AANZET TOT EEN NIEUW LCA-MODEL

Transcriptie

1 AANZET TOT EEN NIEUW LCA-MODEL VOOR GEBOUWEN THEORETISCHE EN PRAKTISCHE KNELPUNTEN IN DE LEVENSCYCLUSANALYSE VOOR GEBOUWEN EN DE ZWAARTEPUNTEN IN HET MILIEUPROFIEL VAN WONINGEN I.S.BLOM 12 december 2005

2 ii

3 iii VOORWOORD Het milieu is een kostbaar goed. Niet alleen de huidige generatie, maar ook toekomstige generaties willen graag in een gezonde en veilige omgeving leven. Om te voorkomen dat de mens onherstelbare schade aan zijn leefomgeving - en die van planten en dieren - veroorzaakt, is kennis nodig over de mechanismen die het wereldklimaat beïnvloeden en het voor ons gunstige milieu in stand houden. Pas daarna kunnen we bepalen of de mensheid enige inbreng heeft in het wereldklimaat of dat ze slechts een tijdelijke invloed op het lokale milieu uitoefent. Ondertussen werkt men aan instrumenten waarmee de invloed van de mens op het milieu gekwantificeerd kan worden. Er zijn steeds meer mensen en al die mensen wonen, werken en verblijven in gebouwen. De bouwsector is verantwoordelijk voor ongeveer 40% van het totale geproduceerde afval en in gebouwen wordt veel energie gebruikt om een comfortabele omgeving voor de mens te scheppen. [1] Welke stromen van en naar het milieu worden nu veroorzaakt door bouwen en wonen? Wat is, volgens de huidige milieukundige kennis, het gevolg daarvan voor het milieu? Hoe is één en ander te becijferen en is deze informatie bruikbaar om milieuvriendelijkere gebouwen te maken? Waarom zijn de bestaande ontwerphulpmiddelen en rekenmodellen niet bruikbaar en waarom is er (nog) geen regelgeving op dit gebied? Aangedreven door het vermoeden dat het wel degelijk mogelijk is om de milieubelasting van een gebouw op een zinnige manier te bepalen en het idee dat de huidige aanpak niet de goede is, wordt in dit rapport een aanzet gegeven voor een nieuw model om de milieubelasting van een woning te kunnen bepalen.

4 iv

5 v Technische Universiteit Eindhoven Faculteit Bouwkunde Unit BPS Afstudeerverslag van I.S. Blom Collegekaartnummer januari 2006 Beoordeling: Datum: Handtekening: Afstudeercommissie: Prof. ir. N.A. Hendriks Ir. H. v. Nunen Dr. ir. A.J.J. v.d. Zanden

6 vi SUMMARY Ever since the late sixties of the previous century, tools have been developed to be able to determine the environmental load caused by consumer goods and production processes. These original tools are now being adapted to be able to determine the environmental load caused by buildings. However, the different characteristics of consumer goods and buildings cause problems in this process. The consequence of these problems is that there is still no tool available to calculate the environmental load by buildings in an unambiguous way and there are also still no regulations to assess the environmental performance of buildings. In analyzing buildings, two kinds of models are used: the environmental model to calculate the contributions to the environmental load and the model of the building that is to be analyzed. Literature shows that the existing simplifications in the environmental model cannot be justified for use in the analysis of the environmental load caused by buildings, but the existing tools still use them. The present knowledge of the environmental system is not sufficient to be able to use better alternatives for these simplifications, which is why the environmental load caused by buildings cannot be determined correctly yet. The long, unpredictable lifespan of a building - and everything connected with the lifespan - is a difficult aspect in developing a building model. The environmental load of buildings cannot be determined before a suitable building model is developed. The environmental load of a number of variants of a dwelling is determined, using the existing knowledge on the environment and buildings. The goals of these calculations are to determine practical issues that obstruct the calculations and to test several hypotheses. The practical issues consist of the multitude of tools that all use different environmental and building models and the available data, which are incomplete, acquired in various ways and not suitable for all purposes. The results of the calculations show that, for most environmental effects, one or a few materials or a certain process category is accountable for the larger part of the contribution to the effect. Except for a few environmental effects, the differences between the three assessed building methods are small. The differences that do occur are caused by differences in material use. Another result shows that the usage phase in the building lifespan contributes far more to the environmental load than the building phase does. All in all, much more scientific knowledge needs to be developed before the environmental load caused by buildings and the use of buildings can be restricted by legislation, using a new analysis-tool.

7 vii SAMENVATTING Sinds eind jaren zestig van de vorige eeuw is men bezig met het ontwikkelen van instrumenten om de milieubelasting door consumentenproducten en productieprocessen te kunnen bepalen. Deze instrumenten worden nu aangepast om ook de milieubelasting van gebouwen te kunnen bepalen, maar daarbij loopt men tegen problemen aan die te maken hebben met de verschillende karakteristieken van consumentengoederen en gebouwen. Het gevolg van deze aanpak is dat er nog geen instrument is om op eenduidige wijze de milieubelasting van gebouwen te bepalen. Door ontbrekende kennis over de milieubelasting van gebouwen zijn er ook nog geen eisen of normen opgesteld waaraan de milieuprestatie van gebouwen getoetst kan worden. Bij het analyseren van gebouwen worden twee soorten modellen gebruikt: het milieumodel om de bijdrage aan de milieubelasting te kunnen berekenen en een model van het te analyseren gebouw. Uit literatuuronderzoek blijkt dat in het milieumodel een aantal vereenvoudigingen zijn doorgevoerd die voor gebouwen niet zomaar te verantwoorden zijn, terwijl de analyse-instrumenten daar nog altijd wel van uitgaan. De huidige milieukennis is echter nog niet ver genoeg ontwikkeld om een betere alternatieven voor deze vereenvoudigingen te kunnen gebruiken, waardoor de milieubelasting van gebouwen nog niet goed kan worden bepaald. Wat betreft het gebouwmodel blijkt de lange, onvoorspelbare levensduur van gebouwen en alles wat daarmee samenhangt een moeilijk punt te zijn. Voordat de milieubelasting van gebouwen kan worden bepaald, moet de levenscyclus van een gebouw goed gemodelleerd worden. Gebruik makend van de bestaande kennis over milieu en gebouwen is de milieubelasting van verschillende varianten van een woning bepaald. Het doel van deze berekeningen is het opsporen van praktische knelpunten in de bepaling van de milieubelasting van gebouwen en het toetsten van een aantal veronderstellingen. De geconstateerde praktische knelpunten bestaan uit de veelheid aan analyseinstrumenten, die allemaal andere milieu- en gebouwmodellen gebruiken, en de beschikbare data, die niet compleet, niet uniform opgezet en niet voor alle doeleinden bruikbaar zijn. Uit de berekeningen blijkt dat voor de meeste milieu-effecten geldt, dat één of enkele materialen of een bepaalde categorie processen verantwoordelijk is voor het grootste deel van de bijdrage aan het effect. Op een paar milieu-effecten na bleken de verschillen tussen de drie bekeken bouwmethoden niet groot te zijn. De geconstateerde verschillen werden veroorzaakt door verschillen in materiaalgebruik. De resultaten laten ook zien dat de bijdrage aan de milieubelasting in de gebruiksfase veel groter is dan de milieubelasting in de bouwfase. Al met al moet er nog heel wat werk verzet worden, voordat er genoeg wetenschappelijke kennis is om met behulp van regelgeving en een toetsingsinstrument de milieubelasting door bouwen en wonen in Nederland te beperken.

8 viii

9 INHOUD ix Summary vi Samenvatting vii 1 De rode draad Aanleiding Doelstelling Leeswijzer De stand van zaken Milieubelasting Levenscyclus van gebouwen Opzet berekeningen Praktische knelpunten Rekenobject Vorm resultaten Aannamen De resultaten Verschillen bouwmethoden Relatieve bijdrage factoren Gevoeligheidsanalyse Resultaten in perspectief Conclusies en aanbevelingen Conclusies literatuuronderzoek Conclusies praktische knelpunten Conclusies berekeningen Aanbevelingen vervolgonderzoek

10 0 A Begrippenlijst 43 B Achtergrondinformatie 47 B.1 Wetgeving B.2 Beoordelingsinstrumenten B.3 Historie LCA B.4 LCA B.5 ISO B.6 MMG en MRPI C Milieu-effecten 61 D Gegevens berekeningen 69 D.1 Database SimaPro D.2 Novem referentiewoning D.3 Bouwmethoden D.4 Gebruiksfase E Resultaten berekeningen 75 Referenties 84 Index 88

11 1 1 DE RODE DRAAD Sinds eind jaren zestig, begin jaren zeventig van de vorige eeuw is men bezig met het ontwikkelen van analyse-instrumenten, waarmee de invloed van producten en productieprocessen op het milieu inzichtelijk gemaakt kan worden. Met de resultaten van deze analyses kan men de keuze voor het milieuvriendelijkste alternatief van een product of proces ondersteunen. Met de analyse kunnen daarnaast de specifieke processen geïdentificeerd worden, die binnen het productieproces verantwoordelijk zijn voor een relatief grote bijdrage aan de milieubelasting. Met deze kennis kan het productieproces verbeterd worden. De analyses beperkten zich al snel niet meer tot alleen het productieproces van producten. Ook het gebruik ervan en de verwerking van het product als afval hebben invloed op het milieu en werden opgenomen in de analyses. Dergelijke analyse-instrumenten zijn in eerste instantie ontwikkeld door producenten voor de milieubeoordeling van consumentengoederen. Door een aantal gebeurtenissen in de jaren negentig van de vorige eeuw is men zich gaan realiseren dat een milieubeoordeling van grote constructies en projecten ook zinvol kan zijn (B.3). De milieu-analyse van gebouwen hoort daar ook bij. 1.1 AANLEIDING In Nederland worden maatregelen doorgevoerd die ervoor moeten zorgen dat het milieu minder wordt belast. Enerzijds zijn deze maatregelen een gevolg van juridische verplichtingen, die voortvloeien uit internationale verdragen als bijvoorbeeld het Kyoto verdrag. [2] Andere maatregelen zijn het gevolg van internationale politieke afspraken. [3] [4] [5] Met betrekking tot de bouwsector is de overheid in Nederland op zoek naar een manier om de milieubelasting die door gebouwen wordt veroorzaakt te beperken. In de bouwregelgeving zijn nog nauwelijks regels te vinden op het gebied van milieu. In het Bouwbesluit is het hoofdstuk milieu nog leeg. De regelgeving die al wel van kracht is, zijn vooral bedoeld om het energiegebruik in gebouwen te beperken. Daarnaast zijn ook de algemene milieuregels van toepassing op de bouw. (B.1) Om het hoofdstuk milieu in de bouwregelgeving in te kunnen vullen zijn twee zaken nodig. een instrument om de milieubelasting van een gebouw te kunnen bepalen; een norm om de milieubelasting door gebouwen aan te kunnen toetsen. Aan de hand van de resultaten van het te ontwikkelen instrument komt er kennis beschikbaar voor de politiek om tot een reële en gewogen norm voor de milieubelasting van gebouwen te komen. Op dit

