Memo. intern. Onderzoek kansen CO 2-reductie in prefab beton Prefab overzicht 2011

Transcriptie

1 Van Spijker beton- en waterbouw Aan: Directie van Van Spijker beton- en waterbouw Van: G. Plaggenmars CC: E. van Spijker Datum: Betreft: Bijlage: Onderzoek kansen CO 2-reductie in prefab beton Prefab overzicht 2011 Onderzoek CO2 in prefab beton In het kader van de CO 2-prestatieladder is het noodzakelijk om voor niveau 5 een keten te verbeteren. Met een keten wordt bedoeld dat Van Spijker beton- en waterbouw een deel levert in het proces of levensduur van een product of dienst. Nu hebben wij met betrekking tot het in situ beton al een initiatief lopen met ORCEM, het zgn. ECO2Contrete. Om als tweede initiatief op te pakken, wordt eerst onderzocht of hier voldoende winstkansen liggen. Vsb past prefab betonelementen toe in diverse projecten. In het kader van de co2-prestatieladder is het waard om te onderzoeken op welke onderdelen vsb invloed kan aanwenden om het gebruik van eco2concrete en eco2build te vergroten in de prefab beton keten. Enkele stappen of aandachtspunten hierbij: a. Wat wordt binnen vsb bedoeld met prefab beton? b. Welke stakeholders zijn er? 1. bewustwording bij VSB 2. bewustwording bij prefableveranciers 3. bewustwording bij opdrachtgevers; c. Uitwerking van de ketenanalyse samenhangend met de emissie berekeningen en doelstellingen. Ad a. Bij de uitvoering van projecten worden, waar mogelijk, prefab elementen toegepast. Dit heeft als voordeel dat de bouwtijd op de locatie verminderd wordt. Ook is een voordeel dat de elementen zo efficiënt mogelijk gefabriceerd kunnen worden. Binnen vsb zijn er drie soorten prefab. 1 prefab wat gemaakt wordt in Meppel. 2 prefab wat extern wordt ingekocht (komo-certificaat) en 3 wat in elementen op de bouw gemaakt wordt, zoals Lochem. Punt 1 en 3 zijn meegenomen in de cijfers van het in situ -beton. Punt 2 wordt als keten-activiteit onderzocht. Onder het prefab beton dat wordt ingekocht zijn zeer veel producten te identificeren. Deze variëren van grote brugliggers tot stoeptegels. Het onderzoek richt zich op de producten of de grotere onderdelen waarvan het gewicht per element groter is dan 5 ton. Ad b. Om de keten te onderzoeken is het van belang om de verschillende stakeholders en partijen te identificeren. Als eerste is er vsb zelf. De keuze voor het prefabriceren van betonnen elementen in Meppel wordt vaak in de calculatiefase gemaakt. Wanneer er gekozen wordt om prefab elementen in Meppel te prefabriceren, dan moet er een keus gemaakt worden m.b.t. de kwaliteit en eigenschappen van de te leveren beton. In Meppel zijn er 3 betoncentrales: ABC-beton, Mebin en BCW-BCS. Gelet op de resultaten uit het verleden, voldoen alleen de eerste twee genoemde centrales aan de door ons gestelde kwaliteitseisen. Indien er beton voor Pagina 1 van 7

2 Meppel geleverd wordt moeten er afspraken met de desbetreffende leveranciers gemaakt worden over het toepassen van eco2concrete. Als tweede punt, wanneer er dus voor prefab beton gekozen wordt van een externe partij, dient deze partij de productiesnelheid (eco2concrete is immers later op sterkte ) en de opslag op het eigen terrein, waar deze uitharden, dient ook beschikbaar te worden/zijn. Vaak hebben de prefab bedrijven een eigen betoncentrale, dus moet deze ook voorzien zijn van ORCEM slak of gelijkwaardig. De