Het gebruik van hulpbronnen in de bouwsector
De hulpbronnen van onze aarde worden tegenwoordig intensiever gebruikt dan in enig vorig tijdperk, ook al is het al lang duidelijk dat ze vaak slechts in beperkte mate beschikbaar zijn. De bouwsector speelt hierin een bijzondere rol. Hier is het niet voldoende om de kwestie van de duurzaamheid van gebouwen uitsluitend te baseren op energie-efficiëntie en CO2-emissies bij het gebruik, en dat is ook waar bijvoorbeeld de wijziging van de Duitse energiewetgeving voor gebouwen (Gebäudeenergiegesetz, GEG) een rol speelt. Een holistische kijk op de gehele levenscyclus van een gebouw, van de bouwmaterialen tot de constructie, het gebruik, de verbouwing, de afbraak en recycling, is noodzakelijk. Want vooral de productie van bouwmaterialen en het bouwen en slopen van gebouwen verbruiken veel energie. Dit wordt grijze energie genoemd. Het aandeel grijze energie in gebouwen ligt tussen de 40% en 60% en is daarmee verantwoordelijk voor grofweg de helft van de energiebalans van een gebouw in zijn levenscyclus.
Grondstofgebruik door de bouwindustrie
De bouwsector heeft een grote invloed op het gebruik van grondstoffen en daarmee ook op het verbruik van hulpbronnen wereldwijd. Dit betekent dat de bouwsector een sleutelrol speelt in de omgang met eindige grondstoffen, aangezien het potentieel voor besparingen door efficiënt gebruik van hulpbronnen momenteel slechts in beperkte mate wordt benut.
In het bijzonder vereist de productie van bouwmaterialen die nodig zijn voor conventionele massiefbouw, zoals cement of beton, aanzienlijke hoeveelheden niet-hernieuwbare hulpbronnen. Naast het gebruik van grondstoffen vertegenwoordigt ook de productie van bouwmaterialen een belangrijke factor in het milieuevenwicht van de bouwsector. Op het gebied van duurzaamheid, behoud van hulpbronnen en klimaatbescherming zal de bouwsector zich daarom steeds meer moeten concentreren op het in de kringloop houden van bestaande materialen en het zo vaak mogelijk en zonder kwaliteitsverlies hergebruiken ervan.
Urban mining en circulair bouwen
Bij de planning van een gebouw wordt doorgaans geen rekening gehouden met de sloop ervan. Het idee van bouwen voor de eeuwigheid heerst nog steeds, maar sloop is vaak een realiteit en verbruikt grote hoeveelheden energie en leidt momenteel meestal tot een enorme verspilling van hulpbronnen.
Alleen al in Duitsland werd volgens het Duitse Federaal Bureau voor de Statistiek in 2020 ongeveer 198 miljoen ton bouw- en sloopafval uit de bouwsector afgevoerd, wat overeenkomt met 55% van de totale Duitse afvalproductie. Dit is waar het idee van urban mining in het spel komt. Het gaat hierbij om het terugwinnen van bruikbare of recyclebare bouwmaterialen en onderdelen uit gebouwen die niet circulair zijn ontworpen en gebouwd. In Duitsland wordt al bijna 90% van het bouw- en sloopafval gerecycled als antropogene grondstofvoorraad.
Het probleem hiermee is echter dat het afval meestal worden gedowncycled. Hiermee wordt het verdere gebruik en recycling van gebruikte bouwelementen of bouwmaterialen bedoeld, die tot kwaliteitsverlies leiden – bijvoorbeeld wanneer beton wordt gebroken en als vulmateriaal in de wegenbouw wordt gebruikt. De bouwsector is dus nog ver verwijderd van een circulaire economie, die wordt gedefinieerd als een zichzelf herstellend en vernieuwend economisch systeem dat tot doel heeft de hoogst mogelijke kwaliteit van zijn materialen en producten in gesloten materiaalkringlopen te behouden.
Waar staat modulair bouwen met betrekking tot circulair bouwen?
