Stoomlocs leveren warmte voor eigen werkloods
De monumentale werkplaats van de Museumstoomtram in Hoorn wordt gerestaureerd. Het gebouw, dat dateert uit 1929 en het oudste industriële monument van Hoorn is, wordt ook maximaal verduurzaamd. Daarbij is geen sprake van grootschalige bouwkundige ingrepen, maar met zonnepanelen – onzichtbaar op het omvangrijke dak – wordt een grote stap gezet. Meest opvallende verduurzaming is het gebruik van de warmte die vrijkomt bij het opstoken van de historische stoomlocomotieven voor de verwarming en koeling van de nieuwbouwuitbreiding van de werkplaats. De warmte wordt met een soort grote afzuigkappen boven de schoorstenen van het rijdend materieel opgevangen en omgezet voor klimaatbeheersing in het nevengebouw.
Auteur: Paul Engels
De monumentale werkloods die wordt gerestaureerd, wordt uitgebreid met een deel nieuwbouw om de bezoekers aan het museum alles goed te laten zien (beeld: Noorderlicht Architecten).
Ook voor drs. René van den Broeke, directeur/bestuurder van Museumstoomtram Hoorn-Medemblik is het nog spannend hoe effectief het innovatieve systeem straks is. “We weten dat het opstoken van ons rijdend materieel zeer inefficiënt is. Bij het opstoken van de stoomketels wordt hooguit zo’n 5% van de warmte van het hout en de kolen echt benut voor temperatuurstijging van het ketelwater, de rest vervliegt. Alleen al uit dat oogpunt is het geweldig dat we die restwarmte nu gaan benutten. Bovendien wordt de opgevangen lucht straks ook gezuiverd; ook dat is uit oogpunt van het milieu een grote stap voorwaarts. Het zijn en blijven stoomlocomotieven binnen onze collectie die deels bestaat uit rollend materieel dat wordt ingezet voor de toeristische ritten tussen Hoorn en Medemblik en deels uit historisch materieel dat ooit het stoomtrein- en stoomtramverkeer in Nederland bepaalde. We kunnen er geen elektrisch voortbewogen locomotieven van maken; dat zou afbreuk aan de historie doen.”
In de monumentale werkloods wordt de collectie stoomlocomotieven gerestaureerd en tentoongesteld. Ook wordt het rollend materieel voor de treinritten hier opgestookt. Van den Broeke: “De werkplaats is gebouwd als rijtuigloods voor motorwagens. Vandaag de dag is de loods het ‘zenuwcentrum’ van ons museum. Wij zijn het grootste rijdende museum in Nederland. Behalve de stoomlocs en rijtuigen die we laten rijden, restaureren wij ook diverse historische treinen en trams. Met de restauratie van de werkloods en de nieuwbouw versterken wij ons thematisch museumpark over de geschiedenis van de stoomtram in Nederland. De stoomtram is een vervolg op de stoomtreinlijnen die sinds 1839 in Nederland rijden. Lokaal en regionaal wilde men daar graag op aansluiten. Zo werden ook de lokaalspoor- en tramwegen rond Hoorn aangelegd.”
In het nieuwe en oude deel worden stoomlocs en rijtuigen tentoon gestald en gerestaureerd.
Museumstoomtram sinds 1968
Met de opkomst van de autobus en vrachtauto in de jaren ’20 van de vorige eeuw wordt het lastiger de spoorlijnen succesvol te exploiteren. Als antwoord worden vanaf 1929 steeds vaker kleine motorrijtuigen ingezet in plaats van zware stoomtreinen. Voor deze motorwagens verschijnt in Hoorn de stenen werkloods. Het mocht niet baten: in 1930 verdwijnen de stoomtrams tussen Wognum en Schagen en in 1935 wordt de lokaalspoorweg naar Medemblik gestaakt. Het goederenvervoer blijft levendig en wordt pas gestaakt door de Museumstoomtram, die dit vervoer in de jaren zeventig gedurende een aantal jaren van de NS overneemt. Pas in 1968 keren de stoomlocomotieven met reizigerstreinen terug: de Museumstoomtram is geboren. Er wordt gereden met het lichte type materieel. Zes locomotieven hebben oorspronkelijk gereden bij Nederlandse stoomtrambedrijven. De andere vier hebben vroeger dienst gedaan bij diverse Nederlandse en Duitse industriebedrijven.
