De verduurzaming van de Oosterkerk

Maart 2025
Het proces van verduurzaming is een pad van vallen en opstaan. We hebben het er heel druk mee en toch gebeurt er niets.

Na de leuke proeven met de bevroren CO2 zijn we die resultaten gaan interpreteren. We zijn de berekeningen van de energieverliezen opnieuw gaan maken met de kennis die we hebben gekregen uit die proeven. Daarmee kunnen wij goed benaderen hoeveel capaciteit de nieuwe verwarmingsinstallatie nodig zal hebben. Deze gegevens hebben we nodig om met de installatie -adviseurs te komen tot het voorlopig ontwerp van het verwarmingssysteem.

Op het gebied van isoleren hebben we nu offertes voor glas in het Claes Joest Huys en weten we wat we zouden kunnen doen in de kerk achter het orgel. Deze ideeën worden komende weken afgestemd met de afdeling erfgoed van de gemeente en met de Rijksdienst Cultureel Erfgoed.

Tenslotte zijn we in gesprek met de gemeente en adviseurs over de uiteindelijke oplossing voor de warmtebron waar de toekomstige warmtepompen van gebruik moeten gaan maken. Dit is een deel project wat mogelijk kan leiden tot de financiering van die bron.

Tot zover het laatste nieuws. Hieronder leest u oudere berichten over dit onderwerp.

Stand van zaken 24 januari 2025
Er is uitgebreid onderzoek gedaan naar de mogelijkheden van verduurzaming. Het zogenaamde lage fruit is geplukt (veel van de kierdichting). Het gewelf is geïsoleerd. Met deze stap hoopten we op een besparing op het gasgebruik van de kerk van 30 to 35 %.

We hebben nu een tussenstand van de besparing:
De maand oktober is niet significant. Er zit veel klein overig gebruik in (warm water enz). bovendien zijn dit cijfers voor het gehele complex, dus niet alleen de kerk. Gecorrigeerd voor graaddagen (station Berkhout) van het gehele complex, 20 % besparing.
De maand november is wel significant, en geschoond voor het naastgelegen Claes Joesthuis is dit de eerste belangrijke maand. We besparen 40 %, gecorrigeerd voor graaddagen.
Dit hele mooie resultaat is in december weer teniet gedaan. We scoorden hier een besparing van 15 %. Daarmee een gemiddelde van 27 %. We zijn gaan zoeken naar de oorzaken hiervan. In november 2024 is de kerk iets minder gebruikt dan in november 2023. En in december 2024 is die veel meer gebruikt dan in december 2023. Dat kan iets verklaren, maar lang niet geheel. We hebben in december 2024 zonder beheerder gewerkt en we denken dat de verwarming een aantal dagen is aan blijven staan. Overigens gold dit ook voor de eerste twee weken van januari. Per 15 januari zou verbetering moeten gaan optreden.
De verwachting is nog altijd dat we een besparing van meer dan 30% gaan realiseren.

Januari 2025
In januari is een slimme thermostaat geïnstalleerd, zodat we beter greep kunnen krijgen op de besturing daarvan.
Op 14 januari hebben we testjes gedaan om te kijken hoe de luchtbeweging is in de kerk. We hadden hierbij twee doelen:

  1. Meten hoeveel lucht er door de kerk stroomt (eigenlijk hoe lek de kerk is) om te weten hoeveel energie nodig is om de luchtvervanging op te vangen.
  2. Kijken of we een verklaring kunnen vinden voor de klachten over koudeval in de kerk.
  1. Het meten van de hoeveelheid lucht die door de kerk stroomt

Door de lucht van de kerk te mengen met een meetbaar soort gas en dan de snelheid van het verdwijnen van dat meetbare gas vast te stellen, kun je berekenen hoeveel lucht er door de kerk stroomt. Er is gekozen voor koolzuurgas (CO2). CO2 wordt gemeten door het aantal PPM’s (parts per million). We hebben 10 kg bevroren koolzuurgas (dat is vaste stof bij min 80 graden Celsius) vrij laten komen in de kerk. Omdat CO2 wat zwaarder is dan lucht hebben we grote ventilatoren in de kerk gezet om de lucht te mengen.

