Het is als we dit schrijven drie jaar geleden dat onze technisch manager Rob Pittens ROEF bedacht. Zijn wens: een groen, duurzaam en circulair dak ontwikkelen dat op bijna alle hellende daken past, in één dag gemonteerd kan worden én minimale voorbereiding vergt. Een puzzel, die we met de hulp van onze partners wisten te leggen. Inmiddels realiseren we ons hoeveel innovaties ín de innovatie ROEF bevat. Van eigen ontwikkelde groentrays die extra water bufferen tot de inzet van ArtificiaI Intelligence, we besloten het eens op een rij te zetten. 

 

Dit zijn de 15 innovaties in de innovatie:

1. Modulair, past op bijna alle hellende daken
2. Alles past op één vrachtwagen
3. Zelf ontwikkelde tray-bokken voor het transport van het groen
4. Dakranden met nestkasten
5. ROEF is als eenling toepasbaar
6. Speciaal samengestelde kruidenmix met inheemse kruiden
7. Zelf ontwikkelde biobased ROEF-trays voor het groen
8. Losmaakbaar groendak mede dankzij zelf ontwikkelde tray-beugels
9. Compleet circulair dak met een gesloten kringloop
10. Geen aanpassing van de dakconstructie nodig
11. Toekomstbestendig zonnepanelensysteem
12. Slim ontwikkelde werkprocessen
13. Onderhoud met sensoren, data en AI
14. Extra water bufferen dankzij slimme regenton (met koppeling aan weer-data)
15. Eigen onderzoeksplek: de pROEFtuin 

 

1. Modulair, past op bijna alle hellende daken

ROEF past op 95% van de hellende daken en een dakrenovatie van pannen naar ROEF gebeurt in slechts 1 dag. In dit artikel vertelt Stefan Duerinck van IsoBouw – de maker van de prefab geïsoleerde dakplaten in ons renovatieconcept – wat een rekenklus het was om dit voor elkaar te krijgen.  

“Een dak monteren op één dag zie je wel vaker, maar dan is de voorbereiding lang en is iedereen op de bouwplaats afhankelijk van elkaar: de dakdekker, installateur, de pv-man. Dan heb je een gigantisch goede planning nodig. Wat ROEF wilde, is een dak maken dat met minimale voorbereiding op alle zadeldaken past.” 

“We maken nu sparingen in de dakplaten, zodat elementen in elkaar geschoven kunnen worden. Een flinke rekenklus, ook omdat de totale constructie natuurlijk sterk en waterdicht moet zijn. We haalden de gemiddelde maten van woningen in Nederland door een filter en zo kwamen we op een goede maat uit. Met nog wat doorrekenen kwamen we uit bij de maatvoering die op bijna alle hellende daken past.” 

De dakplaten worden al in de fabriek voorzien van speciale rails, waarop op de bouw eenvoudig de zonnepanelen en trays met het groen kunnen worden bevestigd. 

Overigens was het ook een uitdaging om ervoor te zorgen dat zo’n flink dakpakket met isolatie, nestkasten en groen niet heel ‘zwaar’ oogt. Bram van de Sanden van Buro013 vertelt hier welke uitdagingen we daar vanuit esthetisch oogpunt bij hadden. 

 

 

2. Alles past op één vrachtwagen

Ook niet onbelangrijk in dit hele proces: de factor transport. Dat lijkt op eerste oog iets om pas over na te gaan denken als zo’n nieuw dak ontwikkeld is. Bij ROEF deden we het anders, vertelt Chiel Martens van Martens Best. 

“Wij zijn al vroeg in het proces benaderd om mee te denken over de afmetingen en het gewicht van het dak. Waar zou het dak aan moeten voldoen om in zijn geheel op een gewone vrachtwagen te passen en vanaf de vrachtwagen op de woning gehesen te worden? Hoe kunnen we het logistieke proces zo duurzaam mogelijk maken? Dat zijn dingen die invloed hebben op de keuzes die je maakt bij de ontwikkeling van zo’n dak.”

