Duurzaam Biobased Gevelmateriaal

Nederland moet in 2050 zowel energieneutraal als circulair zijn. Biobased en regeneratieve materialen ondersteunen deze ambities doordat zij kunnen bijdragen aan de circulaire bouwtransitie, de landbouwtransitie, de energietransitie en eveneens het verbeteren van biodiversiteit op landbouwgronden (NABB, 2023). Met regeneratief wordt “snel hergroeibaar” bedoeld, waarbij een positieve bijdrage wordt geleverd aan natuur en milieu.
De National Aanpak Biobased Bouwen (2023) spreekt veelvuldig over opschaling en ketenintegratie van biobased (plaat)materialen voor binnen-toepassingen en als isolatiemateriaal, maar laat hierbij geveltoepassingen enigszins buiten beschouwing. Een belangrijke reden hiervoor is dat er nog weinig bekend is over de prestaties van biobased en regeneratieve materialen in gevels. Dit kennishiaat belemmert verdere implementatie.
Gevelmaterialen worden in de exterieure omgeving beïnvloed door weerfactoren; vocht, temperatuur en straling kunnen het materiaal verouderen en zo de levensduur beïnvloeden. Momenteel is er weinig bekend over de invloed van weerfactoren op biobased gevelmaterialen, waardoor marktpartijen terughoudend zijn met implementatie.
Om het toepassen van biobased materialen in gevels te stimuleren is meer inzicht nodig in veroudering en gedrag van deze materialen. Daarbij speelt ook de invloed van weerfactoren op de vorm en detaillering (verbinding?) van de gevelbekleding een rol. Bijvoorbeeld wanneer hierdoor vocht ophoopt en niet weg kan. Vormoptimalisatie kan daarnaast eveneens als ontwerpstrategie bijdragen aan de prestaties en perceptie van biobased materialen.
In dit project onderzoekt de onderzoeksgroep Circulair Bouwen van de Hogeschool van Amsterdam samen met MKB-ondernemingen NPSP en WIERWAAR, Gemeente Amsterdam en Nationaal Kenniscentrum Biobased Bouw de invloed van weerfactoren op de levensduur en prestaties van biobased en deels regeneratieve gevelmaterialen, en wordt verkend hoe vormoptimalisatie daar eveneens aan kan bijdragen. Deze onderzoeken worden uitgevoerd in een experimentele omgeving, het Innovatiepaviljoen op het Marineterrein Amsterdam. Hiermee wordt inzicht verkregen in de geschiktheid voor het gebruik van deze materialen in de bouw.

Eindrapportage

Biobased materialen - gemaakt van natuurlijke grondstoffen zoals zeewier, mycelium en plantaardige composieten - worden gezien als veelbelovend alternatief voor de conventionele gevelmaterialen die de bouw nog domineren. Toch ontbreekt het aan praktijkkennis over hoe deze materialen zich gedragen als ze langdurig worden blootgesteld aan weer en wind. Precies dat was het vertrekpunt van dit onderzoek.

In het project Duurzaam Biobased Gevelmateriaal hebben de Hogeschool van Amsterdam, materiaalinnovators NPSP en WIERWAAR, het Nationaal Kenniscentrum Biobased Bouw en Gemeente Amsterdam samengewerkt aan een praktijktest van twee typen biobased gevelbekleding. Het Innovatiepaviljoen op het Marineterrein Amsterdam diende als living lab: een zichtbare, drukbezochte locatie waar de gevelpanelen aan echte buitenomstandigheden werden blootgesteld.

Voor beide materialen — de biocomposietpanelen van NPSP en de mycelium-zeewierpanelen van WIERWAAR — zijn testmethodieken ontwikkeld om respectievelijk UV-straling en vochtopname te monitoren. In samenwerking met het Sensorlab en Datalab van de HvA zijn testsystemen gebouwd, gekalibreerd en geïnstalleerd. Hoewel de technische ontwikkeling meer tijd vergde dan gepland, leverde dit een werkende en overdraagbare testmethodiek op die in vervolgonderzoek verder wordt ingezet.

Naast het technisch onderzoek zijn ook de architectonische en ontwerpmatige kansen van biobased gevelbekleding verkend. In een workshop Generative Design werkten studenten samen met de materiaalinnovators aan gevelconcepten die modulariteit, schaalbaarheid en structuur centraal stellen.

De resultaten van dit project vormen de basis voor vier vervolgonderzoeken: een lopend TKI-PPS project, een startende RAAK-mkb en aanvragen voor een tweede RAAK-mkb en NWO KIC. Daarmee heeft deze KIEM zijn rol als kiem voor innovatie letterlijk waargemaakt.