2020/9/1 - Inventarisatie CO2-reducerende maatregelen

CO2 heeft een duidelijk becijferde meetlat in 2030, met haalbare zicht op CO2 neutraal bouwen in 2050. Door de tafel “CO2 reductie” en het bestuur van het Betonakkoord wordt geconstateerd dat de huidige focus op grondstoffen niet voldoende is om de doelstellingen te halen. Om dit wel te bereiken is een aanvullende aanpak nodig en is een inventaris gemaakt welke keuzes er zijn, niet wat er gebeuren moet om dit te bereiken. Er wordt gerefereerd naar onderstaande documenten;

  1. Het “Bouwwaarde schema” hetgeen door de tafel “Ontwerpen” is ontwikkeld.
  2. De Deense aanpak, gedeeltelijk geïnspireerd door input uit Zwitserland.
  3. Het ontwerp “Manual of sustainable materials for CO2 neutral constructions” – B. Piscaer.

auteur: Boudewijn Piscaer, Pantheon Performance Foundation

lees verder

Ontwerp, planning en samenwerking

Totale besparing potentieel 930.000 T CO2

 

  • 1. Voortijdige samenwerking, kennis deling en het gebrek hiervan heeft al zijn impact meerdere malen bewezen.
    Besparing 100.000 T CO2 in 2022.
  • 2. Precisie sterkte en precisie corrosie bestendigheid Voorbeeld 1. Voor het dichtblok van de Sofia tunnel Betuwelijn werd met zeer veel toewijding een onderwater Zelf Verdichtende Beton (ZVB) C 10 ontworpen met alleen 0-4 zand, 590 kg kalksteenmeel en nog maar 90 kg Portland cement/m3. Met gebruik van grint of granulaat zou nog minder Portland cement nodig zijn en een gezondere ZVB ingezet kunnen worden. Voorbeeld 2. In 2011 werd een kelder gebouwd met beton buiten de regelgeving. Een waterdichte C 20/25 werd gevraagd en gemaakt met nog maar 65 kg aan Portland klinker. Bij na- calculatie zou ook een C 15 volstaan hebben waardoor nog grotere Portland cement klinker reductie mogelijk was geweest. Voorbeeld 3. Een muur in kalkzandsteen heeft een sterkte van C12 en is ongewapend, een zelfde muur in beton is C20/25 en is gewapend. De lagere sterkte klassen C10 en C15 die gebruikt kunnen worden voor funderingen, vloeren (DK 1.5), kelders en boorpalen staan (nog) niet op de radar van de constructeur.
    Besparing; 250.000 T CO2 in 2021.
  • 3. Klassieke wapening kan gedeeltelijk vervangen worden door vezels en helemaal door externe voorspan, ook nu in prefab elementen!
    Besparing; 200.000 T CO2 in 2022.
  • 4. CO2 absorberen van niet alleen beton granulaat maar ook nieuwe beton constructies zonder staal kan door permeabel mengsel ontwerp ontworpen worden.
    Besparing 75.000 T CO2 in 2023.
  • 5. Warmte opslag is een klassiek argument van de cementindustrie ten faveure van betonconstructies. Indien deze beton met de juiste sterkte, permeabiliteit en betaalbaarheid voor bijv. binnen muren en vloeren in C12 ontworpen kan worden
    Besparing in energie gebruik van gebouwen; 45.000 T CO2 in 2025.
  • 6. Licht gewicht besparing wordt momenteel onderzocht bij leveranciers van lichtgewicht toeslag stoffen en moet eveneens “Bio Beton” (Franse benaming voor isolatie en semi constructieve “beton” gemaakt met hennep speciale cement gebonden) bevatten.
    Besparing 150.000 T CO2 in 2025.
  • 7. Automatisch ontwerp en optimalisatie, implementatie van Topologie en van lineair-elastisch naar plasticiteit berekening zou opgeteld in Nederland kunnen betekenen, maar wordt door de schrijvers (geen constructeurs) niet goed ingeschat;
    Besparing 110.000 T CO2 in de periode 2020-2027.

Eisen aan beton en betonconstructies

Totale besparing potentieel 990.000 T CO2

 

(Beton) constructies zijn gereguleerd door (Model en Euro) Codes en normen. Dit ten behoeve van sterkte, corrosie bestendigheid/levensduur van klassiek gewapende constructies zodat het veiligheid biedt. Van de andere kant zijn er veel voorbeelden waar die dikwijls regelgeving CO2 reducties in de weg staan.

  • 8. Normen en Codes. Deze zijn geschreven onder sterke invloed van de cement en toeslagstoffen leveranciers en in tegenstelling tot de Europese Construction Product Regulations veelal prescriptief (EN 197 en EN 206). Ook wordt de procescontrole van 28 daagse sterkte misbruikt als prestatie waarde, terwijl de constructeur de gebruiker sterkte van de “Real-Crete nodig heeft na bijv. 91 dagen. Hierdoor kunnen bindmiddelen dikwijls bespaart worden of z.g. SCM (Substitute Cementing Materials) met meer vrijheid maar dus ook kennis en verantwoordelijkheid. Ook de fabrieken of aannemers, die dikwijls kijken naar ontkisting sterkte, moet meewerken.
    Besparing 350.000 T CO2 in periode 2021 tot 2027.
  • 9. Beton op Prestatie. Terwijl wij in Nederland hier sinds 2011 aan trekken en duwen, maar nog niet echt van de grond komt door de inertie van de “EN 206” degeneratie.
    Besparing 270.000 T CO2 in 2025.
  • 10. CO2 klasse beton. Beton classificeren naar CO2 impact. In Nederland hebben wij de Milieu Kosten Indicator  en deze zou kunnen opleveren als beton met minder Portland cement niet duurder gemaakt wordt als nu het geval is.
    Besparing 120.000 T CO2 in 2021.
  • 11. Scheiden van sterkte en levensduur klasse. Er is geen categorisch verband tussen mechanische en corrosie bestendigheid, maar dit is in de EN 206 wel zo geregeld. Ook dit moet veranderd worden en kan opleveren;
    Besparing 250.000 T CO2 in 2025.

