FIBV Ketenanalyse scope 3

Transcriptie

1 Date Page 1 of 13 FIBV Ketenanalyse scope 3 Asfalt Getekend voor: Functie Naam Handtekening Datum Opsteller Systems Engineer Anmar Abdelaziz Verificatie Kwaliteitsmanager Martin Edelman Goedgekeurd Executive Director Ger van der Schaaf

2 Page 2 of 13 Tabel 1: Revisielog Revisie Wijziging Status Datum 0.1 Eerste concept Concept Tweede concept Concept Derde concept na review onafhankelijke kennisinstituut Concept Finale versie ter ondertekening door FIBV management Final Tabel 2: Distributieschema Nr. Functie Naam (optioneel) Digitaal Hardcopy 1 Executive Director G. van der Schaaf X 2 Kwaliteitsmanager Martin Edelman X 3 FIBV medewerkers - X 4 Communicatie S. Joppe X 5 LadderCI KIWA X 6 Onafhankelijk kennisinstituut D. Eisma X

3 Page 3 of 13 Inhoudsopgave 1. Inleiding Aanleiding Doelstelling Leeswijzer Afkortingen Analyse van de keten De keten Grondstoffenwinning en -transport Asfaltproductie en -transport Asfaltverwerking Gebruik en onderhoud Afbraak en hergebruik Analyse van aandeel CO2-uitstoot Emissies Verklaring CO2 Berekening aanlegmethodes Voorbeeld berekening FIBV strategie Conclusie Referenties:... 13

4 Page 4 of INLEIDING 1.1 Aanleiding (FIBV) heeft in de voorgaande jaren de woon-werkverkeer ketenanalyse voor scope 3 uitgevoerd, Deze is nog steeds geldig. In het derde kwartaal van 2016 heeft Rijkswaterstaat het project A27/A1 Utrecht Noord aan het consortium 3Angle gegund waarin FIBV voor 50% (op EPCM niveau) participeert. Binnen infra projecten, zoals de A27/A1, is het aanbrengen van asfalt een van de grootste bronnen van CO 2 - uitstoot, daarom is besloten om een asfalt ketenanalyse te maken. Deze analyse is van toepassing voor alle projecten waar FIBV een aandeel in heeft. 1.2 Doelstelling Het doel van deze analyse is het inzichtelijk maken van de asfaltketen en de daarbij behorende activiteiten. Met de verkregen inzichten kunnen alle mogelijke emissiebronnen en de daar bijbehorende emissiehoeveelheden worden geïdentificeerd. Deze analyse is gebaseerd op 1ton asfalt. 1.3 Leeswijzer Dit document volgt een klassieke opbouw met een stuk theorie, gevolgd door de empirie, te nemen maatregelen en sluit af met een conclusie. Theorie: De keten inclusief de schakels in de keten en mogelijke maatregelen om de CO 2 -emissies van asfaltproductie en -verwerking te reduceren staan beschreven in hoofdstuk 2. Empirie: De berekening van de CO 2 -uitstoot als gevolg van het gebruik van asfalt is beschreven in hoofdstuk 3. Conclusie: In hoofdstuk 4 wordt afgesloten met de conclusie van de ketenanalyse. 1.4 Afkortingen Afkorting DBFM EnPI FIBV HMA LTH LCA PR Tabel 1: Afkortingen Definitie Design Build Finance & Maintain Energie prestatie indictor Fluor Infrastructure B.V. Hot Mix Asphalt Laag Tempratuur Asfalt Levenscyclus Analyse Percentage Recycling

5 Page 5 of ANALYSE VAN DE KETEN 2.1 De keten In de keten van het asfalt zitten diverse schakels die van invloed zijn op de CO 2 -uitstoot door de productie en het gebruik van asfalt. Per schakel wordt beschreven wat de invloed is van de desbetreffende schakel op de CO 2 -emissie en in hoeverre FIBV deze kan beïnvloeden. Onderstaande figuur geeft een overzicht van de keten voor het productie en gebruik van asfalt. Gronstoffenwinn ing & -transport Afbraak & Hergebruik Asfaltproductie & -transport Gebruik & Onderhoud Asfaltverwerking Figuur 1: Schakels in de keten asfalt Grondstoffenwinning en -transport Bitumen In het asfalt worden twee typen bitumen toegepast namelijk een harde en een zachte bitumen. Ze worden geproduceerd door de raffinage van aardolie. Het bitumen wordt per verachtwagen aangevoerd. Zand Als zand wordt kwartszand toegepast dat wordt, afhankelijk van de locatie van de centrale, aangevoerd per binnenvaartschip of vrachtwagen. Steenslag Er wordt kalksteen als steenslag toegepast, dat wordt, afhankelijk van de locatie van de centrale, aangevoerd per binnenvaartschip of vrachtwagen. Vulstof De vulstof is een mengsel van gemalen kalksteen en vliegassen. Het wordt, afhankelijk van de locatie van de centrale, per vrachtwagen aangevoerd.

