Project in beeld
Meer bouwmaterialen met TiO2 inzetten tegen stikstofcrisis
Bouwmaterialen met het luchtzuiverende TiO2 staan weer volop in de belangstelling. Ze zouden kunnen bijdragen aan minder stikstof in de lucht. Toch is er meer onderzoek nodig naar de daadwerkelijke werking in de praktijk. “Alleen daarom zouden de producten vaker moeten worden ingezet.”
In de Rotterdamse Sagenbuurt werden 106 nieuwbouw rijtjeswoningen opgeleverd met de ClimaLife betondakpan van Nelskamp. Sowieso blink dit project uit op het gebied van duurzaam bouwen. Kozijnen uit de eerder gesloopte woningen in de buurt werden opnieuw gebruikt in het nieuwe hoofdkantoor van de Triodos Bank. En alle huizen kregen een Daikin Altherma 3 lucht- waterwarmtepomp op zolder. Van Hoften Installatietechniek liet daarvoor speciaal een dakkap voor een schuin dak ontwikkelen. Met de warmtepomp wordt de vloerverwarming gevoed.
Auteur: Armand Landman
Verruiming van de normen, een Noodwet, het stimuleren van meer elektrisch bouwmaterieel, verlaging van de maximumsnelheid. het zijn stuk voor stuk maatregelen waarmee het kabinet de bouwproductie weer wil aanzwengelen. Of het genoeg is om de enorme aantallen benodigde nieuwbouwwoningen en de – in het kader van de energietransitie – noodzakelijke verduurzamingsprojecten te kunnen realiseren zal moeten blijken. Feit is wel dat de stikstof- en PFAS-crisis de aandacht voor luchtzuiverende bouwproducten een nieuwe impuls heeft gegeven.
“En dat is ook al winst”, betoogt Harold Kock, verkoop- marketingleider van de Duitse dakpannenfabrikant Nelskamp. Kock probeert al meer dan tien jaar de aandacht te vestigen op de ClimaLife betondakpannen die Nelskamp in het assortiment voert en ook momenteel aan verschillende nieuwbouw- en renovatieprojecten levert. “Een jaar of vijftien geleden speelde een soortgelijke discussie in de bouw. Ook toen lagen er vele projecten stil wegens luchtvervuiling. Toen ging het om fijnstof en dan met name stikstofoxiden (NOx). Wij hebben toen samen met Heidelberg Cement een betondakpan ontwikkeld waar een toplaag van 1 millimeter micromortel op zit die is aangevuld met titaniumdioxide ( TiO2), daarnaast zit de TiO2 ook in de mortel van de dakpan. Titaniumdioxide heeft de eigenschap dat het fotokatalytisch wordt door UV-straling in het zonlicht. Stikstofoxiden die op de dakpannen neerslaan worden door het zonlicht omgezet in onschadelijk nitraat, dat met het regenwater wegspoelt.”
Op Schiphol zijn voor een praktijkproef grote delen van platte daken gedekt met Noxite van BMI Icopal. Daaruit blijkt dat de dakbedekking veel schadelijke stoffen uit de lucht zuivert.
Mondjesmaat
Toch werden de betondakpannen in de afgelopen jaren maar mondjesmaat ingezet. Onder invloed van de crisis werd de aandacht naar andere problemen verlegd. Maar een nieuwe dreigende crisis, ondertussen bekend staand als de stikstof- en PFAS-crisis, heeft de aandacht voor luchtzuiverende producten weer aangezwengeld. Bij Nelskamp hebben ze de betonpannen in de loop der tijd weten te verbeteren. Kock: “In nauwe samenwerking met Heidelberg, al meer dan 50 jaar een betrouwbare partner, hebben we het recept voor de micromortel aangepast. En met resultaat. Want waar een een dak ingedekt met 200 vierkante ClimaLife dakpannen van de vorige generatie jaarlijks stikstofoxiden die vrijkomen uit 17.000 gereden autokilometers kon neutraliseren, laten nieuwe testresultaten uit juli zien dat we met 200 vierkante meter dak, maar liefst 45.000 autokilometers neutraliseren. Het Instituut voor Technische Chemie in Hannover heeft vastgesteld dat bij 2.000 zonuren per jaar en een dakoppervlak ingedekt met 100 vierkante meter ClimaLife dakpannen, maar liefst 950 gram stikstofoxide wordt weggevangen. Een vrijstaande woning kan dus al een immense bijdrage leveren, laat staan een volledige wijk.”
Mede door het pionierswerk van Kock ontvang Nelskamp steeds meer informatieaanvragen van bouwbedrijven en overheden voor de luchtzuiverende betondakpan. In het afgelopen jaar werden onder andere in Spijkenisse, Urmond, Waalre, Made en Rotterdam projecten opgeleverd waar de ClimaLife dakpannen werden toegepast.
Voor de daken van 106 nieuwbouwwoningen in de Rotterdamse Sagenbuurt leverde Nelskamp de ClimaLife S-pan antraciet. Voor de daken werden speciale dakkappen ontwikkeld waaronder de warmtepompen staan.