prefab bedrijven waar wij zaken mee doen zijn: Martens Prefab, Romein beton, Haitsma, Spanbeton, Giverbo Tot slot dienen opdrachtgevers ook mee te gaan. Immers het aanpassen van de productie bij, of VSB, of de prefab bedrijven, levert een kostenverhoging op. Tevens is het een risico wat de opdrachtgever aangaat. Doordat er een andere betonsoort wordt toegepast, kan het zijn dat het voorgeschreven KOMO-certificaat komt te vervallen. De certificerende partij, zijnde KIWA, dient wellicht ook in de scope III-keten als een stakeholder meegenomen te worden. Daarbij krijgen ze wel een product dat duurzamer is, zowel in productie als tijdens de levensduur. De onderbouwing van het in situ beton is ook van toepassing op het prefab beton. Ad c Om nu een doelstelling te bepalen voor deze keten dient er eerst een beeld gevormd te worden van de uitstoot als gevolg van de productie van 1 jaar. Als referentiejaar nemen we Om een beeld te krijgen van de hoeveelheid verwerkte prefab betonnen elementen wordt zoals gezegd met de grote prefab elementen, zijnde tunnelelementen en prefab liggers. Grondstoffen Beton is een bouwmateriaal, bestaande uit een samenvoeging van cement en toeslagmaterialen (zoals zand, grind of steenslag) dat de eigenschap heeft om na toevoeging van water te verharden. Cement is een snelhardend bindmiddel. In Nederland zijn de gebruikelijke soorten portlandcement (CEM I), vliegascement (CEM II) en hoogovencement (CEM III). Daarnaast bevat beton toeslagmateriaal, ongeveer driekwart van het totale volume. De meest voorkomende toeslagmaterialen in Nederland zijn zand, grind en granulaten. Zand en grind zijn vaak afkomstig uit ons eigen land, granulaten is fijngemalen bouw- en sloopafval. Daarnaast worden in beton verschillende hulpstoffen gebruikt om de eigenschappen te verbeteren zoals luchtbelvormers en bindingsvertragers. Het prefab beton wordt ingekocht bij verschillende leveranciers en productenten. Het type van de producten is vaak bepalend voor de uiteindelijke leverancier. Vaak is de laagste prijs, in combinatie met de transportafstand van de elementen, doorslaggevend. Veel hangt dus af van de projectlocatie. Het beton voor de prefab producten wordt veelal bij de producenten zelf gefabriceerd. Transport van de prefab elementen De betonproducenten zijn vaak verantwoordelijk voor de aanvoer van de prefab elementen. Wij hebben invloed op deze afstand door de keus van de leverancier. Er is nauwelijks tot geen retour van de prefab elementen van beton, dit is nihil op het totaal. Plaatsen van de prefab elementen Alle prefab elementen komen kant en klaar aan op de bouwplaats. De elementen worden vaak met shovels en/of kranen op de definitieve locatie geplaatst. De CO 2 emissies die ontstaan bij de plaatsing van de elementen door gebruik van materieel en aggregaten zijn al meegenomen in scope 1 en 2 van onze footprint. Pagina 2 van 7

