Circulair ontwerpen

Naam: Anne Weber

Studentnummer: 467299

Datum van inleveren: 21-12-2022

Versienummer: 1

Begeleider: Bauke de Vries

Inleiding

Nederland staat voor de transitie naar een circulaire economie. Een circulaire economie is een manier om wereldwijd materiaalverbruik en bijbehorende milieu-impact terug te dringen. Daarmee draagt een circulaire economie bij aan de integrale duurzaamheidsopgave waarvoor we staan: het tegengaan van klimaatverandering, biodiversiteitsverlies en overbelasting van de aarde. Dit vraagt om een wijziging van onze huidige manier van werken, die is gebaseerd op een lineaire economie. De Rijksoverheid heeft de ambitie om in 2050 een volledig circulaire economie te hebben. De ambities zijn geformuleerd in het programma ‘Nederland Circulair in 2050’. (Rijksoverheid, 2016)

Dit betekent dat er ook binnen de bouwsector, die veertig procent van het materiaalverbruik én veertig procent van het afval voor zijn rekening neemt, veel moet veranderen. Het moment dat circulaire ambities concreet vorm krijgen in een project is het moment van ontwerpen. De keuzes die tijdens het ontwerpproces worden gemaakt zijn van doorslaggevende invloed op het uiteindelijke resultaat. Circulair ontwerpen is nog verre van ingeburgerd. (Platform CB'23, 2021) Hoe kan het dat deze wijze van ontwerpen nog niet (volledig) toegepast wordt in de dagelijkse praktijk?

Probleemkader

Een ontwerper gebruikt naar eigen inzicht de ruimte die hij krijgt. Ook al kent circulair ontwerpen een lange geschiedenis, het vak zelf is in een niche blijven steken. Simpelweg omdat de dagelijkse praktijk, de vraag vanuit grote opdrachtgevers, niet vraagt om circulaire bouwwerken. De praktijk vraagt om functionaliteit en snelheid. Tegelijkertijd wordt een bouwwerk met bijkomend bouwproces niet ‘aanbesteed op minste impact op natuur en milieu’. Er is dus slechts een enkele ontwerper die uit zichzelf op zoek gaat naar de ruimte voor circulair bouwen. Aan de ene kant omdat weinig ontwerpers opgeleid zijn om circulair te ontwerpen of er onvoldoende ervaring mee hebben, maar aan de andere kant loont circulair ontwerpen vaak niet omdat er geen vraag naar is en het als ‘te duur’ wordt gepercipieerd. Dit komt vooral omdat er niet gekeken wordt naar de potentiële waarde van bouwwerken, elementen en materialen. (Werk, 2021)

Ontwerpstrategieën

Welke circulaire ontwerpstrategieën zijn er en welke kun je wanneer het beste toepassen? Circulair ontwerpen is op dit moment nog verre van standaard en er zijn verschillende strategieën om circulair te werken. Het is nodig om te weten welke ontwerpstrategieën er bestaan en onder welke voorwaarden je deze kunt toepassen. Een ontwerpstrategie omschrijft welke circulaire ontwerpkeuzes wanneer moeten worden gemaakt en welke middelen daarvoor worden ingezet. Bij het ontwerpproces is een keten van actoren betrokken. Al deze actoren hebben ieder een eigen rol en dragen gezamenlijk bij aan een circulair ontwerp.

Wat is de kern van een strategie en welke processtappen, randvoorwaarden, afspraken en schaalgrootte passen erbij? Wat betekent dit voor de ontwerper en ontwerpvrijheid? Kunnen elementen binnen de geïnventariseerde strategieën met elkaar worden gecombineerd? (Platform CB'23, 2021)

In dit paper komen de volgende ontwerpstrategieën aan de orde:

- Ontwerpen voor preventie,

- Ontwerpen voor reductie van levenscyclusimpact,

- Ontwerpen voor toekomstbestendigheid,

- Ontwerpen met hergebruikte objecten,

- Ontwerpen met secundaire grondstoffen,

- Ontwerpen met hernieuwbare grondstoffen.

Deze ontwerpstrategieën zijn opgesteld in de Leidraad ‘Circulair ontwerpen’ als resultaat van een inventarisatie van verschillende bronnen, namelijk de ervaringen van werkgroep- en actieteamleden, de indicatoren uit de Platform CB’23 Leidraad ‘Meten van circulariteit’ en wetenschappelijke literatuur en handreikingen uit de overheid en de industrie.

Uit deze groep van zes strategieën kan worden geput om tot een maatstrategie te komen. Met een maatstrategie wordt een project specifieke samenstelling van relevante ontwerpstrategieën bedoeld die het ontwerpteam samenstelt. De bouwopgave bepaalt welke ontwerpstrategieën van toepassing zijn, want niet elke situatie leent zich voor alle beschreven strategieën. Daarbij zijn onder andere de stedenbouwkundige context en de behoeften voor die locatie en zijn gebruiker specifieke randvoorwaarden. Het zijn zes bouwblokken die een ontwerpteam tot zijn beschikking heeft om naar eigen inzicht te gebruiken om het ontwerp zo circulair mogelijk te maken. (Platform CB'23, 2021)

Ontwerpen voor preventie

De strategie ‘Ontwerpen voor preventie’ richt zich op het voorkomen van het gebruik van producten, elementen of materialen. Door simpelweg van het bouwwerk af te zien, verschillende functies slim te combineren of door een geheel andere oplossing te leveren. Deze strategie staat niet op zich. Houd bij het onderzoeken van alternatieven bijvoorbeeld rekening met de impact in een levenscyclusperspectief. Het weglaten van zaken die nu niet nodig zijn, kan invloed hebben op aanpassingsmogelijkheden die in de toekomst wel nodig zijn. Ook zijn belangen op een langere termijn, na de eerste levenscyclus van het bouwwerk, in de afweging mee te nemen. Waarom en wanneer is iets nodig? Kan een functionaliteit op een andere manier of middels een ander netwerk of object worden aangeboden? (Kok, Rozemeijer, & de Graaf, 2019)

