Bouwen aan de toekomst met technieken uit het verleden

M5 – Automatiseren houten knoop
Kunnen traditionele en ambachtelijk geproduceerde houtverbindingen en knooppunten een sleutelrol spelen om houtbouw nog duurzamer te maken? Waarom je soms moet teruggrijpen op het verleden om aan een duurzame toekomst te kunnen bouwen.

In de moderne, deels geautomatiseerde prefab-houtbouw wordt nog altijd veel staal of kunststof gebruikt om de verschillende onderdelen met elkaar te verbinden. De CO2- en NOx-emissies die bij de productie van deze materialen vrijkomen, hebben een negatief effect op de milieuprestatie van een gebouw. Voor duurzame alternatieven hoeven we niet verder te kijken dan onze eigen bouwtradities. Alfred Evers is docent in het mbo en onderzoeker bij ROC van Twente. Binnen het deelproject ‘Automatiseren houten knoop’ is hij, samen met projectleider Christian Struck, gangmaker die de 16 consortiumleden aanstuurt. ‘Dat we erin geslaagd zijn om de hele sector – handelaren, constructeurs, architecten, aannemers en kennisinstellingen – bij elkaar te brengen, is al een mooi resultaat.’

Kennis is beperkt

Het thema staat dan ook meer dan ooit in de belangstelling, volgens Evers. ‘De zorgen om stikstof, de hernieuwde aandacht voor houtbouw. Dat zorgt voor interesse in traditionele houtbouwtechnieken.’ Tegelijkertijd viel op dat dit soort kennis maar zeer beperkt aanwezig is in de bouw. ‘Een aantal constructeurs weet hoe je houten knooppunten moet maken, maar de meesten grijpen al snel naar staal. Daar ligt dus een belangrijke maatschappelijke opgave, die we vanuit de opleidingenkant op de kaart hebben gezet bij het bedrijfsleven.’
In eerste instantie met het fieldlab Efficiënt Bouwen met Hout, dat de Twentse kennisinstellingen ROC van Twente, Hogeschool Saxion en Universiteit Twente samen met lokale bedrijven hebben opgezet. Vervolgens bood het deeltraject van Emissieloos Bouwen een uitgelezen kans om te onderzoeken hoe deze traditionele technieken kunnen worden ingezet in een geautomatiseerd bouwproces.

Demontabel bouwen

Christian Struck is lector Sustainable Building Technology bij Saxion. Hij begeleidt de onderzoeken van het deelproject, dat is toegespitst op een type woning en een type utiliteitsgebouw. ‘Het eerste vraagstuk waar we ons op hebben gericht is hoe je demontabel kunt bouwen met traditionele technieken, om materialen te kunnen hergebruiken.’ Evers vult aan: ‘Rond 1900 werden er fantastische sporendaken, knooppunten, spanten en portalen van hout gemaakt. Constructies die compleet demontabel waren, zodat je een boerderij eenvoudig kon verplaatsen. Die kennis is nu erg waardevol voor circulair bouwen.’
De tweede opdracht was om te kijken hoe je met traditionele houtverbindingen en knooppunten emissies kunt terugdringen, door metalen en kunststof te vermijden. Evers: ‘Bij de uitgebreide inventarisatie van alle technieken is nadrukkelijk ook over de grens gekeken, naar traditionele constructiewijzen uit landen als Duitsland en Japan. Juist omdat daar nog vaak veel kennis voorhanden is en wordt toegepast.’

‘Een aantal constructeurs weet hoe je houten knooppunten moet maken, maar de meesten grijpen al snel naar staal’

Geschikt voor de freesmachine

Uiteindelijk selecteerde het consortium vier geschikte knooppunten en drie veelbelovende verbindingen, die zowel rekenkundig, theoretisch als in de praktijk uitgebreid zijn beproefd met betrouwbare testresultaten. De belangrijke derde stap in het onderzoek is om deze vaak arbeidsintensieve technieken geschikt te maken voor een geautomatiseerd proces. Struck: ‘Uiteindelijk moet een ontwerp vertaald kunnen worden naar een digitaal bestand voor een CNC-freesmachine. Daarom hebben we een prototype gemaakt voor een doorlopende dataverwerkingsketen, van houthandelaar tot aannemer.’
Om de kennis verder te ontwikkelen en te borgen, wordt tot slot gewerkt aan lesmodules en onderwijsmateriaal voor alle relevante opleidingen voor het beroepsonderwijs (mbo, hbo en wo). ‘Het is mooi dat we vanuit het onderwijs met onze studenten direct kunnen inspelen op de urgente vragen die in de bouwsector spelen. En dat we nieuwe generaties weer laten bouwen volgens traditionele technieken’, besluit Evers.

Partners

• Adema Architecten
• De Groot Vroomshoop
• Dura Vermeer BouwHengelo
• Gooskens Hout BV
• MK Houtbouw
• ReintenInfra
• Sanger IBTC
• Stichting Hout Research (SHR)
• Stichting Pioneering
• H. Oude Hengel (D)
• Aannemersbedrijf Koningsstijl
• Stichting RIBO\ROC van Twente
• Hogeschool Saxion
• Universiteit Twente
• Technische Universiteit Eindhoven

Verwachte resultaten

De verwachting is dat nieuwe verbindingstechnieken kunnen zorgen voor een snellere introductie van hoogbouw met hout. Met het gebruik van homogene houtverbindingen en knooppunten verwachten de consortiumleden de NOx-emissies van houten woningen van ca. 1,5 kg NOx per woning met nog eens 20% te kunnen reduceren.