Verduurzamen in de sprinklertechniek

Het beveiligen van een gebouw met sprinklertechniek levert inherente duurzaamheid op. Maar voor de aandrijving van de sprinklerpomp wordt traditioneel vaak gekozen voor dieseltechniek. Inmiddels is een alternatief in de vorm van elektrische aandrijving beschikbaar. Marcel Lasker beschrijft in dit artikel een mogelijkheid om de duurzaamheid van sprinklersystemen te verbeteren en de operationele kosten te reduceren.

“Bij duurzaam bouwen en verbouwen wordt er rekening gehouden met de effecten op het milieu. Dat moet dan zowel bij het ontwerp van een gebouw of bouwwerk gebeuren als tijdens bouw, verbouw, renovatie of sloop. Bij duurzaam bouwen gaat het ook over het gebruik van het gebouw. Bijvoorbeeld over de uitstoot van CO2 door energieverbruik voor verwarming en koeling van een gebouw. Men bekijkt de milieu-effecten dus over de hele levensduur van het gebouw of bouwwerk.” (Bron: Rijksoverheid 2024)

Inherente duurzaamheid

Het beveiligen van een gebouw met sprinklertechniek levert inherente duurzaamheid op, immers de schade bij brand en kans dat het gebouw afbrandt nemen significant af. Daarmee wordt de kans op een meer dan gemiddelde levensduur van het gebouw beter. Deze vorm van duurzaamheid raakt de gebruikers van een gebouw niet rechtstreeks, de keuzes voor sprinklerbeveiliging worden immers in de ontwerpfase gemaakt in combinatie met de toepassing van al dan niet duurzame en brandveilige materialen, constructies en installaties.

In de gebruiksfase van een gebouw worden energieverbruik, CO2 uitstoot en milieu-effecten van het sprinklersysteem in hoofdzaak bepaald door de watervoorziening en meer specifiek de aandrijving van de sprinklerpomp. Traditioneel wordt vaak gekozen voor dieseltechniek. Een dieselaandrijving moet periodiek (iedere 1 of 2 weken) worden getest en dus worden voorzien van brandstof (enkele honderden liters per jaar). De motor moet op bedrijfstemperatuur blijven en wordt elektrisch verwarmd. Verder worden jaarlijks olie en filters gewisseld en worden iedere vier jaar nieuwe startbatterijen geplaatst. De operationele kosten en de milieubelasting van de aandrijving van de sprinklerpomp worden veelal in de ontwerp- en aanbestedingsfase niet meegewogen. Een deel van de kosten, zoals energieverbruik voor motorverwarming, komt in de algemene kostensfeer terecht en wordt zo niet zichtbaar voor de gebruiker.

Een alternatief in de vorm van elektrische aandrijving is in ruime mate beschikbaar en in sommige landen de dominante vorm van aandrijving van sprinklerpompen. Historisch heeft deze techniek in Nederland weinig opgang gevonden vanwege de kosten van de relatief zware elektrische aansluiting en de vermeende hogere bedrijfszekerheid van dieselaandrijving. Op beide aspecten zal nader worden ingegaan, evenals op de operationele kosten van beide systemen.

Elektrische aansluiting

Voor grotere gebouwen is de plaatsing van PV-systemen op het dak inmiddels gemeengoed. Om de opgewekte stroom af te voeren, worden gebouwen voorzien van zwaardere elektrische aansluitingen waarmee ook een elektrische sprinklerpomp kan worden gevoed. Daarmee zijn de kosten voor het aanleggen en in bedrijf houden van de aansluiting gedekt door opbrengsten uit het PV-systeem en vormen deze geen belemmering bij de keuze voor de aandrijving van de sprinklerpomp.
Ten aanzien van de investering ligt een elektrische aandrijving (als deze kosten gedekt zijn) ongeveer op hetzelfde niveau als een dieselaandrijving.

Beschikbaarheid en bedrijfszekerheid

Een dieselmotor moet ieder jaar enkele uren buiten bedrijf gesteld worden vanwege het aftappen van motorolie en wisselen van filters, koelvloeistof, waterslangen en ander preventief onderhoud.
Om te voldoen aan Europese uitstootregels worden dieselmotoren van steeds meer techniek voorzien, waardoor de kans op storingen toeneemt.
Een elektrische pomp is nagenoeg permanent beschikbaar, behoudens bij stroomuitval. Bij uitval van elektriciteit zullen overigens veel potentiële ontstekingsbronnen ook wegvallen. De bedrijfszekerheid en de beschikbaarheid van elektrische aandrijving is aantoonbaar beter dan dieselaandrijving.

Operationele kosten

Dieselmotoren moeten permanent op bedrijfstemperatuur worden gehouden, een gemiddelde heater van 2 kW vraagt bij een inschakelduur van 50 procent ruim 8.000 kWh per jaar aan energie. Het aftanken van brandstof is 4-5 keer per jaar nodig. Het tweewekelijks testen kost elke keer minimaal 1 uur werktijd. Preventief onderhoud (vervangen filters, olie, batterijen, slangen en koelwater) en SCIOS-keuring (milieu) zijn nodig.
Daarentegen moet een elektrische aandrijving slechts eens per maand kortdurend worden getest en is het periodiek onderhoud zeer beperkt. De operationele kosten voor elektrische aandrijving zijn aantoonbaar lager dan dieselaandrijving.

De levensduur van een dieselaandrijving wordt geschat op 15 jaar, daarna zal een grondige revisie moeten plaatsvinden. Elektrische aandrijfmotoren gaan aanzienlijk langer mee. Bij gelijke aanschafkosten liggen de afschrijvingslasten voor elektrische aandrijving daarmee een stuk lager.

Duurzaamheid

De milieubelasting ten gevolge van uitstoot, gebruik aan minerale olie en brandstoffen en het vrijkomen van filters, accu’s en andere verbruiksmaterialen, en de in het algemeen beperkte levensduur van dieselaandrijving maakt dat een elektrische aandrijving voor een sprinklerpomp, binnen de nu gehanteerde definitie, duurzamer is dan dieselaandrijving.

Ontwikkelingen

Onduidelijk is hoe de overheid zal omgaan met de milieubelasting door dieselmotoren. Bekend is dat de eisen met betrekking tot uitstoot strenger worden en dat milieukeuringen steeds vaker worden vereist. Veel wetgeving vereist dat onderzoek wordt gedaan naar alternatieven die minder milieubelastend zijn. Voor nieuwbouw lijkt het daarom verstandig om de keuze voor aandrijftechniek te onderbouwen.
Er zijn verder technische ontwikkelingen, waarbij de beschikbaarheid en bedrijfszekerheid van elektrische aandrijving wordt verhoogd door de toepassing van batterijen. Deze back-up systemen zijn complex en duur. Uit de analyse van de NFPA over failure rate van elektrische aandrijving blijkt slechts een marginaal deel iets te maken te hebben met de elektriciteitsvoorziening. Daarmee lijken investeringen in back-up elektrische energie weinig op te leveren in termen van beschikbaarheid en bedrijfszekerheid.

Samenvatting

• In veel gevallen is elektrische aandrijving van de sprinklerpomp en goede optie, de elektrische aandrijving is duurzamer in termen van milieubelasting, energieverbruik en levensduur.
• Beschikbaarheid en betrouwbaarheid liggen hoger dan dieselaandrijving.
• De operationele kosten van elektrische aandrijving liggen significant lager dan bij dieselaandrijving.

Marcel Lasker FIFireE