Doorlichting Earthships

Paper in het kader van de opleiding Postgraduaat Bio-Ecologisch Bouwen

Doorlichting Earthships

Auteur:

Elger Allard

Begeleider:

Alexis Versele Lille, September 2012

Voorwoord  Wanneer het over Bio-Ecologisch bouwen en de gebruikte materialen gaat, denkt men in de eerste plaats vaak aan houtskelet- of strobalenwoningen. Wanneer het over energieverbruik gaat, denkt men meestal aan passief- of nul-energie woningen. De combinatie hiervan bestaat natuurlijk ook, maar daarnaast bestaan er tal van andere bouwmethoden, technieken en materialen die eveneens toegepast kunnen worden. Qua type woning en opvatting van het concept ‘wonen’ wijken deze woningen meestal niet zo erg veel af van de standaard woning die we gewend zijn. Wel is de keuze van het materiaal bio-ecologisch meer verantwoord en kan, door extra isolatie en luchtdichting, het energieverbruik sterk gereduceerd worden. Een type woning die wel degelijk afwijkt van de standaard woonvormen is het Earthship. Een Earthship wordt ingepast in zijn omgeving en zorgt in samenwerking met deze omgeving voor een aangenaam woonklimaat voor zijn bewoners. Het Earthship is net als een nul-energie woning energie-neutraal, echter in de ware betekenis van het woord. Een Earthship is immers volledig losgekoppeld van het Elektriciteits- en gasnet! Bij de bouw worden er zoveel mogelijk natuurlijke materialen uit de omgeving gebruikt. Hierdoor wordt de inpakt op het milieu zo veel mogelijk beperkt en blijft de woning gezond voor zijn bewoners. Dit probeert men in een bio-ecologische woning ook te doen. Een Earthship maakt gebruik van regenwater en sneeuw. Door middel van recuperatie van ‘grijs water’ kan men het watergebruik sterk reduceren. Het vuile water wordt uiteindelijk verbruikt door de ‘botanische cel’ waardoor er geen vervuild water geloosd wordt in de omgeving! Tevens streeft men naar een zo groot mogelijke autonomie op het vlak van voedsel en financiële onafhankelijkheid. Dit concept is zo ambitieus, zo boeiend, dat het mij zeer nieuwsgierig maakte. In welke mate waren de bouwers van Earthships hierin geslaagd? Daarom koos ik Earthships als onderwerp voor mijn paper. Graag wil ik ook mijn promotor Alexis Versele, mijn medestudenten en mijn ouders danken voor hun steun en hulp. In het speciaal wil ik ook Mirjan Loriers danken voor het nalezen en verbeteren van mijn paper.

Veel leesplezier! Elger Allard

ii

Abstract   Gedurende de opleiding heb ik me, met Earthships in gedachte, verschillende vragen gesteld over het al dan niet passen van Earthships in het kader van Bio-Ecologisch bouwen en de wooncultuur in België. Deze paper is een neerslag van deze vragen. Eerst wordt geantwoord op de vraag wat een Earthship nu juist is. Vervolgens wordt er dieper ingegaan op de opbouw van het Earthship zelf.

iii

Inleiding   Earthships worden reeds lange tijd gebouwd in alle continenten; toch kan men niet echt spreken van een doorbraak en blijft het aantal Earthships, zeker in Europa, redelijk beperkt. Wat is de reden hiervoor? Qua ambitie op energie- en materiaalgebruik is een Earthship zeer modern, en past het ook in het actuele plaatje waarin bijvoorbeeld passiefhuizen steeds meer de standaard worden. Is zo’n concept haalbaar in ons bouwomgeving en klimaat?

Probleemstelling   De eerste vraag is natuurlijk of de doelstelling, de woonruimte steeds op een aangename temperatuur te houden zonder een verwarmingssysteem nodig te hebben, haalbaar is in ons klimaat en of het wooncomfort overeenkomt met de wensen van de gemiddelde bewoner. Een tweede vraag is of een Earthship wel binnen de geaccepteerde bouwmethodes en regels valt. Hier krijgen we al snel te maken meteen eerste moeilijkheid: namelijk dat er meestal autobanden gebruikt worden. Dit is geen standaard bouwmateriaal, wat een ‘probleem’ is voor het ingeven in de EPB- en PHPP-software. Bovendien worden autobanden door OVAM als afvalmateriaal beschouwd, en in het gebruik hiervan tot nog toe verboden in België.

Belang  Ontdekken of een Earthship het huis van de toekomst zou kunnen zijn en of ik zelf in een Earthship zou willen wonen. Kijken welke technieken / methoden / principes die in Earthships gebruikt worden ook toegepast kunnen worden in meer conventionele gebouwen zoals passiefhuizen, zodanig dat de sterke punten van het Earthship ook door mensen die voor een iets minder ‘revolutionaire’ woning kiezen benut kunnen worden. Kijken of het Earthship met andere materialen / technieken gerealiseerd kan worden, zodanig dat afvalmaterialen vermeden worden en er meer natuurlijke materialen gebruikt worden.

