Ecologische waterwoning

E C O L O G I S C H E W A T E R W O N I N G

Bachelor Thesis HBO

Ecologische waterwoning Floriadewijk Hortus

Materiaalonderzoek en aanbeveling voor het ontwerp van het drijflichaam en de daarbij behorende bovenconstructie, benaderd vanuit een ecologisch verantwoord perspectief.

Definitieve versie

Auteurs

Naam: Wouter Brugman

Hogeschool: Avans Hogeschool Tilburg Opleiding: Civiele Techniek

Academie: Academie voor Bouw en Infra Atelier: Borderless Engineering Student nr: 2117212

Naam: Stan van Etten

Hogeschool: Avans Hogeschool Tilburg Opleiding: Bouwkunde

Academie: Academie voor Bouw en Infra Atelier: Borderless Engineering Student nr: 2125010

Supervisors

Ir. M. Smits (Eerste begeleider) Ir. E. Hendriks (Tweede begeleider)

V o o r w o o r d

Voor u ligt het onderzoeksrapport ‘Ecologische waterwoning’. Het onderzoek betreft een ecologisch verantwoord materiaalonderzoek, opgesteld en getoetst in samenspraak met verschillende experts. Dit resulteerde in een bouwtechnisch advies, toegepast op het Klik-6 waterwoning-ontwerp van het ingenieursbedrijf Domera.

Het onderzoek is geschreven met het oog op de afstudeerfase van onze studieperiodes van de opleidingen Civiele Techniek en Bouwkunde op Avans Hogeschool. Gezamenlijk hebben wij (Wouter Brugman Civiele Techniek & Stan van Etten Bouwkunde) de handen in één geslagen om een relevant en professioneel afstudeeronderzoek neer te zetten.

Nadat wij in het afstudeer atelier ‘Borderless Engineering’ waren geplaatst, hebben wij in samenwerking met onze begeleiders Michiel Smits en Eefje Hendriks, de onderzoeksvraag van onze scriptie geformuleerd. Allereerst waren onze ogen gericht op de overstromingsproblematiek in Azië. Dit onderwerp heeft ons namelijk bij elkaar gebracht tijdens de minor Drowning Cities (periode 4AB). Bij deze minor hebben wij gedurende 20 weken een multidisciplinair project uitgevoerd voor de overstromingsproblematiek in Chennai, India. Hier hebben wij onze expertises samengebracht tot een integraal plan voor de stad. Wij hebben hierbij de Public Award voor ‘Best Project Minor Drowning Cities 2020-2021’ gewonnen en besloten om dit door te trekken naar ons afstudeeronderzoek.

Tijdens de minor hebben wij een plan ontwikkelt waarbij de strategie van het verdedigen tegen water, wordt vervangen door de bereidheid om ermee te leven. Amfibische waterwoningen speelden hierin een grote rol en om deze reden hebben wij beiden een fascinatie voor ‘wonen op water’ gekregen. Met de klimaatsverandering als globaal probleem en ‘wonen op water’ als toekomstperspectief, hebben wij met het ingenieurs bedrijf Domera een specifiek project gedefinieerd. Het betreft hier een waterwoning die zal worden gerealiseerd gedurende Floriade EXPO 2022.

Bij dezen willen wij onze begeleiders Michiel Smits en Eefje Hendriks bedanken voor hun fijne begeleiding en wekelijkse feedback gedurende ons afstudeeronderzoek. Ook willen graag alle externe experts bedanken voor hun expertise op bepaalde onderdelen van het onderzoek. Tot slot willen wij onze opdrachtgever (Ingenieursbureau Domera) ontzettend bedanken voor het beschikbaar stellen van hun ‘Floriadewijk Hortus’ project voor ons afstudeeronderzoek. In het speciaal Ir. Maarten Vroegindeweij voor de meerdere contactmomenten en hulp bij het uitvoeren van het onderzoek.

Wij wensen u veel leesplezier toe.

Wouter Brugman & Stan van Etten

B e g r i p p e n l i j s t

Paal voor een kade of in een haven waaraan een schip of ‘in dit geval’ een waterwoning kan worden aangemeerd/verankerd. Biobased

Biobased wil zeggen snel hernieuwbare (natuurlijke/organische) grondstoffen. Veelal komen biobased materialen voort uit veeteelt, tuin-, land- en bosbouw (Biobased bouwen , n.d.).

Bovenconstructie

Met de bovenconstructie wordt het gebouw of de constructie boven op het drijflichaam bedoeld. Broeikasgas

‘’Broeikasgassen zoals koolstofdioxide (CO2), lachgas (N2O), methaan (CH4) en Ozon (O3) zijn gascomponenten van de atmosfeer, zowel van natuurlijke als van menselijke oorsprong, die de stralingen van de aardoppervlakte, van de atmosfeer en de wolken, absorberen en terugkaatsen.’’ (Greenfacts , 2021)

Definitief ontwerp (DO)

‘’Een definitief ontwerp is bij een architect het vervolg van een goedgekeurd voorontwerp (voorlopig ontwerp).’’ (Joostdevree , n.d.) Diepgang

‘’verticale afstand tussen watervlak en laagste punt van een schip of drijflichaam’’ (van Dale Uitgevers , 2020) Drijflichaam

‘’voorwerp bestemd om een voorwerp, dier of persoon (meer) drijfvermogen te geven.’’ (Vereniging 'De binnenvaart' , 2021) Duurzaamheid

‘’Duurzaamheid is het zorgen voor evenwicht tussen mens, milieu en economie om de aarde niet uit te putten. Voor nu, maar ook voor de komende generaties. Het voorzien in onze eigen behoeften moet dus in evenwicht zijn met dat wat de aarde aankan.’’ (vastelastenbond, n.d.)

Ecologisch bouwen

‘’Bij ecologisch bouwen wordt met name gekeken naar de ecologie van het bouwen en het materiaalgebruik. Daarbij spelen factoren een rol als de voorraad van de grondstof, de (mogelijke) gevolgen van de winning voor het milieu en mogelijkheden voor het terugbrengen in de natuurlijke kringloop van dat materiaal.’’ (Encyclo - Nederlandse Encyclopedie , 2021)

Ecologisch verantwoord

‘’Initiatieven die erop gericht zijn om de ecologische voetafdruk te verkleinen, natuurlijke bronnen en biodiversiteit te beschermen, dit op een billijke en onpartijdige manier’’ (Donorinfo, 2021).

Klimaatadaptatie

‘’Adaptie betekent letterlijk aanpassing. Klimaatadaptatie is de mate waarin we de omgeving kunnen aanpassen aan klimaatverandering. Dit is nodig, omdat verandering van het klimaat zorgt voor een aantal problemen in de huidige samenleving.’’ (Puur Hoorn, 2017)

Scheefstand

Scheefstand is een rotatie die de constructie maakt als gevolg van horizontale belasting. Technisch Ontwerp (TO)

Het ontwerp uitgewerkt in details, waarin alle technische specificaties van het desbetreffende project zijn terug te vinden. Vrijboord

‘’Vrijboord ook wel uitwatering genoemd, is de afstand tussen de (bovenste) rand van het casco (drijflichaam) en de waterlijn.’’ (ABC Waterwoningen , 2021)

S a m e n v a t t i n g

De bouwsector is voor ongeveer 40% verantwoordelijk voor de totale wereldwijde CO2-uitstoot, waarvan 11% gerelateerd is aan materiaalgebruik (Global Alliance for Building and Construction , 2020). Hoewel de bouwsector de transitie naar ‘ecologisch verantwoord’ bouwen probeert te stimuleren, blijken meerdere factoren dit te vertragen. Voornamelijk de beschikbare kennis over ‘ecologisch verantwoord’ bouwen en de bouwtechnische inpassing van ecologische materialen blijken vaak onduidelijk, waardoor opdrachtgevers hierdoor het risico op bouwfouten vermijden. Daarbij worden huidige rekenmethodieken, die de ecologische waarde van materialen vaststellen, vaak op verschillende manieren geïnterpreteerd en weerleggen deze de daadwerkelijke klimaat-technische waarde van een product.

Het bouwbedrijf Domera is gespecialiseerd in het ontwerpen en bouwen van waterwoningen. Ook zij kampen met het gebrek aan overzicht omtrent ecologische materialen, milieupaspoorten en bouwtechnische toepassingsmogelijkheden van ecologische materialen in hun projecten. Eén van deze projecten betreft de Knik-6-waterwoning voor de Floriadewijk Hortus in Almere. Het doel van het onderzoek is om de kennis over ecologische materialen voor dit project bijeen te brengen, de meest verantwoorde te bepalen en deze bouwtechnisch uit te werken voor de waterwoning. De waterwoning is hierbij opgedeeld in een boven- en onderconstructie. Om het doel te behalen is de volgende onderzoeksvraag opgesteld: Op welke wijze kunnen ecologisch verantwoorde bouwmaterialen en constructies gekozen en toegepast worden voor het ontwerp van een waterwoning?

