Nagroeibare/ hernieuwbare/ teeltbare… Onuitputtelijke grondstoffen voor de bouwsector Peter Thoelen VIBE vzw
VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 1
1) Teeltbare grondstoffen & duurzame ontwikkeling Nagroeibare of ‘teeltbare’ grondstoffen, zijn grondstoffen die afkomstig zijn uit landbouw, bosbouw en aanverwante, of grondstoffen die daaruit rechtstreeks afgeleid zijn (bijvoorbeeld oud papier, textiel op basis van natuurvezels enz…). Ze kennen een steeds ruimere toepassing. Dat heeft economische en ecologische redenen. Om te beginnen zijn er steeds meer producten uit teeltbare grondstoffen die de petrochemische kunnen vervangen. Teeltbare grondstoffen zijn onuitputtelijk bij goed beheer, en wereldwijd lokaal beschikbaar (behalve in woestijnen, sneeuwvlaktes, rotsmassieven enz.) en dragen dus ook bij tot de sociaal-economische poot van duurzame ontwikkeling. Ze bieden immers wereldwijd mogelijkheden voor de ontwikkeling van lokale economieën met gesloten stofkringlopen en beperkte transportafstanden. Door op een rationele manier teeltbare grondstoffen in te zetten, worden geen eindige natuurlijke rijkdommen uitgeput en komt de voorziening van toekomstige generaties niet in het gedrang. Ook passen deze grondstoffen perfect in de visie van ‘cradle tot cradle’ (wieg-tot-wieg). Dit wil zeggen dat grondstoffen eindeloos herbruikbaar zijn, zonder afval op te leveren. Teeltbare grondstoffen zijn volledig herbruikbaar (en dus ‘voedsel’ voor nieuwe producten), of probleemloos composteerbaar (en dus terug voedsel voor de natuur). Als ze tenminste niet vermengd zijn met chemische stoffen. Plantaardige grondstoffen zijn tenslotte ook broeikasgasneutraal: bij eventueel storten of verbranden komt er niet meer CO2 vrij dan hetgeen ze uit de atmosfeer opgenomen hebben tijdens hun levensduur. De stof- en energiekringlopen zijn dus gesloten. Bouwmaterialen uit teeltbare grondstoffen kennen over het algemeen een gunstige milieubalans of LCA (levenscyclusanalyse) in vergelijking met alternatieven. Als voorbeeld hieronder een vergelijking van de primaire energie die nodig is om een 3 m hoge pyloon te maken die ongeveer dezelfde last kan dragen (let wel: enkel energie-input werd berekend, geen andere milieu-impacten): Bouwmateriaal Hout Kalkzandsteen Staalversterkt beton Staal
Materiaalbehoefte (kg) 60 420 300 75
Energieverbruik (kWh) 60 108 221 561
Bron: Holzabsatzfonds in Marktanalyse (p. 518)
VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 2
‘biologische kringloop’
‘technische kringloop’
Nagroeibare bouwmaterialen passen perfect in de ‘biologische kringloop’ die beschreven wordt in het cradle-to-cradle (C2C) concept dat de Duitse chemicus Michael Braungart en de Amerikaanse architect William McDonough ontwikkelden. Dit concept werd de jongste jaren in Nederland een ware hype, die ook naar Vlaanderen overwaaide. Bovenstaand schema wordt door VIBE al sinds haar ontstaan gebruikt en werd nu aangevuld met de onuitputtelijke ‘kringlopen’ uit de C2C-literatuur.
VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 3
Excursus: voorbeeld FNR In het buitenland wordt er reeds geruime tijd onderzoek gedaan naar de toepassing van deze hernieuwbare grondstoffen in de industrie, in de bouw, in de cosmetica enz. Om deze grondstoffen in meer technische toepassingen te onderzoeken, te promoten en te co-financieren of subsidiëren, werd bijvoorbeeld Duitsland in 1993 het FNR (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe) opgericht. In 2007 publiceerde FNR een uitgebreid rapport met ‘data en feiten’ over de stand van zaken in Duitsland. Hieronder volgen een aantal van de interessantste gegevens, die aantonen dat rond dit thema intussen al een hele industrie ontstaan is. Duitsland gebruikt 2,7 miljoen T landbouwgrondstoffen voor chemisch-technische toepassingen, waarvan 2,1 miljoen T rechtstreeks door de chemische sector verwerkt wordt. Daartegenover staat 17 miljoen T uit petrochemische grondstoffen. In 2005 ging het over een aandeel van meer dan 11 % landbouwgrondstoffen. Zo’n 30-40 % van de ingezette landbouwgrondstoffen komt uit Duitsland zelf. In totaal werken er 130.000 mensen in de productie van landbouwgrondstoffen voor de industrie. In de verwerking en de logistiek daarvan, werken er bijkomend 260.000 mensen. In de Duitse bosbouw werken er verder 98.000 mensen en in de hout- en papierindustrie nog eens 851.000. Tussen 1993 en 2007 steeg de benutting van landbouwgrond voor niet-voeding van 291.000 ha tot 2 miljoen ha. Waar in het begin echter 84 % van deze landbouwgrond diende voor nagroeibare productiegrondstoffen, is dat in 2007 nog slechts 13 %. De rest gaat naar energiegewassen. Oppervlakte bos & lanbouwgrond in Duitsland & België 2007 Duitsland België Oppervlakte 1.371.955 ha 16,8 mio ha landbouwgrond >50 %
Oppervlakte bos
(waarvan akkerland 11,8 mio ha en grasland 5 mio ha) 11 mio ha
Soort hout
29% Naaldhout 62%
Productieland nietvoeding
Loofhout 38% 2 mio ha (17 %)
Vlaanderen 630.000 ha (200.000 ha akkerbouw)
146.720 ha
90.000 ha suikerbieten
31.000 ha suikerbieten
17.000 ha vlas
7.000 ha vlas
9.000 koolzaad
(900 ha koolzaad niet meegerekend)
Bron: FNR Daten und Fakten / mededeling Wervel VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 4
Evolutie oppervlakte nagroeibare grondstoffen in Duitsland
Bron: FNR Daten und Fakten.
De bosoppervlakte in Duitsland neemt jaarlijks met ongeveer 10 % toe. Er is ongeveer 3,4 miljard m3 houtvoorraad. Gebruik van hout in Duitsland in 2005 (in miljoen stère (= 1 m3 gestapeld hout))
Bron: FNR Daten und Fakten. VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 5
2) Veelvoudige toepassingen De toepassingen van landbouwgrondstoffen voor niet-voeding zijn veelvuldig, maar niet alle toepassingen zijn bekend: • • • • • • • • • • •
Papier en hout… Kleding, textiel, schoeisel… Brandstoffen en energievoorziening voor gebouwen en voertuigen… Ruwbouwmaterialen, isolatiematerialen, afwerkingsmaterialen, verven, kleurstoffen en meubilair… Biokunststoffen voor verpakkingsmaterialen, versterkingsvezels, wegwerpbestek en andere kunststofvoorwerpen… Verstevigende vezels voor hoogwaardige toepassingen… Smeermiddelen en oliën voor machinale en industriële toepassingen… Poets- en onderhoudsproducten… Farmaceutische industrie, medicinale kruiden en geneeskrachtige dranken… Cosmetica… Energie uit biomassa (verwarming, elektriciteit, vervoer…)
