaamheid geen sprake meer. Om energie te besparen, worden huishoudelijke taken gemeenschappelijk uitgevoerd: koken, eten, douchen, tanden poetsen, de was doen, het land bewerken, brandhout hakken, naar de wc gaan: het gebeurt allemaal met andere mensen in de buurt. Bovendien zijn huishoudens opnieuw groter geworden, zodat er altijd wel iemand thuis is.

Met het verdwijnen van eenzaamheid ontstond wel een nood aan privacy en afzondering. Opvallend in het straatbeeld van Bospolder-Tussendijken zijn de vele hotels en pensions waar bewoners een kamer voor zichzelf kunnen huren, ook voor korte tijd. Andere pensions richten zich op tijdelijke arbeidskrachten, nog andere handelszaken worden vaker door paren bezocht.

Volgende episode: het internet.

Buurt op Menskracht: Brandhout en Voedsel

Het voormalige dakpark in Bospolder-Tussendijken is één en al bedrijvigheid in 2030. Het is de plek waar voedsel en brandhout worden gekweekt en bewaard.

Brandhout en voedsel: druipend van olie

De eerste klimaatneutrale buurt in Nederland draait volledig op hernieuwbare energiebronnen: enerzijds wind- en zonne-energie, anderzijds menskracht en vuur. Wind en zon hebben geen brandstof nodig, maar zijn niet op afroep beschikbaar. Menskracht en vuur zijn dat wel: ze kunnen dus de energieproductie overnemen als het weer tegenzit. Maar ze hebben brandstof nodig: voedsel en brandhout. Of ze klimaatneutraal zijn, hangt af van de manier waarop de brandstof wordt geteeld. 

In de industriële samenleving druipen zowel voedsel als brandhout van de fossiele brandstof. In 2015 kostte de productie van 1 calorie voedsel in de Nederlandse land- en tuinbouw gemiddeld 6 calorieën petroleum, terwijl die verhouding in 1950 nog 1 op 1 was. Die toenemende afhankelijkheid van fossiele brandstoffen is te wijten aan een alsmaar voortschrijdende mechanisering en schaalvergroting in de landbouw, het gebruik van kunstmest, en energie-intensieve teelt in tuinbouwkassen. Het Nederlandse dieet bevat ook veel ingrediënten die afkomstig zijn uit het buitenland, zodat ook het transport van voedsel extra olieverbruik met zich meebrengt. 

Biomassa kent dezelfde problemen. De verbranding van biomassa is in principe klimaatneutraal, omdat er broeikasgassen vrijkomen die door de boom uit de atmosfeer werden gehaald. Maar bomen worden met krachtige machines uit de grond gerukt en in stukken gezaagd, waarna het brandhout over de hele wereld wordt getransporteerd. Dat kost fossiele brandstoffen. Bovendien maakt de wereldwijde handel in brandhout het zo goed als onmogelijk om de duurzaamheid van hout te beoordelen. Als er aan de andere kant van de wereld een oerbos wordt omgehakt ten voordele van landbouw of verstedelijkt gebied, dan zijn de koolstofemissies van dat brandhout dubbel zo hoog als die van steenkool.

Het dakpark

Om de brandstof voor zowel het vuur als de mens klimaatneutraal te houden, besliste de buurt om zoveel mogelijk voedsel en brandhout lokaal te produceren. Op die manier wordt het energieverbruik voor het transport vermeden en kunnen hout en voedsel met de hand worden geoogst. 

Bospolder-Tussendijken beschikt over een ideale plek om brandhout en voedsel te kweken: het voormalige dakpark, aangelegd op het oude spoorwegemplacement van de havenspoorlijn. In 2020 was er in het dakpark al een buurttuin ingericht, met onder meer 25 volkstuinen. Dat concept werd flink uitgebreid, zodat de helft van het park nu uit moestuinen en boomgaarden bestaat. De andere helft wordt ingenomen door een hakhoutbos.

De ombouw van het dakpark was één van de grotere werken die na 2020 werden aangevat om de buurt klimaatneutraal te maken. Om het zonlicht zo goed mogelijk te benutten, werd er ook aan de zuidkant van het dakpark een helling met terrassen aangebouwd. De omvang van het dakpark verdubbelde daardoor tot 20 hectare, ten nadele van de vierbaans autoweg naast het oorspronkelijke park. De bewoners verstevigden ook de dakconstructie, zodat ze een dikkere laag aarde kan dragen.

Hakhoutbos

Het vuur speelt een cruciale rol in de eerste klimaatneutrale buurt van Nederland. Het verbruik van thermische energie -- voor koken, verwarmen en douchen -- is te hoog voor wind, zon en menskracht. Om de houtopbrengst te maximaliseren, legden de bewoners in het dakpark een hakhoutbos aan.

De meeste mensen denken bij een bos aan een verzameling hoog opstaande bomen. Maar tot in de beginjaren van de twintigste eeuw bestond ongeveer de helft van het bosareaal in Nederland uit hakhoutbossen. In een hakhoutbos worden de bomen vlak boven het maaiveld afgezaagd, waarna er op de stam meerdere nieuwe scheuten ontstaan. Die dunne takken worden vervolgens om de paar jaar geoogst en tot bundels ("mutsaards") samengebonden. Die bundels leveren energie om te koken, te verwarmen en te douchen.

Een pas gekapt perceel in een hakhoutbos. Foto: Ruud Knol (CC VY-SA 4.0).

Hakhout biedt interessante voordelen. Er kan hout worden geoogst zonder de boom te doden: de afgezaagde stammen (de "stoelen") kunnen honderden jaren oud worden. Omdat de wortels reeds ontwikkeld zijn, groeit hakhout veel sneller dan een rechtopstaande boom, zodat de houtopbrengst toeneemt. Bovendien is hakhout makkelijk te oogsten en te vervoeren zonder grote machines: menskracht, een kapmes en een ezel volstaan. Tot slot kan het hout ook voor andere doelen worden gebruikt, zoals het vlechten van manden.

Naast hakhout kende Nederland ook heel veel knotbomen. Het enige verschil met hakhout is dat de stam op een hoogte van ongeveer 2 meter wordt afgezaagd, zodat de scheuten niet worden opgegeten door dieren. Lijnbeplantingen van hakhout en knotbomen kwamen ook veel voor langs wegen, waterlopen en perceelscheidingen. Bospolder-Tussendijken heeft dat traditionele landschap weer teruggebracht. Niet alleen op het dakpark maar op elke mogelijke open plek in de buurt wordt brandhout gekweekt.

Bomen planten in de buurt was niet vanzelfsprekend. In 2020 zaten er zoveel leidingen in de grond dat er geen plaats was voor de wortels van bomen. Tien jaar later is echter al die infrastructuur overbodig geworden: elektriciteit wordt nu per huishouden opgewekt, gas wordt niet langer gebruikt, de riolering is weg, en alle communicatie verloopt draadloos. 

Stadslandbouw

Als voedsel wordt geteeld met behulp van fossiele brandstoffen, zoals dat gangbaar is in de industriële landbouw, dan is menskracht niet langer een hernieuwbare energiebron. Daarom besliste Bospolder-Tussendijken om zoveel mogelijk voedsel in de buurt zelf te produceren, zonder machines, chemische bestrijdingsmiddelen, of kunstmest. 

Een historische fruitmuur in Nederland uit begin 18de eeuw. Foto: Rijksdienst voor het Cultureel Erfgoed. 

Er worden vooral groenten en fruit geteeld. In de moestuinen staan ook een aantal fruitmuren en zonnekassen, die een microklimaat creëren voor het kweken van Zuiderse vruchten. De buurt produceert zelf ook vlees en zuivel. In de hoogstamboomgaard staan koeien, en tussen het hakhout en de knotbomen worden varkens, schapen en kippen gekweekt.

Het vetmesten van boederijdieren met speciaal daarvoor gekweekte gewassen zoals graan en soja is alleen maar mogelijk dankzij fossiele brandstoffen. In Bospolder-Tussendijken eten de koeien gras, terwijl de varkens en de kippen worden gevoed met oogst- en keukenafval. De dieren leveren bovendien de nodige meststoffen voor zowel de moestuinen als de houtkweek. Voor extra bemesting beschikt het dakpark ook over een openbaar droogtoilet. 

Koeling

De ruimte onder het park, die in 2020 nog werd ingenomen door grote winkels, werd omgebouwd tot een enorme bewaarkelder. Voor de komst van elektriciteit bewaarden mensen allerlei groenten maar ook gepekeld vlees en ingemaakte voedingsmiddelen in ondergrondse ruimtes waar de temperatuur laag en stabiel is. Omdat er op de koelruimte een berg aarde ligt, is er van ongeveer oktober tot mei geen extra energie nodig om de temperatuur op peil te houden.

Alleen tijdens de zomermaanden moet er extra energie worden geproduceerd om voedselverspilling te voorkomen. Die energie komt van menskracht, of -- als het weer meezit -- van zonnepanelen. Conventionele koelsystemen maken gebruik van koelvloeistoffen, die veel broeikasgassen uitstoten. Om dat te vermijden, koos de buurt voor koeling door middel van perslucht: een eenvoudige technologie, gebaseerd op het principe dat een daling van de luchtdruk ook de luchttemperatuur doet afnemen.

Volgende episode: de winkelstraat.

Buurt op Menskracht: De Gemeenschappelijke Keuken

Het is 2030 en de 14.000 bewoners van de eerste klimaatneutrale buurt in Nederland verzamelen bij de gemeenschappelijke vuren op de pleinen in de buurt, waar ze samen koken en eten.

Collage by Golnar Abbasi & Arvand Pourabbasi.

Koken vertegenwoordigt gemiddeld slechts 5% van het totale energieverbruik in een Nederlands huishouden. Dit lijkt te suggereren dat koken met alleen maar herniewbare energiebronnen een fluitje van een cent is, maar niets is minder waar. Het probleem met koken is niet zozeer het energieverbruik, maar wel het hoge vermogen dat nodig is.

Koken zonder fossiele brandstoffen

Energieverbruik is gelijk aan vermogen vermenigvuldigd met tijd. Een koelkast heeft een relatief laag vermogen maar een hoog energieverbruik, omdat ze 24 uur per dag energie verbruikt. Als een koelkast een vermogen heeft van 100 watt, dan bedraagt het energieverbruik per dag 2.400 watt-uur. Bij een kookfornuis is dit andersom. Het wordt slechts 1 of 2 uur per dag gebruikt, maar het koken van een gezinsmaaltijd vereist een vermogen van minstens 2.000 tot 3.000 watt.

Hoewel het dagelijks energieverbruik van koelkast en kookfornuis min of meer gelijk zijn, is het een veel grotere uitdaging om het kookfornuis aan te drijven met hernieuwbare energie, bijvoorbeeld elektriciteit uit zonnepanelen. Om een vermogen van 3.000 watt te leveren, zijn (onder optimale weersomstandigheden) twaalf zonnepanelen van 250 watt nodig. De koelkast heeft slechts vijf zonnepanelen nodig, omdat het energieverbruik over een langere periode wordt uitgespreid.

Koken vereist ook een betrouwbare energiebron, die niet afhankelijk is van het weer. Menskracht is altijd inzetbaar, maar het is evenmin een aantrekkelijke oplossing. Het bereiden van een maaltijd voor 1 gezin vereist dat twintig tot dertig mensen tegelijk energie produceren om het kookfornuis te doen werken.

Het gemeenschappelijke vuur

Geconfronteerd met deze uitdagingen, besliste de buurt om terug te grijpen naar de oudste hernieuwbare bron van thermische energie: biomassa. Als de ouderwetse windmolen de voorloper is van de moderne windturbine, dan is het kampvuur de voorloper van het moderne zonnepaneel. Ook bomen en planten zetten zonlicht om in een nuttige en klimaatneutrale energiebron voor mensen: hout. Doorheen de geschiedenis voorzag het verbranden van hout en andere biomassa huishoudens van een betrouwbare energiebron om te koken.

Om het energieverbruik van het kookproces te verlagen, koos de buurt ervoor om individuele keukens in woningen af te breken, en in plaats daarvan gemeenschapskeukens te bouwen. Gemeenschapskeukens zijn efficiënter met brandstof dan een grote verzameling individuele keukens: het energieverbruik per maaltijd neemt af naarmate er meer maaltijden tegelijk worden klaargemaakt. Wetenschappelijk onderzoek naar het energieverbruik in zeer grote keukens blijkt niet te bestaan, maar koken voor een groep van 25 mensen heeft bewezen om vier tot vijf keer zo efficiënt te zijn als koken voor één persoon, en twee keer zo efficiënt als koken voor vier personen. 