3 Gebruik In de gebruiksfase wordt verwacht dat de prefab elementen zijn werk doet, namelijk de belasting op de constructie afdragen aan de ondergrond. Indien noodzakelijk kunnen er oppervlaktereparaties uitgevoerd worden. Wij hebben hier een verantwoordelijkheid tot aan het einde van de onderhoudstermijn in het contract. Afvalfase Indien beton gesloopt moet worden kan dit worden verwerkt tot puin en zo ontstaat de weer herbruikbare bouwstof granulaat. Dit kan worde gebruikt als funderingsonderlaag bij de aanleg van wegen of als grindvervanger in beton. Indien er in het contract sprake is van het slopen van een bestaande constructie, zal het vrijkomende puin naar een erkende verwerker afgevoerd worden. Deze zal het puin op een verantwoorde manier verwerken zodat het puin weer gebruikt kan worden. De ketenpartners Onderstaande tabel bevat een overzicht van onze ketenpartners voor de levenscyclusanalyse van prefab betonnen elementen welke groter zijn dan 5 ton: Opdrachtgevers Leveranciers grondstoffen Betonproducenten Transporteurs Verwerkers Gebruik en onderhoud Sloopbedrijven ProRail, Gemeenten en Provincies Orcem, Heidelberg groep, Dyckerhoff, e.a. Kemper, Haitsma, Martens, Romein, Deelstra en Boetes, Giverbo, Spanbeton Vaak gelijk aan de producenten Van Spijker Infrabouw B.V. Zijn de opdrachtgevers en onderaannemers b.v.:rgs Slooptechnieken, TN Sloopwerken of vergelijkbaar Afsluitend willen we opmerken dat voor de berekening van de CO 2 footprint beton is doorgerekend vanaf de grondstofwinning tot en met verwerking op de bouwplaats. Dit omdat wij, als Van Spijker Infrabouw B.V., hier duidelijk invloed heeft en hier onze reductiemogelijkheden in wil onderzoeken. De invloed die we hebben in de gebruiks- en afvalfase is nihil. Deze analyse heeft als doel om inzicht te geven in de milieubelasting van de verschillende ingekochte prefab elementen. Er is gewerkt met een aantal kengetallen, maar deze studie is voldoende nauwkeurig om inzicht te geven en het CO 2 reductiebeleid voor scope 3 verder in te vullen BEREKENING CO 2 FOOTPRINT BETON CO 2 analyse van gemiddeld beton De CO 2 footprint is gebaseerd op een gemiddelde CO2 uitstoot per m 3 ingekocht beton, waarbij onderscheid is gemaakt tussen verschillende cementtypen. Door de gemiddelden van iedere stap in de levenscyclus bij elkaar op te tellen en te vermenigvuldigen met het aantal m 3 ingekocht beton is de ketenemissie berekend. Uit de berekening van het in situ beton volgt de onderstaande: Allereerst is een voorbeeld CO 2 analyse gemaakt van een (gemiddeld) betonblok van grondstofwinning tot en met de productie. Voor alle berekeningen is uitgegaan van Nederlandse gegevens, gebaseerd op NEN 8006 (gestandaardiseerde LCA berekening specifiek voor de bouw (MRPI)) en berekend met data uit een SimaPro database. Dit is een nationaal en ationaal meest gebruikte en erkende LCA software, gebaseerd op uitgebreide en recente databases. Pagina 3 van 7

4 26% 1% 1% 7% 65% CEM III grind zand transport proces Figuur 1 een footprint van gemiddeld beton Uit de analyse blijkt dat de bijdrage van cement het grootst is, maar ook transport van zand, grind en cement heeft een relatief grote bijdrage. De gegevens zijn doorgerekend met CEM III (hoogovencement), het cementtype met de laagste CO 2 impact. Voor de samenstelling van beton (verhouding zand, grind, cement) is uitgegaan van een standaard samenstelling (1,2,3 beton). In de bijlage is een overzicht van de gebruikte samenstellingen en berekeningen per type cement gegeven van deze analyse. Uit deze detailgegevens blijkt dat CEM III de laagste CO 2 impact heeft. Het gewicht van deze elementen in ton wordt omgerekend naar de co2-belasting van het beton. Met de gegevens die beschikbaar zijn van deze elementen, de zgn. geboortekaartjes kan het beton- en cement type bepaald worden. De