Preventie oplossingen liggen vaak in het combineren van projecten of het afwijkend uitvoeren van een standaardoplossing. Denk bijvoorbeeld aan de keuze tussen het plaatsen van een lichtmast of het aanbrengen van verlichting in de vangrails langs een snelweg. Het meedenken met andere disciplines is overigens een voorwaarde om met deze strategie succes te boeken. (Platform CB'23, 2021)

Ontwerpen voor reductie van de levenscyclusimpact

In deze strategie wordt de impact door circulair materiaalgebruik afgedwongen door de consequenties voor de milieu-impact en de milieuprestatie in de gebruiksfase en bij einde levensduur inzichtelijk te maken. In dit perspectief bepalen alle impacts welke ontwerpvariant de meest gunstige is. De oplossing die integraal de laagste impact veroorzaakt wordt dan gekozen. (Alsema, Anink, Meijer, Straub, & Gonze, 2016)

De beoordeling gaat minstens uit van een complete object-levenscyclus, inclusief een aanname voor het einde van de levenscyclus. Waar mogelijk wordt een toekomstscenario in de beoordeling meegenomen. Ontwerpkeuzes die zich richten op het verbeteren van de milieuprestaties in de realisatiefase, gebruiksfase en einde levensduur kunnen in een circulair ontwerp niet los van elkaar worden beschouwd. De diverse maatregelen en ontwerpkeuzes staan in relatie tot elkaar. Bijvoorbeeld energiezuinige maatregelen, zoals efficiëntere isolatie en driedubbel glas, kunnen zorgen voor een slechtere milieuprestatie bij realisatie en een betere milieuprestatie in gebruik. Deze strategie heeft invloed op de andere strategieën. Ontwerpen voor preventie, iets niet bouwen, geeft mogelijk de laagste milieu-impact. Toekomstbestendige bouwwerken blijven langer in gebruik en de milieu-impact in de realisatiefase kan daardoor over een langere tijd worden verrekend. Maar een langere gebruiksduur betekent ook dat de milieu-impact door energiegebruik een groter effect heeft in de afweging. Secundaire grondstoffen of grondstoffen uit hernieuwbare bron en hergebruikte objecten verlagen de milieu-impact in eerste instantie wellicht, maar kunnen consequenties hebben voor de milieuprestatie gedurende de gebruiksfase. Denk bijvoorbeeld aan verkorte vervangings- en onderhoudsintervallen. (Platform CB'23, 2021)

Ontwerpen voor toekomstbestendigheid

In deze strategie staat het ontwerp aanpasbaar maken voor toekomstige wensen en eisen centraal. Men ontwerpt niet alleen voor de eerste gebruiker, maar met de tweede of derde gebruiker in gedachten. Dat vergt een adaptief ontwerp dat kan inspelen op meerdere functies en verschillende gebruikers. (Branchevereniging Nederlandse Architectenbureaus, 2022) Een bouwwerk of object is ruimtelijk-functioneel adaptief als het veranderingen in functies en ruimtebehoefte aankan en technisch adaptief als verbindingen losmaakbaar zijn en onderdelen (elementen zoals installaties en bouwproducten) bereikbaar en fysiek onafhankelijk van elkaar zijn. In figuur 2 zijn de verschillende schaalniveaus van toekomstbestendigheid weergegeven.

Het voorbeeld van het bouwen van een school illustreert dit het best. Het schoolgebouw wordt zodanig ontworpen, dat het zo flexibel mogelijk is en zonder grote aanpassingen een andere functie kan aannemen. Vervolgens zorgen aanpasbare, onderhoudsvriendelijke en opwaardeerbare elementen en bouwdelen voor een technisch adaptief geheel Als de levensduur van het schoolgebouw niet langer in dezelfde of een andere functie kan worden verlengd, kunnen delen elders anders worden ingezet. Als dat geen optie is, moeten de materialen minstens in de biologische of technische kringloop door recycling of compostering opneembaar zijn. (Platform CB'23, 2021)

Ontwerpen met hergebruikte objecten

Bij deze strategie gaat het om het opnieuw gebruiken van bouwproducten of bouwonderdelen/elementen. Al dan niet na bewerking. Bijvoorbeeld het opnieuw gebruiken van isolatiemateriaal, deuren of daken. Ook het hergebruiken van componenten in een nieuwe functie is denkbaar, zoals het inzetten van oude gevels als binnenwanden. Een compleet gebouw of kunstwerk kan ook in zijn geheel worden hergebruikt of voor een andere bestemming ingezet worden. Bewerkingen zorgen ervoor dat het hergebruikte object beter in de nieuwe gebruikssituatie past en slijtage wordt hersteld. De bestaande waarde van het object wordt beschermd. Het huidige systeem voor bijvoorbeeld de bepaling van de kwaliteit van stalen constructieve elementen, is gericht op nieuwe elementen. Partijen die dezelfde procedure proberen toe te passen voor gebruikte elementen ervaren moeilijkheden Een werkgroep binnen NEN is bezig met het ontwikkelen van een aanvullend nationaal normdocument. Een dergelijk normdocument ondersteunt ontwerpers die toekomstig hergebruik van nieuwe producten mogelijk willen maken. (NEN, 2021)

Het verlengen van de levensduur van een bestaand object betekent dat er, vergeleken met vervanging, minder nieuwe grondstoffen nodig zijn. Het draagt bij aan het beschermen van bestaande waarden en bronnen en het voorkomen van afval. Omdat elk object zijn eigen specifieke technische levensduur kent, is het noodzakelijk om de hergebruiksmogelijkheden per situatie te bepalen. (Platform CB'23, 2021)

Ontwerpen met secundaire grondstoffen

In deze strategie draait het om ontwerpen met grondstoffen die eerder zijn gebruikt of met reststromen van een ander productsysteem. Deze grondstoffen worden zo ingezet, dat het primaire grondstoffen vervangt. De nadruk ligt op het opnieuw inzetten van grondstoffen: het beschermen van bronnen en het voorkomen van afval.

(Duurzaamheid.nl, 2018)

Het kiezen voor secundaire grondstoffen kan de levenscyclus op meerdere wijzen beïnvloeden. Bijvoorbeeld door een lagere productie-energie of meer transportenergie in vergelijking tot het primaire materiaal. Deze impact moet in het afwegen van het gebruik van de grondstof uit primaire of secundaire bron, nauwkeurig worden beoordeeld. Daarnaast is het nodig om al tijdens het ontwerpproces de verwachte vraag en het verwachte aanbod van secundaire grondstoffen naast elkaar te leggen. Eigenschappen als volume, afmetingen, technische eisen, moment waarop het materiaal vrijkomt en locatie zijn ontwerpparameters waarmee het aandeel van secundaire grondstof in het ontwerp kan worden beïnvloed. (Platform CB'23, 2021)

Een voorbeeld hiervan is een markplaats voor grondstoffen. Excess Materials Exchange (EME) biedt bedrijven een digitale marktplaats om hun overtollige materialen uit te wisselen. EME brengt vraag en aanbod bij elkaar en zoekt voor materialen naar de meest hoogwaardige optie voor hergebruik. Bedrijven kunnen zo hun kosten voor het afvoeren van ‘afval’ omzetten in een kostenstroom. (Excess Materials Exchange, 2022)

Ontwerpen met hernieuwbare grondstoffen

Deze strategie gaat over het ontwerpen met zo veel mogelijk of uitsluitend bouwmaterialen uit hernieuwbare bron. Hernieuwbare grondstoffen worden geteeld, natuurlijk aangevuld of natuurlijk gereinigd op een menselijke tijdschaal. Een hernieuwbare hulpbron kan worden uitgeput, maar door duurzaam beheer en goed rentmeesterschap wordt dit voorkomen. Denk hierbij bijvoorbeeld aan de klei uit de Nederlandse rivierdelta. Een hernieuwbare grondstof kan van zowel abiotische als biotische oorsprong zijn. Biotische grondstoffen worden uit levende bronnen gewonnen en zijn van plantaardige of dierlijke oorsprong. Hernieuwbaar materiaal wordt geproduceerd uit hernieuwbare grondstoffen. Binnen het concept Cradle to Cradle wordt ernaar gestreefd om negatieve effecten voor het milieu te minimaliseren door kwalitatieve transformatie en door materiaalcycli te sluiten en te vertragen. De materiaalkeuzes en het ontwerp moeten bijvoorbeeld duurzaamheid, hergebruik, herstelbaarheid of biologische afbreekbaarheid mogelijk maken. Ook moet de gebruiksfase worden geïntensiveerd en worden verlengd. (EPEA, 2022)

Het gebruik van hernieuwbare grondstoffen voorkomt het gebruik van niet-hernieuwbare grondstoffen en de eventuele uitputting ervan. Het draagt hiermee direct bij aan het beschermen van bronnen en het regenereren van biotische en hernieuwbare abiotische grondstoffen. (Platform CB'23, 2021)

Circulaire gebiedsontwikkeling

Gebiedsontwikkeling vormt per definitie een ingreep in de omgeving. De bodem, de waterhuishouding, de flora en fauna: alles is erbij betrokken. Er verrijzen woningen en voorzieningen op de betreffende locatie, waarbij allerlei materiaalstromen bij elkaar komen, aangevuld met energie en infrastructuur. De impact is enorm en veelomvattend. Er valt hier veel duurzaamheidswinst te behalen. Maar dit gaat uiteraard niet vanzelf. Er moet sprake zijn van een circulaire gebiedsontwikkeling om het verschil te maken. Circulaire gebiedsontwikkeling is een relatief nieuw werkveld. Veel innovaties in het veld van circulaire bouw focussen zich in eerste instantie alleen op het gebouw zelf. Een groot deel van de impact waarvoor de gebouwde omgeving verantwoordelijk is, wordt echter bepaald op gebiedsniveau. Juist op dit niveau worden de keuzes gemaakt rond infrastructuur en mobiliteit, en de plaats die verschillende functies als wonen, werken en recreatie krijgen in het stedelijk milieu. In een circulair gebied worden materiaal-, energie- en waterkringlopen op verschillende niveaus gesloten: in de realisatie-, gebruiks- en volgende levensfase. Deze manier van circulaire gebiedsontwikkeling zal het nieuwe normaal moeten worden. We zitten immers in een transitie van een lineaire naar een circulaire economie. Hiervoor is een systeemwijziging nodig met andere wet- en regelgeving, andere werkwijzen, een andere houding en ander gedrag. (BPD, 2022) Als gebiedsontwikkeling circulariteit kan aanjagen, is er voor gebiedsontwikkelaars een belangrijke rol weggelegd. Het is de missie van een gebiedsontwikkelaar om toekomstbestendige leefomgevingen te bouwen. Dat lukt alleen met circulaire gebiedsontwikkeling. Als je het anders doet, voldoe je straks niet meer aan alle nieuwe regels. Dan heb je simpelweg geen projecten meer en verlies je je bestaansrecht. De innovatie moet ook uit de markt komen. Laat als ontwerper ook zien dat je geen circulaire opdracht nodig hebt om een circulair bouwwerk of project neer te zetten. (Werk, 2021)

De winst die binnen de totale keten te behalen is, maakt duidelijk dat gebiedsontwikkeling op vele manieren kan bijdragen aan de transitie naar een circulaire economie. Zo blijkt dat gebiedsontwikkeling, dankzij de schaal en de vele mogelijkheden, op allerlei manieren en in allerlei verschillende fasen inderdaad een grote aanjager kan zijn voor de transitie naar circulariteit. Maar we lopen tegen drempels aan: gemeente die leidraden voor de openbare ruimte hanteren die nog zijn toegesneden op traditioneel materiaalgebruik, verzekeraars en banken die door een lineaire bril naar circulariteit kijken. Belangrijk hierbij is om steeds de connectie tussen de energietransitie en de circulaire transitie in de gaten te houden, om het probleem niet te verschuiven. En dan is er nog de systeemkant van wet- en regelgeving. Het kost veel inspanning om alle partijen steeds weer uit te leggen dat we de nieuwe kant op moeten. Daar hebben we doorbijters voor nodig. (BPD, 2022)

Steden zijn belangrijke maar complexe schakels in de verduurzamingsopgave. Circulaire stedenbouw als aanpak biedt een breed palet dat materiaalstromen, knelpunten, kansen en ontwerp op stedelijk niveau samenbrengt. (Bureau Maris bv, 2021)

We leven al in een beschadigde omgeving. Decennia lang zijn we met zijn allen bezig geweest met ruimtelijke ontwikkeling. Maar zonder dat we het in de gaten hadden, zorgde dat ook voor ruimtelijke vernietiging. Daarom is er sprake van urgentie. De bodem in Nederland is op veel plaatsen verschraald en uitgeput. In die gevallen moeten we de waarde niet behouden, maar verhogen. Het gaat dus ook om waardecreatie. De vele verschillende manieren waarop circulaire gebiedsontwikkeling gestalte krijgt, sluiten aan op de bredere begrippen waardebehoud en waardecreatie. Gebiedsontwikkeling heeft impact op alles, dus moeten we zorgen dat deze impact positief is. In de keten gaat het om meer dan materialen alleen. Ontwerpers moeten niet als eerste de lijnen van woningen op papier zetten, maar ook over de opgave nadenken vanuit elementen als de bodem en het water. Landschapsarchitecten moeten hun keuzes meer gaan bepalen op basis van vragen zoals welke flora maximaal CO2 opslaat, fijnstof afvangt en wat te oogsten en te gebruiken valt. (BPD, 2022)

De sleutel tot standaardisatie van circulair ontwerpen

Er is nog heel veel te doen voordat we van circulair ontwerpen de standaard hebben gemaakt. Er zijn ontwerpers, die zeggen dat elk bouwwerk in principe circulair ontworpen kan worden, zelfs als deze niet circulair wordt uitgevraagd. Een kwestie van ‘doen’, tijd maken voor ontwerpstudies en het uitwerken van ontwerpprincipes. (Werk, 2021)

Hieronder worden vijf puzzelstukjes waarbinnen de sleutel tot standaardisatie van circulair ontwerpen in de bouw zou kunnen liggen kort behandeld:

Je gebruikt een bestaande voorraad en ontwerpt een nieuwe voorraad

Niet elk element van een bouwwerk gaat even lang mee, elk element van een bouwwerk heeft zijn eigen circulaire ontwerp en strategie nodig (zie figuur 4) Het 6S-model van Stewart Brand biedt hiervoor een goed kader. Brand stelt dat een gebouw bestaat uit zes verschillende schillen, die elk een andere functionele levensduur hebben. Per schil kan een ander circulair ontwerp prioriteit krijgen om de circulariteit op dat onderdeel te bevorderen. (Bernhardt & Bak, 2021)

Het is hierbij cruciaal om losmaakbaar te ontwerpen, zodat de elementen met een kortere levensduur makkelijker onderhouden of vervangen kunnen worden. Deze elementen hebben hun eigen criteria nodig voor losmaakbaarheid en materiaalsamenstelling zodat hergebruik zo makkelijk mogelijk gemaakt wordt, bijvoorbeeld omdat ze maar uit een soort materiaal bestaan (monomaterialen).

Tegelijkertijd is er een grote bestaande voorraad, niet circulaire ontworpen bouwwerken.

Inventarisatie van sloopwerken zullen grondig moeten worden gedaan, zodat demontage en sloop zo hoogwaardig mogelijk plaats vinden en er minimale vermenging van afzonderlijke grondstoffen plaatsvindt. Gebouweigenaren zullen dus al jaren van tevoren moeten inventariseren wat ze ‘in de aanbieding hebben’. Een belangrijke sleutel hierbij is een goed overzicht van welke materialen en elementen met welke kwaliteit wanneer vrij komen en in hoeverre ze ‘kosteneffectief losmaakbaar’ zijn. (Werk, 2021)

Secundaire materialen: materiaalpaspoort, bouwhubs en asset management

Secundaire materialen moeten zo hoogwaardig mogelijk worden ingezet. Waar mogelijk op gebouwof elementniveau. De kern daarvan zit in het weten wanneer wat beschikbaar komt van welke kwaliteit.

Ten eerste het materialenpaspoort: daarin kan van elk element en materiaal gedocumenteerd worden waar het uit bestaat, hoe lang het meegaat en wat de mogelijkheden voor hergebruik zijn. Madaster is een initiatief om te komen tot een kadaster voor materialen, te beginnen in de bouw- en vastgoedwereld. Madaster koppelt materiaal-identiteit aan locatie en legt dit vast in een materialenpaspoort dat inzichtelijk maakt welke materialen zijn gebruikt en in welke hoeveelheden. Architect en initiatiefnemer van Madaster, Thomas Rau, pleit al jaren voor circulariteit waarbij bouwmaterialen hergebruikt worden. (Madaster, 2018)

Ten tweede de bouwhubs: een plek om tijdelijk materialen en elementen op te slaan om de tijd tussen demontage en hergebruik te overbruggen. Op de Bouwhub in Amsterdam kunnen goederen voor bouwprojecten tijdelijk worden opgeslagen, wanneer hier op de bouwplaats geen plek voor is (Bouwhub Amsterdam , 2022)

Ten derde circulair assetmanagement: veel opdrachtgevers hebben meerdere bouwwerken en projecten in beheer. Als er een goed overzicht is van wat en wanneer vervangen moet of gaat worden, dan is vrijkomend materiaal goed te matchen met nieuwe projecten. De volgende stap is om dit zo regionaal mogelijk te matchen met andere (beheer)organisaties. Het is belangrijk om te inventariseren wat er nodig is in een ontwerpproces aan informatie en afspraken om optimaal gebruik te maken van secundaire materialen. (Werk, 2021)

Documenteer referenties van circulaire bouwwerken op een uniforme manier

Referenties zijn keihard nodig. Voor opschaling en vertrouwen, maar vooral om wet- en regelgeving aan te passen. Als niet bewezen is dat het (veilig) kan, is het risico groot dat circulaire bouwwerken worden tegengehouden door gemeenten en andere overheden. Publieke opdrachtgevers vallen vaak terug op bewezen kwaliteit. Innovatie in een veilige omgeving is dus cruciaal voor de transitie naar een circulaire economie. De resultaten van die innovaties moeten dan wel goed gedocumenteerd en doorgerekend worden Er zijn inmiddels wat referentieprojecten waarvan geconcludeerd kan worden dat daar een rode draad in te ontdekken valt. We moeten de successen zo gedetailleerd mogelijk delen. Het Transitieteam Circulaire Bouweconomie heeft een publicatie uitgebracht over circulair bouwen, Circulaire gebouwen: strategieën en praktijkvoorbeelden. In de publicatie worden 25 mooie praktijkvoorbeelden beschreven en komen enkele experts aan het woord. (Instituut voor Vastgoed & Duurzaamheid, 2020)

Circulair ontwerpen en bouwen blijft wel nieuw. We hebben het dus over samen leren en innoveren. Om meters te maken, zullen we voor nu afscheid moeten nemen van een aantal dogma’s. We moeten af van continue hoogtepunten creëren in de transitie. (Werk, 2021)

Benut kennis uit de keten en maak iemand verantwoordelijk voor circulair, met een goed kader

De huidige ontwerp- en bouwketen is volgordelijk, gefragmenteerd georganiseerd. Dat is dramatisch voor circulair ontwerpen. Een opdrachtgever weet over het algemeen niet precies wat hij wil, laat staan wat er allemaal mogelijk is. Ook ontwerpers en slopers komen elkaar niet tegen, terwijl juist de kennis van de sloper relevant is voor de juiste materialisatie en detaillering. Aanvullend is er ook geen verantwoordelijkheid om in het hele proces ‘circulariteit te bewaken’. Het proces moet dus op de kop om de verschillende ketenpartners met elkaar te kunnen laten communiceren en samenwerken waar nodig. De basis daarvoor is een circulaire ambitie van de opdrachtgever, het vroegtijdig betrekken van elke partij die nodig is en vertrouwen. Vertrouwen in elkaar kennis en expertise en de wil om die wederzijds uit te wisselen. (Werk, 2021)

De andere puzzels

Circulair is complex. Er is veel dynamiek op veel verschillende vakken. Een aantal puzzels die nu worden gelegd zijn:

Opstapeling van transitie-ambities. Duurzaamheid gaat boven alles bij de grote opdrachtgevers. Het is dus belangrijk om meteen integraal naar alle ambities te kijken en in elk geval uit te sluiten dat het ontwerp andere ambities in de weg zit.

Circulair inkopen. Met het juiste inkoopproces creëer je de juiste ruimte voor een circulair ontwerp.

Echt circulair ontwerpen wordt op dit moment uitgevonden en het actieteam ‘inkopen van circulaire bouwwerken’ werkt aan uniforme afspraken.

Circulair assetmanagement. Circulair aanbesteden moet je doen om circulair assetmanagement te faciliteren. Het inkoopproces bepaalt niet hoe je met je materialen om gaat. Dus beheer en assetmanagement zijn belangrijk. In het ideale geval leidt een combinatie van regionale assets, bouwhubs en nieuwe projecten tot de nieuwe ruggengraad voor een circulaire bouweconomie. Zeker in combinatie met een goed materialenpaspoort. (Werk, 2021)

Amsterdam circulair

Een goed voorbeeld van een Nederlandse stad die maximaal wil inzetten op circulariteit is Amsterdam. Amsterdam wil in 2050 een circulaire stad zijn. Daarom heeft zij twee concrete doelen gesteld:

1. In 2030 willen we in Amsterdam 50 procent minder nieuwe grondstoffen gebruiken.

2. In 2050 willen we dat onze stad 100 procent circulair is.

Deze aanpak wordt beschreven in de Strategie Amsterdam Circulair 2020-2025. Wat betekent deze strategie voor de gebouwde omgeving in Amsterdam? (Gemeente Amsterdam , 2022)

De gebouwde omgeving bestaat uit gebieden, gebouwen en de openbare ruimte zowel boven- als ondergronds. De focus van de circulaire economie in de gebouwde omgeving ligt op het verminderen van het gebruik van primaire grondstoffen. Daarmee wordt ook indirect de CO2-uitstoot beperkt. De ambities voor de gebouwde omgeving richten zich daarom op: circulair ontwikkelen op stads- en gebiedsniveau, circulair opdrachtgeverschap vanuit de gemeente en het circulair maken van de bestaande stad. (Circle Economy & Gemeente Amsterdam, 2020)

Vanaf 2022 zijn alle nieuwe ontwerpen voor gebiedsontwikkelingen (inclusief transformatie) en openbare ruimte in Amsterdam gebaseerd op circulaire criteria, waaronder het gebruik van duurzame materialen en wisselen van functie, zonder dat ze afgebroken worden. Hieronder vallen drie ambities:

Circulair ontwikkelen doen we samen

De eerste ambitie richt zich op de huidige en toekomstige ontwikkeling van de stad om waardebehoud en waardecreatie in kaart te brengen zodat de gemeente beter begrijpt wat ze nu heeft en wat ze straks nodig gaat hebben. Circulaire criteria worden al steeds vaker meegenomen in de gebiedsontwikkeling. Deze ontwerpprocessen moeten nog meer worden ingericht voor de keten om bij ontwerp, aanleg en bouw ook al goed rekening te houden met toekomstig beheer en onderhoud. Een integrale benadering van de keten kan een meerwaarde zijn voor circulariteit. De grote uitdaging ligt in het blijven verkennen, uitproberen en doorontwikkelen van de geleerde lessen, zodat circulariteit in de ontwikkeling van de gebouwde omgeving de nieuwe vorm wordt.

Buiksloterham Amsterdam: Het voormalige bedrijventerrein

Buiksloterham wordt getransformeerd tot een circulaire stadswijk met een mix van wonen en werken. De wijk wordt ingezet als proeftuin met veel ruimte voor onderzoek, experimenten en innovatie op het gebied van duurzaamheid en circulariteit. (Circle Economy & Gemeente Amsterdam, 2020)

De gemeente geeft het goede voorbeeld en gebruikt circulaire criteria

De tweede ambitie betreft het gemeentelijke opdrachtgeverschap voor de projecten in de openbare ruimte, de eigen huisvesting, het maatschappelijke vastgoed, scholenbouw en tenders voor gronduitgifte en hoe de gemeente circulariteit kan bevorderen in toekomstige projecten. Specifiek voor opgaven in de openbare ruimte en voor eigen vastgoed gaat de aandacht uit naar de hele levenscyclus, van ontwerp tot herbestemming en ontmanteling. De gemeente gaat haar best doen om het goede voorbeeld te geven en haalt het maximale uit bestaande eigendommen. Ze daagt de markt uit om te innoveren en past hier gaandeweg ook de eigen inkoopprocessen aan aan.

Houtbouw:

De gemeente Amsterdam onderzoekt de impact van houtbouw op CO2-reductie in de gebouwde omgeving. Ook wordt er gekeken naar de toepassingen voor hout in hoogbouw binnen Amsterdam. (Circle Economy & Gemeente Amsterdam, 2020)

Circulair omgaan met de bestaande stad

In de derde ambitie wordt gezocht naar de samenwerkingsmogelijkheden met externe stakeholders. Bijvoorbeeld bij renovatie in de bestaande stad, waarbij de gemeente geen opdrachtgever is. De gemeente breidt het financiële instrumentarium uit om gewenste ontwikkelingen te belonen en ongewenste te remmen. In samenwerking met kennisinstellingen, koplopers en experts stimuleert de gemeente kennisdeling en deelt data over materialen en materiaalstromen binnen de stad. De gemeente zoekt actief verbinding met de markt om vraag en aanbod van (hergebruikte en hernieuwbare) materialen te bevorderen, zodat de bestaande nichemarkten kunnen worden uitgebreid om de kringlopen binnen de bouw te sluiten. De gemeente ontwikkelt bovendien een platform voor het delen van circulaire lessen en successen.

Amsterdam in een donut

Een duurzame kademuur: Amsterdam renoveert en vervangt de komende jaren honderden kilometers aan kade. Aan de Rechtboomssloot wordt een kademuur vervangen met onder andere de inzet van circulair beton. (Circle Economy & Gemeente Amsterdam, 2020)

De circulaire economie wordt weleens voorgesteld als een donut. Het donut-model is ontwikkeld door Kate Raworth, een Britse econome. In haar invloedrijke boek De donuteconomie toont ze aan dat de huidige economie niet bijdraagt aan brede welvaart. In het circulaire model verbindt ze economische, sociale en ecologische principes. Het donut-model (figuur 8) toont aan dat er een ondergrens is aan welvaart om een sociaalrechtsvaardig bestaan te kunnen bieden aan inwoners van een stad of land. Deze grenzen vormen de binnenkant van de donut. Er is echter ook een bovengrens aan welvaart: de grenzen van de planeet. Deze grenzen vormen de buitenkant van de donut.

Gegoten in de vorm van een donut wordt duidelijk dat de circulaire economie gaat over een gezonde dynamiek tussen sociale en ecologische kwesties. Deze verbeelding van de circulaire economie laat zien hoe nauw alles met elkaar verbonden is.

De strategie Amsterdam circulair 2020-2025, onderbouwd volgens het donut-model van Kate Raworth, is een goed voorbeeld van een grote stad in Nederland dat zich actief inzet voor de transitie naar een circulaire economie. Samenwerkingen is echter noodzakelijk om de kennis uit te breiden en breed beschikbaar te stellen. Op termijn kan Nederland zo bovendien uitgroeien als internationale hotspot van kennis en expertise op gebied van circulariteit. Mede daarom ondertekenden negen gemeenten, drie ministeries en drie kennispartners de City Deal Circulaire Stad. Deze stad telt 18 proefprojecten en vormt een belangrijke stap richting Nederland circulair in 2050. (City Deal Circulaire Stad, 2018)

Building circular neighbourhoods

In 2015 woonde meer dan 55% van de wereldbevolking in steden. Dit zal tegen 2050 stijgen tot 66%. Reageren op de wereldwijde klimaatverandering is des te relevanter in stedelijke gebieden waar de vraag naar hulpbronnen het grootst is, en waar de gezondheid van de burgers en de stedelijke infrastructuur steeds kwetsbaarder worden. Een geïntegreerde en duurzame aanpak in steden is essentieel om de negatieve effecten van ongeplande verstedelijking en de daaruit voortvloeiende gevolgen voor het gebruik van hulpbronnen, de biodiversiteit en het klimaat te verzachten. “Sustainable cities and communities start with sustainable neighbourhoods.” The United Nations Environment Programme heeft in samenwerking met verschillende internationale externe partijen een discussiepaper ontwikkeld om na te gaan of en hoe gemeenschappen en buurten een uitgangspunt kunnen zijn voor circulariteit in een stad. Zo kunnen we nog veel leren van Mexico City. Een veelbelovend project, in termen van buurtgerichte interventie, is de inspanning van Mexico City om haar voedselsysteem meer circulair te maken. Mexico City’s gemeenschapstuinen stimuleren participatie in circulariteit en kunnen wereldwijd gekopieerd worden. Mexico City investeert bijvoorbeeld in de ‘Mercade de Trueque’, een ruilnetwerk waar inwoners recyclebaar materiaal kunnen ruilen voor overheidsvouchers die ze kunnen inwisselen voor verse producten van boeren. Dit resulteerde in 2019 tot een besparing van ongeveer 145,96 ton afval en ongeveer 130.000 kg aan grondstoffen (Ramos, et al., 2021)

Algemene reflectie

Nederland wil in 2050 een circulaire economie hebben. Een economie waarin zoveel mogelijk duurzame hernieuwbare grondstoffen worden gebruikt, producten en grondstoffen worden hergebruikt en waarin afval niet bestaat. (Rijksoverheid, 2016)

Deze uitdaging vraagt om een nieuwe aanpak waarbij niet alleen duurzaam en circulair ontworpen dient te worden op gebouwniveau, maar juist ook op gebiedsniveau. Kringloopsluiting moet worden meegenomen in planning en ontwerp. Daarbij is een integrale aanpak essentieel. In de praktijk betekent dit dat niet alleen gelet moet worden op het materiaalgebruik bij nieuwbouw- en renovatie, de vormgeving van wijken en gebouwen, maar ook op circulaire infrastructuur waarmee kringlopen in of om de wijk gesloten kunnen worden, groenstructuren, hittestress, en bijvoorbeeld klimaatadaptatie en -migratie. Ook sociaal inclusief ontwerpen van wijken en plaats bieden voor nieuwe soorten (circulaire) bedrijvigheid spelen een belangrijke rol. Er wordt een nieuwe functie toegevoegd aan de gebouwde omgeving: kringloopsluiting. Planologen en stedelijk ontwerpers kunnen niet langer alleen nadenken over woningdichtheden, parkeernormen en bouwhoogtes, maar moeten ook plannen ontwikkelen voor wijken met maximaal vermogen voor energieproductie, openbaar groen met recreatieve waarde en zuiveringscapaciteit voor grijswaterstromen, of het inpassen van duurzame, circulaire bedrijvigheid in woon- en werkgebied. (Cirkelstad , 2019)

Om circulair ontwerpen echt concreet te maken voor alle soorten ontwerpers, zullen principes als preventie, waardebehoud en waardecreatie voorzien moeten worden van concrete handvatten met voorbeelden zodat ontwerpers heel duidelijk weten wat ze te doen staat (figuur 10). Circulair ontwerpen vergt een andere wijze van samenwerking. De grote vraag is of bovenstaande ontwerpstrategieën en puzzelstukjes leiden tot bijvoorbeeld een grote groep ontwerpers die effectief met secundaire materialen ontwerpt.

Bij onderwijs- en kennisinstituten ligt een grote verantwoordelijkheid om de kennis uit de praktijk te valideren en naar informatie te vertalen die een grotere groep helpt bij de uitoefening van hun professie. Dit geldt niet alleen voor de jonge mensen die juist voor een loopbaan in de bouw hebben gekozen, maar ook voor mensen die al in de branche werkzaam zijn en hun kennisniveau op een hoger peil willen brengen. (Platform CB'23, 2021)

Als student stedenbouwkundig ontwerpen heb ik persoonlijk erg weinig ervaring met circulaire en duurzame ontwerpprincipes. Er is hier nog te weinig aandacht voor tijdens de lessen. Als ontwerper ben ik hierdoor niet volledig voorbereid op de toekomstige opgaven in de praktijk. We moeten van een lineaire ketenbenadering meer naar een ecosysteembenadering komen om het ontwerpproces

te voeden; een kader creëren voor ‘nieuwe afspraken’ binnen de keten om er voor te zorgen dat er in de toekomst alleen nog ‘circulaire bouwwerken opgeleverd worden’; en handelsperspectief bieden voor ieder die morgen al aan de slag wilt. Want ook al begint het bij circulaire ambities en doelstellingen, we moeten het ook echt gaan doen. Gewoon beginnen dus: al doende leren, al lerende doen en er achter komen wat het beste bij je organisatie past. (Werk, 2021)

Bijlage 1: Bronnenlijst

Alsema, E., Anink, D., Meijer, A., Straub, A., & Gonze, G. (2016, november 21). Integration of Energy and Material Performance of Buildings: I=E+M. In Sustainable Built Environment Tallinn and Helsinki Conference SBE16: Build Green and Renovate Deep (pp. 517-528).

Bernhardt, D., & Bak, D. (2021). Circulair ontwerpen van gebouwen. Amsterdam: Gemeente Amsterdam.

Bouwhub Amsterdam . (2022). opslag. Opgehaald van https://www.bouwhub.amsterdam: https://www.bouwhub.amsterdam/opslag

BPD. (2022, september 13). Gebiedsontwikkeling als aanjager van de circulaire economie. Opgehaald van https://www.bpd.nl: https://www.bpd.nl/actueel/nieuws/gebiedsontwikkeling-alsaanjager-van-de-circulaire-economie/

Branchevereniging Nederlandse Architectenbureaus. (2022). Wij gaan circulair. Amsterdam, NoordHolland, Nederland.

Bureau Maris bv. (2021, februari). Circulaire stedenbouw. Opgehaald van https://bureau-maris.nl: https://bureau-maris.nl/projecten/circulaire-stedenbouw/

Circle Economy & Gemeente Amsterdam. (2020). Amsterdam Circulair 2020-2025 Strategie. Amsterdam: Gemeente Amsterdam.

Cirkelstad . (2019, november 26). Leernetwerk circulaire gebiedsontwikkeling. Opgehaald van https://www.cirkelstad.nl: https://www.cirkelstad.nl/leernetwerk-circulairegebiedsontwikkeling/

City Deal Circulaire Stad. (2018). Circulaire Stad. Opgehaald van https://circulairestad.nl/: https://circulairestad.nl/#:~:text=Deze%20stad%20telt%2018%20proefprojecten%20en,orga nisaties%20in%20Nederland%20al%20het%20Grondstoffenakkoord.&text=Deze%20stad%20 telt%2018,Nederland%20al%20het%20Grondstoffenakkoord.&text=telt%2018%20proefproje cten%20en,

Dijcker, R., & Schepers, O. (2018). Circulair ontwerpen in het MIRT-proces: handelingsperspectieven voor beleidsmakers, adviseurs, ontwerpers en beheerders. Witteveen+Bos.

Duurzaamheid.nl. (2018, februari 21). Oplossingen voor grondstoffenschaarste. Opgehaald van https://duurzaamheid.nl: https://duurzaamheid.nl/artikelen/oplossingen-voorgrondstoffenschaarste/

EPEA. (2022). Cradle to cradle . Opgehaald van https://epea.com: https://epea.com/nl/overons/cradle-to-cradle

Excess Materials Exchange. (2022). About us. Opgehaald van https://excessmaterialsexchange.com: https://excessmaterialsexchange.com/en_us/about-us/

Gemeente Amsterdam . (2022). Amsterdam Circulair 2020-2025. Opgehaald van https://www.amsterdam.nl: https://www.amsterdam.nl/bestuur-organisatie/volgbeleid/coalitieakkoord-uitvoeringsagenda/gezonde-duurzame-stad/amsterdam-circulair2020-2025/

Instituut voor Vastgoed & Duurzaamheid. (2020, oktober 15). 25x inspiratie in publicatie circulaire gebouwen. Opgehaald van https://www.ivvd.nl: https://www.ivvd.nl/25-x-inspiratie-inpublicatie-circulaire-gebouwen/

Kok, A., Rozemeijer, R., & de Graaf, D. (2019). Inspiratieboek circulair ontwerpen. Delft: ipv Delft.

Madaster. (2018, juni 21). Inspiratie Thomas Rau. Opgehaald van www.madaster.nl:

https://madaster.nl/inspiratie/thomas-rau-het-is-tijd-dat-particulieren-financieelverantwoordelijkheid-nemen-in-de-circulaire-economie/

NEN. (2021, januari 14). Ontwikkeling normdocument voor hergebruik stalen constructieve elementen van start. Opgehaald van https://www.nen.nl:

https://www.nen.nl/nieuws/actueel/ontwikkeling-normdocument-voor-hergebruik-stalenconstructieve-elementen-van-start/

Platform CB'23. (2020). Lexicon Circulaire Bouw. Platform CB'23.

Platform CB'23. (2021). Leidraad Circulair ontwerpen. Platform CB'23.

Ramos, E. A., Eisenberger, J., Elbers, U., Gil, S., Ginestet, M., Jana, A., . . . Sindlinger, E. (2021). Creating circular neighbourhoods. Parijs: United Nations Environment Programme.

Rijksoverheid. (2016). Nederland circulair in 2050. Den Haag: Het ministerie van Infrastructuur en Milieu en het ministerie van Economische Zaken.

Rijksoverheid. (sd). Nederland circulair in 2050. Opgehaald van www.rijksoverheid.nl:

https://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/circulaire-economie/nederland-circulair-in-2050

Synchroon B.V. (2022). Circulair stadsnatuur. Opgehaald van https://synchroon.nl:

https://synchroon.nl/circulair/stadsnatuur/ (Voorblad)

The Urban Tree Village. (2022). circulaire ontwerp principes 2. Opgehaald van https://theurbantreevillage.org/: https://theurbantreevillage.org/circulaire-ontwerpprincipes-2/

VIOS Bouw. (2021, februari 5). Nieuws: Circulair ontwerpen, bouwen en onderhouden. Opgehaald van vios-bouw.nl: https://vios-bouw.nl/nieuws/circulair-ontwerpen-bouwen-en-onderhouden/

Werk, G. d. (2021). Circulair Ontwerpen. Utrecht: Cirkelstad.