Funderen op CSM-Energiewanden

Slimme CSM-techniek combineert bouwkuipwand, fundatie én energieopwekking

De vraag naar duurzame warmteproductie en energie in het algemeen neemt wereldwijd toe. Klassieke geothermische bronnen zijn vaak duur vanwege de vereiste boordiepte (0,5-1,5 km bij ondiepe boringen), beperkte beschikbare ruimte en daarmee gepaard gaande omgevingswet. “Ondiepe geothermische warmtewisselaars bestaande uit thermisch geactiveerde ondergrondse constructies vormen in dit geval een interessant alternatief”, weet Djordy van den Eijnde, projectmanager bij BodemBouw. “De CSM (CutterSoilMix) Energiewand is zo’n innovatieve, ondergrondse en thermisch geactiveerde constructie.”

Een CSM-wand is een in de grond gevormde grond- en waterkerende wand. Deze wordt gerealiseerd door middel van een CutterSoilMix-frees die trillingsvrij de aanwezige grondslag vermengt met een cementmix. De vloeibare CSM-panelen worden gewapend door er stalen wapeningsbalken in te laten zakken die de CSM-wand de benodigde sterkte geven. “Door de CSM-panelen in elkaar te frezen en aan te sluiten wordt een doorlopende wand van beton gerealiseerd, waarbij de aanwezige grondslag dus een bestanddeel vormt”, vertelt Van den Eijnde. “Het CSM-systeem is volledig trillingsvrij, kan in elke grondslag toegepast worden en is daardoor bij uitstek geschikt voor binnenstedelijke projecten zoals bouwkuipen voor parkeergarages van nieuwbouwcomplexen. Vanwege de dikte (550-750 mm) en stijfheid van de CSM-wand kan deze naast grond- en waterkerend ook funderend toegepast worden. Zo ontstaat een optimalisatie in de paalfundering.” BodemBouw heeft in samenwerking op verscheidene projecten de paalfundering omgezet naar een oplossing met een funderende CSM-wand en fundatie CSM-baretten onder de kelderbak. “Op deze manier wordt het nieuwbouwobject op één en hetzelfde systeem gefundeerd.”

CSM-Energiewand

Maar de CSM-wand kan ook toegepast worden als CSM-Energiewand, vertelt Van den Eijnde. “In dat geval worden PE-lussen (diameter 25-40 mm) verbonden aan de wapeningsbalken in de CSM-wand. De lussen zijn aangesloten op een warmtepomp die een koudemiddel (water + glycol) door de lussen circuleert, welke wordt opgewarmd door de omliggende grond en het grondwater. De warmte wordt vervolgens door de warmtepomp opgewaardeerd naar bruikbare temperaturen en afgegeven aan het afgiftesysteem in het te verwarmen vastgoedobject.” Andersom is de CSM-Energiewand ook geschikt voor de koeling van gebouwen in de zomer, wanneer de bodem juist weer kouder is dan het gebouw. 

Met haar CSM-wand en CSM-Energiewand wijkt BodemBouw af van de traditionele bouwmethoden. “Onze bouw is gewend om met behulp van traditionele systemen, zoals stalen damwanden, een bouwkuip te realiseren”, vertelt Van den Eijnde. “Vervolgens worden paalfunderingen aangebracht en WKO-bronnen geboord, waarna de kelderbak wordt gestort en wordt aangevangen met de bouw van de woontoren of het appartementencomplex. De hoeveelheid systemen die op deze manier onder de grond worden toegepast, neemt snel toe. Bovendien worden de systemen steeds omvangrijker. Dat geeft een druk op de ondergrondse beschikbare ruimte, maar bovenal zorgt het voor onnodig oplopende kosten, een langere uitvoeringsduur en meer CO2- en stikstofuitstoot.”

‘Elektrificeren als ‘ei van Columbus’ is een wassen neus’

“De oplossing van het CO2- en stikstofprobleem in de bouw wordt onder andere gezocht in de overgang naar volledig elektrisch materieel. Onze overheid ziet elektrificatie zelf als het ‘ei van Columbus’ en neemt het op steeds meer plekken als randvoorwaarde mee in haar vergunningstrajecten”, aldus Van den Eijnde. “BodemBouw is er inmiddels achter dat elektrificeren van materieel op korte termijn géén oplossing is, omdat er bij lange na niet voldoende elektriciteit beschikbaar is en ons elektriciteitsnetwerk daar ook niet klaar voor is. Het vervangen van alle verbrandingsmotoren door elektromotoren lijkt op papier misschien een goed idee, maar is in de praktijk helaas een wassen neus.” 

Optimaliseren van bouwmethodes

Waar bijna niemand aan denkt maar waar BodemBouw hoog op inzet, is het optimaliseren van de bouwmethodes onder de grond. “Boven de grond hebben we inmiddels geleerd om zo efficiënt mogelijk te bouwen, maar onder de grond wordt nog veel dubbel- of zelfs driedubbelop gedaan”, vertelt Van den Eijnde. Als voorbeeld noemt hij de stalen damwand, die gebruikt kan worden als grond- en waterkering. “Een stalen damwand snijdt als een mes in de boter. Je kunt hier geen verticale last op zetten, wat betekent dat op circa 10 cm afstand al een dikke paalfundering geboord moet worden. Op 5 cm afstand van de funderingspaal moet bovendien een WKO-bron worden toegevoegd, mits dit constructief en vergunningstechnisch is toegestaan. Als gevolg hiervan zit de ondergrond vol met technieken die weliswaar nodig zijn, maar ook heel veel CO2 uitstoten bij de uitvoering. Onze CutterSoilMix (CSM) panelen en CSM-Energiewand bieden hier een duurzame, efficiënte én CO2-arme oplossing voor.”

Besparing van CO2, materiaal, tijd en kosten

Met de oplossing van BodemBouw wordt een CSM-wand in de grond aangebracht die niet alleen fungeert als grond- en waterkering, maar ook de verticale last kan dragen. Hierdoor is de funderingspaal naast de damwand niet meer nodig, vertelt Van den Eijnde. “Wanneer je de CSM-wand aan de buitenzijde verticaal gaat belasten, kan ook het palenplan anders ingevuld worden. Hierbij is het bijvoorbeeld mogelijk om het complete gebouw op één en hetzelfde CSM-systeem te funderen. Op deze manier worden zettingsverschillen slim ondervangen. Bovendien kan flink bespaard worden op bouwkosten. Dat maakt onze oplossing ook economisch interessant. Daarnaast zijn aanzienlijk minder materialen nodig, waardoor ook aan de duurzaamheidsambitie van steeds meer opdrachtgevers wordt voldaan.” De balken die BodemBouw in haar CSM-wand laat zakken, kunnen naar wens ook voorzien worden van PE-lussen, zodat er water in de wand kan worden opgeslagen en zo de CSM-wand tevens dienst doet als Energiewand.

Vroegtijdig betrokken

Om funderen op een CSM-wand of CSM-Energiewand mogelijk te maken, is het belangrijk dat al in de planvormings- en ontwikkelfase over deze oplossing wordt nagedacht, weet Van den Eijnde. “Wij komen graag al in een heel vroeg stadium bij de ontwikkelaar, adviseur en/of hoofdconstructeur aan tafel om de ontwerpuitgangspunten hiervoor af te stemmen.” Inmiddels zijn de eerste succesvolle projecten met CSM-fundatie opgeleverd. Als voorbeeld noemt Van den Eijnde nieuwbouwcomplexen Cosun 4 en Cosun 5 op het Cosun Park in Breda, maar ook diverse projecten met de CSM-Energiewand in Amsterdam.