Om hierop antwoord te kunnen geven, zijn onderzoeks-criteria geformuleerd om de ecologische waarde van een materiaal vast te stellen. Hierbij zijn meerdere modellen geanalyseerd, waaruit kon worden geconcludeerd dat de ecologische waarde van een materiaal kan worden uitgedrukt door een combinatie van milieueffecten (CO2-uitstoot), uitputtingscriteria (restproduct,

beschikbaarheid, levensduur en hergebruik) en end-of-life criteria (zuiverheid en recyclebaarheid) te maken. Hierbij kan de ecologische waarde niet worden uitgedrukt in één cijfer, omdat de criteria vaak niet meetbaar is of dermate verschillend is, dat deze niet specifiek tegen elkaar kunnen worden afgewogen. Om deze reden is er gebruik gemaakt van een expert-panel om de onderzochte materialen te toetsen, aan de hand van de opgestelde criteria in combinatie met menselijk visies. Deze onderzochte materialen komen uit een voorselectie van mogelijk ecologische materialen, die aansluiten bij een bepaalde materiaalcategorie. Na de afweging met experts zijn er eisen vastgesteld aan de knik-6 waterwoning die zijn opgesteld door alle betrokken partijen. Het oorspronkelijk aangeleverde ontwerp voor de bovenconstructie van de waterwoning, is hierbij aangepast naar een meer ecologisch ontwerp, zonder aanpassingen te doen aan de esthetische typeringen en andere vastgestelde eisen. Vervolgens is dit ontwerp omgezet naar een definitief ontwerp, waarbij de constructieve- en prefabricatieprincipes zijn meegenomen. Tijdens het ontwikkelen van het DO zijn definitieve materialen weten vast te stellen, door middel van een varianten onderzoek naar de verschillende vierkante meterpakketten. In dit proces zijn concessies gedaan omwille van bouwtechnische redenen met betrekking tot het meest ecologische materiaalgebruik. Tot slot zijn detailleringen van verschillende knooppunten van de knik-6-waterwoning gemaakt op TO-niveau. Het gebruik van ecologische materialen is ten opzichte van traditioneel materiaal gebruik niet gecompliceerder. Het gaat voornamelijk om de achterliggende kennis over de eigenschappen van het materiaal en niet zo zeer om de bouwtechnische toepassing.

De onder-constructie van de waterwoning bestaat uit het drijflichaam en een aanmeersysteem. Om hiervoor de meest ecologisch verantwoorde keuzes te maken, is gebruik gemaakt van een ecologische waarde op materiaalniveau gecombineerd met een technische afweging op constructieniveau. Deze strategie is aangehouden vanwege de veiligheid (aanvaring/zinkbaarheid) en wooncomfort die bij deze onderdelen centraal staan. Uit onderzoek is gebleken dat er in tegenstelling tot de boven-constructie minder ‘ecologisch verantwoorde’ materialen/constructies mogelijk zijn, omdat deze gewoonweg niet aan de constructieve veiligheid en wooncomfort van een waterwoning voldoen. Er is hierbij vastgesteld dat voor het drijflichaam een open caisson van LC3-beton (Limestone Calcined Concrete) wordt toegepast, in combinatie met glasvezelwapening. Het type drijflichaam maakt hierbij gebruik van de holle betonnen bak onder de boven-constructie, waarin nutsvoorzieningen kunnen worden verwerkt. De afmetingen hiervan zijn doorgerekend middels reader van Ir. ir. M.W. Kamerling. Voor het afmeersysteem is vastgesteld dat twee aanmeerpalen gemaakt van hout de meest ecologisch verantwoorde keuze is. Echter zijn deze volgens berekeningen alleen toepasbaar voor de waterwoningen die gerealiseerd worden op de laagstgelegen waterdieptes (3 meter).

Door valide onderzoeks-criteria op te stellen en zo ook indirect een definitie te geven aan wat ecologische verantwoording precies inhoudt, heeft dit onderzoek geleid tot een unieke leidraad waarin kan worden vastgesteld in hoeverre een materiaal/constructie ecologisch verantwoord is. Het is voornamelijk belangrijk dat aan de voorkant van een project al rekening wordt gehouden met ecologische ontwerp-strategieën. Hierdoor wordt het risico op bouwfouten verminderd en kan efficiënt worden ontworpen met nieuwe ecologische materialen. Kortom, een nog niet bestaande en unieke strategie, onderzocht én toegepast in dit onderzoek.

I n h o u d s o p g a v e

1.4.3 Interviews & Expertpanel ... 15

1.4.4 Beroepsproducten ... 16

2. Ecologische modellen ... 17

2.1 Bestaande toetsmodellen ... 17

2.1.1.Toetsen a.d.v. MKI-Waarde ... 17

2.1.2.Planetaire boven- en ondergrenzen ... 19

2.1.3.Toetsen a.d.v. Circulair bouwen ... 20

2.2 Inventarisatie ecologische toetsaspecten ... 24

2.2.1 Voorlopige toetsaspecten ... 24

2.2.2 Evaluatie onderzoeks-criteria d.m.v. experts ... 24

2.3 Conclusie ... 25

2.3.1 Definitieve ecologische onderzoeks-criteria ... 26

2.3.2 Bevindingen hoofdstuk... 26

3 . Materiaalonderzoek ... 27

3.1 Inventarisatie materiaalcategorieën ... 27

3.1.1Ontwerpontleding ... 27

3.2 Inventarisatie en voorselectie materialen ... 28

3.4 Expertsessie ... 30

4. Bouwtechnische toepassing... 31

4.1 Eisen aan de KNIK-6 waterwoning. ... 31

4.2 Vooronderzoek KNIK-6 waterwoningontwerp ... 32

4.2.1 kritiekpunten op het aangeleverde ontwerp ... 32

4.3 Bouwkundige uitwerking op DO-niveau ... 33

4.3.1 Definitieve materiaalkeuzes ... 34

4.3.2 Vierkante meterpakketten ... 35

4.3.3 Constructieve- en prefabricatiebelangen ... 37

5. Onderconstructie ... 39 5.1 Ontwerpstrategie ... 39 5.1.1 Drijflichaam... 39 5.1.2 Aanmeersysteem ... 39 5.2 Vooronderzoek drijflichaam... 40 5.3 Inventarisatie drijflichamen ... 41 5.4 Conclusie ... 43 5.5 Vooronderzoek aanmeersystemen... 44 5.6 Inventarisatie aanmeersystemen ... 45 5.7. Conclusie ... 45 6. Calculaties onderconstructie ... 46 6.1 Drijflichaam Berekenstrategie ... 46

6.2 Resultaten indicatieve calculatie drijflichaam ... 47

6.3 Bouwtechnische aspecten en inpassing ontwerp ... 49

6.4 Aanmeerpaal Berekenstrategie ... 50

6.5 Rekenstrategie... 50

6.6 Parameters ... 50

6.7 Resultaten aanmeerpaal ... 51

6.8 Bouwtechnische aspecten en inpassing ontwerp ... 51

6.9. Conclusie Onder-constructie... 52 7. Conclusie ... 54 8. Discussie ... 55 9. Aanbevelingen ... 56 10. Nawoord ... 57 Literatuurlijst ... 58 Bijlagen ... 61

Bijlage 1 Aangeleverd knik-6-waterwoningontwerp ... 61

Bijlage 2 Evaluatie onderzoeks-criteria | Opmerkingen Experts | ... 61

Bijlage 3 Ecologische onderzoeks-criteria ... 61

Bijlage 4 Voorgeselecteerde materialen ... 61

Bijlage 5 Materialenonderzoek ... 61

Bijlage 6 Evaluatie expertsessie ... 61

Bijlage 7 knik-6 DO-niveau ... 61

Bijlage 8 Detailleringen ... 61

Bijlage 9 Onderzoek naar vierkante meter-pakketten ... 61

Bijlage 10 Onderzoek onder-constructie. ... 61

F i g u u r e n t a b e l l e n - l i j s t

figuur 1: Schema probleem- en doelstelling ... 11

figuur 2: Berekening Milieukosten indicator (Hillege, 2019) ... 17

figuur 3: MKI-waarde (Korting in offerte) (Hillege, 2019) ... 18

figuur 4: Current status planetary boundaries (Steffen, 2015) ... 19

figuur 5: Lineaire economie ... 20

figuur 6:Circulaire economie ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020) ... 20

figuur 7: 10R-model ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020)... 20

figuur 8: 6S-model van Brand ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020) ... 21

figuur 9: Matrix-model materialen (Oostra, 2019)... 22

figuur 9: Schematisatie dematerialisatie ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020) ... 22

figuur 10: Ecologische onderzoeks-criteria ... 26

figuur 11: Exploded-view materiaalcategorieën ... 27

figuur 12: Totaaloverzicht materiaal categorieën ... 28

figuur 13: Voorpagina materiaalonderzoek ... 28

figuur 14: Expert-sessie Spark ... 30

figuur 15: Keuzeaanduiding tussen de twee varianten.. ... 32

figuur 16: Materiaalafwerking per ruimte (begane grond en eerste verdieping). ... 34

figuur 17: Dakbouw voorzien van ecologische materialen ... 35

figuur 18: Gevelopbouw voorzien van ecologische materialen ... 35

figuur 19: Scheidingswand voorzien van ecologische materialen ... 36

figuur 20: Vloeropbouw voorzien van ecologische materialen ... 36

figuur 21: Verdiepingsvloer voorzien van ecologische materialen ... 36

figuur 22: CLT-opbouw knik-6-waterwoning ... 37

figuur 23: Aanduidingen bouwknopen ... 38

figuur 24: Exploded view knik-6-waterwoning ... 39

figuur 25: Bestemmingsplan Floriadewijk Hortus ... 40

figuur 26: Drijflichamen afwegingsmodel afgeleid Bijlage 10 ... 43

figuur 27: Ecologisch drijflichaam waterwoning ... 44

figuur 28: Sonderingen Weerwater Almere (Bruinshorst, 2020) ... 44

figuur 29: Bodemopbouw Weerwater Almere (Domera V.O.F. ) ... 45

figuur 30: (Bestaand) Houten aanmeerpaal (Benecke , 2019) ... 45

figuur 31: (Alternatief) Seaflex afmeersysteem (Berggren, 2017) ... 47

figuur 32: Scheefstanden berekening 1 drijflichaam ... 48

figuur 33: Scheefstanden berekening 2 drijflichaam ... 49

figuur 34: Drijflichaam plattegrond ... 49

figuur 35: Doorsnede drijflichaam ... 51

figuur 36: Schematisatie situatie drijflichaam & aanmeerpalen ... 51

tabel 1: Methode per deelvraag... 13

tabel 2: Experts voor interviews deelvraag 1 ... 15

tabel 3: Experts voor expertpanel deelvraag 2 ... 15

tabel 4: Milieueffecten & Weegfactoren Bepalingsmethode (Nationale Milieudatabase, 2020) ... 18

tabel 5: Opsomming keuze ecologische materialen + belangrijkste eigen/experts opmerkingen ... 30

tabel 6: Opsomming meest ecologisch toegepaste materialen die zijn afgewogen op bouwkundige eigenschappen. ... 34

tabel 7: Resultaten indicatieve (houten)paalberekening waterdiepte (9 meter)... 49