12 2 1. DE RODE DRAAD moment kan de politiek nog geen norm vastleggen, omdat er niet voldoende kennis aanwezig is om haar beslissing op te baseren. Eerst moeten dus de wetenschappers aan de slag om een instrument te ontwikkelen en gevalideerde kennis te genereren. Er zijn verschillende soorten instrumenten om de milieukwaliteit van een gebouw te bepalen. (B.2) De milieukwaliteit kan bijvoorbeeld uitgedrukt worden ten opzichte van een referentie: het beoordeelde gebouw scoort beter of slechter. Op aspecten als bijvoorbeeld het energiegebruik kan een dergelijke uitspraak kwantitatief onderbouwd worden, maar ook kwalitatieve aspecten worden meegenomen in de milieubeoordeling. Internationaal gezien is men het er over eens dat de milieubelasting geheel kwantitatief bepaald dient te worden. Dat doet men met behulp van levenscyclusanalyse (LCA). In deze analysemethode wordt de levenscyclus van een product geanalyseerd, vanaf het moment dat er grondstoffen aan het milieu worden onttrokken tot het moment dat het product als afval is verwerkt (van wieg tot graf). Er wordt een inventarisatie gemaakt van alle onttrekkingen aan en emissies naar het milieu die optreden gedurende de levenscyclus, waarna de gevolgen van deze milieu-ingrepen worden verwerkt tot de bijdrage aan een aantal milieu-effecten. In de bijlagen B.3 en B.4 worden respectievelijk de historische ontwikkeling en het concept van levenscyclusanalyse uitgebreid behandeld. Levenscyclusanalyse is oorspronkelijk ontwikkeld voor consumentengoederen. Het wordt gebruikt om product- en procesinnovatie op het gebied van milieu mogelijk te maken. Er is een internationale norm ontwikkeld, de ISO serie (B.5), waarin staat beschreven hoe een LCA dient te worden uitgevoerd. In deze norm zijn nog erg veel vrijheden gelaten aan degene die de analyse uitvoert, omdat er verschillende redenen zijn om een LCA uit te voeren. De uitwerking van de analyse hangt af van het doel van de analyse en wordt naar het inzicht van de analist ingevuld. In de praktijk is er inmiddels een ruim scala aan LCA-tools beschikbaar voor de bouw, die net zoveel - elkaar soms tegensprekende - resultaten laten zien. Er worden ook nog steeds nieuwe tools ontwikkeld. Ze bouwen echter allemaal voort op de LCA zoals die voor consumentengoederen is ontwikkeld. Voor elk probleem dat daarbij de kop op steekt, probeert men een oplossing te vinden door het bestaande model om te bouwen of uit te breiden. Er zijn verschillende punten waarop de tools van elkaar verschillen: de gebruikersdoelgroep, en daarmee de gegevens die gevraagd worden als invoer; de focus op materialen, bouwproducten of het gebouw als geheel; de manier waarop de gebruiksfase van het gebouw gemodelleerd wordt; de data die gebruikt worden; de rekenmethoden in het hart van de tool; de manier waarop de resultaten weergegeven worden. Uit een onderzoek van PRESCO (Practical Recommendations for Sustainable Construction) blijkt dat het al niet meevalt om met verschillende tools een identiek object te analyseren. [6] Andere vergelijkende studies komen ook uit op de bovengenoemde verschillen. [7] [8] Het feit dat de resultaten weinig

13 1.2. DOELSTELLING 3 overeenstemming laten zien, gecombineerd met het feit dat er geen besef is van de orde van grootte van de milieubelasting door gebouwen, maakt dat er nog weinig vertrouwen is in LCA-tools. Het uitvoeren van een LCA kost veel tijd, geld en een bepaalde mate van expertise. Bovendien is het niet verplicht een levenscyclusanalyse uit te voeren, dus het wordt vaak niet - of in sterk gereduceerde vorm - gedaan. Een aantal pogingen om instrumenten te ontwikkelen ten behoeve van de regelgeving is vooralsnog op niets uitgelopen. Een reden daarvoor is dat de instrumenten zich concentreerden op materiaalgebruik (MMG) of bouwproducten (MRPI) in plaats van op het gebouw als geheel (B.6). Daarnaast hadden ze als doel zowel een ontwerphulpmiddel als een toetsingsmiddel te zijn; twee doelen die vooralsnog niet verenigbaar lijken. De eerste twee stappen om het instrument voor de bepaling van de milieubelasting van gebouwen ten behoeve van de regelgeving te kunnen ontwikkelen, zijn de volgende: het opnieuw bekijken van de LCA-methodiek met het gebouw als uitgangspunt; verdere uitwerking van de ISO-norm tot een norm voor gebouwen, om de nog bestaande keuzevrijheden in te perken, zodat de milieubelasting voor elk gebouw op een eenduidige manier bepaald wordt. 1.2 DOELSTELLING In dit afstudeeronderzoek wordt een eerste stap gezet naar de realisatie van een instrument om de milieubelasting van gebouwen te kunnen bepalen. Het onderzoek bestaat uit twee deelonderzoeken. In het eerste deel wordt door middel van een literatuurstudie de stand van zaken op het gebied van de bepaling van de milieubelasting van gebouwen in kaart gebracht. Aan de hand van deze inventarisatie worden de knelpunten die de ontwikkeling van een goed instrument vooralsnog in de weg staan op een rijtje gezet. In het tweede deelonderzoek worden er berekeningen uitgevoerd met behulp van het computerprogramma SimaPro en de bijbehorende database. Het doel van deze berekeningen is tweeledig. Ten eerste kunnen ze gebruikt worden om naast de theoretische knelpunten ook praktische knelpunten in de bepaling van de milieubelasting te identificeren. Daarnaast worden de berekeningen gebruikt om een aantal veronderstellingen te toetsen LITERATUURSTUDIE Door middel van een literatuurstudie wordt een antwoord gezocht op de volgende vragen: ➀ Wat is milieubelasting en hoe is deze te bepalen? ➁ Wat is het huidige kennisniveau op het gebied van de bepaling van milieubelasting? ➂ Welke gevolgen heeft dit kennisniveau voor de levenscyclusanalyse-methodiek?

14 4 1. DE RODE DRAAD ➃ Wat zijn de knelpunten in de ontwikkeling van een goed instrument ter bepaling van de milieubelasting van gebouwen? BEREKENINGEN In dit deel van het onderzoek wordt van verschillende varianten van een referentiewoning de milieubelasting bepaald. Aan de berekeningen liggen een tweetal veronderstellingen ten grondslag. De eerste veronderstelling is dat het grootste deel van de milieubelasting door gebouwen veroorzaakt wordt door een beperkt aantal factoren. Als dat zo is, dan hoeft het niet zo te zijn dat voor elk soort gebouw dezelfde factoren de grootste bijdrage leveren aan de milieubelasting. Met factoren worden in dit verband bijvoorbeeld bouwdelen en zaken als vervoer en afval bedoeld. Door middel van de vergelijking van drie verschillende bouwmethoden wordt bekeken of de veronderstelling juist is en of de keuze voor een bepaalde bouwmethode van invloed is op de factoren die het meest bijdragen aan de milieubelasting. Daarbij wordt antwoord gezocht op de volgende vragen: ➎ Wat zijn de verschillen in de grootte van de milieubelasting tussen de drie beschouwde bouwmethoden? ➏ Wat is de relatieve bijdrage van de beschouwde factoren aan de totale milieubelasting? ➐ Wat zijn de verschillen daarin tussen de drie bouwmethoden? ➑ Wat is de invloed van de gemaakte aannamen op de resultaten van de berekeningen? De tweede veronderstelling is dat de milieubelasting die in de gebruiksfase van het gebouw veroorzaakt wordt veel groter is dan de milieubelasting in de bouw- en sloopfase, als het gaat om de totale jaarlijkse milieubelasting door het bouwen en gebruiken van woningen in Nederland. Deze veronderstelling wordt getoetst aan de hand van dezelfde berekeningen als die voor de vorige veronderstelling zijn gemaakt. Er wordt antwoord gezocht op de volgende vragen: ➒ Hoe verhoudt de eenmalige milieubelasting in de bouw- en sloopfase zich ten opzichte van de jaarlijkse milieubelasting in de gebruiksfase? ➓ Wat is de bijdrage van beide fasen ten opzichte van de totale milieubelasting in Nederland? 1.3 LEESWIJZER Het resultaat van de literatuurstudie is in hoofdstuk 2 te vinden. De eerste vier vragen van de doelstelling worden hier beantwoord. Hoofdstuk 3 vormt de koppeling tussen de literatuurstudie en de berekeningen die uitgevoerd zijn. In dit hoofdstuk worden de resultaten van de literatuurstudie gebruikt om de bepaling van de milieubelasting in de berekeningen vorm te geven. De motivatie voor de manier waarop de berekeningen zijn uitgevoerd, is hier terug te vinden. In hoofdstuk 4 worden

15 1.3. LEESWIJZER 5 de veronderstellingen over de aard van de milieubelasting getoetst aan de hand van de resultaten van de berekeningen. De resultaten van de berekeningen en de literatuurstudie geven aanleiding tot een aantal conclusies en aanbevelingen voor vervolgonderzoek. Deze zijn terug te vinden in hoofdstuk 5. In bijlage A is een begrippenlijst te vinden, waarin de definities van de gebruikte termen worden gegeven. Bijlage B bevat achtergrondinformatie over de verschillende onderwerpen die in hoofdstuk 1 zijn genoemd. Bijlage C bevat meer informatie over milieu-effecten en bijlage D bevat de invoergegevens voor de berekeningen. De resultaten van de berekeningen in tabel- en grafiekvorm zijn te vinden in bijlage E.

