Duurzaam energie en materiaal gebruik

Transcriptie

1 SBRCURnet symposium DUURZAAM BOUWEN EN HET GEBRUIK VAN (REKEN)TOOLS Duurzaam energie en materiaal gebruik prof.dr.ir. Michiel Haas

2 Inhoud Bouwindustrie is belangrijk Geen energieprobleem Materialen worden belangrijker Life Cycle Assessment (LCA) Materiaalschaarste Oplossingen Conclusies 2

3 Bouwindustrie is belangrijk 3

4 50% van alle grondstoffen wereldwijd zijn bouwindustrie gerelateerd 4

5 40% van alle energieverbruik wereldwijd is bouwindustrie gerelateerd 5

6 36% van alle CO2 uitstoot is gebouw georiënteerd 6

7 35% van al het afval wordt Veroorzaakt door de bouwindustrie 7

8 30% van al het waterverbruik wereldwijd is bouwindustrie gerelateerd 8

9 25% van het wegverkeer wordt veroorzaakt door de bouwindustrie 9

10 Geen energie probleem 10

11 De zon geeft x meer energie dan wij jaarlijks verbruiken we hebben dus geen energie probleem 11

12 We hebben een conversie probleem en dat lossen we op er zijn vele mogelijkheden: nulpunt energie, zon, wind, zoet-zout water, geothermie, etc. 12

13 Volgens Jacobson/Delucci kunnen we in 2030 helemaal zijn overgegaan op duurzame energie zonder fossiele brandstoffen 13

14 Het is niet alleen mogelijk, het is ook goedkoper 50% via wind energie windmolens 5 MW 40% via zon daken met PV solar power plants / thermic PV cells centrals 10% overige 900 water power plants geothermic plants tidal turbines golf plants 14

15 Dat rekende de heren uit in 2010, nu in 2013 is de techniek al anders 15

16 PV-folie ca. 8%, hele dunne 3% Silicium PV ca % Silicium PV + nanodeeltjes ca. 70% Stapelen PV 20x meer opbrengst per m2 16

17 Dat rekende de heren uit in 2010, nu in 2012 is de techniek al anders dat is positief, die grote rendementsverhoging. 17

18 Maar we hebben toch nog een probleempje de Rare Earth Elements (REE) 18

19 19

20 20

21 Voorbeeld In een elektrische auto zitten 6800 laptop batterijen, totaal 450 kg Daarin zit 7 kg lithium en 60 kg kobalt verwerkt Met de huidige jaarproductie kunnen we ca elektrische auto s maken of 2 miljard laptops Maar dan kunnen we geen enkele batterij voor mobieltjes maken 21

22 97% van de zeldzame aardmetalen is in handen van China en die hebben stevige exportbeperkingen doorgevoerd 22

23 Niet alleen een probleem met REE, maar ook met alle metalen en phosfaten, enz. 23

24 Het is duidelijk: we hebben geen energie, maar een materiaal probleem en dat zal alleen maar toenemen tot een echt grondstoffen probleem 24

25 Materialen worden belangrijker 25

26 Materialen worden belangrijker, naarmate we energie efficiënter bouwen 26

27 We kennen de verhouding tussen energie, materiaal en water uit GreenCalc MIG (Milieu-Index-Gebouw/MIG*), *Milieu-Index-Gebouw (MIG) is een getal waarmee de milieuprestatie van een gebouw in GreenCalc wordt uitgedrukt 27

28 Bouwen volgens BouwBesluit = MIG140 Milieu Index Gebouw - Bouwbesluit niveau 1% 1% 16% 16% 83% 83% Materiaal Energie Water 28

29 Het is dus terecht dat we zo inspelen op energiebesparing (EPC, etc.) 29

30 Zeer energie zuinig gebouw = MIG500 Moduleaandeel - Milieu Index Gebouw "High Tech" 2% 2% 48% 50% 50% 48% Materiaal Water Energie 30

31 Maar we gaan naar EPC = 0, dan is ineens materiaal belangrijk (verantwoorden duurzaam bouwen) 31

32 Index Gebouw h" 48% 0% 0% Materiaal Water Energie 100% 0-Energy gebouw = MIG1000 Faculty CiTG / section Materiaal Materials & Environment / Chair Materials Energie & Sustainability Water 32

33 Life Cycle Assessment 33

34 Life Cycle Assessment 34

35 Life Cycle Impact Assessment uitputting vervuiling biodiversiteit gezondheid 35

36 > 1950 substances Milieueffecten van stoffen Buitenkozijnen environmental aggregation monetarisation main categories Environmental Agregation Monetarisation Main categories CO 2 global warming (GWP100) CH 4 ozone layer depletion (ODP) etc. human toxicity aquatic tox. fresh water aquatic tox. sea water Polution SO 2 terrestrial toxicity NO x photochemical oxidation etc. acidification eutrophication mbp exhaus biotic mbp exhaus abiotic exhaustion mbp exhaus Energy PDF m 2.y Eco99 EQ Landuse Landuse Total OTV malodorous air Daly Roadnoise mbp disturbance by sound disturbance mbp disturbance by light mbp disturbance by calamities 36 36