Beschrijving van onderzochte probleem   Om echter een goed antwoord op deze vragen te kunnen geven moet men natuurlijk eerst weten hoe een Earthship is opgebouwd. Het is vooral hierop dat ik me geconcentreerd heb, zodanig dat mensen een beter beeld krijgen van wat een Earthship nu juist is.

iv

Opbouw van het werk  Bij de opbouw van mijn paper heb ik me op volgende vragen gebaseerd. Sommigen hiervan heb ik volledig kunnen behandelen, anderen maar deels, of anderen bleken tijdens het proces niet haalbaar of niet nuttig. 1)

Op zoek gaan naar een Earthship in België of in een van de buurlanden dat kan dienen als voorbeeld voor Europa. 2) De opbouw van dit Earthship in kaart brengen en kijken waar het gebouw in het kader van bio-ecologisch bouwen past. 3) Kijken hoe het gebouw scoort in een duurzaamheidsmeter. 4) Via een LCA analyse een lijst opstellen van sterke en zwakke punten. Kijken of zwakke punten verbeterd kunnen worden en of sterke punten ook in andere gebouwen toegepast zouden kunnen worden. 5) Is het Earthship wel voldoende aangepast aan de beschikbare materialen uit de omgeving? Moet de standaard bouwmethode meer aangepast worden aan de omgeving? 6) Zijn autobanden bij ons nodig, of hebben we hier alternatieven voor? 7) Welke afvalmaterialen zijn aanvaardbaar voor het gebruik in de bouw? 8) Onderzoeken of het Earthship voldoet aan de westerse normen en verwachtingen qua wooncomfort. 9) Welke technieken (o.a.: elektriciteit, verwarming, …) worden er nog gebruikt? 10) In welke mate is het binnenklimaat afhankelijk van de weersomstandigheden en de seizoenen? Is het realistisch om in België in een Earthship te wonen? 11) Kunnen we de positieve kanten van een Earthship en een passiefhuis combineren om zo tot het ideale huis te komen? 12) Zou ik zelf in een Earthship willen wonen?

De opbouw van het eigenlijke werk wordt duidelijk uit de inhoudsopgave. Bovenstaande vragen heb ik laten staan omdat deze de insteek van mijn paper weergeven en ook nuttig kunnen zijn voor mensen die zich nog verder in een van deze vragen willen verdiepen.

v

Inhoudstafel  Doorlichting ................................................................................................................................ i Earthships .................................................................................................................................... i Voorwoord ................................................................................................................................. ii Abstract .....................................................................................................................................iii Inleiding .................................................................................................................................... iv Probleemstelling.................................................................................................................... iv Belang.................................................................................................................................... iv Beschrijving van onderzochte probleem ............................................................................... iv Opbouw van het werk ............................................................................................................ v Inhoudstafel............................................................................................................................... vi Wat is een Earthship? ................................................................................................................. 1 Inleiding ................................................................................................................................. 1 Een beetje geschiedenis.......................................................................................................... 1 Basisprincipes......................................................................................................................... 1 Het Earthship in de praktijk ................................................................................................... 2 Waar vind je Earthships?............................................................................................................ 6 België ..................................................................................................................................... 6 Het eerste Earthship op Europesche bodem? ..................................................................... 6 Een Earthship tuinhuisje als troost ..................................................................................... 8 Earthresidence .................................................................................................................... 9 Heist-op-den Berg ............................................................................................................ 11 Eco-village Cap au Vert ................................................................................................... 13 Europa .................................................................................................................................. 14 Wereld .................................................................................................................................. 15 Voorbeeld Earthship voor Europa............................................................................................ 16 Hoe werd dit Earthship opgebouwd? .................................................................................. 16 De muren:......................................................................................................................... 16 Het dak: ............................................................................................................................ 17 De vloer:........................................................................................................................... 17 Welke technieken werden er geïntegreerd? ......................................................................... 17 Energie ............................................................................................................................. 17 Afvalwater / ‘riolering’ .................................................................................................... 18 Water ................................................................................................................................ 19 Grijs water systeem .......................................................................................................... 20 Gebruikte materialen ............................................................................................................ 21 Ecologische alternatieven................................................................................................. 24 Kosten................................................................................................................................... 26 Werkuren.............................................................................................................................. 26 Besluit....................................................................................................................................... 27 Literatuurlijst............................................................................................................................ 28 Bijlagen .................................................................................................................................... 29

vi

Wat is een Earthship?  Inleiding  Wanneer het woord Earthship valt, weten vele mensen niet waarover het gaat. Wie er toch al iets over gehoord heeft, weet meestal niet wat hij er zich moet bij voorstellen. Er bestaan tal van verkeerde opvattingen of ideeën. Een veel voorkomend misverstand of vooroordeel dat mensen vaak afschrikt om zich zelfs maar verder te informeren, is dat Earthships zijn gemaakt van autobanden, blikjes en afval. Dit is meestal ook zo, maar eigenlijk schuilt er veel meer achter het concept Earthship! Het zou jammer zijn je hierdoor te laten afschrikken en het hele concept te missen!

Een beetje geschiedenis  In 1969 studeerde Michael Reynolds af als architect. Al snel ontwikkelde hij een kritische mening over de gebruikelijke bouwpraktijken en de manier van leven. De problemen die hij zag waren: misbruik van de aarde, overbevolking, energie, opwarming van de aarde, …. Ook de afhankelijkheid van de mensen van de publieke nutsvoorzieningen. Dit mocht hij zelf ondervinden tijdens een zware ‘storm’ die voor een langdurige stroomonderbreging zorgde. Al deze zaken deden Michael Reynolds geloven dat problemen zoals water en energietekort, uitputting van grondstoffen, vervuiling, voedselvoorziening, … in de nabije toekomst een groeiend probleem en bedreiging zouden kunnen vormen. Zijn kritiek ging zo ver, dat hij algauw besloot niet meer mee te gaan met de ‘uit de hand gelopen bouwpraktijken’, maar zelf, beginnend van ‘nul’, op zoek te gaan naar een betere, ecologisch en ergonomischer alternatief!

