Afvalhout verdient tweede leven als hoogwaardig bouwmateriaal

Hoe kunnen we duurzamer bouwen?

De uitstoot in de bouwsector kan aanzienlijk worden teruggedrongen door meer biobased te bouwen én door reststromen, zoals secundair hout, hoogwaardig te hergebruiken. Nu wordt secundair hout vaak nog verbrand voor de opwekking van energie. Daarbij komt de koolstof vrij die het hout tijdens de groei heeft vastgelegd. Door secundair hout opnieuw in te zetten in de bouw, wordt die koolstof langer opgeslagen. En dat levert een directe bijdrage aan het beperken van de opwarming van de aarde.

Alleen daarom al verdient hout bredere acceptatie, vindt Niels Vonk, scientist innovator bij TNO en gespecialiseerd in de toepassing van secundair hout.

“Nederland heeft een lange traditie van bouwen met steenachtige materialen zoals baksteen en beton. We zijn van oorsprong geen houtbouwers, zoals in Noorwegen waar het merendeel van de woningen van hout is. Natuurlijk hebben we hier ook minder bos, maar minstens zo bepalend is de beperkte acceptatie: lang niet iedereen wil in een houten huis wonen. Daar ligt voor ons een mooie uitdaging: laten zien dat een houten woning in alle opzichten gelijkwaardig is aan een huis van baksteen of beton.”

Pre-productiefaciliteit voor biobased innovaties

Met ‘ons’ doelt Vonk op zichzelf en zijn collega’s van het nieuwe TNO BioBuilt. “In deze pre-productiefaciliteit gaan we nauw samenwerken met marktpartijen om biobased innovaties versneld naar de markt te brengen. In Nederland zijn tal van innovatieve partijen actief die nieuwe biobased bouwmaterialen ontwikkelen om de bouwsector CO₂-neutraal te maken. Maar vaak ontbreekt het aan specifieke kennis, middelen of faciliteiten om echt op te schalen.”

“Wij ondersteunen de bouwsector met diepgaande materiaalkennis, testmethoden en productietechnieken. Daarnaast bieden we in TNO BioBuilt toegang tot een breed scala aan machines, waarmee bedrijven hun eerste zogenoemde ‘0-series’ kunnen produceren. Dat is cruciaal: bouwers moeten ervaring kunnen opdoen met het materiaal voordat ze het op grote schaal inzetten.”

Het juiste houtje op de juiste plek

Secundair hout is een veelbelovend circulair bouwmateriaal, mits het goed wordt verwerkt en juist wordt toegepast. Niels Vonk: “De totale Nederlandse houtmarkt bedraagt zo’n 6 miljoen ton per jaar. Daarvan komt jaarlijks ongeveer 1,5 miljoen ton aan secundair hout (categorie A/B) retour. Er is geschat dat ongeveer 20% daarvan geschikt is voor hergebruik als massief hout.”

Daarnaast, legt Vonk uit, kunnen houtresten uitstekend worden ingezet in gelamineerde houten bouwmaterialen, zoals CLT (Cross-Laminated Timber) en Glulam (Glued Laminated Timber). “De combinatie van secundair hout met nieuw hout, waar we in Nederland ook een redelijk aanbod van hebben, biedt veel potentie voor de ontwikkeling van hoogwaardige biobased bouwmaterialen. Je kunt, zoals wij dat zeggen, ‘het juiste houtje op de juiste plek plaatsen’.”

“Bij gelamineerde toepassingen mogen de binnenste lagen minder sterk zijn dan de buitenste, die meer spanningen moeten opvangen. In ons c-CLT gebruiken we nieuw loofhout voor de buitenlagen, met een kern van secundair hout, bijvoorbeeld afkomstig van pallets. Zo werk je laag gewaardeerd materiaal op tot een veelgebruikt en gewild bouwproduct voor dragende wanden of vloeren.”

