Het tegengaan van de opwarming van het klimaat eist ook van de bouw een sturing op CO₂-uitstoot. Nu nieuwe gebouwen (bijna) energieneutraal zijn, verschuift de aandacht naar de materialisering van gebouwen. Een overzicht van tien woningbouwprojecten en hun materiaalgebonden CO₂-uitstoot.

Onze open oproep om projecten in te sturen waarvan de materiaalgebonden CO₂-uitstoot berekend is, leverde veel enthousiaste reacties op, en ook wat vragen. Omdat de inzendingen uitgesplitst konden worden tussen woningbouw en utiliteitsbouw, hebben we voor ieder een eigen overzicht gemaakt.

Zie ook: Negen utiliteitsbouwprojecten en hun materiaalgebonden CO2-uitstoot

Hoe wordt de materiaalgebonden CO₂-uitstoot berekend? Dat verschilt per bureau. Een heel aantal bureaus rekent het zelf uit, met Bimpact of OneClick LCA of zelfs eigen software. Maar een heel aantal bureaus leunt hiervoor ook op hun adviseurs, die dan bijvoorbeeld GPR Materiaal gebruiken.

Welke database wordt vervolgens gebruikt? Voor bijna iedereen is de Nationale Milieudatabase (NMD) het startpunt, maar de beperkingen daarvan dwingt veel bureaus om verder te kijken naar de databases van omliggende landen of algemenere databases of materiaalpiramides.

Bij de ingezonden projecten – dank aan alle inzenders! – valt op dat de meeste projecten Paris Proof zijn: wat betreft hun materiaalgebonden CO₂-uitstoot vallen ze ónder de ieder jaar krimpende grenswaarde die DGBC hiervoor heeft vastgesteld. Bij elkaar kunnen de projecten daarmee helaas nog niet gezien worden als een doorsnede van de huidige ontwerppraktijk. Dit zijn projecten van de koplopers in het veld. Een aantal projecten zou zelfs lighthouse projecten genoemd kunnen worden: projecten die laten zien hoe een duurzamere bouwpraktijk eruit kan zien, zou moeten zien.

Wat valt er te leren van de projecten met de minste CO₂-uitstoot? Het begint vanzelfsprekend met reductie: pas geen materiaal toe dat niet strikt noodzakelijk is, hergebruik constructies en materialen die er al zijn. Vervolgens lijkt de sleutel om vooral om biobased materialen en hergebruikte materialen toe te passen. Biobased materialen hebben van zichzelf over het algemeen al een lagere CO₂-uitstoot. Daar komt bij dat ze ook nog een opslag van CO₂ vormen. Biobased materialen werken dus dubbel om de CO₂-uitstoot te reduceren. Daarbij hoeft niet het hele gebouw in hout uitgevoerd te worden, soms is een hybride constructie efficiënter. Dan gaat het erom dat ook bij het beton een variant gekozen wordt met minder CO₂-uitstoot of een variant die uit grotendeels hergebruikt materiaal bestaat. Sowieso is te zien dat er steeds meer ‘nieuwe’ materialen op de markt komen waarin een hoog percentage hergebruikt materiaal in verwerkt is: naast beton bijvoorbeeld ook aluminium kozijnen, glas, bakstenen, en producten uit pet of oude spijkerbroeken.

In de berekeningen is vervolgens te zien dat het veel uitmaakt of een betonnen parkeergarage, een fundering en de PV-panelen meegerekend worden. Binnen de MPG kunnen een aantal zaken achterwege gelaten worden. Maar om werkelijk inzicht te krijgen in de materiaalgebonden CO₂-uitstoot van gebouwen is het belangrijk dat van alle onderdelen van het gebouw de CO₂-impact uitgerekend wordt. We mogen niet wegkijken. Ook bij al die andere onderdelen moeten we nadenken hoe we de materiaalgebonden CO₂-uitstoot kunnen verminderen: met minder of andere heipalen, met ander beton, met andere PV-panelen.

Hortus Ludi

Dit ensemble van elf riante rijwoningen naar ontwerp van ArchitectuurMaken in Nijmegen heeft een volledig houten draagconstructie. Zowel de vloeren als wanden zijn uitgevoerd in CLT. Daarbij zijn tegen de geluidsoverdracht geen betonnen dekvloeren toegepast, maar droge lichtgewicht dekvloeren. De BIA binnenwanden hebben een kern van gerecycled karton en beperken het gebruik van bevestigingsmaterialen. De woningen zijn afgewerkt met een houten gevelbekleding en voorzien van sedumdaken. De woningen zijn ‘op staal’ gefundeerd, dus direct op het zand, wat aanzienlijk scheelt in de milieuimpact.

