Tagarchief: Cradle to Cradle

English summary

The Cradle to Cradle concept was developed by Michael Braungart en William McDonough and aims to transform the current negative impacts on mankind itself and on the natural environment, into a positive one. This can be achieved by closing material cycles (biological and technological), by avoiding the incorporation of toxic elements in materials and by enhancing biological diversity and human well-being, instead of endangering them. In short, product designs should be made with equality, economy and ecology in mind.

The current scientific approaches to this problem, like Industrial Ecology, Ecological Design and Integral Chain Management, only try to minimise the environmental impact of human activities with the objective of reaching a neutral influence on the environment. The Cradle to Cradle concept, however, aims to replace the negative influences by positive ones. As a result the current problematic system will no longer be sustained, people will not have to be activated by negative messages and, lastly, the impact of many small but accumulating sources of pollution, which have irreversible effects, will be prevented.

In the C2C concept little attention is paid to the current energy problems. According to the authors, these problems can be solved by the use of solar energy. This argument is supported, among others, by the recently published plans for the Desertec network. This plan proposes the installation of a network of Concentrated Solar Power plants in deserts, which, in collaboration with current sustainable energy solutions such as hydropower plants and windmills, would be able to provide in all of our energy needs. Therefore, energy production and use is in the end not a technological problem, but a political and financial one.

Some materials, on the other hand, will be depleted within a few decennia if we continue with the current rate of exploitation of the earth’s resources. Because of this problem, this research has been focused on the materialisation of the Cradle to Cradle concept.

In order to do this, a number of principles and criteria were distilled from the book by Braungart and McDonough, from the scientific background of the Cradle to Cradle concept and other, similar, sustainable building concepts and from the criticism from the scientific community on the C2C concept.

The principles considered, all consisting of one or more criteria, are: “exclusion of toxic elements”, with criteria based on LCA studies of building materials, “closing the material cycles”, with criteria concerning biological degradation and the recyclability of materials belonging to the technological cycle, “ecological and social aspects”, where biological diversity and human welfare are the criteria, and “future value” concerning long-term aspects such as the sustainable exploitation of renewable resources.

Using these principles and criteria, a practical tool has been developed, which can give a relative rating that shows to what extent a building material is compliant to the materialisation aspects of the Cradle to Cradle concept.

The tool is set up in such a way that for each principle, a rating in percentages is scored which is then used to calculate a final result for the material, using weighing factors. The final score will be 0% for a material which is not compliant at all and 100% if it is fully compliant.

The tool differentiates between materials in the technological cycle, biological cycle or a combination of both, so the criteria used in the calculation, are only those that belong to the cycle applicable to the material. Because some criteria within a principle are dependent on criteria in another principle, the influence of the criteria on the final score may vary, depending on which cycle the material belongs to.

The developed tool was used to calculate compliancy ratings of materials used in the construction of a new Dutch single household reference dwelling. This is a standardized, theoretical building, published by an agency of the Dutch government. When considering the different building components, it was concluded that the lower scoring parts of the reference dwelling were the foundation, interior walls, façades and floors. From these components, the façades were chosen to investigate further with regard to Cradle to Cradle possibilities.

The next phase of the research consisted of analysing the building materials that are commonly used in the Netherlands for façades of new Dutch single household dwellings, with the aid of the developed tool. This analysis showed that no materials are 100% compliant to the Cradle to Cradle concept, but that several materials, such as adobe bricks and some thermally or chemically modified wood types, score above 90%.

Using these results, three façade concepts where developed (dry construction, timber frame construction and a green façade) and for each of them the average compliancy rating was calculated. Although there was no obviously better construction method, it was concluded that with an average rating of about 80%, all three concepts scored significantly better than the façade of the reference building, which scored a mere 55%.

Beschouwing van het Cradle to Cradle concept

Er is onvoldoende zicht op de gevolgen van het sluiten van
de kringlopen. Wat gebeurd er als de biosfeer te groot wordt voor de natuur om
er alleen voordeel van te hebben? Is er wel ruimte voor de materialen om te
composteren en is er vraag naar die compost? Is er vraag naar gere- of
geüpcyclede materialen en zal door de toevoeging van nieuwe materialen en
producten aan de technosfeer, deze niet onevenredig gaan groeien ten opzichte
van de biosfeer?

Er moeten dus een aantal grenzen worden gesteld en
matregelen worden genomen om de Cradle to Cradle stroming in goede banen te
leiden wat tot een combinatie van beperkende maatregelen, eco-efficiëntie, en
eco-effectiviteit zal leiden. In het volgende hoofdstuk zal verder ingegaan
worden op de ontwerpcriteria die hierom moeten worden toegevoegd aan de
criteria die volgen uit de principes en doelen van het Cradle to Cradle
concept.