Alles begint met een nulmeting van veertien CO2 meters verdeeld over de kerk. Het duurde drie kwartier om tien kilo droogijs (CO2) te laten verdampen (met heet water in ijzeren bakjes). Toen was het aantal ppm’s CO2 gestegen met 590.
Dan kijken we hoe snel de CO2 concentratie daalt. Met elkaar zijn er wel 200 opnames gemaakt van de CO2 meters. Dan blijkt het 182 minuten te duren voordat de inhoud van de kerk ververst is. De inhoud van de kerk is ongeveer 7000 m3. Per uur dus 2308 m3.
Nu kunnen we berekenen hoeveel energie nodig is om de kerk warm te houden voor wat betreft de infiltratie (tocht).

Als voorbeeld: buiten 6 graden, binnen 18 graden = 8,47 kW (bij wind van 7 m/s).

De infiltratierate is 0,392 / uur  Om 12 K op te warmen is er 7000 m3 x 1,29 kg/ m3 x 0,392 x 718 J/ kg.K x 12 K= 30499 kJ nodig  = 30499/ 3,6 = 8,47 kWh per uur  ~ 1 m3 aardgas per uur (alleen infiltratie bij een wind van 7 m/s.)

Dit hele meet programma is bedacht door Theo van Lieshout (dank daarvoor!) en werd bijgewoond door Ivo Gebhardt van Hoogeschool Windesheim. De apparaten waren geleend van de Bouwbedrijf Wit Wognum (Dank!)

  • 2. Luchtbeweging in de kerk

We hebben op twee manieren geprobeerd zicht te krijgen op de luchtbeweging. Een was met ballonnetjes gevuld met helium en een klein beetje gewicht eraan om deze te laten zweven. Dat gaf eigenlijk geen goed beeld.
Daarnaast hebben de met een rookmaker, zoals gebruikt in disco’s, gekeken wat de lucht deed. Daaruit bleek dat bij de herenbanken naast het buffet sprake was van een luchtstroom vanuit het westen, het grote Jooste Swarte raam en dan de hoek om naar het zuiden.

Bij het orgel was er een luchtstroom van boven langs het orgel naar het podium. 
De rookmaker was geleend van Coen Willen van Hagen (Dank!).

Deze afbeelding heeft een leeg alt-attribuut; de bestandsnaam is luchtbeweging-in-de-kerk.png

Eerste kwartaal 2025
Ten eerste gaan we de tweede helft van januari goed meten hoeveel de besparing op aardgas is. Alles wijst er op dat netjes omgaan met de thermostaat van zeer groot belang en invloed is. In ieder geval gaan we heel attent zijn op het zorgvuldig omgaan met de verwarming.
We gaan nog een aantal laatste kieren dichten.
We gaan experimenteren met lagere temperaturen van de radiatoren en/of een systeem om de luchtbeweging te beïnvloeden. De conclusie is dat wel of niet over kunnen gaan op een systeem van laag temperatuur verwarming, met lucht lucht systemen (idee Schermer) dan wel water water systemen (idee van Lieshout).

Verder gaan we ons beraden in hoeverre we de luchtstromen kunnen beïnvloeden.

We gaan de gang naar de ingang van de kerk als koud gebied beschouwen. Dat betekent dat er daar niet veel isolatiemaatregel zullen worden uitgevoerd. Omdat de toiletten wel verwarmd zijn en we daar geen energie willen verliezen, komen er drangers op de deuren naar het toilet en we gaan de temperatuur in de toiletten terugbrengen naar zo’n 15 graden.  In de gang is 12 graden echt voldoende.

Er zal een tweede temperatuurscheiding in de gang komen. Dat kan glas worden, een warmtegordijn of iets anders.  Wellicht wordt het een dranger op de glazen tochtdeur, zodat die niet open blijft staan.