6 Page 6 of 13 Asfaltgranulaat Asfaltgranulaat is oud asfalt dat na te zijn gebroken of gefreesd wordt ingezet bij de productie van nieuw asfalt. De invloed van FIBV op het proces van inwinnen van grondstoffen is gering, omdat die keuze overwegend direct door asfaltcentrales gemaakt wordt. FIBV partners op projecten beschikken meestal wel over eigen asfaltcentrales. FIBV en partners zijn dan veelal in staat de beste asfaltcentrale per project te kiezen. FIBV kan daardoor per project de optimale asfaltsoort kiezen, waarbij de CO 2 -uitstoot een belangrijke wegingsfactor zal zijn Asfaltproductie en -transport Bij de productie van asfalt worden de minerale componenten(steen en zand) eerst gedroogd en op temperatuur gebracht en vervolgens na toevoeging van vulstof en bitumen met elkaar gemengd. De productie van asfalt in een gasgestookte asfaltcentrales, zorgt er voor minder CO 2 -uitstoot in vergelijking met diesel of aardolie gestookte asfaltcentrales 1,7. Iedere asfaltproducent heeft zijn eigen asfaltmengsels, bij iedere asfaltmengsel hoort er een mengsel recept, en een verwerkingstempratuur. Het recept bestaat de hoeveelheid en type van: bitumen, zand, steenslag, vulstof en asfaltgranulaat. De combinatie van deze twee heeft invloed op de kwaliteit en het levensduur van het asfalt. Tabel 2 geeft het een overzicht van een aantal asfaltmengsels met de daarbij bijbehorende CO 2 -uitstoot. In de tabel wordt het CO 2 -uitstoot van HMA(Hot Mix Asfalt) vergelijken met andere asfaltmengsels, met o.a. LTH(Laag Tempratuur Asfalt) met verschillende PR(Percentage Recyclede asfalt) waarden. Energie Broeikasgas emissie Energie Broeikasgas emissie MJ %* kg CO2 %* MJ %** kg CO2 %** HMA % % HMA+PR 25% % % % % LTH+PR 25% % % % % HMA+PR 50% % % % % LTH+PR 50% % % % % *Met HMA als 100% ** HMA vs. LT met verschillende PRgehaltes Tabel 2: Energie en broeikaseffect voor alle vijf asfaltmengsel-varianten ( cradle-to-gate met gebruik van aardgas) per ton asfalt geproduceerd in Nederland, Het asfaltproductie proces zorgt voor het grootste uitstoot post, Tabel 2 geeft een overzicht van het aandeel CO 2 -uitstoot per proces. Categorieën % CO2 uitstoot Grondstoffenwinnen 1.63 Grondstoffen transport 1.37 Asfalt productie Asfalt transport 0.12 Asfalt verwerking 4.84 Tabel 3: Aandeel CO 2 -uitstoot per categorie 7

7 Page 7 of Asfaltverwerking Het aanbrengen van een laag asfalt op het zand, op een fundering of al aangebrachte verhardingslaag gebeurt machinaal met een asfaltspreidmachine. Bij zeer kleine werken of op plaatsen die voor de machine moeilijk bereikbaar zijn wordt asfalt nog wel met de hand gespreid. De werkbreedte van deze "afwerkmachines" kan variëren van 1,2 tot meer dan 7 meter. De verwerkingstemperatuur ligt tussen de 120 en 160 graden Celsius. De snelheid waarmee de asfaltlaag kan worden aangelegd varieert tussen de zes en tien meter per minuut, afhankelijk van de dikte en breedte van de aan te brengen laag. Direct na het aanbrengen zorgen walsen ervoor dat het asfalt optimaal wordt verdicht. Zodra het asfalt is afgekoeld kan het verkeer er gebruik van maken. FIBV zal tijdens de asfaltverwerking fase aantal maatregelen nemen, om de levensduur van het asfalt te verlengen. Zo zal de verwerking van asfalt wordt op projecten op een dusdanige manier gedaan dat de levensduur van het asfalt verlengd wordt. Zo wordt het asfalt zoveel mogelijk aangebracht zonder naden en onder de juiste weercondities (bv. Niet bij lage tempraturen). Daarnaast wordt op diverse plekken in de asfaltketen geïnnoveerd waardoor bijvoorbeeld de verwerkingstemperatuur lager kan zijn, de hoeveelheid gerecycled materiaal verhoogd kan worden en/of de levensduur verlengd. Hierdoor wordt de CO 2 -uitstoot van het asfalt productie proces verlaagd.

