De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming

In stedelijke gebieden zorgt de verdichting van het stedelijk weefsel voor een klimaatverandering. Studies tonen aan dat er in de stedelijke gebieden een hogere temperatuur wordt vastgesteld in vergelijking met randsteden of landelijke gebieden. Men spreekt hierbij van het hitte-eiland effect.

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Afbeelding: Ruimte Vlaanderen | Technum, Hitte-eiland effectT: emis.vito.be

Een studie van Technum uit 2015 in opdracht van Ruimte Vlaanderen, toont aan dat op duurzame ruimtelijk ontwikkeling moet worden ingezet als een opportuniteit om in het verstedelijkt Vlaanderen op zoek te gaan naar nieuwe logica’s, zowel ruimtelijke, functionele, socio-economische als culturele.

Groen in de stad heeft zonder twijfel vele voordelen: verlaging van extreme temperatuuropbouw in de stad, opvang van hevige regenval, luchtkwaliteit door productie van zuurstof en opname van CO2, aanpak van de klimaatverandering, isolatie van gebouwen, bevordering van biodiversiteit, opvang van fijn stof, geluidsbuffering, natuurlijke beschaduwing, en bovendien ervaren mensen een groene omgeving als bijzonder aangenaam.

Groendaken

In Vlaamse grootsteden - en steeds vaker ook in gemeentes rond de steden- treffen we regelmatig de verplichting of motivering tot aanleg van groendaken aan.

Deze daken laten een eenvoudige combinatie toe van parkeren, terrassen, groen, esthetische zichten en hernieuwbare energie (o.a. PV-panelen). Bij de plaatsing van PV-panelen op een groen dak, is er bovendien een vastgesteld verhoogd rendement van de panelen. Bovendien kunnen ook hellende daken met een groen extensief of intensief dak voorzien worden. Een bekend voorbeeld is de bibliotheek van de TU Delft.

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Afbeelding: Faculteitsbibliotheek TU Delft

We spreken van een extensief dak bij een dunne opbouw (10-tal centimeter) boven de dakdichting en een extensieve beplanting (mossen, kruiden, sedum). Bij een intensieve daktuin wordt een dikkere laag grond of substraat geplaatst en kunnen ook andere planten, grassen en struiken geplant worden.

Groendaken komen de biodiversiteit en levenskwaliteit ten goede, maar het belangrijkste voordeel ligt in het bufferend vermogen van regenwater. Hierdoor komt minder water in de riolering of in infiltratievoorzieningen terecht, waardoor minder snel een overstroming of wateroverlast optreedt. Ten slotte zorgen groendaken voor een bewezen verbetering van thermisch comfort (kleinschalig in het gebouw en grootschalig in de stad).

Enkele belangrijke punten bij groene daken zijn: isolatie dak volgens warm-dak-principe, onderhoud, verstopping van hemelwaterafvoer voorkomen, brandveiligheid, type groen en keuze beplanting, correcte opbouw en voorkomen van doorboring dichtingen op de werf.

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Muurtuin / groene gevels

Maar er zijn ook andere mogelijkheden om groen te integreren in en rond een gebouw. Zo zijn er de ingesloten, kleine terrassen die voor veel rijwoningen geen bijzondere opties lijken te bieden aan groen-integratie. De muurtuin kan hier echter een uitweg bieden. Gevelbekledingen met (grondgebonden) groen bieden bovendien voor veel voorgevels ook een mogelijkheid om te genieten van de voordelen van groen in de stad.

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Afbeelding: Manieren om groene wanden te bouwen. Bron: VIS-Traject ‘Groen bouwen: groene gevels voor duurzame gebouwen en steden’, www.gevelgroen.be

Groene gevels kunnen op verschillende manieren tot stand komen:

Grondgebonden groene gevels

Klimplanten die grondgebonden zijn (dus in de volle grond geplant worden) en eventueel geleid worden via een klimhulp-systeem tot de volledige gevel begroeid is en een groene uitstraling heeft. Belangrijke aandachtspunten zijn: oriëntatie (voldoende licht), voldoende ondersteuning, materiaal van de muur, type klimplant die de ondergrond of muur niet beschadigt (vb. Japanse blauwe regen of Wisteria Floribunda, wilde wingerd of parthenocissus quinquefolia). Meestal vereist deze keuze weinig onderhoud.

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Indeling van de klimplanten (bron: www.wtcb.be): Hechters (zie afbeelding: A en B) dit zijn planten die rechtstreeks tegen de gevel groeien; Winders (C), Rankers (D en E) en Enteraars (F): deze hebben een klimhulp nodig om de gevel te begroeien.

