Natuur als blauwdruk voor een duurzame toekomst

Auteur: Geanne van Arkel

Met meer dan 3,8 miljard jaar aan ervaring in research and development heeft de natuur fantastische probleemoplossende vaardigheden ontwikkeld. Ze heeft strategieën ontwikkeld voor vraagstukken, waarvoor wij een oplossing voor zoeken. Dit leren van de natuur wordt sinds de jaren 90 biomimicry genoemd. De bouwwereld staat nu voor de uitdaging deze lessen toe te passen.

Zo hebben planten een eigen methode ontwikkeld voor het opwekken van zonne-energie: fotosynthese. Daarnaast zijn er meerdere voorbeelden van dieren, die met minimaal energieverbruik kunnen reizen: van de hydrodynamische vorm van dolfijnen tot albatrossen die met gebruikmaking van thermiek door de lucht weten te zweven. Bacteriën produceren op een duurzame manier complexe chemicaliën om water te reinigen en zo de kwaliteit van het milieu te verbeteren.

Evolutie van biomimicry

De Amerikaanse biofysicus Otto Schmitt gebruikte voor het eerst de term ‘biomimetics’ in de jaren 50 van de vorige eeuw om apparaten te beschrijven, die modellen en systemen uit de natuur nabootsten. De mensheid keek echter al eeuwen eerder naar de natuur om inspiratie op te doen voor het oplossen van complexe vraagstukken. Zo vond Leonardo da Vinci inspiratie in vogels door de anatomie van hun vleugels en hun bewegingen tijdens de vlucht te bestuderen, toen hij in de 15e eeuw zijn eerste modellen voor vliegmachines ontwierp. Hoewel zijn ontwerpen niet succesvol waren, vormden zij wel de inspiratie voor de gebroeders Wilbur en Orville Wright, de vliegtuigpioniers en uitvinders van het eerste functionerende vliegtuig. Dankzij de Amerikaanse Janine Benyus, grondlegster van de term biomimicry, heeft dit leren van de natuur zich door de jaren heen steeds meer als wetenschappelijke discipline ontwikkeld. Zij zette in 1997 de toon met haar boek ‘Biomimicry: Innovation inspired by nature’. Biomimicry heeft ons niet alleen leren vliegen, maar kan ons ook veel leren over duurzaam bouwen.

Airco gebaseerd op systeem in termietenheuvel

Het kantoor- en winkelcentrum Eastgate Centre in Harare (Zimbabwe) heeft een airconditioningssysteem ontworpen dat is gebaseerd op systemen zoals die in termietenheuvels in het zuiden van Afrika aangetroffen zijn. Natuurlijke termietenheuvels zijn gemaakt van modder met een hoge thermische massa en in de basis van de structuur zitten ventilatiegaten die gedurende de dag open en dicht worden gezet door de termieten zelf. Zo zorgen de insecten ervoor dat binnen in de heuvel een constante temperatuur van 30 graden is, ondanks het feit dat de buitentemperatuur enorm schommelt. Door dit principe toe te passen, verbruikt het ventilatiesysteem in het gebouw in Harare negentig procent minder elektriciteit dan conventionele ventilatiesystemen. 

Neusgaten van kamelen

Architect Michael Pawlyn is onder de naam Sahara Forest Project een proefproject gestart, waarbij 10.000 m² woestijngrond in Qatar vruchtbaar wordt gemaakt. Zonlicht wordt geconcentreerd om superhete stoom op te wekken. Door hiermee zeewater te verdampen, gaat de luchtvochtigheid in de gebouwde kassen omhoog en de temperatuur naar beneden. Dit idee ontleende Pawlyn aan de manier waarop neusgaten van kamelen werken. Met deze inspiratie is nu in de woestijn een gunstig groeiklimaat voor planten gecreëerd. Buiten de kassen worden speciale heggen geplant, die kunnen leven op het relatief zoute afvalwater. Een ander deel van het zoute water wordt gebruikt om algen in te kweken, die als meststof of biomassa kunnen worden ingezet. Dit zorgt ervoor dat er niet alleen weer planten en bomen in de woestijn groeien, maar dat ook de biodiversiteit toeneemt.

Volledig zelfvoorzienend dorp

Het Sahara Forest Project is een mooi voorbeeld van een industriële ecologie; verschillende systemen die samen een ecosysteem vormen. In Almere wordt gebouwd aan het ecosysteem voor een volledig zelfvoorzienend dorp, waarin mensen weer met elkaar en de natuur worden verbonden. De bewoners van dit dorp worden in staat gesteld hun energie, water en voedsel uit hun eigen huis en tuin te halen. James Ehrlich van Stanford Universiteit heeft samen met architectenbureau Effekt het concept ontwikkeld van ReGen Villages. Het model draagt niet alleen bij aan een duurzamere wereld, maar zorgt er ook voor dat gezinnen maatschappelijk en fi nancieel worden versterkt. Het gedachtengoed van dit project uit Almere ligt ook ten grondslag aan het project The Valley. Op een nog te ontwikkelen terrein bij Hoofddorp worden organisaties uitgedaagd om samen te werken aan een inclusieve en
circulaire manier van leven.

Stimulans maatschappelijke verbondenheid

Duurzaam bouwen draait niet alleen meer om efficiënt bouwen en ruimtes creëren waarin mensen zich prettig voelen. Het gaat tegenwoordig ook om regenererend bouwen, waarbij maatschappelijke verbondenheid wordt gestimuleerd. Een mooi voorbeeld van deze verbondenheid in de natuur – mutualistische symbiose genoemd – is die tussen de acacia en de mier. De acacia heeft grote, holle stekels die mieren als behuizing gebruiken, en de boom scheidt ook een zoete stroop uit die de mieren opeten. Daarmee fungeert de acacia tegelijkertijd als een huis en een supermarkt voor de mier. De mieren beschermen op hun beurt hun huis, en daarmee de acacia, door venijnig in de tong van een planteneter te bijten zodra deze probeert de acacia te eten. Laat dit mooie voorbeeld van mutualistische symbiose en de genoemde projecten in Almere, Hoofdorp en het buitenland, die allen gebaseerd zijn op biomimicry, een inspiratie zijn om in 2017 in de bouw niet alleen te streven naar een verlaging van de impact op het milieu, maar ook een regenererende bijdrage te leveren waardoor bewoners maatschappelijk en financieel worden gesterkt. De uitdaging voor de bouw is nu om bouwprojecten, renovatie en nieuwbouw, te laten functioneren als een bos. En met de innovatieve kracht in deze sector gaat dat zeker lukken. 

Deze expertblog van Geanne van Arkel is als marktvisie verschenen in Duurzaam Gebouwd Magazine #36. Dit vakblad is te lezen via DuurzaamGebouwd.nl/Duurzaam-Gebouwd-Magazine.