Nagroeibare grondstoffen buiten de bouwsector Chemische en industriële toepassingen In Duitsland is de chemische en de andere industrie de grootste afnemer van landbouwgrondstoffen in niet- energie en niet-voedingstoepassingen. (Daten und Fakten p. 5052). Hierbij zijn onder meer zeer grote concerns aan zet (BASF, Bayer, Cargill Dow, Degussa, Henkel…). (Marktanalyse, p. 308). Vooral dierlijke uitheemse plantaardige oliën (palm, ricinus, soja, kokos: 50 %), vetten (30%), inheemse plantaardige oliën (koolzaad, raapzaad, lijnzaad, zonnebloemzaad: 20 %) worden toegepast. Daarnaast wordt er gebruik gemaakt van zetmeel, cellulose en suiker. Kleinere marktaandelen gaan naar proteïnen, andere plantaardige stoffen, polysaccharide en lignine. Vaak gaat het om tussenproducten voor specifieke chemische producten. Grote afnemers zijn de papierindustrie, de farmaceutische en de cosmetische sector, de textielindustrie. (FNR Daten und Fakten, p.48-52) Auto-industrie In de auto-industrie worden materialen voor binnenbekleding, persvormen en kofferruimtes vaak versterkt met natuurlijke vezels (hout, katoen, vlas, hennep, uitheemse plantenvezels). In Duitsland alleen al verwerkte de auto-industrie in 2005 niet minder dan 91.000 T natuurlijke vezels. (FNR Daten und Fakten, p. 55) Biokunststoffen De markt voor biokunststoffen (meestal in de verpakkingssector) is nog vrij onbeduidend: het gaat om ongeveer 1 % van de totale verpakkingsindustrie. Enkel in de losse verpakkings’chips’ wordt voor 35 % gebruikt gemaakt van zetmeelproducten. VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 6
Verder wordt er nog gebruik gemaakt van ricinusolie en chemisch gemodificeerde zonnebloemolie in de Duitse PUR- en polyester-productie. Ook in een aantal andere toepassingen worden plantaardige oliën gebruikt. Bijvoorbeeld als toevoeging voor weekmakers in petrochemische kunststoffen zoals PVC. (FNR Daten und Fakten, p. 55) Oleochemische toepassingen Vele natuurlijke vetten en oliën worden ingezet in tensiden. Die worden gebruikt in was- en reinigingsmiddelen (64 % van de ingezette tensiden), maar ook in de farmaceutica, de cosmetica, de textiel- en de lederindustrie. In tensiden wordt in Duitsland ongeveer evenveel natuurlijke (vooral geïmporteerde) als petrochemische grondstoffen gebruikt. Ook in smeermiddelen, lakken en verven worden natuurlijke oliën gebruikt. Smeermiddelen uit plantaardige oliën (vooral koolzaad- en zonnebloemolie) zijn goed voor 4,1 % van het Duitse marktaandeel van smeermiddelen. Omdat ze niet alleen ecologische, maar ook technische voordelen hebben, zouden ze een marktaandeel van 90 % kunnen hebben, aldus FNR. Probleem is momenteel de hogere prijs en een falende erkenning op de markt. (FNR Daten und Fakten, p. 56-57) Geneeskunde en cosmetica Wereldwijd worden ongeveer 40.000 planten gebruikt om medische extracten en preparaten te maken. In het Westen zijn ongeveer 100 daarvan wetenschappelijk onderzocht en bekend. Ook in cosmetica en voedingssupplementen worden geneeskundige plantaardige grondstoffen gebruikt. Een aantal Duitse deelstaten hebben zich toegelegd op de kweek van een 75-tal soorten geneeskundige planten. Die worden vooral verwerkt in voorschriftvrije geneesmiddelen. (FNR Daten und Fakten, p. 58-59) Kleding en textiel Vanzelfsprekend zijn de kleding- en textielindustrie van oudsher afnemers van nagroeibare grondstoffen: katoen, linnen, kemp, wol… Ook leren schoenen en andere leren voorwerpen worden uiteindelijk gefabriceerd uit teeltbare grondstoffen.
VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 7
3) Nagroeibare grondstoffen in de bouw 3.1) Grondstoffen en toepassingen Nagroeibare grondstoffen die momenteel ingezet worden als basis voor bouwmaterialen en hun mogelijke toepassingen: Plantaardig: • hout • bamboe • gras • kurk • kokos • noten • jute • sisal • zeewier • vlas • hennep • katoen • granen • stro • riet • oud papier Dierlijk: • schapenwol • geitenhaar • bijenwas • pluimen • schelpen • leer Toepassingen: • dragende constructies (brikken, blokken, skelet, andere constructie…) • isolatiematerialen • verven • oliën • wassen • harsen • tapijten • saneringsvliezen • vloerbedekking • muren (buitengevels, binnenmuren, volle muren, gevelbekleding) • plafonds VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 8
• • • •
meubilair stoffering/textiel bekledingen gordijnen
Een uitgebreide combinatietabel vind je achteraan deze publicatie. 3.2) Beschikbare producten in ons land In België en Vlaanderen zijn vele van deze producten beschikbaar. Je kan ze vinden op de website van VIBE vzw www.vibe.be/adressen_en_producten. Daar vindt je tevens de adressen van verdelers van deze bouwmaterialen. 3.3) Productie uit Duitsland In dit deel concentreren we ons op de Duitse situatie, aangezien daar de meeste productie gebeurt en aangezien daar actuele en goed gedocumenteerde cijfergegevens over bestaan. Bovendien komt het grootste deel van de bouwmaterialen op basis van teeltbare grondstoffen dat in ons land verkocht wordt, uit Duitsland Maar ook in Oostenrijk, Zwitserland, Frankrijk, Nederland, België enz. worden teeltbare grondstoffen in de bouw gebruikt. 3.2.1) Isolatiematerialen In Duitsland wordt jaarlijks ongeveer 1 miljoen m3 isolatiemateriaal toegepast, waarvan ongeveer 55% rots- en glaswol. Het marktaandeel van isolatiematerialen uit nagroeibare grondstoffen steeg tussen 1999 en 2003 van 1 tot ongeveer 4 %. Bijna de helft daarvan betreft isolatiematerialen uit houtvezels. Op de tweede plaats volgen papiervlokken. Landbouwgrondstoffen zorgen voor ongeveer 20 % van de teeltbare grondstoffen voor isolatiematerialen in Duitsland.
VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 9
Productie nagroeibare isolatiematerialen in Duitsland
Bron: FNR Daten und Fakten.
FNR denkt dat de markt voor isolatiematerialen uit land- en bosbouwgrondstoffen nog met 15 % kan groeien tegen 2015. Tegen 2020 verwachten ze nog een sterkere groei (Marktanalyse, p. 534 e.v.). Een rem voor de groei blijft de (meestal) hogere prijs voor dit soort isolatiematerialen. Ingeblazen isolatiematerialen kunnen wat dat betreft makkelijker concurreren met de traditionele materialen. Niettemin denkt FNR dat subsidies voor dit soort isolatiematerialen onontbeerlijk zijn voor een grote doorbraak in de markt (Marktanalyse, p. 545). Isolatiematerialen uit nagroeibare grondstoffen zijn: -Houtvezelplaten –ook als onderdakmateriaal -Vlasrollen, vlasplaten -Henneprollen, hennepplaten (ook los gestorte hennepscheven) -Graangranulaten -Rietstengels in platen (lichte bouwplaten, platen als drager voor bepleistering, isolatieplaten), als dakbedekking en -isolatie -Strobalen als constructie- en isolatiemateriaal, stroplaten (isolatie, drager voor bepleistering) -Schapenwolrollen –ook als saneringsvlies -Cellulose uit gerecycleerd papier in plaatvorm, los gestort, nat gespoten of droog ingeblazen -Kurk (los gestort of al plaatmateriaal) 3.3.2) Verven en lakken Vele verffabrikanten en producenten van bindmiddelen, oplosmiddelen en additieven, gebruiken wel plantaardige grondstoffen, maar grijpen op tussenproducten uit de chemische en petrochemische industrie terug. Zo bevatten bindmiddelen voor alkydharslakken, chemische olieverven en industriële waterverdunbare alkydharslakken… vaak ook een aandeel nagroeibare grondstoffen. Oplosmiddelen zoals ethanol kunnen op petrochemische, maar ook op plantaardige basis VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 10