Het vuur wordt drie maal daags opgestookt: voor het ontbijt, de lunch en het avondeten. Op de begane grond gooien stokers hout op het vuur, terwijl op menskracht werkende blaasbalgen het vuur weer doen oplaaien en de temperatuur verhogen als dat nodig is. De voedselbereiding -- het bakken van brood, het koken van maaltijden, het grillen en roosteren van etenswaren -- gebeurt op de hogere etages. Boven in de schoorsteen worden vis en vlees opgehangen in de rook van het vuur, om ze op die manier voor langere tijd te kunnen bewaren zonder koelkast.

De verschillende etages zijn verbonden met trappen langs de binnen- en buitenkant van de oven. Elke oven beschikt ook over een op menskracht werkende kraan, die wordt gebruikt voor het optakelen van ingrediënten en het laten zakken van maaltijden en vuile afwas. Voedsel en brandhout worden geteeld en geoogst in het voormalige dakpark van de buurt. 

De veelzijdigheid van vuur

Als een vuur vandaag energie-inefficiënt wordt genoemd, is dat omdat we de efficiëntie meten van slechts één van de functies ervan (doorgaans ruimteverwarming). Maar vuur is bijzonder veelzijdig en onze voorouders gebruikten het voor zowat allerlei andere huishoudelijke taken: niet alleen koken en ruimteverwarming, maar ook verlichting en warm water, het drogen van schoenen en kleren, het op afstand houden van insecten en roofdieren, en het langdurig bewaren van voedsel (het roken van vlees en vis, het inmaken van vruchten, het maken van boter en kaas).

De veelzijdigheid van het vuur wordt optimaal benut door de bewoners van Bospolder-Tussendijken. Telkens het vuur wordt opgestookt om te koken, verwarmt het tegelijk het water voor de badhuizen die vlak naast de ovens op de pleinen zijn gebouwd. Het water, dat wordt opgepompt uit de rivier en vervolgens via een aquaduct naar de oven wordt gebracht, passeert door metalen buizen die dwars door de verbrandingskamer lopen en uitkomen in het waterreservoir van het badhuis.

Het warm water kan ook in de gemeenschapskeuken zelf worden afgetapt, en wordt verder ook gebruikt voor het wassen van kleren en het wassen van de vaat. De warmte die wordt uitgestraald door de wanden van de oven wordt benut voor het drogen van gewassen kleding. 's Winters halen de bewoners na het koken de hete kolen uit het vuur, om ze thuis in hun lokale verwarmingselementen te gebruiken. 

Het gebruik van gemeenschappelijke vuren levert meer voordelen op dan op het eerste gezicht lijkt. In tegenstelling tot moderne alternatieven heeft het vuur geen centrale infrastructuur nodig om te werken, en kan het worden gebouwd met eenvoudige en lokaal aanwezige materialen. Bovendien er is geen nood aan een volledig assortiment elektrische apparaten zoals ovens, kookfornuizen, magnetrons, toasters, warmwaterketels, wasdrogers en verwarmingstoestellen. Het kost heel wat energie en broeikasssen om al deze apparaten te produceren voor individuele huishoudens -- een energiekost en een uitstoot die de buurt heeft geëlimineerd.

Volgende episode: Brandhout en voedsel.

Buurt op Menskracht: Het Publieke Bad- en Washuis

Een doordeweekse dag in 2030. In Bospolder-Tussendijken, de eerste klimaatneutrale buurt van Nederland, komen de bewoners samen op de publieke pleinen om hun tanden te poetsen, een douche of een bad te nemen, hun kleren te wassen en de laatste roddels uit te wisselen. 

Collage: Golnar Abbasi & Arvand Pourabbasi.

Begin jaren 2020 was de productie van warm water goed voor ongeveer 20 procent van het totale energieverbruik in een Nederlands huishouden. Het grootste deel daarvan werd gebruikt tijdens het douchen. De gemiddelde douche in Nederland duurt 9 minuten en verbruikt 8,6 liter water per minuut. Als we aannemen dat de temperatuur van het water wordt verhoogd van 10 naar 38 graden celsius, dan vereist de gemiddelde Nederlandse douche ongeveer 2,5 kilowatt-uur energie. 

Hoeveel energie is er nodig?

Als alle bewoners in de wijk een typisch dagelijks stortbad zouden nemen, dan is er 35.000 kilowatt-uur energie per dag nodig om het water te verwarmen. Die hoeveelheid energie produceren met lokale, hernieuwbare energiebronnen is een uitdaging. Zo produceert een grote windturbine van 3 megawatt (gemiddeld over het jaar bekeken) ongeveer 18.000 kilowatt-uur per dag -- slechts de helft van wat nodig is. Bovendien zouden de buurtbewoners alleen maar kunnen douchen als het waait.

