Ketenanalyse CO 2 -arm bouwen met beton. Gemaal Schardam. Handtekening autoriserend verantwoordelijk manager

Transcriptie

1 Ketenanalyse CO 2 -arm bouwen met beton Gemaal Schardam Handtekening autoriserend verantwoordelijk manager Autorisatiedatum: Naam: R.S.J. Nelis

2 2 Inhoudsopgave Inhoudsopgave 2 1 Inleiding Wat is een ketenanalyse Activiteiten Aan de Stegge Doel van de ketenanalyse Leeswijzer 3 2 Scope 3 emissies & keuze ketenanalyses Selectie ketens voor analyse Scope ketenanalyse Primaire & Secundaire data Allocatie data 6 3 Identificeren van schakels in de keten 7 4 Kwantificeren van de emissies Overzicht CO 2 uitstoot in de keten 8 5 Reductiemogelijkheden 9 6 Reductie Project Schardam 11 7 Verklaring van onafhankelijkheid 13 8 Bronvermelding 13 Bijlagen 14 Colofon 15 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 2/15

3 1 Inleiding 3 In het kader van het behalen van niveau 5 op de CO 2 -Prestatieladder voert Aan de Stegge een analyse uit van een GHG (Green House Gas) genererende keten. Dit document beschrijft de ketenanalyse van CO 2 -arm bouwen met beton. Deze ketenanalyse is opgesteld door CO 2 Seminar.nl in opdracht van Aan de Stegge. 1.1 Wat is een ketenanalyse Een ketenanalyse houdt in dat van een bepaald product of dienst de CO 2 uitstoot wordt berekend van de gehele keten. Met de gehele keten wordt de gehele levenscyclus van het product bedoeld: van winning van de grondstof tot en met het einde van de levensduur. 1.2 Activiteiten Aan de Stegge Aan de Stegge voert integrale werkzaamheden uit in de civiele bouw, de utiliteitsbouw, werktuigbouw en onderhoud. Met name de eerste twee activiteiten gebruiken grote hoeveelheden beton. Voor dat beton heeft Aan de Stegge in het verleden al een eigen herbruikbaar bekistingssysteem ontworpen dat met veel succes wordt gebruikt. In het kader van het project bouw gemaal Schardam zijn aanzienlijke hoeveelheden beton gebruikt voor verschillende toepassingen. In dat kader is gebruik gemaakt van Beton van Mebin dat wordt geleverd onder de noemer van CO 2 -arm beton. Gezien het feit dat beton, en met name cement, bekend staat als een grote bron van CO 2 -emissies, is dit een interessant en vernieuwend concept dat onderbouwing middels een ketenanalyse verdient. 1.3 Doel van de ketenanalyse De belangrijkste doelstelling voor het uitvoeren van deze ketenanalyse is het identificeren van CO 2 - reductiekansen, het definiëren van reductiedoelstellingen en het monitoren van de voortgang. Op basis van het inzicht in de scope 3 emissies en de ketenanalyse wordt een reductiedoelstelling geformuleerd. Binnen het energiemanagementsysteem dat is ingevoerd wordt actief gestuurd op het reduceren van de scope 3 emissies. Het verstrekken van informatie aan partners binnen de eigen keten en sectorgenoten die onderdeel zijn van een vergelijkbare keten van activiteiten is hier nadrukkelijk onderdeel van. Aan de Stegge zal op basis van deze ketenanalyse stappen ondernemen om partners binnen de eigen keten te betrekken bij het behalen van de reductiedoelstellingen. 1.4 Leeswijzer In dit rapport presenteert Aan de Stegge de ketenanalyse van het verbruik van het project in Schardam. De opbouw van het rapport is als volgt: Hoofdstuk 2: Scope 3 emissies & keuze ketenanalyse Hoofdstuk 3: Identificeren van schakels in de keten Hoofdstuk 4: Kwantificeren van de emissies Hoofdstuk 5: Reductiemogelijkheden Hoofdstuk 6: Bronvermelding 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 3/15

4 2 Scope 3 emissies & keuze ketenanalyses 4 De bedrijfsactiviteiten van Aan de Stegge zijn onderdeel van een keten van activiteiten. Zo moeten materialen die worden ingekocht eerst geproduceerd worden (upstream) en gaat het transporteren, gebruik en verwerken van opgeleverde producten of werken ook gepaard met energiegebruik en emissies (downstream). Hierbij wordt de totale emissie in scope 3 voor het project Schardam berekend, waarbij het uitgangspunt is dat minimaal 70% van de uitstoot wordt meegenomen. Voordat wordt bepaald welke ketenanalyse uitgevoerd wordt, maakt een berekening overzichtelijk wat de meest significante scope 3 emissiebronnen zijn. Onderstaande tabel geeft dat overzicht weer. 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 4/15