37 Procesboom 37

38 Database 38

39 39

40 Nationale MilieuDatabase Categorie 1: merkgebonden getoetst Categorie 2: merkongebonden getoetst Categorie 3: merkongebonden niet getoetst krijgt 30% opslag 40

41 41

42 De beslissers in de bouw denken in geld 42

43 Monetarisering Buitenkozijnen 43 43

44 Voorbeeld aluminium kozijnen 44

45 Aluminium mix standaard in NL Nationale Milieu Database 45

46 Raamkozijn 75 jaar/4c 46

47 Raamkozijn 75 jaar/4c 47

48 Aluminium 48

49 Raamkozijn 75 jaar / 100% recycling 49

50 Raamkozijn 75 jaar / 100% recycling 50

51 Raamkozijn Buitenkozijnen 51 51

52 Raamkozijn NIBE s Milieuclassificaties 52

53 Raamkozijn NIBE s Milieuclassificaties 53

54

55

56 Beperking materiaal mogelijkheden 56

57 We kunnen 0-Energie Gebouwen maken, met een MIG van maximaal 2000 dat is 2x beter dan onze beste gebouwen nu en dan bereiken we de limiet en maar liefst ca. 15x beter dan BouwBesluit niveau 57

58 58

59 Als we bijzonder milieuvriendelijke materialen gebruiken, bereiken we een Material-Index van 300 dat is het maximale bereikbare 59

60 Factor 20 building MIG

61 Dat betekent dat we andere materiaal oplossingen moeten vinden om gebouwen milieuvriendelijker te maken Pantheon Rome 61

62 Mogelijke oplossingen zijn: 0-Materialen Urban mining Circular economy 62

63 0-Materialen 63

64 In analogie met 0-Energie gebouwen, die hun eigen energie opwekken, kunnen we denken aan 0-Materiaal gebouwen 64

65 0-Materialen zijn materialen zonder milieulast 65

66 Van nagroeibare bronnen 66

67 of bulk materialen 67

68 hergebruik of recycling 68

69 en altijd geproduceerd met duurzame energie 69

70 zodat we een hele geringe milieulast hebben voor de 0-materialen. 70

71 0-materiaal gebouw? 71

72 0-materiaal gebouw? Het resterende kleine aandeel milieulast kunnen we misschien compenseren door materialen aan het gebouw te groeien. 72

73 73

74 74

75 75

76 76

77 77

78 0-Materialen building MIG

79 Factor 20 building MIG

80 0-Materialen building MIG

81 Cement groeien 81

82 Uit afval van de tomaten 82

83 biomassa verstoken dat levert energie 83

84 dan hebben we nog as van tomatenplanten daar kunnen we cement uit maken 84

85 met recht bio-cement. 85

86 Urban mining 86

87 dat zijn onder andere: 0,008 gram goud 0,07 gram zilver 0,006 gram palladium met een waarde van 0,50 Uit het mobieltje komen 17 verschillende metalen 87

88 Op de TU Delft halen we rendabel zilver en goud uit de as van de vuilverbrandingsovens 88

89 In Birmingham recyclen ze het stof van de straat en halen daar platinum uit 89

90 Wat doen wij met onze gebouwen? 90

91 zie dit als een opslag van grondstoffen 91

92 en hergebruik bouwdelen 92

93 en andere bouwdelen 93

94 hergebruik het op een goede manier 94

95 Reduce, Reuse, Recycling 95

96 Waste disposal 96

97 gespaard van de sloop 97

98 en herbestemd tot duurzaamste kantoor in NL in

99 Circular Economy 99

100 Old linear economy produce for waste raw materials production product use waste 100

101 Old linear economy

102 We still loose 60% materials 102

103 103

104 Source: McKinsey Could result in savings of 500 Billion 104

105 Towards a circular economy 105

106 We need other models Thomas Rau /NL 106

107 Performance counts Not a plane, but distance Not a car, but km NO PV cells but energy No facade, but good indoor climate 107

108 In de toekomst ben je geen eigenaar van bouwdelen 108

109 maar is de fabrikant eigenaar en hij least het aan jou 109

110 Audi denkt na over dit systeem. 110

111 Conclusies 111

112 We hebben geen energie probleem, maar een conversie probleem We lossen dat conversie probleem op, We kijgen een grondstoffen schaarste, Daar zullen we oplossingen voor moeten bedenken, Mogelijkheden zijn: 112

113 0-materialen Urban mining Circular economy 113

114 Materialen zijn ons toekomstige probleem 114

115

116 Ruilen? Kaartje boek 117

117 VraGen? 118