December 2024 Stand per heden en plannen voor 2025

Er is uitgebreid onderzoek gedaan naar de mogelijkheden van verduurzaming. Het zogenaamde lage fruit is geplukt (met name kierdichting) en het gewelf is geïsoleerd. Met deze stap hoopten we op een besparing op het gasgebruik van de kerk van 30 to 35 %.

We hebben nu een tussenstand van de besparing:
– De maand oktober is niet significant. Er zit veel klein overig gebruik in, zoals warm water enzovoort. Bovendien zijn dit cijfers voor het gehele complex, dus niet alleen de kerk. Gecorrigeerd voor graaddagen (station Berkhout) van het gehele complex, 20 % besparing.
– De maand november is wel significant, en geschoond voor het naastgelegen Claes Joesthuis is dit de eerste belangrijke maand. We besparen 40 % gecorrigeerd voor graaddagen. Hiermee komt de 30 tot 35 % zeker in beeld! We wachten december nog af en gaan dan (voorlopige) conclusies trekken.

Activiteiten op de korte termijn
De activiteiten op de korte termijn horen eigenlijk nog tot het laaghangend fruit.
– We gaan de gang naar de ingang van de kerk als koud gebied beschouwen. Dat betekent dat er daar niet veel isolatiemaatregel zullen worden uitgevoerd. Omdat de toiletten wel verwarmd zijn en we daar geen energie willen verliezen komen er drangers op de deuren naar het toilet en we gaan de temperatuur in de toiletten terugbrengen naar zo’n 15 graden.  In de gang is 12 graden echt voldoende.
– Er zal een tweede temperatuurscheiding in de gang komen. Dat kan glas worden, een warmtegordijn of iets anders. 
– We gaan een slimme thermostaat plaatsen in de kerk.

Eerste kwartaal 2025
In januari gaan we de situatie energetisch opnieuw bezien omdat we dan meer betrouwbare metingen hebben op de besparing. Daarnaast gaan we testjes doen om te kijken hoe de luchtbeweging is in de kerk. We gaan experimenteren met lagere temperaturen van de radiatoren en/of een systeem om de luchtbeweging te beïnvloeden. De conclusie is dat wel of niet over kunnen gaan op een systeem van laag temperatuur verwarming, met lucht lucht systemen (idee Schermer) dan wel water/water systemen (idee van Lieshout).

Tweede kwartaal 2025
Indien de conclusie is dat een lage temperatuur mogelijk is, moeten we een besluit gaan nemen welk systeem voor verwarming en bron we gaan kiezen. Dan is er overleg met de gemeente nodig. Voor dit besluit is een omgevingsvergunning nodig en daarmee dus de medewerking van de gemeente (bouw en woning toezicht, maar ook erfgoed) en in geval van water/water systemen ook van grondbedrijf en openbare werken (voor boring dan wel mee doen met rioolaanpassing).
Het zou mooi zijn als we voor de bouwvak uitsluitsel hebben.
In het tweede kwartaal zal ook gewerkt worden aan het schilderwerk van het Claes Joesthuis en zullen de enkele ruiten van het pand geïsoleerd gaan worden (waarschijnlijk voorzetramen aan de binnenzijde en HR++ glas aan de achterzijde). 

We zijn nog in dubio of we de ramen in de kerk aan de kant van het Grote Oost moeten laten voorzien van voorzetglas aan de binnenzijde. We hebben er subsidie voor, het is economisch eigenlijk niet erg interessant, maar het kan wel leiden tot meer comfort binnen.

September en oktober
Indien besloten wordt tot een water/water systeem kan in deze tijd de verwarming van de kerk en Claes Joesthuis worden verbouwd. Afhankelijk van de keuzes die we hier maken zal dit een grote verbouwing zijn. Gelijk met deze verbouwing moet dan ook het Claes Joesthuys worden geïsoleerd. Het maken van lage temperatuur verwarming in slecht geïsoleerde panden is tegen alle regels van verduurzaming.
Daarom is het zinnig om een eventuele upgrade van de badkamer van Claes Joest uit te stellen tot september/oktober.