5 Aanwezig binnen de keten (ja/n.v.t.) 5 Afgedekt in scope 1 en/of 2 (ja/nee) Projectgerelateerd (ja/nee) Omvang geschat in CO 2 (ton) Beïnvloed baarheid (Ja, matig, nee) Upstream Scope 3 Emissions 1. Purchased Goods & Services ja nee ja 12954,48 ja 2 2. Capital Goods ja nee ja 278,87 ja 3 3. Fuel- and Energy- Related Activities ja nee nee 151,63 matig 5 4. Transportation & Distribution (Upstream) Nee ja ja 0,00 nee 5. Waste Generated in Operations ja nee ja 23,92 ja 6 6. Business Travel Nee ja ja 0,00 nee 7. Employee Commuting ja nee nee 172,83 matig 4 8. Leased Assets Nee ja ja 0,00 nee Downstream Scope 3 Emissions 9. Transportation & Distribution Sold Goods (Downstream) Nee ja ja 0,00 nee 10. Processing of Sold Products Nee ja ja 0,00 nee Ranking 11. Use of Sold Products 12. End-of-Life Treatment of Sold Products. 13. Leased Assets (Downstream) 14. Franchises 15. Investments Nee ja ja 0,00 nee ja nee ja 60046,31 nee 1 Nee ja ja 0,00 nee Nee ja ja 0,00 nee Nee ja ja 0,00 nee 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 5/15

6 6 2.1 Selectie ketens voor analyse Aan de Stegge zal conform de voorschriften van de CO 2 -Prestatieladder 2.2 uit de top twee een emissiebron moeten kiezen om een ketenanalyse van te doen. De top twee betreft: 1. End-of-Life Treatment of Sold Products 2. Purchased goods and services Door Aan de Stegge is gekozen om een ketenanalyse te maken van een product uit de categorie Purchased goods and services. Door Aan de Stegge is gekozen voor dit onderwerp omdat: 1. Het gaat om significante milieu impact, 2. Omdat de invloed om de End-of-life treatment of Sold Products minimaal is, 3. En omdat Aan de Stegge denkt dat zij door gebruik van een nieuwe techniek tamelijk veel invloed kan uitoefenen op de CO 2 emissie. Dat komt met name door het gebruik van zgn CO 2 -arm beton van Mebin voor het project bouwen van een gemaal bij Schardam. In dit project wordt 6224 m 3 beton gebruikt. 2.2 Scope ketenanalyse Deze ketenanalyse gaat met name over het beton, de herkomst en in hoeverre dit CO 2 -arm mag worden genoemd. Er zijn diverse studies over beton, en deze maken allemaal duidelijk dat beton, en met name het cement dat dient als bindmiddel, veel CO 2 -emissie veroorzaakt. 2.3 Primaire & Secundaire data In deze ketenanalyse wordt gebruik gemaakt van data uit bestaande studies en data van Aan de Stegge en Mebin (leverancier van beton), een rapport in opdracht van Rijkswaterstaat van 5 september 2013, en een studie van de Technische Universiteit Eindhoven. 2.4 Allocatie data Er wordt geen gebruik gemaakt van allocatie van data. 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 6/15