omreken methode naar kg CO2/m3 beton is voor de rest het zelfde als het in situbeton, omdat deze al is getoetst door een onafhankelijk kennisinstituut. Door een zelfde rekenmethode aan te houden, wordt zorg gedragen voor een eenduidig getal. Bij het onderzoek naar het insitu beton is uiteindelijk gebruik gemaakt van de volgende conversiefactoren: Conversiefactoren, uit onderzoek scope 3 - beton. CEMI 0, CO2 in kg/kg 143,8 kg CO2/ton beton CEMII 0, CO2 in kg/kg 11,5 kg CO2/ton beton CEMIII 0, CO2 in kg/kg 48,96 kg CO2/ton beton ORCEM Slak CO2 in kg/kg 30 kg CO2/ton *bron gegevens Orcem Er zijn op diverse projecten van ons prefab onderdelen toegepast. In de tabel op de volgende pagina wordt een overzicht gegeven van de prefab onderdelen per project in kaart gebracht. Pagina 4 van 7

5 Projectnummer omschrijving Toegepaste prefab onderdelen Aantal Betonsamenstelling Leverancier Gewicht per totaal gewicht bron: stuk (ton) (ton) opmerkingen 270 Brug Hanzeweg Stootplaten [5000*990*350 mm] 22 Deelstra en Boetes 4, ,2875 offertenr 5712 (in te Dronten Keerwand [1600*5750*1400mm] 8 CEMI en/of CEMIII Martens 9,7 offertenummer 2010) 77, aanname Keerwand [1600*5935*1400mm 2 CEMI en/of CEMIII 10 offertenummer aanname Keerwand [1600*4000*1400mm 2 CEMI en/of CEMIII 6,7 offertenummer 13, aanname 272 Brug Auke Brugdekliggers R180 9 CEMI 52,5R met Haitsma* 96 offerte met referentie Vleerstraat te Orcem en Br/o /KB; Enschede kalksteenmeel 864 mengselsamenstelling 273 Viaduct Rengersweg te Lochem ODG t.b.v. omleiding N348 te Zutphen 275 ODG Aalderinkssingel te Almelo bruggen te Babberich Brugdekliggers R75 (5 stuks) 5 97,9 Kokerliggers, type BKLN (10 stuks) 10 CEMIII A 52,5N Martens ,5 330 offerte met referentie Br/o /KB; mengselsamenstelling offerte met ordernummer Tunnelelementen type 13 CEMIII/A Romein Beton 35 offerte Standaard-Recht. (13 stuks) 455 AH/LS/110235a Keerwanden 350 LVK (2 stuks) 2 Kemper Keerwanden 5,06 10,12 Rogir-Z Brugliggers 6 CEMIII/A Romein Beton 16,137 96,822 AH/AG/ Lengte = 16,30 à 0,990/m1 Rogir-Z Brugliggers 6 CEMIII/A 16, ,683 AH/AG/ Lengte = 16,95 à 0,990/m1 Rogir-Z Brugliggers 6 CEMIII/A 19, ,533 AH/AG/ Lengte = 19,45 à 0,990/m1 Rogir-Z Brugliggers 6 CEMIII/A 19, ,6218 AH/AG/ Lengte = 19,97 à 0,990/m1 277 Bruggen te Vathorst 0 samenstelling haitsma=250 kg CEM1 en 200 kg ORCEM per m3 beton Pagina 5 van 7

6 Al de bovenstaande informatie komt samen in de onderstaande tabel. cementsoort Gewicht verwerkte Prefab beton per cementsoort (2011) cemi % CEMII 0 0% 0 CEMIII % Mix 0 0% 0 Hoeveelheid CO2 a.g.v. prefab beton per cementsoort (2011) N.b % *aanname alles met CEMI totaal verwerkt prefab totaal uitstoot a.g.v. productie prefab ton kg CO2 prefab beton Bovenstaande leidt tot een kengetal van 98,6 kg CO2/ton prefab beton. CO 2 analyse inkoop prefab VSB Door Van Spijker Infrabouw B.V. is in kaart gebracht welke betonmengsels er in 2011 (het basisjaar) werden toegepast, gesplitst naar CEM type omdat dit de grootste impact heeft op de footprint van beton. Gewicht verwerkte Prefab beton per cementsoort (2011) Hoeveelheid CO2 a.g.v. prefab beton per cementsoort (2011) cemi CEMII CEMIII Mix N.b. cemi CEMII CEMIII Mix N.b. Figuur 2: footprint Van Spijker Infrabouw B.V. prefab beton 2011 Voor Van Spijker Infrabouw B.V. wordt de belangrijkste bijdrage gerealiseerd door inkoop van beton op basis van