Duurzame bouwmaterialen 

Waarom

Het gebruik van grondstoffen en bouwmaterialen neemt toe, waardoor de beschikbaarheid afneemt. Dat komt door de volgende gelijktijdige ontwikkelingen:
. de wereldbevolking groeit, waardoor de vraag naar grondstoffen toeneemt
. per persoon neemt de grondstoffenvraag toe, vooral door het stijgende welvaartsniveau
. de beschikbaarheid van eindige grondstoffen wordt minder (Van veel metalen wordt verwacht dat zij bij een onverminderd gebruik in de komende twintig tot honderd jaar 'opraken)
. de aanwas van vernieuwbare grondstoffen is onvoldoende.

Hierdoor raken grondstoffen / materialen uitgeput. Ze niet op maar kan technisch of economisch niet meer winbaar zijn. Daarbij kan winning van materialen kan ecologische schade opleveren en ongezond zijn voor de mens.

Hoe te voorkomen

Om uitputting te voorkomen kunnen maatregelen worden getroffen:

. uitputting van mineralen

– gebruik maken van vernieuwbare grondstoffen en deze goed beheren
– grondstoffen hergebruiken en recyclen

. uitputting van fossiele energiebronnen

– gebruik maken van duurzame energiebronnen
– gebruik maken van afvalwarmte

. uitputting van schoon zoetwater

– vervuiling van water voorkomen
– zuivering van vervuild water
– gebruik maken van hemelwater, gezuiverd oppervlaktewater of gezuiverd zeewater.

Ook voor bouwmaterialen geldt de trias (materialica)

1. voorkom onnodig gebruik van bronnen

– overweeg de niet-bouwenoptie: pas de organisatie aan in plaats van het gebouw
– hergebruik een gebouw of renoveer het in plaats van nieuwbouw
– dimensioneer niet zwaarder dan nodig is
Vergelijkbaar met gebouwen wordt meestal eerst gezocht naar een huisvestingsoplossing, terwijl de organisatie zelf vaak ook voor verbetering vatbaar is en efficiënter kan worden georganiseerd

2. gebruik eindeloze of vernieuwbare bronnen

– pas plantaardige materialen toe: hout, bamboe, riet, etc.
– zet bulkmaterialen uit reinigingsprocessen (rookgasontzwavelingsgips, vliegassen etc.) en slakken van metaalbereiding (hoogovenslakken, koperslakken etc.) in
– pas op aarde ruim voorradige steenachtige materialen of metalen toe (zand, klei, grind, aluminium, etc.)

3. gebruik eindige bronnen verstandig (schoon en met een hoog rendement).

– gebruik schone energie bij de winning, het transport en de productie
– pas gesloten productieprocessen toe: hergebruik restmateriaal, restwarmte en 'afval'
– hergebruik bouwdelen en -componenten
– recycle bouw- en sloopafval voor nieuwe toepassingen
– hergebruik materialen met een grote initiële milieubelasting: vooral metalen
– vermijd circulatie van verontreinigingen in gebruikscycli van materialen.
De laatste stap loopt vanzelf over in de eerste stap: een hoog gebruiksrendement leidt tot het vermijden van verspilling.

Je wil hebben dat materialen zo lang mogelijk mee gaan. Je kan het dan hebben over

De bouwtechnische levensduur
De economische levensduur
De functionele levensduur
De installatietechnische levensduur
De esthetische levensduur.

https://www.materialepyramiden.dk/ geeft aan hoeveel CO2 er nodig is voor de onderstaande bouwmaterialen.

Hele mooie site over biobased materialen is https://www.biobasedbouwen.nl/producten/

Cradle to cradle gecertificeerd

Als materialen Cradle to Cradle gecertificeerd zijn werk je met duurzame materialen:

Dan voldoet het aan de onderstaande eisen

1. Alle grondstoffen moeten veilig en gezond zijn voor mens en milieu;
2. Iedere grondstof moet biologisch afbreekbaar zijn óf zonder kwaliteitsverlies te hergebruiken;
3. Gebruikte energie moet hernieuwbaar zijn, en efficiënt worden ingezet;
4. Er is voldoende aandacht voor waterbeheer door water te (her)gebruiken met behoud van waterkwaliteit;
5. De fabrikanten en hun leveranciers moeten maatschappelijk verantwoord ondernemen.

