Discussie nav : 800.000 hectare voor biobased materiaal

Afgelopen week publiceerde ik een brief in Nederland, waarin ik aangaf dat er zo’n 800.000 hectare land nodig zou zijn voor de bouw van nieuwe woningen. Dat zit zo: We moeten sterk omlaag met de impact van bouwen. En het wordt steeds duidelijker dat we net zo goed als met energie naar een transitie richting hernieuwbare bronnen toe moeten.

En de Embodied energie van biobased materiaal is over het algemeen laag (naast andere voordelen zoals CO2 opslag) . Maar er hoort wel land bij voor de productie. Dat is ‘embodied land’ zoals ik dat ook heb uitgewerkt in de MAXergy methodiek [1]. In de berekening hoeveel dan, kun je daarbij twee richtingen opwerken: dat land weer in energie omrekenen, het is immers een jaar lang zonne energie dat de opbrengst van 1 hectare veroorzaakt: of andersom de verwerkingsenergie in land omzetten, land is energie is land, is de basis aandrijving van het aards fysisch systeem, waarop alles draait, waarop alle massa gevormd en gebruikt wordt, of dat nou als plank is of als schaap of als mens.

Wij zijn vrij emotioneel over menselijk leed of dieren slachten, en terecht, binnen de soort is dat een drama, maar het is natuurlijk allemaal zeer lokale emotie binnen een immens systeem van zonnestelsels die hun eigen onbekende route doorlopen. Waarom dan op al die miljarden planeten 1 planeet (vooralsnog) evolutie kent, waarbinnen weer met name 1 soort de eigenschap heeft meegekregen om emotioneel te kunnen worden is vooralsnog een raadsel, maar voor zover bekend irrelevant voor de loop der dingen. In ieder geval is emotie niet zo relevant voor het voortbestaan hier op deze ene planeet van die ene soort, het zijn nog steeds fysische wetmatigheden die dat bepalen. En al zou de menselijke soort zich verder ontwikkelen, dan nog is ie veroordeelt tot deze uithoek, energetisch kan het niet uit om zich over het heelal te verspreiden, en anderzijds, uitsterven is ook niet zo bijzonder, dat gebeurt aan de lopende band soms zelfs massaal op deze planeet. Onderzoek laat zien dat ook wij door een diep dal zullen gaan, ongeacht wat we verder nog doen, dat is nou eenmaal inherent aan de natuurlijke gang van zaken. [2] We bepalen wel zelf of dat snel en met harde klappen gaat of meer geleidelijke overgangen zullen zijn. Maar ik dwaal af.

Diezelfde soort probeert nu te overleven, en met beperkte middelen zijn luxe te handhaven. Om dat te kunnen doen moet deze wel weten wat de consequenties van materiaal gebruik zijn bijvoorbeeld. Zoals gezegd, we weten al uit eerdere analyses [3] dat we moeten overschakelen op biobased materiaal of op zijn minst ‘hernieuwbaar’ materiaal ( vooraf, en niet achteraf ‘hernieuwd’) zal moeten zijn , maar daar komt wel nog een en ander bij kijken, zoals beslag op dus dat eerder genoemde land. Die materiaal transitie is niet anders dan de energie transitie, energie en materiaal zijn in wezen twee van dezelfden.

Nu wil Nederland 100.000 woningen per jaar bouwen. Dat is meer dan werkelijk nodig of mogelijk, het is vooral een door de industrie lobby gedreven getal, maar dat nemen we even als uitgangspunt. Dan moeten die woningen dus gebouwd worden van biobased en/of hernieuwbaar materiaal. En een jaar of 10 geleden, en het kader van dat MAXergy project, had ik al eens uitgerekend dat dat ongeveer de jaaropbrengst van 8 hectare vergt, aan vlas hennep, stro hout bamboe etc, om 1 woning van 100 m2 te bouwen. Ergo, 100000 woningen per jaar vergen de opbrengst van 800.000 hectare per jaar. Ofwel ongeveer de helft van ons landbouw areaal.