Modulaire gebouwen komen overeen met het idee van een gebouw dat intelligent is gepland en ontworpen met een vooruitziende blik op de materiaalkringloop. Ze zijn uniek onder de permanente gebouwen omdat het ‘mobiel vastgoed’ is. De systeembouw maakt het mogelijk gebouwen te demonteren door ze te ontmantelen in individuele modules, ze vervolgens naar een andere locatie te transporteren en daar weer samen te voegen. De basisconstructie van staal maakt het mogelijk dat de gebouwen op deze manier een nieuw leven krijgen.
Modulaire gebouwen vertegenwoordigen daarom het principe van recycling, dat veel verder gaat dan urban mining, tot en met hergebruik. Hergebruik vindt plaats wanneer een materiaal of onderdeel in een andere gebruiksfase 1:1 opnieuw wordt gebruikt. Dit gebeurt wanneer een modulair gebouw wordt gedemonteerd en op een andere locatie zonder aanpassingen weer in elkaar wordt gezet.
In de regel geldt voor modulaire gebouwen echter het principe van recycling. In tegenstelling tot hergebruik wordt het gebouw aangepast aan nieuwe behoeften, bijvoorbeeld door wijziging van de plattegrond, de technische uitrusting van het gebouw of omdat het moet worden aangepast aan nieuwe bouwvoorschriften.
Wat maakt modulaire gebouwen zo flexibel in gebruik en dus zo duurzaam?
De basis voor de mogelijkheid tot veranderen van locatie met het ALHO bouwsysteem is de zelfdragende staalconstructie met niet-dragende wanden. Dit biedt de mogelijkheid om de modulaire gebouwen flexibel aan te passen aan veranderende eisen en daaropvolgende toepassingen door middel van wijzigingen van het grondplan. Wanden kunnen worden verplaatst of geopend, het toevoegen van verdiepingen en bijbouwen is eenvoudig en in zeer korte tijd mogelijk. In dit opzicht is het modulaire bouwsysteem uiterst flexibel en zeer geschikt voor latere wijzigingen en herbestemmingen. Dit soort hergebruik komt vaak aan de orde als het gebouw op zijn locatie blijft staan. De mogelijkheid tot herbestemming is al een essentieel kenmerk van de duurzaamheid van een gebouw bij de beoordeling volgens DGNB en BNB.
De modulaire bouwmethode van ALHO maakt een driedimensionale constructie van individuele stalen modules mogelijk. Deze worden mechanisch met elkaar verbonden en kunnen ook weer gescheiden worden. Door de dubbelschalige structuur van de steun-, vloer- en plafondconstructie kan het gebouw, nadat de lasverbindingen zijn verwijderd, eenvoudig in zijn afzonderlijke modules worden gedemonteerd. Hierdoor zijn volledige toepassing, gedeeltelijke toepassing en hermontage van de modules van een gebouw mogelijk. Alle ruimtegerelateerde installaties worden in de fabriek in de afzonderlijke modules voorgeïnstalleerd en ter plaatse in de verschillende medialeidingen geïntegreerd. Hierdoor kunnen ze eenvoudig weer worden gescheiden voor demontage, bijvoorbeeld via steekverbindingen in de elektrische installatie. Omdat de gebouwen meestal al vele jaren op één locatie worden gebruikt voordat er een verandering van locatie wordt doorgevoerd, zijn vaak verbouwingsmaatregelen voor een nieuwe bestemming, de daaruit voortvloeiende ruimtelijke veranderingen of uitbreidingen, evenals structurele verbeteringen als gevolg van gewijzigde wetten en normen noodzakelijk.
Deze kunnen zowel na demontage tijdens tussentijdse opslag op een verwerkingslocatie als na hermontage op de nieuwe locatie worden uitgevoerd, grotendeels zonder enige extra ingreep aan de draagconstructie en dus de statica. Omdat nieuwe klantverzoeken doorgaans moeten worden geïmplementeerd wanneer het gebouw van locatie verandert en er rekening moet worden gehouden met de nieuwe wettelijke eisen, is één-op-één hergebruik in de praktijk vrijwel onmogelijk. Maar met de recycling van een modulair gebouw met een hoog aandeel hergebruik van bouwmaterialen, vooral de staalconstructie, stelt modulair bouwen normen op het gebied van duurzaamheid en efficiënt gebruik van hulpbronnen in de bouw.