M.b.t. bouwmaterialen moet je afwegen
- losmaakbaarheid en mogelijkheid tot hergebruik
- het gehalte dat te recyclen is
- het biobased percentage
- hoeveel CO2 het materiaal heeft geabsorbeerd
- hoeveel CO2 is geproduceerd bij de fabricage
- de milieuimpact en levensduur
- de geografische afkomst (liefst lokaal)
- gezondheidsaspecten

Je kan hier 86 materialen bekijken op de expo met verwijzing naar websites en met de bovenstaande informatie
https://price-ce.nl/expo-i-am-material/?et_fb=1&PageSpeed=off 

Bouwmaterialen van de toekomst zijn natuurlijke bouw- en isolatiematerialen.

Dit zijn materialen die groeien boven de grond als houtvezel, cellulose, stro, hennep, schapenwol en kurk. Het produceren van deze ecologische materialen kost veel minder energie dan bij beton, steen, staal of aluminium. Deze natuurlijke materialen zorgen voor geluidsdemping, wind- en luchtdichting en vochtbescherming. Zo krijgen we in Nederland ademende huizen die energiezuinig en gezond zijn.

Hernieuwbare materialen 

Het gebruik van natuurlijke en hernieuwbare materialen, wordt ook wel ecologisch of biobased bouwen genoemd. Veel van deze grondstoffen komen uit de tuin-, land- of bosbouw. Al is er nog nergens vastgelegd wanneer een materiaal of product 'biobased' genoemd mag worden. Omdat het NIBE opmerkte dat er veel onduidelijkheid is over wat biobased nou precies betekent, hebben zij in juli 2016 het biobased keurmerk geïntroduceerd. Doel van het keurmerk is om biobased materialen herkenbaar te maken. Bij elk product wordt het percentage van biobased grondstoffen in het product genoemd.  

Voor Nederland worden de gegevens van verschillende materialen verzameld in de Nationale Milieudatabase. Een producent of leverancier moet er zelf voor zorgen dat zijn product in deze database komt.

In de future materialen bank staan 190 circulaire en biobased materialen waarmee je mogelijk aan de slag kan.
https://www.futurematerialsbank.com/materials/

Madaster

Wat is afval? Dat is materiaal dat in de anonimiteit terecht is gekomen. Veel afval wordt verbrand, maar dat is eigenlijk een ‘crematorium voor grondstoffen’. Hoe kunnen we dat voorkomen? 

Dit kan door alles een identiteit te geven en dus te documenteren, oftewel een paspoort te geven. Vandaar het materialenpaspoort. Vervolgens moet de toegang tot de materiaalpaspoorten gefaciliteerd worden. Alsof het een bibliotheek is.

Zo zijn ze op een kadaster van materialen in vastgoed gekomen: Madaster. Een publiek platform voor de hele vastgoedwereld. Een soort van Burgerlijke Stand voor materialen.

<">Kijk op<"> www.groenebouwmaterialen.nl  

Afbeelding uit deze brochure van ISOVER

Het cascadeprincipe

Op bouwmaterialen en bronnen in het algemeen kan het cascadeprincipe worden toegepast. Met het cascadeprincipe wordt ervan uitgegaan dat een bron allereerst in de hoogstwaardig mogelijke functies wordt gebruikt. Na primaire functievervulling kan de bron worden hergebruikt in een nieuwe, iets laagwaardiger functie. Ook restproducten uit de verschillende functieniveaus kunnen worden ingezet in (laagwaardiger) functies. Voor bouwmaterialen wordt zo stapsgewijs gewerkt van primaire, onbewerkte materialen in grootschalige of hoogwaardige toepassingen, naar steeds meer bewerkte materialen in kleinschaliger of laagwaardiger toepassingen, om uiteindelijk te kunnen worden gecomposteerd of verbrand. Hier onder een vorbeeld.