CEM III. Deze heeft in verhouding een relatief lage impact, maar omdat het grootste deel van de inkoop bestaat uit dit type is de bijdrage toch relatief hoog. Voor de totale inkoop van 2787 ton aan prefab elementen (van 5 ton en groter per element) in 2011 betekent dit een CO 2 footprint van 275 ton CO 2. Deze hoeveelheid CO 2 eigent Van Spijker Infrabouw B.V. zich toe binnen scope 3. Conclusie CO 2 analyse prefab beton Van Spijker Infrabouw Uit de analyse blijkt dat 23% van de CO 2 bijdrage werd veroorzaakt door CEM III, de in verhouding minst belastende cementsoort. De inkoop in ton is 48% geweest. De geleerde lessen m.b.t. het ECO2Concrete leren ons dat er een nog minder belastende variant is. Echter door het net niet toepassen van de optimale verhouding CEMI ORCEM (zijnde 20-80%) op het project in Enschede, heeft dit veel bijgedragen aan de CO2-belasting. Door de projectspecificaties, zoals kleur was Pagina 6 van 7

7 deze optimale samenstelling niet mogelijk. Voor projecten in de toekomst, waar prefab onderdelen dienen te worden ingekocht is het toepassen van minimaal CEMIII een aandachtspunt. De CO 2 footprint van het ingekochte beton voor Van Spijker Infrabouw B.V. in 2011 bedroeg zoals berekend 275 ton. Ter referentie, de directe uitstoot (scope 1 en 2) van heel Van Spijker Infrabouw B.V. over 2011 bedroeg ongeveer 756 ton. Het is voor Van Spijker Infrabouw B.V. voor de hand liggend te zoeken naar reductiemaatregelen binnen scope 3 die zich in eerste instantie richten op het verminderen van het verbruik van CEM I en II door dit te vervangen door CEM III. 3.3 REDUCTIE Van Spijker Infrabouw B.V. streeft ernaar om in % minder CO 2 uitstoot per ingekochte ton prefab beton te realiseren. Hiertoe wil Van Spijker Infrabouw B.V. de volgende reductiemaatregelen doorvoeren: Reductiemaatregel: Muggenbeet Actie: een project in samenwerking met diverse partners in de keten (opdrachtgever, betonproducent, cementleverancier) om onderzoek te doen naar CO2-reductie in de prefab beton. Als basis wordt het bestek / contract genomen, waarmee wordt onderzocht welke optimalisaties er in de toepassing van het in situ beton nog te vinden zijn. Door: Van Spijker Infrabouw B.V., provincie Overijssel, Orcem Gereed: eind 2015 Reductiemaatregel: geleerde lessen in het project Muggenbeet toepassen op alle werken in uitvoering Actie: in samenwerking met de betreffende opdrachtgevers en toeleverende partijen de CO2 uitstoot blijven minimaliseren. Door: Van Spijker Infrabouw B.V. Gereed: doorlopend, na de geleerde lessen in het project Muggenbeet. De reductie in 2015 van 3 % t.o.v wil Van Spijker realiseren door de volgende stappen te maken: Over 2012: 1,5 % minder CO 2 uitstoot per ingekochte ton prefab beton te realiseren, waarbij de eerste helft van het jaar 1 % en de tweede helft van het jaar 2 % gerealiseerd wordt; : 0,5 % per jaar. Deze fluctuerende opbouw is gekozen, i.v.m. de opstart van de diverse projecten en het benodigde overleg om wijzigingen door te kunnen voeren t.o.v. de bestekken. Daarnaast zal het keteninitiatief in uitvoering zijn in de tweede helft van Wij gaan er van uit dat met het CO 2 bewuste referentieproject in de hand andere opdrachtgevers sneller zullen volgen, waardoor de grootste slag in reductie van de CO 2 uitstoot per ingekochte ton prefab beton in 2011 te behalen zal zijn. Pagina 7 van 7