7 7 3 Identificeren van schakels in de keten Beton is een essentieel onderdeel van de sector infra. Zowel voor de Grond- weg- en waterbouw als voor de woningbouw en de utiliteitsbouw. In oktober 2011 is de Greendeal Beton gesloten tussen het ministerie van economische zaken, 24 deelnemende bedrijven en 7 brancheorganisaties uit de betonketen. De betrokken bedrijven en brancheorganisaties werken samen in het Netwerk Beton. Centraal in deze GreenDeal is het reductiepotentieel. Dit wordt berekend als het technisch reductiepotentieel om CO 2 te reduceren. Beton is een mengsel van verschillende bestanddelen. De klassieke bestanddelen zijn cement, grind, zand en water. In het kader van hergebruik wordt ook, in beperkte mate, betongranulaat, poederkoolvliegas en chemische toevoegingen gebruikt. Dat laatste heeft meer te maken met de resistentie tegen specifiek invloeden. In de oudheid werd gebruik gemaakt van een mengsel van zand, grind en kalk of fijngemalen tufsteen. In 1824 ontdekte de Ier Joseph Aspdin de werking van cement (het bindmiddel in beton), hij woonde op eiland Portland vandaar de naam Portlandcement. Sindsdien is er eigenlijk weinig veranderd aan het proces. Een primair onderdeel van beton is namelijk cement. Cement zorgt voor de binding tussen de verschillende ingrediënten van beton en is daar mee cruciaal voor de structurele sterkte van beton. Van oudsher is Portland klinker een belangrijk onderdeel van cement. De productie van Portland klinker is erg energie-intensief. Ook wordt veel CO 2 afgescheiden in het proces om van kalk en silicaten Portland klinker te maken. De CO 2 -emissie van ongewapend beton wordt daarom bijna volledig bepaald door de hoeveelheid Portland klinker die gebruikt wordt. Het ovenproces voor de productie van Portlandcementklinker veroorzaakt de volgende CO 2 -emissie: 1/ Er is warmte voor nodig (+/ graden celsius) 2/ doordat de belangrijkste grondstof (mergel) bij 900 graden celsius splitst in CaO en CO 2 (het zgn decarbonatieproces). Dit zorgt voor een emissie van 250 kg CO 2 per ton mergel. Omdat er 2 ton mergel nodig is voor de productie van 1 ton cement klinker, veroorzaakt dit deelproces dus 500 kg CO 2 per ton cementklinker. Voor Portlandcement komt daar nog de energie voor de oven en de energie voor het malen bij. Dit is nog eens 400 kg CO 2 per ton cementklinker. Gevolg is dat Portlandcement met een klinkergehalte van 95% dus +/- 900 kg CO 2 per ton cement produceert. Cement is er in Nederland in veel soorten. De belangrijkste zijn: 1/ Portland cement, ook wel CEM I genoemd. Dit bevat minimaal 90% Portland klinker Bij de productie hiervan komt ongeveer 0,9 ton CO 2 /ton cement vrij. 2/ Laag klinkergehalte cement, ook wel hoogovencement of CEM III genoemd. Dit bevat ongeveer 30% Portland klinker en 70% hoogovenslak. De CO 2 emissie is ongeveer 0,3 ton CO 2 /ton cement. 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 7/15

8 4 Kwantificeren van de emissies 8 Voor het project Gemaal Schardam is een CO 2 Meetplan gemaakt (Bijlage 1). Uit dit meetplan zijn de volgende getallen af te leiden: Kg CO 2 Percentage van het totaal Voorzieningen ,2 Machines ,6 Transport personen ,7 transport materialen ,2 Materialen ,2 Totale gecalculeerde emissie Subsidiair Kg CO 2 Percentage van het totaal Materialen gebruik ,2 Prefab Beton ,4 In Situ beton ,8 Transport materialen ,2 Prefab beton ,5 In situ beton ,0 Uit deze tabel blijkt overduidelijk blijkt dat beton veruit de grootste factor is (50,2% van de totale emissie). Het transport van het beton is 3,5%. Er word in dit project 6224 m 3 beton gebruikt, waarvan 896 m 3 prefab en 5328 m 3 in situ gemaakt. Er is uitgegaan van de berekening conform SBR CUR 3.2 voor de berekening van de CO 2 emissie (Bijlage 2). Uit deze berekening blijkt dat het prefab beton CEM III een emissiefactor heeft van 400 kg CO 2 / m 3 en het in situ gemaakte CEM III beton een emissiefactor van 458,13 kg/ m 3. Dat geeft een emissie voor het prefab gedeelte van 358 ton en voor het in situ gemaakte gedeelte een emissie van 2441 ton CO Overzicht CO 2 uitstoot in de keten Voor de toepassing van beton is het bindmiddel onmisbaar. Cement is wereldwijd het meest toegepaste bindmiddel. In 2012 ongeveer 3,5 gigaton. Dit geeft ongeveer 10 miljard m 3 beton, omgerekend 1,4 m 3 per wereldburger per jaar. In landen met veel economische ontwikkelingsactiviteit zoals Zuidoost Azië, India en Brazilië is dat hoger, in Afrika of in gebieden waar al veel gebouwd is, zoals de VS, Canada en West Europa, is dat minder. De cementproductie draagt jaarlijks voor 4-5% bij aan de door de mens veroorzaakte CO 2 emissie. De basistechnologie van de cementproductie is in de laatste twee eeuwen nauwelijks veranderd en is primair gebaseerd op het gebruik van Portlandklinker. 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 8/15

