Bouwmaterialen van de toekomst
Met onze brede kennis over zowel de ontwikkeling en aantasting als de milieueffecten van steenachtige bouwmaterialen als beton en baksteen werken we bij TNO aan de transitie richting een circulaire bouweconomie. De focus ligt op levensduurverlenging van gebouwen en constructies, reductie van primair materiaalgebruik en hergebruik van materialen en elementen binnen de bouwketen. TNO Bouwmaterialen helpt de bouwsector en overheden met onderzoek, monitoring en opschaling richting markt van duurzame materiaalinnovaties.
Klimaatverandering en materiaaltransitie
Nederland bevindt zich middenin de transitie naar een circulaire bouweconomie. De CO2-uitstoot en het primair materiaalgebruik moeten in 2030 gehalveerd zijn; in 2050 mag er helemaal geen CO2-uitstoot meer zijn in de bouw en het gebruik van primair materiaal moet geminimaliseerd zijn. Die verandering betekent ook een energie- en materiaaltransitie voor de bouw.
Een uitdaging hierbij is dat bestaande processen voor het voorspellen van de levensduur en prestaties van materialen en constructies vaak niet meer werken voor de vele nieuwe duurzame materialen die worden toegepast.
Bovendien verandert de belasting van steenachtige materialen onder invloed van klimaatverandering. Door de verwachte zeespiegelstijging stijgt in de kustprovincies het zoutgehalte van ons grondwater wat baksteen in gebouwen door optrekkend vocht kan aantasten. Ook kunnen door weerextremen betonconstructies sneller degraderen onder invloed van CO2.
Onze visie
Door deze uitdagingen stellen we hogere eisen aan materialen en constructies, waarbij naast veiligheid en kosten, ook milieu-impact en circulariteit belangrijk zijn. TNO Bouwmaterialen draagt hieraan bij met geavanceerde technieken voor het valideren en voorspellen van materiaalprestaties, en innovatieve productontwikkeling. We leveren de kennis en het vertrouwen waarmee onze partners de steenachtige materialen van hun gebouwen en constructies kunnen beschermen voor de huidige en toekomstige generaties. We richten ons op het verminderen van zowel de CO2-uitstoot als het primair materiaalgebruik door:
Behoud van woningen, kantoorgebouwen, bruggen en viaducten levert de grootste bijdrage aan emissiereductie. TNO biedt naast technische kennis voor levensduurverlenging ook knowhow om gebruikersafwegingen mee te nemen in beslissingen. Welke maatregelen kun je nemen om die levensduur zo effectief mogelijk te verlengen?
Naast levensduurverlenging zal de vraag naar nieuwbouw groot blijven. Om dit zo duurzaam mogelijk te realiseren, richt TNO zich op het hergebruik van elementen zoals vloeren of wanden, wat een grotere impact op CO2-reductie heeft, dan granuleren van beton.
De productie van cement voor beton levert een forse bijdrage aan de CO2-uitstoot in Nederland. Daarom onderzoekt TNO alternatieve bindmiddelen, zoals geopolymeerbeton, dat in plaats van cement aardachtige materialen gebruikt die alkalisch geactiveerd worden. Dit levert vergelijkbare eigenschappen en prestaties op als cementsteen, met tot 80% minder CO2-emissie in de productiefase.
Wat we bieden
Bij TNO Bouwmaterialen helpen we bedrijven en overheden op een laagdrempelige manier met de transitie naar een circulaire manier van bouwen. Dat doen we op de volgende vier manieren:
Met gericht labonderzoek ondersteunen we bedrijven bij specifieke vragen. Om de eigenschappen van een nieuw product aan te tonen, kan TNO een testmethode op maat ontwikkelen of een monitoringsonderzoek opzetten om de werking te onderbouwen. Daarnaast geven we kleinschalig advies op de steiger, bijvoorbeeld over instandhouding en bij productontwikkeling.
Het TNO Bouwinnovatie Lab is een 'state-of-the-art' laboratorium voor toegepast onderzoek naar innovaties in bouwmaterialen, klimaatsystemen en constructies. Met tailor made test- en onderzoeksopstellingen, volledig afgestemd op specifieke klantbehoeften, onderzoeken we prestaties en veroudering van materialen om te beoordelen of innovaties in de praktijk werken.
TNO is in staat complexe onderzoeken op te zetten, met de juiste labfaciliteiten en betrouwbare resultaten, vaak in publiek-private samenwerking. Een voorbeeld hiervan is de proeftuin met Rijkswaterstaat, waarin TNO vijf jaar lang bij provincies en waterschappen de toepassing van geopolymeerbeton monitort.
TNO Bouwmaterialen onderscheidt zich door diepgaande toegepaste wetenschappelijke kennis van steenachtige materialen. Deze brede scope maakt het mogelijk om buiten normatieve kaders te werken aan oplossingen die aantonen dat innovaties voldoen aan de gestelde eisen.
Daarnaast beschikt TNO over interdisciplinaire kennis van aanverwante gebieden, zoals biobased bouwen en de expertise om milieu-impact en LCA’s van innovatieve materialen te bepalen. Samenwerking met collega-experts op het gebied van mobiliteit stelt ons bovendien in staat de impact van infrastructurele werken op verkeer in kaart te brengen.
TNO is nauw betrokken bij toonaangevende (inter)nationale commissies, programma’s en werkgroepen, zoals fib en RILEM. Hierdoor zijn we als eerste op de hoogte van toekomstige wet- en regelgeving.
Met behulp van onze modellen kunnen bouwpartners combinaties doorrekenen van verschillende materialen en processen, om al in de ontwerpfase de milieu-impact te optimaliseren. Zo ontstaan hybride-gebouwen, waarin bestaande materialen en constructies worden gecombineerd met hout, biobased, en duurzamere betonsoorten.
Partners kunnen duurzame innovatie in de bouw versnellen door gebruik te maken van TNO-technologie die in licentie ter beschikking wordt gesteld.
Zo maken we impact
Natuursteen
Ruim baan voor duurzaam beton
Ook samenwerken?
TNO is een laagdrempelige researchpartner die zowel overheden als bedrijven helpt met circulaire innovatie. Met onze tailor-made labfaciliteiten helpen we om innovaties door te ontwikkelen en naar de markt te brengen door materiaaleigenschappen op een betrouwbare manier te valideren.
Met innovatiegedreven beheerders van gebouwen en kustwerken werken we samen aan een meerjarige strategische visie op levensduurverlenging en veiligheid. Bijvoorbeeld door het ontwikkelen van inspectie- en monitoringtechnieken, of efficiëntere preventie- en reparatietechnologieën.