Ik bracht dat naar buiten omdat er momenteel een serieuze discussie in Nederland speelt rond ons landgebruik onze land inrichting. Er zijn vele claims op land, en hoe gaan we daar mee om, wie krijgt wat.

Dat leverde veel reacties op, oa van een paar relaties die direct aangaven die cijfers te ‘fact checken’! Terecht natuurlijk, het leek enorm veel en mijn cijfers waren alweer van heel wat jaren terug. (zie oa in mijn twitter tijdlijn de discussies en cijfers)

En wat bleek? Ralf van Tongeren en Gijs Kaper kwamen uit op 5 tot 10 hectare per woning van ca 115 m2, van rijwoning tot vrijstaand (dwz de opbrengst van die hectaren van 1 oogstjaar) . Dank heren, voor het controle werk! Dat is mooi, en laat zien dat ik wellicht nog aan de lage kant zat, want hun resultaten waren nog zonder afwerking, glas, installaties en fundering…!

Een fundering kan wel tot 30 % van de impact zijn, en we weten inmiddels dat installaties ook een zeer groot aandeel hebben in de impact, en bovendien lastig van hernieuwbare materialen te maken zijn. Tenminste, de huidige gangbare. De eerste strategie is dus zo veel mogelijk te beperken, tav niet-biobased materiaal keuze, tav gewicht, tav funderings omvang en in hoeveelheid installaties.

In mijn originele berekening zat de fundering wel inbegrepen, maar dat was destijds nog een heel gepuzzel geweest om daar een biobased oplossing voor te verzinnen. Uiteindelijk gevonden door het gebouw op te tillen en te detailleren zodat we zes doorlopende houten kolommen hadden waarop het gebouw zou staan. De brede voeten voor de houten palen zouden van biobased kunststof worden gemaakt ( die zouden we dan wel nog moeten ontwikkelen) . Die voeten zouden dan staan op een maat en drukvaste ondergrond van een bed van een meter dik stolgrind, een mengsel van leemgrind en leem^*. De test daarvoor destijds al wel uitgevoerd (zie foto), en dat stolgrind pakket gaf geen krimp, na 2 jaar meten. (De woning is overigens jammer genoeg nooit gebouwd.)

Vaak zal echter een beton fundering als eenvoudigste worden gezien. Die is echter ook in landgebruik om te zetten, via (hernieuwbare) energie nodig om de kringloop te sluiten, net als dat bij biobased/organische materialen gebeurt.

Er zijn twee effecten waarvoor mbt een betonfundering een vertaling naar landgebruik kan worden gemaakt: 1 de embodied energie (maakenergie) uitdrukken in landgebruik 2, de circulaire energie uitdrukken in landgebruik: de energie om de originele grondstofvoorraad te herstellen. [4]

Ad 1 Laten we de EE van beton dan uitdrukken in biomassa energie. Bijv Koolzaad diesel (evt voor generator): Diesel via koolzaad: 1 ltr biodiesel heeft een landbeslag van 0,00142 ha = 14,2 m2 /ltr., a 36 MJ of 10 kWh . Voor een fundering a 2,56 m3 beton aan 0,75 MJ/kg is dat 106 m2 biomassa land voor de embodied energie, voor 100.000 woningen : dus 1000 ha voor de levering van de EE voor alle funderingen. Dat valt nog te overzien.

Ad 2 : dan de circulaire energie: nemen hiervoor een alternatieve forfaitaire berekening: schelp kalk cement: Uit de Waddenzee bijvoorbeeld zijn op volhoudbare wijze 245 kg/ha-jaar aan schelpen te oogsten². Gebrand levert dat in een verhouding 1 op 3 ( zand voor schelpkalk cement/beton, ) bij 2,56 kuub , zo’n 7 ha-jaar aan schelpen per woning fundering. (concept, berekening vergt verbetering) voor 100.000 woningen dus 700.000 ha. aan oogst per jaar. ( en die 700.000 ha kunnen dan in principe niet meer voor iets anders gebruikt worden!) (zeilen en wadlopen zou wel nog kunnen 😉 De Waddenzee is overigens , het Nederlands deel, slechts 240000 ha…)

Dus zelfs via een forfaitaire (en hernieuwbare) route is een funderingstype als beton zwaar belastend, en dus feitelijk onmogelijk. Beter dus inderdaad vanaf het begin naar een andere methode zoeken. We moeten dus vooral nog zoeken naar alternatief voor betonfundering.