gemaakt zijn. Traditionele oplosmiddelen uit pijnboomharsen (terpentijn) zijn omwille van gezondheidsredenen bijna volledig vervangen door synthetische oplosmiddelen en steeds meer door water. In de klassieke verf-, inkt- en laksector wordt in Duitsland alleen al jaarlijks zo’n 190.000 T plantaardige grondstoffen gebruikt. Daar komt nog 40.000 T voor ethanolproductie bovenop. Het gaat vooral om de productie van oliën, vetten, suikers, zetmeel en cellulose. Toepassingen vinden we in de bindmiddelen op alkydharsbasis en cellulosebasis. Enkel fabrikanten van natuurverf gebruiken oliën en aanverwante in hun (al dan niet licht aangepaste) natuurlijke vorm. De overgang van natuurproduct naar gemodificeerd natuurproduct naar kunststofproduct is soms vaag. Maar in een rapport van FNR worden natuurverven ‘nicht marktrelevant’ genoemd (Marktanalyse, p. 314). In het algemeen ziet FNR tegen 2010 en tot 2020 een groei van slechts ca. 2% voor nagroeibare grondstoffen voor de verfindustrie. Voor de oplosmiddelen verwachten ze zelfs een daling van 5% tegen 2010 en nog een grotere daling tot 2020. De marktrelevante bijdrage aan de CO2-reductie noemen ze gering. Bij de kweek van planten voor kleurstoffen, is wel een positief effect op de biodiversiteit te verwachten, maar hier gaat het om een geringe landbouwoppervlakte (Marktanalyse, p. 315). Economisch heeft de kweek van planten voor natuurlijke pigmenten slechts zin als de vraag uit de leder- en textielindustrie sterk zou stijgen (p. 330). In de verfsector worden de natuurlijke hulp- en grondstoffen nog steeds verder verdrongen door de petrochemische (oplosmiddelen, verdikkingmiddelen, bindmiddelen). Er wordt verondersteld dat REACH-regelingen de markt onvoorspelbaar maar grondig zullen beïnvloeden. Ook plantaardige producten zijn aan REACH onderworpen. Anderzijds is het zo dat de ontwikkeling van verven met lage VOC-emissies de kansen voor toevoeging van nagroeibare grondstoffen verhoogt. Daarbij gaat het echter vooral om gemodificeerde plantaardige grondstoffen, tot en met nanotechnologie (Marktanalyse p. 318-322). 3.3.3) Andere materialen Vanzelfsprekend zijn er een hele reeks andere toepassingen van nagroeibare materialen in de bouwsector. Daaronder ook een aantal traditioneel bekende, zoals hout voor constructie (daken, houtskeletbouw), gevelafwerking, buitenschrijnwerk, binnenafwerking (vloeren, muren, plafonds, plinten, deuromlijstingen…), meubels… Ook linoleum is een alom bekend product dat voor meer dan 90 % uit natuurlijke grondstoffen (voornamelijk lijnolie) bestaat. Steeds vaker zie je ook bamboe oprukken, onder meer als vloerbedekking. De meeste bamboe die vandaag op de bouwmarkt te vinden is, komt uit China. Ook kurk als vloer- en wandafwerking behoort tot het pakket van bekende bouwmaterialen. 3.4) Andere landen Ook in andere landen worden dit soort isolatiematerialen geproduceerd: Zwitserland, Oostenrijk, Nederland, Zweden en Noorwegen, Polen, Frankrijk… VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 11