Daarnaast is er veel kennis nodig om tot oplossingen te
komen. Er spelen veel factoren mee waaronder chemische, sociale en biologische,
zodat er een integrale aanpak in een team voor nodig is om goede resultaten te
behalen. Het is in de praktijk gebleken dat procesmatige ketenbeheer, het met
de verschillende actoren aanpassen van de procesketen22. Een voorbeeld hiervan werd gepresenteerd op de
KansRijk beurs van 2008 georganiseerd door SenterNovem waar het recyclen van textiel
werd toegelicht.

Ook samenwerking tussen universiteiten zoals plaats vind bij
de master Industrial Ecology (Universiteit van Wageningen, Erasmus Universiteit
en TU Delft) zal leiden tot integrale oplossingen.

Bij het voldoen aan de kernpunten zoals deze in hoofdstuk
1.1 zijn aangegeven, moet dus ook rekening gehouden worden met de vraag naar en
de ruimte voor het sluiten van de kringlopen op de beoogde manier. Ook mag de
regeneratie tijd van de materialen die zich in de biosfeer bevinden, niet langer
zijn dan de economische of technologische levensduur, afhankelijk van welke het
kortste duurt.

Het Cradle to Cradle concept

Principes en doelstellingen

Allereerst is het noodzakelijk om de principes en doelen waarop het Cradle to Cradle concept is gebaseerd duidelijk te maken. Om deze reden volgt een analyse van het boek van McDonough en Braungart waaruit ook bovenstaande kernpunten zijn gedestilleerd.

Minder slecht is niet goed

De hedendaagse ontwerpmethodieken zijn volgens Braungart en McDonough “onintelligent” en resulteren in “onbedoeld onethische producten”. De eco-efficiënte benadering tracht vanuit schuld gevoelens de materialen en producten minder slecht te maken. Dit zal volgens Braungart en McDonough echter nooit tot een duurzame samenleving leiden om een aantal redenen:

  • Het werkt binnen het systeem dat het probleem veroorzaakt en zal het dus nooit kunnen oplossen, het houdt het juist in stand.
  • Het is gebaseerd op morele spelregels en sancties, het is dus niet aantrekkelijk of plezierig, waardoor de implementatie erg moeizaam zo niet onmogelijk is.
  • Het verergert de situatie. Door de subtiele en kleinschalige vervuiling, kan het vervuilen langer doorgaan en zich in de loop van de tijd opstapelen, doordat de gevolgen niet duidelijk merkbaar zijn. Dit kan zelfs doorgaan tot het punt waarop er geen herstel meer mogelijk is. Als een ecologisch systeem in één keer instort, is er meer kans op herstel.

Ontwerpen met de juiste dingen

Braungart en McDonough stellen de overgang naar eco-effectiviteit voor. Dit houdt in het ontwerpen met de juiste dingen – systemen, materialen, producten etc. – in plaats van de verkeerde dingen minder slecht te maken. Het standpunt van de mens moet worden verplaatst van “de natuur als fenomeen dat beheerst moet worden” naar “een houding van betrokkenheid”. We moeten dus weer onderdeel gaan uitmaken van de natuur.

Hierbij hoort ook een nieuwe ontwerpopdracht:

  • Meer energie produceren dan nodig
  • Eigen afvalwater zuiveren
  • Te lozen afvalwater is van drinkwater kwaliteit
  • Producten moeten in biologische of technologische cycli terug te brengen zijn (oneindig)
  • Materialen inzamelen voor menselijke en natuurlijke doeleinden
  • Vervoer dat de kwaliteit van leven verbeterd en goederen en diensten levert
  • Overvloed i.p.v. grenzen, vervuiling en afval

In plaats van een ecologische voedprint die schadelijk is, moeten we naar een ecologische voedprint gaan die voedend is.

Afval = voedsel

Cradle to Cradle kringlopen

Om in staat te zijn om producten terug te brengen in de biologische of de technologische cycli, moet het begrip afval geleidelijk worden afgeschaft en moeten we afval als voedsel voor dan wel de biosfeer, dan wel de technosfeer, zien.

Producten moeten zo ontworpen worden dat ze of geheel in één van de cycli terug gebracht kunnen worden, of over beide kunnen worden verdeeld. Bij dit laatste is het van groot belang dat de stoffen niet dusdanig met elkaar verbonden zijn dat het delen of het hergebruik onmogelijk is. Als dit zo is, dan is er sprake van een “monsterlijke hybride”.

Producten worden diensten

De vorm van de producten zal als ze met het sluiten van de kringlopen in het vooruitzicht worden ontworpen, niet alleen de te vervullen functie volgen, maar ook de eigenschappen van de materialen waaruit het is opgebouwd.

Om er voor te zorgen dat de materialen weer terugkomen bij de producent, die de meest geschikte persoon is voor recycling, zullen producenten het begrip dienstproduct moeten implementeren. Hierbij koopt de consument niet het product, maar de dienst die het levert. Bijvoorbeeld 10.000 uur TV kijken.

Het voordeel hiervan is dat het product nadat de consument het niet meer hoeft, naar de producent terug gaat die vervolgens de waardevolle materialen kan terugwinnen en daar nieuwe producten van kan maken. De producent blijft dus eigendom van zijn grondstoffen.