“De dakplaten zijn nu bijvoorbeeld 2,40 meter breed, zodat ze op een gewone vrachtwagen passen. En de zonnepanelen worden niet al vooraf in de werkplaats gemonteerd, omdat deze kwetsbaar zijn tijdens het hijsen.” 

ROEF is dus zo gemaakt en het logistieke proces zo ingericht dat er per dak maar één vrachtwagen de wijk in rijdt.  

 

 

3. Zelf ontwikkelde tray-bokken voor het transport van het groen

In het begin werden de trays met het groen op pallets gestapeld. We kwamen er echter achter dat dit niet goed werkte. De trays gingen schuiven en het groen stond te dicht bovenop elkaar. Het kwam daardoor niet mooi aan op de bouw. 

Doordat het groen voor ROEF bestaat uit 50% sedum en 50% inheemse kruiden, is het hoger en heeft het meer ruimte nodig. Daarom ontwikkelde we speciale tray-bokken voor het transport van ons groen.   

Deze ‘ROEF-tray-bokken’ geven het groen meer ruimte tijdens het transport en maken het mogelijk de trays met het groen slim te stapelen. In de opslag én op de vrachtwagen. Dat maakt het transport vanuit de kweker efficiënter. 

De trays gaan nu tijdens het transport niet schuiven, buigen niet door en hebben de ruimte. Het groen komt daardoor altijd goed aan op de bouw. 

 

 

4. Dakranden met nestkasten

ROEF beschikt over dakranden met geïntegreerde nestkasten. Het systeem is modulair, waardoor per ROEF-dak kan worden bepaald welke nestkasten voor de natuur op die plek de meeste waarde hebben. Standaard hebben de dakranden plek voor 8 verschillende voorzieningen. In de kopgevels is eveneens veel ruimte voor nestkasten voor vogels, vleermuizen en bijen. Dat is veel meer dan de Wet Natuurbescherming voorschrijft. 

De nestkasten voor de vleermuizen en vogels zoals de huismus komen van onze partner Unitura. Het geïntegreerde bijenhotel van onze partner Bijenhotelkopen.nl.

Oprichter Bianca Pouw: “Wij maken alles zelf en kunnen dus ook op aanvraag producten ontwikkelen. De vraag vanuit ROEF was duidelijk: iets maken dat echt goed is voor de bij. Geen greenwashing, het moet werken. Zo zijn we verschillende proefmodellen gaan maken. Wij werken hecht samen met de bijenexperts van Naturalis en de Universiteit Wageningen en beschikken daardoor over veel expertise. Zo kwamen we uiteindelijk uit bij een insectenhotel van bamboe, waar de wilde bij zich makkelijk in kan nestelen.” 

Onlangs maakten we ook een bijzondere nestkast op maat, namelijk voor de laatvlieger. In dit artikel vertelt ecoloog Sebastiaan Bakker er meer over. 

 

 

5. Als eenling toepasbaar

ROEF is ontwikkeld voor toepassing in serie van 1 en daarmee dus heel geschikt voor zowel één enkel dak, als een heel woonblok en bij gespikkeld bezit. Dat biedt meer mogelijkheden voor woningcorporaties en andere woningbezitters. Het is ook goed voor de natuur, leerden we van Sicco Jansen van onze partner Unitura. 

“ROEF is door de modulaire opbouw eenvoudig toepasbaar in een serie van 1. Daardoor kun je de verduurzaming van een wijk gefaseerd aanpakken. Dieren kunnen ergens anders heen, kunnen wennen, krijgen een veel minder grote schok.”

“Vanuit ecologisch perspectief is dat fantastisch. ROEF voorziet daar bovenop ook nog eens in heel veel, hele goede nieuwe voorzieningen voor allerlei soorten vogels én beschermde diersoorten zoals de gierzwaluw en vleermuizen. Elk dak bevat acht nestkasten, veel meer dan de flora- en faunawetgeving voorschrijft.”  

 

 

6. Speciaal samengestelde kruidenmix met inheemse kruiden

Groendaken bevatten vaak alleen sedum. ROEF heeft voor 50% inheemse kruiden die belangrijk zijn voor de biodiversiteit. Zoals de waardplant voor het Icarusblauwtje, die ook veel andere vlinders, hommels en insecten aantrekt. 