Een voorbeeld van een cascade is:

– een boomstam als kolom . verwerking tot een product en gebruik ervan - restproducten worden ook verwerkt tot product
– een uit een stam gezaagde balk als vloerligger - schaafsel en zaagsel wordt verwerkt tot houtspaanplaat, houtvezelplaat, huisdierzaagsel of papier/karton . hergebruik van het product in een soortgelijk toepassing
– een balk uit een oud pand wordt in een nieuwbouwpand gebruikt . bewerking tot kleinere delen in soortgelijke toepassing
– de balk wordt ontdaan van spijkers en bijgeschaafd en vervolgens weer als lichtere vloerbalk ingezet . bewerking van kleinere delen in een andere toepassing
– de balk wordt gezaagd tot planken als vloerbetimmering . verwerking van kleinere delen tot samengestelde producten
– de balk wordt gezaagd tot planken die worden verlijmd tot gelamineerde ligger . verwerking van nog kleinere delen tot composietmaterialen in andere toepassingen
– de balk of ligger worden 'gechipt' tot spaanders en vezels voor in een OSB-plaat, houtspaanplaat, houtvezelplaat, papier/karton of - nog een stap verder - cellulose-isolatie . nuttige toepassing in de èchte eindfase
– verbranding van houtpulp ('thermische recycling') of compostering (mits niet verontreinigd met lijm, verf, verduurzamingsmiddelen etc.)

Hergebruik

Sinds 1996 geldt een stortverbod van alle herbruikbare bouwmaterialen. Door deze overheids-regulering wordt van de hoeveelheid vrijkomend bouw- en sloopafval (BSA) inmiddels 90% hergebruikt. Dat betekent echter niet dat dit afval altijd even hoogwaardig wordt hergebruikt: het grootste deel (steenachtig puin) verdwijnt in de cunetten, de aardebanen, van wegen. Om gevoel te krijgen van waar we dan over spreken: deze hoeveelheid BSA komt per jaar overeen met 250 km één meter dikke funderingslaag voor een 3-baans snelweg (6 rijstroken in totaal, ongeveer 20 m breed). Dit betekent elk jaar weer een snelweg van Delft naar Groningen!

Er kan dus worden gezocht naar hoogwaardiger alternatieven voor bouw- en sloopafval. Door promovendi aan de TU Delft is de oorspronkelijke Ladder van Lansink aangevuld, de Delftse Ladder genoemd. Die ziet er als volgt uit (Hendriks, 2000):

1. preventie (handhaaf en hergebruik, eventueel met aanpassingen, een gebouw compleet)
2. constructiehergebruik of objectrenovatie (handhaaf en hergebruik de constructie van een gebouw; voer de inbouw en afbouw opnieuw uit - het drager-inbouwprincipe)
3. elementhergebruik (hergebruik - demontabele of uitneembare - bouwelementen)
4. materiaalhergebruik (hergebruik gescheiden bouwmaterialen tot nieuwe, gelijkwaardige functies - recycling van materialen)
5. nuttige toepassing (verwerk gescheiden bouwmaterialen tot laagwaardiger functies - downcycling van materialen)
6. immobilisatie met nuttige toepassing (verwerk bouwpuin tot nieuwe, gelijkwaardige functies - recycling van puin) of compostering
7. immobilisatie (verwerk bouwpuin tot laagwaardiger functies - downcycling van puin)
8. verbranding met energieterugwinning (thermische recycling)
9. verbranding
10. stort: dump het materiaal in een afgesloten en beveiligde afvalopslag.

Waar moet je allemaal rekening mee houden?

Als je wilt weten waarop je kunt letten als je een huis duurzaam wilt bouwen klik dan hier en een (uitgebreide) checklist duurzaam bouwen is hier te zien

Als je wilt weten hoe je ook nog kunt bouwen in een duurzame wijk / leefomgeving klik dan hier.
Als je naar materiaalgebruik kijkt en wilt weten wat het beste is zou je moeten kijken naar

 1. Hernieuwbare grondstoffen
 2. Afstand en herkomst van de grondstoffen
 3. Duurzame energiebron
 4. Recycling productafval eigen productie
 5. Afstand en herkomst product
 6. Bijzondere milieuwinst
 7 . Onderhoud tijdens gebruik
 8. Biolgisch afbreekbaar
 9. Herbruikbaarheid ongewijzigd eindproduct
10. Recyclebaarheid
Greenworks heeft daar een score voor. De natuur en milieu database ook.

ofwel

1. Winning
exploratie ontgravingen en kap gebruik van energie en water productie van overlast, emissies en afval slechte arbeidsomstandigheden
2. Transport (na winning, fabricage en sloop)
gebruik van energie aanleg van wegen productie van overlast lekken en ongelukken (aanrijdingen en aanvaringen)
3. Verwerking (en eventueel voorbewerking)
gebruik van energie en water productie van overlast, emissies en afval slechte arbeidsomstandigheden
4. Bouw en renovatie
gebruik van energie gebruik van water productie van overlast, emissies en afval slechte arbeidsomstandigheden
5. Gebruik
gebruik van energie en water productie van emissies, straling en afval
6. Sloopfase
gebruik van energie productie van overlast, emissies en afval slechte arbeidsomstandigheden stort of verbranding

Over welke materialen gaat het ?

