Bij de transitie naar een meer bio based economy denkt men in eerste instantie aan de energiesector. Maar ook in de bouwwereld kan – en volgens insiders, zal – deze transitie plaatsvinden. De overgang van fossiele naar biologische brandstoffen wordt tegenwoordig geschaduwd door onderzoek naar het ontwikkelen van grondstoffen, (bouw)materialen, uit biologisch materiaal. De avant-garde van de bouwsector rommelt aan de deur naar, bijna letterlijk, een sprookjesbos. Bio based bouwen komt eraan.
Dinteloord, Noord-Brabant, of all places, huisvest sinds 2013 het symbolisch epicentrum van de transitie naar een bio based economy in de bouwsector. Curieus, een tikkeltje pretentieus, maar bovenal ingenieus, is het kleine gebouw temidden van kantoren en kassen, dat architect Marco Vermeulen ontwierp voor het nieuwe Agro & Food -Cluster te Dinteloord. Op het eerste gezicht lijkt het gemaakt van chocoladeletters, en het blijkt hier inderdaad te gaan om ‘de eerste bio based gevel ter wereld’. Niet helemaal te controleren, maar feit is dat het materiaal van de gevels uniek is. Geen cacao-bonen, maar biohars en hennepvezel dienen als grondstoffen voor het composietmateriaal dat is ontwikkeld door NPSP Composieten. Curieus is dat de ‘chocolade’-letters enkel bestaan uit de letters H, C en N. Het blijkt om de chemische- formules te gaan waaruit aardgas kan ontstaan. Waterstof (H), koolstof (C) en stikstof (N). Een eerbetoon aan aardgas in een biologisch jasje? Een paradox dat juist een gebouw voor gasontvangst de eerste bio based gevel ter wereld heeft. Het toont aan dat beide werelden elkaar niet hoeven bijten. Architect Marco Vermeulen hierover: “Een gasontvangstgebouw is brandgevaarlijk en moet aan allerlei extra eisen voldoen. De Gasunie zat er bovenop dat alles volgens de regels gebeurde. We hebben expres juist bij een dergelijk veeleisend gebouw gekozen voor gevels uit plantaardige grondstoffen. Het gebouw is uniek bewijsmateriaal dat er veel mogelijk is.”
De opdrachtgever, Tuinbouwontwikkelingsmaatschappij Brabant, zette in op een volledig bio based cluster voor glastuinbouw en bedrijvigheid in de directe omgeving van Dinteloord. Studio Marco Vermeulen werkte dit uit over een terrein van circa 600 hectare. Een ontwerp waarin gebouwen en gebruikersfuncties zo op elkaar zijn afgestemd, dat een duurzame koppeling plaatsvindt wat betreft energie, water en reststromen. Een puzzel- als een rubik’s cube. Of als een schilderij van Escher. In het beste geval gaat het immers om kringlopen die genoeg hebben aan zichzelf. Zichzelf draaiende houden. Dat is in Dinteloord als volgt uitgewerkt: restwarmte van de Suiker Unie wordt gebruikt door de omliggende glastuinbouw- en agrobedrijven. De Suiker Unie zelf verricht onderzoek naar het winnen van grondstoffen uit suikerbiet voor onder andere plastic en medicijnen. Het terrein wordt omsloten door verhoogde gietwaterbassins-, geconstrueerd met bietengrond, restafval van de suikerfabriek. Verder ontvangen zo’n 5000 huishoudens in Dinteloord groen gas via een biomassavergistingsinstallatie, die plantaardig afval en bietenafval omzet in biogas.
Chemische ‘sweet spot’
Op dergelijke wijze wordt duidelijk hoe integraal de bio based economy functioneert. De bouw- en ontwerpsector speelt een belangrijke rol in het op juiste wijze aansturen en stimuleren van deze ontwikkelingen. Planologisch- functioneert de zoektocht naar nieuwe materialen als volgt: organisch restmateriaal uit omliggende land- en tuinbouwbedrijven wordt in een innovatief bedrijvencluster aangewend voor groene grondstoffen. Dat materiaal wordt op moleculair niveau ‘veranderd’ in bruikbare grondstoffen. Het organisch materiaal dat overblijft wordt gebruikt voor duurzame energieopwekking voor, in het beste geval, de tuin- en landbouwbedrijven. De hierna resterende grondstof in de vorm van koolstof of compost komt terug in de cyclus. Een kringgesprek tussen boeren en chemici, daar is een vertaler geen overbodige luxe. Het is een opgave voor overheden, ruimtelijk ontwerpers en architecten om dergelijke complexe projecten tot een goed einde, of überhaupt op gang te brengen.