In Nederland, Italië en Scandinavië is er productie van natuurverf. Een aantal landen kent producten die we niet of veel minder in andere landen tegenkomen en die vaak bij ons ook niet verdeeld worden. In Frankrijk is er bijvoorbeeld een fabrikant aan de slag die isolatiematten en –rollen produceert met pluimen als basisgrondstof. In Frankrijk en Spanje zijn er ook producenten van bouwblokken waarin kalk en hennepscheven gemengd worden. Hennepscheven worden er ook als los gestort isolatiemateriaal gebruikt. Nederland kent een producten van schelpkalk (los gestorte schelpen als kelderisolatie en – vochtabsorbtiemateriaal en gemalen als materiaal voor geperste kalkstenen). 3.5) België Ook in ons land is er productie van nagroeibare bouwmaterialen, zij het voorlopig nog op kleine schaal. Volgens de inschattingen van VIBE is hier zeker nog productiepotentieel aanwezig. Zowel in de landbouwsector als in de industrie. Geluidsisolatiemateriaal uit gerecycleerd papier, vermengd met vlaslemen (scheven). Product: plaatmaterialen in verschillende versies (op zich, verlijmd met OSB-plaat, gipskartonplaat… of gespoten). Productnaam: PanTerre Acoustix. Producent: PanTerre, Herstal. Los gestort kurkisolatiemateriaal uit vermalen gerecycleerde kurk, afkomstig uit flessenstoppen, afval uit de productie van flessenstoppen en een klein hoeveelheid andere restkurk. Productnaam: / Producent: Le Petit Liège, Luik. Papiervlokkenisolatie door een filiaal van een Oostenrijkse fabrikant. Productnaam: Isocell Producent: Isocell, Amel Productie verven en oliën: Productnaam: Calcatex (kalkcaseïeverven) Producent: Jordan & Co, Kalmthout Productnaam: Ecocolor (assortiment verven) Producent: Bio Home, Heist-op-den-Berg Daarnaast zijn er nog een aantal Belgische firma’s die onder eigen naam Duitse of Nederlandse natuurverven importeren (Galtane, Naturam). Een aantal andere ‘private labels’ doen intussen hun intrede op de markt.
VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 12
VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 13
Nagroeibare grondstoffen die momenteel ingezet worden als basis voor bouwmaterialen:
constructie brik/blok/vol
Plantaardig Hout Bamboe Gras Kurk Vlas Hennep Noten(olie) Granen Stro Riet Katoen Kokos Jute Sisal Zeegras Papier
constructie plastisch
XX
constructie skelet
buitengevel
isolatie vrac/ stroken/ stopwol
isolatie inblaas
isolatie rol/mat/ plaat
XX XX
XX
XX
X
XX
X
XX XX XX
X XX X
X
XX*
X XX*
Dierlijk Schapenwol Geitenhaar Pluimen Schelpen Bijenwas
verf olie was …
pleister
vloer hard
vloer halfzacht
vloer tapijt
XX XX
XX X XX
XX X
meubels
woning textiel
XX XX XX XX
XX XX
dakbedekking
XX
XX X
XX XX
XX
XX
X
XX X XX
XX
XX
XX XX XX X X
XX
X
X X
X XX XX
X= wordt geproduceerd in EU XX= beschikbaar in Vlaanderen/België
VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 14
XX
4) Literatuur & bronnen FNR: Nachwachsende Rohstoffe. Vielfalt aus 1001 Projektidee. Acht Jahre Fortschrits-Förderung für Produkte aus der Natur. FNR, Gülzow, 2001, 83 p. FNR: Marktanalyse nachwachsende Rohstoffe. FNR, Gülzow, 2006, 569 p. FNR: Daten und Fakten zu nachwachsenden Rohstoffen. FNR, Gülzow, 2007, p. 70 p. Jörg Brandhorst, Josef Spritzendorfer, Kai Gildhorn, Markus Hemp: Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen. FNR, Gülzow, 2008, 67 p. Websites: www.fnr.de (Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe) www.naturbaustoffe.info (bouwmaterialen uit land- en bosbouwgrondstoffen / FNR) www.naturdaemmstoffe.info (isolatiematerialen uit land- en bosbouwgrondstoffen / FNR) www.inaro.de (Informationssystem Nachwachsende Rohstoffe) www.adnr-bonn.de Arbeitsgemeinschaft für Dämmstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen).
VIBE vzw - teeltbare grondstoffen voor de bouwsector - 17/09/08 - p. 15