December 2021
Snelle klimaatadaptatie met biogene materialen
Iedereen kent het begrip ‘energietransitie’. Velen weten min of meer wat ‘circulariteit’ inhoudt. Maar hoe zit het met ‘biobased economie’, het toepassen van natuurlijke of biogene materialen in de bouw en de installatiebranche? ‘Biobased’ kan snel en veel sterker bijdragen aan CO2-reductie. Door de inzet van elektrisch materieel bij houtbouw kan tevens een deel van de stikstofproblematiek worden opgelost. De haken en ogen: prijs, kennis en kunde.
Eeuwenlang hebben mensen met natuurlijke materialen uit hun directe omgeving gebouwd. Biobased materialen als hout, riet, vlas, kurk, schelpen (voor schelpkalkmortel), vezelhennep en stro waren tot in de jaren ’60 van de vorige eeuw wijdverspreid. Al voor het Interbellum waren plaggenhutten (te vochtig en koud) en houten huizen (tocht en brandgevaarlijk) grotendeels vervangen door baksteen. Omstreeks die tijd kreeg ook hennep een slechte naam, mede door de succesvolle campagne van chemiebedrijf Du Pont en krantenmagnaat Hearst die het, ten onrechte, met de softdrug marihuana associeerde. Industrialisatie en de wederopbouw in de jaren ’50 en ’60 zorgden ervoor dat beton, staal, cement, steenwol, pvc en bitumen standaard bouwmaterialen werden en dat de positieve eigenschappen van natuurlijke – of biogene – materialen naar de achtergrond verdwenen.
Na een eerste opleving van natuurlijke materialen in de jaren ’70 en ’80 – met name bij houtskeletbouw – staat het gebruik van biobased materialen opnieuw in de belangstelling. Van nature is hout minder sterk en stijf dan beton of staal, terwijl het ook minder bestand is tegen weersinvloeden. Maar dankzij innovatieve technieken als glulam (gelijmde houtdelen) en CLT (cross laminated timber of kruislaaghout) kunnen nu overspanningen van 20 m worden bereikt, zonder dat dit ten koste gaat van de sterkte of stijfheid. De woontoren ‘Haut’ aan de Amstel in Amsterdam, is daar een mooi, zij het elitair voorbeeld van; de appartementen gingen indertijd voor meer dan een miljoen euro weg. En met brandwerende coatings weten de bouwers precies hoelang het duurt voordat de constructie vlam begint te vatten (wat niet van beton kan worden gezegd: dat spat bij hoge temperaturen op een willekeurig moment explosief uit elkaar).
‘Dat biogene materialen relatief nieuw zijn, zorgt voor terughoudendheid’
Vitaal landschap
Maar biogene materialen omvatten meer dan alleen hout uit de bosbouw, vanuit met name Duitsland, Oostenrijk en Scandinavië. Ook vlas en hennep zijn in opkomst. Op de rijke landbouwgronden in Zuidwest-Nederland, Vlaanderen en de Noord-Franse gewesten waren deze gewassen al sinds de Middeleeuwen bekend als grondstof voor touw, textiel, isolatie en geneesmiddelen. Zonder de teelt van ‘kennip’ (een verbastering van cannabis) zou de Gouden Eeuw volgens historici zelfs niet mogelijk zijn geweest.
‘Tussen 1700 en 1930 werd in de Friese wouden en op kleigronden langs de Wadden vlas en hennep geteeld. Die traditie kunnen we terughalen met moderne teeltmethoden’, meent dr.ing. Peter Fraanje, deskundige biobased bouwen en consultant circulaire economie bij TNO. Nu nog staat op veel velden in Friesland maïs voor melkvee. Veel beter is het als die vruchtbare gronden worden ingezet voor de teelt van vezelhennep en vlas, met name wanneer de veestapel als gevolg van de stikstofproblematiek zal moeten inkrimpen en er dus minder maïs nodig is. Goede grond is er genoeg: pakweg de helft van ons landbouwareaal is voor hennep en vlas geschikt.
‘Hennep wortelt diep, heeft weinig water nodig, kan ruim drie meter hoog worden en levert meer biodiversiteit op’, licht Fraanje toe. ‘Kunstmest en insecticiden zijn overbodig, sterker nog, hennep verdrijft onkruid en trekt volgens ecologisch onderzoek bijen en vogels aan. Bovendien is hennep goed voor de bodemstructuur en kun je daarmee de vruchtwisseling in de akkerbouw verruimen. Wanneer je van hennep en vlas biogene bouwmaterialen maakt, draag je bij aan zowel een vitaler platteland als aan klimaatadaptatie en directe CO2-reductie. Dat laatste is noodzaak omdat we volgens het IPCC slechts tien jaar hebben voordat de grens van 1,5 °C klimaatopwarming wordt overschreden.’
Vlas wordt al eeuwenlang op de rijke landbouwgronden in Zuidwest-Nederland verbouwd.
CO2-meetmethodiek
Biogene materialen kennen – omdat de natuur het meeste werk doet – een lage milieubelasting, op voorwaarde dat ze ook duurzaam worden geteeld. En daar wringt de schoen: hun minimale CO2-emissies worden nu nog op geen enkele wijze in de berekeningen meegenomen. Volgens een landbouwkundig onderzoek van de Dienst Landbouwkundig Onderzoek (DLO) vallen de CO2-emissies van hennepteelt pakweg een factor drie lager uit dan die van aardappelteelt. Ook leggen aardappelen – net zoals maïs en andere granen – door snelle humane consumptie geen koolstof vast, terwijl dat wel gebeurt bij vlas- en hennepteelt als daaruit biogene grondstoffen worden gemaakt. Hetzelfde gaat, in veel grotere mate en bij grotere volumes, voor de houtbouw op.
‘Bossen zijn, mits duurzaam beheerd, een oneindig hernieuwbare bron,’ vervolgt Fraanje. ‘Tijdens de groei wordt CO2 uit de atmosfeer opgenomen en in het hout vastgelegd. Emissies bij de productie (kap en verwerking) zijn vele factoren lager dan die van staal en beton. Maak je van hout een gebouw, dan worden de CO2-emissies tot aan het moment van de sloop uitgesteld. Ook daarna kun je dat verwerken in spaanplaat of isolatie. De levenscyclus van hout bedraagt minstens honderd jaar. Sommige houten gebouwen staan er al vijfhonderd jaar.’ Niet zonder reden heeft een groot aantal partijen en NGO’s eind vorig jaar het manifest ‘Bouwen voor natuur’ onderschreven, recentelijk gevolgd door het manifest ‘een eerlijk speelveld voor een duurzamer Nederland’. Sinds begin dit jaar zijn biogene materialen als aparte milieucategorie in de Europese norm voor levenscyclus analyses (LCA’s) van bouwproducten (EN 15804) opgenomen, maar dat heeft nog niet geresulteerd in aanpassing van onze MPG (milieu prestatie gebouwen) om biogeen koolstofopslag te waarderen, waarvoor tegenwoordig ruim 250 bouwbedrijven pleiten.
Langzamerhand wordt, ook politiek, een verandering merkbaar. Zo heeft demissionair minister Kajsa Ollongren (BZK) aangegeven nader onderzoek naar de MPG-systematiek te laten uitvoeren. In opdracht van de DGBC (dutch green building council) hebben TNO en NIBE deze zomer al een eerste verkenning gepubliceerd over het potentieel van langjarige CO2-opslag bij houtbouw. Wat blijkt? Als koolstofopslag in hout in een LCA over honderd jaar wordt meegenomen, dan halveert de totale netto uitstoot bij houtskeletbouw en wordt die bij CLT (kruislaaghout) zelfs negatief. Mocht het hout, aan het eind van de levensduur, opnieuw hoogwaardig kunnen worden hergebruikt, dan valt de berekening naar verwachting nog gunstiger uit. Dit najaar start een project in opdracht van het Ministerie van BZK met als doel te onderzoeken hoe tijdelijke CO2-opslag in de MPG kan worden gewaardeerd.
Rieten daken worden in Nederland al eeuwenlang toegepast.
Gezond wonen
Naast minimale CO2-emissies heeft bouwen met biogene materialen ook gezondheidsvoordelen. Patrick Schreven van aannemersbedrijf Eco+Bouw, tevens oprichter van KCCB (Kenniscentrum Circulaire Bouw), signaleert dat reguliere partijen daar vaak niet vertrouwd mee zijn. En onbekend maakt onbemind. ‘Je zal op meer dan alleen isolatiewaardes en de prijs moeten letten’, zegt hij. ‘Materialen als vlas, hennep en stro dragen niet alleen bij aan de biodiversiteit, maar zorgen ook voor natuurlijke koeling, goede vochtregulatie en betere akoestiek. Als je zulke voordelen voor de opdrachtgever en eindgebruiker duidelijk maakt, wordt het interessant.’
Volgens hem is juiste kennis bij opdrachtgevers een eerste voorwaarde, niet alleen bij de overheid, maar ook bij woningcorporaties. ‘Je kan niet verwachten dat grote bedrijven de omslag naar natuurlijke materialen meteen zullen maken’, zegt hij. ‘Die hebben processen en producten uit beton, staal en steen sterk geoptimaliseerd en daaraan een uitgekleed prijskaartje gehangen. Bij biogene materialen is dat nog niet het geval. We staan aan het begin van een dergelijke ontwikkeling.’
‘Eigenlijk is het niet zo ingewikkeld’, vervolgt hij. ‘Dat biogene materialen relatief nieuw zijn, dát zorgt voor terughoudendheid. Ze liggen nog niet op het schap bij de bouwmarkt en kennis over deze materialen is schaars. Je zult je er dus in moeten verdiepen. Als opdrachtgevers koolstofopslag of biogene materialen expliciet in hun uitvraag meenemen, heb je geen keus. Vanuit het KCCB laten we zien wat er is – qua voordelen, kosten en aandachtspunten – en worden materialen en methodieken verder ontwikkeld. Eindige grondstoffen raken vroeg of laat uitgeput. Het is hoe dan ook verstandig om na te denken over biogene grondstoffen die je ook circulair, dat wil zeggen gemakkelijk losmaakbaar, modulair en demontabel kan maken.’