De materiaalgebonden CO₂-uitstoot van het project heeft ArchitectuurMaken berekend met behulp van Bimpact. “Hierin maken we een MPG-berekening waarbij we als uitvoer ook de materiaalgebonden emissies ontvangen. Onze correctieberekening, voor de opslag in biobased materialen, maken we met behulp van kengetallen en bronnen zoals opslagco2inhout.nl.” In de berekening zijn de fundering en de PV-cellen meegerekend. Het gedeelde poortgebouw uit hoofdzakelijk gerecycled materiaal is niet meegerekend.

ArchitectuurMaken komt uit op een MPG van € 0,44 MKI / m² BVO / jaar. De materiaalgebonden CO₂-uitstoot is 167 kg CO₂-eq / m² BVO. De CO₂-opslag is 120 kg CO₂-eq / m² BVO. Eindresultaat is dan een materiaalgebonden CO2-uitstoot van 47 kg CO₂-eq / m² BVO.

Knoest Pijnacker

In dit appartementengebouw naar ontwerp van Urban Climate Architects is bijna alles van hout. Zowel de dragende wanden, vloeren als trappenhuizen worden uitgevoerd in CLT. De begane grondvloer wordt gerealiseerd in circulair beton (New Horizon). De gevel is afgewerkt met houten delen (Platowood), de plint is afgewerkt met een keramisch materiaal (Dekton). De kozijnen in het gebouw zijn van hout.

Het project heeft een MPG van € 0,372 MKI / m² BVO / jaar. De materiaalgebonden CO₂-uitstoot komt uit op 90 kg CO₂-eq / m² BVO. De CO₂-opslag is 58 kg CO₂-eq / m² BVO. Het eindresultaat is dan een materiaalgebonden CO₂-uitstoot van 32 kg CO₂-eq / m² BVO.

Maretoren

218 kg CO₂/m²

In het stationsgebied van Leiden verrijst een 71 m hoge woontoren met 203 appartementen met een gemiddelde grootte van 60 m². De woontoren is ontworpen door INBO in samenwerking met AWR en Matter Makers en bevat naast woningen op zijn onderste verdiepingen ook kantoren, in de plint is onder andere ruimte voor een buurtcafé. De woontoren heeft een betonnen casco en een gevelafwerking in sierbeton. In dit beton wordt een percentage betongranunaat (restmateriaal) verwerkt. In de dragende muren zijn wapningsvrije gedeeltes voorzien, zodat het casco herprogrammeerbaar is: woningen kunnen in de toekomst groter of kleiner worden. De gevelpanelen zijn demontabel.

“Voor alle materialen binnen het gebouw hanteren we de INBO Circulaire Materiaal- en Kleurenstaat gericht op hergebruik, biobased herkomst en CO₂-reductie. Toegepaste biobased producten zijn: isovlas, houten binnendeuren en constructie van binnenwanden. Voor de sloop van het huidige gebouw is een circulaire sloop voorgeschreven. Het gebouw wordt energiezuinig (BENG).”

“Wat betreft zijn materiaalgebonden CO₂-uitstoot is sierbeton nog niet de beste keuze, maar de industrie verbetert haar processen snel. Een Life Cycle Analyse kan laten zien wat de lange levensduur en lage onderhoudsbehoefte doet ten opzichte van van minder langdurig goed blijvende alternatieven.”

In de berekening is 87% van de fundering meegenomen, net als 190 PV-panelen. In de berekening is de parkeergarage niet meegenomen. Voor het gebouw wordt gerekend op een levensduur van 75 jaar, voor het casco 150-300 jaar.

Het project heeft een MPG van € 0,56 MKI / m² BVO / jaar. De materiaalgebonden CO₂-uitstoot komt uit op 225 kg CO₂-eq / m2 BVO. De CO₂-opslag is 7 kg CO₂-eq / m2 BVO. Het eindresultaat is dan een materiaalgebonden CO2-uitstoot van 218 kg CO₂-eq / m² BVO.

Nachteiland

130 kg CO₂/m² – Paris Proof

Naar ontwerp van MVRDV en Space Encounters verrijst in de Sluisbuurt in Amsterdam woontoren met een grotendeels houten draagconstructie. De 153 woningen in de woontoren zijn gemiddeld 78 m² groot. De kolommen en balken in de toren en de laagbouw bestaan uit gelamineerd hout. De vloeren worden gemaakt van CLT. Dit alles leidt tot een laag gewicht voor het gebouw, zodat de fundering licht kan worden uitgevoerd.