Een tweede windturbine plaatsen is geen optie, omdat het de buurt aan plaats ontbreekt. Windturbines moeten op enige afstand van elkaar worden geplaatst om te verhinderen dat ze elkaars wind "stelen". Zonne-energie heeft minder plaats nodig, zeker als er zonneboilers worden gebruikt, maar die werken alleen maar als de zon schijnt. Dat betekent dat er periodes zouden zijn waarin er dagen- of zelfs wekenlang niet gedoucht kan worden.

Menskracht schiet ook tekort. Om iedereen een dagelijkse stortbad te gunnen, zouden de 14.000 buurtbewoners elk 25 uur per dag op een oefenmachine elektriciteit moeten produceren, wat onmogelijk is. Biomassa? Om voldoende energie te produceren, zou de buurt 35 m3 brandhout per dag moeten verstoken. Om dat te produceren, is een oppervlakte van 1.852 hectare hakhoutbos nodig -- een gebied dat 24 keer groter is dan de buurt zelf (78 hectare). 

Het is duidelijk dat Bospolder-Tussendijken meer moest doen dan overschakelen naar hernieuwbare energiebronnen om de eerste klimaatneutrale buurt van Nederland te worden.

Bad- en Washuis

Tijdens de eerste helft van de twintigste eeuw beschikten vele Nederlandse huishoudens niet over stromend water, laat staan een eigen badkamer of waskamer. In plaats daarvan gingen mensen naar openbare bad- en washuizen, waar ze een kleine vergoeding betaalden om een douche of een bad te nemen, te zwemmen, hun kleren te wassen, of warm water ophaalden voor gebruik thuis (de kinderen werden in een teil in de keuken gewassen).

Deze openbare voorzieningen werden gebouwd op centrale plaatsen in steden en buurten, vaak op de openbare pleinen. Naast hun praktische nut, hadden ze ook een belangrijke sociale functie. De badhuizen hadden zowel badkuipen als douches, en waren soms ook uitgerust met een lunchroom en een kapsalon. Mannen en vrouwen werden strikt gescheiden.

Openbare wasplaatsen bevonden zich vaak in de buitenlucht, alleen beschermd door een dak. Maar ze konden ook de vorm van een gebouw aannemen. In Nederland werden washuizen vaak gecombineerd met badhuizen. Washuizen beschikten over grote wasbakken en stromend water, en de was werd met de hand gedaan. Alleen vrouwen mochten binnen.

Bad- en washuizen verdwenen wanneer de meeste huishoudens over stromend water, aardgas, badkamers en wasmachines beschikten. Het laatste publieke badhuis in Nederland werd gesloten in 1980, het laatste washuis in 1975.

Neveldouches en Sponsbaden

In Bospolder-Tussendijken hebben openbare badhuizen en washuizen een comeback gemaakt. In vergelijking met private badkamers en waskamers zijn openbare voorzieningen veel zuiniger met ruimte, en vereisen ze veel minder apparaten en een minder complexe infrastructuur. Ze bieden ook interessante mogelijkheden om het energieverbruik onder controle te houden. Zo was de duur van een douche of bad in het publieke badhuis beperkt in de tijd: op iedere deur zat een klok en de opzichter kwam aan de deur morrelen als de tijd om was. 

Om een radicale energiebesparing te bereiken zijn alle douches in het openbare badhuis neveldouches. Een neveldouche atomiseert water tot zeer fijne druppels (minder dan 10 micron), waardoor het water- en energieverbruik drastisch daalt. NASA ontwikkelde in de jaren 1970 een neveldouche die bestond uit een beweegbare slang met daaraan een sproeimondstuk en een aan/uit-knop die met de duim kon worden bediend. Het gemiddelde waterverbruik voor een douche van 9 minuten was 2,2 liter, wat overeenkomt met een debiet van 0,24 liter water per minuut. Uit experimenten bleek dat de neveldouche het lichaam even goed schoonmaakt als een "normale" douche.