16 6

17 7 2 DE STAND VAN ZAKEN In figuur 2.1 is de essentie van de levenscyclusanalyse van gebouwen weergegeven. Het bouwen en gebruiken van gebouwen heeft invloed op het milieu. Door middel van een analyse probeert men er achter te komen hoe groot de milieubelasting is die door gebouwen wordt veroorzaakt. Figuur 2.1: De essentie van levenscyclusanalyse van gebouwen. Levenscyclusanalyse speelt zich dus af op de grens tussen twee vakgebieden: de milieuwetenschap en de bouwkunde. In paragraaf 2.1 wordt nader bekeken wat milieubelasting nu eigenlijk is en hoe ver men is met de kennis op het gebied van milieu. Deze kennis wordt in dit onderzoek als gegeven aangenomen. In paragraaf 2.2 wordt de LCA-methodiek voor gebouwen opgesplitst in het rekengedeelte, ofwel het milieumodel ( 2.2.1), en het gedeelte waarin het gebouw gemodelleerd wordt ( 2.2.2). In deze paragrafen worden de theoretische knelpunten geïdentificeerd die de realisatie van een goed werkend model in de weg staan. 2.1 MILIEUBELASTING Als er een product gemaakt wordt, dan zijn daar grondstoffen en energie voor nodig. De grondstoffen voor producten en energie worden uit het milieu gehaald. Dit noemt men een onttrekking aan het milieu. Tijdens het bewerken van de grondstof en de opwekking van energie uit grondstoffen komen er stoffen vrij die hun weg terug vinden naar de milieucompartimenten bodem, water of lucht. Ook wanneer het product als afval verwerkt wordt, komen er stoffen vrij die teruggaan naar het milieu. Dit noemt men uitstoot of emissies naar het milieu. Onttrekkingen aan en emissies naar het milieu zijn echter niet per definitie belastend, of schadelijk, voor het milieu. Het zijn slechts veranderingen die de mens toebrengt aan het milieu. Ze staan ook bekend onder de verzamelnaam milieu-ingrepen. Er wordt pas van milieubelasting gesproken op het moment dat de milieu-ingrepen bijdragen aan ongewenste milieu-effecten. Onder ongewenste effecten wordt het volgende verstaan:

18 8 2. DE STAND VAN ZAKEN het minder leefbaar, of vijandiger, worden van de leefomgeving van mens, flora en fauna; het verminderen van de kwaliteit van het leven op dit moment; het verminderen van de kwaliteit van het leven in de toekomst. Het onttrekken van stoffen aan het milieu kan bijvoorbeeld leiden tot uitputting van de grondstofvoorraad, waardoor toekomstige generaties geen gebruik meer kunnen maken van die stoffen. Dat kan de kwaliteit van het leven verminderen. Een ander gevolg van onttrekkingen kan zijn dat de fysieke leefomgeving verandert. Denk hierbij bijvoorbeeld aan het delven van oppervlaktestoffen als steenkool. Het uitstoten van stoffen naar de atmosfeer kan verschillende gevolgen hebben. Op korte termijn kan de luchtkwaliteit in de directe omgeving achteruit gaan, waardoor de kwaliteit van het leven nu verslechtert. Op lange termijn kunnen stoffen in de lucht bijvoorbeeld bijdragen aan de afbraak van de ozonlaag, die de mens beschermt tegen de schadelijke UV-straling van de zon. Als deze beschermlaag voldoende dun wordt, dan kan de leefomgeving van de mens zelfs ronduit vijandig worden en slachtoffers eisen. Het antwoord op het eerste deel van vraag ➀ is dus: milieubelasting is de verzameling bijdragen van milieu-ingrepen aan ongewenste milieu-effecten. Omdat deze term suggereert dat de milieubelasting in één getal wordt uitgedrukt, wordt ook wel gesproken van het milieuprofiel, waarin de bijdragen aan verschillende milieu-effecten wordt weergegeven. Het probleem dat zich nu opwerpt, is tweeledig. Ten eerste is de hoeveelheid milieu-ingrepen heel groot. Het is daarom veel werk om van elke ingreep te bepalen tot welk ongewenst effect, of welke ongewenste effecten, de ingreep kan leiden. Het tweede probleem is dat de kennis over milieumechanismen tekortschiet om de bijdrage aan ongewenste effecten überhaupt te kunnen bepalen. De bepaling van de milieubelasting loopt op dit punt stuk. Het vraagstuk is echter ook van de andere kant te benaderen. Wanneer eerst de ongewenste effecten gedefinieerd worden, dan kan men daar, met de kennis die er wél is over het milieu, misschien iets over zeggen. Daarmee wordt niet meer de milieubelasting bepaald, maar de potentiële milieubelasting. Dit zijn de ongewenste effecten die zouden kunnen optreden als gevolg van milieu-ingrepen, zoals dat met de huidige kennis kan worden voorzien DEFINIËRING MILIEU-EFFECTEN Er worden twee verschillende manieren onderscheiden om milieu-effecten te definiëren. Beide methoden definiëren milieu-effecten die zich op een bepaald punt in de milieu-effectketen bevinden. De milieu-effectketen is een serie oorzaak-gevolgrelaties die begint bij milieu-ingrepen en eindigt bij de uiteindelijke effecten van deze ingrepen voor de mens. In figuur 2.2 is deze keten schematisch weergegeven, met een voorbeeld van de milieu-ingreep uitstoot CFK s tot aan het uiteindelijke effect verloren levensjaren. In het voorbeeld doet de uitstoot van CFK s de concentratie van deze stof in het milieucompartiment lucht toenemen. Deze stof leidt tot de mogelijke afbraak van ozon in de stratosfeer. Met behulp van milieumodellen kan vervolgens bepaald worden welke andere milieu-ingrepen ook tot dit effect leiden en hoeveel uitstoot van stoffen daadwerkelijk leiden tot de afbraak van ozon. Milieumodellen worden ook gebruikt om de bijdrage van de verschillende milieu-ingrepen aan een effect uit te

19 2.1. MILIEUBELASTING 9 Figuur 2.2: Geschematiseerde milieu-effectketen met voorbeeld. drukken in één eenheid. (B.5) Door middel van een effectanalyse kunnen de milieu-effecten die optreden als gevolg van een ander milieu-effect worden gedefinieerd. In het voorbeeld leidt de afbraak van ozon tot meer gevallen van huidkanker. Op deze manier kan een hele keten van effecten gevolgd worden tot aan het uiteindelijke effect voor de mens. In het voorbeeld zijn dat het aantal verloren levensjaren. Om de effecten voor de mens te kunnen bepalen zijn ook schadeanalyses nodig, waarin bijvoorbeeld de kans op blootstelling aan stoffen en de kans dat deze blootstelling tot schadelijke effecten leidt, zijn opgenomen. Het tweede deel van onderzoeksvraag ➀ is hiermee beantwoord. De eerste manier om milieu-effecten te defniëren, gaat uit van de kennis die beschikbaar is, de zogenoemde bottom-up aanpak. [9] De methode wordt de midpoint-, of de probleemgestuurde methode genoemd. [10] De tweede manier gaat uit van de kennis die nodig is om beslissingen op te baseren, ook wel een top-down benadering genoemd. De methode staat bekend onder de naam endpoint-, of schadegeöriënteerde methode. MIDPOINTMETHODE De midpointmethode gaat uit van de kennis die beschikbaar is. Dat houdt in dat er een aantal ontwikkelingen in het milieu geconstateerd zijn die mogelijk tot verdere schadelijke effecten zullen leiden. Van de geconstateerde ontwikkelingen is bekend wat de oorzaak is en de bijdrage kan objectief bepaald

20 10 2. DE STAND VAN ZAKEN en gevalideerd worden. Een voorbeeld is het broeikaseffect. Er is geconstateerd dat er meer warmte wordt vastgehouden in de atmosfeer en men weet dat de aanwezigheid van broeikasgassen de oorzaak is van het vasthouden van die warmte. Wat de verdere gevolgen zijn van dit effect is nog niet bekend, maar er zijn wel mogelijke scenario s die nog onderzocht worden. Met de kennis over de oorzaken van geconstateerde ontwikkelingen kan vervolgens onderzoek worden gedaan naar de menselijke handelingen die er aan bijdragen. Deze bijdrage wordt wetenschappelijk bepaald. Op deze manier tracht men ernstige problemen voor te blijven en kan men de oorzaken van milieu-problemen bij de bron aanpakken. De milieu-effecten die gebruikt worden in de midpoint-methode kunnen zich op elk punt in de milieueffectketen bevinden, zolang de bijdrage aan het effect maar wetenschappelijk te bepalen en te valideren is. Naarmate de milieukennis zich ontwikkeld zullen de midpointeffecten naar het eind van de milieu-effectketen verschuiven, totdat idealiter de directe gevolgen voor de mens en zijn leefomgeving kwantitatief bepaald kunnen worden. Het voordeel van deze effecten is dat de bijdragen kwantitatief en objectief bepaald kunnen worden. Een nadeel is dat de bijdragen aan deze effecten moeilijk te interpreteren zijn. Dit probleem kan ten dele opgelost worden door de bijdrage aan het effect te relateren aan de totale bijdrage in een bepaalde regio en periode, zodat de omvang van de bijdrage aan te geven is. Ook dan blijft het moeilijk in te schatten hoe ernstig het effect uiteindelijk is voor de mens en bestaat het gevaar dat mensen zelf de resultaten gaan interpreteren op basis van informatie die zij ergens eens opgedaan hebben. ENDPOINTMETHODE De endpointmethode is gebaseerd op de gedachte dat er maatregelen genomen moeten worden om de schadelijke effecten van milieu-ingrepen te voorkomen en tegen te gaan. De methode gaat dan ook uit van de kennis die nodig is om beslissingen op te kunnen baseren. Een voorwaarde waar de te bepalen milieu-effecten aan zullen moeten voldoen, is dat de informatie maar voor één uitleg vatbaar en voor iedereen te begrijpen moet zijn. De milieu-effecten die in de endpointmethode worden gebruikt, zijn daarom de effecten waar de mens en zijn leefomgeving direct mee te maken krijgen. Deze effecten lopen over het spectrum van verloren levensjaren via aantasting gezondheid naar verminderde belevingswaarde. Het verminderen van de biodiversiteit en het veranderen of vedwijnen van ecosystemen horen ook bij deze groep milieu-effecten. Het zijn de effecten die zich aan het eind van de milieu-effectketen bevinden. Het voordeel van deze methode is dat de resultaten van de bijdrage aan de milieu-effecten op endpointniveau goed te interpreteren zijn. Het nadeel is dat de milieukennis nog niet zo ver gevorderd is dat de bijdragen aan deze effecten allemaal wetenschappelijk te bepalen zijn. De resultaten komen tot stand op basis van incomplete kennis en niet gevalideerde beredeneringen. Hoe verder de milieu-effectketen gevolgd wordt, hoe onzekerder de resultaten zijn. De bepaling van de bijdrage aan milieu-effecten volgens de midpoint- of de endpointmethode wordt in het kader van levenscyclusanalyse de LCA-methode genoemd. In de meeste tools wordt gekozen voor

