Biobased bouwmaterialen krijgen steeds meer aandacht, maar opschaling en hoogwaardige toepassing blijven een uitdaging. In de nieuwe BioBuilt-faciliteit van TNO in Zoetermeer worden reststromen onderzocht en geschikt gemaakt voor toepassing in bouwproducten als plaatmateriaal en Cross Laminated Timber (CLT). Tijdens een bijeenkomst van Cirkelstad en Vernieuwersnetwerk Zuid-Holland kreeg Aannemer, samen met andere bezoekers, een eerste kijkje achter de schermen en presenteerden diverse ondernemers hun nieuwste biobased innovaties.
Business Developer Circulair & Biobased Bouwen bij TNO Kai van Gool van TNO BioBuilt: “Met deze faciliteit kunnen we de energietransitie versnellen. We zoeken samenwerking met prefabbouwers, bouwbedrijven en toeleveranciers om te komen tot een innovatie die ze zelf kunnen gebruiken. Het is niet de bedoeling dat we een speler worden in de prefabmarkt.”
Het gaat hard met een toepassing als CLT, signaleert Van Gool. “Je ziet nu al dat CLT een commodity aan het worden is. Je hebt honderden fabrikanten in Europa die CLT maken. Die gaan niet hun fabriek stilzetten om met vezels te experimenteren. Bij ons is het experiment het uitgangspunt. Reden dat er voor onze faciliteit uit heel Europa interesse is vanuit de markt.”
“We richten ons in aanvang wel op Nederland. Als een van de eerste pilots hebben we met Urban Climate Architects Circulair CLT (C-CLT) ontwikkeld. Dit is toegepast voor Urban Woods – een appartementencomplex in Delft. C-CLT is bij uitstek geschikt om veel secundair hout in te verwerken.”
CO2-taks
Van Gool ziet dat er op het gebied van de CO2-footprint veel aan zit te komen. “Het duurt niet lang meer of de bouwwereld krijgt met een CO2-taks te maken. Dan wordt het belangrijk hoeveel embodied carbon je in een gebouw stopt. Een mooi voorbeeld van wat de toekomst gaat brengen, vind ik de vastgoedaanpak van de modeketen Bestseller. Zij bouwden recentelijk een distributiecentrum in Lelystad. Het is zelfs het grootste biobased productiecentrum ter wereld geworden, meer dan 150.000 vierkante meter groot.”
Het distributiecentrum van Bestseller is door bouwbedrijf Van de Ven gerealiseerd en is opgebouwd uit prefab strogevels van Strotec. Er zit 25.000 m2 massief hout in met 15.000 m2 glulam-liggers en – kolommen en 10.000 m2 CLT-vloeren. “In de uitvraag van Bestseller stond dat ze maximaal 8,9 kilogram CO2 per vierkante meter wilden. Er werd met geen woord over biobased gerept. Dat is waar we met de markt heen bewegen. Fix het maar!”
(Tekst gaat door onder de video)
Rondleiding BioBuilt
TNO’s Senior consultant Willem van Merrienboer gaf een rondleiding door de BioBuilt-faciliteit in Zoetermeer. Hij vertelt dat zijn leven in het teken van hout staat. Het zaagsel stroomt naar eigen zeggen door zijn aderen. “We worden gesubsidieerd door de overheid. Die hebben dit mogelijk gemaakt. Ze hebben heel goed in de gaten gehad dat als je de markt niet stimuleert, dat het dan ook niet gaat gebeuren met biobased materalen. Met onze kennis en kunde kunnen we producten gereedmaken om te certificeren en samen met partners productielijnen ontwikkelen. Daar hebben we het volste vertrouwen in.”
Van Merrienboer: “We hebben bij BioBuilt twee hoofdstromen: vezelmaterialen en massief hout. Het belangrijkste is het valideren van het hout en het mogelijk maken van reststromen en massieve retourstromen om deze opnieuw toe te kunnen passen in gebouwen.”
“In principe mag dat niet, maar als je het hout een sterkteklasse mee kan geven, dan mag het wel. Daar zijn we hier voornamelijk mee bezig.” Van Merrienboer schetst dat TNO best wel veel ideeën heeft over ontwikkelingen met betrekking tot reststromen en massief hout. “Maar de markt moet uiteindelijk met ideeën komen. Zij weten goed waar ze naartoe willen, wij bieden de faciliteit om de producten mee te ontwikkelen.”
Paprikaplaten
Voor de vezels heeft TNO Biobuilt drie persen beschikbaar. “Met de zware pers kunnen we een klein oppervlak – 700 x 700 mm – persen. Daar kunnen we 150 kilogram per cm2 drukken bij een temperatuur van 240 graden. Daar kun je binderloos mee persen. We hebben twee persen die in serie werken, een kleinere koude pers om het basismateriaal mee in te drukken. We maken platen van 3.00 x bij 1.80 meter voor de warme pers en 2.80 x 1.30 meter voor de gecombineerde pers.”
Het eerste resultaat is een paneel van paprikastengels. Een eerste proef met de paprikastelen liet zien dat je 100 ton afval per jaar kan omzetten in hoogwaardige bouwproducten.
Verwerking van hout
Jaarlijks verdwijnt er in ons land zo’n 1,5 miljoen m3 afvalhout in de verbrandingsovens. Denk aan sloophout, pallets, loofhout. Dat is heel geschikt om hoogwaardig te hergebruiken. TNO verwacht dat naar schatting tussen de 20 en 25 procent van het afvalhout als massief hout kan worden hergebruikt en ingezet voor Cross Laminated Timber (CLT) oftewel ‘kruislaaghout’. Kruislings verlijmde panelen bestaan uit meerdere lagen hout en zijn een variant op multiplex, maar dan met dikkere houtlagen.
Sterkteklasse
Een serieuze uitdaging is de verwerking van dit hout, vertelt Van Merrienboer. “Als je massief hout hebt en je gebruikt pallets, vloerbalken of dakgordingen dan zit daar altijd metaalverontreiniging in. Dat is funest voor al je machines. De frees in de vingerlasstraat bijvoorbeeld kost 12.000 euro, 1 spijker en hij is kapot.”
Reden dat er een serieuze CT-scanner – prijs € 500.000 – is aangeschaft. Met de CT-scanner kan het hout worden gevalideerd. Voor de scanner is een algoritme gemaakt door een onderzoeker van TNO. “Het materiaal wordt straks gescand en dan is op basis van de gegevens direct te zien wat de sterkte van het hout is en kan er een sterkeklasse aan worden toegekend. Met de CT scan is ook te zien waar de verontreiniging in het hout zit. De CT-scanner kan veertig meter per minuut scannen. Achter de CT-scanner staan drie robots. Eén verwijdert spijkers en schroeven de anderen zagen de bruikbare stukken op maat.”
Vingerlassen en vacuümpersen
De volgende stap is om de planken samen te voegen voor nieuwe CLT-platen en balken. Hiervoor wordt de vingerlasmachine ingezet.
Als ze gelast zijn en uitgedroogd dan worden ze geschaafd. Hierna zijn ze geschikt om er CLT van te maken. Zaak is dat de diktematen exact kloppen. De panelen van 8 meter lang en drie meter breed worden kruislings met elkaar verlijmd. In de Vacuümpers worden de panelen gemaakt.
Van Merrienboer: “Het principe is simpel: Je legt panelen in één richting en daarna wordt er 110 gram per vierkante meter lijm op gesprayd, dan komt de volgende laag hout. Vervolgens kun je drie, vijf of zeven lagen maken. Het vacuümdoek gaat erover en dan wordt het hout vacuüm getrokken. We zetten er 50 mbar druk op. Dat is 1 kilogram per vierkante centimeter. Het grote voordeel hiervan is dat je het heel gelijkmatig is, je hebt overal dezelfde druk. Daarnaast kun je er hybride vormen mee maken. Je kunt lagen hout combineren met bijvoorbeeld vezelpanelen of extra sterke glasvezel. Het feit dat je hier kunt experimenteren is uniek in Europa. Bij de CLT-fabrieken kan dat niet, want die moeten volume draaien.”
CNC-machine
Na droging wordt het paneel exact gemaakt op de CNC-machine en is die geschikt voor woningbouw of voor utiliteit. “De CNC-machine is ook 8 x 3 meter en is 400 mm hoog. De panelen kunnen op de machine worden omgedraaid met behulp van de vlindertafel. Een paneel van 300 mm schuine zijde kunnen we in één keer een schuine zijde van 45 graden aanmaken.”
Verder staat er bij BioBuilt nog een optische afkortzaag, een lanszaag en een bandschuurmachine van 1 meter 60 breed. En binnenkort volgt nog een klimaatkas. Van Merrienboer: “Mooie spullen genoeg. Je ziet: ‘we zijn er helemaal klaar voor.’”
Biobased vindingen
Tijdens de BioBuilt middag toonden meerdere biobased ondernemers hun ‘laatste’ vindingen in de Biobased Carroussel.
CircuFloc
Vergeet glas en steen, karton is het nieuwe toverwoord als je gaat isoleren. Circufloc kartonwol maakt hoogwaardig isolatiemateriaal gemaakt van reststromen uit de kartonindustrie. Directeur Jan Tabak vertelt dat de markt op zoek is naar producten met een lage MKI, die het liefst CO2 langdurig vasthouden. En dan moet het ook nog eens betaalbaar, schaalbaar en toepasbaar zijn.”
Kartonwol is gemaakt van kartonpapier. “Van het papier worden kartonnen dozen gemaakt. De afgekeurde stroken – testliner – zijn niet goed genoeg om dozen van te maken. We kopen de stroken in Nederland en Duitsland in. Ze hebben wereldwijd altijd dezelfde kwaliteit. Dat maakt dat wij er een hoogwaardig isolatiemateriaal van kunnen maken met behulp van een ingenieuze maalmolen.”
Het materiaal onderscheidt zich door een uitzonderlijk lage milieu-impact. Met een Milieu Kosten Indicator (MKI) van € 0,02 per m² per Rd (Resistance Declared) heeft CircuFloc de laagste score van alle gangbare isolatiematerialen in Nederland. De isolatiewaarde is 0,038 en is in lijn met andere isolatiematerialen. Voor een Rc 3,5 is 14 cm isolatie nodig.
Gifvrij plaatmateriaal
Sam Panels heeft een circulaire oplossing voor binnenwanden. Hiervoor wordt gebruikgemaakt van gerecyclede papiervezels en agroreststromen zoals gras, hennep en koemest.
Sales Manager Andre Kompier: “Het is een prefab, modulair wandensysteem. Het is eenvoudig uit elkaar te halen en te verplaatsen. De panelen hebben een negatieve CO2-uitstoot, omdat er uitsluitend biobased materialen inzitten die CO2 opvangen, maar niet uitstoten. Het is echt bedoeld voor de afwerking en ‘what you see, is what you get.’ We hebben blauwe panelen gemaakt van denim, voor de bruine gebruiken we zeewier en koemest. We hebben ook rode panelen waar tomatenloof in zit. Het is nooit een strakke kleur, het is een schakering.”
Er worden geen binders gebruik gemaakt bij de productie. “Er zit geen formaldehyde in of lijm. Het is puur waterpers en warmte.”
Sam Panels heeft een take back-programma.
