Bio-ingenieur Kathy Steppe (Universiteit Gent) zet bomen in als bio-airco
-
© Universiteit Gent
Kathy Steppe is professor aan de faculteit Bio-ingenieurswetenschappen van de Universiteit Gent, waar ze het labo ‘Plant Ecology’ leidt.
Wie deze editie van Architectuurbiënnale van Venetië het Belgisch paviljoen bezoekt, stapt niet zomaar een tentoonstelling binnen, maar een levend ecosysteem. In Building Biospheres, de installatie van landschapsarchitect Bas Smets, creëren 250 subtropische bomen en planten een natuurlijk koelend binnenklimaat. Het project onderzoekt hoe vegetatie kan functioneren als een duurzame airco, zonder mechanische tussenkomst. Achter die groene façade schuilt echter een geavanceerd technologisch experiment, waarin professor Kathy Steppe van de Universiteit Gent een sleutelrol speelt. Haar expertise in plantfysiologie en sensortechnologie maakt het mogelijk om in realtime te meten hoe bomen zich voelen — en hoe ze hun omgeving beïnvloeden.
De samenwerking tussen Kathy Steppe en Bas Smets is niet toevallig. Al jaren onderzoekt de bio-ingenieur hoe bomen reageren op omgevingsfactoren als licht, water en temperatuur. Met haar team ontwikkelde ze de TreeWatch-sensoren, die de sapstroom en groei van bomen volgen, vergelijkbaar met een hartslagmonitor bij mensen. Voor Building Biospheres werd die technologie voor het eerst ‘omgekeerd’ toegepast: niet om te meten wat het klimaat met de boom doet, maar hoe de boom het klimaat kan sturen. Daarmee is de installatie een wereldprimeur en een tastbare demonstratie van hoe wetenschappelijke kennis en ontwerppraktijk elkaar kunnen versterken.
Een levende klimaattechniek
De bomen in het paviljoen koelen de ruimte door water te verdampen via hun bladeren – een proces dat Steppe vergelijkt met zweten bij mensen. Elke watermolecule die de lucht in gaat, zorgt voor een afkoelend effect. “Hoe beter de boom zich voelt, hoe sterker dat effect,” legt ze uit. Dankzij de sensoren kunnen bezoekers live volgen hoe de bomen zich gedragen en hoe het microklimaat evolueert. Drie weerstations – binnen, buiten en in de biosfeer – tonen aan dat de temperatuur in de beplante ruimte effectief lager ligt, met een aangenamere luchtvochtigheid en gezondere luchtkwaliteit dan in een klassieke aircogecontroleerde omgeving. Het is wetenschap die voelbaar wordt.
Die gegevens worden continu doorgestuurd naar Gent, waar Steppe’s team het systeem vanop afstand monitort via het digitale platform PlantHub. Wanneer een boom te weinig water, licht of lucht krijgt, wordt dat onmiddellijk bijgestuurd. Het resultaat is een dynamisch ecosysteem dat zichzelf reguleert en reageert op stress, net zoals de natuur dat doet. Die combinatie van biologische intelligentie en menselijke technologie toont hoe een ‘bio-airco’ geen sciencefiction hoeft te zijn, maar een realistisch alternatief voor energieverslindende koelsystemen.
Van proefopstelling tot toekomstvisie
Voor de installatie in Venetië testte Steppe het systeem maandenlang in een serre op Campus Coupure. Toevallig had die serre bijna exact dezelfde afmetingen als het plantvak in het paviljoen, wat toelaat om verschillende scenario’s te simuleren. De resultaten waren veelbelovend: ook in Belgische winteromstandigheden bleef de temperatuur in de biosfeer stabiel. In Venetië vormde de zomerse hitte een extra stresstest – maar ook een kans om te leren hoe bomen zich in extreme omstandigheden gedragen. Die kennis is essentieel om toekomstige stedelijke toepassingen te ontwerpen.
De mogelijke toepassingen reiken dan ook verder dan museale installaties. Steppe ziet potentieel voor luchthavens, stations en ziekenhuizen – plekken waar luchtkwaliteit vaak te wensen overlaat. Planten kunnen daar bijdragen aan een gezonder binnenklimaat door CO₂ op te nemen, de lucht te bevochtigen en psychologisch welzijn te bevorderen. “We gaan klassieke airco’s niet volledig vervangen,” zegt Steppe nuchter, “maar een deel van de koeling kan perfect door planten gebeuren.” Het enthousiasme bij de bezoekers, vaak architecten en ontwerpers, bevestigt dat dit idee van ‘groene klimaatregie’ toekomst heeft.
De boom als ingenieur
Building Biospheres vormt tegelijk het sluitstuk van jarenlang onderzoek naar de interactie tussen planten en hun omgeving. De TreeWatch-sensoren, intussen actief in bossen en steden over drie continenten, leveren data die niet alleen relevant zijn voor klimaatonderzoek, maar ook voor praktische toepassingen in de bouwsector. In Nederland wordt getest of sensoren op houten funderingspalen verzakkingen kunnen voorspellen, en stedelijke diensten gebruiken ze om het waterbeheer van straatbomen te optimaliseren. Zo groeit Steppe’s werk uit tot een brede ingenieurstechnologie die inzetbaar is in uiteenlopende domeinen.
Wat haar vooral drijft, is het besef dat technologie en natuur elkaar niet uitsluiten, maar kunnen versterken. “Ik vind het bijzonder dat een systeem dat we ooit ontwikkelden om bomen beter te begrijpen, nu ook kan helpen om onze leefomgeving te verbeteren,” zegt ze. Het is die kruisbestuiving tussen wetenschap, ontwerp en welzijn die Building Biospheres zo uniek maakt – en die een nieuw perspectief opent op hoe we kunnen samenleven met planten in een opwarmende wereld.
Lees meer over het werk van Kathy Steppe op Durfdenken.be, het online magazine van Universiteit Gent.