8 Page 8 of Gebruik en onderhoud De directe CO 2 -uitstoot door een asfaltweg tijdens de gebruiksperiode is minimaal, aangezien er nauwelijks of geen asfalt wordt geproduceerd. Het belangrijkste effect tijdens de levencyclus van een weg is de uitstoot van de voertuigen die op de weg rijden. De hoeveelheid energie en emissies in verband met het bouwen en onderhouden van een weg is een fractie van de emissies door het verkeer op de weg. Bij een weg met een hoge verkeersintensiteit, bedraagt de uitstoot door de asfaltproductie en het wegonderhoud slechts 1 à 2% van het totaal gedurende de levenscyclus van meer dan 30 jaar of meer. 3, 4 Bij wegen met zeer hoge verkeersintensiteit bedraagt het aandeel zelfs minder dan 1%. Tijdens het onderhoud ontstaat wel CO 2 -uitgestoot, afhankelijk van het type en schaal van onderhoudswerkzaamheden. Bij een compleet vervangen of vernieuwen van een asfaltweg, kan de CO 2 -uitstoot oplopen tot meer dan het initiële verwerking proces, doordat eerst het oude asfalt uitgefreesd moet worden. FIBV zal tijdens de gebruiks- en onderhoudsperiode een aantal maatregelen nemen, om de levensduur van het asfalt te verlengen. Door het verlengen van de levensduur van de asfaltweg, zal het vervangen/her-asfalteren van een weg minder vaak nodig zijn. Maatregelen die FIBV tijdens het gebruik en onderhoud periode zal nemen: Levensduur van asfalt optimaliseren, onder een betrachting van de hele levenscyclus (bv. bij de initiële keuze van type mengsels). Preventief onderhoud, bijvoorbeeld door een ZOAB cleaner 5, 6, Sealen van asfalt Afbraak en hergebruik Het asfalt wordt na het einde van zijn levensduur afgebroken en terug gevoerd worden naar de asfalt centrale. Het afgebroken asfalt kan weer gebruikt worden tijdens de productie van nieuw asfalt. Het percentage hergebruik wordt bepaald door het type asfaltmengsel waarin het gerecyclede materiaal bijgemengd wordt. FIBV zal indien mogelijk kiezen voor een asfaltmengsel met een hoog percentage gerecycled materiaal.

9 Page 9 of Analyse van aandeel CO 2 -uitstoot Het energie verbruik, en dus ook de CO 2 -uitstoot, tijdens de productie en de verwerking van asfalt kan onderverdeeld worden in de categorieën: Grondstoffenwinnen Grondstoffen transport Asfalt productie Asfalt transport Afvalverwerking Het energieverbruik bij de bovengenoemde categorieën is afhankelijke van het type brandstof dat wordt gebruikt tijdens het proces. In het algemeen is de onderverdeling in uitstoot van de categorieën ongeveer gelijk bij alle soorten brandstoffen. (Tabel 4). Categorieën % CO 2 -uitstoot Grondstoffenwinnen 1.63 Grondstoffen transport 1.37 Asfalt productie Asfalt transport 0.12 Asfalt verwerking 4.84 Tabel 4: aandeel CO 2 -uitstoot (op basis van een aardgas-gestookte asfaltcentrale) 7

10 Page 10 of EMISSIES 3.1 Verklaring De CO 2 -uitstoot gegevens van asfalt die in dit rapport worden gebruikt, zijn van SIS-Intron verkregen, dan wel ontleend aan asfalt publicaties en literatuur. FIBV zal geen eigen berekening en meet methode gebruiken om het totale asfalt CO 2 -uitstoot te verkrijgen, aangezien FIBV geen eigen asfaltcentrale heeft en de literatuur voldoende informatie levert. 3.2 CO 2 Berekening aanlegmethodes Om de CO 2 -uitstoot tussen verschillende aanlegmethodes en soorten asfalt te vergelijken, en de besparingen te berekenen is de volgende formule gebruikt. AA = EE (E s x) 100 Au = procent verschil in asfalt CO 2 -uitstoot per hoeveelheid gebruikt asfalt Eg = CO 2 -uitstoot waarde van het gekozen asfalt, (i.e. geselecteerd voor gebruik tijdens het project). Es = CO 2 -uitstoot waarde van het meest vervuilende en minst vervuilende asfalt. X = Aantal keer her-asfalteren, binnen een tijdsbestek van 25 jaar.