Productie en uitvoering

Totale besparing potentieel > 1.920.000 T CO2

 

Er zijn meerdere leveranciers  en toeleveranciers van grondstoffen. In Nederland vergelijken wij alles met Hoogoven cement en gemalen hoogoven slakken en zijn de besparingen dus moeizamer te realiseren.

  • 12. Nieuwe bindmiddel. Hier zijn meerdere oplossingen mogelijk.
    Besparing 400.000 T CO2 tussen 2022 en 2030.
  • 13. Geopolymeer en Hybrides, zeer CO2 reducerende bindmiddelen waar over veel te doen is. Hier zijn zowel grote als kleine spelers actief en de markt zal een natuurlijke selectie maken. Er zullen wel investeringen zoals calcineren van baggerslib en klei nodig zijn voor 2030.
    Besparing 500.000 T CO2 in 2024.
  • 14. Bio Bindmiddel. Het is een verlies dat men in het BTIC project niet verder is gaan bouwen op de kennis die reeds op de TU Delft ontwikkeld is op het gebied van organische assen. Mocht het roer nog te keren zijn dan zou dit kunnen voeren tot
    Besparing 150.000 T CO2 in 2025.
  • 15. Korrelpakking technologie. Met Particle Size Engineering in zowel de fijne als de grove fracties kan 15% minder dure en CO2 uitstotende poeders gebruikt worden om dezelfde sterkte en/of corrosie bestendigheid te verkrijgen.
    Besparing 500.000 T CO2 in 2023.
  • 16. Aannemers betrokkenheid. Kennis over de verschillen in prestatie van de verschillende betonsoorten kan de aannemer helpen meer “Beton op Maat” te bestellen waardoor er minder verlies aan waardevolle bindmiddelen ontstaat. Betonmortel een half product waar de aannemer verharde beton constructies van maakt.
    Besparing 150.000 T CO2 in 2022.
  • 17. Computer gestuurde fabricatie, mallen fabricatie etc. zal een impact hebben hoewel er bij 3D printen mengsel aanpassingen nodig zijn.
    Besparing 150.000 T CO2 in 2024.
  • 18. Sensor data management. Door Niet Destructief Testen en data processing/interpretatie kunnen mengsels aangepast worden aan weersomstandigheden.
    Besparing 40.000 T CO2 in 2024.
  • 19. Bestrating ondergrond. Meer kennis en betere uitvoering van ondergrond voor straatstenen en tegels kan levensduur verdubbelen.
    Besparing 180.000 T CO2 in 2023.
  • 20. Prefab uitstel ontkisten. De Zelf Verdichtende Beton innovatie was een niet uit zich Zelf Verlichtende Beton technologische innovatie die verder benut kan worden in de hele beton economie. ZVB heeft begin 2000 reeds een grote reductie van Portland cement veroorzaakt (van ± 350 kg/m3 naar < 220. De prefab branche heeft grote ambities richting 100 kg/m3!

Circulaire economie

Totale besparing potentieel > 335.000 T CO2

 

  • 21. Zero afval beton productie locaties. Rest beton, foute productie resten reductie.
    Besparing 3.000 T CO2 in 2021.
  • 22. Verlengde levensduur en flexibel gebruik. Het niet nieuw hoeven te bouwen door betere analyse en reparatie techniek, intelligenter ombouwen, (Refuse, Reuse, Repurpose).
    Besparing 100.000 T CO2 in 2022.
  • 23. Hergebruik/Donor elementen. Een grote uitdaging die veel moed en organisatorisch vermogen eist.
    Besparing 50.000 T CO2 in 2025.
  • 24. Demontabel/Remontabel ontwerpen. Vraag is of wij een voorschot kunnen incalculeren voor CO2 besparingen in de toekomst? Het zal meer standaardisatie verwelkomen en data bank.
    Besparing 100.000 T CO2 in 2025.
  • 25. Recycled beton. De CO2 winst zou te halen kunnen zijn door het hergebruik van menggranulaat, voordelen van gebroken versus rond, betrouwbaar gebruik van slim breek fijn, nabijheid van grondstof etc. In deze complexe materie zou Nederland internationaal leidinggevend moeten zijn. Aanvulling en correctie door BRBS
    Besparing 30.000 CO2 T in 2021.
  • 26. Classificatie systeem hergebruikt beton. Te combineren met Beton op Prestatie en de Eurocode Consequentie klassen.
    Besparing 25.000 T CO2 in 2022.

Proces optimalisatie

Totale besparing potentieel > 120.000 T CO2

 

  • 27. Van diesel naar elektrisch transport, intern in de fabriek en extern naar en op de bouw.
    Besparing 120.000 T CO2 in 2025.
  • 28. Energie verbruik reductie. Er bestaan bedrijven die na een audit ook een plan op stellen voor elektrische energie besparing. Cijfers worden gevraagd.

Voorlopig totaal besparing potentieel tegen 2030; > 4,3 Miljoen T CO2