Wat kan bouwwereld leren van tropisch regenwoud?

Opgeleid als tropisch bosbouwer met een flinke praktijkervaring in Kameroen, lijkt de Wageningse wetenschapper Joris Voeten een wat vreemde eend in de bijt van de stedelijke ontwikkeling van Nederland. Toch liet Voeten, eerder dit najaar al te gast in het KAN Café, in een nieuw bevlogen betoog zien dat het tropisch regenwoud het met 63 miljoen jaar niet alleen al veel langer uithoudt op de planeet dan de stadsmens, maar vooral ook veel schoner en duurzamer opereert.

“Het bos vangt water op, houdt water vast waar het valt en laat schoon water los”, aldus Voeten. “Wij mensen daarentegen pompen het water schoon op, transporteren het en pompen het vervuild weer weg. In het bos verteert het blad ter plekke en de voedingsstoffen worden opgenomen. En daar wordt de energie van de zon met 1100 Watt per vierkante meter per dag benut. Maar wat doen wij? Wij verbranden fossiele energie en grondstoffen, vervuilen daarmee de lucht en slepen de energie eindeloos ver weg door kabels.”
Wat kunnen wij dus van het bos leren? “We moeten de stad voorzien van meer natuur, meer bomen. Bomen absorberen, reflecteren en houden water vast door retentie en sponswerking. Ze verdampen water en ze verkoelen en geven schaduw.”

Rekenvoorbeeld

De praktijk is helaas nog steeds vaak anders. “Een rekenvoorbeeld op een bedrijventerrein laat zien dat een 1,5 uur durende regenbui van 50 millimeter geheel moet worden weggepompt. Dat is 37 miljoen liter water, ter waarde van zo’n € 50.000 en genoeg om 720 mensen een jaar van te laten drinken en douchen”, zo rekent Voeten voor.

Dat kan en moet anders, aldus de wetenschapper. Begonnen met sedumdaken, zijn er intussen geavanceerde daksystemen waarin water in het substraat en de onderliggende retentiekratjes wordt opgevangen om een biodivers blauwgroen vegetatiedak te vormen. “Met capillaire cilinders in die kratjes wordt het water bij droogte op natuurlijke wijze terug naar de beplanting gevoerd, zonder gebruik van pompen, slangen of energie.”

Voeten onderzocht dergelijk circulair waterbeheer op het dak van het Mannoury-gebouw (64 huur appartementen, 2021) in Amsterdam. Voeten kon zich samen met onderzoeksinstituut KWR Water tot op de millimeter uitleven in het TKI-project Urban PhotoSynthesis, waar zonnepanelen geïntegreerd zijn in de blauwgroene energiedaken. Initiatiefnemer en vastgoedinvesteerder Aedes Real Estate maakte namelijk, op een exact hetzelfde, direct naastgelegen gebouw, een conventioneel dak van bitumen om een wetenschappelijk vergelijkend onderzoek mogelijk te maken.

Zonnepanelen presteren beter

Wat bleek? Voeten: “Douchewater wordt op hete dagen, als mensen veel douchen, naar het blauwgroene dak gevoerd voor natuurlijke filtratie in een ‘geïntegreerd plantbegroeid’ filter. Dat zuivert het douchewater om irrigatiewater voor de beplanting te genereren. Planten koelen op die dagen ook de zonnepanelen, waardoor deze beter presteren. De PV-panelen op het blauwgroene dak produceren daardoor 4,4 procent meer energie dan die op het zwarte bitumendak.” Ging dat in een vloek en een zucht? “Nee, natuurlijk niet. Per definitie betekent innoveren dat niet alles het meteen doet. We faalden af en toe, maar de kunst is om snel te falen - fail fast - zodat we sneller leren en daarmee minder tijd verspelen.”

Uiteraard had de innovatie ook consequenties voor het bouwproces. “Het was vanaf dag één druk op het dak. Er moest een dak zonder afschot komen in plaats van met afschot. De dakdekker, de zonnepanelenboer en de hovenier moesten leren samenwerken, ook logistiek, en de ‘luchtinstallateur’ moest de afvoeren zoveel mogelijk gegroepeerd en compact dimensioneren.”
Een belangrijke les was ook om de schuld niet op elkaar af te schuiven. Zo was de onderzoeker zelf niet te beroerd om op zijn blote ‘Voeten’ een lekke klep te repareren. “Reken ook op circa twee jaar nazorg voor dergelijke innovatieve systemen. Begroot die tijd om het systeem te perfectioneren.”

De ruzies werden uiteindelijk gesust en ondanks dat ‘niemand een stuiver verdiende’ aan het project, was iedereen ‘apetrots’, aldus Voeten. “We hebben alle grenzen opgerekt en inspirationeel kapitaal gerealiseerd.”

Innovaties

Zo kwam er uiteindelijk onder meer een horizontaal doorstroomd helofytenfilter, een nieuw type verankering voor de PV-panelen en een online-waterbeheersysteem met 84 sensoren, kleppen, pompen en honderden meters kabel. Voeten en zijn mede-onderzoekers ontdekten ook dat de innovatieve systemen slechts tot een geschatte 10 à 15% van de capaciteit worden gebruikt. “Er wordt toch veel regenwater geloosd, vooral in de wintermaanden.”

Dat water kan ook worden benut als de Waterwet wordt veranderd en lokaal gewonnen regenwater of gefilterd grijswater niet alleen buiten het gebouw voor de planten, maar ook binnen het gebouw gebruikt mag worden, bijvoorbeeld voor toiletspoeling. “Dat mag echter nog niet en daarom spoelen we nog steeds het toilet door met water van de kwaliteit van Spa Marie-Henriëtte.”

Bekijk nu de video over het Mannoury-project:

Download hier de presentatie van Joris Voeten

Projectpagina: Project PhotoSynthesis – Mannoury – Innovatief en Duurzaam
Wetenschappelijke paper: Increasing solar panel output with blue-green roofs in water-circular and nature inclusive urban development.

Project partners
Aedes Real Estate, Permavoid, ECOFYT, Gemeente Amsterdam, KWR, Techniplan Adviseurs, SDR electrotechniek.

Lees ook: Bomen basis van klimaatadaptieve en energievriendelijke stad

Bron: KAN Bouwen
Tekst: René Didden
Foto:  Mannourystraat, TKI New Urban Standard

Blijf nog beter op de hoogte van al ons nieuws en abonneer je op de wekelijkse nieuwsbrief van Stedebouw & Architectuur.