Hout uit zee? Hoe je met wier een binnenwand bouwt

Ligt de toekomst van duurzaam bouwen deels in zee? Ontwerper Marjanne Cuypers denkt van wel. Ze ging op zoek naar de ideale bestanddelen van een regeneratieve economie en kwam zeewier op het spoor. Onder de naam BlueBlocks maakt ze er plaatmateriaal van. Op The Green Village plaatste ze een prototype van een geheel natuurlijk wandsysteem.

BlueBlocks houdt kantoor in het Rotterdamse BlueCity. Omringd door stalen plaatmateriaal vertelt Marjanne hoe ze hier in 2020 terechtkwam. “Als zelfstandig industrieel ontwerper combineerde ik opdrachten op het gebied van conceptontwikkeling met lesgeven aan de Haagse Hogeschool. De vraag hoe we op industriële schaal kunnen produceren zonder natuurlijke grondstoffen op te maken en afval te creëren is me al meer gaan bezighouden.”

Duizenddingendoekje
In een economie waarin zoveel mogelijk betaalbare spullen voor zoveel mogelijk mensen worden gemaakt, volgt de keuze voor een materiaal vaak uit andere keuzen in het ontwerp- en productieproces. De meeste industriële processen zijn zodoende ontworpen om te produceren met kunststoffen en metalen, legt Marjanne uit. “Wat als je een materiaal gemaakt van natuurlijke, niet-schaarse grondstoffen als startpunt neemt voor een ontwerp dat zowel grootschalige toepassing als hergebruik en waardebehoud mogelijk maakt?”

Nieuwsgierigheid naar écht duurzame grondstoffen en belangstelling voor de potentie van natuurlijke vezels leidden haar blik naar zee. Ze las onder meer over de opwarmende oceanen die grootschaliger en frequenter algenbloeien tot gevolg hebben. “Kunnen we al dat natuurlijk materiaal benutten? Met het oog op de lange termijn? Als landdieren zijn wij geneigd op het land te zoeken. In de zee zijn we in de bodem naar grondstoffen gaan boren. De biomassa in het water hebben we min of meer overgeslagen.” Zeewieren zijn meercellige algen. Om verschillende redenen genieten ze een reputatie als natuurlijke grondstof van de toekomst. Ze slaan CO₂ en stikstof op, kunnen zich snel voortplanten, vergen geen ruimte op het land en doen ook geen aanslag op zoetwatervoorraden. Ze kunnen op grote schaal worden gekweekt en zijn op allerlei manieren bruikbaar: als medicijn, bijvoorbeeld, en als voedselbron voor mens en dier. “Zeewier wordt weleens liefkozend het duizenddingendoekje genoemd.”

Zeehout
In 2019 zette Marjanne haar werkzaamheden stop om zich onder de naam BlueBlocks aan de wereld van het zeewier te wijden. Wat voor materialen kun je er mee maken? Welke productontwerpen kunnen daaruit volgen? Met een startsubsidie van gemeente Rotterdam vond ze een plekje in BlueCity, waar zich een biochemisch lab en een werkplaats voor het maken van prototypes bevinden. Ze experimenteerde er met in de Noordzee levende bruinwieren en verwerkte ze in een aantal producten. Zo ontwikkelde ze plaatmateriaal van zeewierpulp vermengd met plantaardig materiaal uit reststromen en noemde het SeaWood. De taaie vezels van zeewier, vertelt ze, laten zich goed binden met meer houtige plantaardige vezels en vormen dan een sterk materiaal. Chemische lijm of andere binders zijn overbodig.

“In Scandinavische landen propte men vroeger los zeewier in spouwmuren. Het heeft isolerende eigenschappen en je krijgt het niet aan het branden. Nu kneden we door middel van biochemische processen de vezels tot een materiaal dat aansluit bij de huidige manier van werken.” Het volledig natuurlijke, composteerbare plaatmateriaal fungeert als interieurbekleding en als akoestisch paneel. Sinds 2023 produceert en verkoopt BlueBlocks op kleine schaal SeaWood-panelen in met natuurlijke pigmenten verkregen kleuren: van verschillende tinten bruin tot grijsblauw en zeegroen. “Het oog wil ook wat als het gaat om interieurafwerking. De spikkeltjes wier die je ziet, verwerken we expres zo. Om het verhaal van het materiaal te vertellen.”

Van plaatmateriaal naar binnenwand
In de afgelopen jaren nam Marjanne verschillende initiatieven om toepassingen van SeaWood in interieurs uit te proberen en verder te brengen. Dankzij het innovatieprogramma Energie & Klimaat kon ze in 2022 op The Green Village een binnenwandsysteem plaatsen en testen. Met andere ondernemers ontwikkelde BlueBlocks een modulaire, demontabele binnenwand van biobased materialen. Een frame van gerecycled hout, isolatiemateriaal van cellulose en het SeaWood plaatmateriaal vormen samen een ‘bio-circulaire binnenwand’.

