‘Mud houses’ kunnen veel beter tegen water door koeienmest. Een onderzoeker van TU Delft hoopt met wetenschappelijk onderzoek hierover een steentje bij te dragen aan het verbeteren van deze ‘aarden’ huizen. Vooral in armere landen biedt dit perspectief. Daar boet dit soort woningen aan populariteit in door het imago, terwijl ze goedkoop en milieuvriendelijk zijn.
PhD-kandidaat Yask Kulshreshtha gaat erop in tijdens de opening van het academisch jaar vandaag bij de TU Delft. De ingenieur van de faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen krijgt als spreker de kans te vertellen over zijn droom met een mondiale impact. Zijn werk wordt mogelijk gemaakt dankzij TU Delft global initiative, om met concrete oplossingen te komen voor wereldwijde problemen in samenwerking met lokale partners.
Er is veel belangstelling voor ‘aarden’ huizen, gemaakt van grond, die met name vaak in armere landen voorkomen. Ze zijn goedkoop, zorgen voor minder CO2-uitstoot dan huizen met cement en kunnen goed de temperatuur regelen door optimaals vasthouden en afgeven van vocht. Maar ze scoren minder goed op de factoren waterbestendigheid en stevigheid.
Aarden huizen in India
Kulshreshtha concentreert zich op het verbeteren van materiaal voor aarden huizen door het toevoegen van een ‘stabilisator’, iets dat woningen sterker en langer houdbaar maakt. Hij is door zijn Indiase achtergrond goed op de hoogte van de problematiek.
“Bewoners op het platteland in India leven in ‘modderhuizen’, gemaakt met een mengsel van klei, zand en slib. Het materiaal is niet waterbestendig. Regen doet de muren afbrokkelen. Na elk regenseizoen moeten de muren worden bijgepleisterd.”
“Stenen zijn niet altijd een goed alternatief. Dat komt vooral als transport van stenen en cement bouwen duurder maakt, terwijl overvloedig aanwezige aarde, grond, overal lokaal verkrijgbaar is. En bij het maken van cement komt veel CO2 vrij.”
Keus voor koeienmest
De geringe waterbestendigheid van ‘mud houses’ wordt vaak opgelost door het toevoegen van chemische stabilisatoren, zoals Portlandcement en hydraulische kalk. Maar dit verhoogt de kosten, vergt energie en vermindert de goede eigenschappen van aarde.
Koeienmest wordt (bijvoorbeeld) al toegepast, maar zonder goed inzicht in de werking ervan. Kulshreshtha wil het gebruik van deze natuurlijke stabilisator heruitvinden door wetenschappelijk onderzoek. Andere biologische stabilisators (zoals zeewier of zetmeel van bioafval) laat hij buiten beschouwing, omdat ze bijvoorbeeld te duur zijn en niet overal beschikbaar.
Corona heeft het werken in zijn geboorteland bemoeilijkt. “Door de pandemie is het lastig onderzoek uit te voeren en te bouwen in India. Daarom besloot ik een demonstratiemodel in Nederland te bouwen om te zien hoe dat het doet. Het doel is de herziene kennis, opgedaan met blokken van koeienmest, toe te passen bij de constructie van goedkope huizen in India.”
„Het gaat om de menging van duizend kilo verse koeienmest en zesduizend kilo modder, aarde. Met behulp van een aparte machine is dat mengsel samengeperst. Tot nu toe weten we dat zo’n mengsel minstens twintig keer beter tegen water is bestand dan zonder koeienmest.”
De Delftse ingenieur licht het proces verder toe. “De compressie is gebeurd met een elektrische leemsteenmachine in Emmen. Daar was ook de aarde, vandaar dat het makkelijker was de mest van een biologische boerderij in de omgeving van Delft naar Emmen te brengen in plaats van andersom.”
Andere machine
De nu gemaakte blokken zijn een stapje in de droom van Kulshreshtha om goedkoper en duurzamer te kunnen bouwen, met name in zijn geboorteland. Ze drogen nu verder uit.
De Delftenaar kan grappen maken over zijn product: „Het is letterlijk de ‘shit that matters’.”
Wel zal voor toepassing in India het er anders aan toe gaan. “Daar bestaan handmatige, goedkope machines van goede kwaliteit voor het samenpersen van een mengsel, maar de productiesnelheid is laag. In Nederland zijn ze (semi-)automatisch en sneller, te duur voor gebruik door een familie of een kleine gemeenschap in India.”
Kennis
De versteviging met ‘biowaste’ materiaal is wetenschappelijk vrij bekend, maar de discussie over waterbestendigheid beperkt. Ook om die reden heeft Kulshreshtha nu vooral aandacht voor koeienmest als stabilisator.
Het nieuwe aan zijn aanpak is naar eigen zeggen inzicht in de werking. “Het waterwerende karakter van koeienmest is bekend en daarom wordt het toegepast in Aziatische en Afrikaanse landen. Verschillende studies hebben een verbetering aangetoond in waterbestendigheid maar geen enkele laat zien hoe dat gaat.”
Daarom heeft de Delftse ingenieur experimenten gedaan met verschillende bestanddelen van mest, verschillend in grootte: vezels en bacteriële biomassa, bestaande uit middelgrote en kleine stukjes materiaal. Het bleek dat de kleine stukjes koeienmest vrijwel uitsluitend verantwoordelijk waren voor de waterresistentie van tot blokken geperste aarde.
Ook design
Niet alleen de kwaliteit, maar ook het imago speelt een rol bij de tanende populariteit van ‘mud houses’. “Daarom wil ik ook een mooier design. Met een plat dak, terwijl een aarden huis traditioneel een puntig dak heeft. Zeker in India is een grote vraag naar nieuwbouw op korte termijn. Dus als we met verbeteringen van het traditionele model kunnen bijdragen aan een beter imago, zou dat mooi zijn.”
Voor Nederland is een beperking het kunnen voldoen aan strenge bouwnormen. Omdat ook een verbeterde vorm van ‘mud houses’, meer waterkerend en sterker, niet snel zal worden goedgekeurd. „Zoiets vergt tijd. In het algemeen geldt voor het bouwen van dit soort huizen rekening houden met lokale omstandigheden omdat de grond ervoor nogal kan verschillen.”
Hij hoopt dat ook Nederland kan profiteren van zijn verworven inzicht. Zeker als land met een mestoverschot, waar dit een groot probleem is vanwege ongewenste uitstoot.
Ook interessant: RiceHouse bouwt huizen van afval uit de rijstproductie
Als je dit artikel leuk vindt, lees dan ook:
