Van houtskelet tot optoppen: we bouwen weer met hout

Aan interesse vanuit de praktijk geen gebrek, benadrukt Christian Struck. Het is alsof de bouwsector het materiaal hout opnieuw heeft ontdekt. Christian noemt het Centrum Hout als voorbeeld van een nauw betrokken praktijkpartner. “Zij zijn erg geïnteresseerd om mee te doen,” zegt hij. “Het centrum, dat zich focust op de toepassing van hout in de bouw, is zoekende hoe ze hun kennis en ervaringen nog beter kunnen verspreiden onder het huidige personeel van bouwbedrijven. Maar ook het toekomstige personeel van bouwbedrijven heeft behoefte aan die kennis. Dan gaat het specifiek over de studenten van hogescholen en ROC’s.”

Dat het Centrum Hout graag blijft aangehaakt bij WOODED, mag geen verrassing heten. Tijdens het vierjarige traject zal er namelijk worden gekeken naar diverse uitdagingen waar het bouwen met hout voor zorgt. “We hebben een onderzoekslijn Functionele biomaterialen,” zegt Christian. “Binnen die lijn zoomen we in op de bescherming van hout dat wordt toegepast in de bouw. Eerder hebben we ook al een fieldlab opgericht, Efficiënt bouwen met hout. Daarnaast is er een projectvoorstel van ons toegekend in het kader van schoon en emissieloos bouwen. Bij dat project hebben we specifiek gekeken naar houtverbindingen; die verbindingen hebben we ook echt gemaakt en getest.”

Functionele verbindingen

Het project waarover Christian vertelt, zorgde ook voor ‘verbindingen’ met andere kennisinstellingen. Hij vervolgt: “We vroegen ons af hoe we de samenwerking tussen kennisinstellingen en het bedrijfsleven konden continueren. Toen dachten we aan SPRONG, een van de subsidieregelingen waarvoor we ons in konden schrijven. We wisten dat aan de Hogeschool Van Hall Larenstein veel onderzoek wordt gedaan met betrekking tot bosbeheer en het kweken van hout met specifieke eigenschappen. Ook wisten we dat de Hogeschool Utrecht sterk is in het ontwikkelen van bouwconcepten, zoals oplossingen voor het optoppen van woningen. Zelf zijn we dus sterk in houtbescherming. Toen gingen we met elkaar om tafel zitten, om te kijken welke onderwerpen er allemaal speelden.”

Zo geschiedde. De SPRONG-subsidie werd toegekend. “Nu willen we met die drie hogescholen en betrokken partners iets ontwikkelen wat toekomstbestendig is,” zegt Christian. “We willen alle mogelijkheden en kansen in kaart brengen. Ook willen we aandacht vragen voor de risico’s die het toepassen van hout in de bouw met zich meebrengt.” Bij die ambities komt de onderzoekslijn Functionele biomaterialen weer om de hoek kijken. Christian: “Het gaat daarbij niet alleen over functies die constructief van aard zijn, maar ook over beschermende eigenschappen. Dat is van belang bij risico’s als brand of vocht. Maar denk ook aan bestendigheid tegen uv-licht. Wij zien dat dit soort eigenschappen aandacht vragen in de praktijk.”

Architectonisch verantwoord

Een risico als brand, wordt traditioneel gezien tegengegaan met behulp van speciale lakken of verven, die vaak giftige stoffen bevatten. “Bij ons lectoraat hebben we gekeken naar twee alternatieve hout-beschermende technologieën,” zegt Christian. “De eerste technologie gaat over het toepassen van levende schimmels, die zorgen voor een beschermlaag. Een andere mogelijkheid is het gebruiken van een afvalproduct uit de agrarische sector. Daarmee wordt het hout dan geïmpregneerd, wat ook weer een beschermende werking heeft.”

Bijkomend voordeel: de ‘schimmelmethode’, waarbij lijnzaadolie als voedingsbodem wordt gebruikt, zorgt ook nog eens voor een homogene zwarte kleur. “Dat vinden de architecten hier erg aantrekkelijk,” zegt Christian. “In bredere zin zit de bouwsector echt te wachten op betere toepassingsmogelijkheden van hout. De Groot Vroomshoop, een projectpartner van ons, is bijvoorbeeld een houtskeletbouwer. De vraagstukken waarmee zij zitten, gaan net zoals binnen ons project over de hele levenscyclus van het hout, van de teelt tot aan de afbreuk en het hergebruik.”

Productiebossen

In hoeverre kan er in de toekomst worden voldaan aan een toenemende vraag naar hout voor de bouw? Dat is een ander vraagstuk waar WOODED en praktijkpartners naar kijken. “Is het noodzakelijk dat we in Nederland de houtproductie opschalen?” vraagt Christian zich hardop af. “Misschien krijgen we in plaats van recreatieve bossen wel meer productiebossen. Wat is eigenlijk het verschil tussen een recreatief bos en een productiebos? Hoe reageert de maatschappij daarop? Welke bomen in zo’n bos moeten groeien is een andere vraag. Traditioneel bouwen we veel met naaldhout, maar in de Nederlandse bossen zie je ook veel loofbomen. Zijn er dan mogelijkheden om tijdens de groei van die bomen al in te grijpen? Zodat we de eigenschappen van het hout zodanig kunnen ‘sturen’ dat het materiaal perfect toepasbaar wordt voor de bouw.”

Invloed uitoefenen op de eigenschappen van hout: hoe doe je zoiets? Je begint sowieso met het kijken naar de eigenschappen die het hout van nature al heeft. “Snelgroeiend hout is lichter en houdt veel water vast,” vertelt Christian. “Langzaam groeiend hout is massiever en vast. De eigenschappen van langzaam groeiend hardhout staan veel minder onder invloed van water. En dat is belangrijk, want tijdens de toepassingsfase krijg je te maken met krimp of expansie. Dat zijn dingen waarmee we nu aan het ‘spelen’ zijn. Paulownia is bijvoorbeeld een relatief nieuwe houtsoort in Nederland. Hoe belastbaar is zo’n houtsoort dan? Welke constructieve eigenschappen heeft Paulownia? Misschien kun je snelgroeiende houtsoorten wel zodanig met elkaar verlijmen dat je op die manier de juiste constructieve eigenschappen bereikt?”

Lichtgewicht bouwen, minder uitstoot

Een belangrijk effect van het bouwen met hout, is dat er veel minder NO_x en CO₂ wordt uitgestoten dan wanneer er grotendeels met steen, beton en staal wordt gebouwd. “Wat onze partner De Groot Vroomshoop bijvoorbeeld heel actief doet,” zegt Christian, “is houten raamwerken creëren uit volhout, en deze opvullen met bio-based isolatiematerialen, zoals cellulose of hennep. Hier refereren wij naar als lichtgewicht bouwen. Want wat je dan maakt is minstens een factor drie lichter dan traditionelere wanden.”

Hoe die lichtheid dan zorgt voor minder NO_x en CO₂-uitstoot? Christian: “Lichtgewicht bouwen met hout betekent ook dat je op de bouwplaats niet al te zware apparatuur nodig hebt om alle elementen te plaatsen. Je kan dus relatief gezien lichter materieel inzetten om gebouwen te assembleren.” Lichter materieel betekent in dit verband dat er minder brandstof nodig is; misschien kan zelfs worden volstaan met elektrisch aangedreven apparatuur. “Cement en beton zijn goed voor 7% van de wereldwijde CO₂-uitstoot,” zegt Christian. “Hout neemt tijdens de groei CO₂ op, en tijdens de productie wordt verder niets vrijgegeven. De CO₂ ga je dan dus binden en opslaan in de gebouwen die je maakt. Vervolgens kun je ook nog kijken hoe je met aangepaste houteigenschappen de levensduur van die gebouwen kunt verlengen. Voor het idee: het oudste houten gebouw van Nederland stamt uit circa 1500.”

Van zwaluwstaart tot onderwijsmodule

In Nederland hebben we een lange geschiedenis als het gaat over bouwen met hout. “Voor een deel zijn we die kennis en kunde kwijtgeraakt,” zegt Christian. “Maar wij proberen die kennis en expertise weer terug te brengen in het nu, gekoppeld aan de industriële bouwproductie.” Naast nieuwbouw, gaat het dan ook over het aanpassen van bestaande bebouwing. “Vaak heb je het dan over iets als optoppen,” zegt Christian. “Boven op bestaande appartementencomplexen wordt dan bijvoorbeeld een nieuwe woonlaag toegevoegd, door middel van lichtgewicht construeren.”

In de zoektocht van het lectoraat Sustainable Building Technology is er speciale aandacht voor homogene houtverbindingen. De achterliggende gedachte is dat bouwelementen met behulp van deze verbindingen nóg lichter kunnen worden gemaakt; iets waar de praktijk wederom op zit te wachten. “Veel bouwprojecten staan op de rem of zijn tijdelijk gestopt,” zegt Christian. “Omdat ze niet voldoen aan de regelgeving rondom stikstofemissies. Dankzij lichtgewicht construeren, zouden dan alsnog de gewenste gebouwen kunnen worden gerealiseerd.”

De filosofie van het lectoraat heeft zeker al z’n uitwerking op de praktijk. Zo gebruikt partner Dura Vermeer inmiddels zwaluwstaartverbindingen voor de verbindende elementen die over funderingen worden gelegd; dit terwijl voor dit doeleinde eerder zware schroeven en bouten werden gebruikt. Waar hoopt Christian met WOODED naartoe te werken? “Mijn ambitie,” zegt hij, “is dat we binnen een jaar de state of the art hebben gedocumenteerd voor de belangrijkste onderwerpen, en dat we op basis daarvan goed weten wat knelpunten zijn en welke onderzoeksvragen er spelen. Dit geeft ons tegelijkertijd de mogelijkheid om kennis waarover we al beschikken te verwerken tot onderwijsmodules. Zo kunnen we het onderwijs aan de drie deelnemende hogescholen versterken. Via het fieldlab Efficiënt bouwen met hout, dat gekoppeld is aan het aan het SPRONG-consortium, gaan we het bedrijfsleven verder stimuleren.”

Fotografie: Thomas Busschers