Basisprincipes  De basisprincipes van een Earthship zijn: Autonomie: Zelfvoorzienendheid op het vlak van water, energie, voeding enz. Deze zelfvoorzienendheid gaat zo ver dat men geen aansluiting nodig heeft op waterleiding, elektriciteitsnet en riolering. Ook zou een Earthship zijn bewoners moeten kunnen voorzien van voedsel. Hernieuwbare energie:

1

Om bovenstaande autonomie te bereiken maakt men enkel gebruik van hernieuwbare energiebronnen zoals wind, water, zon, biomassa, … Duurzaamheid: Bij de bouw worden zo veel mogelijk de plaatselijk aanwezige, natuurlijke 1 materialen gebruikt! Dit om uitputting van grondstoffen en vervuiling te voorkomen. Door de plaatselijk aanwezige, natuurlijke materialen te gebruiken wordt er op transport- en productiekosten en energie begespaard. Voor iedereen: Door het gebruik van goedkope, plaatselijk aanwezige, natuurlijke materialen wordt de materiaalkost gereduceerd. Door het gebruik van eenvoudige (bouw)technieken wordt het voor iedereen mogelijk om zelf een Earthship te bouwen. Zelfs voor mensen die geen kennis hebben van ‘de bouw’.

Een Earthship is een duurzaam en ecologisch verantwoord huis, dat geheel onafhankelijk in alle behoeften van zijn bewoners kan voorzien. In principe komen deze principes dus perfect overeen met de principes of doelstellingen van een Bio-Ecologisch Passief (nul-energie) huis! Ze gaan zelfs verder!

Het Earthship in de praktijk  Een Earthship moet kunnen interfereren met zijn omgeving en dus volledig hieraan aangepast wordt. Vooral de geografische ligging en het klimaat, met name vochtigheid van de lucht, het grondwaterniveau, buitentemperatuur, seizoenschommelingen, verschil tussen dag en nacht, … zijn factoren die bepalen hoe het Earthship er zal gaan uitzien. Een typische Earthship (op gemiddelde breedte, op het noordelijke halfrond) zou er als volgt kunnen uitzien:

1

Kritische noot: De architect en bedenker van de Earthship, Michael Reynolds gaat er hier vanuit dat afval de normaalste zaak van de wereld is, en maar beter gebruikt kan worden, vermits het toch overal verspreid ligt. Wanneer je er echter van uitgaat dat alles in de toekomst recycleerbaar (cradle tot cradle) geproduceerd zal worden zijn afvalmaterialen natuurlijk niet de bouwmaterialen van de toekomst. Bovendien wordt er bij de bouw totaal niet aan de latere afbraak gedacht, die bijvoorbeeld bij het verwerken van glas in cement helemaal niet vanzelfsprekend is! Vandaar dat ik er, als ik over Earhships denk, niet vanzelfsprekend van uitga dat afvalmaterialen goed zijn om te gebruiken. 2

3

Een Earthship is meestal opgebouwd uit één of meerdere U-vormige draagmuren. Deze draagmuren worden gemaakt van autobanden die gevuld worden met aangestampte aarde. De breedte van elke U is maximaal 6-8 meter, zodanig dat deze op eenvoudige manier overspannen kan worden. De U-vorm wordt oftewel ingegraven in een helling, oftewel langs buiten aangevuld met aarde, zodanig dat de massieve muren tezamen met de omringende aarde een grote thermische massa vormen die het Earthship op een constante temperatuur van 15-17°C houden.

Om deze temperaturen ook in de winter te kunnen aanhouden wordt de U-vorm zo geplaatst dat de opening naar het zuiden gericht is. De volledige zuidkant wordt in glas uitgevoerd en wordt zodanig ontworpen dat de winterzon (zowel warmte als licht) optimaal benut kan worden. Aan de zuidkant is meestal ook plaats voorzien voor planten (zowel eetbare als oneetbare), ook wel een ‘botanische cel’ genaamd. Het dak van het Earthship wordt zeer goed geïsoleerd en zo afgewerkt dat het kan dienstdoen als opvangoppervlak voor regenwater. Achteraan in het dak wordt meestal een dakraam geplaatst. Enerzijds om gebruik te kunnen maken van de natuurlijke lichtinval, en anderzijds om een natuurlijke ventilatiestroom te creëren op momenten dat dit gewenst is. Onderaan in de voorkant van het Earthship worden hiervoor ook regelbare openingen voorzien.

4

Het opgevangen regenwater wordt gefilterd, zodat het in huis gebruikt kan worden. Nadat het 1 keer gebruikt is (bijvoorbeeld voor de afwas of douche) wordt het als grijs water beschouwd. Dit grijs water wordt gefilterd en in de botanische cel herbruikt. Het water dat door de botanische cel heen gelopen is, kan nogmaals gebruikt worden om het toilet door te spoelen. Daarna wordt het als zwart water beschouwd en via een septische tank of botanische cel (buiten) geneutraliseerd, zodanig dat er geen vervuild afvalwater in de omgeving komt. Elektriciteit wordt opgewekt met behulp van een windmolen, zonnepanelen of microwaterturbine. De energie wordt opgeslagen in batterijen op momenten dat er geen verbruik is.