21 2.1. MILIEUBELASTING 11 ofwel de endpointmethode, ofwel de midpointmethode. Deze methoden zijn los van elkaar ontwikkeld en er worden verschillende aannamen in gedaan. Er loopt inmiddels een samenwerkingsproject tussen twee veelgebruikte vertegenwoordigers van beide methoden, Eco-indicator en de CML-methode, om tot één enkele methode te komen. Het doel is om de aannamen die in beide methoden worden gedaan te harmoniseren en de bepaling van de bijdrage aan de endpoint-effecten een voortzetting te laten zijn van de diverse midpoint-effecten. [9] [10] [11] MILIEU-EFFECTEN UITGELICHT In dit onderzoek wordt gewerkt met effecten op het midpoint-niveau, omdat deze objectief bepaald kunnen worden. De gebruikte midpointmethode is die van het Centrum Milieukunde in Leiden (CML), waarmee de potentiële bijdrage aan verscheidene milieu-effecten kan worden bepaald. [10] De term potentiële bijdrage verdient nog een nadere toelichting. Een milieu-ingreep kan tot drie soorten scenario s leiden. Ten eerste kan een ingreep gelijktijdig aan meerdere milieu-effecten bijdragen. Denk bijvoorbeeld aan het onttrekken van hout aan het milieu, waarbij wordt bijgedragen aan de uitputting van grondstoffen en gelijktijdig de opname van CO 2 uit de atmosfeer wordt verminderd, waardoor het broeikaseffect wordt versterkt. Ten tweede kan een milieu-ingreep tot meerdere opeenvolgende effecten leiden. Denk aan een uitgestoten stof die eerst bijdraagt aan zomersmog, vervolgens in hogere luchtlagen bijdraagt aan het broeikaseffect en ten slotte aan de afbraak van ozon. Als laatste kan een stof zich verplaatsen door milieucompartimenten, waarbij op een of ander moment een bijdrage wordt geleverd aan een milieu-effect. De stof kan via verschillende routes door de milieucompartimenten bewegen en langs elke route op een willekeurig tijdstip bijdragen aan een milieu-effect. Daarna kan de stof niet meer op een andere plek aan een milieu-effect bijdragen. De milieu-ingreep draagt zo potentieel bij aan alle mogelijke effecten langs elke route bij. De effecten van een milieu-ingreep worden hier dus overschat. Dit laatste scenario geldt met name voor humane toxiciteit en ecotoxiciteit. Het eerste scenario is vooral te koppelen aan milieu-ingrepen waarbij een onttrekking wordt gedaan aan het milieu. Met behulp van de CML baseline 2000 methode in het gebruikte computerprogramma SimaPro wordt de bijdrage aan 10 midpoint milieu-effecten bepaald (C). Van elk van deze effecten is aangegeven op welke punten consensus heerst en op welke punten er nog ontwikkelingen gaande zijn. De CMLmethode gaat uit van bepalingsmethoden waarover consensus heerst. Als er nog geen consensus heerst, worden de beste beschikbare methoden gebruikt. Uitputting abiotische grondstoffen Voor dit milieu-effect gelden twee punten van discussie. Men is het er niet over eens hoe de uitputting van grondstoffen moet worden bepaald en het andere punt is nog of de drie soorten abiotische grondstoffen bij elkaar opgeteld mogen worden of in aparte categorieën opgesplitst moeten worden. Broeikaseffect

22 12 2. DE STAND VAN ZAKEN Over de manier waarop de bijdrage van uitgestoten stoffen aan het broeikaseffect wordt bepaald is men het in grote lijnen eens. Klein discussiepunt is nog de tijdsduur waarnaar gekeken moet worden wanneer de bijdrage van stoffen ten opzichte van het broeikasgas koolstofdioxide wordt bepaald. De grootste discussie in dit verband loopt over de verdere gevolgen van het broeikaseffect, maar dat valt buiten deze methode. Aantasting ozonlaag De bepaling van de bijdrage aan dit milieu-effect is algemeen goed bevonden. Zelfs over de directe gevolgen van dit milieu-effect voor de mens is men het eens. Humane toxiciteit De ontwikkeling van de kennis op dit punt is volop bezig. Er bestaat nog geen consensus over de manier waarop de bijdrage aan dit milieu-effect moet worden bepaald, welke milieu-ingrepen daar allemaal bij moeten worden meegenomen en welke stof als referentie wordt gebruikt. Een en ander wordt bemoeilijkt door het feit dat stoffen via verschillende wegen in aanraking kunnen komen met de mens. Ecotoxiciteit zoet water Voor dit milieu-effect gelden dezelfde opmerkingen als voor humane toxiciteit. Het onderscheid tussen zoet en zout water is relatief jong. De uitsplitsing van de kennis van ecotoxiciteit water naar beide soorten water is nog niet gereed. Ecotoxiciteit zout water Zie ecotoxiciteit zoet water. Terrestrische ecotoxiciteit Ook hier gelden dezelfde opmerkingen als bij humane toxiciteit. Specifiek voor dit milieu-effect geldt nog dat er weinig bekend is over de hoeveelheden van stoffen die schadelijk zijn voor mens, dier en plant. Fotochemische oxidatie De manier waarop de bijdrage aan dit milieu-effect wordt bepaald is niet eenvoudig, omdat er complexe chemische reacties in het spel zijn. De wijze waarop de bijdrage van stoffen aan dit effect ten opzichte van de referentiestof moeten worden weergegeven is nog punt van discussie. Nog niet van alle stoffen is de bijdrage aan dit milieu-effect bekend.

23 2.2. LEVENSCYCLUS VAN GEBOUWEN 13 Verzuring Over de bepaling van de bijdrage aan dit milieu-effect heerst consensus. Punt van discussie is nog de manier waarop het lokale karakter van dit milieu-effect tot uitdrukking moet worden gebracht. Vermesting Er heerst ook consensus over de bepaling van de bijdrage aan dit effect. In de toekomst wil men graag een uitsplitsing maken naar vermesting van de bodem en vermesting van het oppervlaktewater. Deze groep milieu-effecten vormt niet de complete set midpointeffecten die bepaald kunnen worden. In de publicatie van het CML worden nog meer milieu-effecten genoemd, waarvan de bepaling van de bijdrage nog niet ver genoeg ontwikkeld is om goede resultaten te verkrijgen. [10] Samenvattend is het antwoord op vraag ➁ uit de doelstelling niet voor elk milieu-effect hetzelfde. Voor alle milieu-effecten geldt dat de kennis nog niet compleet is, maar voor elk milieu-effect is de ontwikkeling van de kennis in een ander stadium. Nieuwe inzichten kunnen leiden tot de aanpassing van bepalingsmethoden waarover nu consensus heerst. Het gevolg hiervan voor de LCA-methodiek (vraag ➂) is dat de precieze milieubelasting niet bepaald kan worden. Het enige dat bepaald kan worden, is de milieubelasting volgens de huidige kennis. Zolang de kennis over het milieu zich blijft ontwikkelen, zullen LCA s zich uit blijven breiden en mogelijk inkrimpen als blijkt dat bepaalde effecten niet schadelijk. De resultaten van een LCA van vandaag kunnen volgens de inzichten van morgen alweer verworpen worden. 2.2 LEVENSCYCLUS VAN GEBOUWEN Zoals reeds opgemerkt, opereert levenscyclusanalyse van gebouwen op het grensgebied van de milieuen de bouwkunde. De oorsprong van levenscyclusanalyse ligt bij consumentengoederen. Bij het analyseren van deze producten zijn een aantal aannamen gedaan over het milieu en het product om de analyse te vereenvoudigen. Bij de levenscyclusanalyse van gebouwen zijn deze aannamen niet allemaal klakkeloos over te nemen. In paragraaf wordt aan de hand van de verschillen tussen consumentengoederen en gebouwen de geldigheid van de eerder gemaakte aannamen op het gebied van milieu getoetst. Het milieumodel bepaalt de manier waarop de milieu-ingrepen verrekend worden tot de bijdrage aan milieu-effecten. In paragraaf wordt hetzelfde gedaan voor de aannamen op het gebied van de modellering van het product dat geanalyseerd wordt. Het gebouwmodel bepaalt welke processen op welke manier meegenomen worden in de analyse van het gebouw. In deze twee paragrafen wordt daarmee onderzoeksvraag ➃ beantwoord KNELPUNTEN IN HET MILIEUMODEL Het meest prominente verschil tussen gebouwen en consumentengoederen is de levensduur. Een consumentengoed gaat gemiddeld enkele jaren mee, terwijl een gebouw meerdere decennia in gebruik

24 14 2. DE STAND VAN ZAKEN is. Voor het milieumodel heeft de lange levensduur van gebouwen tot gevolg dat de vereenvoudigingen die zijn gemaakt om de milieubelasting van consumentengoederen te bepalen mogelijk niet meer gelden voor gebouwen. Bij de bepaling van de milieubelasting door een product wordt het productsysteem bevroren in tijd en plaats. Dat wil zeggen dat alle milieu-ingrepen gedurende de hele levensduur bij elkaar opgeteld worden om de milieubelasting te bepalen, ongeacht wanneer en op welke lokatie zij plaatsvinden. Een andere aanname die hier bij hoort, is dat de bepaalde milieubelasting verondersteld wordt continu plaats te vinden en in lineair verband te staan met de milieu-ingrepen die er aan ten grondslag liggen. [10] Voor sommige milieu-effecten zijn dit soort aannamen gerechtvaardigd, maar niet voor allemaal. Er zijn effecten die pas optreden als binnen een bepaalde tijd op een bepaalde plek een voldoende hoge concentratie stoffen aanwezig is. Omdat de verplaatsing van stoffen door de milieucompartimenten ook niet meegenomen wordt, wordt hier een fout geïntroduceerd in de bepaalde milieubelasting. Voor andere effecten geldt dat zij bijvoorbeeld alleen optreden als emissies plaatsvinden in de stedelijke omgeving en niet op open zee. Voor gebouwen, die een lange levensduur kennen en zijn samengesteld uit vele producten uit alle windstreken, leidt de manier waarop de bijdrage aan verschillende milieueffecten wordt bepaald in relatie tot plaats en tijd van de milieu-ingrepen wellicht tot een te grote overschatting van de werkelijke milieubelasting. Op zijn minst is de bepaalde milieubelasting te weinig genuanceerd. Het is aan de milieuwetenschap om, per milieu-effect, de invloed van tijd en lokatie van de milieu-ingrepen te onderzoeken en te verwerken in het milieumodel. Vooralsnog wordt in LCA niet gewerkt met differentiaties in tijd en plaats. Sommige ontwikkelingen in de milieukennis gaan zo snel dat de milieubelasting die vandaag bepaald wordt, morgen al weer anders zou zijn. Het gaat dan om het scheikundige deel in de milieukennis, waarmee wordt bepaald wat de bijdrage van stoffen aan milieu-effecten is ten opzichte van de referentiestof van dat milieu-effect. Regelmatig worden deze karakterisatiefactoren bijgesteld en aangevuld (B.4) KNELPUNTEN IN HET GEBOUWMODEL Bij het modelleren van het gebouw speelt de lange levensduur van gebouwen ook een rol, zij het op andere punten dan in het milieumodel. De levensduur van een consumentengoed is nog te overzien.