Respect

Naast de focus op materialen besteden Braungart en McDonough ook aandacht aan respect voor diversiteit als onderdeel van de Cradle to Cradle gedachte. De vitaliteit van een ecosysteem hangt af van de mate van diversiteit. Hoe hoger de diversiteit, hoe veerkrachtiger het ecosysteem. Om diversiteit in onze samenleving te bevorderen moet er zoveel mogelijk gebruik worden gemaakt van lokale grondstoffen, energie en culturele gebruiken. Er moet rekening gehouden worden met lokale omstandigheden. Zodra er ruimte is voor diversiteit, is er ruimte voor expressie en esthetische voorkeur.

Naast respect voor diversiteit moeten ook economische (zoals werkgelegenheid), sociologisch (zoals de betrokkenheid van de bevolking) en ecologische aspecten worden gerespecteerd.

Er is volop zonne-energie beschikbaar

Ook op het energievraagstuk proberen Braungart en McDonough een antwoord te geven. Deze is dat we meer gebruik moeten gaan maken van de natuurlijke en lokale energiestromen. Kleinschalige hybride systemen, waarbij lokaal opgewekte zonne-energie een hoofdrol speelt. Gebouwen moeten meer energie gaan opbrengen dan ze nodig hebben.

Meer ontwerp criteria

C2C-fracta.jpgIn hun boek geven ze als ontwerp hulpmiddel een fractal (zie afbeelding) die kan worden gebruikt om ervoor te zorgen dat in het ontwerpproces aandacht wordt besteed aan economische, ethische en ecologische parameters.

De ontwerpcriteria voor een Cradle to Cradle product komen daarmee op:

  • Prestaties
  • Esthetiek
  • Kosten
  • Ecologische intelligentie
  • Rechtvaardigheid (ethiek)
  • Plezier

Implementatie

Ook over de implementatie laten de auteurs zich uit. Het stappenplan begint met het stoppen met het gebruik van de bekende boosdoeners, waarna het via het opstellen van lijsten met problematische en positieve materialen uiteindelijk naar het herformuleren van ontwerpopdrachten gaat. Als we deze laatste fase hebben weten te voltooien zijn volgens Braungart en McDonough we weer echte aardbewoners geworden.

Vooronderzoek

Doelstelling

Van het vooronderzoek

De doelstelling van het vooronderzoek is het opstellen van een onderzoeksplan met betrekking tot het toepassen van het Cradle to Cradle concept op Nederlandse woning nieuwbouw.

In het vooronderzoek

De doelstelling in het vooronderzoek is het ontwikkelen van kennis over het Cradle to Cradle concept en opstellen van een onderzoeksplan voor het hoofdonderzoek.

Onderzoeksvragen

Hoofdvraag

Wat is het Cradle to Cradle concept en hoe kunnen
probleemgebieden bij de toepassing daarvan worden geïdentificeerd?

Deelvragen

  1. Wat zijn de doelen en principes van het Cradle to Cradle concept?
  2. In hoeverre zijn deze doelen en principes wetenschappelijk onderbouwd?
  3. Hoe kunnen bouwdelen als probleemgebieden met betrekking tot de toepassing van het Cradle to Cradle concept worden geïdentificeerd?

Operationalisering onderzoeksvragen

  1. Wat zijn de doelen en principes van het Cradle to Cradle concept?
    1. Wat zijn de doelen van het Cradle to Cradle concept?
    2. Met welke principes kunnen die doelen volgens het Cradle to Cradle concept worden behaald?
  2. In hoeverre zijn deze doelen en principes wetenschappelijk onderbouwd?
    1. Wat is de kritiek vanuit de wetenschappelijke wereld op het Cradle to Cradle concept?
    2. In hoeverre komt het Cradle to Cradle concept overeen met bestaande duurzame concepten?
    3. In hoeverre is er ander wetenschappelijk onderzoek gedaan naar de Cradle to Cradle doelen en principes?
    4. Is of wordt er wetenschappelijk onderzoek naar het Cradle to Cradle concept verricht?
  3. Hoe kunnen bouwdelen als probleemgebieden met betrekking tot de toepassing van het Cradle to Cradle concept worden geïdentificeerd?
    1. Wat zijn de ontwerpcriteria voor een Nederlandse Cradle to Cradle woning?
    2. Welke bouwdelen zijn te onderscheiden in de Nederlandse woningbouw?
    3. Aan welke criteria voldoen problematische bouwdelen?

Onderzoeksmethode

Om antwoord te kunnen geven op bovenstaande vragen zal er een exploratief documentenonderzoek worden gedaan waarbij literatuur en bouwtekeningen zullen worden geanalyseerd. Na de analyse zullen de resultaten worden gesynthetiseerd waarin concreet op het beantwoorden van de deelvragen wordt ingegaan waarna een antwoord op de hoofdvraag wordt geformuleerd in de conclusie.