We zijn voor het groen op ROEF op zoek gegaan naar de juiste balans tussen de waterbehoefte, onderhoud en de waarde voor de natuur. Sedum heeft weinig water en onderhoud nodig, inheemse kruiden zijn goed voor de biodiversiteit en hebben vaak juist meer waterbehoefte. 

De gekozen soorten groeien goed in de beperkte ruimte die ze hebben op het dak. Ze staan hun mannetje onder droge omstandigheden in de zomer en kunnen goed samen groeien met andere planten. Geen dominante soorten dus. Wel soorten die de biodiversiteit bevorderen en na elkaar bloeien, zodat er voor insecten altijd wat te halen is. 

De trays met het groen groeien op de akkers van onze partner Sempergreen. 

 

 

7. Zelf ontwikkelde biobased trays voor het groen

Vanaf de start van ROEF kijken we kritisch naar ons materiaalgebruik. In eerste instantie waren de trays waarin het groen staat gemaakt van volledig gerecycled plastic. Twee jaar geleden lukte het om de stap te maken naar biobased.  

Het materiaal dat we hiervoor gebruiken is Biobased HDPE, een kunststof die wordt gemaakt van het restproduct van suikerriet dat niet geschikt is voor consumptie (HDPE staat voor High Density Polyethyleen). Het kostte zo’n 4 tot 6 weken om de de matrijs te maken, de mal voor de trays. Vervolgens zijn we gaan uitproberen, testen, doorontwikkelen en nog eens testen met het spuitgieten van de trays, want biobased HDPE is veel stroperiger dan gewoon HDPE.  

Veel dank aan Marcel van Doornik van GPR – Gereedschapmakerij Uden en Jan Fransen en Perrie Vos van Delta Kunststoffen voor hun hulp hierbij.  

Nog belangrijk om te vertellen, we ontwikkelden de trays speciaal voor hellende daken. Ze kunnen door de vierkante vorm meer substraat bevatten, meer vocht vasthouden en als ze op maat worden gezaagd, blijven ze op hellende daken goed hun werk doen.  

 

 

8. Losmaakbaar groendak mede dankzij zelf ontwikkelde tray-beugels

ROEF is een compleet losmaakbaar dak. Dat vinden we belangrijk met het oog op de circulariteit en vanwege de aanpasbaarheid. Aanpasbaarheid is wat ons betreft een onmisbare eigenschap in deze tijd van grote veranderingen. Een dak gaat immers gemiddeld 50-100 jaar mee. ROEF kan in die tijd worden aangepast aan nieuwe wensen, technieken en ontwikkelingen. 

Dat ROEF volledig losmaakbaar is, is bijzonder voor een groendak. Dit is hoe we dat realiseerden: de trays met het groen worden eenvoudig met tray-beugels op het dak vastgezet en kunnen er dus ook makkelijk vanaf worden gehaald. Doordat de waterkerende laag onder de trays zit, kunnen aanpassingen (nieuwe doorvoeren, extra zonnepanelen toevoegen, een dakkapel maken) zonder veel moeite gerealiseerd worden.  

We innoveerden ook nog op de tray-beugels die we gebruiken. Collega Sander Smeets: “In eerste instantie ontwierpen we een beugel die je als het ware achter de onderconstructie haakt. De vorm van deze beugel bleek echter onhandig op de bouw. Elke keer als je één beugel uit de bak wilde pakken, kwam er een hele tros andere beugels mee. Als je bedenkt dat op een dak gemiddeld 350 van die beugels worden gebruikt, begrijp je wel dat we dachten: dat moest anders kunnen.” 

 “Ik heb die oude beugel gewoon eens op een schroefbank met een hamer recht geslagen en ben vervolgens over andere vormen na gaan denken. Een vorm die niet gemakkelijk in elkaar blijft hangen en eenvoudig toe te passen is op de bouw. Simpeler ook, met minder materiaalgebruik. Zo kwamen we uit bij een nieuw ontwerp.” 