Indien gekozen wordt voor lucht/lucht zal dit idee ongetwijfeld worden aangepast tot lucht/lucht voor de kerk en lucht/water voor Claes Joest.

Winter 2025 – 2026
Als dit allemaal goed gaat, gaan we de winter in met een laag temperatuurafgifte systeem voor de panden en gebruik van de gasketels als bron van energie.

2026
In dit jaar gaat het riool van de Gedempte Appelhaven op de schop. Daar zullen we bij een water/water systeem op moeten aansluiten. Zowel voor de eventuele  boringen als voor een riool systeem. Als de riolen open liggen kan een boormachine niet bewegen.

Tot zover wat hoopvol verwachtingsmanagement!

Overweging
Je zou je kunnen voorstellen dat de verduurzaming van Claes Joesthuis niet parallel gaat lopen met de kerk. Je zou kunnen overwegen om in het Claes Joesthuis nog een aantal jaren door te gaan met een gasketel en de huidige radiatoren.
In geval van water/watersystemen wil je altijd dat zowel de warmtepomp als de bron beide panden kan bedienen. Bovendien is dat subsidie-technisch beter. Dus de gehele investering in warmtepomp en bron ineens.
In geval van een lucht/water systeem zal de buitenunit mee gaan met de buitenunits voor de kerk. Anders hebben we namelijk tweemaal kraankosten. De kleinere warmtepomp is er dan alleen voor Claes Joest en kan later geplaatst worden. Deze heeft dan zijn eigen subsidie (als die dan nog bestaat), en die is wat omvang betreft heel vergelijkbaar met de 30% van DuMaVa.
In dat geval zal de badkamer van het pand een upgrade ondergaan die een paar jaar later over wordt gedaan als de CV ketel verdwijnt.

November 2024 Voor geïnteresseerden wat cijfers over het energiegebruik in de kerk na de isolatie van het dak:
In oktober 2023 gebruikten we 650 m3 gas en in oktober 2024 gebruikten we 610 m3 gas.
Het weerstation Berkhout gaf in 2023 155 graaddagen aan en in 2024 183,5 graaddagen.

Het gasverbruik in de kerk was in 2023 per graaddag 42 m3 en in 2024 3,32 m3. En dat is dus 21% minder. Oktober is natuurlijk nog niet representatief; pas na december kunnen we conclusies trekken over het effect van de isolatie.

Juli 2024 Het laatste nieuws over de werkzaamheden aan de isolatie.

De planken van het gewelf van de Oosterkerk kieren nogal. We raken waarschijnlijk rond de 66 % van alle verwarmingsenergie kwijt door tocht.

Van boven gefotografeerd

Meting

Na de proef met het isoleren van het gewelf is besloten om het gehele gewelf te gaan isoleren. Na isolatie ontstaat een temperatuurverbetering van de onderzijde van het gewelf van wel 4 graden. Zie infrarood foto.  Op de A is het ongeveer 13 tot 14 graden. Op de B is het 9 tot 10 graden. Deze proef was mede gesubsidieerd door de RABO bank.

Voor het grote isolatieproject is een aanvraag gedaan voor subsidie volgens de DuMaVa regelingen. Dit is gebeurd in samenwerking met TPAHG architecten uit Hoorn. Bij het bepalen van de wijze van isoleren en het isolatiemateriaal is overleg geweest met de gemeente Hoorn, de afdeling Erfgoed en met de Rijksdienst voor Cultureel Erfgoed (RCE).  Er is gekozen voor ATI PRO Bandage dampopen 80 mm dik (Rc > 2,5 m2K/W). Dit materiaal is waterdicht (in verband met stuifsneeuw door het dak van leisteen), dampdoorlatend (tegen eventuele condensvorming), wegneembaar (zo houden we controle op boktor en houtworm) en het was mogelijk stroken te maken van ongeveer 40 cm breed.

