In dit blog draait Jan-Willem van de Groep er niet om heen: biobased bouwen biedt volop kansen voor boeren, fabrikanten, bouwers, bewoners en het klimaat.

1. Opname van CO2 en daardoor opslag van koolstof in gebouwen

Gewassen nemen tijdens groei CO2 op uit de lucht. De koolstofatomen worden via fotosynthese vastgelegd in het gewas. Gemiddeld gaat het om 15 ton CO2 per hectare per jaar. Daarnaast leggen meerjarige gewassen in hun eerste groeijaren koolstof uit CO2 vast in de bodem. Gemiddeld gaat het om 6 tot 8 ton CO2 per hectare over een periode van zo’n 7 jaar (afhankelijk van gewas, bodemsoort en de begintoestand van de bodem).

Een overzicht van teelten waaruit biogrondstoffen zijn te halen voor bouwmaterialen:

• Eenjarige gewassen, geschikt als rustgewas: hennep, vlas, sorghum, (berm)gras.

• Meerjarige gewassen, met een effect op koolstofopslag in de bodem, een hoog droge stof gehalte en een minimale benodigdheid van (kunst)mest en pesticiden: lisdodde (natte teelt), zonnekroon, en miscanthus.

• Reststromen van akker- en tuinbouw die de waarde van foodgewassen verhogen: stro, stengels van o.a. paprika en tomaat, bloementeelt etc.

• Bomen uit duurzaam beheerde Europese bossen: diverse soorten naaldhout.

Heel grof gerekend kan een gemiddelde woning die voor ca. 70% uit biobased materiaal is gemaakt (gemiddelde van een combinatie rij, vrijstaand en appartement) zo’n 40 ton CO2 opslaan.

Bij de bouw van 100.000 huizen per jaar gaat het dan gaan om 4 Mton per jaar (dat is ca. 19% van de bouwindustrie emissie en betreft ca. 18% van de totale bouwsectoromzet (€) per jaar, dit effect kan dus met een factor 3 omhoog als ook utiliteitsbouw, grond-weg-en-waterbouw en renovatie/onderhoud in gaan zetten op biobased bouwen).

2. Verdringing van het gebruik van CO2-intensieve materialen

Een onderschat fenomeen in alle berekeningen die worden gemaakt rondom de toepassing van biogrondstoffen voor bouwmaterialen is het substitutie-effect. Er zijn wetenschappelijke onderzoeken die laten zien dat iedere ton CO2 die is opgeslagen in hout direct 1,2 ton CO2 van het CO2-intensieve alternatief verdringt (Leskinen et al 2018).

Heel grof gerekend kan een gemiddelde woning die voor ca. 70% uit biobased materiaal is gemaakt (gemiddelde van een combinatie rij, vrijstaand en appartement) zo’n 35 ton CO2 verdringen.

Om gevoel voor megatonnen per jaar te krijgen (2019):

• Verwarming huishoudens: 17,9 Mton

• Bouwindustrie: 20,2 Mton

• Elektriciteitsproductie 42,3 Mton

• Landbouw en landgebruik 26,4 Mton

Bij de bouw van 100.000 huizen per jaar gaat het dan om 3,5 Mton per jaar (dat is ca. 17% van de bouwindustrie-emissie en betreft ca. 18% van de totale bouwsectoromzet (€) per jaar. Dit effect kan dus met een factor 3 omhoog als ook utiliteitsbouw, grond-weg-en-waterbouw en renovatie/onderhoud in gaan zetten op biobased bouwen).

De combinatie van Opslag en Verdringing kan, bij overstap naar veel meer biobased grondstoffen binnen de gehele bouwsector, resulteren in een snelle CO2-emissiereductie van vele Megatonnen per jaar.

3. Een alternatief verdienmodel voor boeren die moeten inkrimpen met hun veestapel

Het inkrimpen van de veestapel lijkt een onvermijdelijk scenario. Daarmee komen er flinke arealen landbouwgrond vrij die op dit moment worden ingevuld met Mais en Engels Raaigras (2/3 deel van het totale landbouwopppervlak is daarmee ingevuld op dit moment). Boeren kunnen er voor kiezen om in plaats van vee over te stappen naar een combinatie van akkerbouw en vezelteelt.

De opbrengst van teeltgewassen ligt op dit moment tussen 1.200 tot 2.000 euro per hectare exclusief carbon credits voor koolstofopslag in gebouwen. Bij een waardering van 67 euro per ton (bron: Natuurverdubbelaars) kan het saldo oplopen naar bedragen boven de 3.000 euro per hectare. Het haalbare saldo en het gewenste saldo hangt erg af de gebiedscontext en de gewas-product-combinaties die op lokale, regionale of landelijke schaal zijn te maken. Hoe de opbrengst uit koolstofcertificaten zo transparant en optimaal mogelijk bijdraagt aan het verdienvermogen van de agrarische sector is onderdeel van uitwerking. Het ministerie van LNV is bezig daarvoor een generiek methodedocument te ontwikkelen die voor iedere gewas-product-combinatie kan worden toegepast.