De wand kwam in het hoofdkantoor van The Green Village te staan. “Uitvinden in hoeverre we in staat zijn een goed functionerende wand te maken: daar ging het ons bij deze eerste proefopstelling om.” Door panelen met verschillende recepturen toe te passen kwam Marjanne erachter welke onder invloed van het binnenklimaat van een drukbezette werkruimte het best presteren. “In de manier waarop we het zeewier verwerken, zit onze speelruimte. Welke verhoudingen tussen de grondstoffen leveren de beste resultaten op? Op The Green Village hebben we tussen platen verschillen in de mate van krimp en vervorming kunnen waarnemen. En kunnen kiezen wat we doorontwikkelen.”

Er is ook tegen de wand aangeleund en hij is een keer gedemonteerd, verplaatst en weer opgebouwd. Zo werd duidelijk dat de constructie wel wat stijver mag en dat het in elkaar schuiven van panelen nog wat stroef ging. “Soms pakt wat je aan de tekentafel bedenkt in de praktijk net even anders uit. Dan pas je het ontwerp aan en probeer je het opnieuw.” Innoveren is een iteratief proces, zegt de ontwerper. “We werken toe naar een systeem voor prefab bouwen waarvan de onderdelen, volgens de uitgangspunten van een circulaire economie, zo lang mogelijk herbruikbaar blijven. De opstelling op The Green Village is een stap in de goede richting.”

Knooppunt
Aanwezigheid op The Green Village levert Marjanne behalve technische inzichten allerlei aanknopingspunten op. “Het is ontzettend fijn dat een product in een vroege fase, waarin het nog niet over een keurmerk beschikt, al kan worden ervaren door anderen.” Omdat er zich zoveel innovaties bevinden, fungeert het fieldlab als knooppunt van nieuwsgierige en vooruitstrevende geesten, heeft ze gemerkt. “Zo bereiken we allerlei mensen uit de bouwsector die anders nooit met SeaWood te maken zouden krijgen.”

Bijeenkomsten over biobased bouwen met bouwers, aannemers, projectontwikkelaars, woningcorporaties en andere sectorpartijen leveren bovendien waardevolle feedback op. “Waarom zou je zo’n binnenwand of een andere innovatie wel of niet willen of kunnen toepassen? Waar zitten onzekerheden en twijfels? Dergelijke systeemvragen kunnen we als pionierende ondernemers niet alleen beantwoorden.” Het fieldlab vormt ook een schakel tussen de bouwsector en onderzoeks- en onderwijsinstellingen. “Voor studenten Entrepreneurial Engineering van de TU Delft vormen onze plannen en ambities nu een casus. Ik ben heel benieuwd naar de bevindingen.”

Klein beginnen
Als ondernemer probeert Marjanne iets te maken wat niet een heel nieuw bouwproces vergt. “Toepassingen van zeewier in het interieur zijn haalbaar. De regels en kwaliteitseisen waaraan plaatmateriaal en zo’n binnenwand dienen te voldoen zijn niet heel heftig. De drempel voor reguliere marktpartijen ligt dus laag.” Door klein te beginnen met een toepasbaar product, kan ze ervaring opdoen en stapsgewijs opschalen, hoopt ze. Dit proces gaat gepaard met onderzoek en proefprojecten. Op het Marineterrein in Amsterdam maakt plaatmateriaal van BlueBlocks nu deel uit van een biobased gevelsysteem van een paviljoen. En eerder deed BlueBlocks mee aan onderzoek door TNO naar biobased bouwmaterialen. “In het Bouwinnovatie Lab zijn anderhalf jaar verschillende materialen onderworpen aan druk- en trekproeven, fysische en akoestische testen. Fantastisch, want zulk substantieel technisch onderzoek kun je als startup natuurlijk niet zelf uitvoeren en ook niet financieren. Door dit traject is duidelijk geworden welke materialen geschikt zijn om verder te ontwikkelen.”

Middels het fonds van de TBI Klimaattrein heeft BlueBlocks inmiddels een partner met wie de binnenwand aan brandproeven wordt onderworpen. “Zo hopen we op de TBI Greenlist te belanden van duurzame alternatieven voor veelgebruikte bouwmaterialen. Zonder dergelijke certificering kun je als nieuwkomer niet meedoen in de markt.” Tegelijkertijd zou Marjanne graag zien dat de bouwfysische kwaliteiten van biobased materialen kunnen worden bepaald op basis van daadwerkelijke risico’s in plaats van standaarden die uitgaan van eigenschappen van andersoortige materialen. “Anders komen we toch weer op beton en staal uit, die zijn niet kapot te krijgen.”

