Compressed Earth Blocks: een betaalbaar en duurzaam alternatief voor baksteen

Enorme woonopgave

Veel lage- en middeninkomenslanden (LIMC-landen) hebben te maken met een grote bevolkingsgroei en dus een toenemende vraag naar woningen. Daarnaast zijn veel bestaande woningen van slechte kwaliteit. Hierdoor zullen er de komende tijd heel veel nieuwe woningen gerealiseerd moeten worden.

Peter Paul van ’t Veen is programmamanager bij het Innovation for Development-programma (I4D), dat als doel heeft om het leven van mensen onder de armoedegrens in LIMC-landen te verbeteren. Het programma richt zich voornamelijk op Afrika. ‘Deze woonopgave is een kans om te zorgen voor betaalbare woningen van goede kwaliteit. Én om tegelijk de CO2-uitstoot van bouwen omlaag te brengen. Als je de gebruikelijke bouwmaterialen kunt vervangen door een duurzamer alternatief, kan dit veel emissies schelen.’

Veelbelovend

Een veelbelovend bouwmateriaal zijn Compressed Earth Blocks: bouwstenen die zijn gemaakt van lokale grond dat na toevoeging van cement onder hoge druk is geperst. In het verleden heeft TNO al onderzoek uitgevoerd naar deze techniek, onder andere in Senegal en Malawi. CEB heeft potentieel veel voordelen ten opzichte van bakstenen en holle betonblokken, de meest gebruikte bouwmaterialen in Afrika. Terwijl bakstenen op meer dan 1000 graden moeten worden gebakken, is bakken bij CEB niet nodig.

Daarnaast hebben CEB’s een hogere thermische massa dan holle betonstenen, waardoor ze de temperatuur in gebouwen beter kunnen reguleren. Ook is er minder transport nodig, want de blokken worden gemaakt van lokale grond. Tot slot is de techniek vrij eenvoudig te leren, zodat er gebruik kan worden gemaakt van lokale arbeid.

6 demowoningen

Ondanks deze voordelen wordt de techniek nog niet op grote schaal toegepast. Van ’t Veen: ‘We willen weten: wat is er aan de hand? Waarom schaalt deze techniek, die zulke duidelijke voordelen zou moeten hebben, niet op?’ TNO onderzoekt dit aan de hand van een project in Kenia. Hier zijn in opdracht van non-profitorganisatie Habitat for Humanity al een aantal woningblokken en een schoolgebouw van CEB opgetrokken. Deze zijn gebouwd door een Keniaanse partij. Samen met Oskam VF, een Nederlandse producent van leemproducten en leemsteenmachines, en Habitat for Humanity, gaat TNO hier nog 6 demowoningen bijbouwen. De stenen voor deze woningen worden geproduceerd met een nieuwe handpers van Oskam speciaal voor CEB, ontwikkeld voor de Afrikaanse markt.

Validatie van claims

In de regio waar deze woningen worden gebouwd is het meest gebruikte bouwmateriaal natuursteen. Een deel van het onderzoek van TNO bestaat dan ook uit het vergelijken van natuursteen met CEB. Worden de claims over CEB, zoals dat het duurzaam en betaalbaar is, waargemaakt in de praktijk? Van ’t Veen: ‘We hebben bij TNO veel kennis van bouwmaterialen in de breedte, en over goedkoop en duurzaam bouwen. Op basis daarvan kunnen we die vergelijking maken. We hebben bijvoorbeeld een Life Cycle Assessment gedaan en de kostenplaatjes vergeleken.’

‘Onze conclusie is dat natuursteen en CEB aardig gelijkwaardig zijn wat betreft duurzaamheid en kosten. We zien dat CEB vooral voordelen heeft als we de hoeveelheid cement laag kunnen houden. Het is namelijk vooral dit cement dat de milieu-impact en prijs bepaalt. De resultaten geven goed de richting aan waarin we moeten werken om CEB nog concurerender te maken.’

Systeemverandering

Parallel aan dit onderzoek brengt TNO de lokale bouwwereld in kaart. Daarbij passen we de Orchestrated Innovation-methode toe. Deze methode bestaat uit verschillende stappen, waarbij de verschillende stakeholders, structuren en processen in een ecosysteem in kaart worden gebracht. ‘Bij opschalen van CEB komt meer kijken dan alleen maar de beste stenen produceren. De bouwwereld is ook in Kenia complex. Als je een nieuw bouwmateriaal als CEB wil opschalen, heb je het echt over een systeemverandering.’

‘We hebben daarom heel veel partijen gesproken, waaronder aannemers, projectontwikkelaars, architecten, mogelijke financiers, consultants, universiteiten, en natuurlijk de mensen die wonen in bestaande woningen uit CEB. We hebben inzichtelijk gemaakt welke barrières zij ervaren als het gaat om bouwen met CEB, maar ook welke kansen zij zien.’

Barrières wegnemen

Opschalen van CEB blijkt complex te zijn: er is niet één hindernis aan te wijzen. Op dit moment heeft TNO zo’n 10 mogelijke barrières gedefinieerd. ‘We gaan nu stap voor stap met de stakeholders kijken hoe we deze kunnen wegnemen. Bijvoorbeeld door het cementgebruik te verlagen van 10 naar 5 procent, of door alternatieve bindmiddelen te gebruiken. We verwachten ook dat we met de nieuwe pers van Oskam sterkere stenen kunnen produceren. Als we op deze terreinen winst boeken, kan CEB daadwerkelijk een duurzaam, concurrerend product zijn.’

‘Maar zoals ik al zei: het is niet alleen een technisch verhaal. We denken dat we ook veel kunnen winnen met kennisoverdracht en bewustwording. En met laten zien dat het werkt, bijvoorbeeld aan de hand van de demo-woningen die we gaan bouwen. Het is belangrijk dat we aantonen dat we de kwaliteit kunnen borgen.’

Scenario’s voor opschaling

Op basis van de systeemanalyse ontwikkelt TNO meerdere toekomstscenario’s voor opschaling. Zoals samenwerking opzoeken met lokale technische scholen, die opleidingen aanbieden voor metselaars. Een lokale baksteen- of betonsteenfabriek vinden die geïnteresseerd is om CEB te produceren. Of de nieuwe bouwwijze introduceren bij lokale gemeenschappen, zoals in het project met Habitat for Humanity. ‘Als lokale ondernemers zelfstandig CEB leren produceren, kan het voor hen een heel betaalbare bouwwijze zijn.’

Bij een volgend bezoek aan Kenia gaat TNO deze verschillende scenario’s verder uitwerken met potentiële partners. Uiteindelijk wil TNO met deze partners een kennishub opzetten waarvanuit opschaling wordt gestimuleerd. Daarnaast wil het team andere gebieden en landen verkennen om het geleerde ook daar in praktijk te brengen. ‘Er zijn alleen al in Kenia verschillende regio’s waar vooral met baksteen of beton wordt gebouwd. Als ze daar zouden overstappen op CEB, zou dat een enorm verschil maken. Ik hoop dat we hier het komende jaar stappen in kunnen zetten samen met lokale partners.’