Betere acceptatie en regelgeving

Uit onderzoek van TNO blijkt inmiddels dat circulair CLT panelen met 30% secundair hout maar liefst 36% sterker en 3% stijver zijn dan commercieel verkrijgbare CLT panelen. Vonk: “We leveren hiermee wetenschappelijk bewijs dat secundair hout kwalitatief minstens zo goed kan zijn als nieuw hout. Dat zijn belangrijke resultaten waarmee we willen bijdragen aan de acceptatie van secundair hout in de bouw, én bij beleidsmakers.”

Toch is er op het gebied van regelgeving nog veel te winnen, stelt Vonk. Hij verwijst naar Noorwegen, waar objectieve beoordelingsstandaarden zijn ontwikkeld voor hergebruik van secundair hout.

“Die zijn essentieel om vast te kunnen stellen of het hout veilig toepasbaar is. De sterkteclassificatie van secundair hout is namelijk complexer dan bij nieuw hout, mede omdat de herkomst vaak onbekend is. Daarom werken we bij TNO aan betere classificatiemethoden. Met digitale, non-destructieve testtechnieken kunnen we de stijfheid en sterkte van elke plank afzonderlijk bepalen om zo de toepassing te bepalen.”

Geautomatiseerde productielijn voor opschalen

Om secundair hout op grotere schaal te kunnen toepassen, gaat TNO in TNO BioBuilt op beperkte schaal circulair CLT (c-CLT) produceren.

Niels Vonk: “We werken aan een grotendeels geautomatiseerde productielijn, waarmee we marktpartijen willen laten zien dat dit materiaal niet alleen hoogwaardig toepasbaar is, maar ook grootschalig geproduceerd kan worden. We hopen hiermee anderen te inspireren om zo’n zelfde lijn in bedrijf te nemen.”

De lijn begint bij het beoordelen van de kwaliteit van het beschikbare afvalhout. “Daarvoor gebruiken we een CT-scan”, legt Vonk uit. “Die toont onder meer de houtdichtheid, eventuele aantasting door houtrot, en de aanwezigheid van spijkers of ander metaal. Metaal is funest voor de houtbewerkingsmachines en moet verwijderd worden. Ook controleren we op chemische verontreiniging, zodat het materiaal veilig en gezond verwerkt kan worden. Vervolgens wordt het metaal robotisch verwijderd en verwerkt tot bruikbaar materiaal.”

Het doel is om het hout zo slim en hoogwaardig mogelijk toe te passen. “Van hardhout kun je bijvoorbeeld weer kozijnen of deuren maken. En naaldhout is bij uitstek geschikt voor CLT.”

Pallethout als laaghangend fruit

Door de uniforme samenstelling is pallethout laaghangend fruit voor hergebruik in CLT, legt Vonk uit. “Door de uniforme afmetingen van pallets is hergebruik technisch goed haalbaar. Bovendien is er voldoende aanvoer: alleen al in Europa zijn er zo’n 2,5 miljard pallets in omloop. Een groot deel is voor eenmalig gebruik en wordt na afloop verbrand of verwerkt tot houtvezelplaten: feitelijk een vorm van ‘downcycling’.”

“Wij willen het pallethout liever op hetzelfde of een hoger niveau hergebruiken. We hebben onlangs het potentieel onderzocht door eenmalige pallets handmatig te demonteren, te ontspijkeren en te verwerken tot gevingerlaste CLT-panelen van 1,2 bij 3 meter,” vertelt Vonk. “Dat experiment leverde veelbelovende resultaten op. Inmiddels hebben we een gerobotiseerd proces ontwikkeld om het metaal efficiënt te verwijderen uit palletplanken. De volgende stap is om dat proces verder op te schalen.”

Ook samenwerken met TNO BioBuilt?

TNO BioBuilt staat nadrukkelijk open voor samenwerking met een brede groep stakeholders uit de bouwketen.

Vonk: “Denk aan slopers en afvalverwerkers die een duurzame bestemming zoeken voor hun restmateriaal. Partijen die hun biobased innovatie willen opschalen. Fabrikanten die circulair materiaal willen verwerken in hun producten. En aannemers die ervaring willen opdoen met circulaire biobased materialen en samen met ons een ‘0-serie’ willen ontwikkelen en afnemen. We komen graag met je in contact.”