Meer meters
Anno 2024 telt BlueBlocks behalve Marjanne drie andere medewerkers. Als alles volgens plan verloopt, beschikken ze in de loop van het jaar over een eigen proeffabriek. “Om letterlijk meer meters te kunnen maken.” Grootschalige toepassing in de bouw is de stip op de horizon. “Er is veel vraag naar plaatmateriaal. Het zou geweldig zijn als SeaWood op termijn mede in die behoefte kan voorzien. We kunnen bijvoorbeeld dikke platen maken zonder dat ze heel zwaar worden. Voor de bouwsector is dat interessant.” Maar, benadrukt ze, op systeemniveau moet er nog veel veranderen voordat biobased bouwen de regel in plaats van de uitzondering is. “Er wordt gelukkig hard getrokken aan de institutionele touwtjes.” Intussen doen pioniers zoals Marjanne hun best om producten te ontwikkelen die een duurzame transitie in de hand werken. “Verandering teweegbrengen uitsluitend vanuit plichtsbesef of wetgeving is lastig. Ik hoop dat mensen SeaWood gaan toepassen omdat het net zo goed functioneert als ander materiaal, omdat het een verhaal vertelt en omdat het een schoon, natuurlijk product is dat de omgeving niet belast maar verrijkt. Ik wil dat men denkt: ‘Het is mooi, het voelt goed, ik wil het gebruiken.”

Een woningcorporatie met een zeewierwand

Tijdens een innovatiedag op The Green Village voor medewerkers van woningcorporatie De Alliantie kreeg Marjanne gelegenheid over SeaWood en de binnenwand te vertellen. “Vorig jaar mochten we een na-isolerende voorzetwand plaatsen in een wijkkantoor, bij wijze van pilotproject.”

Thomas van der Vlis werkt als Innovatieregisseur voor De Alliantie. “Kleinere startups, waarmee we juist graag samenwerken, bereiken grote organisaties zoals de onze niet zomaar. Daarom ben ik heel blij dat er zoiets bestaat als The Green Village: een kweekvijver én netwerkprovider. Ik stuur er zoveel mogelijk collega’s heen.”

Over SeaWood was hij gelijk enthousiast: “Ik zag een potentiële probleemoplosser in de materiaaltransitie. Omdat er zeewier wordt gebruikt in plaats van een landbouwgewas, waarvoor g

rond nodig is.” Thomas vertelt dat de woningcorporatie zowel bouwtechnische als sociale innovatie nastreeft, bijvoorbeeld door circulaire en biobased opties op te nemen in programma’s van eisen. Maar ook door het eigen vastgoed als een levensechte testruimte, een living lab, te beschouwen.

De renovatie van het wijkkantoor vormde een perfecte aanleiding voor een proefopstelling. “Ons uitgangspunt voor pilotprojecten is dat de innovatie schaalbaar is. Maar het ontwikkelingsstadium waarin verschillende technologieën verkeren, verschilt per geval. SeaWood is echt nog een experimenteel product. Dat kunnen we niet zomaar in woningen plaatsen, waar een Bouwbesluit en andere regels van kracht zijn.” De binnenwand lijkt hem wel zeer geschikt voor grootschalige toepassing in nieuwbouwwoningen. “Dat zou een volgende stap kunnen zijn.”

Bij De Alliantie staat een ander systeem dan op The Green Village, legt Marjanne uit. “Naar aanleiding van de ervaringen hebben we de wijze waarop de blokken in het frame schuiven bijvoorbeeld aangepast.” Alle SeaWood-platen hebben ditmaal dezelfde samenstelling, de receptuur die het meest stabiele gedrag vertoont. Om nauwkeuriger te kunnen vaststellen hoezeer het binnenklimaat dit materiaal beïnvloedt, heeft BlueBlocks de wand uitgerust met sensoren die de luchtvochtigheid en temperatuur registreren.

In het wijkkantoor, dat nu onder de naam Ketellab als een proeftuin van de woningcorporatie fungeert, is ook een circulaire keuken geplaatst, wil Thomas nog kwijt. “De ontwerper van die keuken en Marjanne werken inmiddels samen. BlueBlocks gaat SeaWood-frontjes leveren voor de keukenkastjes. Mooi hoe dingen samenkomen, toch?”

Tekst: Eric Burgers
Beeld: Robèrt Kroonen

Heb je een natuurlijke innovatie die je graag in onze proeftuin Biobased Boulevard wilt testen? Neem contact op: