De enorme potentie van zelfhelend biobeton
Betonrot. Het is een weinig flatteuze (en biologische incorrecte) term voor een structurele uitdaging in de betonbouw. Water dringt een betonconstructie in en tast de stalen wapening binnen het beton aan. Door roest zet het staal uit, waardoor beton barst. Met zelfhelend beton gaat TU Delft spin-off Green Basilisk dit probleem te lijf. Het resultaat: minder reparaties en een forse CO2-reductie. Vijf vragen aan CEO Bart van der Woerd over deze bijzondere innovatie.
Door Jochen Meischke • 22 september 2023
Wat is zelfhelend beton?
Zelfhelend beton is ook wel bekend als bio-concrete. In dit beton worden bacteriënsporen die kalksteen afzetten, meegestort in het beton, legt van der Woerd uit. “Dringt water naar binnen, worden deze bacteriënsporen ‘wakker’ en beginnen ze kalksteen te maken. Dat kalksteen vult vervolgens de ontstane scheurtjes in beton op. Geestelijke vaders van deze innovatie zijn Henk Jonkers en Erik Schlangen van de faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen van de TU Delft.”
Zelfhelend beton heeft de potentie om reparatiekosten van bestaand beton drastisch te reduceren. “In nieuwbouw zorgt het voor betere bescherming tegen water en is er veel minder stalen wapening nodig, wat een kostenbesparing en CO₂-reductie oplevert. Een game-changer voor de sector.”
Op zoek naar een geschikte kandidaat om deze veelbelovende innovatie naar de markt te brengen, komt de TU Delft uit bij van der Woerd. Het materiaal kent voor hem weinig geheimen: als betononderhoudskundig specialist heeft hij tientallen jaren ervaring en was hij werkzaam voor een aantal van de grootste bouwbedrijven van Nederland bij grote infrastructurele projecten.
Hoe maakt zelfhelend beton besparingen mogelijk?
Er is van weinig materiaal zoveel in de wereld als beton. Wereldwijd wordt 8 miljard kuub nieuw beton per jaar gemaakt: een kuub per wereldburger. Een flink deel van dat beton krijgt te maken met (zout) water, wat het kwetsbaar maakt voor betonrot en scheurvorming. Onderhoud en reparatie is een lastige uitdaging, aldus van der Woerd: “Een aannemer levert op volgens de gewenste specificaties en is daarna niet meer in beeld. Gaat er daarna iets mis, is het lastig vaststellen waar dat door komt en wie blaam treft. Terwijl gevaarlijke scheuren in een brug of gebouw snel opgelost moeten.”
Voorkomen is beter dan genezen: wanneer gebouwd wordt met zelfhelend beton, zijn er veel minder reparaties nodig en kan er gebouwd worden met 30 tot 40% minder gewapend beton: een enorme kostenbesparing aangezien staal een dure component is in de bouw én er doorgaans veel CO2 vrijkomt bij het productieproces.
Wat zijn de mogelijkheden voor bestaand beton?
De realiteit is dat er nog ontzettend veel ‘gewoon’ beton aanwezig is in de wereld. Daarom richt Green Basilisk zich niet alleen op zelfhelend beton, maar ook op reparatiemortel met dezelfde zelfhelende eigenschappen. Zo kan ook bestaand beton duurzaam gerepareerd en waterdicht gemaakt en zijn er minder toekomstige reparaties nodig – en worden er dus minder kosten gemaakt in onderhoud.
Bestaande constructies hebben vaak reparaties nodig, maar daar kan veel misgaan, legt van der Woerd uit. "Vooral tijdens het hechten van mortel bij een reparatie. Als dat niet goed pakt heb je al snel weer nieuwe betonrot. Daarom hebben we onze zelfhelende mortel praktisch fool-proof gemaakt – met extreem goede hechting." Het maakt het mogelijk om het zelfhelend mortel op bestaande betonnen constructies te smeren. Daarnaast is het ook bijzonder geschikt om bestaande kades en kelders waterdicht te maken.
Wat is er nodig om innovatie te versnellen in de betonindustrie?
De betonindustrie is van oudsher conservatief. Bedrijven zijn gewend op een bepaalde manier te werken en zijn van nature risicomijdend. Problemen in grote projecten kunnen kostbare schadeclaims opleveren, waardoor beproefde methodes de norm zijn. Maar verandering is nodig: de sector is verantwoordelijk voor ruim 15% van de totale CO₂-uitstoot per jaar. In Europa loopt bovendien de Green Deal: klimaatneutraal zijn in 2050. Van der Woerd: “Opdrachtgevers vragen nu al om een kleinere footprint en langzaamaan beginnen alle spelers in de keten van fabrikanten, aannemers en onderaannemers dat te merken. Dat gaat niet zonder slag of stoot, maar zonder wrijving geen glans.”
Gelijktijdig is Nederland een prachtige proeftuin, schetst van der Woerd. “In veel landen zit hiërarchie in de weg van open dialoog. In Nederland durven we kritisch te zijn naar elkaar en hebben we hoge kwaliteitseisen. Combineer dat met een hechte band met de TU Delft als partner om innovaties te versnellen en je hebt een vruchtbare bodem voor groei. Als je jezelf bewijst in Nederland, ben je ook klaar voor de rest van de wereld. En buiten de landsgrenzen zit het echte volume waar je het verschil maakt met waterdicht, onderhoudsarm en zelfhelend beton.”
Hoe maak je innovaties succesvol onderdeel van grootschalige projecten?
Het Nederlandse betonakkoord voorziet in een CO2 reductie van 50% in 2030. Daarin schuilt eveneens een grote uitdaging, die aan alle betrokken partijen vraagt om risico’s te durven nemen. Daar wringt de schoen, aldus van der Woerd. ‘We hebben innovaties nodig om die reductie te halen. Maar gelijktijdig vragen we opdrachtgevers om risico te nemen met zulke innovaties. Als het fout gaat, lopen ze reputatieschade op.’
Van der Woerd oppert daarom het idee van een ‘risicopot’ als een haalbaar alternatief voor subsidies of beprijzing van CO2 binnen projecten: een fonds waar een beroep op gedaan kan als het toch een keer fout gaat in een groot project. “De industrie, opdrachtgevers: iedereen vindt de risico’s die kleven aan innovatie en vernieuwing eng. En dat snap ik heel goed. Maar de bereidheid om te experimenteren is broodnodig. Anthony Fokker nam in 1911 een enorm risico en vloog een paar rondjes om de St-Bavo om zijn vliegtuig te bewijzen. Die durf hebben we nog steeds nodig.”