De fundering, kelderconstructie, kern van het gebouw, begane grondvloer en kolommen in de onderbouw (onder de toren) worden uitgevoerd in gewapend beton. Op die manier kan voldaan worden aan de eisen voor stabiliteit, sterkte, robuustheid en brandveiligheid. De stijfheid van beton leidt ook tot een materiaalreductie voor de houten constructie. Al het beton is voor 50% circulair: het betreft Urban Mining Concrete 50 van New Horizon.

De gevel wordt opgebouwd uit geprefabriceerde HSB-elementen die droog op de vloer worden gemonteerd. Het gebouw kan hierdoor snel worden gebouwd, zonder afval op de bouwplaats. De gevel van de onderbouw wordt afgewerkt met bakstenen van Stonecycling. Deze bakstenen bestaan voor 60% uit afval en worden met 25% minder energie geproduceerd dan traditionele bakstenen. Stonecycling levert bakstenen die minimaal 20% beter scoren dan gangbare metselstenen. In MPG-berekening zijn de hoeveelheden daarom met 20% gecorrigeerd. Het weinige toegepaste staal in het gebouw is XCarb van Arcelor Mittal, gemaakt van minimaal 75% schrootmateriaal en geproduceerd met 100% duurzame energie.

De kozijnen worden gemaakt van tenminste 75% gerecycled aluminium en geproduceerd door energie uit waterkrachtcentrales. Triple glas heeft een grote impact op de MPG-berekening. In de toren zijn de borstweringen in de woningen 850 mm hoog en is voor 77% van het glas in de gevel geen beveiligd glas nodig. Dit leidt tot een forse reductie van de hoeveelheid glas. Alle tussenwanden zijn metalstudwanden die geïsoleerd zijn met vlaswolisolatie.

De ambitie is om de ketensamenwerking van verschillende materialen te optimaliseren, om zo de impact van vervoersbewegingen naar de bouwplaats te reduceren. Al het hout wordt geleverd door een houtbouwleverancier die PEFC-gecertificeerd is en gebruikmaakt van hout uit duurzaam beheerde Europese bossen. Het circulaire beton wordt geoogst in een straal van 30 km rondom de Urban Mine van New Horizon in Zaandam.

Van de toegepaste materialen is uiteindelijk 61,3% biobased en is 13,4% hergebruikt, heeft MVRDV berekend. In de MPG-berekening zijn de PV-panelen niet meegenomen. Waren die wel meegenomen, dan was deze uitgekomen op € 0,782 MKI / m² BVO / jaar. Het team heeft de ambitie om PV-panelen te selecteren die in Europa gemaakt worden en die na hun levensduur gerecycled kunnen worden.

Het project heeft een MPG van € 0,435 MKI / m² BVO / jaar. De materiaalgebonden CO₂-uitstoot komt uit op 212 kg CO₂-eq / m² BVO. De CO₂-opslag is 82 kg CO₂-eq / m² BVO. Het eindresultaat is dan een materiaalgebonden CO₂-uitstoot van 130 kg CO₂-eq / m² BVO.

Populus

48 kg CO₂/m² – Paris Proof

Naast metrostation Romeynshof in Rotterdam worden naar ontwerp van LEVS architecten vier woongebouwen gerealiseerd met een grotendeels biobased materialisering. Het buurtcentrum dat nu nog op deze plek te vinden is, wordt ondergebracht in de onderste twee lagen van de bebouwing. Die plint krijgt een betonnen constructie, net als de kernen van de gebouwen.

De woningen worden volledig geprefabriceerd en als 3D modules opgestapeld. De modules hebben een constructie van CLT en binnenwanden op basis van houtvezels. De gevels hebben een HSB-constructie, met biobased isolatie, en hebben een biocomposiet gevelafwerking. De kozijnen zijn van hout.

Voor dit overzicht heeft LEVS architecten één van de vier woongebouwen doorgerekend. Daarbij is de plint (geen woonfunctie) en fundering niet meegenomen. In dit voorbeeld gaat het om een gebouw met 56 woningen die gemiddeld 67 m² groot zijn.

Het woongebouw heeft een MPG van € 0,568 MKI / m2 BVO / jaar. De materiaalgebonden CO2-uitstoot komt uit op 272 kg CO₂-eq / m² BVO. De CO₂-opslag is 224 kg CO₂-eq / m² BVO. Het eindresultaat is dan een materiaalgebonden CO₂-uitstoot van 48 kg CO₂-eq / m² BVO.

