Hoe dichter mensen in een stad op elkaar wonen, hoe lager het energieverbruik per bewoner. Dat blijkt uit berekeningen van Amerikaanse onderzoekers. Met name snel groeiende steden in Azië, Zuid-Amerika en Afrika kunnen hiervan profiteren door nieuwe wijken dicht opeengepakt te ontwerpen. Westerse steden, die veel minder snel groeien, moeten het juist hebben van energiebesparende aanpassingen aan bestaande gebouwen.
Aan het onderzoek onder leiding van dr. Bürak Güneralp van Texas A&M University liggen twee belangrijke trends op wereldschaal ten grondslag. Ten eerste is er het gegeven dat mensen wereldwijd in snel tempo in grote steden gaan wonen. Volgens schattingen neemt de bevolking in steden toe met 2,5 miljard mensen tussen nu en 2050. Ten tweede dwingt klimaatverandering de mensheid om fors op ons energiegebruik te gaan besparen. Het opwekken van energie (elektriciteit in je huis of het verwarmen of koelen ervan) brengt nog steeds de uitstoot van CO2 met zich mee, het belangrijkste broeikasgas dat voor opwarming van de aarde zorgt.
Dichter op elkaar
Hoe je een stedelijk gebied inricht, heeft een flinke invloed op het energieverbruik per inwoner dat nodig is voor het verwarmen, koelen en verlichten van woningen, kantoren en andere gebouwen. Dat schrijven de onderzoekers in het artikel 'Global scenarios of urban density and its impacts on building energy use through 2050' dat maandag online verscheen in vakblad PNAS. De grote lijn is dat het energieverbruik per persoon lager is als de bevolkingsdichtheid hoger is.
Dat komt doordat mensen in grote flats dichter op elkaar wonen, en muren en vloeren met elkaar delen. Daardoor is er minder warmteverlies, omdat de verhouding tussen oppervlakte en volume kleiner is dan bij wijken waar mensen verder uit elkaar wonen – denk aan de bekende suburb. Ook worden in dichtbevolkte wijken meer efficiënte manieren mogelijk om gebouwen te verwarmen, zoals stadsverwarming. En een bijkomend effect is dat mensen in grote steden vaak kleiner gaan wonen, omdat grond en woningen er duurder zijn. En wie kleiner woont, verbruikt minder energie.
Trendbreuk
De onderzoekers keken met hun scenario’s en modellen vooral in de toekomst, tot 2050. Ze concluderen dat de stedelijke gebieden op de wereld die snel groeien (Azië, met name China) veel te winnen hebben met dichter op elkaar bouwen.
Daarvoor is een trendbreuk nodig, want uit dezelfde modellen blijkt dat volgens de huidige trends de bevolkingsdichtheid in stedelijke gebieden van oost tot west nog tot 2050 zal afnemen. Met andere woorden: steden groeien weliswaar, maar binnen steden wonen er steeds minder mensen per vierkante kilometer.
hoofdgebouw van de TU Eindhoven
Maatregelen aan gebouwen
In de westerse wereld staan de zaken er wat anders voor. De grote steden groeien er nauwelijks meer en aan de indeling van de stad valt niet veel meer te veranderen. Daar moet de energiewinst dan ook komen van het zogeheten “retrofitten” van bestaande gebouwen. Dit is het aanbrengen van energiebesparende maatregelen, zoals isolatie, dubbel glas, een nieuwe gevel (zie ook ons artikel 'Snelbouwgevel voor zuiniger huis'), zuinige verlichting of zonnepanelen.
De auteurs van het artikel waarschuwen wel om dat niet overhaast te doen, want dan blijft de energiebesparing beperkt tot 20 tot 40 % van het bestaande energieverbruik. Het klinkt paradoxaal, maar om de grootste milieuwinst te boeken, kun je beter nog een jaar of vijf wachten voordat je gebouwen gaat retrofitten, schrijven de onderzoekers. Dan zijn namelijk de technieken hiervoor uitontwikkeld, marktrijp en betaalbaar. Op dat moment is met het aanpassen van bestaande gebouwen een efficiëntiewinst te boeken van tussen de 70 en 90 %, becijferen de onderzoekers.
Niet alleen mensen proppen
Uit dit onderzoek zou je kunnen concluderen dat stedenbouwers overal en altijd zoveel mogelijk mensen op elkaar zouden moeten proppen, omdat dan het energieverbruik zo laag mogelijk is. Dat brengt echter andere nadelen met zich mee. Als de hoge bevolkingsdichtheid wordt bereikt door torenhoge wolkenkrabbers vlak naast elkaar te plaatsen, gaat dat ten koste van de natuurlijk lichtinval in de woningen. Er is dan (meer) kunstlicht nodig, wat niet goed is voor mens en energierekening. Een hoge dichtheid kun je beter voor elkaar krijgen op de Europese manier, betogen de onderzoekers: met appartementencomplexen van zes of zeven verdiepingen hoog die een groter deel van het grondoppervlak in beslag nemen.
Een ander voorbeeld: in een heet klimaat kan het voor het koelen van gebouwen beter zijn om de wijken ruim en uitgestrekt te ontwerpen. Dit brengt echter transportkosten en het bijbehorende energiegebruik met zich mee. Zo moeten stedenbouwers altijd wikken en wegen.
Openingsfoto: maquette van de Chinese megastad Shanghai, in het Urban Planning Museum of Shanghai. Foto Ekrem Canli / Creative Commons
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.