Voor u ligt de eindrapportage van het project Transforming Regions dat binnen het zogenaamde ESTRAC-project is uitgevoerd. ESTRAC staat voor Energy Transition Centre, een langlopend (2017-2021) publiek-private samenwerking tussen Rijksuniversiteit Groningen, Hanzehogeschool Groningen, TNO, New Energy Coalition (penvoerder) en (financierende) partners provincie Groningen, NAM, EBN, Gasunie en Gasterra. Doel van dit Transforming Regions onderzoek was om vanuit verschillende sectoren - industrie en gebouwde omgeving - kennis te ontwikkelen voor het terugdringen van de CO₂ uitstoot en het verduurzamen van onze samenleving op lokaal en regionaal niveau. Dit rapport gaat over het de gebouwde omgeving en richt zich met name op het ontwikkelen van benaderingen die de besluitvorming voor belanghebbenden ten aanzien van het lokale en regionale energiesysteem ondersteunen. Voor Transforming Regions verschijnt ook een rapport over de industrie.
Er ligt een gemeenschappelijke uitdaging om de warmtevoorziening van de gebouwde omgeving CO2-neutraal te maken. In de meeste huishoudens is aardgas nu nog een vanzelfsprekende keuze voor verwarmen en koken. Daar komt de komende 30 jaar verandering in. Niet in één keer, maargeleidelijk en gefaseerd. In het Klimaatakkoord is afgesproken dat iedere gemeente voor eind 2021 een transitievisie warmte heeft. Waterstof kan hier als klimaatneutraal gas mogelijk een rol in spelen, maar er zijn ook nog veel vragen.Het WaterstofLab, gestart in 2020, beoogt door het organiseren van dialoog tussen een breed scala aan betrokkenen en belanghebbenden op zoek te gaan naar een meer eenduidig beeld omtrent de rol die waterstof kan spelen als onderdeel van de oplossing voor een CO2-neutrale gebouwde omgeving, dehuidige stand van zaken rond waterstof, en de termijn waarop een bijdrage verwacht zou kunnen worden.Dit document is het resultaat van de voorbeschouwing. Het geeft weer waar de regiegroep van het WaterstofLab het in grote lijnen over eens is en waar nog de grote vraagtekens zitten. Dit is nadrukkelijk geen eindconclusie, maar een tussenstand op basis van huidige inzichten in de groep.Het is bedoeld als start van een bredere dialoog.
INLEIDING: De Hogeschool Utrecht heeft op basis van praktijkgericht onderzoek een innovatief modulair bouwconcept (#SELFIECIENT) ontwikkeld. Met diverse gestandaardiseerde modulaire bouwdelen van #SELFIECIENT kan eenvoudig een bouwgevel worden samengesteld, en daarmee een gehele woning. Met behulp van deze SIA RAAK TAKE OFF subsidie wordt dit concept nu door enkele ondernemende studenten omgezet naar een marktwaardig product. HET PROBLEEM: #SELFIECIENT tackelt drie belangrijke uitdagingen in de huidige bouwsector / gebouwde omgeving op een nieuwe en innovatieve wijze, te weten 1) de ontwikkeling van circulaire en klimaat neutrale woningen, 2) de ontwikkeling van betaalbare woningen en 3) de ontwikkeling van flexibele / adaptieve woningen. DE OPLOSSING: De oplossing voor bovengenoemde uitdagingen ligt in het industrieel vervaardigen van modulaire bouwdelen op basis van circulaire materialen, die de realisatie van een comfortabele, betaalbare, klimaat neutrale en adaptieve woning garanderen = #SELFIECIENT. DE INNOVATIE: De modulaire bouwdelen van #SELFIECIENT hebben de volgende innovatieve eigenschappen. 1) Revolutionair is het ontwikkelen van geïntegreerde multifunctionele bouwdelen die in diverse marktsegmenten toegepast kunnen worden; 2) Schaalbaarheid door middel van (open source) standaardisatie en de mogelijkheid van hergebruik. 3) Industrialisatie van het productieproces van de modulaire bouwgevels waardoor goedkoop en milieuvriendelijke kan worden geproduceerd; 4) Vanuit externe industrieën zoals o.a. de ICT en duurzame energie sector ontstaan nieuwe producten die kunnen worden geïntegreerd in woning en die leiden tot nieuwe businesscases en exploitatie modellen. Voorbeelden zijn gedistribueerde IT-servers en lokale accu opslag systemen. MARKTANALYSE / VERDIENMODEL: De modulaire bouw elementen kennen een brede toepasbaarheid, waardoor er een groot marktpotentieel is. Voorbeelden zijn woningrenovatie, nieuwbouw, de toenemende vraag naar levensloopbestendige woningen, woningen voor vluchtelingen, en renovatie van kantoorpanden. Slechts een miniem marktaandeel in de renovatie of nieuwbouw betekent al een omzet van meer dan miljoenen euro’s. Er zijn zover bekend geen andere aanbieders van gelijksoortige producten op de markt. Het te verwachten verdienmodel is gebaseerd op de verkoop van de modulaire bouwdelen of een leen/lease exploitatie van de modulaire bouwdelen. DOEL VAN HET PROJECT / BUDGET (39900€): Het doel van het project is drieledig: 1) het uitwerken van het ontwerp van de modulaire bouwdelen op basis van eerdere ontwerpen en ideeën uit praktijkgericht onderzoek (14960€); 2) het maken van een proof-of-principle van het modulaire bouwdeel (13320€); 3) het uitvoeren van een haalbaarheidsstudie (8560€); en 4) het versterken van de entrepreneurial skills (3060€.). PROJECT TEAM: Een sterk team is gevormd om dit modulaire bouwconcept door te zetten naar een bijzonder bedrijf. Het team bestaat uit 3 ondernemende studenten, onderzoekers en lectoren verbonden aan het lectoraat Nieuwe Energie in de Stad, docenten van de opleiding werktuigbouwkunde en bouwkunde, en een ervaren entrepreneur. De studenten zijn al vroeg tijden hun opleiding gespot als bijzonder initiatiefrijk, gedreven en ondernemende studenten. Het studententeam bestaat uit een goede mix van werktuigbouwkunde, bouwkunde en technische bedrijfskunde.
De Human Capital Agenda van GroenvermogenNL is de ‘enabler’ voor de ambitieuze activiteiten t.a.v. de productie en transport, op- & overslag van waterstof en de (grootschalige) toepassing ervan in de industrie en de overige toepassingsgebieden zoals mobiliteit & transport en de gebouwde omgeving. Belangrijke voorwaarde voor de realisatie van deze ambities is de voldoende beschikbaarheid van professionals met kennis en vaardigheden van waterstof en de toepassing ervan. Hiervoor moet nieuwe en noodzakelijke kennis snel beschikbaar komen in het reguliere onderwijs en voor de scholing en training van professionals die al werkzaam zijn. Eén van de werkstromen binnen de human capital agenda van GroenvermogenNL is de ontwikkeling en verduurzaming van learning communities rond waterstof. Learning communities zijn in transitieomgevingen een bruikbaar vehikel om derde-orde leren mogelijk te maken. In de energietransitie is zulk derde-orde leren of ook transformatief leren nodig. Dat vindt niet spontaan plaats maar vraagt om een gestructureerde manier van leren, waarin systematisch gewerkt wordt aan het conceptualiseren van complexe problemen, vraagarticulatie en het bedenken van oplossingsstrategieën. Een learning community kan dienen als innovatieruimte waarin kruisbestuiving plaatsvindt tussen verschillende types kennis en vaardigheden. Het project “Aanloopactiviteiten learning communities” is erop gericht om in de projectperiode (2022-2023) in grote lijnen twee met elkaar verweven hoofdactiviteiten uit te voeren, namelijk activiteiten die in de tweede fase zorgen voor daadwerkelijke opschaling én activiteiten die zorgen voor leren en kennisontwikkeling óver leren, werken en innoveren in learning communities. De projectperiode is een voorbereidingsjaar waarin in 6 regio’s gebouwd wordt aan een ecosysteem waarmee de HCA GroenvermogenNL gerealiseerd kan worden. Naast de regionale ontwikkeling zijn er 2 landelijke projecten, het onderhavige rond learning community-ontwikkeling en een project waarin gebouwd wordt aan een kennisplatform.
Verschillende maatschappelijke veranderingen dwingen de bouwbranche tot innovaties. Ondanks de potentie op het vlak van circulariteit en duurzaamheid van 3D-printen met kunststoffen kent deze technologie nog nauwelijks toepassingen in de bouw. Redenen hiervoor zijn achterblijvende materiaaleigenschappen en het verschil in cultuur tussen de bouwwereld en kunststofverwerkende industrie. Het bedrijf Phidias, richt zich op innovatieve en creatieve vastgoedconcepten. Samen met Zuyd Hogeschool (Zuyd) willen zij onderzoek doen naar het printen van bouwelementen waarbij de meerwaarde van 3D-printen wordt gezien in het combineren van materiaaleigenschappen. Zuyd heeft afgelopen jaren veel onderzoek gedaan naar het ontwikkelen van materialen voor 3D-printen (o.a. 2014-01-96 PRO). De volgende fase is de opgedane kennis toe te passen voor specifieke applicaties, in dit geval om de vraag van het MKB bedrijf Phidias te beantwoorden. Vanuit een ander MKB-bedrijf, MaukCC, ontwikkelaar van 3D printers, komt de vraag om de afstemming tussen materialen en hardware te optimaliseren. De combinatie van beide vragen uit het werkveld en de expertise bij Zuyd heeft geleid tot dit projectvoorstel. In deze pilotstudie ligt de focus voornamelijk op het 3D printen van één specifiek bouwkundig element met meerdere eigenschappen (bouwfysisch en constructief). De combinatie van eigenschappen wordt verkregen door gebruik te maken van twee (biobased) kunststoffen waarbij tevens een variatie wordt aangebracht in de geprinte structuren. Op deze manier kunnen grondstoffen worden gespaard. Het onderzoek sluit aan bij twee zwaartepunten van Zuyd, namelijk “Transitie naar een duurzaam gebouwde omgeving” en “Life science & materials”. De interdisciplinaire aanpak, op het grensvlak van de lectoraten “Material Sciences” (Gino van Strydonck) en “Sustainable Energy in the Built Environment” (Zeger Vroon) staat garant voor innovatief onderzoek. Integratie van onderwijs en onderzoek vindt plaats door studenten samen met een coach (docent) en ervaren professional aan dit onderzoek te laten werken in Communities for Development (CfD’s).