“De werkloods was eigendom van NS en stond voor de oprichting van het museum jarenlang leeg. Er was immers niet veel anders mee te doen. Dat is ons geluk geweest. Het gebouw is inmiddels onderdeel van de opwaardering van dit stedelijk gebied in Hoorn. We hebben in 2015 een nieuw stationsgebouw in gebruik genomen, een replica naar voorbeeld van een tramstation in Coevorden. Het is ontworpen TPAHG architecten uit Hoorn. Je moet een beetje oppassen bij een replica dat je niet teveel een sprookjessfeer gaan nabootsen bij nieuwbouw; het moeten wel moderne, praktische gebouwen zijn. Datzelfde geldt voor de restauratie van de werkloods en de nieuwbouw. De loods wordt praktisch gerenoveerd, waarbij bijvoorbeeld oorspronkelijke kleuren worden hersteld, kozijnen en metselwerk worden opgeknapt en het dak wordt gerenoveerd. Alles conform het beeld van vroeger, maar wel met een moderne inslag, zoals maximale verduurzaming. We hebben goed overleg met de monumentenspecialist van de gemeente Hoorn wat wel en niet kan. De nieuwbouw mag contrasteren in uiterlijk en wordt gebouwd volgens de huidige maatstaven: gasloos, zeer goed geïsoleerd en met lage-temperatuur vloerverwarming.”
De werkloods uit 1929 wordt in oude glorie hersteld.
Installatietechnische koppeling monument-nieuwbouw
Daarbij is gebruik gemaakt van de kennis uit de markt. Aannemer Zuidland Bouw weet wat het is om een monumentaal gebouw te restaureren met aanpalende nieuwbouw. Noorderlicht architecten heeft het ontwerp voor restauratie en nieuwbouw gemaakt. Boonstoppel Engineering is verantwoordelijk voor de installatietechnische oplossingen. René van den Broeke: “De monumentale werkloods werd vroeger verwarmd met twee kolenkachels. Later is er centrale verwarming gekomen, met overal radiatoren. Je zou naar gasloos willen, maar dat vergt bouwkundig zulke grote ingrepen, dat dit niet haalbaar bleek. Dan is het extra mooi dat je met een innovatief systeem vanuit de monumentale werkloods een bijdrage aan de installatietechniek van de nieuwbouw kunt leveren. Warmte opvangen uit stoomlocs die worden opgestookt, dat zie je niet elke dag. Bijkomend voordeel is dat de rookgassen ook nog eens worden gefilterd. Dat levert bij opstart weer een lagere uitstoot op.”
De werkloods is het actieve hart van het museum.
De efficiency van de warmteopbrengst zal zich in de praktijk bewijzen. “De restauratie en uitbreiding vormen niet alleen een kwaliteitsimpuls voor de bezoekers van ons museum, ze maken ons museum ook qua footprint toekomstbestendiger. In de tweede helft van dit jaar hopen wij zover gevorderd te zijn dat de nieuwbouw en restauratie gereed zijn en dat het publiek de nieuwe route kan lopen. Met goed zicht op het materieel en het restauratiewerk.”
Adsorptiekoelers
Het idee van het opvangen van warmte uit de schoorstenen van de stoomlocomotieven komt van Boonstoppel Engineering. Projectmanager Karel Abee van deze specialist in het ontwerpen, coördineren, begeleiden en beheren van installatietechnische installaties, legt uit: “Het idee is ontstaan uit de mogelijkheid om de warme rookgassen die worden opgewekt met het opstoken van de stoomlocs op twee manieren te vergroenen. Ten eerste door het reinigen van de rookgassen en tegelijkertijd de nog aanwezige warme energie eruit te halen en op te slaan in thermische voorraadvaten (Phase Change Material). Ten tweede doordat bij het reinigen van de rookgassen minder uitstoot plaatsvindt in het dagelijkse proces.”
