Robot Marlo test verwarmde kerkbank
Marlo zit met een dikke jas aan in de kerk. Het is er koud. Maar door de kerkbankverwarming is het toch goed toeven in het bedehuis. Van de bank waarop hij zit, zijn rugleuning, zitting en voetenbank met folie bekleed. De folie wordt verwarmd. De warmtestraling beschermt Marlo tegen de kou. De kerk is in werkelijkheid een klimaat-
kamer in de Technische Universiteit Eindhoven en Marlo is een robot die het vernuftige verwarmingssysteem test.
Kosters doen hun uiterste best in de winter de monumentale kerken warm te stoken. Ze proberen het voor de kerkgangers behaaglijk te maken. Maar het interieur en de inventaris, niet het minst het orgel, kreunen onder de warmte. Onbedoeld worden ze door de koster opgestookt. Hout scheurt en verflagen worden aangetast. De Technische Universiteit Eindhoven is op zoek naar een methode die niet de kerk, maar de kerkbank verwarmt. Zo’n systeem moet schade aan interieur en inventaris voorkomen.
„In diverse landen buigt men zich al jaren over de gevolgen die kerkverwarming heeft voor het interieur en de inventaris van monumentale kerken”, zegt Dionne Neilen. De bouwkundige studeerde fysische aspecten van de gebouwde omgeving (fago) bij dr. Henk Schellen aan de TU Eindhoven. Schellen promoveerde vorig jaar op een onderzoek naar de schade die kerkverwarming aanricht aan het interieur van monumentale kerken. Neilen doet nu promotieonderzoek naar een nieuw type verwarming dat schade aan het kerkinterieur moet voorkomen. Niet het gebouw, maar de kerkbank -en dus de kerkganger- moet verwarmd worden. Op zoek dus naar kerkbankverwarming.
Dionne Neilen ontwikkelde samen met Mariëlle Schoffelen een proefopstelling in een klimaatkamer, waar robot Marlo, omhangen met meetapparatuur en sensors, op een kerkbank zit. Aan en onder de bank zijn verwarmingselementen aangebracht in de vorm van folie. De folie wordt elektrisch verwarmd. De straling bereikt degene die op de kerkbank zit. Volgens Dionne Neilen moet dus niet het hout van de kerkbank worden verwarmd -want dat zou ook schade kunnen veroorzaken- maar is het de warmtestraling die het voor de kerkganger behaaglijk moet maken.
De opstelling in de Eindhovense klimaatkamer is een prototype van het verwarmingssysteem dat in werkelijkheid wordt beproefd in een kerkje in Rocca Piatore, in de Italiaanse Dolomieten. Het systeem is daar aangebracht in vijf kerkbanken, waar de lokale bevolking de kerkbankverwarming test. Aan het onderzoeksproject, dat wordt gefinancierd door de Europese Commissie, doen behalve Italië ook andere landen mee, waaronder België, Polen en Finland.
„De gangbare verwarmingssystemen in kerken blinken uit in inefficiëntie”, zegt Dionne Neilen. „Ze proberen een hele kerk te verwarmen, maar laten de kerkgangers zelf vaak in de kou zitten. De energiekosten rijzen de pan uit.” Berucht is de warmeluchtverwarming, die zich louter beperkt tot het blazen van verwarmde lucht. Die lucht stijgt op, waardoor zij de kerkgangers niet of nauwelijks bereikt maar wel de muren en de gewelven. Een ander systeem is de vloerverwarming. Die heeft grote luchtstromen tot gevolg, waardoor stof en vuil worden meegevoerd. Daarnaast zijn de infrarood- en de gasverwarming beproefde systemen. Die richten zich maar op één bepaalde plek. Problemen daarmee zijn dat er geen rookgasafvoer is en dat vrijkomend vocht voor condensatie zorgt. Kortom, alle systemen hebben naast voordelen vooral nadelen. Grootste nadeel vormen nog altijd de grote temperatuurschommelingen in de kerk.
Die temperatuurverschillen worden in de Eindhovense klimaatkamer ook nagebootst. Robot Marlo maakt inzichtelijk hoe hij de kerkbankverwarming tijdens de temperatuurschommelingen ervaart. Vraag hierbij is: onder welke temperatuursomstandigheden voelt hij zich behaaglijk en wanneer niet?
Al een aantal keren heeft Marlo gezelschap gehad van echte proefpersonen. Ze verbleven zeventig minuten in de klimaatkamer en werden omhangen met elf sensors. Ze moesten afwisselend zitten, staan, knielen of lopen. Hun ervaringen en de metingen moesten inzichtelijk maken hoe lang het duurt voordat ze zich comfortabel voelen.
Dionne Neilen: „De ervaringen verschilden erg. Positief vinden wij dat de proefpersonen niet voelden waar de warmte vandaan kwam als ze op de kerkbank zaten. Bij de proefopstelling in het kerkje in Rocca Piatore vonden de kerkgangers dat de rugleuning te warm werd. Daar hebben we hier het systeem op aangepast.”
Het onderzoek zal nog tot het voorjaar van 2005 voortduren. Inmiddels heeft een aantal kerkbesturen al belangstelling getoond voor het unieke verwarmingssysteem. Ook het bedrijfsleven blijkt interesse te hebben.