ADDENDUM KETENANALYSE AUTOWEGEN

Transcriptie

1 ADDENDUM KETENANALYSE AUTOWEGEN ARCADIS NEDERLAND BV 29 juli :A - Concept B

2

3 Inhoud 1 Inleiding Ketenanalyse Autowegen Kwantificering Uitgangspunten CO2-emissie Invloed ANL Gebruiksfase Kwantificering gebruiksfase Invloed ANL gebruiksfase Speerpunt 1: Rolweerstand Inleiding Doelstelling Doelstelling :A - Concept ARCADIS 1

4

5 1 Inleiding Deze addendum ketenanalyse autowegen is opgesteld aan de hand van het GHG-Protocol. De ketenanalyse is een uitbreiding op de analyse van de scope 1 en 2 emissies van ARCADIS Nederland (ANL) en deze addendum is een aanvulling op de reeds in 2012 gemaakte analyse scope 3 emissies uit ARCADIS ontwerpen (kenmerk :A). De ketenanalyse richt zich specifiek op CO2-uitstoot. Om de CO2-emissies in de gehele keten te analyseren is gebruik gemaakt van expert judgement, gegevens gepubliceerd door ketenpartners en in sommige gevallen zijn aannames gedaan. Zoals verder op in dit document is beschreven zal ANL de CO2-emissies tijdens de gebruiksfase van de Rijnlandroute gaan berekenen. Deze berekening zal leiden tot meer inzicht in de uitstoot van autowegen tijdens de gebruiksfase en zal de gehele ketenanalyse meer onderbouwing geven. Verwachting is dat deze gegevens eind 2013 beschikbaar zijn en dat vervolgens 2014 als referentiejaar kan dienen voor de autowegen keten. In hoofdstuk 2 is de CO2-uitstoot binnen de keten van autowegen gekwantificeerd. De toegepaste methode en de uitgangspunten waarop deze analyse is gebaseerd zijn uiteen gezet en er is aangegeven in welke fase ANL wel of geen invloed kan uitoefenen. In hoofdstuk 3 is het speerpunt waar ANL zich op gaat richten beschreven. Op basis van hoofdstuk 2 is de fase gekozen waarin de meeste CO2-reductie te behalen valt. In hoofdstuk 3 worden doelstellingen voor de korte en de lange termijn vastgesteld en wordt kort een plan van aanpak geschetst om deze doelstellingen te behalen :A - Concept ARCADIS 3

6 2 Ketenanalyse Autowegen 2.1 KWANTIFICERING In voorliggend document is de ketenanalyse autowegen voor ANL uitgevoerd. Als uitgangspunt voor de kwantificering van de CO2-uitstoot is uitgegaan van expert judgement en beschikbare literatuur. In Nederland bestaat het wegennetwerk ongeveer voor 85% uit asfalt. Ongeveer 10% van het wegennetwerk bestaat uit elementen (elementen worden vooral toegepast bij minder belaste wegen van gemeentes zoals woonstraten binnen de bebouwde kom). Ongeveer 5% van het wegennetwerk, voornamelijk fietspaden, is gemaakt van beton. Aangezien asfalt het meest voorkomend materiaal is, zal de ketenanalyse zich richten op een gemiddelde asfaltweg. Voor het uitvoeren van de ketenanalyse zijn een aantal uitgangspunten vastgesteld. Deze zijn opgenomen in de onderstaande paragraaf UITGANGSPUNTEN Voor het vaststellen van de CO2-emissie is gekeken naar de uitstoot in een viertal fasen: Ontwerpfase Bouw/aanlegfase Gebruiksfase Sloopfase De uitgangspunten zijn per fase opgesteld in overleg met een (ANL) expert. Er is uitgegaan van een gemiddelde asfaltweg, een gebiedsontsluitingsweg van 10 kilometer lang en 10 meter breed. Ontwerpfase De CO2-emissies tijdens de ontwerpfase worden berekend aan de hand van het aantal benodigde uren om tot een ontwerp te komen en de totale CO2-emisies van ANL. De ontwerpfase is onderverdeeld in een verkenningsfase, een voorontwerpfase, een contractvormingsfase en een fase waarin het definitief ontwerp en het uitvoeringsontwerp worden gespecificeerd. Aangezien het aantal aansluitingen grote invloed heeft op het aantal ontwerpuren zijn voor de ontwerpfase gedetailleerder aannames gedaan dan in de rest van de fases. De uitgangspunten zijn zo geformuleerd dat ze een gemiddelde van de te ontwerpen wegen vertegenwoordigen. De volgende uitgangspunten zijn gehanteerd: De aan te leggen weg is 10 kilometer lang en 10 meter breed; Op de weg zijn twee gelijkvloerse aansluitingen; Op de weg zijn twee ongelijkvloerse aansluitingen. 4 ARCADIS :A - Concept