“De opgeslagen warmte kunnen we in de winter gebruiken om het pand mee te verwarmen en in de zomer te koelen. Hiervoor gebruiken we energiezuinige adsorptiekoelers. Deze bijzondere koelmachines zijn energiezuinig omdat er niet traditioneel gebruik wordt gemaakt van elektriciteit om een compressor op druk te brengen, maar door middel van een vloeistof die door verwarming ervan uitzet. We vangen de warmte op en deze wordt via een vloeistofgevoerde wisselaar met buffer/koelervat afgekoeld waarbij de warmte-energie wordt benut om de laagtemperatuurverwarming in de nieuwbouw te voeden. In de winter voor verwarming, in de zomer om via luchtbehandelingskasten gekoelde lucht te verspreiden. Deze techniek wordt vaker toegepast, in situaties waarbij er warmte ‘over’ of goedkoop voorhanden is. In deze toepassing en op deze relatief bescheiden schaal is het een unieke oplossing.”
Bij het opstoken van het rijdend materieel wordt de warmte boven de schoorsteenpijpen van de stoomlocomotieven opgevangen en benut voor de verwarming en koeling van de nieuwbouw.
Tijdens het gehele ontwerp is ook gekeken naar een zo duurzaam mogelijke energievoorziening, liefst gasloos. “Met een doorkijk naar het verleden waarbij de werkplaats met kolen werd verwarmd. De opslag van warmte uit de rookgassen van de opstook van de trams is daarvoor onvoldoende. Daarom is gekozen om extra warmte op te wekken door middel van een zogeheten vaste brandstofketel van Zwitserse makelij. Idee hierachter is dat deze ketel zal gaan draaien op snoeiafval van het onderhoud aan de bomen langs de spoorlijn. Een tekort aan hout kan worden aangevuld met restafvalstromen uit de buurt. Daarnaast is de installatie voorbereid op gebruik van biokool wat wordt gemaakt van groenrest afvalstromen door middel van ‘torrefactie’, een thermochemisch proces om bijvoorbeeld biomassa geschikter te maken voor het gebruik als brandstof. Hierdoor zal in de toekomst een situatie ontstaan dat de werkplaats en nieuwbouw wederom worden verwarmd en gekoeld middels schone biokool; een knipoog naar het verleden.”
Andere belangrijke nieuwe toepassing is PCM c.q. thermische opslag batterijen. “Dit zorgt ervoor dat de energie – ook als die niet direct gebruikt hoeft te worden – kan worden opgeslagen in PCM-materiaal. Doel hiervan is optimaal gebruik van de energiestromen zodra deze aanwezig zijn. Tevens gebruiken we zonnepanelen (PV) om zoveel mogelijk elektrische hulpenergie voor de systemen zelf op te wekken.”
Maatregelen installatietechniek.
Driemaal ‘winst’
De restauratie en uitbreiding van de werkloods worden financieel ondersteund door gemeente, provincie, Vriendenloterij, Bouwfonds Cultuurfonds, het Mondriaan Fonds, het Coöperatief Dividend Fonds van de Rabobank en een legaat aan de Museumstoomtram. René van den Broeke: “We zijn een museum met 16 vaste medewerkers en ruim 300 vrijwilligers. Veel financiële armslag hebben wij niet. Zo heeft het 18 jaar geduurd voordat de replica van het stationsgebouw er stond en zijn wij ook al 7 jaar bezig met de plannen voor de werkloods. Maar de aanhouder wint. En uiteindelijk wint de liefhebber van historisch spoormaterieel. En nu wint ook het milieu met deze bijzondere installatietechniek.”