9 5 Reductiemogelijkheden 9 Reductie is in hoge mate een functie van het gebruik van Portlandcement. Verminderen kan door: Het gebruik van minder Portlandcement Het gebruik van andere bindmiddelen Minder Portlandcementklinker gebruiken heeft direct gevolg voor de structurele sterkte van het materiaal en is aan normen gebonden. Met name de Cementnorm EN Deze norm geeft per cementsoort de samenstelling aan waaronder gehalte aan Portlandcementklinker en de overige minerale bestanddelen. De norm geeft veel ruimte om andere samenstellingen te gebruiken. In Nederland wordt CEM III B42.5N wel toegepast, zij het nog niet in de grotere infra-projecten. Dit bevat 30% Portlandcementklinker en 70% hoogovenslak. Gevolg is een emissie van 300 kg CO 2 per ton cement, maar dit is niet voor alle toepassingen geschikt. Tot voor kort was het gebruik van CEM III beton voor prefab-delen ongeschikt omdat de sterkteontwikkeling te traag is, en dat terwijl steeds meer met prefab wordt gewerkt. Inmiddels is de ontwikkeling zo ver dat Aan de Stegge in samenwerking met Mebin (leverancier van het beton) en de opdrachtgever het aandurven om te kiezen voor CEM III beton. Daar is veel onderzoek naar gedaan de afgelopen jaren. Met name voor cement met zeer lage klinkergehalten (5-20%). Op dit moment is het vooral een kwestie van klinkergehalte kiezen naar gebruiksdoel. Er zijn dan een aantal criteria die een rol spelen: 1. Duurzaamheidsklasse (dit houdt verband met specifieke omstandigheden) a. Bestand zijn tegen specifieke invloeden zoals zeewater, voorst-dooicycli, Chloor (industriële toepassingen) b. Bescherming van wapeningsstaal in beton. De bescherming is gebaseerd op de hoge PH van beton in combinatie met voldoende betondekking. 2. De verhardingssnelheid 3. Gevoelig voor nabehandeling 4. Mate van repareerbaarheid Het zal duidelijk zijn dat niet alle opdrachtgevers in dergelijk detail gaan bedenken wat de criteria zijn voor hun toepassing, ook al geeft dat minder emissie. Het valt dan ook te prijzen dat voor het onderhavige project dat wel is gebeurd. De leverancier en de verwerker hebben inmiddels voldoende onderbouwing om hier gefundeerd en met kennis van zaken mee om te gaan. Gezien de enorme impact en langdurige testperiode, is het de verwachting dat nog CO 2 -zuinigere alternatieve mengsels (ook wel CEM X genoemd) tegen 2020 zullen worden opgenomen in de regelgeving (EN en EN 206-1). Maar gezien het feit dat deze alternatieven alleen voor specifieke toepassingen gebruikt kunnen worden zal de uiteindelijke bijdrage aan de CO 2 emissie beperkt blijven. 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 9/15

10 10 Andere bindmiddelen is een optie die ook al langere tijd onderzocht wordt. Het gaat dan om binder uit ander materiaal dan Portlandcementklinker. Doordat er geen mergel nodig is, zal er veel minder emissie zijn. Informatie hier over is lastig te achterhalen omdat de diverse cementproducenten deze informatie angstvallig geheimhouden uit angst voor concurrentie. Wel is duidelijk dat veel onderzoek zich beweegt binnen de polymeren en die zijn duur. Daarmee zou Polymeercement zo n 30% duurder worden dan Portlandcement en dat is erg veel gezien de kleine marges in de bouw en de hoge kostenpost van beton. Bovendien is het de vraag in hoeverre dit beton op basis van polymeren is te recyclen. Ondanks dat hier veel geld in wordt gestoken, is het niet de verwachting dat dit op korte termijn een grote vlucht zal nemen. 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 10/15

11 11 6 Reductie Project Schardam Beton Voor regulier beton (CEM I) geldt een emissiefactor van 900 kg/m 3. In dit getal is niet meegenomen of het beton in situ wordt aangemaakt en het transport. In situ aanmaken geeft 14% meer directe emissie (de emissie van prefab zit elders in de keten) De productie en transport van het prefab gedeelte geeft een totaal van 387 ton CO 2, waarvan 7,5% transport. De productie en transport van het in situ beton geeft een totaal van 2607 ton CO 2 waarvan 6,4% transport. Uitgaande van het totale betongebruik voor dit project 6224 m 3 kan de volgende vergelijking worden gemaakt: CEM I CEM III Kg beton Totale emissie ton CO 2 Kg Beton Totale emissie ton CO 2 Prefab In Situ (+ 14%) Totaal Reductie ton = 55% Het gaat hier dus om een significante reductie van 55% ten opzichte van CEM I Beton. 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 11/15