5

Waar vind je Earthships?  België  Het eerste Earthship op Europesche bodem? Het eerste Europesche Earthship moest oorspronkelijk in België komen! Op vraag van Josephine, een journaliste die in New Mexico de Earthships van Michael Reynolds had bezocht had aan Michael Reynolds gevraagd of hij een Earthship voor het Belgische klimaat wilde ontwerpen. Het ontwerp kan je bewonderen op onderstaande afbeeldingen:

6

7

Een Earthship tuinhuisje als troost Het Earthship moest in Boingt komen, maar werd uiteindelijk niet gerealiseerd vanwege problemen met de bouwvergunning. Uiteindelijk werd in de achtertuin van Josephine een soort demonstratie Earthship tuinhuisje gebouwd, echter niet bedoeld als volwaardige woning en zonder technieken (water, …). Enkele foto’s zijn hieronder te bekijken:

8

Earthresidence Op de ‘Verbeke Foundation’ in Kemzeke is men momenteel, in samenwerking met Earthship Belgium, een Earthship aan het bouwen genaamd ‘Earthresidence’. In plaats van de gebruikelijke autobanden heeft men hier gekozen voor zandzakjes, aangezien dat het gebruik van autobanden een van de grootste struikelblokken is om in België een Earthship te mogen bouwen. Helaas is het resultaat voorlopig bedroevend en heeft men de bouw (tijdelijk) gestaakt. Hieronder enkele foto’s het ontwerp en de bouw:

9

Enkele foto’s van de stand van zaken einde mei 2012 kan je hieronder zien:

10

Heist-op-den Berg Deze Earthship werd opgebouwd met zogenaamde ‘earthbags’. Dit is een tubevormige plastic folie die de aarde bij elkaar houdt. Deze vervangt de gebruikelijke autobanden en lost dus ook meteen dit probleem op.

Uitzetten van de werf

Graven van de sleuven

Gieten van een betonnen sleuffundering

Leggen van autobandenfundering

Mixen fondering

Scheppen fundering

11

Vloerisolatie

Plaatsen zandzakken

Vullen zandzakken

Vullen zandzakken

Funderingsopbouw

Wapening en aanstampen

12

Eco-village Cap au Vert In de buurt van Neufchâteau zou men bezig zijn met de bouw van het eerste ‘Eco-Village’ van België. In totaal zouden er zo’n 70 ecologische woningen gebouwd worden, waarvan 45 Earthships. De precieze vorderingsstaat van het project is me niet duidelijk.

13

Europa  In Europa werden zijn ondertussen al verschillende Earthships gerealiseerd. Sommigen daarvan werden gerealiseerd met de hulp van Michael Reynolds, maar anderen dan weer niet. De naam Earthship wordt ook niet altijd gebruikt omdat er bepaalde voorwaarden verbonden zijn aan het gebruik van deze naam, die als een soort handelsmerk beschouwd kan worden. In Nederland wordt om die reden soms de naam aardhuis gebruikt.

2000: Earthship Demo Stroombeek (Belgë) 2004: Earthship Five (Schotland, Engeland) 2006: Earthship Brighton (Engeland) (met sensoren in muur) 2008: Earthship Ger (Normandië, Frankrijk) 2008: Earthship Valencia (Spanje) 2009: Earthship Zwolle (Drenthe, Nederland)

14

Wereld  Op wereldvlak zijn er ondertussen meer dan 1000 Earthships gebouwd. De meeste staan in de woestijn van New Mexico, waar Michael Reynolds ook zijn eerste Earthship bouwde en later ook ‘The Greather World Comunity’ stichtte, maar verder zijn er op zowat elk continent Earthships gebouwd. In rampgebieden werden soms demonstraties gegeven aan locale overheden en bewoners, zodat ze hun verwoeste woningen konden vervangen door Earthships.

15

Voorbeeld Earthship voor Europa  Om het Earthship als gebouw meer in detail te gaan bekijken heb ik een Earthship gezocht dat representatief is voor onze klimaatzone. Aangezien ik in België geen volwaardig Earthship kon vinden ben ik gaan kijken naar de buurlanden. Uiteindelijk heb ik voor Earthship Five gekozen, omdat deze tijdens de bouw zeer goed gedocumenteerd werd.

Earthship Five is gelegen op 50km van Edingburg in Schotland. (56,07, -3,19) Het Earthship werd tussen 2000 en 2004 door een groep vrijwilligers gebouwd als demonstratieproject en tevens eerste Earthship in Groot-Brittannië.

Hoe werd  dit Earthship opgebouwd?  Het Earthship werd opgebouwd met een 4 U-vormige autobanden structuur. Aangezien het Earthship redelijk noordelijk gelegen is en het klimaat redelijk koud is werd er gekozen voor verticale beglazing op het zuiden in combinatie met binnenbeglazing; op die manier wordt een soort bufferruimte gecreëerd waarmee de temperatuur in de leefruimte beter op pijl gehouden kan worden.

De muren: Het Earthship werd voor een deel ingegraven in de zuidelijk gerichte helling. Aangezien de draagmuren, die uit met aangestampte aarde opgevulde autobanden bestaan, ongeveer 80cm breed zijn is er geen aparte fundering nodig. De muren vormen als het ware hun eigen fundering. Tegelijkertijd zorgen de buitenmuren en tussenwanden voor een grote thermische massa, die helpt om het gebouw op een constante temperatuur te houden. Aanvullend wordt de aarde rondom de muren weer aangevuld en opgehoogd, zodanig dat de volledige buitenmuur beschermd is tegen extreme buitentemperaturen. Om te voorkomen dat de aarde in de omgeving van de muren bevriest werd er een ‘thermal wrap’ aangebracht. Op 1-2 meter

16

van de muur werd een weersbestendige isolatielaag en waterkerende laag aangebracht. Op die manier wordt de aarde die meegerekend wordt tot de thermische massa van het Earthship beschermd tegen extreme temperaturen en vocht.

De niet dragende muren werden opgebouwd uit (cola)blikjes en cement. De afwerking van de binnenmuren gebeurde met een leem-aarde-stro- pleistering.

