Bij de verwarming van kerken is meer dan 80% energie te besparen door vooral de kerkgangers te verwarmen en niet de hele kerk op temperatuur te houden. Bovendien is daarmee schade aan het kostbare interieur te minimaliseren. Het nieuwe concept van lokale verwarming, met elektrische elementen die warmte direct naar de mensen stralen, is het resultaat van het Europese onderzoeksproject ‘Friendly Heating’. Ir. Dionne Limpens-Neilen van de Technische Universiteit Eindhoven TU/e simuleerde het lokale klimaat in de kerkbanken en onderzocht het thermisch comfort voor de kerkgangers. Ze promoveert op 26 september 2006.

Dionne Limpen promoveert bij de TU/e vakgroep Building Physics and Systems (faculteit Bouwkunde). Daar krijgen ze regelmatig telefoontjes van bezorgde kerkbesturen. Of de problemen met het orgel misschien aan de verwarming te wijten zijn. Of waar die kleine scheurtjes in de monumentale houten beelden toch vandaan komen. “Abrupte schommelingen in temperatuur en relatieve vochtigheid in de kerk zijn meestal verantwoordelijk voor de problemen”, zegt Limpens. De schade aan het interieur van kerken door verkeerde verwarming kan enorm zijn, vertelt ze. Restauraties van monumentale beelden, schilderijen of kerkorgels kan in de honderdduizenden euro’s lopen.

Het continu verwarmen van kerken gedurende de gehele winterperiode zou een oplossing kunnen bieden, maar dat kan geen kerkbestuur betalen. Hoe dan toch tijdens de diensten de kerkgangers warm te houden zonder schade voor kerk en interieur? Begin deze eeuw werd een Europees onderzoeksconsortium gevormd om op die vraag een antwoord te geven. Bouwkundigen, chemici en gezondheidskundigen uit Belgie, Polen, Duitsland, Finland en Italië publiceerden nog niet zo lang geleden de resultaten van het onderzoek. Het werd met name uitgevoerd in het kleine kerkje van Rocca Pietore in de Italiaanse Dolomieten, waar de binnentemperatuur zelden boven zes graden Celsius uitkomt.

Lokale verwarming

Na bestudering van verschillende opties kwamen de Europese onderzoekers tot het concept van lokale verwarming. Op zich niet zo heel nieuw – in vroeger tijden namen kerkgangers immers al gloeiende houtskool mee in kleine stoofjes die ze bij hun voeten of onder hun wijde dikke jas plaatsten. De hedendaagse high tech variant uit het ‘Friendly heating’ project bestaat uit elektrische elementen met een relatief lage oppervlaktetemperatuur (30 -70 ºC). Ze zijn bevstigd onder de zittingen en aan de rugleuningen van de kerkbanken en stralen de (infrarood)warmte direct naar de mensen. Voor de priester en zijn hulptroepen biedt dit overigens slechts ten dele soelaas; die zullen een beroep moeten doen op aanvullende systemen zoals tapijtverwarming.

De bijdrage van Dionne Limpens, vastgelegd in het proefschrift dat op 26 september tot haar promotie moet leiden, ligt vooral in het ontwikkelen van simulatietechnieken voor het fysisch modelleren van het nieuwe verwarmingsconcept. Om te waarborgen dat de computersimulaties met de praktijk overeenkwamen voerde het onderzoeksteam gedetailleerde metingen uit aan de kerkgangers en hun omgeving. Oppervlaktetemperaturen, luchttemperatuur, stralingstemperatuur en de luchtsnelheid in de kerkbanken van Rocca Pietore werden met allerlei sensoren nauwgezet in kaart gebracht en vergeleken met de computerresultaten.

Limpens deed vergelijkbare metingen in een klimaatkamer op het Eindhovense universiteitsterrein. Daar werden drie kerkbanken nagebouwd waar een handjevol proefpersonen onder de rustgevende klanken van kerkorgelmuziek meermalen gedurende een dik uur moest ‘bivakkeren’. Limpens stelde daarbij ook de relatie vast tussen verwarming, huidtemperatuur en het ervaren comfort. Daarbij kwam zij tot de ontdekking dat comfort niet absoluut is, maar tijdsafhankelijk. "Mensen kunnen na verloop van tijd “verkleumen”, zelfs als de fysieke omgeving niet noemenswaardig verandert. Hier moet een verwarmingssysteem terdege rekening mee houden", aldus de onderzoekster.

Capaciteit aanpassen

Volgens Limpens voldoet het nieuwe systeem zowel voor wat betreft het comfort voor de kerkgangers als in het minimaliseren van de thermische belasting van het kerkinterieur. Bovendien blijkt het een energiebesparing van maar liefst 80-90% op te kunnen leveren. Het scheelt natuurlijk dat niet de hele kerk warm hoeft te worden; bovendien is de verwarmingscapaciteit gemakkelijk aan te passen aan het aantal kerkgangers. In de lege banken blijven de stralers gewoon uit.

Inmiddels zijn behalve het onderzoekskerkje in de Dolomieten ook andere kerken al van systemen voor ‘Friendly heating’ voorzien. In een Poolse kerk is bijvoorbeeld een verwarmingstapijt geïnstalleerd. Of de belangstelling van Nederlandse kerkbesturen ook tot toepassing in ons land zal leiden, hangt nog af van nader onderzoek naar de vochthuishouding. ’’Het klimaat bij het Italiaanse onderzoekskerkje is nogal droog", stelt Dionne Limpens. Ze legt uit dat in ons vochtige zeeklimaat de toepassing van lokale verwarming bijvoorbeeld tot condensatie van water tegen de koude kerkmuren kan leiden. Misschien ligt de oplossing in een combinatie van het nieuwe lokale verwarmingsconcept (om de kerkgangers comfortabel warm te houden) met bestaande centrale verwarming (om de vochthuishouding te reguleren).

Radio

Beluister interviews met onderzoekster Dionne Limpens. Klik op de link om de mp3 bestanden te openen met een mediaspeler. Downloaden kan ook: klik met de rechter muisknop en kies voor ‘doel opslaan als …’

Omroep Brabant (3:52 min, 3,54 Mb)

Omroep Brabant (2:57 min, 2,70 Mb)

Vara ontbijtradio (3:04 min, 2,81 Mb)

VPRO (10:38 min, 9,74 Mb)

TV

Bekijk TV reportages over het onderzoek. Klik op de link om de Mpeg bestanden te openen met een mediaspeler. Downloaden kan ook: klik met de rechter muisknop en kies voor ‘doel opslaan als …’

Vara Laat (13,5 Mb)

Omroep Brabant (6,86 Mb)