25 2.2. LEVENSCYCLUS VAN GEBOUWEN 15 Er worden geen fundamentele ontwikkelingen in kennis en techniek verwacht in deze korte tijd. Bij een gebouw is dat anders. De levensduur is zodanig lang dat in die tijd nieuwe productie- en afvalverwerkingstechnieken worden ontwikkeld, maar ook de tijdgeest en de manier waarop men tegen wonen aankijkt, verandert. Het gevolg is dat er aannamen gedaan moeten worden over het verloop van de levenscyclus van het gebouw. In de bestaande LCA s wordt uitgegaan van de huidige stand van de techniek als de milieubelasting over de hele levensduur wordt bepaald. [12] De levenscyclus van producten is op te delen in een productiefase, een gebruiksfase en een afdankfase. Dit geldt zowel voor consumentengoederen als voor gebouwen. Bij gebouwen spreekt men van de bouwfase, de gebruiksfase en de sloopfase. De beslissing om een product af te danken, wordt genomen als het einde van de technische, economische of functionele levensduur is bereikt. [13] Het einde van de technische levensduur is bereikt wanneer het product technisch niet meer in staat is zijn prestatie te leveren. Het einde van de economische levensduur is bereikt als een ander product dezelfde of een betere prestatie kan leveren tegen lagere kosten. Wanneer een product niet meer de prestaties kan leveren die men van het product verwacht, dan is het einde van de functionele levensduur bereikt. Zowel het einde van de technische als de economische levensduur van een product is objectief vast te stellen. Het einde van de functionele levensduur daarentegen is afhankelijk van subjectieve psychologische en sociale factoren. Wanneer de functionele levensduur van een product voorbij is, maar de technische levensduur nog niet, dan kan er besloten worden om het product te vervangen. Consumentengoederen met een lage prijs zullen daarbij door een nieuw product vervangen worden, waarbij het oude product afgedankt wordt. Bij gebouwen kan het zo zijn dat het economisch of anderszins rendabel is om het gebouw zodanig aan te passen dat het een nieuwe prestaties kan gaan leveren. In dat geval worden er een renovatiefase en een nieuwe gebruiksfase aan de levenscyclus toegevoegd, die daarmee van lengte en karakter verandert. [14] Dit soort ontwikkelingen zijn nauwelijks te voorspellen. Daarnaast is het nog de vraag hoe de milieubelasting van een dergelijke aangepaste levenscyclus moet worden beschouwd: is er sprake van een nieuw gebouw na renovatie, waarbij het bestaande gebouw wordt hergebruikt, of wordt het als een aanpassing van het bestaande gebouw gezien? Een ander punt in relatie tot de levensduur van gebouwen, is dat de levensduur van enkele van haar onderdelen korter is dan de totale levensduur. Over deze onderdelen worden aannamen gedaan. Die aannamen hebben betrekking op het onderhoud dat wordt gepleegd aan de onderdelen, het tijdstip waarop ze vervangen worden en de producten waardoor zij vervangen worden. [12] Omdat de ontwikkeling van nieuwe producten en hun milieubelasting nu niet voorzien kan worden, komen alleen bestaande producten in aanmerking als vervangend product. Dat hoeft niet hetzelfde product te zijn als het oorspronkelijke product. De invloed van de keuze voor de genoemde aannamen wordt momenteel onderzocht. Met behulp van statistische gegevens en berekeningen wordt bepaald hoe de levensduur van onderdelen zou kunnen worden opgenomen in de levenscyclusanalyse van gebouwen. Het productsysteem van een gebouw is vele malen complexer dan dat van een consumentengoed. Er is sprake van veel meer processen en meer energie- en materiaalstromen. In een LCA wordt gestreefd naar een gesloten massa- en energiebalans. Dat betekent dat de ingaande stromen gelijk zijn aan de

26 16 2. DE STAND VAN ZAKEN uitgaande stromen. Voor een gebouw is dat nauwelijks te realiseren. Daarbij heeft een gebouw heel veel raakvlakken met andere productsystemen, waarbij een grens moet worden getrokken tussen welke processen nog worden meegenomen in de analyse en welke niet meer. Als illustratie de volgende uitspraak: If a simple beverage container can already be a topic for a two-year LCA-study, how about a whole building? (Helias A. Udo de Haes in [15]) Het streven zou niet moeten zijn om een zeer nauwkeurige bepaling van de milieubelasting te realiseren, maar alleen díe parameters mee te nemen die een wezenlijke bijdrage leveren aan één of meerder milieu-effecten. Van een consumentengoed is de verlangde prestatie in meetbare eenheden aan te geven. De verlangde prestatie van een gebouw is zeer complex en niet alle prestaties zijn in meetbare eenheden aan te geven. Toch is het noodzakelijk een functionele eenheid te definiëren, omdat deze het te analyseren product definieert en mede bepaalt welke processen worden meegenomen in de analyse (B.4). Een mogelijke manier om de functionele eenheid te definiëren is met behulp van het Bouwbesluit. Hierin staan de technische eisen vermeld waaraan een gebouw minimaal moet voldoen. Maar met een dergelijke functionele eenheid is niet bepaald hoe de gebruiksfase meegenomen wordt in de analyse. De functionele eenheid zou uitgebreid kunnen worden tot de milieubelasting door wonen. In een dergelijke definitie kan de gebruiksfase ook opgenomen worden. Het is mogelijk dat het begrip functionele eenheid niet voldoet in verband met gebouwen. Het doel van een consumentengoed is op de eerste plaats het zo efficiënt mogelijk vervullen van de prestatie-eisen. Bij een gebouw is het begrip efficiëntie van ondergeschikt belang. Aan een gebouw wordt namelijk ook status verleend en men verlangt een comfortabel binnenklimaat. Dit zijn eisen die niet in meetbare eenheden zijn uit te drukken en bijgevolg ook niet efficiënt te vervullen zijn. Er zijn overigens zoveel prestatie-eisen dat deze elkaar soms tegenspreken. De verschijningsvorm van een consumentengoed wordt voor een groot deel bepaald door de prestatie die het moet leveren, waarbij tegenwoordig ook steeds meer aandacht wordt besteed aan design. Met het ontwikkelen van aantrekkelijk ogende producten worden mensen overgehaald om het product aan te schaffen ter vervanging van hun eigen, oudere exemplaren. Het design van nieuw producten is daarmee een van de factoren die de functionele levensduur van andere producten verkorten. De verschijningsvorm van een gebouw wordt bepaald door lokale bouwtradities en het heersende klimaat. Daarbij is het klimaat van ondergeschikt belang, als je ziet dat bij landsgrenzen de bouwstijl abrupt verandert. [16] Ten slotte wordt een consumentengoed in grote aantallen geproduceerd. Dit in tegenstelling tot een gebouw, want elk gebouw is uniek. [12] Zelfs de milieubelasting van twee naast elkaar gelegen rijtjeshuizen kan in theorie verschillen, omdat de gebruiksfase van beide gebouwen niet hetzelfde hoeft te verlopen. Samenvattend zijn er veel factoren die een rol spelen in de bepaling van de milieubelasting van gebouwen. De milieubelasting van gebouwen kan niet worden bepaald voordat de manier waarop een gebouw gemodelleerd wordt, is vastgelegd. Je moet immers eerst weten waarvan je de milieubelasting wilt bepalen, voordat je het ook daadwerkelijk kunt doen. Als het gebouwmodel eenmaal bekend

27 2.2. LEVENSCYCLUS VAN GEBOUWEN 17 is, dan is het aan de milieuwetenschappers om de bijdrage van gebouwen aan de milieu-effecten te berekenen.

28 18

29 19 3 OPZET BEREKENINGEN In dit hoofdstuk wordt de verbinding gelegd tussen de literatuurstudie en de berekeningen die zijn uitgevoerd. In paragraaf 3.1 worden de praktische knelpunten genoemd die actueel zijn wanneer men een LCA van gebouwen wil uitvoeren. Dit zijn de keuze voor een LCA-tool waarmee gerekend wordt en de beschikbare data die in de analyse gebruikt kunnen worden. In paragraaf 3.2 wordt het gebouw waaraan de berekeningen zijn uitgevoerd, omschreven. In paragraaf 3.3 wordt de manier waarop de resultaten bepaald zijn nader toegelicht en ten slotte is er in paragraaf 3.4 een overzicht te vinden van de aannamen die gemaakt zijn. 3.1 PRAKTISCHE KNELPUNTEN Om de milieubelasting van een gebouw te bepalen, zijn verschillende LCA-tools in de vorm van computerprogramma s beschikbaar. In de meeste van deze tools zijn het milieumodel en het gebouwmodel reeds vastgelegd ( 2.2). De gebruiker kan in het programma aangeven uit welke producten het gebouw is samengesteld. De lijst met beschikbare producten is beperkt. In de meeste gevallen moet een product gekozen worden dat het werkelijke product het dichtst benadert. Met dergelijke tools heeft de gebruiker kortom geen invloed op de processen die worden meegenomen in de analyse, de data die daarbij gebruikt worden en de manier waarop de resultaten worden weergegeven. Deze tools zijn eenvoudig te bedienen, maar de nauwkeurigheid van de resultaten en het inzicht in de herkomst ervan is minimaal. Voor dit onderzoek zijn dergelijke tools ongeschikt. Er wordt daarom gebruik gemaakt van het computerprogramma SimaPro 5.1 educational. In de volgende paragrafen worden de mogelijkheden en beperkingen van SimaPro ( 3.1.1) en de bijbehorende database ( 3.1.2) verder uitgediept SIMAPRO SimaPro is ontwikkeld door PRé Consultants B.V. te Amersfoort. SimaPro is een tool waarmee een levenscyclusanalyse uitgevoerd kan worden over een object dat de gebruiker op zijn manier modelleert en invoert. De resultaten worden berekend op de manier die de gebruiker aangeeft, met behulp van reeds beschikbare of verzamelde data. De verdienste van SimaPro is het leveren van de mogelijkheid om data op te slaan op een manier die het programma in staat stelt er mee te rekenen, en het weergeven van de resultaten. De oorsprong van de bijdrage aan de milieu-effecten is na te gaan tot op grondstof- en procesniveau. Afhankelijk van de gedetailleerdheid van de data in de database is zelfs terug te vinden welke milieu-ingrepen binnen een proces verantwoordelijk zijn voor de bijdragen aan de milieu-effecten. Er bestaat ook de mogelijkheid om zelf een milieumodel te ontwikkelen waarmee de milieubelasting wordt berekend. In het programma zijn echter al 17 bestaande milieumodellen opgenomen. SimaPro is niet specifiek voor de bouw gemaakt, maar er zijn wel databases beschikbaar die voor de bouw ontwikkeld zijn.

