Klimaatvriendelijk bouwen
Minder is meer
Moderne bouwtechnologie en muurisolatie worden al enkele jaren als wondermiddel beschouwd om de CO2-uitstoot in de bouwsector terug te dringen. Toch is er helemaal niet veel nodig om ecologisch verantwoorde huizen op te trekken. Ook bij bouwen geldt immers: minder is meer.
Von Martina Vetter
De uitstap uit steenkool, elektrische wagens, korte vluchttrajecten: als het om het klimaat gaat, zijn het meestal de mobiliteits- en energiesectoren die in de schijnwerpers staan. Daarbij wordt een belangrijke veroorzaker van CO2-uitstoot al snel uit het oog verloren. De bouwsector is wereldwijd verantwoordelijk voor bijna 40 procent van de CO2-uitstoot, in Duitsland voor bijna een derde. En niet alleen het bouwproces zelf is rampzalig voor het klimaat. De productie van bouwmaterialen zoals cement of staal verbruikt natuurlijke grondstoffen en energie, en ook het beheer van gebouwen vreet heel wat stroom en veroorzaakt CO2-uitstoot.
Het antwoord van de bouwindustrie op dit probleem nam in Duitsland tot hiertoe meestal de vorm aan van isolatie. De bouwschil van moderne gebouwen bestaat uit meerdere lagen van verschillende materialen, zodat er zo weinig mogelijk moet worden verwarmd of gekoeld. Slimme technologie moet er dan weer voor zorgen dat gebouwen zo energiezuinig mogelijk worden beheerd. Maar intussen twijfelen experten zoals Florian Nagler, die lesgeeft aan de Technische Universität München, of dat wel de juiste werkwijze is.
Het modelproject dat twijfels doet rijzen
Samen met zijn team bedacht de professor architectuur een modelproject rond klimaatvriendelijk bouwen. Het gebouw van de Schmuttertal-school in Diedorf, Bayern, waarvan de constructie in 2015 werd afgerond, is ontworpen als energiepositief gebouw. Dat betekent dat het meer energie opwekt dan er verbruikt wordt. Toch is er een keerzijde aan de medaille: de houtstructuur van het gebouw was technisch zo complex dat het drie jaar duurde tot alles functioneerde zoals het hoort en in harmonie was.
Dat zat Nagler behoorlijk dwars: “Als een gebouw door een uiterst gemotiveerd team van specialisten is opgetrokken, maar niet alles van bij het begin werkt zoals bedoeld en berekend, zal dat geen uitzondering zijn.” Hij begon zich dus af te vragen of complexere technieken en steeds duurdere materialen wel het juiste antwoord zijn op de klimaatverandering.
Dat gaf Nagler en zijn collega’s stof tot nadenken, en ze besloten samen met hun studenten een onderzoeksproject op te zetten. Het plan was om drie modelhuizen te bouwen met telkens een van drie plaatselijk gangbare bouwmaterialen: baksteen, beton of hout. Het doel was echter niet alleen om gebouwen op te trekken die voldeden aan de Duitse energiewetgeving voor gebouwen. De onderzoekers wilden ook vermijden dat er complexe technische installaties aan te pas kwamen. Ze wilden bij de constructie slechts 55 procent van de energie verbruiken die vereist is voor de bouw van een Effizienzhaus 100 – de Duitse minimumstandaard voor energie-efficiënte huizen.
Bij de voorbereiding van het project berekenden de onderzoekers de optimale grootte en hoogte van de kamers, de geschikte locatie en de juiste grootte van de vensters en de ideale dikte van buitenmuren en plafonds. De robuuste constructie van de huizen zou ze moeten beschermen tegen temperatuurschommelingen, zodat er in de zomer niet moet worden gekoeld en er tijdens de winter zo weinig mogelijk moet worden verwarmd.
Energie besparen zonder complexe technologie
Nagler en zijn team haalden hun inspiratie bij het project van architectenbureau Baumschlager Eberle, dat in 2011 in het Oostenrijkse Lustenau een kantoorgebouw optrok dat het kan stellen zonder verwarming of koeling. De temperatuur in het gebouw bedraagt het hele jaar door 22 tot 26 graden. De 76 cm dikke buitenmuren spelen daarin de belangrijkste rol. De enige warmtebronnen in de bakstenen constructie zijn de mensen die er werken en de warmte die computers en andere apparaten uitstralen.
Daarom besteedden ook Nagler en zijn team bijzonder veel aandacht aan het metselwerk. Al naargelang het gebruikte materiaal waren buitenmuren van verschillende dikte nodig, ook al waren de huizen qua oppervlakte en volume identiek aan elkaar. Bij het thermisch isolerende Dämmbeton bedroeg de dikte 50 cm, bij het bakstenen huis 42,5 cm en bij de houtbouw 30 cm. Om in alle huizen voldoende thermische opslagruimte te hebben, werd er gekozen voor vloeren en plafonds van beton.
Begin 2021 werd de bouw van de drie huizen met telkens acht wooneenheden afgerond. Sindsdien loopt de derde fase van het project: gedurende twee jaar worden de gebouwen geëvalueerd, om te bekijken of ze inderdaad functioneren zoals oorspronkelijk berekend. Dat is belangrijk voor Nagler, want het zou zeker niet het eerste modelproject zijn dat de berekende energiebesparingen niet kan waarmaken. Gebruikers van gebouwen gedragen zich immers vaak anders dan voorzien: ze doen de zonwering omhoog omdat ze naar buiten willen kijken, of zetten de vensters open in plaats van te vertrouwen op de automatische verluchting. In Bad Aibling zijn de testhuizen daarom heel sober ontworpen: eenvoudige wandradiatoren, ingebouwde verluchtingsroosters in de ramen en een kleine uitlaatventilator in de badkamers zijn de enige technische installaties die eraan te pas komen.
Intussen is Nagler al bezig met verder onderzoek. De volgende testhuizen van het onderzoeksproject ‘eenvoudig bouwen’ zullen dienen voor gebruik als studentenwoningen. “We moeten aantonen dat een vermindering van de uitstoot mogelijk is, en het goede voorbeeld geven”, meldt hij overtuigend. En hij is niet meer de enige met dat doel. Ook het projectbureau van HafenCity in Hamburg wil een voortrekkersrol spelen, door de toekomstige hoofdzetel van de onderneming uitstootvrij te maken. De constructie moet gedurende de volledige levenscyclus, vanaf de bouw en het gebruik ervan tot de afbraak, volledig CO2-neutraal zijn.