Het grootste voordeel van een grondgebonden systeem is de lagere kostprijs en lagere onderhoudskost. Het systeem kan in veel situaties geplaatst worden. Doordat er water uit de bodem gehaald wordt, is er minder snel irrigatie of onderhoud nodig. Het belangrijkste nadeel is tijd: dit soort beplanting heeft tijd nodig om te groeien.

De kostprijs ligt vooral in het klimsysteem en de constructie van een draagkrachtige ondergrond.

Gevelgebonden groene wanden of living wall-systemen

Een verticale tuin of muurtuin (living wall) kan met veel verschillende kruiden, bloemen en planten aan de muur worden bevestigd in verschillende ‘verdiepingen’. Bovendien wordt een onderscheid gemaakt tussen hydrocultuur en organische substraten.

  • Hydrocultuur: In dit systeem is meestal een substraat (steenwol, lavakorrels, textiel, o.a.) nodig. De planten worden in water gekweekt, waaraan voedingsstoffen worden toegevoegd.
  • Organische substraten: potgrond en veenmos worden gebruikt om de planten in te laten gedijen.
De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Het systeem kan ook als gevelafwerking geplaatst worden, mits de nodige waterdichtheid van de gevel. De irrigatie die vereist is om de living wall levendig te houden, is kostelijk maar onvermijdelijk. Daarom wordt meestal een onderhoudscontract aangeboden bij plaatsing om het uitzicht te onderhouden.

Het grootste voordeel van een gevelgebonden systeem is het snelle resultaat. De meeste systemen hebben voorgekweekte planten in bakjes of panelen nodig. Deze planten vereisen een continu irrigatiesysteem en een zeer regelmatig onderhoud (waarbij beschadigde planten vervangen worden). Dit drijft de kostprijs op. Als extra moet het water ergens vandaan komen en overtollig water ergens naartoe. Er is dus nood aan een vorstvrije technische ruimte voor al dit water.

De kostprijs loopt op tot een 400-500 €/m², maar loont op milieugebied en commercieel snel een meerwaarde.

Zuivering van afvalwater met een groene gevel (grondgebonden systeem buiten)

Om een stap verder te gaan, wordt er intensief gewerkt om het verticale groen in de stad een bijkomende functie te laten vervullen: waterzuivering.

Het blijkt niet alleen haalbaar om regenwater op te vangen om te gebruiken als irrigatie voor de planten, maar de effectieve zuivering van ‘grijs’ en zelfs ‘zwart’ water. De pilootopstelling ‘Total Value Wall’ werd begin 2017 bekroond met een CleanTechVoucher (ondersteunt KMO-initiatieven in Antwerpen die een unieke bijdrage aan duurzaam bouwen leveren). Dit systeem (ontwikkeld door Depreeuw, in samenwerking met VITO en PCS) zorgt voor een zuivering van afvalwater en daardoor een verduurzaming van het gebouw waar deze muur wordt gerealiseerd. Het principe is gestoeld op de bewezen zuivering van afvalwater zoals in rietvelden.

Bron: www.mvovlaanderen.be, www.muurtuin.be

Groene wanden binnen?

Een “living wall” kan met de nodige aandacht ook binnenshuis gerealiseerd worden. Onderhoud, draagkracht, voldoende licht en vooral water zijn belangrijke punten voor het ontwerp van een dergelijk concept.

In het interieur worden hoofdzakelijk tropische plantensoorten gebruikt, maar ook kruiden of pluk”zones” zijn mogelijk. De planten moeten regelmatig voorzien worden van mest- en voedingsstoffen, meestal via het irrigatiesysteem. De opvang van overtollig water is niet te vergeten en uiteraard moeten de planten voldoende licht krijgen.

Dit systeem leent zich perfect in serres, atria, shoppingcentra, inkomhal hotel of commerciële toepassing. De vochthuishouding, koeling, schaduw en vooral de akoestiek worden door een levende wand in het interieur sterk verbeterd.

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Groene torens of verticale bossen in de stad

Architecten als Stefano Boeri (met het Bosco Verticale in Milaan) benutten bovendien het principe van een “verticaal bos” in woontorens om een uitermate groene omgeving te realiseren in stedelijke gebieden. Hierbij wordt groen als bomen, struiken e.a. geïntegreerd in het architectuurontwerp.

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Afbeelding: Stefano Boeri Architetti, Milaan ; Bron: www.standaard.be

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Afbeelding: Urban Skyfarm - By Aprilli Design Studio

De bomen en aanplanting zorgen voor isolatie, geluidsdemping, opvang van water, afstoten van warmte en beschaduwing, enz. De belangrijkste overweging is bereikbaarheid van het groen en onderhoud. Planten hebben nu eenmaal licht, lucht en water nodig om te overleven en om verwildering te voorkomen moet regelmatig gesnoeid worden.