De juiste invulling van een dergelijke kringloop is in -eerste instantie een ontwerpopgave. Dat blijkt wel uit een tweede project in dezelfde regio waar Marco Vermeulen- bij betrokken was, een duurzaam ontwerp voor Logistiek Park Moerdijk. Toen alle bestuurlijke beslissingen al genomen waren, bleek dat het veel efficiënter was geweest wanneer het glastuinbouwgebied in de directe omgeving van het logistiek park was aangelegd. De restwarmte van de petrochemische industrie en het hoge CO2-gehalte van het logistiek park hadden perfect aangewend kunnen worden voor de glastuinbouw. Vermeulen pleit vervolgens dan ook voor een fundamentele en grootschalige blik op dergelijke projecten. En hij vindt gehoor bij de provincies Noord-Brabant en Zeeland. Dat het deze twee provincies betrof is niet -toevallig. Logistiek ligt het gebied perfect, tussen de twee wereldhavens Rotterdam en Antwerpen. Sinds jaar en dag herbergt de regio veel industriële bedrijven die landbouwmaterialen verwerken, mogelijk door de aanwezigheid van een grote agrofood industrie met bedrijven als de Suiker Unie en Royal Cosun. Agro meets chemistry. Het blijkt dé formule voor de transitie naar een bio based economy.
Grootschaliger
Marco Vermeulen ziet dat bio based initiatieven te veel op kleine schaal plaatsvinden. Voor de overheid is het moeilijk om dat proces te sturen. De huidige samenwerking tussen Vermeulens studio en diverse provinciën toont aan dat de overheid wel haar verantwoordelijkheid neemt. “We zijn nu in opdracht van en in samenwerking met de provincies Noord-Brabant, Zuid–Holland en Zeeland een visie aan het ontwikkelen op de ruimtelijke consequenties van de transitie naar een bio based economy. We zoeken naar mogelijke verbindingen -tussen al bestaande of nog te ontwikkelen clusters in de regio die economisch en ecologisch voordeel opleveren.” Alsnog wordt gekeken of de restwarmte van het Logistiek Park Moerdijk opgevangen kan worden door het glastuinbouwgebied. Daarnaast wordt onderzoek gedaan naar een bestaande buisleidingenstraat tussen Rotterdam en Antwerpen. Die wordt nu maar deels benut en zou wellicht kunnen functioneren voor C02 transport of transport van biomassa. In het beste geval kan men over de provincie- of zelfs landsgrenzen van elkaars reststoffen profiteren. Het onderzoek is tegelijk een testcase voor een nieuw soort samenwerking tussen provincie en ruimtelijk ontwerpers bij dergelijke complexe opgaven. ‘Een fundamentele heroriëntatie op bestaande ruimtelijke- modellen en verbanden’ kan volgens Vermeulen enkel goed doen. Men moet volgens hem gaan beseffen dat het ontwerp de functionering van een gebied bepaalt. Zeker in het geval van dergelijke ontwikkelingen, waarbij verschillende bedrijven of zelfs clusters, gebruik maken van elkaars restwarmte en afvalstoffen. Dat moet door bedrijven en overheid onderkend worden. Een integratie van en samenwerking tussen de verschillende kennisvelden is essentieel voor een optimaal ontwerp.