1 . I n l e i d i n g

1 . 1 A a n l e i d i n g

In het huidige tijdperk waarin we leven, is energie de primaire bron van de mechanische en technologische wereld om ons heen. De meeste energie wordt ‘grijs opgewekt; met fossiele brandstoffen zoals aardgas en steenkool (Beekhuis, 2019). Bij dit proces komen er broeikasgassen vrij (CO2 + CH4 + N2O) (Rijksoverheid , 2017) die de temperatuur op de aarde laten stijgen. Het gevolg hiervan is klimaatsverandering, die zich uit in vormen zoals: stijgende zeespiegels (overstromingsgevaar), extremere weersomstandigheden en risico’s voor de volksgezondheid (verspreiding van ziekteverwekkers (RIVM, 2016).

Op 12 december, 2015 tekende Nederland samen met 194 andere landen – het Klimaatverdrag van Parijs. Het doel van dit akkoord is de opwarming van de temperatuur op aarde te beperken tot 2 graden Celsius, maar liever nog tot 1,5 graad (Beekhuis, 2019). Om dit doel te behalen zullen alle landen maatregelen moeten nemen om de wereldwijde CO2 – uitstoot per sector terug te schroeven. Volgens een rapport van ‘The Global Alliance for Buildings and Construction’ heeft in 2019 de bouwsector zijn hoogste CO2-uitstoot ooit gehad. Hieruit kan worden geconcludeerd dat sinds het klimaatverdrag er (nog) geen effectieve maatregelen zijn genomen die de CO2 -uitstoot van de bouwsector reduceren.

De bouwsector is verantwoordelijk voor ongeveer 40% van de totale wereldwijde CO2-uitstoot (Global Alliance for Building and Construction , 2020). 11% van deze uitstoot is hierin gerelateerd aan materiaalgebruik en constructie. Hoewel in Nederland het bouwen met biobased materialen steeds vaker voorkomt, is (bijvoorbeeld) het totale aandeel in biobased isolatiemateriaal in Europa slechts 4% (Transitie naar toepassing biobased isolatiemateriaal, 2019). ‘’We moeten niet alleen energieneutraal gaan bouwen, maar ook stikstofvrij, circulair en natuurinclusief’’ (Leeuw, 2020). De directeur van het VN-Milieu programma (Inger Andersen) zegt: “We moeten de energiesector koolstofvrij maken en materialen gebruiken die emissies gedurende de levenscyclus kunnen verminderen.” (Andersen, 2020). De transitie naar ‘ecologisch verantwoord’ bouwen wordt door meerdere partijen aangemoedigd. Echter blijken meerdere deelproblemen deze transitie te vertragen.

1 . 2 P r o b l e e m s t e l l i n g

Het eerste deelprobleem die de transitie vertraagd heeft betrekking tot de huidige beschikbare kennis over ‘ecologisch bouwen’. Deze is er namelijk wel, maar vaak ‘moeilijk te interpreteren’ door incomplete informatie en met betrekking tot materialen, zelden voorzien van een ‘technische toepassing’. De transitie van hedendaags materiaalgebruik (beton/staal) naar houtbouw, geeft hiervan een voorbeeld. In een artikel van de Dutch Green Building Council wordt aangegeven dat ‘’De belemmering van deze transitie voornamelijk ligt aan het duurzame karakter van houtbouw en de onduidelijkheid die hierover heerst’’ (Leeuwen, 2020). Daarbij geeft Daan Bruggink (Voorzitter adviesgroep BREEAM-NL) aan dat bij deze transitie ‘’circulair bouwen de toekomst is. We moeten bewuster met onze materialen omgaan, in een natuurlijke kringloop. Echter gebeurt dit nog te weinig.’’ (Bruggink, 2019 ). ‘’In de praktijk merkt hij dat er soms ook nog onduidelijkheid heerst over wat circulariteit nou precies is’’ (Dutch Green Building Council, 2019). Een bijkomende verklaring is het risico op bouwfouten van de uitvoerende partijen. Omdat de kennis over de technische toepassing van materialen vaak onduidelijk is of zelfs ontbreekt, zullen bouwgroepen vaak niet uit zichzelf in transitie gaan. (Bruggink, 2019 ).

De afgelopen jaren zijn er veel afspraken gemaakt tussen verschillende sectoren en partijen om de Parijs doelstelling van 1,5 graad temperatuurstijging te halen maar, ‘’Van echte stappen om de klimaatverandering aan te pakken is weinig terecht gekomen’’ (Siemsen, 2020). Als dit wordt uitgelicht op bouwsector kan er worden vastgesteld dat we in transitie zijn, maar dit nog niet met volle overtuiging oppakken. Albert Dun van het bedrijf Dun Algro spreekt in VPRO Tegenlicht: ‘’We lopen telkens tegen architecten aan die niet genoeg weten van duurzame materialen en opdrachtgevers die de stap niet durven te wagen. Men vindt het te ingewikkeld om zich te verhouden tot een alternatief bouwproces.’’ (Dun, 2020). Zoals ook het bedrijf Wesselink Isolatie aangeeft, ‘’Er wordt steeds vaker duurzaam gebouwd, maar het totale aandeel in Europa bedraagt nog slechts 4%’’. Volgens het bedrijf is de reden hiervoor dat de eindgebruiker én overheden niet goed weten welke bouwmaterialen op de markt zijn en hoe deze worden toegepast (Wesselink isolatie, 2019). Het gebrek aan informatie over de technische toepassing van ecologische bouwmaterialen wordt hierbij uiteengezet als gevolg, dat optreedt vanwege het gebrek aan transsparante informatie over het bouwen met ecologische materialen.

Het tweede deelprobleem heeft betrekking tot de methodieken die beschikbaar worden gesteld om de milieuprestatie (MKI/MPG-berekening) van materialen te bepalen. Hiermee kan je ‘theoretisch’ de duurzaamheid van je gebouw meten. Echter zijn veel bedrijven in opstand gekomen (zoals bijv. BAM, Orga Architecten, Duravermeer, Royal Haskoning), omdat de CO2-opslag van een bouwmateriaal niet in de berekening wordt meegenomen. Daarnaast wordt de CO2-uitstoot van fossiele materialen fors bevoordeeld omdat die vrijwel niet meegerekend wordt als er aan het eind van de levensduur een vage herbestemming wordt benoemd (VORM, 2021). Ze stellen dan ook ‘’Als collectief uit de bouwsector willen wij bijdragen aan een duurzamere wereld en ons niet laten vertragen door traditionele rekenmethodieken.’’ (VORM, 2021). Dit creëert een ‘oneerlijk’ speelveld voor een duurzamer Nederland (VORM, 2021).

Samengevat geven meerdere bronnen aan dat er vaak onduidelijkheid heerst in de terminologie van ‘ecologisch bouwen’ en dat door het gebrek aan bouwtechnische kennis, de transitie naar ecologisch bouwen ‘te traag’ gaat. Hoewel kennis en informatie over bouwen met ‘ecologische’ methoden en materialen door bedrijven beschikbaar wordt gesteld, blijkt in praktijk de transitie, keuze en toepassing van ecologisch materiaalgebruik vaak complexer. Daarnaast zijn de rekenmethodieken (MKI/MPG-berekening) die beschikbaar worden gesteld incompleet en weerleggen deze het duurzame karakter van biomaterialen. De opsomming van onduidelijke en gebrekkige kennis aan ecologische bouwmaterialen/technieken met incomplete rekenmethodieken maken het de bouwsector niet makkelijk om de overstap naar ‘duurzaam bouwen’ te maken.

Dit geldt ook voor het bedrijf Domera. Een bouwbedrijf dat gespecialiseerd is in het ontwikkelen van waterwoningen en die kampt met een gebrek aan overzicht omtrent ‘ecologische’ materialen, milieupaspoorten en toepassingsmogelijkheden van ecologische materialen in hun projecten. Het kiezen van geschikte ‘ecologische’ materialen voor hun projecten gaat hierbij gepaard met het ontbreken van de bouwtechnische kennis over hoe deze kwalitatief kunnen worden toegepast in hun ontwerpen.

1 . 3 D o e l s t e l l i n g

De term ‘ecologie’ heeft de betekenis ‘met respect voor het natuurlijk evenwicht’. Bij ecologisch bouwen wordt gekeken naar de ecologische waarde van het materiaal. Daarbij gaat het onder andere om de gevolgen van de materiaalwinning, ten opzichte van de milieu impact (Senter Novem, 2007). Eventuele (negatieve) gevolgen van materiaalkeuzes moeten kunnen worden verantwoord. Om overzicht te creëren van de bestaande ecologische materialen en de bouwtechnische toepassing hiervan, zal een overzicht worden gemaakt van de definitieve ecologische materialen die toegepast worden op de Knik-6 waterwoning. Dit zal gebeuren door middel van een materialenonderzoek opgesteld aan de hand van definities geformuleerd uit bestaande toetsmodellen en interviews met experts. Het doel is om hiermee de meest ecologische materialen voor de waterwoning vast te stellen en bouwtechnisch uit te werken.

