In 2008 organiseerde Cement&BetonCentrum de casestudy Groen Beton. Hierin werd door dr.ir. Marc Ottelé van de TU Delft het prototype Growcrete ontwikkeld, betonnen proefelementen waarmee geëxperimenteerd werd naar directe begroeiing op constructiedelen. Na het experiment met Growcrete is Ottelé onderzoek blijven doen naar de oorzaken en mogelijkheden van begroeiing op beton. In 2012 publiceerde Dak&GevelGroen het artikel Onderzoek aan ‘groen’ beton van Ottelé en dr. Henk Jonkers. In dat artikel zetten zij hun onderzoek naar spontane begroeiing op betonconstructies uiteen. Zij onderzochten de oorzaken van de begroeiing en de effecten daarvan op de onderliggende betonconstructies.
Ottelé, een expert in groene façades, en Jonkers identificeerden de criteria en eigenschappen van betonconstructies die tot de begroeiing van het beton leiden. Eén van de belangrijke eigenschapen is de vochthuishouding van het beton, ofwel de porositeit. Tijdens hun onderzoek zagen zij al de potentie van een bio-receptief betonmengsel wat juist de mogelijkheid biedt tot begroeiing. In de zomer van 2019 komt Mark de Kruijff met een soortgelijk idee, steden vergroenen met mosgroei op beton. Hij komt in contact met Ottelé en Jonkers en zij richten in een samenwerking Respyre op met als doel bio-receptief beton op de markt te brengen. Met de kennis van hun voorgaande onderzoeken ontwikkelen Ottelé en Jonkers een familie van betonrecepten die de juiste eigenschappen hebben om het oppervlak bio-receptief te maken.
In de zomer van 2020 kan het team de recepten niet in het lab testen vanwege de corona-crisis. In de achtertuin van Jonkers wordt daarom een gecontroleerde omgeving gecreëerd, een kleine broeikas. Daar komt de proof of concept van het bio-receptieve beton uit. Bij mos denk je misschien aan koele, schaduwrijke plekken in bossen en tuinen. Maar wist je dat mos zorgt voor goede isolatie? Door mos blijft de bodem warmer in de winter en koeler in de zomer. Respyre bestaat uit een jonge groep jonge en getalenteerde professionals van universiteiten in Nederland. Samen proberen ze natuur-inclusief bouwen makkelijk en duurzaam te maken. Dat doen ze met mos. Spontane mosgroei op beton inspireerde Respyre om dit natuurlijke proces na te bootsen en duurzaam muurontwerp te creëren. Zo ontwikkelde ze een bioreceptief betonproduct waarmee eenvoudig verkoelende groene mosgevels te creëren zijn. Door natuur terug te brengen in de bebouwde kom, verminderen we de gevolgen van klimaatverandering. Door ruimtegebrek in steden, zijn reguliere groene ruimten, zoals parken, moeilijk toe te voegen.
Respyre heeft onderzocht welke oplossingen kunnen bijdragen aan opgaven als hittestress, luchtverontreiniging, overstromingen en verlies van biodiversiteit. Bioreceptief beton bleek te zorgen voor uitbundige groei van mos. Het beton kan worden aangebracht als pleister of als voorgefabriceerde en voorbegroeide panelen. Deze kunnen worden aangebracht op bestaande gevels of worden opgenomen in nieuwbouwprojecten. Mos is erg geschikt voor groene gevels, het blijft zitten als een soort lijm en is niet schadelijk voor de gevel. De moswand van het bioreceptief beton is nagenoeg onderhoudsvrij en groeit zonder irrigatiesysteem. Beton dat tijdens zomerse dagen veel warmte vasthoudt kan nu door een laag mos juist de lokale omgeving verkoelen. Eerst moet het beton worden aangebracht. Dit kan op verschillende manieren zoals stuken, gieten of spuiten. Nadat het bioreceptief betonproduct aangebracht is, wordt het in principe uit zichzelf groen. Dit kan lang duren en bij veel gevallen is het logisch om het beton door Respyre aan te laten enten, zoals ze dat noemen. Dan gebruiken ze een gel waar onder andere mossporen in zitten, zodat het beton goed groen wordt. Gedurende 2 tot 3 maanden zal deze hydrogel beschermd moeten worden tegen uitdroging.
- Auke: “Respyre zag het daglicht dankzij TU Delft alumnus Mark de Kruijff, die commerciële kansen zag in Delftse patenten voor bio-receptief beton. Kort daarna deed ik onderzoek naar het hitte-eilandeffect, waarbij stedelijke gebieden veel warmer worden dan omliggende landelijke gebieden en zwaarder lijden onder hittegolven. Ik onderzocht hoe vocht in gevels kan verdampen, wat hitte uit straten trekt. Door stom toeval kwam ik Mark op het spoor.
- “Respyre maakt geen constructief beton maar een laag er bovenop. Die bestaat voor 87 procent uit gerecycled afvalmateriaal, voornamelijk uit de bouw. Wat voorheen lastig te verwerken afval was, brengen we dus terug naar de gebouwde omgeving, waar het waarde toevoegt als basis voor ons bio-receptief beton.”