De isolatie ligt in de proefsituatie tussen de ribbetjes op de planken van het gewelf. De ribbetjes liggen zo’n 40 cm van elkaar. Het daar neerleggen was nog wel een beetje een uitdaging. Ook het neerleggen was een onderdeel van de proef. Hoe ging dit te werk ? De schematische doorsnede door het dak.

In het midden is er meer dan 4 meter ruimte tussen het gewelf en de nok van het dak. Daar ligt een houten plankier waar je in de lengte over het gewelf en onder het dak door kan lopen.

Je kan daar komen door de prachtige 17e-eeuwse houten spiltrap in de hoek achter het buffet. Die is echter wel erg smal. Daarvandaan loopt nog een stukje rechte trap naar het hoogste punt van het gewelf. Dat eindigt met een luik. Het idee om grote rollen isolatiemateriaal naar boven te moeten brengen via de spiltrap is niet goed uitvoerbaar.

Een extra uitdaging is het aanbrengen van de isolatie tussen het smalle stuk tussen gewelf en dak, (ongeveer 20 cm ruimte) zie detail:

De oplossing is als volgt. Er zal in de kerk een werksteiger worden gebouwd. Vanaf die steiger worden de onderste planken van het gewelf verwijderd. Dan wordt beneden een strook isolatiemateriaal op de goede breedte geknipt en weer dichtgeplakt (groen). Het einde van die strook gaat naar boven op de steiger.

Vanaf het plankier boven het gewelf onder het dak wordt een lijnt (blauw) met een sterke knijper eraan naar beneden gelaten over het gewelf, tussen de ribbetjes. Die knijper wordt bevestigt aan het isolatiemateriaal en de strook wordt naar boven getrokken. Die valt dan keurig tussen de ribbetjes. Boven wordt de strook vast gemaakt. En zo worden ribbetje voor ribbetje alle ruimtes gevuld.

En dan ziet het er zo uit aan de bovenzijde.

Het wordt een mooi stukje werk van bouwbedrijf Wit uit Wognum!

Tot zover de laatste berichtgeving (juli 2024) over de verduurzaming van de Oosterkerk.

In december 2023 kunnen we effecten van de isolatieproef tonen.

Zoals eerder gemeld is er tussen de noordmuur (aan het Grote Oost) en het eerste spant boven op het gewelf isolatie aangebracht. Het effect daarvan is goed zichtbaar door middel van infrarood foto’s van het gewelf. Dat zijn foto’s van de binnenkant.

Hier zien we het gewelf tussen het eerste en tweede spant. En boven het orgel (net zichtbaar) het geïsoleerde deel. Hoe donkerder hoe kouder. Het donkere deel is 9,9 graden.

Hier zien we het stuk tussen noordmuur en eerste spant. De temperatuur is 14,2 graden.

Dit betekent dat er veel minder energie verloren gaat in dit geïsoleerde deel van het gewelf.
Hoeveel dat is valt nog moeilijk te zeggen. We zien de oppervlakte temperaturen. Wat we niet zien is het verlies door tocht die in het niet geïsoleerde deel tussen de planken doorwaait en in geval van de isolatie niet. Hier kunnen we pas uitspraken over doen als het hele gewelf is geïsoleerd en na een koude maand. Dan kunnen we met behulp van vergelijkbare maanden en het systeem van graaddagen een uitspraak doen over hoeveel verbetering is opgetreden.

In oktober zijn we gaan testen of het mogelijk is de isolatie van het gewelf netjes tussen de spantjes en het dak en het gewelf te krijgen.

De isolatie moet dus tussen de spanten, via een smalle opening worden geplaatst. Daarvoor moesten een aantal planken worden losgemaakt. De isolatie wordt in stroken geknipt, vervolgens wordt er een lijntje met gewicht langs de planken naar beneden gebracht, daar wordt de isolatie aan vast geklemd en naar boven getrokken.

Bij het openmaken van het gewelf was er ook gelegenheid om de voet van de spanten te inspecteren. Zoals te lezen is in de vorige nieuwsbrief viel dat niet mee. Het hout was aangetast en is gelijk behandeld. Het betekent wel dat we rekening moeten houden met verdere vertraging door aantasting.

Van bovenaf gezien

En nu met isolatie

Wel we kunnen stellen dat de proef geslaagd is: het is goed mogelijk de isolatie er netjes tussen te krijgen.
De volgende fase is een offerte voor het afmaken van de inspecties en isolatiewerkzaamheden opdat subsidie kan worden aangevraagd.

Hieronder het bericht van september 2023
De strijd tussen tocht, kou en energie. De Oosterkerk is groot, hoog en meer dan 500 jaar oud. Dat voorspelt weinig goeds voor de energie die nodig is om de kerk te verwarmen – en koeler te houden tijdens een hittegolf bijvoorbeeld. Daarbij geldt: meten is weten, dus dat doen we ook.
Deelproject: isolatie van het gewelf
Er is een uitgebreide analyse gemaakt van waar de energie die de kerk nodig heeft om verwarmd te worden naartoe verdwijnt. Rond tweederde van alle energie uit – nu nog – het gebruikte gas verdwijnt door tocht. En verreweg het meeste daarvan door het gewelf. Dus ligt het voor de hand om hier iets aan te gaan doen.

Zo ziet dat gewelf eruit:

Planken en spanten binnen        

Kieren vanuit de zolder  

Halfronde balkjes boven

Balkwerk

Het gewelf, zoals van binnen zichtbaar, bestaat uit horizontale houten planken met veel kieren. Aan de onderzijde staan er spanten. Aan de bovenzijde, dus op zolder, zijn de planken bevestigd aan balkjes die halfrond lopen. Die spanten en balkjes lopen vanaf de ene muur helemaal tot aan de andere muur. De balkjes liggen circa 40 cm van elkaar en de balkjes en spanten worden op hun plaats gehouden door een netwerk van balken boven de spanten.

Omdat de spanten halfrond lopen en het dak recht is, naderen dak en spant elkaar tot ongeveer 20 cm. De isolatie moet dus tussen de spanten, via een smalle opening worden geplaatst. En de constructie is uit de 16e eeuw: niets is recht of evenwijdig.

                                                                         

De eisen aan de isolatie
Bij het nadenken en brainstormen over isolatie kwam een bonte verzameling eisen om de hoek kijken. Zoals dat de isolatie:

  • brandvertragend moet zijn,
  • waterafstotend moet zijn in verband met kans op stuifsneeuw vanonder het dak,
  • bestand moet zijn tegen rot en schimmel,
  • wegneembaar moet zijn voor controle op houtworm en boktor,
  • zoveel mogelijk van de het gewelf moet bedekken,
  • de ‘voet’ van het gewelf niet mag raken, in verband met condensvorming,
  • aangebracht moet kunnen worden en dat is geen makkelijke opgave,
  • akkoord wordt bevonden door de afdeling Erfgoed en de RCE.

Ontwerp van de oplossing
Na gesprekken met deskundigen op isolatiegebied, van de RCE en van de afdeling Erfgoed is een keuze gemaakt voor het materiaal. Verder is besloten een test te doen, waarbij in een hoek van de kerk de onderste planken worden losgemaakt. Daar gaan we proberen de isolatie aan te brengen. Ook kijken we of er een luik kan komen om de voeten van de spanten te kunnen inspecteren op ongewenste zaken. Een oude wens van de Monumentenwacht.

Conclusie
Verduurzaming van de Oosterkerk is een langjarig project. Want na isoleren van het gewelf, komen er nog veel andere zaken aan de orde. Bijvoorbeeld verdere isolatie, een duurzamere manier van verwarmen en uiteindelijk misschien wel aan andere bron van energie.