Revitalisatie Rivierenhuis

100 kg CO₂/m² – Paris Proof

In Amsterdam-Zuid werkt DOOR architecten aan een circulaire revitalisatie van het markante Rivierenhuis. Onderdeel van de opgave is een houten uitbouw op de onderste twee lagen waarin dubbelhoge plintwoningen zullen komen. Voor een subsidieaanvraag heeft DOOR architecten voor alleen de plintwoningen de MPG uitgerekend. Daaruit kwam de materiaalgebonden CO₂-uitstoot. De opslag van CO₂ heeft het bureau handmatig berekend.

De plintwoningen hebben een HSB-constructie, ook de begane grondvloer. Verder wordt gebruikgemaakt van Faay vlaswanden, van circulaire houten kozijnen en circulair isoMAX glas van GSF. Omdat dit voor de subsidieaanvraag niet nodig was, is de fundering niet meegerekend. De PV-panelen op het dak van het hoofdgebouw zijn ook niet meegerekend. “Doordat de woningen voor een belangrijk deel uit hout bestaan, in combinatie met de vlaswanden, valt de CO₂-opslag in dit project relatief hoog uit.”

Het project heeft een MPG van € 0,437 MKI / m² BVO / jaar. De materiaalgebonden CO₂-uitstoot komt uit op 196 kg CO₂-eq / m2 BVO. De CO₂-opslag is 96 kg CO₂-eq / m² BVO. Het eindresultaat is dan een materiaalgebonden CO₂-uitstoot van 100 kg CO₂-eq / m² BVO.

Root, Eindhoven

264 kg CO₂/m²

“Door haar ronde vorm kunnen we met één krachtig gebaar een aantal grote kwaliteiten realiseren: behoud van bijna alle oude bomen op het kavel, brede woonkamers met panoramische balkons, terrassen en intimiteit in een ruime binnentuin. Met stevige houten terraszones die zweven boven het omliggende park creëren we een overgangszone tussen binnen en buiten. Er ontstaat een symbiotische relatie tussen de mensen, dieren, insecten, planten en stedelijke cultuur van de omgeving.”

In de Eindhovense buurt Mensfort heeft LEVS architecten een opvallend gekromd woongebouw ontworpen met aan de buitenzijde riante balkons met een robuuste houten constructie en aan de binnenzijde een galerij met een net zo robuuste houten constructie. De houten gevelbekleding lijkt te suggereren dat de hoofddraagconstructie van het gebouw ook van hout is, maar die is gewoon van beton. Het gebouw bevat 56 woningen die in grootte variëren van 66 m2 tot 110 m2. De gemiddelde woninggrootte komt uit op 75 m².

Het project heeft een MPG van € 0,436 MKI / m² BVO / jaar. De materiaalgebonden CO2-uitstoot komt uit op 290 kg CO₂-eq / m² BVO. De CO₂-opslag is 26 kg CO₂-eq / m² BVO. Het eindresultaat is dan een materiaalgebonden CO₂-uitstoot van 264 kg CO₂-eq / m² BVO. “Het toegepaste hout heeft de materiaalgebonden CO2-uitstoot iets gedrukt en zorgt tegelijkertijd voor CO₂-opslag.”

The Urban Woods Delft

Het tien verdiepingen hoge woongebouw dat Urban Climate Architects in Delft heeft ontworpen, heeft een volledig houten draagconstructie. Het wordt het hoogste houten gebouw van Nederland zonder betonnen kern. De draagconstructie bestaat uit een combinatie van CLT en GLT, er worden biobased binnenwanden toegepast en voor de kozijnen wordt een combinatie van aluminium en hout gebruikt. Het glas is gerecycled en de balkons worden van slooppuin gerealiseerd.

In het gebouw komen 102 woningen met een gemiddelde grootte van 45 m2. Het gebouw wordt energieneutraal. De bewoners beschikken binnen het gebouw over gedeelde voorzieningen als een gym, fietsenstalling en een wasruimte. Verder zijn er e-bikes, deelauto’s en groepsactiviteiten, waarbij gebruik of deelname kan worden geregeld via de zogeheten Woodsapp.

In de berekening van de materiaalgebonden CO₂-uitstoot zijn de PV-panelen op het dak van het gebouw niet meegerekend. Het project heeft een MPG van € 0,41 MKI / m² BVO / jaar. De materiaalgebonden CO₂-uitstoot komt uit op 196 kg CO₂-eq / m² BVO. De CO₂-opslag is 119 kg CO₂-eq / m² BVO. Het eindresultaat is dan een materiaalgebonden CO₂-uitstoot van 77 kg CO₂-eq / m² BVO.