“Het idee: de beugel wordt in gesloten toestand geleverd en kan dus niet in elkaar haken in de bak. Je pakt ‘m er op de bouw makkelijk bij, trekt ‘m iets open en zet er dan eenvoudig de trays mee vast.” 

“De nieuwe beugel moest natuurlijk ook gemaakt kunnen worden. Daarom zijn we naar onze leverancier gereden: Hieselaar. Daar bleek de machine de door ons bedachte ronde vorm niet te kunnen maken, maar een meer rechte vorm wel. Een paar aanpassingen en tests later wisten we: dit werkt.” 

“Zo leveren we ROEF nu met beugels voor de trays die eenvoudig toepasbaar zijn en waar ook nog eens zo’n 40% minder aluminium voor nodig is om ze te maken.” 

 

 

9. Compleet circulair dak met een gesloten kringloop

ROEF is 100% circulair. Onze technisch manager Rob Pittens, de bedenker van ons dak, is trots dat dit gelukt is.

“Al het materiaal dat we toepassen is circulair en zoveel mogelijk al hergebruikt. We keken daarbij ook naar het productieproces. Het aluminium is bijvoorbeeld het beste aluminium dat nu verkrijgbaar is: al gerecycled en ook nog afkomstig uit fabrieken die zelf energie opwekken, waardoor het CO2-neutraal is geproduceerd. En ook de afvalstromen zijn geminimaliseerd. Alles is schroefbaar en makkelijk recyclebaar. De trays met het groen kun je zo vanaf het dak pakken. Dat is wel uniek voor een groendak.” 

Een van de partners die er vanaf het begin bij is, is Roval Aluminium. Samen voerden we al heel veel verbeteringen door. Met nog slimmer berekende lengtes aluminium zijn nu bijvoorbeeld minder koppelingen nodig en is de logistiek kostenefficiënter, met minder CO2-uitstoot. 

We kwamen bij Roval terecht omdat we zochten naar het aluminium met het hoogste percentage gerecycled materiaal en het meest duurzame productieproces.  

Ronald van de Laar van Roval: “70-75% van het aluminium dat we voor ROEF gebruiken is gerecycled. Dat is veel hoger dan het gemiddelde aandeel in gerecyclede producten van 53%.” 

“We streven er continu naar om ons product verder te verduurzamen. Bijvoorbeeld door het percentage gerecycled aluminium nog hoger te krijgen. Bij Roval ondernemen we ook klimaatneutraal.  

“Wat wij enorm leuk vinden aan de samenwerking met ROEF is dat we continu worden uitgedaagd om goed mee te denken over de duurzaamheid en het modulair houden van ROEF. Het einde levensduur heel makkelijk kunnen demonteren en aanbieden van de gebruikte materialen als restproduct is een belangrijk speerpunt.” 

 

 

10. Geen aanpassing van de dakconstructie nodig

Groene daken worden nu nog niet veel bij renovatie toegepast op hellende daken, en zeker niet bij woningcorporaties, omdat de aanpassing van de dakconstructie duur is en de bewonersoverlast ingrijpend. Wij vonden daar een oplossing voor.   

Door het groen te plaatsen op de constructief sterkste delen van het dak en de zonnepanelen op de minst sterke delen, is er geen aanpassing van de dakconstructie nodig. Het bestaande dakbeschot is de basis en blijft liggen. Een dakrenovatie met ROEF gebeurt daardoor ook in slechts in een paar dagen.  

Dit is dus ook de reden dat er zonnepanelen liggen op beide zijden van het dak. Dat is een vast gegeven, ongeacht de oriëntatie van het dak op het zuiden, noorden, westen of oosten.  Extra voordeel: met zonnepanelen op beide zijden van het dak, is de energieopwekking constanter verdeeld over de dag. Zo kunnen woning-eigenaren meer van de stroom die ze opwekken, direct in huis gebruiken. Dat helpt bij het verder verlagen van de energierekening en helpt bovendien om piekbelasting van het net te verminderen. 