In het kort heeft het onderzoek als doel;

● Het analyseren en verzamelen van kennis over ecologische materialen, die vervolgens worden omgezet naar een bouwtechnisch advies, specifiek voor het waterwoningontwerp aangeleverd door ingenieursbureau Domera (Bijlage 1).

Door middel van…

• Het opstellen van een materialenonderzoek, voorzien van alle benodigde criteria die aan de hand van bestaande modellen en discussies met experts zal worden vormgegeven.

Waarbij de meest geschikte ecologisch verantwoorde materialen..

• Op de boven-constructie worden toegepast middels een uitgebreid technisch/bouwfysisch onderzoek in combinatie met tekeningen/details op DO- en TO-niveau.

• Op de onder-constructie worden toegepast middels een uitgebreid civieltechnisch onderzoek voorzien van constructieve berekeningen.

Het doel is voornamelijk gericht op het bijeenbrengen van kennis over ecologische materialen, zodat deze kennis vervolgens met de juiste bouwkundige expertise kan worden toegepast op het waterwoningontwerp. De ‘Knik-6’ waterwoning is hierbij het ontwerp dat centraal staat in het onderzoek. Het ontwerp zal hierbij worden opgedeeld in een boven-en onderconstructie. De bovenconstructie betreft de generieke onderdelen van een huis (dakconstructie, tussenwanden etc.), terwijl de onderconstructie voornamelijk de focus legt op de constructieve onderdelen (drijflichaam en aanmeerpalen). Bij de onderconstructie zal het vanwege de constructieve functie, lastiger zijn om ecologische materialen toe te passen. In de methode zal hier meer over worden toegelicht. Om met een gedegen onderzoek/advies te komen, is het van belang dat deze verzamelde kennis over de materialen vakkundig geselecteerd worden. Dit zal gebeuren middels het opstellen van een materiaalonderzoek, samengesteld uit criteria van bestaande toetsmodellen en inzichten van experts. De experts zijn ingeschakeld door het houden van een expertsessie.

Na de selectie van de ‘ecologische materialen’ voor de waterwoning zal de bouwkundige toepassing worden onderzocht. Dit bouwkundig onderzoek zorgt uiteindelijk voor een compleet bruikbaar advies dat in de praktijk is toe te passen.

Het algemene doel is; om aan het einde van de afstudeerfase de boven- en onderconstructie vanuit ecologisch verantwoord materiaalgebruik (beargumenteerd vanuit materialenonderzoek) afgerond te hebben tot een volledig bruikbaar en overzichtelijk bouwkundig advies.

1 . 4 O n d e r z o e k s o p z e t

1 . 4 . 1 O n d e r z o e k s v r a a g e n d e e l v r a g e n

De onderzoeksvraag luidt als volgt:

Op welke wijze kunnen ecologisch verantwoorde bouwmaterialen en constructies gekozen en toegepast worden voor het ontwerp van een waterwoning?

Het beantwoorden van de onderzoeksvraag gaat gepaard met een overzichtelijke verzameling aan voorgeselecteerde (bestaande) ecologisch verantwoorde materialen, die worden geselecteerd aan de hand van onderzoek-criteria. De onderzoeks-criteria zullen worden gedefinieerd aan de hand van bestaande toetsmodellen en in samenspraak met experts worden afgewogen op hun urgentiefactor (par. 1.4.3) . Vervolgens zullen de meest verantwoorde en meest geschikte materialen in aanmerking komen voor een bouwtechnische toepassing op de knik-6 waterwoning van bouwbedrijf Domera.

De deelvragen die hierbij horen zijn:

1. Welke onderzoeks-criteria kunnen worden vastgesteld uit bestaande evaluatiemodellen om de ecologisch verantwoording van een materiaal te bepalen?

2. Welke voorgeselecteerde materialen zijn middels een materiaalonderzoek het meest ecologisch verantwoord?

3. Hoe worden de ecologisch verantwoorde materialen bouwtechnisch toegepast op het waterwoning-ontwerp?

4. Welke voorgeselecteerde constructies/systemen worden als meest ecologisch- en kwalitatief verantwoord gezien voor de onderconstructie van de waterwoning?

5. Hoe kunnen de ecologische constructies bouwtechnisch worden toegepast op de onderconstructie van de waterwoning? Bij het beantwoorden van de deelvragen wordt er gebruik gemaakt van verschillende onderzoeksmethoden. Hieronder is een tabel te zien met de deelvragen gekoppeld met de onderzoeksmethoden die worden gehanteerd.

Tabel 1: Methode per deelvraag

Deelvraag Onderzoekstype Onderzoeksmethoden

1

Deskresearch Dataverzameling, literatuuronderzoek en expert interviews naar onderzoeks-criteria in bestaande toetsmodellen & strategieen.

Exploratief onderzoek Verkennend onderzoek naar de theorie van ecologisch verantwoord bouwen en de toetsmodellen die hiervoor bestaan. Inventarisatie onderzoek Inventariseren van bestaande toetsmodellen.

Relationeel onderzoek Analyse van de relatie tussen toetsmodellen en de onderzoek-criteria die hierin worden gehanteerd. 2

Deskresearch Dataverzameling, literatuuronderzoek en het opzetten van een expert panel om de afwegingen te maken van meest ecologisch verantwoorde materialen.

Inventarisatie onderzoek Inventariseren van de ecologisch verantwoorde materialen. 3

Deskresearch Dataverzameling en literatuuronderzoek om bouwkundige afwegingen te maken van meest ecologisch verantwoorde materialen.

Toegepast onderzoek Bouwtechnisch uitwerken van de verkozen varianten op boven-constructie van de waterwoning. Vergelijkend onderzoek Varianten opstellen van bouwknopen en vergelijken met elkaar.

4

Deskresearch Dataverzameling en literatuuronderzoek over constructies en systemen en de technische werking. Inventarisatie onderzoek Inventariseren van constructies en systemen voor het drijflichaam & aanmeerpalen (onder-constructie)

Vergelijkend onderzoek Afweging maken tussen verschillende constructies en systemen voor onder-constructie op gebied van 'ecologisch' materiaalgebruik en de technische haalbaarheid.

5

Deskresearch Dataverzameling en literatuuronderzoek over berekeningen en bouwtechnsiche uitwerking van drijflichaam & aanmeerpalen.

1 . 4 . 2 O n d e r z o e k s m e t h o d e ( b e s c h r i j v e n d )

Het onderzoek zal worden opgezet met het analyseren van bestaande toetsmodellen/strategieën die de ‘ecologische waarde/circulariteit/duurzaamheid/milieuprestatie’ van een bepaald gebouw/materiaal evalueren. Op deze manier kan het materiaalonderzoek worden ontwikkeld die alle bestaande vormen van ‘ecologisch toetsen’ inkadert. Hieruit worden vervolgens de belangrijkste onderzoek-criteria verzameld en geëvalueerd met experts. Dit resulteert in definitieve aspecten waarop de materialen voor de waterwoning zullen worden afgewogen (deelvraag 1).

Vervolgens zal een ontwerp-ontleding van het waterwoningontwerp (Knik-6 – KOKON-architecten Figuur 11) plaatsvinden. Hierbij wordt het ontwerp opgedeeld in verschillende (materiaal)categorieën. Het ontwerp zal hierbij in globale lijnen worden opgedeeld in een boven- en onderconstructie.

• De boven-constructie bestaat uit de materiaal categorieën die zich boven het drijflichaam bevinden. Hier zal voornamelijk worden gefocust op potentiële ecologische materiaaltoepassingen voor de waterwoning. De meeste ecologische materiaalkeuzes zullen op dit gedeelte worden beargumenteerd aan de hand van het materiaalonderzoek en een expert panel.

Vervolgens wordt een materiaalonderzoek opgesteld met geselecteerde materialen die worden voorzien van de vooropgestelde onderzoeks-criteria. In samenspraak met experts zullen deze aspecten gedurende het onderzoek nader worden gedefinieerd. Het materiaalonderzoek geeft uiteindelijk inzicht, in hoeverre een bepaald materiaal als ecologisch verantwoord/duurzaam kan worden gezien. Doordat de ‘ecologische waarde’ van een materiaal niet alleen op cijfers kan worden gebaseerd, zal met experts worden bepaald welke ‘ecologisch verantwoorde materialen’ geschikt zijn voor onze waterwoning (deelvraag 2). Tot slot zal worden gekeken naar de bouwtechnische inpassing van de ecologische materialen in het Knik-6 waterwoning-ontwerp. Voor de bovenconstructie zal hier voornamelijk in samenspraak met Domera en externe experts detailleringen worden gemaakt op TO-niveau (deelvraag 3). • De onder-constructie bestaat uit het drijflichaam en de aanmeerpalen. Op deze onderdelen oefenen waterkrachten veel invloed uit op de constructie. Ecologisch materiaalgebruik gaat hierbij gepaard met berekeningen, om de constructieve haalbaarheid hiervan te bepalen. De meeste ecologische materiaalkeuzes zullen op dit gedeelte worden beargumenteerd aan de hand van een ‘ecologische’ variantenonderzoek, constructieve berekeningen.