Het dak: De draagstructuur voor het dak werd gemaakt uit grenen balken, verwerkt in een vakstructuur. Het dak zelf is van multiplex met 10cm harde isolatie hierbovenop. De waterdichtingslaag werd uitgevoerd in EPDM. Tussen de draagstrctuur werd nog 30cm schapenwol geplaatst. Tussen de schapenwol en de binnenafwerking werd een dampscherm aangebracht om inwendige condensatie te voorkomen.

De vloer: De vloer werd op vrij traditionele manier opgebouwd. De vaste aarde deed dienst als fundering, en in plaats van beton werd ‘limecrete’ gebruikt.

Welke technieken werden er geïntegreerd?  Energie De energievoorziening bestaat uit een hybride systeem dat bestaat uit vier zonnepanelen van elk 75W (in totaal 300W), een micro-waterkrachcentrale (300W) en een kleine windmolen (600W).

17

De verwachtte jaarlijkse energieopbrengsten zijn 255kWh (10%) voor de zonnepanelen, 1314kWh (50%) voor de waterkrachtcentrale en 1000kWh (40% voor de windmolen. Voor de energieopslag werden twaalf 2V loodaccu’s in serie geschakeld zodat de batterijspanning 24V bedraagt. Het totale gewicht van de batterijen is 750kg! De totale opslagcapaciteit (tot 80% ontlading) is 18kWhs. Afhankelijk van het verbruik zou dit voldoende zijn voor 6 dagen (verbruik ligt ongeveer 3 keer lager dan in een gewoon huishouden). Aangezien de zonnepanelen, windturbine en vooral de waterkrachtcentrale in de tussentijd ook nog energie leveren zal men in de praktijk veel langer toekomen. In principe kan de waterkrachtcentrale in haar eentje het volledige energieverbruik dekken! Earthship Five is dus niet aangesloten op het elektriciteitsnet! Om gebruik te kunnen maken van de energie die opgeslagen zit in de batterijen wordt er gebruik gemaakt van een ‘Power Organising Module’ die het laden en ontladen van de batterijen regelt en de DC spanning omzet naar AC spanning op 230V. Wanneer de batterijspanning te hoog is (de batterij vol is) wordt de opgewekte energie afgegeven aan weerstanden. Een eerste weerstand is geplaatst in een boiler voor het warm water, een andere doet dienst als back-up ruimteverwarming.

Afvalwater / ‘riolering’ Het afvalwater verwerking systeem van een Earthship is zo ontworpen dat er geen afvalwater water geloosd wordt in de omgeving. Het vervuilde water, ook wel ‘zwart water’ genoemd bestaat eigenlijk enkel uit het afvalwater van het toilet, aangezien al het grijs water wordt herbruikt. Er wordt ook geen septische put gebruikt. Al het water wordt gebruikt en verdampt door de planten in de botanische cel. Deze botanische cel is als volgt opgebouwd: De grootte van de botanische cel is afhankelijk van het aantal bewoners. Voor 4 bewoners is dit ongeveer 24m². Om financiële reden werd deze oppervlakte verdeeld over 2 botanische cellen. De opbouw van het zwartwaterbed (botanische cel) kan je zien op volgende afbeelding:

18

Het water stroomt binnen via de infiltrator en verzameld zich in het grintbed. Van daaruit wordt het langzaam aan verbruikt door de bovengroeiende planten. Er is ook een overloop voorzien, maar normaal gezien zou hier geen water uit mogen komen. Om dit te controleren staat er een opvangtank onder deze overloop. Aangezien het in Schotland nogal veel regent werd er één van de cellen met een serre overdekt. Op die manier zijn de planten beter beschermd tegen de koude, zullen ze minder snel afsterven en wordt er ook geen regenwater in de botanische cel opgevangen, wat ‘overstromen’ via de overloop voorkomt. Earthship Five is niet aangesloten op het publieke rioleringsstelsel!

Water Hoewel je zou denken dat watergebrek iets is dat in Schotland niet voorkomt kunnen er, vooral in het binnenland, tijdens een warme, droge zomer, perioden van droogte voorkomen. Ook hier is het dus raadzaam om spaarzaam om te gaan met water! Het voorzien van huizen van drinkbaarwater kost veel water, maar ook veel energie, terwijl maar een heel klein percentage hiervan echt wordt gedronken. Ongeveer 35% ven het verbruikte drinkwater wordt gewoon doorgespoeld door het toilet! In een Earthship wordt dit anders aangepakt. Al het water is afkomstig van regen of gesmolten sneeuw. Het dak is speciaal ontworpen om water op te vangen en te kanaliseren naar de wateropslagtank. Voor Earthship Five werd voor een tank van 4500 liter gekozen. Het bepalen van de tankinhoud gebeurt op basis van het aantal bewoners, het geschatte waterverbruik per dag en de langste periode van droogte. In het gebouw zorgt de ‘Watter Organising Module’ (WOM) ervoor dat het water door de bewoners gebruikt kan worden. De WOM bestaat uit een pomp (die voor de nodige druk zorgt), verschillende filters (waaronder één voor de productie van drinkbaar water) en een drukvat. Van hieraf kunnen gewone leidingen vertrekken naar badkamer en keuken.