7 Vervolgens is op basis van de bovenstaande uitgangspunten een schatting gedaan van het aantal ontwerpuren: Verkenningsfase: 150 uur Voorontwerpfase: 750 uur Contractvormingsfase: 100 uur Definitief ontwerp en Uitvoeringsontwerp: uur Het totaal aantal besteedde uren tijdens de ontwerpfase is 3.500, waarvan een deel vaak op locatie plaatsvindt. Om inzicht te krijgen in de grootte van de emissies is uitgegaan van het CO2-gemiddelde per uur van ARCADIS. Ervan uitgaande dat dit ook op de medewerkers die aan de ontwerpen werken van toepassing is. Bouw/aanlegfase De uitgangspunten die zijn vastgesteld voor de bouwfase staan in de onderstaande afbeelding schematisch weergegeven. Figuur 1 Uitgangspunten voor de gebruiksfase Om de uitstoot van de materialen en het transport van en naar de fabriek te berekenen, is gebruik gemaakt van gegevens uit SimaPro 1. Voor transport is uitgegaan van een afstand van 50 kilometer. De overige CO2- emissies (Personeel, Bouwplaatsmaterieel, Afval en Energiegebruik) zijn berekend aan de hand van een rapportage van BAM (Reductie van CO2-emissie in de praktijk, BAM). Uit deze rapportage blijkt dat de overige CO2-emisies 15% bedragen van de bouwfase. Onderhoud aan asfalt kan erg divers zijn. Bepalend hierin is welke onderhoudsstrategie wordt gekozen en of er een open of dichte asfaltdeklaag toegepast is. Een dichte asfaltdeklaag wordt vervangen na ongeveer 15 jaar en een open asfaltdeklaag wordt na ongeveer 8 jaar vervangen. Gebruiksfase Over een gebiedsontsluitingsweg rijden gemiddeld ca. 550 vrachtwagens per etmaal per rijrichting. Dit komt neer op vrachtwagens per jaar. Het gemiddelde gewicht van de vrachtwagens is geschat op 24 ton (op basis van gegevens uit SimaPro). Per jaar komt de uitstoot van het vrachtverkeer hiermee op ton CO2. Volgens gegevens die Rijkswaterstaat heeft vrijgegeven wordt ca. 26% van de uitstoot door wegverkeer veroorzaakt door het vrachtverkeer (presentatie Duurzaam inkopen RWS, 7 juni 2012). Op basis van deze gegevens is de totale emissie op het wegdeel berekend. Dit komt neer op ton CO2 per jaar (in 20 jaar is dat ton CO2). Sloopfase Het einde van de ontwerplevensduur van een asfaltweg wordt in het algemeen vastgesteld op 20 jaar. In de praktijk ligt de weg (incl. fundering) langer en wordt na 20 jaar de deklaag en tussenlaag (ca. 0,08 1 Ecoinvent bibliotheek en ReCiPe berekeningsmethodiek :A - Concept ARCADIS 5

8 meter) vervangen. Dit is ook het scenario dat in de afdankfase is berekend. Ook voor dit scenario geldt dat er 15% extra CO2-emissie is opgenomen voor de overige emissies CO 2-EMISSIE Op basis van de bovenstaande uitgangspunten zijn per fase de CO2-emissies berekend 2. In de onderstaande figuur is de CO2-emissie per fase weergegeven over een periode van 20 jaar. In totaal wordt er ton CO2-emissie uitgestoten. Verreweg het grootste deel (96%) van de emissies wordt uitgestoten tijdens de gebruiksfase van de weg. Figuur 2 Hoeveelheid CO2-uitstoot tijdens de verschillende fases Dit komt overeen met een analyse van RWS, zie figuur 3. Figuur 3 CO2-uitstoot infrastructuur (presentatie Duurzaam inkopen RWS, 7 juni 2012) 2 Voor de uitgebreide berekening van de emissies wordt verwezen naar onderliggend document Berekening CO2- emissie ketenanalyse wegen met kenmerk Berekeningen zijn uitgevoerd met behulp van SimaPro, en de documenten waar naar wordt verwezen in dit document. 6 ARCADIS :A - Concept