Voor de onder-constructie zullen de bestaande varianten van het drijflichaam/aanmeerpalen worden onderzocht, en de materialen hiervan worden vergeleken op basis van ecologische verantwoording en de technische haalbaarheid (deelvraag 4). Dit heeft te maken met de constructieve functie die niet verloren mag gaan bij gebruik van nieuwe materialen. Vervolgens zal een keuze worden gemaakt voor de meest ecologische verantwoorde variant, waarna deze zal worden doorgerekend en bouwtechnisch worden ontworpen (deelvraag 5).

Praktijkmethoden ter ondersteuning van het onderzoek:

*Om een gevoel te krijgen voor sommige ecologisch overtuigende materialen, zullen) samples in praktijk worden afgewogen vanuit architectonisch perspectief (voor zover mogelijk) en op basis van zelfstudie worden getoetst.

*Afhankelijk van de situatie rondom COVID-19 zullen experts en bedrijven worden gecontacteerd en benaderd, in verband met informatiewinning over bepaalde materialen of andere gegevens.

*Er zal een locatie bezichtiging worden gepland om ook hier gevoel voor te krijgen voor de huidige projectontwikkelingen. Materialen zullen worden afgestemd met de omgeving en het beeldkwaliteitsplan van de omgevingsmanager.

1 . 4 . 3 I n t e r v i e w s & E x p e r t p a n e l

Gedurende het onderzoek zijn een aantal experts ingeschakeld om gedegen afwegingen in het onderzoek te kunnen maken. Hierbij is gebruik gemaakt van één op één interviews met experts en een expertsessie. Hieronder zijn beide methoden beschreven met een toelichting per expert.

Om deelvraag 1 te kunnen beantwoorden zijn interviews afgenomen om de definitieve onderzoeks-criteria voor de ecologische materialen vast te stellen. Zij zullen vanuit verschillende invalshoeken onze onderzoeksresultaten bekijken en hun mening geven over welke onderzoek-criteria daadwerkelijk de ecologische verantwoording van een materiaal beoordeeld. De experts die we hiervoor interviewen zijn:

Tabel 2: Experts voor interviews deelvraag 1

Om deelvraag 2 te kunnen beantwoorden is een team van experts samengesteld, waaraan de onderzochte ecologische materialen zijn voorgesteld. Vervolgens is er een afweging gemaakt voor de ‘meeste ecologisch verantwoorde’ materialen. De materialen zijn hierbij onderzocht aan de hand van de onderzoeks-criteria vastgesteld in deelvraag 1, waarna deze zijn gepresenteerd door middel van een fysieke meeting in Spark Den Bosch. De meeste experts zijn hierbij afkomstig van ‘Centre of expertise Biobased Economy’.

Tabel 3: Experts voor expertpanel deelvraag 2

Expert Achtergrond

Gie Steenput

Gie Steenput is docent architectuur op Avans Hogeschool Tilburg en lid als projectleider van het lectoraat 'Centre of expertise Biobased Economy'. Daarnaast heeft hij de minor CO2-negatief ontwerpen ontwikkelt en houdt hij zich veel bezig met biobased bouwen en de toekomst hiervan.

Hajo Schilperoort

Hajo Schilperoort doceert onderzoek en ontwerp op het gebied van architectuur, engineering en duurzaamheid op de TU-Eindhoven. Daarbij heeft hij meerdere wetenschappelijke papers geschreven, waaronder 'Circular Challenges'. Hier wordt voornamelijk ingezoomd op de uitdagingen die een circulaire economie heeft met betrekking tot de planetaire grenzen van de aarde .

Willem Böttger

‘’Willem Böttger is als lector Biobased Bouwen, verbonden aan het Centre of Expertise Biobased Economy, een samenwerkingsverband van HZ en Avans. Hij is tevens directeur innovatie bij bio-composietbedrijf NPSP. Willem studeerde Experimentele Natuurkunde aan de Universiteit van Amsterdam.’’ (Projecten portfolio , n.d.)

Expert Achtergrond

Willem Böttger

‘’Willem Böttger is als lector Biobased Bouwen, verbonden aan het Centre of Expertise Biobased Economy, een samenwerkingsverband van HZ en Avans. Hij is tevens directeur innovatie bij bio-composietbedrijf NPSP. Willem studeerde Experimentele Natuurkunde aan de Universiteit van Amsterdam.’’ (Projecten portfolio , n.d.)

Fred van de Burgh

Fred van de Burgh heeft als achtergrond bosbouw en planologie en is mede-eigenaar van adviesbureau Forest@Design. Daarnaast is hij onderdeel van de directie van Agrodome B.V. Een advies- en projectbureau waar biobased en circulaire bouwprojecten worden uitgevoerd. Hij is ook lid van Centre of Expertise Biobased Economy.

Phoebus Illias Panigyrakis PhD student of the TU-Delft department of Architecture. Is in augustus 2020 gepromoveerd bij de TU-Delft met het onderzoek ‘’ Architectural Record 1942-1967’’.

Jasper Sluis

Founder of Access Factory. Ontwikkelt informatie- educatie en autorisatie voor verantwoord gebruik van machines en locaties. Onder andere voor onderwijsinstellingen. Een van de locaties is Spark Makers Zone in Den Bosch. Daarnaast is Jasper Sluis Projectleider Biobased Bouwen bij Centre of Expertise Biobased Economy.

1 . 4 . 4 B e r o e p s p r o d u c t e n

Gedurende het onderzoek zullen een aantal beroepsproducten worden aangeleverd. Hieronder staat de opsomming van deze producten:

Gevisualiseerde ontwerpontleding. (C2 Realiseren – Stan van Etten) - Het aangeleverde ontwerp van de waterwoning door KOKON-architecten zal geëxploiteerd zichtbaar worden gemaakt in

een 3D vorm, waarbij de te vervangen materialen naar voren komen. De bouwkundige uitwerking zal deels als 3D model(len) worden gevisualiseerd.

Materiaalonderzoek (C6 Monitoren, toetsen en evalueren + C7 Onderzoeken – Wouter Brugman & Stan van Etten) - Het materiaalonderzoek wordt opgesteld aan de hand van de onderzoek- criteria en voorgeselecteerde materialen die in

samenspraak met experts worden geformuleerd. Uiteraard zal van tevoren onderzoek worden gedaan naar verschillende al bestaande toetsmodellen.

- Mondt uit in een materialenboek (getoetst).

Definitief Ontwerp (C4 Realiseren– Stan van Etten)

- Het toegestuurde schetsontwerp aangeleverd door Kokon-architecten zal worden omgezet naar een volledig bruikbaar definitief ontwerp. Hierbij zal worden gekeken naar de bouwmethode en de constructieve opzet.

Bouwknopen (C4 Realiseren– Stan van Etten)

- Na het materiaalonderzoek worden de ecologisch verantwoorde materialen bouwtechnisch toegepast op een aangeleverd ontwerp door KOKON-architecten. Hieruit volgen m² pakketten en detailleringen.

- De bouwknopen (detaillering op TO-niveau) zijn een eindproduct van de opgestelde m² pakketten, die de eisen en randvoorwaarden van de onderzoeks-criteria hebben doorstaan. De schaal zal voornamelijk 1:5 zijn. Het aantal bouwknopen is nog onbekend. Ook dit zal visueel worden aangegeven. De volgende tekennormen zullen van toepassing zijn: NEN 114, NEN 47, NEN 128-50, NEN-ISO 128-23

Detail maquette (C4 Realiseren – Wouter Brugman & Stan van Etten)

- Om de uiteindelijke uitkomsten qua materialen en detailleringen kracht bij te zetten, is het bouwen van een detail maquette een overtuigende stap om de bouwmogelijkheden met ecologische materialen te laten zien.

- Het bouwen van de maquette hangt af van de onderzoeksuitkomsten, kosten en de beschikbaarheid van materieel.

- Indien de detail maquette om de genoemde redenen niet van start kan gaan, zullen er 3D-details worden gemaakt met een duidelijk overzicht van de toegepaste materialen.

Technisch onderzoek (C7 Onderzoeken – Wouter Brugman) - Een bijkomende zaak is het technisch onderzoek naar drijvende constructies en aanmeerpalen. Hoe ecologisch verantwoord zijn de bestaande constructies/systemen? Welke krachten komen aan bod en welke berekeningen zullen hiervoor moeten worden uitgevoerd. Wat doet een verandering van de materialen met de constructie? Deze vraagstukken zijn berust om zo ecologisch mogelijk het drijflichaam en aanmeerpalen te herontwerpen.

Constructie berekeningen (C3 Specificeren – Wouter Brugman) - Deze berekeningen zullen zich richten op onder andere het ‘mogelijk’ verduurzamen van het drijflichaam en de aanmeersysteem. De constructies voor het drijflichaam/aanmeersysteem worden middels een variantenstudie tegen elkaar afgewogen op ecologisch/technisch aspect. De beste variant zal uiteindelijk worden doorgerekend voor de waterwoning. De uitkomsten van deze berekeningen zullen samen met het toepassen van nieuwe materialen, resulteren in een advies voor het drijflichaam en aanmeerpalen.

De competenties C8 (Communiceren en Samenwerken) en C9 (Managen en Innoveren) komen uiteraard in elk beroepsproduct terug. Deze zullen in het reflectieverslag nader worden toegelicht.

2 . E c o l o g i s c h e m o d e l l e n

In dit hoofdstuk zijn bestaande evaluatiemodellen die ‘een vorm’ van milieu impact van materialen behandelen, geanalyseerd en kritisch beoordeeld. Er is hierbij onderscheid gemaakt in evaluatiemodellen binnen de categorieën milieueffecten (MKI-model & Planetaire grenzen) en circulariteit (10R- en 6S-model & Matrix-model). Hieruit volgen onderzoeks-criteria die aan het begrip ‘ecologisch verantwoord’ voldoen en waaraan de materialen voor de waterwoning kunnen worden afgewogen. Dit mondt uit in de deelvraag:

Welke onderzoeks-criteria kunnen worden vastgesteld uit bestaande evaluatiemodellen om de ecologisch verantwoording van een materiaal te bepalen?