30 20 3. OPZET BEREKENINGEN De keuze voor een milieumodel is afhankelijk van de milieu-effecten waaraan de bijdrage bepaald moet worden en de gewenste manier om de resultaten weer te geven. In dit onderzoek wordt gewerkt met de CML baseline-methode uit 2000, waarmee de bijdrage aan milieu-effecten op het midpointniveau worden bepaald ( 2.1.1). De resultaten kunnen naar wens genormaliseerd of gewogen worden, maar zijn ook zonder deze bewerking te bekijken. Normalisering houdt in dat de resultaten worden gerelateerd aan de milieubelasting in een bepaalde periode en regio. Met behulp van weging kunnen de milieu-effecten in één waarde voor de milieubelasting worden weergegeven (B.5). De resultaten in dit onderzoek zijn niet genormaliseerd of gewogen, tenzij anders aangegeven. Aangezien er in de tijdspanne van een afstudeeronderzoek geen ruimte is voor het verzamelen van nieuwe of aanvullende data, is er uitsluitend gebruik gemaakt van data die reeds in de SimaPro database aanwezig zijn. De database bevat gegevens over materialen en veelgebruikte productieprocessen, energie, transport en afvalscenario s. In de volgende paragraaf worden enige kanttekeningen geplaatst bij het gebruik van de bestaande database DATA Data die gebruikt worden in een LCA, moeten met de grootste omzichtigheid gebruikt worden. Gepubliceerde data worden al snel als waarheid aangenomen. Regelmatig wordt de oorsprong van de data niet aangegeven, of in hoeverre ze geldig zijn. Data zijn vaak aangegeven in bekende fysische eenheden en lijken daarom op gemeten waarden. De meeste data in LCA s zijn echter niet gemeten, maar berekend of geschat door middel van een massabalans: wat een proces ingaat, moet er ook weer uitkomen. De database in SimaPro is samengesteld uit verschillende kleinere databases (D.1). Met een aantal indicatoren over de kwaliteit van de data is het mogelijk de bruikbaarheid van de data enigszins in te schatten. Er zijn beschrijvende indicatoren, die bijvoorbeeld aangeven uit welk jaar de data stammen of voor welke regio ze gelden. Daarnaast zijn er indicatoren die aangeven op welke manier de data zijn bepaald, zoals de gebruikte allocatiemethode en systeemgrenzen. Het feit dat het nodig is om de data in de database van dergelijke kwaliteitsindicatoren te voorzien, geeft al aan dat de manier waarop de data verkregen worden niet uniform is. Sommige data beschrijven een specifiek proces van een bepaalde fabrikant, andere data zijn gemiddelden van meerdere processen. Bij de bepaling van de milieu-ingrepen door het ene proces is bijvoorbeeld transport of afval in de fabriek niet meegenomen, bij andere processen wel. Specifiek voor de bouw geldt dat van sommige, voornamelijk steenachtige bouwproducten de productieprocessen gedetailleerd in de database te vinden zijn en van andere producten is alleen de primaire grondstof opgenomen in de database. Het is op dit moment dan ook onmogelijk om van een compleet gebouw op een consequente manier de milieubelasting te bepalen. Er kunnen wel berekeningen mee uitgevoerd worden om de orde van grootte ongeveer te bepalen. Het vakgebied is zelfs nog zo jong dat er niet aangegeven kan worden welke fout er gemaakt wordt bij het bepalen van de milieubelasting. In hoofdstuk 5 wordt ingegaan op de stappen die nog gezet moeten worden om een uitgebreide en betrouwbare database op te bouwen.

31 3.2. REKENOBJECT 21 Voor dit onderzoek is zoveel mogelijk gebruik gemaakt van de Beton-Milieu-Database van het Betonplatform, de IVAM-LCA database en voor de energiegegevens van de ETH-ESU 96 database. In deze databases bevinden zich samengestelde data, die doorverwijzen naar data in andere databases. 3.2 REKENOBJECT In paragraaf wordt duidelijk gemaakt hoe het gebouw er uitziet, waaraan gerekend is. De drie bouwmethoden die onderling vergeleken worden, komen in paragraaf aan bod REFERENTIEWONING In dit onderzoek wordt gebruik gemaakt van één van de referentiewoningen van Novem. De gekozen woning is de rijtjeswoning, bouwjaar [17] Voor deze woning is gekozen, omdat de rijtjeswoning de meest voorkomende woningsoort is in Nederland en omdat de rijtjeswoningen uit deze periode het meest overeenkomen met de huidige rijtjeswoningen. De complete beschrijving van deze referentiewoning is opgenomen in bijlage D.2 op pagina voorgevel achtergevel Figuur 3.1: Novem referentiewoning: rijtjeswoning, bouwjaar [17] BOUWMETHODEN In Nederland zijn vier productiemethoden voor gebouwen te onderscheiden. De naamgeving van deze bouwmethoden is ontleend aan de wijze waarop materiaal, materieel en arbeid ingezet worden om het

32 22 3. OPZET BEREKENINGEN gebouw te realiseren. De bouwmethode bepaalt op welke wijze het casco van het gebouw in elkaar gezet wordt. De fundering, de gevels en het dak kunnen in principe onafhankelijk van de bouwmethode gerealiseerd worden. In deze definitie is de begane grondvloer geen onderdeel van het casco, maar van de onderbouw. [18] Stapelbouw, ofwel traditionele bouw Een stapelbouwcasco bestaat uit op elkaar gestapelde stenen, blokken of (niet verdiepingshoge) elementen, die aan elkaar worden gemetseld of gelijmd. Gietbouw Gietbouw is de bouwmethode, waarbij op de bouwplaats fabrieksmatig vervaardigde betonspecie wordt gestort in houten, aluminium of stalen bekistingen. Montagebouw Bij montagebouw met prefab betonelementen wordt het casco samengesteld met in een fabriek vervaardigde betonnen wanden en vloeren. Houtskeletbouw Bij de houtskeletbouwmethode worden alle dragende en niet-dragende elementen boven de fundering met behulp van gestandaardiseerd bouwhout en plaatmateriaal geconstrueerd. Het principe dat daarbij in Nederland meestal wordt toegepast, is de platformbouwmethode, waarbij verdiepingshoge wandelementen worden onderbroken door vloeren. Figuur 3.2: Drie bouwmethoden: stapelbouw (links [19]), gietbouw (midden [20]) en montagebouw (rechts). In dit onderzoek worden alleen de eerste drie bouwmethoden onderzocht. Houtskeletbouw is uitgesloten, omdat de materialisering sterk afwijkt van de andere drie methoden en omdat er nauwelijks gegevens over deze bouwmethode beschikbaar zijn in de database. In tabel 3.1 zijn de verschillen tussen de gebruikte bouwmethoden opgenomen. De onderdelen van het casco zijn gedimensioneerd volgens de aanwijzingen in Jellema deel 8, bouwmethoden. [18]

33 3.3. VORM RESULTATEN 23 Bouwdeel Stapelbouw Gietbouw Montagebouw Verdiepingsvloer 150 mm kanaalplaatvloer 180 mm gestort beton 200 mm kanaalplaatvloer 50 mm afwerkvloer 50 mm afwerkvloer 30 mm afwerkvloer inclusief wapening Woningscheidende wand 120 mm kalkzandsteen 120 mm gestort beton 90 mm prefab beton inclusief lijmankers inclusief verankering Binnenblad gevel 100 mm kalkzandsteen 90 mm prefab beton 90 mm prefab beton inclusief lijmankers inclusief verankering inclusief verankering Tabel 3.1: Verschillen tussen stapelbouw, gietbouw en montagebouw. 3.3 VORM RESULTATEN In paragraaf is al opmerkt dat binnen de levenscyclus van een gebouw drie verschillende fasen te onderscheiden zijn: de bouwfase, de gebruiksfase en de sloopfase (fig. 3.3). In dit onderzoek wordt er van uitgegaan dat er geen renovatie of herbestemming optreedt. Figuur 3.3: Drie fasen in de levenscyclus van een gebouw. Normaal gesproken worden de bijdragen aan de milieu-effecten in de verschillende fasen van het gebouw bij elkaar opgeteld, waarbij een waarde wordt aangenomen voor de lengte van de gebruiksfase. Dit is meestal 75 jaar. In dit onderzoek worden de bijdragen aan de milieu-effecten in de drie fasen van de levenscyclus apart bepaald. Op deze manier kan de tweede veronderstelling in de doelstelling (pag. 4), over het verschil in milieubelasting tussen de bouw- en sloopfase enerzijds en de gebruiksfase anderzijds, getoetst worden. De eerste veronderstelling die getoetst wordt (pag. 4), gaat over de relatieve bijdrage aan de totale milieubelasting door verschillende factoren. De resultaten van de berekening moeten dus ook op te delen zijn in de milieubelasting die door de verschillende factoren veroorzaakt wordt. De milieubelasting in de bouw- en sloopfase wordt bepaald door de bouwdelen die in principe gedurende de hele levensduur van het gebouw niet vervangen worden. Het vervoer naar de bouwplaats en het afval in de bouw- en sloopfase is meegenomen. In tabel 3.2 zijn de bouwdelen te vinden waarvan de milieubelasting in deze fase wordt meegerekend. Deze selectie is gebaseerd op de levensduur van bouwdelen die zijn gebruikt in het onderzoek van dr. ir. G. Klunder. [21] Dit zijn de levensduren die in het computerprogramma EcoQuantum zijn opgenomen. De totale milieubelasting in de gebruiksfase is gedefinieerd als de milieubelasting die afhankelijk is van de uiteindelijke levensduur van het gebouw. De onderdelen die gedurende de levensduur van een gebouw vervangen en onderhouden worden, zijn in deze fase opgenomen. Het aantal vervan-