9 Daarnaast concludeert ook KOAC NPC 3 dat het energieverbruik tijdens de gebruiksfase 15 tot meer dan 100 keer zo groot is als tijdens de aanlegfase (incl. transport, productie van grond- en bouwstoffen, aanleg en betonnen of stalen voertuigkeringen) en onderhoud van de weg over en periode van 30 jaar. Maatregelen gericht op de gebruiksfase kunnen dus het grootste effect hebben INVLOED ANL De invloed die ANL kan uitoefenen is per fase verschillend. Tijdens de ontwerpfase heeft ANL een grote invloed op hoe de weg er uiteindelijk uit zal zien. Tijdens de bouwfase is de invloed van ANL kleiner aangezien de uitvoerende partij bepalend is voor het bouwproces. Wel kan ANL in een adviserende rol invloed uitoefenen op het bouwproces. Daarnaast kan ANL tijdens de ontwerpfase bepaalde materialen voorschrijven welke tijdens bouwfase toegepast moeten worden. Tijdens de gebruiksfase is de invloed van ANL indirect. Het rijgedrag en de behoefte aan mobiliteit van de weggebruikers heeft directe invloed op de CO2-emissies. ANL kan wel indirect invloed uitoefenen op de uitstoot van CO2-emisies tijdens de gebruiksfase door de weglayout en het verkeersmanagement te optimaliseren en de rijweerstand te minimaliseren. Daarnaast kan ANL zich inzetten om de behoefte aan mobiliteit te verminderen door nieuwe vormen van samenwerken te stimuleren 4. Tijdens de sloopfase heeft ANL een geringe invloed. Wel kan ANL een adviserende rol innemen tijdens het optimaliseren van het afdankproces. Daarnaast kan ANL middels het voorschrijven van materialen recycling of downcycling mogelijk maken. 2.2 GEBRUIKSFASE KWANTIFICERING GEBRUIKSFASE Aangezien het grootste deel van de emissies wordt uitgestoten tijdens de gebruiksfase wordt deze fase verder uitgewerkt. Tijdens de gebruiksfase spelen aspecten zoals energiegebruik van het voertuig, weglayout, seinplaatsing en seinsturing en het gedrag van de weggebruiker een rol. In onderstaand schema wordt inzichtelijk gemaakt hoe de verdeling van energieverbruik tijdens de gebruiksfase is. Hierbij is niet gekeken naar indirecte CO2-uitstoot zoals de benodigde energie voor de aanleg van de infrastructuur van benzinestations, de uitstoot van raffinaderijen en het netwerk aan verkeershulpposten. Op basis van de presentatie vlak is duurzaam van KOAC NPC is het energieverbruik tijdens het voortstuwen van het voertuig verder gesplitst en geschat. 3 KOAC NPC is een onafhankelijke zakelijke dienstverlener met onderzoeksfaciliteiten en deskundigheid op een breed gebied van de mobiliteitsinfrastructuur met de nadruk op wegen, vliegvelden, bedrijfsterreinen en dijkbekledingen. De presentatie vlak is duurzaam is gegeven tijdens de tijdens de infradagen ANL is verbonden aan het TelewerkForum - Het Nieuwe Werken :A - Concept ARCADIS 7

10 Weglayout Inertie 29% Rijgedrag Voortstuwing 90% Interne wrijving 12% Luchtweerstand 29% Verkeersmanagement Wegdek Energie- Energie Rolweerstand 30% Vervorming van band verbruik aangewend in verkeer vervoersmiddel Schokdempers Airco Radio Hulpverbruik 10% Digitale hulpmiddelen Elektrische verwarming Figuur 4 Relatieve CO2-uitstoot energieverbruik verkeer. Op de blauw gekleurde hokjes kan ANL invloed uitoefenen. 8 ARCADIS :A - Concept

11 Figuur 5 is als basis genomen voor het bepalen van de percentages tussen inertie (energie benodigd om het voertuig te versnellen en vertragen), interne wrijving (verliezen in motor en aandrijving) en luchtweerstand en rolweerstand. Aangezien uit wordt gegaan van een gemiddelde gebiedsontsluitingsweg van asfalt is de verhouding zoals weergegeven bij de buitenweg aangehouden. Figuur 5 Verdeling energieverbruik (bron: presentatie "vlak is duurzaam" van KOAC NPC) INVLOED ANL GEBRUIKSFASE Tijdens de gebruiksfase wordt het grootste deel van de emissies tijdens de voortstuwing van het voertuig uitgestoten. ANL kan invloed uitoefenen op de rolweerstand en de inertie. De rolweerstand kan ANL verlagen door de ontwikkeling van een type wegdek met betere specificaties. De inertie kan ANL verlagen door het ontwikkelen van een optimale weglayout en het verbeteren van verkeersmanagement. Het speerpunt waar ANL zich komend jaar op gaat richten is het verminderen van de rolweerstand :A - Concept ARCADIS 9

