Hoe biobased materialen klimaatverandering vertragen

Op school leert iedereen dat planten koolstofdioxide uit de lucht opnemen en daarna zuurstof weer uitstoten. De koolstof verwerken planten tot stengels, bladeren, takken en stammen. In de bossen van de aarde ligt dus een enorme hoeveelheid koolstof opgeslagen. Biogene koolstofopslag, noemen wetenschappers dat.

Die stam en takken, maar ook de vezels van planten als vlas en bamboe, worden steeds vaker verwerkt tot bouwmaterialen. Niet alleen tot balken en planken, maar ook tot panelen, gevelbekleding, of hele prefab-elementen. In al die toepassingen blijft de koolstof ook opgeslagen. ‘Tijdens de levensduur van dit soort biobased bouwmaterialen is er dus minder CO₂ in de lucht,’ legt Martien van den Oever, onderzoeker bij Wageningen Food & Biobased Research (WFBR).

En dat is waardevol, ondanks het feit dat de koolstof ooit weer in de atmosfeer terecht zal komen. ‘Het geeft meer tijd om ondertussen oplossingen te ontwikkelen die uitstoot terug kunnen dringen of methodes om koolstof uit de lucht te halen,’ stelt Van den Oever uit. Hij en zijn collega’s werkten daarom aan een rekenmethode om precies die tijdswinst te kwantificeren.

Wie in Nederland wil bouwen, heeft vaak een omgevingsvergunning nodig. Onderdeel daarvan is een milieuprestatieberekening. Daarmee laten aannemers en architecten zien wat de impact is van de bouwmaterialen die ze willen gebruiken. Om zo’n berekening te maken, hebben ze gegevens nodig over die materialen. Hoe lang gaat het materiaal mee? Hoe milieuvriendelijk wordt het geproduceerd? Kun je het goed hergebruiken? Die gegevens staan in de Nationale Milieudatabase (NMD) – tenminste, dat is de bedoeling.

Voor biobased bouwmaterialen is het niet altijd makkelijk om hun lage milieu-impact te laten zien. ‘Veel biobased materialen zijn relatief nieuw,’ vertelt Van den Oever. ‘Ze zijn vaak door kleinere bedrijven ontwikkeld, die zich minder bezighielden met het zichtbaar maken van hun milieu-impact.’ Bovendien worden de effecten van biogene koolstofopslag nog niet meegenomen in de berekeningsmethoden van de NMD. Dat leidt tot vertekening. Conventionele materialen lijken gelijkwaardig aan biobased alternatieven, terwijl ze in werkelijkheid meer koolstofdioxide in de atmosfeer brengen.

Een goede methode om koolstofopslag te berekenen, zodat die meegenomen kan worden in de berekening van milieu-impact, zou zorgen voor meer duidelijkheid. ‘En voor een snellere acceptatie van biobased materialen in de bouw,’ voegt Van den Oever toe. Daarom stelde de NMD aan Van den Oever en zijn collega’s de vraag om een nieuwe waarderingsformule te ontwikkelen.

De onderzoekers van WFBR waren niet de eerste die biogene koolstofopslag kwantificeerden. ‘De bestaande formules waren alleen vaak te ingewikkeld om in beleid toe te passen, hoewel ze gebaseerd zijn op goed wetenschappelijke werk,’ legt Van den Oever uit. ‘Wij hebben ze herschreven tot één formule die makkelijker opgenomen kan worden in milieuberekeningen.’

Die nieuwe formule werkt ongeveer zo. De hoeveelheid koolstof in het biobased bouwmateriaal en de lengte van de periode waarin die opgeslagen blijft, wordt afgezet tegen de impact die de koolstof zou hebben gehad als die wél tijdens die periode in de atmosfeer was gebleven. Hoe meer koolstof een materiaal opslaat, en hoe langer het dat doet, hoe groter de impact. Bouwmateriaal dat in een rijtjeshuis of kantoorgebouw wordt gebruikt, gaat soms wel 75 jaar of langer mee: biobased materialen houden dus voor een significante periode koolstof uit de atmosfeer.

‘De formule werkt voor alle materialen,’ benadrukt Van den Oever. ‘Biobased én fossiel. Alleen gebiedt de eerlijkheid te zeggen dat fossiele materialen vooral CO₂ uitstoten, en niet recentelijk uit de atmosfeer hebben opgenomen.’ Aardolie bevat immers ook koolstof, alleen is die al eeuwenoud. Tijdens productieprocessen komt die koolstof bovendien vaak vrij. ‘Met fossiele materialen valt de meeste impact te behalen door ze met rust te laten.’

Biobased materialen kunnen dus een lagere impact hebben op het milieu dan bijvoorbeeld fossiele materialen, maar hoe groot is het verschil? Om dat te laten zien, vergeleken onderzoekers de milieu-impact van biobased en conventionele gebouwen. Ze maakten milieuprestatieberekeningen voor drie soorten referentiewoningen – een tussenwoning, een twee-onder-een-kap woning en een appartement – zowel voor versies uitgevoerd in conventionele materialen als versies die zoveel mogelijk gebruik maakten van biobased alternatieven. Het ging dus om precies hetzelfde huis, maar dan steeds opgebouwd uit ander soort materialen.

18 tot 35%. Zoveel lager lag de milieu-impact van biobased woningen. Daarbij was de biogene nog niet eens meegerekend; die bleek nog eens 10-25% extra milieuwinst op te leveren. Biobased materialen zijn niet alleen individueel minder belastend voor het milieu, ze leveren samen ook andere, indirecte voordelen op. ‘Bij biobased bouwen kan de fundering lichter worden uitgevoerd, omdat de gebruikte materialen minder zwaar zijn dat bijvoorbeeld beton,’ legt Van den Oever uit. Dat scheelt bijvoorbeeld brandstof voor het vervoer.

Het verschil tussen biobased en conventionele materialen is eigenlijk nog groter dan het op het eerste gezicht lijkt. De milieu-impact van alle referentiewoningen wordt namelijk voor een groot deel bepaald door standaardelementen als elektra. Ook veel van de bouwactiviteiten, die ook uitstoot met zich meebrengen, zijn voor alle huizen gelijk. Bij biobased bouwen vertegenwoordigen die standaardaspecten tot wel 54% van de totale milieu-impact. Vergelijk dat eens met een -onder-een-kap woning op basis van beton: daar maken standaardelementen 23% van de impact uit. De materialen maken daar dus 77% van de milieu-impact uit.

Van den Oever en zijn collega lieten het niet bij deze berekeningen. Ze hielpen ook dertien biobased materialen de database in door ze van een levenscyclusanalyse te voorzien. ‘Wij geloven in deze materialen,’ vertelt Van den Oever. ‘Maar vertrouwen is niet genoeg. Beleidsmakers, architecten en aannemers hebben concrete data en waarden nodig om beslissingen te nemen.’

De remmende werking van biogene koolstofopslag helpt om de wereld meer tijd te geven over te gaan op klimaatneutrale praktijken. ‘Het is niet een manier om de problemen door te schuiven, maar een manier om ruimte te creëren voor actie.’ De innovaties op het gebied van biobased materialen – in de bouw maar ook daarbuiten – krijgen zo een betere kans om impact te maken. ‘Met een eerlijkere waardering van biobased producten kunnen we de klimaatwinst die ze bieden beter benutten.’