- “Respyre laat gecontroleerd plaatsvinden wat al regelmatig gebeurt op oude stenen oppervlaktes. Neem oude kademuren, waar vaak mosgroei zichtbaar is. Het betekent dat er iets beschadigd is, waardoor er vocht in de mortel zit.”
- “Een mooie eigenschap van mos is bovendien dat het rhizoïden heeft: een soort klittenband-achtig orgaan dat hecht en water en voeding opneemt. In tegenstelling tot wortels, tasten rhizoïden een ondergrond niet aan.”
- “Ons mos kan uitstekend de strijd aan met living walls en klimplanten. Die hebben beide een paar keer per jaar een hovenier nodig om te snoeien. Daarnaast zijn ze ontzettend duur: een living wall kost al snel 500 euro per vierkante meter. Wij kunnen, met een vierkante meter mos als basis, 80 vierkante meter mos groeien. Het hoeft niet gesnoeid en heeft geen plantenbak nodig.”
- “Afkoelen, daar ging het me om. Maar bij Respyre leerde ik in korte tijd gigantisch veel over mos. Dat mos niet alleen fantastisch is om vocht vast te houden, maar ook enorme hoeveelheden fijnstof opneemt. Er is geen betere ‘fijnstofvreter’ te vinden dan mos. En ook dat er ongelofelijk veel kleine insecten zijn die in mos nestelen, waarmee je biodiversiteit in de stad een geweldige boost kan geven.”
- “We bereiden ons voor op het vermarkten van drie producten: een stuc om bestaande gevels mee te behandelen, een oplossing die met een spuit kan worden aangebracht, en prefab-elementen in de vorm van gevelbekleding die kant en klaar geplaatst kunnen worden.”
- “Grootschalige toepassing van bio-receptief beton - dat is mijn stip op de horizon. Nu heeft beton geen goeie reputatie: hoge CO2 uitstoot, energie-intensief om te maken, visueel vaak grauw. Maar voorlopig is het een onmisbaar element in onze bebouwde omgeving.”
- “Verticaal meer groen de stad in brengen is nu nog te vaak kostbaar, prestigieus en onderhouds-intensief. Ik fantaseer over al die onverwachte plekken in Nederlandse steden waar mos het verschil kan maken, zoals de blokken flats in Osdorp.”
De innovatie van Respyre draait om een circulair mos-receptief betonrecept dat wordt ingezet als gevelbekleding voor zowel nieuwbouw als renovatie. Mos creëert mogelijkheden voor ander leven. Het mosbetonrecept bestaat uit 87% gerecycled betonpuin. Mos is een expert in het reguleren van de luchtkwaliteit in zijn omgeving: het zet CO2 en NOx om in zuurstof en verwijdert fijnstof, en zorgt zo voor schone en gezonde lucht. Mosbeton is poreus, heeft een ruwe textuur en wordt behandeld met een bio-gel waardoor mos op het oppervlak kan groeien. Deze technologie verandert beton met een kaal, grijs oppervlak in een ruwe, groene gevel - aantrekkelijker, verkoelend in de zomer en onderhoudsvriendelijk.
Nadelen en aandachtspunten zijn onder meer dat het begroeien afhankelijk is van een speciale bioreceptieve bekleding en dat, net als elke groengevel, regelmatig onderhoud en irrigatie wenselijk kan zijn. De bioreceptieve laag functioneert als substraat, maar bij prefab-elementen wordt nat-in-nat meegestort met het element om de toplaag poreus te maken. Bij renovaties kan het materiaal worden gepleisterd of gespoten. Er bestaan diverse mossoorten, waaronder slaapmossen en lefgozers, met verschillende droogteresistenties en eigenschappen. Vogels en insecten kunnen wel invloed hebben op de mosgroei; onderhoud en inspectie helpen om de gezondheid van het mos te garanderen.
Respyre behoudt een holistische kijk: “mos kan, mits correct toegepast, bijdragen aan verkoeling, luchtkwaliteit, biodiversiteit en retentie van regenwater.” Het bedrijf heeft intussen een patent aangevraagd voor hun bioreceptieve betonoplossing en werkt aan grootschalige proefprojecten om de werkwijze te valideren (TRL 7). Het vijfkoppige team streeft naar toepassing op bestaande structuren en in nieuwe projecten, zodat bouwbedrijven snel een groen product kunnen toevoegen aan hun aanbod.
Verticaal groen wordt in stedelijke omgevingen steeds relevanter: mosbeton biedt een onderhoudsarme oplossing die geen plantenbakken vereist en toch een levendige, groene gevel biedt. Door natuur terug te brengen in de bebouwde omgeving dragen mosgevels bij aan klimaatadaptatie, bebouwde ruimte, en biodiversiteit, terwijl ze tegelijk helpen bij koeling en fijnstofreductie in stedelijke zones.
Een gevel voegen doe je zo
Samenvattend combineert Respyre een circulaire benadering met bewezen ecologische effecten: mosgroei op beton levert verkoeling, luchtkwaliteitverbetering, biodiversiteit en onderhoudsarm beheer, terwijl het mogelijk maakt om betonnen gevels gemakkelijk te vergroenen en te renoveren zonder ingrijpende structurele aanpassingen.