Verticale landbouw naar city farming

Als we planten in de hoogte kunnen kweken en laten bloeien, waarom dan geen verticale landbouw realiseren? Veel kleinschalige projecten hebben de verticale hoogte benut om kruiden en andere kleinere landbouw te realiseren, maar het kan ook grootser...

In 2001 introduceerde Prof. Dickson Despommier (University of Columbia, New York) het “Vertical Farm Project”. Hij wilde hierbij braakliggend terrein of gebouwen benutten om verticale boerderijen op te richten.

City farming is gestoeld op het principe dat er het hele jaar rond voedsel kan gekweekt worden in een daglichtloze omgeving in of rond de stad. Daarbij is er minder water, afval en brandstof nodig en bovendien is de afstand tot de consument beperkt. Dit principe van binnenhuis-landbouw focust zich op druppelirrigatie, aerocultuur en hydrocultuur. Al het condensaat wordt verzameld, gerecycleerd en opnieuw geïrrigeerd in een gesloten systeem. Met de goedkopere en efficiënte LED-verlichting, is het mogelijk om verticaal vele verdiepingen te voorzien van voldoende licht. Bestrijdings- en beschermingsmiddelen zijn grotendeels overbodig, aangezien hinderlijke aantasting (vb. door vliegen, insecten, slakken) door de hoogte beperkt of onmogelijk is.

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Afbeelding: Kruiden (Basilicum) op hydrocultuur te Philadelphia Metropolis Farms. (Philadelphia City Council)

De omstandigheden kunnen volledig aangepast worden aan het type plant of vrucht die geoogst moet worden (licht, vocht, temperatuur), waardoor een snellere en seizoens-onafhankelijke oogst mogelijk is. Zo kan met de correct hoeveelheid licht, waarbij de kleurtemperatuur naar het rode toe wordt bewogen, gezorgd worden dat aardbeiplanten meer bloemen produceren en dus meer vruchten zullen dragen.

Momenteel bestaan er wereldwijd voorbeelden met productieve resultaten: diverse kruiden, sla, tomaat, paprika, komkommer, spinazie, kool, radijs en courgette. Eén van de grootste verticale boerderijen produceert meer dan 10.000 kroppen sla per dag. Er is minder verbruik aan water en stroom, en bovendien is er minder afval (en dus minder verspilling) mogelijk. Met minder gebruik aan land kan er meer voedsel geproduceerd worden voor een groeiende stedelijke bevolking.

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Bron: www.theneweconomy.com

Men stelt bovendien vast dat door het voorkomen van insecten en bacteriën, de houdbaarheid beter is en dat de winstfactor erdoor alleen maar stijgt. City farms staan meestal in of rond de stad, waardoor de afstand tot de consument bovendien verkleint.

Vele van deze grote en middelgrote ‘city farms’ zijn vandaag volledig operationeel: Japan, Osaka, Tokyo, Singapore, USA, UK, Nederland, ...

Bron: www.agro-food.nl

De stad van de toekomst: groene wanden en vertical farming.

Afbeelding: Verticale boerderij, Bron: newfoodeconomy.org

Ook op kleinere schaal merken we initiatieven op om in stedelijk gebied voedsel (stadslandbouw) verticaal te produceren. Zo is in Vlaanderen het Urban Smart Farm 2.0 te Gent een goed voorbeeld waarbij onder gecontroleerde omstandigheden niet alleen groenten, maar ook vissen en schaaldieren in één ecosysteem geteeld kunnen worden.

Bron: www.urbansmartfarm.be

Dus, waarom nog wachten?

De potentiële voordelen en uitbreidingen zijn enorm, maar er bestaat nog steeds terughoudendheid door het financiële kostenplaatje, en een gebrek aan technische en wetenschappelijke kennis. Foutieve keuzes en besparingen op het gebied van constructie (bevestiging, stabiliteit, windweerstand, brandveiligheid) en plantkunde (plantkeuze, substraat, irrigatie, klimhulp) kunnen leiden tot problemen.

Laat u steeds adviseren en maak de juiste keuzen voor dit systeem, bij voorkeur reeds van bij het eerste concept van het gebouw of groene gevel.

Meer weten?

www.gevelgroen.be

www.agro-food.nl

www.fromthegrapevine.com

urbanverticalfarmingproject.com



Comments

Joris2bracke@hotmail.com 21:54, 09-10-2019

Interessant artikel.

Maak een comment