‘Qua materiaalgebruik valt er nog een wereld te winnen’
Maak je van hout een gebouw, dan worden de CO2-emissies tot aan het moment van de sloop uitgesteld.
Anders ontwerpen
Maar wat betekent meer toepassingen van biogene materialen in de bouw voor de installatiebranche? Verreweg de meeste CO2-emissies gaan in het bouwwerk zelf zitten. Het CO2-aandeel voor de installatiebranche is relatief klein. Toch betekent dat niet dat technische bedrijven geen aandacht aan biogene toepassingen hoeven te schenken.
‘Veel duurzame oplossingen zijn bouwkundig van aard’, geeft Fraanje in het licht van de installatietechniek toe. ‘Een dakoverstek om de hoge zon te weren voorkomt oververhitting van het gebouw. Houtbouw kan, onder meer door de lagere massa, met lichtere installaties toe. Dampopen bouw zorgt tevens voor een andere inregeling. In plaats van zoveel mogelijk installaties te verkopen, kan de branche overstappen op een ander model dat uitgaat van service-concepten, kwaliteit en natuurlijke, duurzame systemen. Denk bij dat laatste aan hoge ramen die veel meer daglicht binnenlaten, net zoals in de Gouden Eeuw, of aan de zonneschoorsteen waarbij thermische trek voor ventilatie zorgt.’
Technische bedrijven kunnen ook investeren in land- en bosbouw en groene omgevingen. ‘Zo leren ze biogene materialen van nabij kennen’, zegt Fraanje. ‘Qua materiaalgebruik valt er nog een wereld te winnen. Denk maar eens aan kartonnen ventilatiesystemen in plaats van aluminium of aan biogene alternatieven van pvc voor elektriciteitsleidingen. Nieuwe bedrijfsmodellen zullen ontstaan. Ondernemers kunnen daarop inspringen, bijvoorbeeld met biobased plafonds in combinatie met geïntegreerde en uitneembare ledverlichting.’
Biobased bouwdelen kunnen ook industrieel worden vervaardigd.
Meer beleid
‘Het gevoel van urgentie voor biobased bouwen is op dit moment minder dan dat voor de energietransitie’, stelt prof.dr.ir. Anke van Hal, hoogleraar duurzaam bouwen aan Nyenrode Business Universiteit. ‘De voordelen zijn onbekend, terwijl de praktische kant amper is uitgewerkt. Er zijn weinig prijsvragen, geen proeftuinen zoals aardgasvrije wijken, geen eenduidig overheidsbeleid. De ‘biobased economie’ zit op dit moment verstopt in het regeerakkoord: enkel de doelstelling om halverwege deze eeuw zonder afval te bouwen, duidt op het gebruik van biogene grondstoffen. Daaraan kan het nieuwe kabinet veel meer aandacht schenken.’
Het gevolg van ontbrekend overheidsbeleid is dat er een kennislacune op het gebied van biogene materialen en toepassingen is ontstaan. Weliswaar hebben de ministeries van BZK en LNV en de provincies Zuid-Holland en Noord-Brabant eind 2020 een strategische verkenning naar biobased bouwen uitgevoerd, maar daar is het – vooralsnog – bij gebleven; de City Deal om structureel meer biogene materialen toe te passen ten spijt.
‘Mijn ervaring is dat biobased bouwen dán pas gaat versnellen wanneer eigenbelang en gemeenschappelijk belang samenvallen’, zegt Van Hal. ‘Dat kan de overheid stimuleren door hoogstandjes in biobased bouwen meer voor het voetlicht te brengen. In Canada, waar ik korte tijd aan de Ryerson University in Toronto heb lesgegeven, kijkt men vol bewondering naar ‘Haut’, de houten hoogbouw aan de Amstel. In Nederland laat men die kans op promotie liggen.’
‘We zouden ook lering kunnen trekken uit de ontwikkeling van groendaken. Toen beroemde architectenbureaus als Mecanoo en Koolhaas zulke daken realiseerden, nam de belangstelling voor groen op het dak in ons land een grote vlucht. Nu zijn die uit het beleid niet langer meer weg te denken. Biobased bouwen is een belangrijke stap om de doelstellingen van Parijs te halen. Ook de gezondheid van de bewoners is erbij gebaat. Wat ik me wel afvraag: hoeveel opdrachtgevers en in welk volume vragen expliciet op ‘biobased’ uit?’
Meer informatie:
https://www.tno.nl/nl/over-tno/nieuws/2021/1/verkennend-onderzoek-naar-potentieel-van-tijdelijke-co2-opslag-bij-houtbouw/
https://www.dgbc.nl/publicaties/waarderen-van-co2-prestaties-van-biobased-materialen-43
https://agendastad.nl/content/uploads/2021/02/Dealtekst-City-Deal-Circulair-en-Conceptueel-Bouwen-DEF-230221.pdf
Tekst: Tseard Zoethout
Fotografie: iStock
Meer weten over innovatieve technieken en ontwikkelingen?
Meld u dan nu aan voor onze gratis nieuwsbrief.