De huidige ontwikkelingen in zuidwest Nederland zijn het resultaat van een langere samenwerking tussen overheid, bedrijfswereld en onderwijs aldaar. Het gebied is koploper van Nederland als het gaat om een transitie naar een duurzame economie. ‘Bio based Delta’ werd het project gedoopt. Grote aanjager binnen het gebied is de Green Chemistry Campus, op het terrein van chemiebedrijf SABIC te Bergen op Zoom. Inmiddels doet TNO met het Belgische VITO en de regionale industrie daar onderzoek naar het vervaardigen van aromaten (chemische verbindingen) uit suikers. Het laatste nieuws afkomstig van de campus is dat het hard op weg is om de chemische ‘sweet spot’ van Europa te worden. Doordat de EU heeft besloten vanaf 2017 het suikerquotum af te schaffen, bezit Europa ‘voor het eerst zélf grootschalig de grondstof van de toekomst’, zo vermeldt de website van de campus. Verder geeft het bericht enige technische toelichting: “In de Biobased Delta worden chemische bouwstenen niet alleen uit eerste generatie suiker (uit de suikerbiet) gewonnen, maar ook uit suikers uit onder meer hout en zetmeel. In een tweede route worden chemische bouwstenen gewonnen uit de suikers die lignocellulose (de stof die planten stevigheid geeft) bevat. Daaruit worden vervolgens tweede generatie suiker en lignine (de stof die stevigheid geeft aan hout) gewonnen.” Dat laatste klinkt al meer als mogelijk gevelmateriaal, maar vooralsnog lijkt in de Bio Based Delta in eerste instantie te worden ingezet op ontwikkelingen van de traditionele materialen die de petrochemie produceert; plastic en kunststof, uit plantaardige grondstoffen.
Nederland betonland
Voor bio based materiaal voor de bouw moet men bij NPSP zijn, het bedrijf dat het materiaal ontwikkelde voor het gasontvangststation in Dinteloord. Het materiaal dat zij ontwikkelen is ‘nabasco’, afgeleid van nature based composites. De gangbare grondstof van composiet is glasvezel, vanzelfsprekend geen -natuurlijk materiaal. Dit composiet is nu nog iets goedkoper dan bio based composiet, maar dat verschil is volgens -Willem Böttger, van de afdeling onderzoek & ontwikkeling van NPSP, slechts te wijten aan het feit dat de productie van biocomposieten zich in de opstartfase bevindt. Wat nabasco voorheeft op glasvezel, is dat het composiet lichter gemaakt kan worden en dat het biologisch afbreekbaar is, in groene stroom kan worden omgezet. “De meeste composieten die wij produceren bevatten vezels gemengd met hars. Vezels geven de hardheid, hars de bescherming aan het materiaal. We ontwikkelen verschillende materialen met verschillende toepassingsmogelijkheden, afhankelijk van de vraag van de klant. Het grootste voordeel van composiet materiaal is dat het heel makkelijk is om vormvrij te werken. Het maken van een vlak blad is net zo moeilijk en duur als het maken van een dubbel gekromd blad, wat met ander materiaal veel moeilijker en duurder is.”
Composiet is dus het materiaal van de toekomst. In Nederland is dat echter nog niet echt doorgedrongen tot de bouwwereld. Wellicht wacht men totdat de productiemethoden goedkoper worden, maar het is een feit dat zonder een stabiele vraag, de productiemethoden zich niet snel zullen ontwikkelen. Een ander probleem is dat nieuw materiaal nieuwe kennis vereist van ontwerpers en architecten. Willem Böttger ziet dat men bijvoorbeeld in Frankrijk al veel verder is. “Nederland is staal, hout en betonland. De kennis ontbreekt. In Frankrijk zie je veel meer composietentoepassingen in de bouw. Voor de nieuwe formule 1 hotels bijvoorbeeld. Maar Frankrijk kent dan ook betere omstandigheden. Naast een grote agrarische sector kent het ook een grote industriesector. Dat laatste missen we in Nederland een beetje. En de bouw in Nederland is net iets te versnipperd, waardoor je heel veel partijen warm moet zien te krijgen voor biomateriaal voordat je een project kunt doen. De green deals zijn een stap voorwaarts, maar het gaat allemaal nog niet erg snel. Waar we twintig jaar geleden nog voorop liepen, is dat nu zeker niet meer het geval.–” -Marco Vermeulen sluit vanuit zijn vakgebied hierbij aan. Hij ziet dat in Nederland wat betreft duurzame kringlopen te veel op kleine schaal gebeurt. “Hoe grootschali-ger– een kringloop wordt opgezet, of verschillende gebieden met elkaar worden verbonden, hoe rendabeler en efficiënter het resultaat.” De laatste jaren pompen het rijk, provincies en hier en daar een Europees fonds, geld in onderwijs en onderzoek om de kennis te verbreden. Zo is aan de Hogeschool Avantis een nieuw lectoraat ‘bio based bouwen’ geïntroduceerd.
Voordelen van composiet
Dat biologisch gevel- of bouwmateriaal in Nederland nog in de kinderschoenen staat, blijkt wel uit het faillissement dat NPSP begin dit jaar meemaakte. Het bedrijf oogstte lof na oplevering van het gasontvangststation, maar grote orders bleven uit. Na een overname door Poly Products verhuisde het bedrijf van Haarlem naar Werkendam. Ook in dit geval bleek zuid-west Nederland de plek om het hoofd boven water te houden in deze branche. Werkendam ligt namelijk aan de rand van de Biesbosch, in de Bio Based Delta dus, waar NPSP dan ook ‘lid’ van is. De verhuizing heeft NPSP dan ook het een en ander aan nieuwe samenwerkingen met bedrijfsleven en onderzwijsinstellingen opgeleverd. Samen met Isobouw wordt gewerkt aan biocomposieten gevels voor slecht geïsoleerde woningen uit de jaren zestig in Zeeland. Deze gevels worden als een soort sandwich aan de bestaande gevel gehangen. Daarbij wordt geprofiteerd van drie voordelen van composiet materiaal: de lichtheid maakt een dergelijk huzarenstukje überhaupt mogelijk, het hoge isolerend vermogen verbetert de woningen, en de vormvrijheid van het materiaal en de mogelijkheid tot kleurgebruik bieden architecten de kans om de grauwe wijken letterlijk een make-over te geven.
Zit het er op korte termijn in dat composiet van biologisch restmateriaal op de normale markt kan concurreren? Böttger blijft erin geloven. “Er moet over de hele keten, van grondstofwinning tot klant, het besef ontstaan wat de mogelijkheden zijn.” Maar zowel Marco Vermeulen als Willem Böttger geeft aan dat de bedrijfswereld te veel naar de korte termijn kijkt. Traditioneel bouwmateriaal is nu nog goedkoper en lange termijn visies zijn op het moment in de bouwwereld even niet gewenst. Daarnaast lijkt het materiaal simpelweg nog niet bekend genoeg onder ontwerpers en architecten. Hoe groot de voordelen van werken met composiet ook kunnen zijn. De overheid daarentegen heeft grote ambitites, maar niet de middelen. Vermeulen: “De term ‘bio based economy’ behelst heel veel ambitie en belofte. Maar er bestaat een discrepantie tussen wat de overheid hoopt en waar het bedrijfsleven op dit moment staat. Laatstgenoemde wil in eerste instantie op normale schaal materialen kunnen produceren. Voor alle duidelijkheid, het gasontvangstgebouw is kostbaarder dan wanneer je dat traditioneel van baksteen had gebouwd. Maar de vraag of het economisch rendabel is, is dezelfde als de vraag of architectuur economisch rendabel is. Je geeft ergens inhoud aan, dat doe je door vorm én door materiaalkeuze.”
Willem Böttger gelooft dat bio based composieten vanzelf voordeliger zullen worden als er genoeg afzetmogelijkheden zijn. Als de verwerking van restafval beter georganiseerd wordt, zal dat de prijs naar beneden brengen. Daarnaast vereist de productie van nabasco minder energie dan traditioneel bouwmateriaal. “Als men werkelijk niet meer van olie afhankelijk wil zijn en men vindt dat het met het milieu beter moet, moeten er stappen gezet worden die in eerste instantie wat duurder, maar uiteindelijk een goede investering zijn. En op termijn goedkoper.”
De toekomst van Nabasco is dus gekoppeld aan de -herordening van het landschap zoals Marco Vermeulen die vormgeeft in zijn projecten. Niet alleen door de kringlopen van biologische afvalstoffen voor de chemische industrie beter te ordenen, maar ook door bij te dragen aan de gedachte dat gesloten kringlopen, groene -brand- en– grondstoffen en duurzame energie, economisch voordeel kunnen opleveren. De bio based economy verandert van toekomstmuziek langzaam in moderne muziek.