34 24 3. OPZET BEREKENINGEN Bouwdeel Fundering Begane grondvloer Verdiepingsvloeren Woningscheidende wand Binnenblad gevel Buitenblad gevel Binnentrappen Dakconstructie, excl. dakpannen Stelkozijnen gevel Vensterbank buitenzijde Deurkozijnen binnen Verpakkingsmateriaal Tabel 3.2: Bouwdelen waarvan de bijdrage aan milieu-effecten in de bouw- en sloopfase wordt meegenomen. gingen is onder andere afhankelijk van de levensduur van het gebouw. De milieubelasting door het energiegebruik van de bewoners is ook opgenomen in de gebruiksfase. De milieubelasting in de gebruiksfase wordt per jaar bepaald. Als een bouwdeel een levensduur van 10 jaar heeft, dan wordt de een tiende deel van de totale door het bouwdeel veroorzaakte milieubelasting meegenomen. Er wordt aangenomen dat de bouwdelen door dezelfde producten worden vervangen. In de bepaling van de milieubelasting in de gebruiksfase zijn ook de installaties en het energiegebruik van de gebruiker opgenomen. Van de installaties is een grove schatting gedaan van de hoeveelheid materiaal die er in zit. Het energiegebruik is ontleend aan het gemiddelde gebruik in de Novem referentiewoning. In 60% van de gevallen wonen in een dergelijke woning twee volwassenen en een kind. De inrichting van ruimten, zoals vloerbedekking, de keuken en de badkamer zijn niet meegenomen in de analyse. In tabel 3.3 zijn de factoren opgenomen, waarvan de bijdrage aan de milieu-effecten in de gebruiksfase wordt bepaald. In tabel D.4 en tabel D.5 is uitgebreide informatie opgenomen over de invoergegevens in de bouw- en sloopfase en de gebruiksfase van de drie varianten. Bouwdeel Binnenwanden Pleisterwerk; wand en plafond Schilderwerk trap Hemelwaterafvoer; dakgoot en afvoerpijp Deur- en raamkozijnen gevel Buitendeuren Binnendeuren Glas Vensterbank binnenzijde Hang- en sluitwerk Schilderwerk, binnen en buiten Dakpannen Installaties; combiketel en afgifteapparatuur verwarming Leidingwerk; gas, electra, warm tapwater, verwarming, waterafvoer Energie; elektriciteit, gas en drinkwater Tabel 3.3: Bouwdelen waarvan de bijdrage aan milieu-effecten in de gebruiksfase wordt meegenomen.

35 3.4. AANNAMEN AANNAMEN Bij de bepaling van de milieubelasting in de bouw- en sloopfase zijn aannamen gedaan op het gebied van vervoer en afval. Voor de afstand van de diverse fabrieken naar de bouwplaats en de afstand van de bouwplaats naar de verwerkingsplaats van het afval is 100 kilometer genomen. Om de invloed van deze aanname te toetsen is ook een berekening uitgevoerd met een dubbele vervoerafstand. Dit is overigens niet het enige vervoer dat meegenomen wordt in de levenscyclusanalyse. Het vervoer dat plaatsvindt tot aan de fabriek is verwerkt in de data van de gebruikte materialen. De milieubelasting door dit vervoer is niet tot één categorie samen te voegen ( 5.2). Over de hoeveelheid afval die gegenereerd wordt in de bouwfase is weinig bekend. Aan de Technische Universiteit Eindhoven zijn onder andere studies uitgevoerd naar de oorzaak van bouwafval en de mogelijkheden om de hoeveelheid afval te beperken [22] en de kosten van het afval dat door de verpakking van bouwmaterialen ontstaat [23]. Over de hoeveelheid bouwafval ten opzichte van het materiaal dat netto in het gebouw verwerkt wordt, is weinig te vinden. Voor de hoeveelheid afval in de bouwfase zijn de volgende waarden aangenomen: 1% van de netto hoeveelheid materiaal voor producten die in de fabriek zijn gemaakt en 5% voor producten die op de bouwplaats worden verwerkt. Van verscheidene materialen zijn wel gegevens gevonden. Het verwerken van baksteen levert 3% hak- en breekverlies op, wat is opgeteld bij de aangenomen 5% bouwafval. [KNB info 17] Het afval van metselen voegmortels is 20%. Om de invloed van deze aannamen te toetsen is ook een berekening gemaakt met een dubbele hoeveelheid afval. Bij de bepaling van de milieubelasting in de gebruiksfase is de levensduur van de verschillende bouwdelen ontleend aan diverse publicaties. In de HAPM component life manual wordt het aantal jaren genoemd dat een bouwdeel verzekerd wordt. [24] Deze waarden zijn minimumwaarden voor de levensduur van bouwdelen. In Zwitserse gegevens voor huurders zijn gebruikelijke levensduren van bouwdelen te vinden. [25] In het onderzoek van dr. ir. G. Klunder worden de levensduren gebruikt die EcoQuantum aangeeft. [21] Om de invloed van de levensduur op de resultaten te toetsen is ook een berekening gemaakt waarbij de levensduur van de bouwdelen is gehalveerd. Het energiegebruik door de gebruikers van het gebouw is ontleend aan de informatie over de referentiewoning van Novem. [17] Er is ook een berekening gemaakt waarbij dit energiegebruik met 25% verhoogd is om de invloed van deze waarde op de resultaten te bepalen.

36 26

37 27 4 DE RESULTATEN In dit hoofdstuk zijn de resultaten van de berekeningen met SimaPro te vinden. Er wordt een antwoord gegeven op de vragen uit de doelstelling. In bijlage E zijn alle uitkomsten van de berekeningen opgenomen. 4.1 VERSCHILLEN BOUWMETHODEN In deze paragraaf wordt een antwoord gegeven op onderzoeksvraag ➎. De verschillen tussen de bouwmethoden treden alleen op in de bouw- en sloopfase, omdat alleen het casco afwijkend is in de drie varianten. De milieubelasting in de gebruiksfase is voor alle drie de varianten gelijk en is daarom hier buiten beschouwing gelaten. In figuur 4.1 zijn de milieuprofielen van de drie bouwmethoden in de bouw- en sloopfase naast elkaar gezet. De variant gietbouw heeft daarbij de index 100 gekregen, zodat meteen zichtbaar is hoe de drie bouwmethoden ten opzichte van elkaar presteren. Uit deze vergelijking blijkt dat er op de milieu-effecten uitputting abiotische grondstoffen, humane toxiciteit en ecoctoxiciteit zoet water verschillen van meer dan 10% tussen de bouwmethoden optreden. Deze drie milieu-effecten worden hier nader bekeken. Uitputting abiotische grondstoffen Het grote verschil tussen stapelbouw enerzijds en giet- en montagebouw anderzijds heeft twee oorzaken. Ten eerste wordt in giet- en montagebouw meer milieubelasting veroorzaakt in de bouwfase, omdat er meer materialen gebruikt worden die een hoge bijdrage leveren aan dit milieu-effect. Daarnaast wordt er in de sloopfase van giet- en montagebouw minder milieubelasting voorkomen bij het hergebruik van materialen, waardoor er een kleinere aftrekpost is dan bij stapelbouw. De materialen die verantwoordelijk zijn voor deze grote verschillen zijn de portlandklinker - een bestanddeel van cement - en het wapeningsstaal. Cement is een grondstof van de kanaalplaatvloeren in stapelbouw en montagebouw, voor het beton in de gietbouw en de prefab betonnen elementen in giet- en montagebouw. In de stapelbouwvariant is weinig wapeningsstaal te vinden, in tegenstelling tot de beide andere varianten. De verschillen zijn dus terug te leiden op de verschillen in materiaalgebruik als gevolg van de keuze voor een bouwmethode.

38 28 4. DE RESULTATEN Figuur 4.1: Vergelijking milieuprofielen van de drie bouwmethoden. Humane toxiciteit De grotere bijdrage van stapelbouw op het milieu-effect humane toxiciteit wordt veroorzaakt door de gegalvaniseerd stalen ankers die in de kalkzandsteen wanden zijn verwerkt. Andere onderdelen van gegalvaniseerd staal, die in alledrie de varianten zijn verwerkt, zijn raveelijzers en gordingschoenen. Bijna 50% van de bijdrage aan dit milieu-effect in de stapelbouwvariant wordt veroorzaakt door de diverse onderdelen van gegalvaniseerd staal. 40% is voor rekening van het baksteen in de gevel. In zowel de gietbouw- als de montagebouwvariant is dezelfde hoeveelheid baksteen goed voor iets meer dan 50% van de totale bijdrage en de gegalvaniseerd stalen onderdelen voor iets minder dan 30%. Ecotoxiciteit zoet water De bijdrage aan het milieu-effect ecotoxiciteit zoet water wordt bijna in zijn geheel veroorzaakt door energie die nodig is om producten te bewerken en vervoeren. Het kost relatief veel elektriciteit om beton te maken. Aangezien er in gietbouw en montagebouw veel gebruik wordt gemaakt van beton dragen deze varianten meer bij aan dit milieu-effect dan stapelbouw.

39 4.2. RELATIEVE BIJDRAGE FACTOREN RELATIEVE BIJDRAGE FACTOREN Vraag ➏ in de doelstelling luidt: wat is de relatieve bijdrage van de beschouwde factoren aan de totale milieubelasting? Deze vraag heeft als doel te bepalen of er een beperkt aantal factoren zijn aan te wijzen die samen voor het grootste deel van de bijdrage aan een milieu-effect verantwoordelijk zijn. In paragraaf wordt deze vraag beantwoord voor de bouwfase, waarna in paragraaf de verschillen tussen de bouwmethoden op dit gebied worden behandeld (onderzoeksvraag ➐). In paragraaf wordt de gebruiksfase behandeld. Deze vraag wordt niet beantwoord voor de sloopfase, omdat de milieubelasting in deze fase niet is uitgesplitst in verschillende factoren BOUWFASE De beschouwde factoren zijn in de legenda van grafiek 4.2 te zien. De bijbehorende waarden zijn in tabel E.2 in de bijlage te vinden. Het gebouw is opgesplitst in bouwdelen. De onderdelen vervoer en afval, waarvan de hoeveelheid geschat is, zijn als aparte factoren meegenomen. In de grafiek zijn per milieueffect de drie bouwmethoden naast elkaar gezet. S staat voor stapelbouw, G voor gietbouw en M voor montagebouw. Alleen de factoren die meer dan 5% bijdragen aan het totaal zijn apart weergegeven, alle onderdelen die minder dan 5% bijdragen zijn bij elkaar geteld in de rubriek overig. Figuur 4.2: Relatieve bijdrage factoren aan de totale milieubelasting in de bouwfase, per milieu-effect.