De bovenstaande deelvraag is bedoeld om een geschikte manier van ecologische verantwoording voor bouwmaterialen vast te stellen. Vanuit dit vertrekpunt zijn er materialen geïnventariseerd, die gebruikt worden in de realisatie van de ecologische waterwoning.

2 . 1 B e s t a a n d e t o e t s m o d e l l e n

Om tot specifieke onderzoekscriteria te komen heeft er een inventarisatie plaatsgevonden van ’ecologische’ aspecten die zijn gebruikt in soortgelijke evaluatiemodellen (MKI-model, Planetaire grenzen, 10R-model en Matrix-model). Uit deze bestaande evaluatiemodellen is een selectie aan onderzoeks-criteria gemaakt, die vervolgens zijn geëvalueerd met experts (Willem Böttger, Gie Steenput, Hajo Schilperoort) (par 1.4.3.). Hierdoor kon de structuur van het materiaalonderzoek worden vastgelegd.

2 . 1 . 1 . T o e t s e n a . d . v . M K I - W a a r d e

In de GWW-sector worden er verschillende modellen gebruikt om de ecologische waarde van een materiaal vast te stellen. Een van deze modellen wordt toegelicht door Bouwend Nederland (Vereniging van bouw- en infrabedrijven). Zij adviseren een model dat dit berekent aan de hand van de milieuprestatie. De berekening van de milieuprestatie van de materialen (MPG) is een hulpmiddel om in het ontwerpproces te sturen op duurzaam materiaalgebruik (Peschier, 2021). De berekening wordt gebaseerd op de LCA (Levenscyclus-analyse) van het materiaal, waarmee een milieuprofiel (a.d.v. Nationale milieudatabase) wordt opgesteld. Hierin worden milieueffecten verwerkt zoals uitputting van grondstoffen, klimaatverandering, toxiciteit en verzuring (Peschier, 2021). Samengevat bestaat de berekening uit data over de milieuprestatie van het materiaal (Nationale milieudatabase) en een rekeninstrument (MPGcalc van DGMR) die deze data omzet naar een MKI-waarde. Deze manier van toetsen wordt vaak gebruikt om de milieuprestatie van een gebouw te berekenen (figuur 1). Echter is de manier van toetsen prestatiegericht en niet oplossingsgericht. De manier van toetsen kan dus gebruikt worden om een verhouding te generen tussen de mate van duurzaamheid van verschillende ontwerpen. Dit betekent ontwerpvrijheid en ruimte voor innovatieve oplossingen (Stichting Nationale Milieudatabase , 2020).

De MKI-waardes worden ook gebruikt om de milieuprestaties van aannemers te vergelijken. Door bij een aanbesteding de milieukosten indicator van het project te verstrekken, kunnen aannemers een fictieve korting op het aanbod krijgen (Hillege, 2019).

Opdrachtgevers kunnen ook expliciet vragen om maximale MKI-waardes in het project. De milieu-indicator kan dan worden gezien als drempel, waarbij aanbiedingen met een lage milieuprestatie automatisch worden afgewezen (Hillege, 2019). Rijkswaterstaat is een opdrachtgever die deze vorm van ‘milieupresentatie’ al hanteert bij tenders1_.

De MKI-waardes worden aan de hand van de volgende 11 milieueffecten berekend. Elk milieueffect heeft zijn eigen weegfactor:

Tabel 4: Milieueffecten & Weegfactoren Bepalingsmethode (Nationale Milieudatabase, 2020)

Het resultaat per milieu-impactcategorie ontstaat uit de gekarakteriseerde effectscores door vermenigvuldiging met de weegfactoren per eenheid (Nationale Milieudatabase, 2020).

Discussie evaluatiemodel 1

Tegenwoordig is de berekening van de Milieuprestatie een vast onderdeel geworden bij vele bouwprojecten. Echter heerst er veel discussie rond het gebruik van deze bepalingsmethoden. Veel bouwbedrijven vinden namelijk dat er een ‘oneerlijke’ manier van toetsing wordt gehanteerd en dat hierdoor onjuiste informatie over het project wordt verschaft. Deze ‘oneerlijke toetsing’ heeft met name invloed op het gebruik van natuurlijke materialen (vlas, hout en hennep) binnen de bouwsector, om klimaatvriendelijker te bouwen. De rekensommen van de milieuprestatie bevoordelen met name ‘fossiele materialen’ en benadelen hout/biomaterialen als het gaat om end-of-life criteria, er vanuit gaande dat ‘fossiele materialen’ hoogwaardig worden gerecycled en hout/biomaterialen worden verbrand. Daarnaast wordt ook de CO2-opslag van onder andere hout niet meegenomen. Dit resulteert in een benadeeld milieu-etiket bij deze materiaalkeuze.

Om deze reden is een manifest opgesteld die vraagt om een ‘eerlijke beoordeling’ van de milieuprestatie. Het bedrijf ‘Dijkstra Draisma’ zegt dan ook: ‘’ De huidige normering voor gebruik van materialen is achterhaald; die zit vast in lobbyactiviteiten, daar botsen we al lang tegenaan’’ (Draisma, 2021). Bouwgroep Dijkstra Draaisma uit Dokkum is een van de 239 ondertekenaars van het manifest om de berekeningen voor natuurlijke materialen in de bouw aan te passen (Bijlo, 2021).

Bij het gebruik van deze methode wordt dus alleen gekeken naar de milieueffecten van het desbetreffende materiaal, terwijl meerdere aspecten moeten worden meegenomen om een algeheel beeld van een materiaal te scheppen. Om deze reden zal niet alleen de MKI-waarde inzicht geven in de ecologische waarde van het materiaal.

Milieueffect Eenheid Weegfactor (€ / eenheid)

Klimaatsverandering CO2-eq 0,05 €

Aantasting ozonlaag Kg CFC-11-eq 30,00 €

Verzuring van bodem en water Kg SO2-eq 4,00 €

Eutrofiering Kg PO4 3-eq 9,00 €

Uitputting van abiotische middelen-elementen Kg SB-eq 0,15 €

Uitputting van abiotische middelen-elementen – fossiele brandstoffen

Kg SB-eq 0,15 €

Menselijke toxiciteit Kg 1,4 DB-eq 0,09 €

Zoetwater aquatische ecotoxiciteit Kg 1,4 DB-eq 0,03 €

Mariene aquatische ecotoxiciteit Kg 1,4 DB-eq 0,0001 €

Terrestrische aquatische ecotoxiciteit Kg 1,4 DB-eq 0,06 €

Fotochemische oxidantvorming (smog) Kg C2H4 2,00 €

2 . 1 . 2 . P l a n e t a i r e b o v e n - e n o n d e r g r e n z e n

Een model dat niet direct invloed heeft op de materiaalkeuzes binnen de bouwsector, maar wel een leidraad kan bieden voor ecologische bouwontwikkelingen op basis van milieueffect, zijn de ‘Planetaire boven- en ondergrenzen. Hierbij wordt de huidige status van zeven belangrijke planetaire grenzen weergegeven: klimaatsverandering, ozonafbraak, atmosferische aerosolbelasting, oceaanverzuring, biochemische stromen (Fosfor & Stikstof), zoetwatergebruik, verandering in landsysteem en biodiversiteit (functionele diversiteit & genetische diversiteit).

De planetaire grenzen (PB’s ‘planetaire boundaries) zijn wetenschappelijk benaderde niveaus van menselijke verstoringen waarbij het aardsysteem kan worden aangetast (Steffen, 2015). In 2015 is hiervan de huidige status weergegeven in figuur 3. Wat opvalt is dat klimaatsverandering in 2015 nog onder ‘onzekerheid’ werd gepeild, maar wel al werd aangeduid als ‘toenemend risico’. Anno 2021 is klimaatsverandering (CO2-concentratie) de meest besproken problematiek en is het ‘Klimaatakkoord van Parijs’ leidend voor elk VN-land.

Figuur 4: Current status planetary boundaries (Steffen, 2015)

Wat volgens de planetaire boven- en ondergrenzen in 2015 urgente niveaus waren, zijn fosfaat (PO4), stikstof (N2) en Greenhouse gasses (e.g. CO2). Verder was/is biodiversiteit (verlies) een enorm probleem. Merendeel van deze niveaus zie je terug bij de berekening van de MKI-waarde. Dit zijn potentiële onderzoek-criteria waarop kan worden gestuurd in het materiaalonderzoek.

Discussie evaluatiemodel 2

Waarbij in de (MKI) milieuprestatie wordt gekeken naar alleen de milieueffecten, stelt dit model een veel bredere visie op het ‘ecologisch en verstandig’ omgaan met onze aarde. Het geeft hierbij als meest nadrukkelijke stelling dat: ‘’het overschrijden van één of meer planetaire grenzen schadelijk of zelfs rampzalig kan zijn, omdat het risico bestaat dat drempels worden overschreden die niet-lineaire, abrupte veranderingen in het milieu teweeg zullen brengen, binnen systemen op continentale- tot planetaire schaal’’ (Rockström, Steffen, Noone, & Persson, 2009). Er worden in tegenstelling tot de (MKI) milieuprestatie ook onderzoeks-criteria zoals landgebruik betrokken. Wanneer wordt ingezoomd op alleen de bouwsector en met name het materiaalgebruik, speelt voor de toekomst landgebruik een belangrijke rol. Wanneer de transitie naar (bijvoorbeeld) houtbouw wordt doorgezet, zal dit op wereldschaal een groot landgebruik innemen. Om dit te voorkomen kunnen materialen met (bijvoorbeeld) een snelle hernieuwbaarheid een grote rol spelen.

