VV07 Omslag 200
Mei 2019

Bijenkorf van ­terracotta als koelsysteem

Opvallend

Opvallend 01

‘Ant Studio’ uit New Delhi heeft een ingenieus koelsysteem ontwikkeld dat teruggrijpt op eeuwenoude technieken. Medio maart 2019 won het Indiase ontwerpbureau de ‘Low Carbon Lifestyles Challenge’, een grote prijs van het unep voor Azië en de Pacific. Het koelsysteem lijkt op een manshoge bijenkorf en bestaat uit talloze terracotta kegels waar water in zit. Zelfs een kleine luchtstroming zorgt ervoor dat de temperatuur in het gebouw met 5 °C of meer afneemt.

Ventilatie- en koelsystemen gebruiken bijna de helft van alle energie in de gebouwde omgeving. Prognoses geven aan dat dit percentage in India tot driekwart gaat stijgen. Zuidoost Azië zal, vooral door de sterke groei van de middenklasse, volgens United Nations Environmental Program (UNEP) rond 2040 jaarlijks meer dan 23 miljoen ton CO2 uitstoten. Tegelijk zorgt klimaatverandering voor steeds hogere temperaturen op het continent. Zomers van ver boven 50 °C worden niet ongewoon. Wie met een ingenieus koelsysteem aankomt dat simpel valt te maken en totaal geen energie neemt, slaat dus twee vliegen in één klap.

Twee situaties

Monish Siripurapu, uitvinder en oprichter van het ontwerpbureau Ant Studio uit New Delhi, kwam op het idee toen hij twee, ogenschijnlijk niet samenhangende situaties zag. Tijdens een opdracht stond hij in de productiehal van Deki Electronics, een van de grootste fabrikanten van condensatoren voor de Indiase filmindustrie, in hartje New Delhi. Het was ‘s zomers niet alleen bloedheet. Ook draaide er een grote dieselgenerator die de temperatuur nog hoger maakte, roet en vuil uitstootte en voor ademhalingsproblemen bij hem en werknemers zorgde. De tweede situatie die de 32-jarige ontwerper zag, was hem van jongs af aan vertrouwd. Op het Indiase platteland gebruiken huishoudens kleipotten om de lucht af te koelen, een millennia oude techniek die bij alle klassieke beschavingen, vanaf de Egyptenaren (4.000 v. Chr.) en Romeinen tot aan de Arabieren (800 na Chr.), bekend was.  Waar komt het op neer? Omdat kleipotten enigszins poreus zijn, sijpelt er water door de wand en verdampt dat aan buitenzijde. Het vergt echter energie om water te verdampen. De energie daarvoor zit alleen in de pot en in het water, dus hoe sneller dat verdampt, des te koeler de pot wordt.

Opvallend 02

Moderne ontwerptechnieken

Siripurapu’s systeem steunt op hetzelfde natuurkundige principe dat de oude Egyptenaren ook voor koeling gebruikten. Die hingen rieten matten voor de deuren en ramen die met water werden bedruppeld. De matten hielden het stof buiten en zorgden voor meer: verdamping door de hete woestijnwind leverde niet alleen een veel koeler, maar ook een vochtiger binnenklimaat op, een uitkomst voor kurkdroge streken. Helemaal zonder moderne technologie is de innovatieve bijenraat van Ant Studio overigens niet tot stand gekomen. Om de juiste dikte van de rijen kegels en de afstand tussen de rijen te bepalen, liet het ontwerpbureau er kalibratietechnieken en een computeranalyse op los. Volgens Siripurapu zijn veel van de huidige milieuproblemen aan slecht ontwerp te danken. ‘Elk slecht ontwerp zorgt ervoor dat de problemen zich verplaatsen en zich vermenigvuldigen’, zo vertelde hij bij de unep-uitreiking. ‘Ik geloof dat dát het grootste klimaatprobleem is.’

Voordeel

Een ogenschijnlijk nadeel – mosvorming in de terracotta kegels – bleek bij nader inzien juist een voordeel. Tijdens implementatie van het koelsysteem gebruikte Ant Studio een chloorverbinding om de kegels schoon te krijgen en zo de doorstroom van lucht te bevorderen. Toen het team dat eens achterwege liet, zag het dat het mos als een natuurlijk filter werkte. In plaats van het mos te verwijderen, versnelt Ant Studio tegenwoordig juist de groei van mos. ‘We onderzoeken nu welke soorten mos het meest geschikt zijn om koolstof uit de lucht te kunnen absorberen’, zegt Siripurapu. Een werkende installatie bij Deki dat tevens als kunstwerk kan worden beschouwd, betekent echter niet dat opschaling van Ant’s bijenkorf van een leien dakje zal gaan. Weliswaar biedt het ambachtelijk vervaardigen van terracotta kegels veel werk voor de straatarme plattelandsbevolking, de Indiase regelgeving voor de gebouwde omgeving houdt implementatie tegen. Subsidies gaan immers uit van bestaande hvac-systemen en zijn niet op natuurlijke ventilatie en koeling uitgelegd. Voor publieke gelegenheden als cafés en trein- en metrostations zou de terracotta bijenkorf kunnen werken, met name in warmere streken. Maar wat als gebouwencomplexen eeuwenoude natuurlijke koeling en ventilatie moeten krijgen? Dat is met een simpele terracotta bijenkorf niet te doen. Daarvoor zou Ant Studio wellicht kunnen kijken naar traditionele Iraanse architectuur uit de 5e eeuw na Christus waarbij een of meerdere badgirs of ‘windvangers’ – zeg maar grote schoorstenen – de temperatuur in het gebouw tot 10 °C kunnen verlagen.

Tekst: Tseard Zoethout, freelance journalist.
Fotografie: Industrie