Myceliumgevelbekleding voor de hoogbouw: Een circulaire oplossing uit de biobouw

Published by Redactie on augustus 27, 2025 | Category gevelbekleding

Inleiding

De bouwsector staat voor een diepgaande transitie richting duurzaamheid. In deze transformatie speelt mycelium, de netwerkmassa van paddenstoelen, een opvallende rol als toekomstbestendig bouwmateriaal. De bronnen tonen aan dat mycelium niet langer slechts een experimentele toepassing is, maar dat er al echte toepassingen zijn ontstaan in de gebouwde omgeving. Het toonaangevende voorbeeld is de Growing Facade, een gevelsysteem dat in samenwerking tussen Heijmans, ontwerpers Eric Klarenbeek en Maartje Dros, en het MNEXT-onderzoeksteam van Avans Hogeschool is ontwikkeld. Deze gevel bestaat uit 3D-geprinte wandpanelen van myceliumbiocomposiet, die zowel esthetisch als functioneel zijn ontworpen voor toepassing in de gebouwde omgeving, inclusief de hoogbouw.

Deze innovatie is geen puntje op een ijsberg, maar het resultaat van een langdurig, geïntegreerd traject dat zich uitstrekt van het lab naar de bouwvloer. Het doel is duidelijk: duurzame bouwmaterialen ontwikkelen die circulair zijn, afbreekbaar en afkomstig uit lokale, hernieuwbare grondstoffen. Mycelium wordt hierbij op een unieke manier benut: niet als voedsel, maar als bouwmateriaal dat groeit uit landbouwafval zoals hennepvezels, raapzaadstro, jute en vlas, gecombineerd met schimmeldraden. De panelen worden niet gesneden of gespoten, maar geheel in een lokaal proces gefabriceerd, zonder afval en met een lage energie-inzet. De toepassing in de hoogbouw is een logische stap, aangezien het materiaal zowel akoestische als thermische eigenschappen vertoont die geschikt zijn voor woningbouwprojecten.

Deze kritische analyse, gebaseerd uitsluitend op de beschikbare bronnen, verkent de technische aspecten, de ontwikkelingsfase, de duurzaamheidscriteria en de toekomstvisie van myceliumgevelbekleding voor de hoogbouw. Er wordt gekeken naar het potentieel van het materiaal, de rol van kunstmatige intelligentie in het ontwerpproces, de samenwerking tussen onderzoek, bouwbedrijven en ontwerpers, en de vraag of dit materiaal reeds op de markt is of nog in ontwikkeling.

Ontwikkeling en technische specificaties van myceliumgevelpanelen

Het ontwikkelen van myceliumgevelpanelen is een complex proces dat technische innovatie, duurzaamheid en esthetiek combineert. De kern van het systeem is het Growing Facade, een geheel geïntegreerde constructie waarbij wandpanelen worden 3D-geprint met behulp van een biocomposiet op basis van mycelium. De materialen die hiervoor worden gebruikt, zijn afkomstig uit landbouwafvalstromen. Hierbij worden vezels uit hennep, raapzaadstro, jute en vlas gebruikt als dragende grondstof. Deze vezels worden gemengd met schimmeldraden van paddenstoelsoorten zoals Ganoderma resinaceum of oesterzwammen, die daarna in een gecontroleerde omgeving worden gekweekt tot een stevige, vormbare massa.

Het proces zelf is uniek: in plaats van dat de grondstoffen worden verwerkt tot een materiaal dat vervolgens wordt geperst of giet, groeit het materiaal zelf. De panelen worden gecreëerd door het mengsel in vormen te plaatsen en het te laten groeien. Dit gebeurt in een omgeving waar de temperatuur, vochtigheid en luchtcirculatie nauwkeurig worden gecontroleerd. De groei duurt meestal enkele dagen, afhankelijk van de gewenste dichtheid en vorm. Na de groeiperiode wordt het materiaal gedeeltelijk gedroogd om de levensduur te verhogen, maar het blijft volledig biologisch afbreekbaar.

De technische specificaties van de panelen zijn nog niet in alle bronnen uitgebreid beschreven. Wel wordt duidelijk dat de panelen een hoge mate van veerkracht en zachtheid bezitten, wat hen geschikt maakt voor toepassing in interieurs en gevels. De panelen zijn niet alleen sterk genoeg om te dragen, maar ook in staat om akoestische eigenschappen te bieden. Deze eigenschap is essentieel in de hoogbouw, waar geluidsisolatie vaak een uitdaging vormt. De opbouw van de panelen, die gedeeltelijk uit lucht bestaat door hun poriënstructuur, zorgt voor een natuurlijke geluidsdissipatie.

Een opvallend kenmerk is dat de panelen niet worden geproduceerd via klassieke vormgevingstechnieken zoals spuitgieten of mallen gebruiken. In plaats daarvan worden ze geheel via een 3D-printproces vervaardigd, waarbij elke structuur specifiek is ontworpen. De panelen zijn modulair en kunnen op eenvoudige manier worden geïnstalleerd of zelfs worden gestapeld, wat de bouwvereenvoudiging verhoogt. De ontwerpers hebben gebleken dat deze panelen niet alleen functioneel zijn, maar ook kunnen worden uitgevoerd als zelfdragende constructie of met ingebouwde ruimte voor bedrading, ventilatie of verwarmingssystemen. Deze integratie van functionaliteit binnen het materiaal zelf is een belangrijke stap in de richting van geïntegreerde bouwoplossingen.

Een unieke innovatie is de toepassing van kunstmatige intelligentie (AI) bij het ontwerp. De ontwerpers van Studio Klarenbeek & Dros voeden hun AI-modellen met thema’s zoals zeewier, mariene omgevingen en myceliumstructuur. De AI genereert vervolgens beelden op basis van deze thema’s, die vervolgens worden geëvalueerd en gecurrent. Deze gefilterde beelden worden vervolgens vertaald naar printstructuren, waardoor elke gevel uniek is en tegelijkertijd vormgegeven wordt door natuurlijke patronen. Deze methode zorgt voor een hoge mate van esthetische diversiteit en minimaliseert herhaling.

De huidige productiecapaciteit is bepert tot twee panelen per dag, wat aangeeft dat het proces nog in een experimentele fase verkeert. Toch is er sprake van een duidelijke schaalbaarheidscultuur. Het doel van Heijmans is niet alleen het testen van het materiaal, maar ook het schalen van de productie naar grotere schalen in de werkelijke bouwpraktijk. De combinatie van lokaal beschikbare grondstoffen, lage energie-inzet en afvalgebruik maakt het proces sterk circulair. De afvalstromen uit de landbouw worden dus niet weggegooid, maar hergebruikt als grondstof voor bouwmateriaal, wat de circulaire economie ondersteunt.

Duurzaamheid en circulaire economie in de bouwsector

Myceliumgevelbekleding is een voorbeeld van circulaire bouwprincipes in de praktijk. Het materiaal is volledig biologisch afbreekbaar, wat het in grote mate onderscheidt van traditionele bouwmaterialen zoals kunststof of beton. Wanneer het levensverwachting heeft bereikt, kan het geheel worden teruggeworpen in de bodem, waar het wordt afgebroken door micro-organismen en als voedingsstof dient voor nieuwe plantengroei. Dit proces sluit af op de natuurlijke cyclus en helpt daarmee bij het reduceren van afvalstoffen in de bouwsector.

Het grondidee achter de ontwikkeling van mycelium als bouwmateriaal is het benutten van bestaande landbouwafvalstromen. In Nederland is er sprake van een grote hoeveelheid afval van gewassen als hennep, raapzaad, jute en vlas. Deze vezels worden vaak niet volledig benut en vormen daardoor een bron van afval. Door deze vezels te combineren met mycelium, wordt het afval opnieuw waardevol gemaakt. Dit proces vermindert de afhankelijkheid van grondstoffen uit de bouw die afkomstig zijn uit niet-hernieuwbare bronnen. Bovendien wordt de bodem niet uitgeput, omdat er geen extra landbouwgrond nodig is voor de productie van de grondstoffen. De landbouwsector speelt hier een cruciale rol: door de afvalstromen van paddenstoelenboeren en landbouwers te gebruiken, wordt de keten van productie en afval gesloten.

Het gebruik van afvalstoffen uit de landbouwsector is niet alleen duurzaam, maar ook economisch voordelig. De kosten voor grondstoffen zijn laag, omdat het afval is dat anders zou worden verbrand of weggegooid. Bovendien is het proces van het kweken van mycelium energiezuinig. Het gebeurt op kamertemperatuur en vereist weinig energie voor het groeiproces. Na afloop van de groeifase is het materiaal gedeeltelijk gedroogd, wat de stabiliteit verhoogt zonder dat er een hoge temperatuur nodig is.

De duurzaamheid van mycelium gaat verder dan alleen het afbreekbaar zijn. Het materiaal heeft ook een lage CO2-voetafdruk. Onderzoek uit het Mythic-project, dat wordt geïnitieerd door MNEXT van Avans Hogeschool, toont aan dat mycelium biocomposieten die kunnen dienen als isolatiemateriaal, een aanzienlijke verbetering bieden ten opzichte van traditionele isolatiematerialen zoals polystyreen of glaswol. De productie van deze materialen leidt tot weinig uitstoot van broeikasgassen, wat een belangrijk voordeel is in de strijd tegen klimaatverandering.

Bovendien is het materiaal veilig voor mens en milieu. Er is geen sprake van giftige stoffen of schadelijke uitstoot tijdens het gebruik of het afbreken. De materialen zijn niet gevaarlijk voor de huid of de ademhalingswegen, wat hun gebruik in woningbouwprojecten in de hoogbouw ondersteunt. Ondanks dat het materiaal uit een schimmel bestaat, is het veilig voor menselijke contacten. Het mycelium dat wordt gebruikt is niet schadelijk en is niet gevaarlijk voor de gezondheid, mits het in de vorm is zoals ontwikkeld.

Deze eigenschappen maken het materiaal geschikt voor een breed scala aan toepassingen. Naast gevelbekleding wordt er al geproduceerd voor vloeren, plafonds, tafelbladen en sieraden. De materialen zijn ook geschikt voor gebruik in interieurs, zoals wanden in kantoren of bioscoopzalen. De esthetiek van het materiaal, met zijn zachte textuur en natuurlijke vormen, wordt door veel ontwerpers als uniek en sierlijk ervaren. De combinatie van duurzaamheid, veiligheid en esthetiek maakt mycelium tot een veelbelovend materiaal voor de toekomst van de bouw.

Rol van kunstmatige intelligentie en ontwerp in het ontwikkelproces

De ontwikkeling van de Growing Facade is niet alleen technisch, maar ook esthetisch geïnspireerd door innovatieve ontwerpradiatie. Centraal in dit proces staat de integratie van kunstmatige intelligentie (AI) in het ontwerpproces. De ontwerpers Eric Klarenbeek en Maartje Dros van Studio Klarenbeek & Dros gebruiken AI niet als eindproduct, maar als creatief hulmiddel. Ze voeden hun AI-modellen met thema’s zoals zeewier, mariene omgevingen en de structuur van mycelium zelf. Deze thema’s zorgen ervoor dat de AI beelden genereert die op basis van patronen en vormen uit de natuur zijn gebaseerd.

Deze generatie wordt vaak beschreven als "hallucinatie" van de AI, wat inhoudt dat de AI patronen en vormen produceert die niet letterlijk zijn voorgeschreven, maar wel gebaseerd op de patronen die het model tijdens het trainen heeft gezien. Deze gegenereerde beelden worden vervolgens geëvalueerd door de ontwerpers. Ze kiezen de meest geschikte structuren uit, verfijnen deze en vertalen deze naar echte printstructuur voor de 3D-printer. Deze methode zorgt ervoor dat elk paneel uniek is, zonder dat er sprake is van herhaling of standaardisatie.

Deze aanpak van "co-creatie" tussen mens en machine is een belangrijk kenmerk van de toepassing van AI in de bouw. Het is niet de bedoeling dat de machine het hele ontwerp overneemt, maar dat deze het creatieve proces ondersteunt. De mens blijft de keuze maken, de kwaliteit beoordelen en de eindvorm bepalen. Dit zorgt voor een balans tussen technologische innovatie en menselijke creativiteit.

De toepassing van AI in dit proces is niet beperkt tot vormgeving. Het helpt ook bij het optimaliseren van de structuur. Door algoritmes te gebruiken die het materiaalverbruik, de stijfheid, de geluidsisolatie en de warmteweringen minimaliseren, kan het ontwerp worden afgestemd op de eisen van de toepassing. Zo kunnen afzonderlijke delen van het paneel dunner worden gemaakt op plaatsen waar minder druk wordt uitgeoefend, terwijl andere delen worden versterkt. Dit maakt het materiaal efficiënter in het gebruik van grondstoffen en verlaagt daarmee ook de kosten.

Daarnaast speelt de vormgeving een cruciale rol in de acceptatie van het materiaal. Veel mensen associëren mycelium met een smerig, onaantrekkelijk materiaal, terwijl het in werkelijkheid zacht, stevig en esthetisch is. Door de vormgeving via AI te laten bepalen, wordt het materiaal in de ogen van consumenten en ontwerpers aantrekkelijker. De vormen zijn vaak golfachtig, organisch en hebben een natuurlijke schoonheid. Dit helpt bij het overwinnen van vooroordelen en verhoogt de kans op toepassing in de architectuur.

De samenwerking met Heijmans en de bouwsector toont aan dat deze innovatieve aanpak ook kan worden toegepast in de echte bouwwereld. De panelen zijn niet alleen esthetisch, maar ook functioneel. Ze kunnen worden uitgerust met ruimte voor bedrading of verwarmingselementen, waardoor het systeem geïntegreerd wordt in de bouwvoorziening. Dit is een belangrijke stap in de richting van een geïntegreerde bouwoplossing, waarin vorm, functie en duurzaamheid samensmelten.

Samenwerking tussen onderzoek, bouwbedrijven en ontwerpers

De ontwikkeling van myceliumgevelbekleding is het resultaat van een sterke samenwerking tussen onderzoek, bouwbedrijven en ontwerpers. De kern van dit samenwerkingsmodel is het Mythic-project, geïnitieerd door MNEXT, een centrum voor innovatie en kennisoverdracht van Avans Hogeschool. Dit project richt zich op het ontwikkelen van circulaire, biologisch afbreekbare isolatiematerialen op basis van mycelium. Hierbij zijn studenten, docenten en onderzoekers betrokken die samenwerken aan de energie- en materialentransitie.

De samenwerking met Heijmans is cruciaal. Het bouwbedrijf speelt hier niet de rol van eindgebruiker, maar van marktschakelaar. Als een van de grootste bouwondernemingen in Nederland heeft Heijmans de capaciteit om creatieve ideeën te vertalen naar schaalbare oplossingen in de werkelijke bouwwereld. Deze samenwerking is geen eenmalig experiment, maar onderdeel van een bredere innovatiestrategie van Heijmans, genaamd "Horizon 3-innovatie". Dit begint op de randen van wat technologisch mogelijk is, vaak in samenwerking met kunstenaars, ontwerpers en universiteiten.

De rol van de ontwerpers, Eric Klarenbeek en Maartje Dros, is essentieel. Zij brengen niet alleen technische kennis mee, maar ook een visie op duurzaamheid via design. Hun kennis over 3D-printen, materialen en de integratie van AI in het ontwerp vormt de brug tussen wetenschap en praktijk. Zij zijn er in geslaagd om een technisch huzarenstukje te realiseren: het 3D-printen van panelen die niet alleen vormgegeven zijn, maar ook functioneel zijn. Hun visie is dat het materiaal niet alleen moet werken, maar ook mooi moet zijn. Dit is cruciaal voor acceptatie in de bouwmarkt.

De samenwerking tussen deze actoren is gebaseerd op een gedeelde visie op duurzaamheid, circulair ontwerpen en innovatie. Door samen te werken kunnen zij sneller vooruitgang boeken dan als ze afzonderlijk zouden werken. Het onderzoek levert kennis op over de eigenschappen van het materiaal, het bouwbedrijf zorgt voor schaalbaarheid en markttoegankelijkheid, en de ontwerpers zorgen voor vormgeving en creativiteit.

Deze samenwerking is ook van belang voor de ontwikkeling van een duurzame markt voor biobased materialen. Door projecten te starten met een duidelijke doelgroep – zoals woningbouwcorporaties, architecten of modebedrijven – wordt het materiaal sneller geaccepteerd. Zo maken theaters in Duitsland al gebruik van mycelium voor decoraties, en worden er in musea experimentele toepassingen uitgevoerd.

Toepassing in de hoogbouw: potentie en uitdagingen

De toepassing van myceliumgevelbekleding in de hoogbouw is een logische volgende stap, aangezien de eigenschappen van het materiaal zowel duurzaamheid als functionele eisen kunnen voldoen. Hoewel de bronnen geen uitgebreide technische specificaties geven zoals hittebestendigheid, sterkte of weerstand tegen weersinvloeden, wordt wel duidelijk dat het materiaal al wordt toegepast in buitentoepassingen zoals gevels. De panelen zijn ontworpen om buiten te worden geplaatst, wat inhoudt dat ze zijn uitgerust tegen regen, wind en temperatuurschommelingen.

Eén belangrijke uitdaging is de duurzaamheid van het materiaal in een omgeving met hoge vochtigheid en weersinvloeden. Hoewel het materiaal na het droogproces betrouwbaar is, is de duurzaamheid van het materiaal na jaren gebruik nog niet uitgebreid getest. Er is sprake van een lage levensduur van het materiaal in de huidige vorm, aangezien het biologisch afbreekbaar is. Dit betekent dat het materiaal waarschijnlijk niet bestand is tegen langdurige vochtinwerking zonder extra afwerende behandelingen. De huidige vorm is mogelijk niet geschikt voor langdurige buitenklimaten, tenzij er een afsluitlaag wordt toegepast.

Toch is er sprake van een oplossing: het is mogelijk om het materiaal te combineren met een duurzame afwerkbekleding. Dit zou zorgen voor een hoge duurzaamheid zonder het circulaire karakter te verliezen. Bovendien zijn er plannen om het materiaal te combineren met andere duurzame materialen, zoals hout of houtvezelplaten, om de sterkte en duurzaamheid te verhogen.

Een ander voordeel is dat het materiaal licht is, wat de last op het draagvlak van een gebouw verlaagt. Dit is belangrijk in de hoogbouw, waar de belasting op funderingen en constructies beperkt moet blijven. Bovendien heeft het materiaal goede akoestische eigenschappen, wat ideaal is voor woningen op hoge verdiepingen, waar geluidsisolatie vaak een uitdaging vormt.

De kosten van het materiaal zijn nog niet duidelijk. Er is sprake van een lage grondstofkost, aangezien het afval is dat wordt hergebruikt. De productiecapaciteit is echter beperkt: slechts twee panelen per dag worden geproduceerd. Dit suggereert dat het materiaal op dit moment nog duur is, maar met groeiende schaalbaarheid zal de prijs daalden. Het is daarom belangrijk om te letten op de ontwikkeling van marktprijzen.

Conclusie

Myceliumgevelbekleding is een belovende toepassing van circulaire en duurzame bouwmaterialen. Het materiaal is gemaakt uit landbouwafval, groeit in een lage-energieomgeving en is volledig afbreekbaar. De ontwikkeling van het Growing Facade toont aan dat dit materiaal niet alleen esthetisch is, maar ook functioneel en toepasbaar in de gebouwde omgeving. De combinatie van 3D-printen, kunstmatige intelligentie en samenwerking tussen onderzoek, bouwbedrijven en ontwerpers heeft geleid tot een innovatief en duurzaam product. Hoewel er nog uitdagingen zijn, zoals de duurzaamheid in buitentoepassingen en de huidige hoge productiekosten, is het potentieel van mycelium in de hoogbouw groot. Met verdere ontwikkeling en schaalbaarheid is het denkbaar dat dit materiaal binnenkort een standaardoplossing wordt in de duurzame bouw.