De zonnepanelen die wij gebruiken zijn iets kleiner dan gebruikelijk, vooral om genoeg ruimte over te houden voor het groen en daarmee voor het bufferen van regenwater. De zonnepanelen komen van onze partner Elsun. Elsun produceert duurzame en hoogwaardige, Nederlandse zonnepanelen. Ontworpen en gemaakt in Nederland dus. Ook dat draagt bij aan een lagere footprint van ons product. 

Als een dak ook dakramen heeft, worden deze verwerkt in het vlak van de zonnepanelen. Een ROEF-dak heeft dan op die plek dus een dakraam in plaats van een zonnepaneel. Om het dakraam komt een dummypaneel voor de eenduidige uitstraling. Zowel een groot dakraam als een klein dakraam is mogelijk. 

 

 

11. Toekomstbestendig zonnepanelensysteem

Bij zonnepanelen zijn ook omvormers nodig. Om de energie die de zonnepanelen opwekken om te zetten in bruikbare stroom. ROEF heeft geen traditionele omvormer, maar Enphase micro-omvormers. Deze zetten de gelijkstroom die de zonnepanelen opwekken direct om in wisselstroom.   

Dat is niet alleen zeer brandveilig, het optimaliseert ook de energieopbrengst per paneel. Elk paneel heeft namelijk zijn eigen micro-omvormer. Als er op een van de panelen schaduw valt of een van de micro-omvormers een storing heeft, blijven de andere panelen gewoon vermogen genereren.  

Het zonnepanelensysteem van ROEF kan daarnaast eenvoudig en tegen relatief lage kosten worden uitgebreid met een Gateway-kastje dat van het systeem een smart grid maakt. Vraag en aanbod van elektriciteit worden dan optimaal op elkaar afgestemd. Het systeem meet hoeveel stroom er wordt gebruikt en zorgt dat het niet meer stroom opwekt dan nodig is.   

Dit wordt ook wel dynamische vermogensregeling genoemd. Door gebruik te maken van dynamische vermogensregeling, wordt de opgewekte zonne-energie continu afgestemd op de energievraag in de woning. Dat helpt om overbelasting van het net te voorkomen, maar speelt ook in op de toekomst, waarin dynamische energiecontracten de standaard worden.   

Een andere mogelijke uitbereiding is die met PVT-panelen. PVT-panelen maken elektriciteit en warmte tegelijk. Bijvoorbeeld voor douchewater of vloerverwarming. De zonnepanelen van ROEF zijn hier nu al geschikt voor, de leidingen worden er dan simpelweg onder geklikt. Extra voordeel: zonnepanelen brengen minder op als de zon er pal opstaat en ze heel heet worden. Loopt er water onderdoor, dan wordt het water opgewarmd en het zonnepaneel afgekoeld. De zonnepanelen worden dus minder heet en blijven daardoor efficiënter. 

 

 

12. Slim ontwikkelde werkprocessen

Wist je dat ROEF wordt gemaakt in een sociale werkplaats? Daar hebben we de werkplaats speciaal op ingericht. We werken hierin samen met Ergon. 

Collega Rob Pittens: “Het doel was sowieso al om het allemaal zo simpel mogelijk te houden. Modulair, met vaste elementen. We hebben bijvoorbeeld bij onze leveranciers gevraagd om de platen die we gebruiken aan te leveren met voorgefreesde sleufjes en schroefgaten. Zodat precies duidelijk is hoe de ene plaat in de andere plaat moet en waar de schroeven horen.” 

“Daarnaast richtten we onze werkplaats in volgens de lean-gedachte. Ook iets wat we sowieso al zouden doen en eigenlijk voor iedereen prettig werkt. Op een gereedschapsbord zie je precies wat waar ligt en via vakken op de grond waar wel spullen mogen staan en waar niet. In het magazijn werken we met bakjes met verschillende kleuren. Het is allemaal heel duidelijk en gestructureerd.” 

ROEF is daarnaast zo gemaakt dat het op de bouw als een soort LEGO-pakket in elkaar gezet kan worden. Een stappenplan met stickers op de verschillende elementen laat zien hoe de montage van ROEF stap-voor-stap werkt.  