Een neveldouche met één sproeimondstuk reduceert het energieverbruik voor 14.000 douches van 35.000 tot 933 kilowatt-uur per dag. Het gebruik van lokale, hernieuwbare energie wordt dan wel realistisch. Zo zouden alle bewoners slechts 40 minuten per dag energie moeten produceren om iedereen van een warme douche te voorzien. Als het water wordt verwarmd door biomassa, is er slechts 50 hectare hakhoutbos nodig -- een oppervlakte die kleiner is dan de buurt zelf. En als er op windenergie wordt gerekend, volstaat 1/18de van de totale energieopbrengst van een 3 MW windturbine. 

Sauna en Zwembad

Het energieverbruik kan verder dalen door ook de douchetijd te verkorten, of door de douchefrequentie te verlagen. Onze voorouders bezochten het openbare badhuis gewoonlijk maar één keer per week. De rest van de week wasten ze zich thuis met een washandje en een kom koud water. Dit zogenaamde sponsbad verbruikt helemaal geen energie. Wordt er warm water gebruikt, dan kost het sponsbad evenveel energie als een neveldouche met één sproeimondstuk. 

De bewoners van Bospolder-Tussendijken hebben alles wat ze nodig hebben om hun lichaam schoon te houden. Maar de douche is voor velen meer dan een middel tot lichaamshygiëne. Een douche is ook verwennerij, een middel ter ontspanning, stressverlichting en sensueel plezier. Daarom beschikken de badhuizen ook over neveldouches met drie en vijf sproeimondstukken, die een comfort bieden dat vergelijkbaar is met (sommigen zeggen beter dan) dat van een douche op fossiele brandstoffen. Deze stortbaden kunnen gebruikt worden door bewoners die minder vaak douchen, of die bereid zijn kortere douches te nemen.

Het badhuis beschikt ook over een zwembad, een sauna en een stoombad. Deze worden enkel gebruikt als er een overschot aan lokale, hernieuwbare energie is. Als bijvoorbeeld tegelijk de zon schijnt en de wind blaast, dan kan er voldoende energie zijn om het zwembad te verwarmen en de elektrische sauna's en stoombaden te doen werken.

Volgende episode: de gemeenschappelijke keuken.

Buurt op Menskracht: De Woning van de Toekomst

Het is 2030 en de Rotterdamse wijk Bospolder-Tussendijken is volledig klimaatneutraal. Om het energieverbruik drastisch te verlagen, worden alle huishoudelijke taken gemeenschappelijk georganiseerd. Koken, eten, afwassen, douchen, de was doen, tanden poetsen, naar het toilet gaan: het gebeurt allemaal buiten de woning. Zodoende is het energieverbruik in individuele huishoudens zo klein geworden dat ze niet alleen van het gas maar ook van het elektriciteitsnetwerk kunnen worden afgekoppeld.  

Collage: Golnar Abbasi & Arvand Pourabbasi. 

In de vroege jaren 2020 werd nog impliciet aangenomen dat alle huishoudelijke taken binnen de muren van het individuele huishouden moeten worden uitgevoerd. Maar dat is niet overal ter wereld zo, en het is evenmin altijd zo geweest in Nederland. Zo telde Rotterdam in de eerste helft van de twintigste eeuw honderden waterstokerijen. Mensen kwamen er warm water halen voor onder meer het wassen van kleding en het schoonmaken van de woning.

Jan de Vries, de laatste waterstoker van Maassluis, met twee vaten gloeiend heet water op het rek. Foto: Historische Vereniging Maassluis. 

De waterstokerij verdween pas aan het eind van de jaren 1950 met de komst van aardgas – en verdient dus opnieuw alle aandacht nu Nederland weer van het gas af is. Ook andere huishoudelijke taken werden eeuwenlang gemeenschappelijk georganiseerd. Openbare badhuizen, gemeenschapskeukens en bakovens bestaan al sinds de Oudheid in verschillende culturen. Het wassen van kleren gebeurde gezamenlijk op bepaalde plekken gedurende bepaalde dagen van de week. 

De wijk Bospolder-Tussendijken is geïnspireerd door die geschiedenis. Op de pleinen in de buurt werden gemeenschappelijke badhuizen, washuizen, keukens en kantines gebouwd. De bewoners vervullen daar samen dagelijks hun huishoudelijke taken.

De voordelen van gemeenschappelijke voorzieningen

Gemeenschappelijke voorzieningen brengen heel wat voordelen met zich mee. Ten eerste komt er veel ruimte vrij in individuele woningen, waar alleen nog slaapkamers en woonkamers nodig zijn. Er kunnen bijgevolg meer mensen in een woning worden gehuisvest, zodat de huishoudens opnieuw groter zijn geworden.

