IJsbeervachten en termietenheuvels inspiratie voor nieuw Van Unnikgebouw

Zou het mogelijk zijn dat het Van Unnikgebouw straks “een vacht van gras” krijgt, die isoleert in de winter en - door verdamping – koelt in de zomer? Die werking van een vacht, waar bijvoorbeeld ijsberen gebruik van maken, kan wellicht met planten worden nagebootst op de gevel. Of dat er een ventilatiesysteem komt gebaseerd op de principes van een termietenheuvel? Termieten slagen er met hun bouwwerken in een luchtstroom tot stand te brengen die zorgt voor verse lucht en afkoeling.

De universiteit besloot onlangs na jaren van wikken en wegen het monumentale maar aftandse pand in het centrum van De Uithof toch niet helemaal te slopen. Het gebouw staat al enige tijd leeg en is nu ook afgesloten voor studenten en medewerkers. In de komende jaren wordt de asbesthoudende gevel ontmanteld, waarna het karkas een nieuwe ‘huid’ moet krijgen.

Biologiestudent Florence Hunnekens schreef in opdracht van de universitaire directie Vastgoed  & Campus een bachelorscriptie waarin ze onderzoekt of ‘biomimicry’, oftewel het ‘nadoen’ of ‘namaken’ van de natuur, oplossingen biedt voor een belangrijke uitdaging waar de universiteit voor staat. De UU wil in het nieuwe Van Unnikgebouw een prettige werkomgeving creëren voor studenten en medewerkers zonder dat daar energieverspillende en milieubelastende methoden aan te pas komen.Termietenheuvel, foto Pixabay

“Toen ik college had, vond ik het Van Unnikgebouw nooit zo inspirerend, maar nu zie ik welke potentie het heeft”, vertelt Hunnekens in de Basketbar aan de voet van de in groene netten gehulde Uithof-kolos. “Het zou echt tof zijn als er over tien jaar een mooi, groen en innovatief gebouw staat. En hopelijk zijn er dan ook wat van mijn ideeën in verwerkt.”

Hunnekens onderzocht in het afgelopen jaar hoe dieren en planten zorgen voor een optimale temperatuur en luchtkwaliteit in hun eigen lichaam of in hun directe omgeving. En ze bekeek of deze mechanismen toepasbaar zouden zijn bij de herontwikkeling van het Van Unnikgebouw. Temperatuur, luchtkwaliteit en lichtinval zijn volgens haar bepalend voor een gezond werkklimaat.

Het leidde tot een bondige en zeer leesbare scriptie waarin bijvoorbeeld de functie van olifantenhuiden onder de loep wordt genomen. Maar Hunnekens beschrijft ook hoe bomen in hete gebieden hun eigen temperatuur reguleren met patronen of eigenschappen van hun bast die waterverdamping minimaliseren. Daarnaast wijst zij op zogenoemde natuurlijke ‘phase changing materials’ die reageren op veranderingen in temperatuur of licht. Zo openen dennenappels dankzij een ingenieuze weefselstructuur hun schubben bij een lage luchtvochtigheid om hun zaden los te laten. Beide mechanismen zouden wellicht ook bruikbaar zijn in het nieuwe Van Unnikgebouw, constateert Hunnekens.

Geen architect
Maar zover is het nog niet, beseft ook Florence Hunnekens. “Met deze scriptie geef ik aan dat we heel veel kunnen leren van 3,8 miljard jaar evolutie en laat ik zien aan welke dingen je zou kunnen denken als het gaat om bio-innovatie in de geveltechniek. Maar ik ben bioloog, geen architect. Het is nu aan anderen om daar verder mee aan de slag te gaan.”

In haar scriptie suggereert Hunnekens de UU om te kijken naar gebouwen waarin biomimicry al is toegepast. Bekendste Nederlandse voorbeeld is het stadskantoor in Venlo. Wereldwijd is het Council House in Melbourne een inspiratiebron. Daar is het ventilatiesysteem inderdaad gebaseerd op de werking van een termietenheuvel. “Hopelijk maak ik met die voorbeelden de stap naar een denkwijze waarbij gebouwen meer gezien worden als onderdeel van hun natuurlijke omgeving behapbaarder.”

Council House in Melbourne, foto Jonathan Lin / Flickr

Het enthousiasme van Hunnekens komt voort uit haar deelname aan een vak ‘natuurgebaseerd ontwerpen’ tijdens haar biologiestudie. Voor dat vak werkte ze al aan project waarbij studenten het ministerie van Defensie hielpen door na te denken over manieren waarop de watervoorziening van legeronderdelen in droge gebieden milieuvriendelijker kan dan via plastic flessen. Daarbij werd onder meer gekeken naar het pantser waarmee de Namibische woestijnkever ochtenddauw verzamelt en naar de webben van spinnen.

Docent Jaco Appelman is in Utrecht een drijvende kracht achter het biomimicry-onderwijs en -onderzoek. Sinds drie jaar kent de UU de master Bio-inspired Innovation waarin studenten op zoek gaan naar innovaties die bijdragen aan een duurzame en circulaire economie. “Biomimicry kan daarbij helpen, want in dat concept zit ook een ethische waarde. Het gaat verder dan inspiratie opdoen uit de natuur. Met kennis van vogels kun je ook heel effectieve gevechtsvliegtuigen maken, maar biomimicry gaat over wat je van de natuur kunt leren, niet wat je ervan kunt gebruiken.”

Appelman ziet in het vastgoedbeheer van de universiteit een uitgelezen mogelijkheid om die idealen te bereiken. “Zijn we als organisatie in staat om gebouwen neer te zetten die voeden in plaats van afbreken, die schoon water creëren in plaats van opmaken, die energie opwekken in plaats van vragen? Op een universitaire campus is er waarschijnlijk meer mogelijk dan in de reguliere bouw. Binnen een kennisinstelling zou je sneller tot fundamentele vernieuwingen moeten kunnen komen.”

Conservatieve bouwwereld
Sinds het aantreden van Fiona van ’t Hullenaar als directeur vindt Appelman gehoor bij de universitaire directie Vastgoed & Campus. Bij haar vorige werkgever ASR verzorgde Van ’t Hullenaar de transformatie van het hoofdkantoor in Rijnsweerd tot een licht en duurzaam gebouw. In een ambitiedocument sprak de directie onlangs ook uit dat “circulair” en “passief” bouwen het uitgangspunt moet zijn bij nieuw- en verbouw van universitaire panden. Dat betekent dat er gebruik moet worden gemaakt van herbruikbare materialen en dat gebouwen meer energie moeten opwekken dan ze verbruiken.

Appelman: “Nu het Van Unnik behouden blijft, hebben we gezegd: laten we samen op zoek gaan naar op de natuur gebaseerde toepassingen die toepasbaar zijn. De bouwwereld is conservatief: wat die niet kent, zal wel niet goed zijn. Daarom wilden we om te beginnen een menukaart geven. Dat is deze bachelorscriptie geworden.”

Appelman begrijpt dat hij aan een begin staat. “De universiteit wil natuurlijk geen grote risico’s lopen. Dat geldt ook voor de architecten en aannemers. Iedereen is op zoek naar proven technology. Maar als die er is dan is het ook de plicht van een kennisinstelling om te onderzoeken of die daadwerkelijk gebruikt kunnen worden op de campus, vind ik. Onze studenten en onderzoekers kunnen meedenken en mogelijk kunnen er ideeën langzaam in de bouwprocessen worden meegenomen. Zo kunnen we een lerende organisatie worden.”

Alpenwei in De Uithof
Florence Hunnekens staat in ieder geval te trappelen om een extra slag te maken in haar onderzoek. Ze is opgetogen over de “overdonderend positieve reacties” die ze kreeg op haar bacheloronderzoek. Een LinkedIn-post werd 3500 keer gelezen en uitnodigingen van grote bouwondernemingen vielen op de mat. Met de directie V & C lopen er gesprekken over een vervolgopdracht voor haar masterstage.

Hunnekens zelf is enthousiast geraakt over een onderzoek naar de mogelijkheid om het Van Unnikgebouw “een vacht van gras” te geven. “Zoiets bestaat nog niet. Er zijn natuurlijk wel “groene” gebouwen, maar de functie van de begroeiing is dan het zuiveren van de lucht van fijnstof of esthetisch. Ik wil kijken of het ook mogelijk is om bijvoorbeeld warmte in een gebouw vast te houden of los te laten. En ik wil er een werkelijk circulair ecosysteem van maken dat bijvoorbeeld zelf zorgt voor het vocht dat planten nodig hebben.”

Appelman ziet nog wat bezwaren, vooral de steile verticale wanden van het gebouw zijn problematisch. “Maar misschien moet je wel gaan denken aan aflopende hellingen. Dan heb je meteen je verbintenis naar de Botanische Tuinen. Schapen erop. Waarom eigenlijk niet?”