Het betreft

. Hout en andere biotische materialen
. Steenachtige materialen
. Kunststoffen
. Glas
. Dakfolies
. Mineraal vezelmateriaal: asbest en minerale wol
. Verven en lijmen
. Metalen
. Lijmen

Er is van alles over te vinden in dit document

Het Nederlands Imstituut voor Bouwbiologie en ecologie bekijkt de milieu-impact hetgeen te lezen is
in de onderstaande publicaties of zie hier

Beton

zorgt voor 5-6 % van de CO2 productie op aarde. Het is het meest gebruikte bouwmateriaal 10 miljard ton per jaar.
Het bestaat uit 330 kg (Portland)cement 850 kg grind/zand 160 liter water -> oersterk
De cement wordt gemaakt door kalksteen bij 1400 graden om te zetten in CaO en CO2 => 450 kg CO2
Men probeert de 1400 graden tegenwoordig te bereiken via biobrandstof / rioolslib of bij lagere temperaturen te werken.
Schaaldieren kunnen kalk uit zeewater maken. Ca/Mg + H2O + CO2 -> CaCO3 of MgCO3
Maar het is nog vrij duur het op die manier te doen.

Bij de SQAPE geopolymeer technologie worden de Portland cementen volledig vervangen door minerale reststoffen, alkaliën en een activator. Hierdoor is het energie-intensieve cementproductieproces overbodig en beschikken de geopolymeer producten over een extreem lage CO₂ footprint. Afhankelijk van de toepassing kan de reductie van CO₂-emmissies ten opzichte van Portland cement oplopen tot 85%.

Het productieproces met behulp van de SQAPE geopolymeer techniek is vergelijkbaar met regulier cementgebonden beton. Zo worden dezelfde toeslagmaterialen en productietechnologie gebruikt.

SmartCrusher kan beton weer uiteenrafelen in de drie componenten zand, grind en cement. Hierdoor kan beton circulair ingezet worden en hoeven er geen nieuwe grondstoffen aangeboord te worden voor het maken van cement. De productie van nieuw beton en cement veroorzaakt wereldwijd namelijk enorm veel CO₂-uitstoot, zelfs meer dan alle vliegtuigen bij elkaar.

Strobalenarchitectuur

Huis met muren uit strobalen http://www.strobouw.nl/

In Kaatsheuvel worden in 2020 25 woningen gemaakt van stro. Speciale panelen met het geperste landbouwmateriaal zorgen voor circulaire, duurzame huizen die bovendien extreem goed geïsoleerd zijn. Zo worden nul-op-de-meter-woningen een stuk makkelijker te bouwen. Zie hier

Hout

Houtskeletbouw verbruikt 27 maal zo weinig energie dan bouwen met beton en stenen.    

Australië zet in op hout. Het land heeft binnenkort de primeur met het hoogste houten kantoorpand ter wereld.

De opening van de Australian Research Council (ARC) Future Timber Hub kan ervoor zorgen dat houten wolkenkrabbers de norm worden in Australië.

Het is een kans om gezonde, duurzame, hoge houten gebouwen te ontwikkelen, maar kan de hele industrie veranderen: van duurzame bossen tot het veilig in elkaar zetten van de gebouwen op de bouwplaats. 

Volgens hem zijn de milieuvoordelen van hout groot, doordat hout zo ontwikkeld kan worden dat het werkt als CO₂-opslag, terwijl bij de productie van alternatieve materialen als staal en beton veel CO₂ wordt uitgestoten. Daarnaast is hout een natuurlijk isolatiemateriaal.

Nederlandse houten toren

Niet alleen in Australië, maar ook in Nederland wordt er nagedacht over houten flats. Zo krijgt Amsterdam een houten woontoren van circa 73 meter hoog. Volgens Lingotto, de vastgoedontwikkelaar die verantwoordelijk is voor het project, slaat het hout dat wordt gebruikt voor de bouw van de toren ruim 3 miljoen kilo CO₂ op

Je hebt ook ronde houten kappen voor een appartementengebouw in hybride sandwichelementen van hout en beton, modulaire betonsystemen die worden gecombineerd met karakteristieke houten elementen, complete woningmodules in houtbouw etc.

Er is een demonstratiehuis gebouwd met vezelbord van zeewier, isolatieplaten van zeegras, wandpanelen van mycelium, een laminaatvloer op basis van lisdodde en aardappelzetmeel, tegels van bacteriën en steengruis en panelen van jute. Nu nog de opschaling ervan.

ECO-Boards

Dit soort hardboard platen start met grondstoffen die nu een afvalprobleem zijn maar toch hoogwaardig en gezond bouwmateriaal en meubels oplevert die bij einde leven probleemloos herwerkt worden tot evenwaardig plaatmateriaal.

Stro en andere biomassa uit de landbouw of tuinbouw neemt gedurende het groeien ongeveer 1.78 kg CO₂ op per kg. Landbouw neemt dus nog meer CO₂ op dan een bos bomen en stro is eigenlijk een boompje dat reeds gekapt is en dat er volgend jaar terug staat of na 6 maanden naargelang het land.

De productie van ECOBoards inclusief alle energie, additieven en transport is MIN 0.62 kg CO2. Het materiaa zelf staat op MIN 1.78 kg CO2.

De platen zijn op natuurlijke wijze gebonden met slechts 3-5% hars zonder het giftige formaldehyde.  

Als de fabriek in Nederland start wordt de carbonfootprint MIN 1,08 kg CO2 per kg omdat veel transport wegvalt en prijs ruim 25 % daalt. Meer zie hier

Schroefheipalen

Met de metalen schroefpalen van onder andere Krinnerbouw, kunnen lichte houten woningen eenvoudig gefundeerd worden. De grond verdringende funderingspaal kan na dat het gebouw verwijderd is eenvoudig weer uit de grond gedraaid worden. Na de schoonmaak en inspectie kan de paal opnieuw gebruikt worden.

Wand-, plafond-, en dakelementen

NUR-HOLZ is een massief houtbouwsysteem, gemaakt van onbehandeld hout. Bij dit systeem worden lagen hout aan elkaar verbonden met beukenhouten schroeven. Het zijn wand-, plafond-, en dakelementen

Bakstenen

In Nederland bouwen wij van uit de historie veel met baksteen. Begrijpelijk want de rivieren brachten ons elk jaar weer nieuwe klei. Eén van de mooie aspecten van baksteen is zijn zeer lange levensduur, 300 jaar is geen uitzondering, ga maar kijken naar de grachtenpanden in Amsterdam. 

Thomas Rau  zegt over bouwmaterialen en energie

"Materials matter", “Change the spirit of our economy in seven steps”.

Duurzaamheid redden met ethiek? Dat gaat het niet worden in deze tijd die door grote financiële instellingen wordt aangestuurd. “The real challenge is not climate change but the change of mindset, T.M. Rau”. De ziel van de economie moet aangepakt worden, de aarde is een gesloten systeem, grondstoffen schaarste bestaat niet. Ons bestaan is tijdelijk, onze beslissingen zijn tijdelijk maar de consequenties zijn permanent. Het is gevaarlijk als macht en verantwoordelijkheid bij verschillende personen liggen. Businessmodellen moeten veranderen, “With great power comes great responsibility. Voltaire”,  ‘circulair handelen ondersteunt permanente consequenties van tijdelijke besluiten’. “We moeten niet doen wat mogelijk is maar wat nodig is, T.M. Rau’.
We maken allerhande afspraken b.v. in Parijs, maar laten de luchtvaart en scheepvaart er buiten.

Stap 1: Van eigendom naar service

Het systeem is fout. Waarom? 120 jaar geleden werd de gloeilamp uitgevonden. In 1924 werd door Philips en Osram met kerst besloten dat gloeilampen niet langer dan 1000 uur mochten branden (om omzet te garanderen). Het is een georganiseerd probleem, je koopt dus een nieuwe lamp die nog net niet stuk is. Door ‘service te kopen’ in plaats van een product maak je de kwaliteit van het product het probleem van de leverancier. In plaats van een wasmachine kopen, koop je als consument wasbeurten. Als het apparaat kapot gaat dan lost de leverancier dit op.Waarom bent u zo dom eigendom te willen hebben?

Stap 2: “Afval is materiaal zonder identiteit

Recyclen is business ten koste van grondstoffen, 66 % komt in verbrandingsovens terecht. Dit zijn grondstoffencrematoria. En dan noemen we de stroom die daaruit wordt opgewekt nog groen ook. Alle materialen zouden een gedocumenteerde  identiteit moeten krijgen. Dan komen ze uit de anonimiteit en worden ze gezien. Alles wat wij waardevol vinden beschrijven/ documenteren we. Als materialen waardevol zijn, moet je ze dus het bestaan ervan vastleggen. Wat niet waardevol is schrijf je af. Maar in een gesloten systeem is alles waardevol. De aarde is een gesloten systeem. We zijn te gast. Hierbij hebben we oneindige bronnen nodig. De aarde heeft een oppervlakte van 510.100.000 km2 meer is er niet. Het kadaster heeft elk stukje in kaart gebracht en beschrijft van wie het is. Zo zou er een madaster (kadaster van materialen) moeten worden gemaakt voor grondstoffen. https://www.madaster.com/nl.
We zijn geen gastheer hier op aarde maar gast.
We moeten de ziel van de economie veranderen.
We moeten niet nadenken maar voordenken zodat je achteraf niet meer hoeft na te denken.

Stap 3: “install-use-revaluate”

Een gebouw is eigenlijk één groot grondstoffendepot. Bij het nieuwe gebouw van de Triodosbank is beschreven wat alle materialen in het gebouw waard zijn.  Het gebouw wordt afgeschreven naar de materiaalwaarden. Vaak werken ontwerpers vanuit een eigen verdienmodel, denk daarbij aan het ontwerp van een metalen dak door een staalfabrikant of door een kermisattractie fabrikant. De één denkt vanuit het materiaal en de ander vanuit de functie (resultaat 35% minder staal nodig).
Er is leiderschap nodig om patronen te doorbreken, “Bijna Energie Neutrale” gebouwen getuigt niet van leiderschap.

Stap 4: “Grond als service”

Eigenlijk zou de overheid de grond onder de huizen weer terug moeten kopen. Dat geld gaat dan naar de huiseigenaar met de restrictie dat hij/zij daarvan het huis nul op de meter moet maken. Later kan de eigenaar de grond weer terug kopen als hij/zij dat wil. Dat kan makkelijk want op een gegeven moment heeft de ingreep zich weer terugverdiend. Zo revalueer je de grond onder de huizen.

Stap 5: “Universele rechten van de materialen”

Vroeger zat de mens in de anonimiteit. Vervolgens kwamen er mensenrechten en werd je als mens gezien. Nu zouden we ook materialen rechten moeten geven zodat ze gezien worden.

Stap 6: “De mens is gast van de aarde”

Wij zijn gast van de aarde, als we ons als gasten gedragen dan voelen wij ons oncomfortabel. Dan gaan we rekening houden met de gastvrouw “de Aarde”. We hebben 350 jaar nodig gehad om van antropocentrisch wereldbeeld af te komen. Er is een groter belang dat aandacht nodig heeft. Kinderen hebben de toekomst, leraren hebben een belangrijke rol bij de verandering naar een nieuwe beschaving.

Stap 7: “Mindset verandering”

Er bestaan nu 17 sustainable development goals (SDG’s). Maar als je 17jaar bent heb je geen stemrecht, mag je geen alcohol drinken of auto rijden.  Bij 18 mag dat wel. Dus voeg een 18e SDG toe “Fijn dat je er bent” en dat we allemaal mentaal rijk mogen worden, “van besturen naar leiderschap”.

Architecten zouden een duurzaam en demontabel ontwerp moeten maken.
De aannemer zou duurzame bouwmaterialen moeten gebruiken
De groothandel levert bouwmaterialen met materialenpaspoort en onderhoudsmodel 
De sloper sloopt slim en verkoopt de materialen door.
De groothandel beheert er de grondstoffenbank voor.