4. Verdringing van CO2-emissie en stikstof-emissie ten gevolge van intensieve veeteelt

De landbouw stoot 26,4 megaton per jaar uit. De helft van die emissie wordt veroorzaakt door de melkveehouderij. Omgezet naar land is dat ca. 11,2 ton per hectare per jaar. Daarnaast is de intensieve veeteelt ook voor een fors deel verantwoordelijk voor de emissie van stikstof. Door als boer (deels) over te schakelen naar teeltgewassen die geschikt zijn voor bouwmaterialen kan de veeteelt makkelijker los gelaten worden. Er is dan immers een alternatief, zo niet beter, verdienmodel voorhanden. Omschakeling is echter niet alleen een economische overweging. De overstap van food naar non-food is ook gekoppeld aan emotionele en culturele aspecten. Boeren moeten intensief betrokken en begeleid worden bij deze transitie. Daarnaast zijn keiharde afnametoezeggingen nodig vanuit de bouwsector waarbij de overheid met regelgeving een belangrijke rol kan spelen.

5. Productie in Nederland van teeltgewassen en reststromen met direct effect op NL-klimaatdoelen

Veel biogrondstoffen (vooral hout natuurlijk) voor het maken van bouwproducten dan wel bouwcomponenten komen nu uit het buitenland. Dat betekent dat de koolstofwinst niet mag worden afgetrokken van de CO2-emissies van Nederland. Met teeltgewassen kan dat wel. Sommige gewassen kunnen wel tot vier keer meer CO2 per jaar opnemen per hectare dan bos.

6. Bijdrage aan een gezond en prettig binnenklimaat

De natuurlijke eigenschappen van biobased materialen zorgen voor stabiliteit van comfort op het gebied van: temperatuur en luchtvochtigheid in de woning. Door de mogelijkheid van vochtbuffering vinden in de dampopen constructie processen plaats met koelende effecten in de zomer. Ventilatie om vochtproblemen bij grote temperatuurverschillen in combinatie met hoge luchtvochtigheid of dampspanningen in het gebouw te voorkomen is niet nodig. Daardoor gaat er minder energie verloren ten gevolge van ventilatie. De wanden hoeven ook veel minder energie op te nemen waardoor het snel comfortabel en aangenaam aanvoelt in de ruimte.

De emissie van zogenaamde voor de gezondheid schadelijke VOC’s (vluchtige organische stoffen vooral uit verven, lijmen, tapijten, meubels en chemisch geproduceerde isolatiematerialen.) komt bij biomaterialen nauwelijks voor in tegenstelling tot de bouwmaterialen van abiotische grondstoffen. Ook de emissie van Radon uit betonconstructies is niet aan de orde bij biobased bouwen. Daarnaast is de kans op ongezonde schimmelvorming door de dampopen structuur minimaal.

7. Herstellen van biodiversiteit

Meerjarige gewassen kunnen worden beschouwd als natuurlijke bodembemesters met effecten op de structuur en de opname van koolstof en mineralen in de bodem. Daardoor herstelt het bodemleven van de intensieve manier waarop gras en maïs zijn geteeld de afgelopen decennia. Zowel de eenjarige gewassen als de meerjarige gewassen hebben veel minder(kunst)mest en pesticiden nodig waardoor de omringende biotopen veel minder schade ondervinden van deze teeltgewassen dan voorheen. Door dit type vezelgewassen kunnen ook bufferstroken productief ingezet (ecologische en economische winst) worden (door een bemestingsverbod kan dat nu niet -> totaal 60.000 hectare). De diepwortelende gewassen kunnen worden gevoed door nutriënten die anders zouden uitspoelen naar de waterlopen. Daarmee vormen vezelgewassen een natuurlijk nitraatscherm wat positief bijdraagt aan het halen van de kaderrichtlijn waterdoelen per 2027.

8. Materialen die veel makkelijker zijn te gebruiken in industrialisatieprocessen

Het verwerken van biogrondstoffen tot bouwmaterialen op grote industriële schaal staat nog in de kinderschoenen. Tegelijkertijd is er op dit moment een industrialisatiegolf in de bouwsector aan de gang. Combineer die twee met de enorme instapdrempels die door de CO2-intensieve industrie zijn gecreëerd middels allerhande complexe industrienormen en dan is het wel helder waar de opschalingskansen liggen. Industriële productie heeft de potentie om de reguliere bouwpraktijk te verdringen. Daar kan dus snel schaal gemaakt worden waardoor de ontwikkelsnelheid flink kan worden verhoogd. Verwerkingsprocessen van verschillende vezels kunnen onderdeel gaan worden van een industriële productieplant van bouwcomponenten.