11 Page 11 of Voorbeeld berekening FIBV strategie Om de grote uitstootspreiding in asfaltmengsels te behelzen wordt in dit voorbeeld de twee soorten asfaltmengsels gebruikt, namelijk: HMA met een uitstoot van 58.4 kg CO 2 /t asfalt LTHRP + 50% met een uitstoot van 34.2 kg CO 2 /t asfalt Bij de normale asfaltverwerking procedure, wordt het asfalt twee keer per 25 jaar(standaard contractduur onderhoudsperiode bij DBFM contracten) vervangen. Dit betekent dat de totale CO 2 -uitstoot per levenscyclus, voor HMA: 58.4*2 = kg CO 2 /t asfalt. En voor LTHRP + 50% 34.2 * 2 = 68.4 kg CO 2 /t asfalt. Door het toepassen van het FIBV asfaltverwerking procedure kan de levensduur van het asfalt worden geoptimaliseerd. Zo kan de CO 2 -uitstoot reductie op lopen tot 70% tegen over het standaard asfaltverwerking procedure. Onderstaande tabel toont de vergelijking van CO 2 -uitstoot waardes tussen de asfaltmengsels HMA en LTHRP + 50%. Broeikasgas emissie kg CO 2 % HMA* % LTH+PR 50%* % HMA** % LTH+PR 50%** % *Met standaard asfaltverwerking procedure. (per 25 jaar) ** Met FIBV asfaltverwerking procedure. (per 25 jaar) Tabel 5: CO 2 -Uitstoot vergelijking verschillende asfaltverwerking procedure.

12 Page 12 of CONCLUSIE Op basis van de beschikbare gegevens zoals deze worden omschreven in dit rapport kan er worden geconcludeerd dat de asfaltketen gemiddeld per ton asfalt kg CO 2 -uitstoot. Uit de beschikbare gegevens over CO 2 -uitstoot kan geconcludeerd worden dat de uitstoot waarden een breed spectrum laten zien. De ketenanalyse laat zien dat verschillende asfaltmengsels duidelijk verschillende CO 2 -uitstoot niveaus hebben. De CO 2 -uitstoot gedurende de volledige levenscyclus van asfalt kan verdeeld worden in twee fasen namelijk: Grondstofwinning t/m het asfalt verwerking Gebruiks- en onderhoudsperiode Tijdens de productie fase wordt de meeste CO 2 -uitstoot door de asfaltproductie veroorzaakt. Over het geheel ontstaat de grootste uitstoot tijdens de gebruiks- en onderhoudsfase. Hierbij wordt echter veruit het meeste uitgestoten door de gebruikers (verkeersdeelnemers) 3,4. FIBV kan tijdens het selecteren van de te gebruiken asfaltsoort rekeninghouden met het type asfaltmengsels en de daarbij behorende CO 2 -uitstoot en verwachte levensduur. FIBV kan daarbij invloed op de volgende factoren uitoefenen: Levensduur verlenging (sealen, preventief onderhoud) Asfaltmengsel met hoog hergebruikpercentage Gebruik van lage temperatuur asfalt Minimaliseren van afstand centrale t.o.v. project locatie

13 Page 13 of REFERENTIES: 1. Beste Beschikbare Technieken voor asfaltcentrales, pdf 2. Reductie CO2 uitstoot bij asfaltproductie greenwayle, b51d0dcb1d2e/reductie_co2_uitstoot_bij_asfaltproductie_greenwayle.pdf 3. Road Pavement Industries Highlight Huge CO2 Savings offered by Maintaining and Upgrading Roads, %20FEHRL%20PAPER_EAPA_Website.pdf 4. Sustainable development The environmental road of the future, life cycle analyses, by Michel Chappat and Julian Bilal, Colas, France, September Evaluation system for CO2 emission of hot asphalt mixture,