Het gemiddelde Nederlandse huishouden bestond in 1900 nog uit vijf personen, maar in 2000 en 2018 was dat gedaald tot respectievelijk 2,3 en 2,1 personen. Er moeten dus steeds meer keukens, badkamers, wasmachines en droogtrommels worden geproduceerd en getransporteerd. Dat is goed voor de economie, maar het kost wel veel extra energie, materialen en geld. Bovendien zijn grotere apparaten voor een gemeenschappelijke voorziening een stuk energie-efficiënter dan een heleboel kleinere apparaten. 

Laag energieverbruik in de woning zelf

Door de huishoudelijke taken gemeenschappelijk te maken, is het energieverbruik in de individuele huishoudens flink gedaald. De apparaten die de meeste energie verbruiken, zijn immers uit de woning verdwenen. Bovendien wordt het energieverbruik per bewoner kleiner naarmate er meer mensen in een huishouden samenwonen -- bijvoorbeeld het energieverbruik voor de verlichting neemt niet evenredig toe met het aantal bewoners, aangezien meerdere mensen van hetzelfde licht kunnen profiteren.

De benodigde elektriciteit voor verlichting en elektrische apparaten wordt ter plekke opgewekt door spierkracht of -- als het weer gunstig is -- door de zonnepanelen op het dak van het gebouw. De huishoudens beschikken slechts over een beperkte energieopslag, voldoende om de nacht door te komen. Daartoe beschikt elk gebouw over een zwaartekrachtbatterij, die de huishoudens delen met de buren. 

Als de zon niet schijnt, dan wekken de bewoners zelf elektriciteit op met behulp van fitnessapparaten. Zowel de zonnepanelen als de fitnessapparaten zijn verbonden aan een gelijkstroom laagspanning elektriciteitsnetwerk in de woning, zodat omzettingsverliezen worden vermeden. Hebben de bewoners geen zin om zelf elektriciteit op te wekken voor de verlichting op een bewolkte dag, dan is er altijd nog de mogelijkheid om kaarsen aan te steken. 

Verwarming

In de woningen in Bospolder-Tussendijken wordt geen aardgas meer verbruikt. Alle huishoudelijke taken die warmte vereisen -- koken, douchen, afwassen -- zijn gemeenschappelijk georganiseerd. De enige uitzondering is verwarming, die logischerwijze ook in de individuele woningen aanwezig moet zijn. Verwarming nam in 2020 nog de grootste hap uit het totale energieverbruik van een Nederlands huishouden: ongeveer 60-70%.

Moderne  verwarmingssystemen zijn bijzonder energieverkwistend, omdat ze het volledige luchtvolume in een ruimte opwarmen. Slechts een miniem deel van het energieverbruik van de centrale verwarming wordt nuttig gebruikt voor het verwarmen van mensen. In BoTu werd voor een radicaal andere aanpak gekozen: niet de ruimte wordt verwarmd, maar de mens zelf. De bewoners van Bospolder-Tussendijken maken gebruik van gepaste kleding (zoals thermisch ondergoed) en persoonlijke warmtebronnen zoals de warmwaterkruik of de voetenstoof. 

Een voetenstoof. Foto: Johan, CC BY-SA 3.0.

De voetenstoof is een kleine container waarin gloeiende kolen worden gestopt. Die kolen worden opgehaald bij de gemeenschappelijke vuren op de pleinen, terwijl het warm water voor de kruiken bij de waterstokerij wordt gehaald. 

Veel bewoners kozen ook voor de traditionele "korsi". Dit verwarmingselement, dat vooral in het Midden-Oosten maar ook in andere landen zoals Spanje en Japan (onder andere benamingen) vroeger heel gewoon was, bestaat uit een tafel waaronder een bak met hete kolen is bevestigd. De bewoners schuiven hun benen onder tafel en trekken vervolgens een deken over het meubel heen. Op die manier hebben ze het prettig warm in een koele ruimte. 

Wie het desondanks toch nog koud heeft, kruipt in de bedstede (een geïsoleerd bed dat de lichaamswarmte goed vasthoudt) of gaat elektriciteit produceren. Lichaamsbeweging is immers de beste bescherming tegen koude. De woning wordt geïsoleerd door tapijten aan de wand, een veel goedkopere oplossing dan het na-isoleren van bestaande woningen. 

Volgende episode: het publieke bad- en washuis.