19

Grijs water systeem Een van de grote verschillen tussen een Earthship en een conventioneel huis is het gebruik van grijs water. Grijs water is al het water dat voor minder vervuilende handelingen zoals afwas, douche, … werd gebruikt. Dit grijs water wordt binnenshuis, door het grijswaterbed gefilterd en daarna gebruikt voor het doorspoelen van het toilet. Het grijswaterbed is volgens hetzelfde principe opgebouwd als het zwart waterbed. Grootste verschil is dat het water aan het einde van het bed weer wordt opgepompt voor verder gebruik. Om dit mogelijk te maken zijn er nog een aantal extra filters (o.a. een acrieve kool filter die het water van geurtjes ontdoet) aangebracht voor de ‘pompput’. Ook in het grijswaterbed spelen planten een belangrijke rol bij het zuiveringsproces. Er kunnen eventueel ook eetbare planten gekweekt worden! Earthship Five is niet aangesloten op het waterleidingsnet!

20

Gebruikte materialen  Om een beeld te krijgen van de gebruikte materialen (bijvoorbeeld nuttig bij een LCA analyse) werd er een lijst opgesteld van de gebruikte materialen: Bouwelement Graaf & grondwerken Muurconstructie en afwerking

Belangrijkste materialen Gehuurde 3-tons graafmachine Gebruikte autobanden

Gerecycleerde stukken karton Aarde 50mm Foamglass 25mm Voltex waterdicht membraan Herbruikte aluminium- en stalen blikjes samen met cement of ‘earth plaster’

Dakconstructie & afwerking

‘Adobe plaster’ Gemalen klei Natuurverf Polycarbonaat dakkoepel EPDM dakbedekking Hellingsisolatie kurk Corovan dampscherm Weerbestendige multiplex Dakspanten Stalen stangen Schotse lariks (hout) Thermafleece isolatie (schapenwol) Herbruikt dennenhout ‘Marine’ multiplex Dakventilator Vernis

Vloerconstructie & afwerking

500mm aangestampte aarde Gerecycleerde 150mm ‘zand blinded compacted type 1

Toepassing / gebruik Uitgraven plaats Earthship en grondverplaatsing Houden ‘rammed earth’ bijeen; muurstructuur; thermische massa; doen ook dienst als fundering Houden aarde tijdelijk in band tijdens contructie Aanvullen van wanden langs buiten; opvulling van banden Voor ‘thermal wrap’ Buitenomhulling van ‘thermal wrap’ Opvullen oneffenheden tussen autobanden; niet dragende muren; opvullen van gaten Effenen en pleistering muren Afwerking van binnenmuren Schilderen binnenmuren Ventilatie en licht Afwerkingslaag van het dak Isolatie op dak Ademend damscherm Dakdekking Draagconstructie dak Bevestiging dak aan bovenste 2 rijen banden Draagbalken tussen banden en dakspanten Isolatie plafond Afwerking plafond Afwerking plafond serre Extractieventilator voor ‘zwart water afvoer’ Brandbestendige afwerking plafond Onaangeroerde aarde voor vloer fundatie Vloerfundatie

21

Ramen & deuren

Buitenwerken

hardcore’ 25mm Voltex 100mm ‘leembeton’ 50mm zand/leem dekvloer Tegelcement 20mm vloertegels Plavuizen Dubbel glas Meranti hardhout Enkelwandige buitendeuren Afdichtingsstrip Silicone Hout-concerveermiddel ‘Ballast’ ‘Bouwzand’ Cement Cement waterdichter Timmerhout Bladmetaal ‘Crown Dryferm’ Gerecupereerde ‘Whinstone’

Binnenwerk

Diversen

Gerecupereerde keukentoestellen Gerecupereerd toilet en handwasbak Gerecupereerde ‘teak tops’ Gerecupereerde deur Betonnen dorpels

Gerecupereerd hout Gerecupereerde bouwzand Gerecupereerde cement zand ‘Trojan pulverised fuel ash cement’ Metalen latten

Nagels, vijzen, …

Waterdicht membraan Vloer Egalisatie onder vloertegels Hechting tegels Vloerafwerking Afwerking vloer ‘serre’ Beglazing Raamframes en bekleding Buitendeur en deur tussen serre en leefruimte Tochtvrij afwerken deuren Afdichten ramen Voor ramen en bekleding Verharding pad Aanleg pad Betonnen kappen op muren ‘zijvleugels’ Waterdicht maken cement van zijvleugels Omheining pad Mal voor ‘dakgoot’ Isolatie in zijvleugelmuren Natuurstenen afwerking zijvleugels Keukentoestellen Toilet en handwasbak Keuken en toilet ‘tops’ en schabben Deur toilet Ondersteuning bandenmuur op plaats waar afvanwaterbuis eronderdoor gaat Diverse bouwwerkzaamheden Aarden plaasterwerk en opvullen banden Aanmaak beton Cement voor opbouw blikjesmuur e.a. Verstevigingen daar waar nodig in bandenmuur, cementwerk en aarden pleisterwerk Diverse bevestigingen en bouwdelen

22

‘Visqueen DPM’

Autonoom energiesysteem

Wateropvang & grijswater systeem

Gereedschappen Windturbine & toebehoren Zonnepanelen & toebehoren Waterkrachtcentrale & toebehoren Controle-unit Batterijen Kabels Gerecupereerde watertank Grint Loodgietersmateriaal ‘Water Organising Module’ Drukvat Warmwatervat Rubberen slang Gerecycleerd grint Gerecycleerd zand Aarde Gerecupereerde plastic bak met aansluitingen

Actieve kool ‘Sphagnum’ mos Gerecycleerde plastic flessen Riolering

Gerecupereerde plastic vaten 25mm Voltex Gebruikte autobanden Gerecycleerde plastic flessen