 

 

13. Onderhoud met sensoren, data en AI

Het onderhouden van ROEF-daken gaat voor een groot deel geautomatiseerd. Elk ROEF-dak wordt uitgerust met sensoren die metingen verrichten in het substraat waar het groen in staat. De sensoren meten onder andere hoe vochtig het substraat is, zodat we weten wanneer het groen water nodig heeft. Dat bewateren gaat vervolgens volledig geautomatiseerd met het opgevangen regenwater uit het bijgeleverde waterbuffervat. 

Om het regenwater dat we hiervoor opvangen zo efficiënt mogelijk te gebruiken, moeten we weten wanneer bewateren echt nodig is en hoevéél water dan nodig is. En daar zitten natuurlijk verschillen in per dak. Een dak gericht op het zuiden zal meer water nodig hebben dan een dak gericht op het noorden. En waarschijnlijk zijn er ook verschillen tussen daken met verschillende hellingsgraden. Daarom verrichten we ook hiervoor metingen in onze pROEFtuin.  

We vliegen daarnaast regelmatig met de drone over de daken voor inspecties en maken dan hoge resolutie beelden van het groen op het dak. Die beelden worden met behulp van artificial intelligence geanalyseerd. Zo weten we hoe het met de kruiden op het dak gaat en of er onderhoud nodig is. 

 

 

14. Extra water bufferen dankzij slimme regenton (met koppeling aan weer-data)

Eerder vertelden we al dat ROEF extra water kan bufferen door de speciale trays die we ontwikkelden waarin het groen staat. Ook het bijgeleverde waterbuffervat kan extra water bufferen en we kunnen dit op basis van weer-data slim sturen. 

Als de data over het weer laten zien dat er extreme buien in aantocht zijn, zorgen we ervoor dat de regenton alvast leeg raakt door het groen op het dak te beregenen en overtollig regenwater weg te laten lopen in het riool. Er is dan weer ruimte in de ton voor regenwater en nat sedum neemt regenwater beter op. Twee factoren die ervoor zorgen dat er minder regenwater in de wijk terecht komt en het riool minder belast wordt. 

Overigens is de hoeveelheid regenwater die het waterbuffervat kan opvangen, afgestemd op de hoeveelheid water die het dak nodig heeft. We lieten dit mede aan de hand van de klimaatscenario’s van het KNMI onderzoeken door het bedrijf Weather Impact. 

 

 

15. Eigen onderzoeksplek: de pROEFtuin

Om het onderhoud aan ROEF-daken steeds slimmer en beter te maken, doen we continu onderzoek. Dat gebeurt in The Green Village van de TU Delft en in onze eigen pROEFtuin.  

In deze pROEFtuin hebben we 16 proefopstellingen van daken: noord-oost-zuid-west en van elk een hellingsgraad van 25 en van 45 graden. Hier onderzoeken we onder meer hoe ROEF presteert onder verschillende omstandigheden. 

 

• Hoe groeien de verschillende sedums en kruiden op noord-, oost-, west- of zuidoriëntatie? 

• Beïnvloedt de hellingsgraad van het dak de groei en hoe? 

• Hoeveel bemesting en water hebben de planten en kruiden nodig? 

• Wordt het bijenhotel goed gebruikt? 

 

Belangrijk hierbij is de samenwerking tussen techniek en ecologie. Riek-Jan Pittens beheert onze pROEFtuin en weet heel veel over het groen op ROEF. Joost van der Putten van Theta Vision weet heel veel van sensoren en data. Door met de kennis van Riek-Jan het systeem te voeden met steeds specifiekere informatie over benodigd water, kan Joost het algoritme dat ons informatie geeft voor het onderhoud van ROEF steeds slimmer maken. 

Zo gebruiken we dus Artificial Intelligence voor het onderhoud van het groen op ROEF. De manier waarop we die Artificial Intelligence steeds slimmer maken, wordt ook wel Human-in-the-loop machine learning genoemd. Voorafgaand aan, maar ook tijdens het uitvoeren van de AI taak, is er menselijke input die het AI model begeleidt. De menselijke input vormt dan een constante stroom aan nieuwe bruikbare data.