Een gemetselde fundering is ook nog steeds mogelijk, en effectiever: leem voor steen is erosie materiaal: dus een hernieuwbare stroom .

Of inderdaad, zoals wij origineel hadden ontworpen, een gebouw op poten. Niet voor niks een gangbare methode, zoals oa in de hele Chinese en Japanse bouwcultuur. Evenals overigens in Scandinavië.

Dan zijn daar ook nog de installaties. Bij nieuwbouw kan dat zelfs oplopen tot 50% van de maakenergie, voor alle energiebeperkende en producerende maatregelen samen [5] . Zonder daar hier uitgebreid op in te gaan, zijn daar dus installatiearme concepten voor nodig, en mogelijk, minder oppervlak aan verwarmde ruimten bijvoorbeeld, of concepten zelfs geheel zonder installaties, zoals ik hier al eerder heb laten zien . [6]

En om dus weer terug te komen op het begin: er is in Nederland zeker 800.000 ha nodig om 100.000 woningen per jaar op een verantwoorde manier te bouwen. Het is belangrijk om dat mee te nemen, om te voorkomen dat de energiemaatregelen afgeschoven worden op materialen, met een enorme verborgen impact als gevolg ( waarschijnlijk in het buitenland) . En tegelijk te voorkomen dat er een enorme verborgen impact blijft bestaan van niet hernieuwde materialen !) De impact, en het landbeslag daarvan moeten ingepast worden in de discussie over hoe Nederland toekomstbestendig in te richten, icm met een transitie naar kringlooplandbouw en ruimte voor duurzame energievoorzieningen . Anders is het al een farce vanaf de start, weer gericht op de bevrediging van die ene soort die door wil gaan zijn op vooral emoties gebaseerde spelletjes te spelen, zonder enige relatie met de fysische werkelijkheid daaronder.

Er is werk aan de winkel, en het draait allemaal om een eerlijke vergelijking. In Land.

 

 

PS: Overigens, het is nog maar de vraag of er 100.000 woningen daadwerkelijk nodig zijn, [7] , al helpen ze in biobased vorm ook nog eens mee aan het beperken van de CO2 impact via de vastgelegde CO2 in de materialen. Diezelfde collega’s samen met Jan Willem vd Groep berekenden dat 40.000 woningen voldoende zijn om dezelfde hoeveelheid CO2 vast te leggen, als nu gaat worden opgeslagen in een oud gasveld onder de Noordzee.[8] Met maar liefst 2 miljard subsidie…. ( dat zou, omgerekend, 50.000 euro per woning zijn!)

*  Het gebouw zou daarmee los op de ondergrond staan, was echter dusdanig licht dat er een extra grondanker midden onder het gebouw nodig werd bevonden

 

[1] see: www.maxergy.org

[2] Before the collapse, Ugo Bardi, A Guide to the Other Side of Growth, ISBN 978-3-030-29038-2

[3] http://www.ronaldrovers.com/biomass-growth-is-our-reference-back-to-the-forests/

[4] http://ronaldrovers.nl/circular-part-3-restore-circulaire-energie/

[5] cibse: https://www.cibsejournal.com/technical/heart-of-the-matter-calculating-embodied-energy-using-tm65/

[6] Baumschleger-Eberle architects: http://www.ronaldrovers.com/building-without-heating-more-material-or-more-installations/

[7] Cobouw podcast afl 7 min 4.45: https://anchor.fm/cobouw/episodes/Doorzagen-aflevering-7-Ontwikkelaars-zouden-op-Partij-voor-de-dieren-moeten-stemmen-erj13h

[8] Cobouw podcast afl. 11 min 11.28 https://anchor.fm/cobouw/episodes/Doorzagen-aflevering-11-Co2-opslag-onder-de-Noordzee–Bouw-40-000-biobased-huizen-e10oq1h