Gerecycleerd grint Gerecycleerd zand Aarde Loodgietersmateriaal Timmerhout

Bescherming en waterdichting timmerwerk Diverse werken Opwekken elektriciteit Opwekken elektriciteit Opwekken elektriciteit Omzetting spanning van DC naar AC Opslag elektriciteit (DC) Elektrische bedrading Opslag water Grofvuilfilter Loodgieterij watervoorziening Pompen en filtering watervoorziening Druk op water houden Opslag warm water Watertoevoer & afvoer ‘grijswaterbed’ Bodemlaag in grijswaterbed 2de laag in grijswaterbed Bovenlaag in grijswaterbed Gruis en deeltjesfilter voor de opvang van voedsel- en zeepresten alvorens grijswater het grijswaterbed bereikt Filtering en ontreuking grijs water Filtering en zuivering grijswater Om holtes en circulatie te creëren in ‘pompgebied’ Infiltrator die de vaste delen scheid van de vloeibare Bekleding botanische cel, zwartwaterbed en infiltrator Kijk/overloop ‘torens’ Om holtes en circulatie te creëren in kijk/overloop ‘torens’ Bodemlaag in grijswaterbed 2de laag in grijswaterbed Bovenlaag in grijswaterbed Aansluiting tussen zwartwaterbed 1 en 2 Serre voor zwartwaterbed

23

Gerecycleerde dubbele ramen Polycarbonaat dakplaten Gerecupereerde dakgoten

Serre voor zwartwaterbed Serre voor zwartwaterbed Serre voor zwartwaterbed

Ecologische alternatieven Daar waar mogelijk werd er voor ecologisch verantwoorde materialen gekozen. Dit was echter niet vanzelfsprekend. Hieronder een overzichtje van de gekozen alternatieve materialen: Gebruikt ecologisch materiaal

Omschrijving

Ter vervanging van conventionele materialen Bakstenen, steen, ‘breeze blocks’

Verschil in kosten (voor zover bekend)

Aandachtspunten

Gebruikte banden

Gebruikte autobanden

Zeer grote besparing! Voor het ‘bergen’ van de gebruikte autobanden kreeg men zelfs geld van de afvalverwerkingsmaatschappij Gratis materialen

Werk en bouwtijd is langer dan in de conventionele bouw maar is wel sneller te leren.

Aarde en karton voor opvullen banden en aanvullen langs buitenmuren

Aarde van op het terrein zelf en herbruikt karton

N/A

Foamglas

Gecarboniseerde isolatie gemaakt van 66% gerecycleerd glas

880€ voor 60m² (wel met korting)

Voltex

2 lagen geotextiel met sodium betoniet granulaat ertussen

Elke soort polyuretaan isolatie die ondergronds gebruikt kan worden Plastic waterdicht membraan

Herbruikte stalen en aluminium blikjes

Gebruikte drankblikjes

Reduceren benodigde hoeveelheid cement

Gratis

Ongeveer 10 keer duurder dan gewoon plastic

Werk en bouwtijd is langer dan in de conventionele bouw maar is wel sneller te leren. Vrij van schadelijke stoffen, niet gevoelig voor omgevingsomstandigheden Heel robuust en zwaar materiaal om mee te werken. De juiste kant moet bovenaan geplaatst worden Bouwen is makkelijk te leren

24

Adobe pleister

Aarde, zand, stro en water

Cement pleister

Gratis

Natuurvers

Niet-chemische verf

Chemische verf

Ongeveer 2x zo duur

‘Gradient Corklok’

Composiet isolatie bestaande uit 20% kurk en 80% uretaan schuim Gerecupereerd hout

Elk soopt harde Gratis gekregev urethaan isolatie van producent

Reductie van de benodigde hoeveelheid vers hout

Goedkoop

Schapenwolisolatie Leem-beton mix

Rotswol isolatie

Ongeveer 3x duurder Kostprijs hangt af van soort leem dat gebruikt wordt (iets duurder dan cement) Afhankelijk van bron en transport

Gerecupereerd hout

Thermafleece Limecrete

Gebruik van cement verminderen

Gerecycleerde aggregaten

Beton, zand, bouwzand, ‘hardcore’, grint

Minder nieuwe materialen nodig

Gerecupereerde ‘Whinstone’

Whinstone voor Minder nieuwe bouw van muren materialen nodig

Gekregen

Gerecupereerde keuken en toilet benodigdheden

Keuken en toilet benodigdheden

Gekregen

Gerecupereerde watertank,

Diverse tonnen en vaten die

Verminderen van gebruik nieuwe materialen en voorkomen storten Verminderen van gebruik

Gekregen

Werk en bouwtijd is langer dan in de conventionele bouw maar is wel sneller te leren. Gezonder voor mensen die het aanbrengen en voor de bewoners CFK en HCFK vrij!

Meer tijd nodig om nagels te verwijderen om het hout voor te bereiden Hernieuwbaar materiaal Minder CO2 uitstoot tijdens productie

Meestal bijproducten van andere productieprocessen Transportkosten en afstand kunnen voordeel van herbruikte materialen teniet doen Afbreken en herstellen kan tijd kosten

Transportkosten en afstand 25

plastic vaten, enz.

omgebouwd werdet tot tanks, filters, enz.