22 appartementen met buurtkamer Orthen-Links

89 kg CO₂/m² – Paris Proof

In opdracht van woningcorporatie BrabantWonen heeft Hilberink Bosch in de buurt Orthen Links in ‘s Hertogenbosch een appartementengebouw ontworpen met een constructie uit CLT. “De grootste klap in de reductie van de materiaalgebonden is daarmee gelegd. Eind 2023 hebben we de omgevingsvergunning ingediend. In de komende projectfase richten we ons op een verdere reductie van de CO2-uitstoot bij de binnenwanden en gevelisolatie. Ook doen we momenteel onderzoek naar minerale gevelstrips.”

“Voor de berekening van de materiaalgebonden CO₂-uitstoot zijn wij zo dicht mogelijk bij de getalswaarden van de Nationale Milieudatabase gebleven. Waar we – in onze ogen – tegen omissies aan liepen, zijn we op zoek gegaan naar een onderbouwde aanpassing van de getallen van de NMD. Hierbij zijn we bijvoorbeeld uitgekomen bij de Zweedse database Boverket (www.boverket.se) en vele EPD’s van fabrikanten. Het verkrijgen van inzicht in de getalswaarden van de NMB hebben we ervaren als uitdagend.” In de berekening is de fundering meegenomen, net als twee PV-panelen per woning, conform de BENG-berekening.

“Voor de berekening hebben we gebruikgemaakt van software van Bimpact. We zijn begonnen met de Bimpact-plugin voor Revit, maar zijn uiteindelijk uitgekomen op een basisberekening in Revit met behulp van schedules, ondersteund door de webmodule van Bimpact.”

Het project heeft een MPG van € 0,63 MKI / m² BVO / jaar. De materiaalgebonden CO₂-uitstoot komt uit op 277 kg CO₂-eq / m² BVO. De CO₂-opslag is 188 kg CO₂-eq / m² BVO. Het eindresultaat is dan een materiaalgebonden CO₂-uitstoot van 89 kg CO₂-eq / m² BVO.

Woongebouw met commerciële plint en parkeergarage

Afgelopen jaar heeft Group A verschillende houten constructiesystemen onderzocht en toegepast op schetsontwerpen. In dit voorbeeld, dat zich nu in de schetsfase bevindt, gaat het om een flink woongebouw met 241 woningen met een gemiddelde grootte van 65 m2. Dit woongebouw is voorzien van een commerciële plint en een bovengrondse parkeergarage.

In dit voorbeeld is het woongebouw uitgevoerd met een houten kolom-balk-vloer systeem. Dat betekent dat de woningscheidende wanden niet zijn uitgevoerd in hout, maar in andere biobased materialen. De liftkernen en trappenhuizen zijn uitgevoerd in CLT. De gevel heeft ook een volledig biobased opbouw gekregen. Bij het glas is gekozen voor circulair glas.

De materiaalgebonden CO₂-uitstoot heeft Group A zelf berekend. Het BIM-model heeft het bureau daarvoor gekoppeld aan de software OneClick LCA, waarin een aantal Europese databases gecombineerd worden. Bij de selectie van de meest geschikte data is een cascademodel toegepast.

a. Staat het materiaal in de Nationale Milieudatabase (NMD)? Zo ja, is de EPD-data recent, minder dan 3 jaar oud, en geeft deze biogene opslag separaat weer? Zo ja, dan wordt deze data toegepast.

b. Indien er geen data in de NMD staat en/of deze data niet jonger is dan 3 jaar en/of als biogene opslag niet separaat wordt weergeven, dan wordt gekeken naar data uit omringende landen: Duitsland, België en Frankrijk. De meest recente EPD-data wordt hier dan gekozen, en er wordt een locatiecorrectie doorgevoerd door de Nederlandse energiemix of door de transportafstand aan het product te koppelen.

In zijn berekeningen neemt Group A alles mee, dus ook de onderdelen die volgens de MPG niet meegerekend hoeven te worden, zoals de parkeergarage, fietsenstalling, commerciële plint, binnenwanden en PV-panelen.

Voor dit schetsontwerp is nog geen MPG-berekening gemaakt. De materiaalgebonden CO₂-uitstoot komt middels methode Group A uit op 218 kg CO₂-eq / m² BVO. De CO₂-opslag is 279 kg CO₂-eq / m² BVO. Het eindresultaat is dan een materiaalgebonden CO₂-uitstoot van -61 kg CO₂-eq / m² BVO. Het gaat hier netto om opslag van CO₂.