Katalysator
Overigens is Nelskamp niet de enige bouwmaterialenfabrikant die de voordelen van titaniumdioxide inzag. BMI Icopal ontwikkelde met Noxite een dakbedekkingssysteem voor platte daken. De toplaag van Noxite bestaat uit natuursteenkorrels met een coating van titaniumdioxide. Deze werkt als katalysator om, met behulp van de zon, de schadelijke stikstofdeeltjes om te zetten in ongevaarlijke stoffen. Deze stoffen komen vervolgens via regen en wind in de grond terecht. BMI Icopal deed een proef op Schiphol met de dakbedekking en daar is volgens Cor den Hartog, Sales Director BMI Nederland, bewezen dat “de lucht daar daadwerkelijk schoner werd.”
De toplaag van Noxite wordt ook al op bescheiden schaal toegepast in de wegenbouw. “Voeg je deze natuursteenkorrels toe aan slijtlagen van het asfalt”, legt Den Hartog uit, “dan compenseer je dus de uitstoot van het verkeer dat van de weg gebruik maakt. Het probleem pak je dan aan bij de bron. Pas enkele wegen zijn voorzien van deze luchtzuiverende toplaag, dat moeten er snel veel meer worden.”
Schematische weergave van de werking van een TiO2 coating: Titaniumdioxide heeft de eigenschap dat het fotokatalytisch wordt door UV-straling in het zonlicht. Stikstofoxiden (NOx) die op de dakpannen neerslaan worden door het zonlicht omgezet in onschadelijk nitraat (NO-3), dat met het regenwater wegspoelt.
Laboratoriumcondities
Toch is niet iedereen even enthousiast. Want volgens verschillende onderzoekers overdrijven de fabrikanten de luchtzuiverende werking van titaniumdioxide. Daardoor is het RIVM nog terughoudend in het voorschrijven van deze oplossing. Ook al omdat het nitraat dat met het regenwater wegspoelt in grond- en drinkwater terecht kan komen.
“In laboratoriumcondities is inderdaad aangetoond dat TiO2 een behoorlijk effect kan hebben op de verlaging van de concentratie stifstofdioxide”, schrijven onderzoekers van onderzoeksbureau M+P. “De bewezen effecten in de buitenpraktijk zijn echter minimaal”, schrijven ze even verderop. Ze beroepen zich op praktijkproeven van onder andere Rijkswaterstaat die een TiO2-coating aanbracht op geluidsschermen. De onderzoekers onderschrijven de laboratoriumresultaten van de Nelskamp-dakpannen door het Instituut voor Technische Chemie in Hannover, maar zouden ook graag zien dat er meer onderzoek in de praktijk wordt gedaan. “Tot op heden zijn er in feite geen voldoende onderbouwde onderzoeksresultaten gevonden die aantonen dat de genoemde effecten ook in de praktijk leiden tot duidelijke verbetering van de luchtkwaliteit.”
Volgens M+P wordt “de geringe praktijkwerking van TiO2 veroorzaakt door een groot aantal factoren: de soort coating, het beperkte aantal zonuren (UV-licht), sterke wind, hoge luchtvochtigheid, lage temperatuur en de te beperkte contacttijd van de verontreinigde lucht met het met TiO2-coating behandelde oppervlak.”
Den Hartog van BMI Icopal is het daar deels mee eens. “De werking van de Noxite- toplaag is blijvend en het meest effectief in gebieden waar de uitstoot van stikstof hoog is. In stedelijk gebied dus, waar de effecten van wind ook minder zijn. Het effect op gevels is ook minder groot dan op platte of hellende daken.”
Praktijktest
Den Hartog krijgt bijval van de Eindhovense hoogleraar bouwmaterialen Jos Brouwers: “Een praktijktest in een straat in Hengelo waarbij met TiO2 gecoate straatstenen zijn gebruikt laat een afname van schadelijke NOX van 25 tot 45% zien. De inzet van de stenen is het meest doelmatig in een bebouwde omgeving met voldoende verkeer, waar verwaaiing van geproduceerde NOx nauwelijks plaatsvindt, en waar daardoor de maximum concentratie in de lucht regelmatig wordt overschreden. De luchtreiniging hangt wel sterk af van het weer, met name zonnestraling en luchtvochtigheid.” Brouwers roept op tot meer praktijkproeven op meer plaatsen in Nederland. “In Hengelo bleven de concentraties nitraat in het regenwater bijvoorbeeld veel lager dan de maximaal toelaatbare, maar ook dat zullen we moeten blijven monitoren.”
Ook Harold Kock van Nelskamp is daar voorstander van. “Natuurlijk moet je zaken goed blijven onderzoeken. Wij willen graag bijdragen aan grootschalig opgezette projecten waarbij we betere praktijkresultaten kunnen verzamelen. Wij denken echt dat we de bouw vooruit kunnen helpen en kunnen bijdragen aan minder uitstoot. Laten we dit soort innovaties dus omarmen. En baat het niet, het schaadt ook niet.”