12 3 Speerpunt 1: Rolweerstand 3.1 INLEIDING Om een positieve bijdrage te leveren aan de uitstoot van CO2-emissies zal ANL zich richten op het verminderen van de rolweerstand tijdens de gebruiksfase. ANL heeft samen met Betonson en Heijmans ModieSlab ontwikkeld. ModieSlab is een alternatief voor asfaltwegen. ModieSlab is een wegdek van betonelementen op palen, opgebouwd uit twee aparte open lagen van beton op een constructieve betonlaag. Het concept biedt een groot aantal voordelen waarvan één effect zeer relevant is voor energiereductie. Dit betreft de verkleining van de rolweerstand met 12% ten opzichte van standaard ZOAB. Dit heeft een lager brandstofverbruik tot gevolg. De potentiele CO2-winst door het gebruik van ModieSlab voor de gebruiksfase van wegen is daarmee substantieel. Daarnaast levert de lagere rolweerstand naar verwachting ook een lagere uitstoot van NOx en fijnstof op. Ook is de levensduurverwachting van ModieSlab aanzienlijk hoger dan die van de traditionele wegconstructies. De draagconstructie op palen wordt ontworpen voor een levensduur van 100 jaar. Voor de toplaag wordt een levensduur verwacht van minstens 15 tot 30 jaar. Verder geeft ModieSlab gezien het geringe onderhoud een beschikbaarheid die vele malen hoger is dan die van de traditionele wegconstructies. 3.2 DOELSTELLING 2013 ANL heeft zich als doel gesteld om de CO2-emissies in de wegenketen te verminderen, met als speerpunt het verminderen van de rolweerstand. Hierbij dient echter opgemerkt te worden dat de invloed van ANL afhankelijk is van de wensen van de wegbeheerders. Om de rolweerstand te verminderen is de toepassing van ModieSlab mogelijk zeer geschikt. Om dit verder te onderbouwen en aantoonbaar te maken zal ANL een gedetailleerde berekening maken van de CO2-uitstoot op de Rijnlandroute wanneer deze uitgevoerd zal worden met asfalt. Daarnaast zal ANL berekenen wat de CO2-uitstoot zal zijn als de Rijnlandroute uitgevoerd zou zijn met ModieSlab. Deze berekening zal uitgevoerd worden op basis van verkeerskundige gegevens en gegevens uit SimaPro. Op basis van deze berekening zal een conclusie getrokken worden welke in een rapport wordt onderbouwd. ANL heeft de ambitie om over 20 jaar 5% van de huidige asfaltwegen uit te voeren met ModieSlab. Aangezien het daadwerkelijk toepassen van ModieSlab afhankelijk is van de wegbeheerders heeft ANL de intentie om samen met Rijkswaterstaat en met provincie Zuid-Holland ambities vast te stellen met betrekking tot het verminderen van de CO2-emissies tijdens de gebruiksfase van de weginfrastructuur. ANL zal een aanzet doen om gezamenlijk het gesprek aan te gaan en zal advies uitbrengen hoe een dergelijke ambitie er uit zou kunnen zien. Daarnaast zal ANL tijdens dit gesprek inzichtelijk maken welke voor- en nadelen er bestaan om over 20 jaar 5% van alle asfaltwegen in Nederland te vervangen met wegen uitgevoerd met ModieSlab. 10 ARCADIS :A - Concept

13 Doelstellingen Gedetailleerde CO 2- berekening uitvoeren Rijnlandroute. Vergelijking traditioneel ModieSlab. - Gesprek aangaan met Rijkswaterstaat en provincie Zuid-Holland om ambities vast te stellen met betrekking tot verminderen CO 2-emissies en hierover advies uitbrengen. 3.3 DOELSTELLING Wanneer uit de berekening met betrekking tot de Rijnlandroute blijkt dat ModieSlab een positieve bijdrage levert aan de vermindering van de CO2-uitstoot tijdens de gebruiksfase streeft ANL in erna om voor elk wegenproject de CO2 -besparing van het ModieSlab alternatief te berekenen en te bespreken met de opdrachtgever. Deze gesprekken moeten leiden tot het daadwerkelijk toepassen van ModieSlab. Daarnaast heeft ANL de ambitie om ook doelstellingen te formuleren ter verkleining van de inertie (energie benodigd om het voertuig te versnellen en vertragen). De verkleining van de inertie zal een positieve bijdrage leveren aan de uitstoot van CO2-emissies tijdens de gebruiksfase. ANL heeft indirect invloed op het verkleinen van inertie. De weglayout en verkeersmanagement beïnvloeden het versnellen en vertragen van voertuigen. In 2014 en 2015 wil ANL doelstellingen formuleren gericht op het verkleinen van de inertie. Deze doelstellingen zullen een bijdrage moeten leveren aan het optimaliseren van de weglayout en verkeersmanagement ten behoeve van een zo constant mogelijke doorstroom van het verkeer. Doelstelling Voor elk wegenproject de CO 2 besparing van ModieSlab berekenen en bespreken met de opdrachtgever. - Doelstellingen formuleren verkleinen inertie :A - Concept ARCADIS 11