Desondanks, ligt bij deze strategie met name de urgentie op (wederom) de milieueffecten (Fosfaat PO4, Stikstof N2, Koolstofdioxide CO2). Wel laat het model zien dat de ‘ecologisch verantwoording’ verder gaat dan alleen uitstoot.

2 . 1 . 3 . T o e t s e n a . d . v . C i r c u l a i r b o u w e n

Er zijn meerdere toetsmodellen/strategieën opgesteld die de mate van ecologische waarde bepalen vanuit het perspectief ‘circulair bouwen’. Vanuit vroeger is het huidige economische systeem te definiëren als lineair economisch systeem als het gaat om verkrijgen, gebruiken en weggooien van grondstoffen. Nu bekent is geworden dat deze grondstoffen uitgeput raken, moeten een transitie plaatsvinden naar een circulaire economie ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020). Circulaire economie is een model van productie en consumptie, waarbij bestaande materialen en producten zo lang mogelijk worden gedeeld, verhuurd, hergebruikt, hersteld, opgeknapt en gerecycleerd om meer waarde te creëren (Europees Parlement , 2020). De circulaire economie bestaat in dit geval uit twee kringlopen: Biologische kringloop (biobased economy) & Technische kringloop. Bij de biologische kringloop worden de grondstoffen teruggegeven aan de natuur en in de technische kringloop moet een hoogwaardigheidsfactor aan het product worden gegeven zodat ’t herbruikbaar is.

In de bouwindustrie bestaan er meerdere modellen en ontwerpstrategieën die de circulariteit van materialen/gebouwen kunnen behandelen. Hieronder worden 2 modellen kort toegelicht, waarna de belangrijkste aspecten waarop getoetst kan worden hieruit worden verzameld.

Model 1 10R-model & 6S-model

De circulariteitsladder (10R-model) van Jacqueline Cramer bestaat uit tien manieren van recyclen die zijn gekwantificeerd op mate van milieu impact. Het doel van de circulariteitsladder was hiermee prioriteit te kunnen geven aan de verwerkingsmethode die het milieu het minst belast ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020). Het 10R-model is afgeleid van de stappen: preventie, hergebruik, sorteren en recyclen, verbranden en storten, waar vervolgens op door is gebouwd. Hiermee zijn meer principes in het kader van grondstoffenmanagement gekomen ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020). De circulariteitsladder is opgedeeld in de volgende aspecten: refuse, reduce, redesign, re-use, repair, refurbish, remanufacture, re-purpose, recycle en recover. Hierbij is refuse het aspect dat de meeste milieu-impact kan voorkomen en recover de minste. Materialen kunnen met deze strategie worden ingedeeld op hun maat van ‘recyclability’ waarmee een ecologisch verantwoorde keuze mee kan worden gedefinieerd. Daarnaast stimuleert het model ook de circulaire gedachte om een gebouw op materiaalniveau demontabel te bouwen. Hierdoor kan je later gedeeltes hoogwaardig hergebruiken.

Figuur 5: Lineaire economie

Figuur 6:Circulaire economie (Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020)

Figuur 7: 10R-model (Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020)

Naast het 10R-model bestaat er ook een 6S-model (van Brand). Hiermee wordt er niet gefocust op de onderzoeks-criteria recyclen/hergebruik, maar op de

levensduur van verschillende gebouwlagen. De strekking van dit model is dat niet alles in een gebouw even lang meegaat en afhankelijk is van de doelgroep waarvoor het project bestemd is. Als er op laagniveau naar een gebouw wordt gekeken zal een gebouw langer in gebruik blijven en dus meegaan. Het model is hierbij opgedeeld in zes lagen die vanuit levensduur worden benaderd ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020):

Stuff 5-15 jaar

Space plan 5-20 jaar

Services 5-30 jaar

Skin 30-60 jaar

Structure 60-200 jaar

Site >200 jaar

Discussie evaluatiemodel 3

Beiden modellen (10R-model & 6S-model) benaderen circulair bouwen vanuit verschillende invalshoeken. Waarbij in het 10R-model voornamelijk de focus wordt gelegd op het hoogwaardig recyclen en hergebruiken van (onder andere) materialen in een project, wordt bij het 6S-model de levensduur als rode draad gekozen. Hoewel de modellen nauw met elkaar samenhangen, zit de crux hem voornamelijk in de afbakening als het draait om circulair bouwen. Wat vast kan worden gesteld is dat beiden modellen gepaard gaan met een circulair ontwerpproces. Maar wanneer alleen wordt gekeken naar materiaalgebruik zijn beiden onderzoeks-criteria belangrijk om mee te nemen. Robert Koolen, directeur Strategie & Beleid bij Heijmans: ‘’Het sterke van het 10R-model is dat het een denkmodel is en een mooi uitgangspunt vormt. Je kunt in een organisatie wel de vraag stellen of iets recyclebaar is ja of nee, maar er zijn nog veel meer stappen die relevant zijn en die je ook moet stellen” ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020). De volgende toetsaspecten kunnen uit deze strategie worden vastgesteld:

Recyclen Hergebruik Levensduur

Model 2 Matrix-model circulair bouwen - Mieke Oostra

Circulair bouwen is een manier van bouwen waarin op verschillende schaalniveaus (gebouw, locatie en component/materiaal) en in alle fasen van ontwerp, productie, montage, beheer, onderhoud, demontage wordt gekeken naar hoogwaardig (her)gebruik en transformatie van materialen en processen ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020). Dit is onder te verdelen in vier invalshoeken: dematerialisatie, omdenken van product- en productieontwerp, Recycling en Upcycling en waardecreatie(Oostra, 2019).

De vier invalshoeken zijn in dit geval uitgewerkt voor het onderdeel ‘materialen’. Echter kunnen de toetsaspecten ook worden toegepast op de onderdelen: systeem, componenten, gebouw en locatieniveau. Het is aan de projectontwikkelaar om de keuze te maken, in hoeverre hij/zij het desbetreffende project circulair wil voorontwerpen. In figuur 9 zijn alle toetsaspecten samengevat.

Figuur 9: Matrix-model materialen ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020)

Dematerialisatie: Het doel van dematerialisatie is het welzijn te vergroten terwijl het materiaalgebruik vermindert ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020). Bij de dematerialisatie wordt gebruik gemaakt van de volgende toetsaspecten:

Reduceren: Het besluit om niet meer nieuw te bouwen of door te bouwen met minder materiaal. Hierdoor wordt de milieu-impact automatisch lager. De hoeveelheid energie & grondstoffen nemen hierdoor af. Levensduur verlenging is ook een aspect waarmee ‘reduceren’ kan worden toegepast.

Elimineren: Het totaal wegschrappen van bepaalde materialen om toch hetzelfde doel te behalen.

Robuust: Lange levensduur van materialen. Dit genereert een robuust gebouw dat niet snel aan vervanging toe is. Lichte materialen: Primaire grondstoffen worden gereduceerd door te ontwerpen met licht gewicht materialen.

Product- en productieontwerp:Het ontwerp wordt bij dit proces meer bepaald door wat er aan materialen beschikbaar is ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020). Aspecten zoals hergebruik, flexibiliteit en toekomstbestendigheid spelen hier een grote rol.

Niet-toxische stoffen: Wanneer een materiaal geen kankerverwekkende of irriterende hulpstoffen bevat, is de kans groter op hergebruik ( Transitieteam Circulaire Bouweconomie, 2020).

Mono-materiaal: Door de keuze van één materiaalsoort, hoeft het product tijdens het productieproces amper bewerkt te worden (Isolatie.net, n.d.).

Innovatief & Herontwerpen: Tijdens het ontwerpproces al stilstaan bij mogelijkheden voor demontabel bouwen en modulair ontwerpen. Dit maakt hergebruik in de toekomst gemakkelijker.

Recycling en Upcycling: Hier is het zaak om zoveel mogelijk producten te hergebruiken en op zijn minst secundaire grondstoffen te vinden waarvan de benodigde bouwcomponenten gemaakt kunnen worden (Oostra, 2019).

Upcycling: Het materiaal vertegenwoordigd meer waarde als hergebruikt product. Recycling: Het hergebruiken van het materiaal.

Cascaderen: Het zo efficiënt benutten van de grondstoffen van het materiaal.

Onderhouden: Onderhoud en ‘re-pair’ van materialen zodat er geen behoefte bestaat en vervanging. Materiaalpaspoort: In kaart brengen van de milieu-kwalificaties van het materiaal.

Waardecreatie: Het voorkomen en herstellen van de schade die de mens heeft/kan toebrengen aan het milieu (Oostra, 2019). Biobased-materialen: Gebruik van materialen die zijn gemaakt van hernieuwbare grondstoffen (hennep, stro etc.) Gezonde materialen: Gebruik van materialen die geen negatieve impact uitoefenen tijdens de productie/toepassing op de mens/omgeving.

Lokale materialen: Gebruik van voor de streek karakteristieke materialen versterkt de identiteit van gebieden (Klankbordgroep , 2011).

Biomimicry: Door de mens ontwikkelde materialen die hetzelfde proces volgen als in de natuur.

Discussie evaluatiemodel 4

Het matrix-model van Mieke Oostra is erg compleet als het gaat om het ‘circulair benaderen’ van een bouwproject. Hierboven zijn alleen de invalshoeken op materiaalniveau behandeld, waarbij sommige criteria gepaard gaan met een ontwerpstrategie. Wanneer puur op materiaalniveau wordt gekeken, kan worden vastgesteld dat het model (bijna) alle mogelijke onderzoekscriteria die men kan stellen bij materiaalgebruik in kaart heeft gebracht. Dit weergeeft ook meteen hoe op materiaalniveau breed gekeken kan worden naar circulair bouwen en dat de keuze van gestelde criteria/eisen bij de projectontwikkelaar ligt. De projectontwikkelaar zal namelijk een afweging moeten maken op ‘urgentieniveau’ wil hij een project van zo ‘circulair mogelijke’ materialen voorzien. Een materiaalsoort kan namelijk wel biobased zijn, maar als het een korte levensduur heeft, dan bereik je alsnog niets. Er is om deze reden een selectie gemaakt van de meest essentiële onderzoeks-criteria van het matrix-model:

Materiaalhoeveelheid Levensduur Recycling Hergebruik Milieukwalificaties (Snel) Hernieuwbaar Biologisch composteerbaar

2 . 2 I n v e n t a r i s a t i e e c o l o g i s c h e t o e t s a s p e c t e n

2 . 2 . 1 V o o r l o p i g e t o e t s a s p e c t e n

In de vorige paragraaf zijn vijf modellen (MKI-waarde, Planetaire grenzen, 10R- en 6S model & Circulair matrix-model) geanalyseerd; Eén model dat zich voornamelijk richt op de milieuprestaties van materiaal/gebouw uitgedrukt in de MKI-waarde, één model dat aangeeft je ontwikkelingen te baseren op planetaire grenzen en de urgentie daarvan en tot slot drie modellen (10R- en 6S model & Circulair matrix-model) die zijn opgesteld vanuit circulair perspectief.

De belangrijkste toetsaspecten uit deze vijf modellen zijn: Ecologische onderzoeks-criteria

Milieuprestatie uitgedrukt in MKI-waarde.

Milieueffecten (Fosfaat PO4 + Stikstof N2 + Koolstofdioxide CO2 voor en na productie) Milieukwalificaties (Certificering)

Materiaalhoeveelheid Levensduur

Recycling Hergebruik

(Snel) hernieuwbaar (in jaren) Biologisch composteerbaar

Afzonderlijk van elkaar zijn alle criteria belangrijk om mee te nemen in het materiaalonderzoek. Echter overlappen sommige aspecten met elkaar, waardoor dubbel informatie wordt vermeld. Daarnaast is het lastig om elk toetsaspect meetbaar te maken middels een getal. Wanneer hiermee een afweging wordt gemaakt, riskeer je de kans dat criteria met elkaar vergeleken wordt, dat niet binnen dezelfde urgentiefactor valt. Het is om deze reden onmogelijk om alle criteria op één en dezelfde manier te benaderen. Om die reden zullen de huidige onderzoeks-criteria voor de ‘ecologische materialen’ met experts worden geëvalueerd, waarna definitieve onderzoeks-criteria kunnen worden vastgesteld.

2 . 2 . 2 E v a l u a t i e o n d e r z o e k s - c r i t e r i a d . m . v . e x p e r t s

De onderzoeks-criteria die zijn verzameld in 2.2.1. zullen in deze paragraaf worden geëvalueerd. Hierbij is er gesproken met de volgende experts: Gie Steenput, Hajo Schilperoort en Willem Böttger (methode par. 1.4.3). In Bijlage 2 zijn de opmerkingen bij elke criteria te zien. De belangrijkste opvattingen staan hieronder samengevat:

Gie Steenput (Projectleider Biobased Bouwen *Coebbe): De heer Steenput geeft aan dat het verminderen van de CO2-uitstoot het belangrijkste moet zijn van het afweegprincipe. ‘’ 'Het is een enorme opgave om het CO2 naar beneden te krijgen, maar om dit haalbaar te maken zal de bouw voornamelijk moeten insteken op (snel)hernieuwbare materialen’’ (Steenput, 2021). Daarbij speelt de levensduur van een materiaal ook een belangrijke rol.

Willem Böttger (Lector Biobased Bouwen Coebbe): De heer Böttger geeft aan dat met de huidige onderzoeks-criteria de ecologische waarde van een materiaal kan worden vastgesteld. Echter zijn een aantal aspecten discutabel (MKI-waarde & certificering). Daarnaast zou meneer Böttger ons eerder iets te adviseren over de zuiverheid van een materiaal in plaats van de composteerbaarheid. ‘’In de bouw worden vaak dingen vermengd om betere producten te krijgen, hierdoor neemt de zuiverheid af en tegelijkertijd de composteerbaarheid (Böttger, 2021)’’. Tot slot zou het toevoegen van de ‘critical role materials’ een interessant aspect zijn. Dit heeft te maken met de beschikbaarheid van een materiaal.

Hajo Schilperoort (TU/e Lector Built Environment): De heer Schilperoort geeft aan dat het behalen van de klimaatdoelen op dit moment het meest urgent is. Toetsen aan de hand van de planetaire grenzen vindt hij daarbij de meest interessant benadering. Hij stelt daarom voor om de onderzoeks-criteria af te stemmen op urgentie. Het toetsen van koolstofdioxide en andere broeikasgassen, en diverse fosfaat-, zwavel-, stikstofverbindingen, zal hierbij leidend moeten zijn. Ook stelt hij dat de overige onderzoeks-criteria voornamelijk onderdelen zijn, waar we in de toekomst tegen aan lopen. ''Onderzoeks-criteria benaderen op gebied van urgentie (nu/toekomst) '' (Schilperoort, Toetsmatrix Ecologische materialen, 2021).

2 . 3 C o n c l u s i e

Doordat er op het moment veel uiteenlopende evaluatiemodellen bestaan en experts met verschillenden invalshoeken naar de onderzoeks-criteria kijken, is het van belang om een duidelijke richting in het materiaalonderzoek op te stellen. Op het moment zijn de criteria dermate verschillend van elkaar, dat het altijd discutabel zal blijven in hoeverre iets als ‘ecologisch verantwoord’ kan worden gezien. De mate waarin dit zal worden afgewogen in het materiaalonderzoek, zal dan ook gebaseerd worden a.d.v. de volgende conclusie:

Definitieve onderzoeks-criteria:

''CO2, als je ziet wat de academische studies de laatste twee jaar voorspellen in verband met de aanwezigheid van CO2 in onze atmosfeer en wat het doet ten opzichte van de temperatuurstijging en stijging van zeewaterniveau (smelten van het ijs), dan moet CO2 gewoon naar beneden! (Steenput, 2021)'' Wat centraal staat is de CO2-uitstoot. Dit is de meest urgente problematiek op het moment en meerdere experts geven dan ook aan om deze criteria een hoge weegfactor mee te geven. Hoewel andere milieucriteria (stikstof (N), verzuring (SO₂) & eutrofiëring (PO4) ook onderdeel zijn van de problematiek, zal het zeer lastig zijn om dit goed in kaart te brengen vanwege de beperkte beschikbare data. CO2-uitstoot is meetbaar en met dit gegeven kan het broeikaseffect van het materiaal worden vastgesteld. In tegenstelling tot de MKI-berekening van NIBE, zal de opgenomen CO2 per materiaal worden meegenomen in het materiaalonderzoek.

Hoewel het broeikaseffect een problematiek is van deze tijd, wordt er bevonden dat er ook gekeken moet worden naar de toekomst. Om die reden zal er ook worden getoetst op criteria die in verhouding staan met de uitputting van het materiaal, gedurende de

levenscyclus.

Ieder aspect afzonderlijk van elkaar toetsen geeft een wisselend beeld, als het gaat om de ecologische waarde van het materiaal. Vaak is de combinatie van bepaalde aspecten uiteindelijk leidend in het vaststellen dit begrip. ‘’Je bent niks met een materiaal dat veel CO2 uit de lucht haalt, en die dat 5 jaar later (levensduur) weer teruggeeft.’’ (Steenput, 2021).

Tot slot onderscheiden wij de ‘end-of-life criteria’ als laatste aparte categorie binnen het materiaalonderzoek. Bij vermengingen met andere materialen kan er namelijk onomkeerbare vervuiling ontstaan (bijvoorbeeld micro-plastics), waardoor materialen niet te hergebruiken zijn of niet volledig composteerbaar zijn in de natuur. De zuiverheid van het product zegt dan ook iets over de ecologische waarde. Deze vorm van benadering wordt gekwantificeerd onder de ‘end-of-life criteria’.

Er zal nooit een éénduidig cijfer kunnen worden gekoppeld aan de ecologische waarde van een materiaal. Dit komt omdat de aspecten die een ecologische achtergrond hebben, vaak niet meetbaar- of dermate verschillend zijn, dat ze niet specifiek tegen elkaar kunnen worden afgewogen. Wanneer er wordt gekeken naar de MKI-waarde, staan de milieueffecten centraal in de berekening. Echter verdwijnen deze in een éénduidig cijfer (schaduwkosten) waardoor de nadruk op de ‘environmental impact’ verdwijnt. Door waarde te hechten aan een éénduidig cijfer, wordt het voor de industrie makkelijker om een materiaal te kiezen, maar zal het niet helpen de bouwsector de ecologische richting op te sturen. Om deze reden is vast te stellen dat de ecologische waarde niet met alleen cijfers kan worden opgesteld. Daarom zal er met behulp van een expert panel (menselijke visie) een materiaal op zijn ‘ecologische verantwoording’ worden afgewogen. Aan de hand hiervan kunnen de meest ecologisch verantwoorde materialen voor de waterwoning worden vastgesteld.