40 30 4. DE RESULTATEN De milieu-effecten waaraan maximaal 3 factoren samen de grootste bijdrage leveren, zijn ecotoxiciteit zout water, fotochemische oxidatie, verzuring en humane toxiciteit. Van de overige milieu-effecten zijn er meer dan drie van de tien factoren die meer dan 5% bijdragen aan het totaal en deze worden hier niet verder behandeld. Er kan gesteld worden dat op grond van de indeling in deze 10 factoren niet voor elk milieu-effect een klein aantal factoren aan te wijzen is die het overgrote deel van de milieubelasting bepalen. Ecotoxiciteit zout water De bijdrage aan dit milieu-effect wordt gedomineerd door het bouwdeel buitenblad gevel + isolatie. De oorzaak van de grote bijdrage ligt in het materiaal baksteen. Een analyse van dat materiaal laat zien dat 99,7% van de bijdrage van baksteen aan dit milieu-effect wordt veroorzaakt door het onttrekken van de grondstof zeeklei aan het milieu. De bijdrage wordt puur door het materiaal geleverd, niet door het proces van het onttrekken. Het feit dat ook de factor afval nog een rol speelt bij dit milieu-effect komt doordat er ook baksteen in de verzameling bouwafval terecht komt. Het materiaal baksteen als factor is in alledrie de varianten verantwoordelijk voor ongeveer 95% van de bijdrage aan dit effect. Fotochemische oxidatie Dit milieu-effect wordt gedomineerd door de bouwdelen begane grondvloer en dak. Dit komt door de verwerking van het isolatiemateriaal EPS in beide bouwdelen. Dit materiaal is bij alledrie de varianten verantwoordelijk voor ongeveer 80% van de bijdrage aan fotochemische oxidatie. Zie ook 4.3 voor de invloed van de gekozen data. Verzuring Het beeld bij dit milieu-effect toont overeenkomsten met het vorige. Ook hier is het materiaal EPS verantwoordelijk voor een groot deel van de bijdrage aan het milieu-effect, zij het iets minder extreem. Het materiaal is verantwoordelijk voor ongeveer 65% van de bijdrage aan het effect bij alledrie de varianten. Er is geen andere factor die meer dan 5% bijdraagt aan het totaal. Humane toxiciteit Bij dit milieu-effect zijn in de giet- en montagebouw 3 bouwdelen verantwoordelijk voor een groot deel van de bijdrage, maar bij stapelbouw komen er daar twee bij. In paragraaf 4.1 is echter al opgemerkt dat een groot deel van de bijdrage op dit milieu-effect komt door het gebruik van gegalvaniseerd staal en baksteen. In de stapelbouwvariant zijn deze twee materialen samen verantwoordelijk voor 90% van de bijdrage, in de overige twee varianten voor 80%. Ook hier zijn er dus twee factoren in de vorm van materialen die de grote meerderheid van de bijdrage veroorzaken. Afgaande op de voorgaande vier milieu-effecten, waarbij enkele materialen de grote factoren in de milieubelasting blijken te zijn in plaats van de bouwdelen, is ook van de andere milieu-effecten bekeken of er specifieke materialen of processen te identificeren zijn die een grote invloed hebben op het totaal.

41 4.2. RELATIEVE BIJDRAGE FACTOREN 31 Uitputting abiotische grondstoffen 45 tot 50% van de bijdrage aan dit milieu-effect wordt veroorzaakt door het gebruik van elektriciteit, opgewekt uit kolen en gas. Tussen de 25 en 30% wordt veroorzaakt door het delven van ijzererts en het gebruik van portlandcement, in wisselende verhouding. Broeikaseffect De bijdrage aan dit milieu-effect wordt voor 40 tot 50% veroorzaakt door de portlandklinker en kalkzandsteen. De rest wordt veroorzaakt door een mengeling van allerlei soorten energie. Bij dit effect zijn dus een categorie processen en enkele specifieke materialen aan te wijzen die het grootste deel van de bijdrage leveren. Aantasting ozonlaag De bijdrage aan dit effect wordt voor het grootste deel bepaald door een combinatie van allerlei verschillende soorten brandstof en andere energie. Er is echter niet een beperkt aantal specifieke processen aan te wijzen die samen de bijdrage aan dit effect beheersen. Ecotoxiciteit zoet water Voor dit milieu-effect geldt hetzelfde als voor de aantasting van de ozonlaag. Terrestrische ecotoxiciteit Ook hier geldt hetzelfde als voor de aantasting van de ozonlaag, met dien verstande dat ook de portlandklinker en de grondstoffen van het wapeningsstaal samen een aandeel van 20% hebben bij gietbouw en montagebouw. Bij stapelbouw is de portlandklinker verantwoordelijk voor 10% van de bijdrage. Vermesting Bij dit milieu-effect zijn geen specifieke materialen en processen, of zelfs categorieën daarvan, aan te wijzen die het grootste deel van de milieu-belasting bepalen. Minerale wol draagt wel voor 30% bij en EPS voor 15%, maar samen halen zij nog niet de helft van het totaal VERSCHILLEN BOUWMETHODEN Onderzoeksvraag ➐ luidt: wat zijn de verschillen tussen de bouwmethoden ten aanzien van de relatieve bijdrage van de factoren aan het totaal? In de voorgaande paragraaf is te zien dat de materialen die verantwoordelijk zijn voor de grote bijdragen op milieu-effecten bij de drie bouwmethoden ongeveer

42 32 4. DE RESULTATEN een even groot aandeel hebben. Dat is alleen anders bij humane toxiciteit, omdat in de stapelbouwvariant veel meer van het schadelijke materiaal verwerkt zit dan de andere varianten, en bij terrestrische ecotoxiciteit omdat de stapelbouwvariant juist minder van het schadelijke materiaal bevat. Het antwoord op deze vraag komt eigenlijk op hetzelfde neer als het antwoord op de vraag ➎ in paragraaf 4.1, omdat daar al naar de oorzaak van de verschillen op materiaal- en procesniveau is gekeken GEBRUIKSFASE De beschouwde factoren zijn in de legenda van figuur 4.3 te zien. In deze grafiek zijn alle factoren die meer dan 3% bijdragen aan de totale milieubelasting te zien. De bijbehorende waarden zijn terug te vinden in tabel E.4. In figuur 4.3 is heel duidelijk te zien dat in de gebruiksfase het energiegebruik van de Figuur 4.3: Relatieve bijdrage factoren aan de totale milieubelasting in de gebruiksfase per milieu-effect. gebruiker de bijdrage aan alle milieu-effecten domineert. Daarbij moet opgemerkt worden dat de hoeveelheid energie is afgeleid van het gemiddelde gebruik van een huishouden in de referentiewoning. Daarin zit dus niet alleen de energie verwerkt die wordt gebruikt om bijvoorbeeld te verwarmen en verlichten, maar ook energie voor de wasmachine, de computer en het koken. In figuur 4.4 is de factor energie verder onderverdeeld naar gas, water en elektriciteit. Het gebruik van drinkwater draagt niet veel bij aan de milieu-effecten. Het gasgebruik levert een behoorlijke bijdrage aan de milieu-effecten

43 4.3. GEVOELIGHEIDSANALYSE 33 Figuur 4.4: Relatieve bijdrage gas, water en elektriciteit aan de factor energie. broeikaseffect, humane toxiciteit, fotochemische oxidatie en verzuring. De overige milieubelasting komt voor rekening van het elektriciteitsgebruik. 4.3 GEVOELIGHEIDSANALYSE In deze paragraaf wordt bekeken wat de invloed is van de gemaakte aannamen op de resultaten in de voorgaande paragrafen (onderzoeksvraag ➑). In paragraaf wordt de milieubelasting in de bouwen sloopfase behandeld. De gebruiksfase komt in paragraaf aan de orde. In paragraaf wordt de invloed van gekozen data op de resultaten summier behandeld BOUW- EN SLOOPFASE SimaPro gaat uit van een lineair rekenmodel. Dit betekent dat bij een verdubbeling van de hoeveelheid bouwafval of de vervoerafstand, de milieubelasting door deze factoren in absolute zin ook verdubbelt. In figuur 4.5 is echter te zien dat bij de milieu-effecten uitputting abiotische grondstoffen en ecotoxiciteit zoet water een daling van de bijdrage op het milieu-effect optreedt als gevolg van een

44 34 4. DE RESULTATEN verdubbeling van de hoeveelheid afval. De verklaring hiervoor is te vinden in de hoeveelheid milieubelasting die wordt voorkomen door hergebruik van het bouwafval. Per saldo wordt er met het afval meer milieubelasting voorkomen op deze milieu-effecten dan dat de extra hoeveelheid afval aan milieubelasting bijdraagt. Figuur 4.5: Stapelbouwreferentie met variaties op de vervoerafstand en de hoeveelheid afval. In figuur 4.5 is ook te zien dat het verdubbelen van de vervoerafstand een minimale invloed heeft op de totale milieubelasting. Alleen bij het broeikaseffect zorgt vervoer voor een stijging van meer dan 5%. Het verdubbelen van de hoeveelheid afval heeft wat meer invloed, tot 11% meer belasting dan de referentievariant. De hoeveelheid afval heeft overigens bij stapelbouw meer invloed dan bij de andere bouwmethoden. In grafiek 4.2 is te zien dat bij stapelbouw de factor afval bij een aantal milieu-effecten meer dan 5% bijdraagt, terwijl dat bij giet- en montagebouw niet zo is. De factor vervoer is in deze grafiek zelfs bij geen enkel effect als aparte categorie waar te nemen, wat betekent dat vervoer in de referentievarianten nooit meer dan 5% bijdraagt aan het totaal. Bij de gietbouwvariant veroorzaakt de verdubbeling van de vervoerafstand 6% meer bijdrage aan het broeikaseffect en 4% aan verzuring. De overige milieu-effecten zijn tot maximaal 2% gestegen. Het verdubbelen van de hoeveelheid afval zorgt voor een stijging van de bijdrage aan de milieu-effecten van 3 tot 7%. (figuur E.6) De montagebouwvariant laat hetzelfde beeld zien. Door de verdubbeling van de vervoerafstand nemen de bijdragen aan de milieu-effecten met 0 tot 6% (broeikaseffect) toe. Een dubbele hoeveelheid afval zorgt voor een stijging van de bijdragen met 2 tot 7%. (figuur E.7)

45 4.3. GEVOELIGHEIDSANALYSE GEBRUIKSFASE Figuur 4.6: Gebruiksfase met variaties in de levensduur van de bouwdelen en het energiegebruik. In de gebruiksfase zijn de gebruiksenergie en de bouwdelen die gedurende de levensduur van het gebouw vervangen worden, opgenomen. In figuur 4.6 is te zien dat de halvering van de levensduur van de bouwdelen een toename van 4 tot 32% van de bijdragen aan de milieu-effecten teweeg brengt. Dat wil zeggen dat de aangenomen levensduur van componenten potentieel een grote invloed heeft op de resultaten van een levenscyclusanalyse van gebouwen. De milieu-effecten waar de invloed van de gekozen levensduur het grootst is, zijn die effecten waar de gebruiksenergie een wat lagere bijdrage aan het totaal heeft. De toename van het energebruik met 25% heeft ook een grote invloed op de resultaten. De bijdragen aan de milieu-effecten stijgen met 18 tot 24%. Aangezien de factor energiegebruik een groot deel van de totale milieubelasting bepaalt, zoals in figuur 4.3 al te zien was, is dit resultaat niet verrassend.