9. Betere arbeidsomstandigheden op de bouwplaats bij zagen, boren, vrezen, snijden

Persoonlijke Beschermingsmiddelen worden in de bouw veel te weinig gebruikt, ondanks het feit dat men werkt met materialen die tijdens het bewerken stoffen vrijkomen die de gezondheid ernstig kunnen beïnvloeden. Denk daarbij aan, fijnstof, glas- en steenwolvezels maar ook de hierboven genoemde VOC’s. Biobased bouwmaterialen hebben die negatieve eigenschappen in veel mindere mate.

10. Versterking van de Lokale economie

Gewassen en reststromen komen lokaal beschikbaar. Gewassen kunnen geclusterd worden rondom verwerkingsfabrieken met arealen tussen 50 (stro) en 1.200 hectare (een gemiddelde gemeente is 11.800 ha groot). Regionale verwerking van specifieke gewassen (zonnekroon doet het in de Achterhoek beter dan lisdodde, wat weer zeer geschikt is voor Veengebieden) creëert een heel nieuw, van het buitenland onafhankelijk, ecosysteem voor de handel en verwekring van bouwmaterialen in gebouwen. De toegevoegde waarde door de hele keten heen komt zowel de lokale als landelijke economie te goede. Koolstofcertificaten zorgen naast een aanvullende verdienmodel ook voor die lokale verankering omdat buitenlandse gewassen daarvoor niet in aanmerking komen.

Voorbeeld: Olifantsgras
Strobouw kan ook met de Miscanthusplant ofwel Olifantsgras. Miscanthus heeft een droge stof opbrengst van zo’n 20 ton per hectare. Een strobouwer betaalt op dit moment 150 euro per ton voor stro uit granen. De keten van boer naar de prefab strobouwer kan rechtstreeks en is de kortst mogelijk keten die is te maken. De strobouwer kan dat bedrag dus rechtstreeks betalen aan de boer. Deze keten is al haalbaar zonder Carbon Credits. De schaal is zo’n 50 hectare voor een fabriek. De investering in een prefab strofabriek ligt rond de miljoen euro.
Miscanthus kan ook als plant totaal uit elkaar gehaald worden met chemische processen (extractie noemen we dat). Daarbij worden suikers, lignine en cellulose van elkaar gescheiden. De lignine wordt gebruikt voor de chemische industrie (onder andere als vervanging van bitumen in asfalt), de suikers gaan naar de voedingsindustrie en de cellulose kan worden gebruikt voor papier en isolatie. Boeren ontvangen voor deze keten tussen de 1.400 tot 1.800 euro per hectare. Dat is in de meeste gevallen nog geen optimaal verdienmodel. De schaal van deze fabriek is zo’n 3.500 hectare. In de investering in een fabriek ligt rond de 60 miljoen.

Voorbeeld: Hennep
Hennep is een plant die het meest bekend is als vezelgewas. De opbrengst van hennep is zo’n 10 ton droge stof per hectare. Daarvan is maar een klein deel bruikbaar als isolatie voor de bouw (ca. 2 ton per ha). De grootste opbrengst komt uit de houtige delen (5,5 ton per ha). Die worden nu nog veel ingezet als strooisel in stallen maar kunnen ook worden gebruikt voor plaatmateriaal en kalkhennepwanden. Het overige zijn hoogwaardige vezels voor de kleding- en automotive industrie (die leveren het meeste op). De boeren ontvangen op dit moment zo’n 120 euro per ton voor hennep (ik hoor op dit moment grote variaties van 120 tot 240 euro). Dat is acceptabel voor een rustgewas maar niet als aanvulling op een bestaand saldo voor veeboeren. Hier moeten carbon credits dus een rol bij gaan spelen (let op, die carbon credits zijn natuurlijk niet voorbehouden aan hennep alleen en zullen de waarde van andere gewas-product-combinaties ook (fors) verhogen). In het geval van die dubbele verwaarding kan de opbrengst bij hennep tussen de 500 en 800 euro per hectare hoger uitkomen. De schaal van een vezelverwerkingsfabriek is zo’n 1.200 hectare. Daarna moet er nog een wol van gemaakt worden. Die fabriek heeft een grotere schaal nodig. De toppen van hennep zijn eiwitrijk en kunnen worden ingezet als veevoer. Een andere optie voor hennep is om het zo min mogelijk te bewerken en de vezels zo rechtstreeks mogelijk als  inblaasisolatie in te zetten voor van prefab houtskeletbouw elementen of het isoleren van daken van bestaande woningen. De bewerking zou dan zijn: oogsten, hakselen, drogen, zeven en inblazen. Daarmee wordt ook een korte keten gecreëerd. De partijen die inblaas isolatie toepassen betalen op dit moment voor hun materiaal zo’n 500 euro per ton. Bij 10 ton droge stof opbrengst is het saldo 5.000 euro minus oogst-, verwerking- en droogkosten. Dit is nog een experimenteel spoor. Het is wenselijk om de toppen apart te oogsten om voedingsstoffen niet verloren te laten gaan

---