Duurzaam geteeld Schots hout

Schotse lariks

nieuwe materialen en voorkomen storten

kunnen voordeel van herbruikte materialen teniet doen Soms duurder

Kosten  De uiteindelijke materiaalkost was 32.800€. Sommige materialen werden echter gesponsord. De totale waarde van deze materialen wan ongeveer 6.300€. De totale materiaalwaard is dus 39.100€. De verdeling van de kosten over de verschillende posten kan je hieronder zien: Het gebouw zelf Watersysteem 11.050€ 4.634€ 1.249 WOM 2.419 Graaf & grondwerken (water organising module 605 392 Muurconstructie Grijswateren afwerking filters 4.220 1.823 Dakconstructie Tanks en & afwerking buiswerk 425 Vloerconstructie & afwerking 1.814 Ramen & deuren 539 Buitenwerken 126 Binnenwerk 1.343 Diversen 728 Transport van materialen

‘Riolering’ 1.167€ Botanische cel / zwartwaterbed

Energie 15.952€ 486 Windturbine & toebehoren

Serre

680

5.374

Zonnepanelen & toebehoren Waterkrachtcentrale & toebehoren Controle-unit

1.638

Batterijen

1.575

3.150

4.213

Werkuren  In totaal wordt het aantal werkuren voor Earthship Five geschat op 3000. Hierin is de opleidingstijd van de vrijwilligers inbegrepen.

26

Besluit   Het schrijven van deze paper heeft ervoor gezorgd dat ik mijn denkbeeld over Earthships heb kunnen verbreden en verfijnen. Wat me vooral is bijgebleven is het feit dat een Earthship meer is dan alleen maar een gebouw. Het is het resultaat van een geheel nieuwe / andere kijk op ‘wonen’. Aangezien ik ook van mening ben dat de manier waarop we nu wonen en leven niet duurzaam is, vind ik dit dan zeer interessant! Het is belangrijk te weten dat het wonen in een Earthship ook een andere mentaliteit vraagt van zijn bewoners. Net zoals het Earthship zich aanpast aan zijn omgeving zullen zijn bewoners zich moeten aanpassen aan het Earthship. Ook belangrijk om te weten is dat het Earthship nog in een experimentele fase zit en nog volop aan het ontwikkelen is. Je zou het kunnen vergelijken met de ontwerpers van de eerste gemotoriseerde koets, die eigenlijk een Porsche wilden maken. Ook zij hadden een lange weg voor de boeg.

De focus op autobanden, waar mensen zich vaak op blindstaren, is volgens mij van minder belang. Er zijn een aantal alternatieven, zoals ‘earthbags’, ‘rammed earth’, strobalen, … Ook hier is het nog volop experimenteren geblazen. Het beschouwen van afval, als een natuurlijk in de omgeving aanwezig materiaal, is iets wat te bediscussiëren valt. Men gaat er van uit dat dit recyclage is, maar men vergeet dat het Earthship ook ooit afgebroken zal moeten worden! In die zin denk ik dat men bij de bouw van een Earthship nog meer rekening zou moeten houden met de uiteindelijke afbraak. Men zou het Earthship eigenlijk ‘Cradle to Cradle’ moeten ontwerpen! Als men er van uitgaat dat ‘Cradle to Cradle’ producten de toekomst zijn, zal de hoeveelheid afval in de omgeving automatisch verminderen en zal men uiteindelijk toch moeten teruggrijpen naar natuurlijke materialen.

De vraag of ik zelf in een Earthship zou willen wonen, kan ik positief beantwoorden. Het lijkt me een aangename manier om te wonen, waarbij men veel dichter bij de natuur staat. Qua duurzaamheid, op het vlak van materiaalgebruik, energieverbruik en milieu, ben je dan zeker goed (beter) bezig. Toch zie ik enkele obstakels. Zo hoort een Earthship in een natuurlijke omgeving thuis en past deze niet zomaar in een woonwijk. Ook de manier van leven in een Earthship komt, naar mijn aanvoelen, in conflict met onze ‘moderne’, drukke manier van leven. Op de problemen die men op bouwtechnisch- en stedenbouwkundig vlak tegenkomt heb ik me in deze paper niet geconcentreerd, aangezien het me belangrijker leek om eerst het concept van het Earthship te doorgronden.

Ik hoop met deze paper mensen te inspireren om mee te helpen met de ontwikkeling van het Earthship als nieuwe, aanvaardbare woonvorm en manier van leven.

Hoogachtend, Elger Allard 27

Literatuurlijst   Geschreven werken: -

Kemp, S. & Cowie P. (2007). The Earthship Toolkit (p.1-80). Kinghorn: MMS Almac.

-

Reynolds, M. (1993). EARTHSHIP volume 1 (p.1-229). Taos, New Mexico: Solar Survivan press.

-

Reynolds, M. (2000). COMFORT in any climate (p.1-72). Taos, New Mexico: Solar Survivan press.

Internetbronnen: -

Aardhuis.nl (2012), http://www.aardehuis.nl/, 1/02/2012

-

Earth Matters (2011), http://www.earth-matters.nl/7/1879/duurzaam-20/olst-krijgt-wijkjemet-23-aardehuizen-enlsquoearthshipsenrsquo-infoavond-25-maart.html, 1/02/2012

-

Earhresidence (2011), http://earthresidence.blogspot.be/, 15/05/2012

-

Electric Tree House, (?), http://electrictreehouse.com/, 1/09/2012

-

European Earthship Builders United (2012), http://eebu.earthshipeurope.org/index.php?option=com_content&view=article&id=69&It emid=98, 15/08/2012

-

Raets, W. (2011), http://www.earthshipbelgium.be/nl/artikelen/algemeen/421europe.html, 30/07/2012

-

Real Estate Hunter (2011), http://www.realestatehunter.be/index.php?option=com_content&view=article&id=20&Ite mid=23, 28/08/2012

-

Terra Constructa (?), http://terraconstructa.wikidot.com/earthbags:heist-op-den-berg, 27/08/2012

-

Wikipedia, (2012), http://en.wikipedia.org/wiki/Earthship, 1/01/2012

28

Bijlagen 

29