12 12 Transport Er is, om meerdere redenen gekozen voor Mebin als leverancier van het beton. Eén van de factoren is het feit dat Mebin een locatie heeft op slechts 13 km afstand. Uitgaande van vol heen en leeg terug geeft dat een CO 2 belasting van 6,240 ton CO 2 /km, uitgaande van het in situ beton (wat de grote bulk is). Uitgezet in een tabel blijkt dat uitgaande van de materialen + het transport, de impact in percentages van het transport significant is. In deze tabel is uitgegaan van een totale CO 2 belasting van vol heen en leeg terug. Bij een leverancier op 50 km afstand is de bijdrage van het transport 27%. De keuze voor een leverancier die op 13 kilometer afstand zit is dus niet alleen een strategische keuze, maar levert een duidelijke bijdrage aan het reduceren van de CO 2 -emissie. Relatieve impact CO 2 emissie transport op het totaal Materialen KM CO 2 emissie transport Percentage , , , , , , , , , ,0 Relatieve impact transport 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Materialen CO2 emissie transport 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 12/15

13 13 Overige maatregelen Door Aan de Stegge zijn de volgende aanvullende maatregelen genomen - Gebruik maken van een vaste torenkraan in plaats van mobiele kranen. Dit scheelt aan en afvoer. Daarnaast wellicht besparing tijdens het gebruik (reductie niet bekend); - Aanschaf nieuwe auto voor de technisch manager (R. Oonk) (CO 2 van 155g/km naar 82g/km volgens rdwdata). Daarnaast wordt de CO 2 uitstoot door de leasemaatschappij gecompenseerd en is daarmee CO 2 neutraal ( Als doelstelling wordt nog het nieuwe draaien en rijden onderzocht. 7 Verklaring van onafhankelijkheid Ik, Eli van Tijn heb op en in de tijd daar voor deze ketenanalyse uitgevoerd. Ik was niet betrokken bij het ontstaan van het managementsysteem van de Aan de Stegge. Ik heb geen directe of indirecte belangen bij Aan de Stegge. Ik ben bekend met en heb gewerkt conform de gedragscode inzake verificaties van CO 2 Seminar.nl Ik was vrij om mijn oordeel te vormen en dit verslag Ketenanalyse CO 2 arm bouwen is een correcte weergave van mijn bevindingen. Datum: 9 mei 2015 Naam : Eli van Tijn 8 Bronvermelding Bron / Document Handboek CO 2 -prestatieladder 2.2, 4 april 2014 Kenmerk Corporate Accounting & Reporting standard GHG-protocol, 2004 Corporate Value Chain (Scope 3) Accounting and Reporting Standard Product Accounting & Reporting Standard Nederlandse norm Environmental management Life Cycle assessment Requirements and guidelines Stichting Klimaatvriendelijk Aanbesteden & Ondernemen GHG-protocol, 2010a GHG-protocol, 2010b NEN-EN-ISO Ecoinvent v2 Nationale Milieudatabase 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 13/15

14 14 De opbouw van dit document is gebaseerd op de Corporate Value Chain (Scope 3) Standaard. Daarnaast is, waar nodig, de methodiek van de Product Accounting & Reporting Standard aangehouden (zie de onderstaande tabel). Corporate Value Chain (Scope 3) Standard Product Accounting & Reporting Standard Ketenanalyse: H3. Business goals & Inventory design H3. Business Goals Hoofdstuk 1 H4. Overview of Scope 3 emissions - Hoofdstuk 2 H5. Setting the Boundary H7. Boundary Setting Hoofdstuk 3 H6. Collecting Data H9. Collecting Data & Assessing Data Quality Hoofdstuk 4 H7. Allocating Emissions H8. Allocation Hoofdstuk 2 H8. Accounting for Supplier Emissions - H9. Setting a reduction target - Hoofdstuk 5 Onderdeel van implementatie van CO 2 -Prestatieladder niveau 5 Bijlagen Bijlage 1 Gecalculeerde uitstoot gemaal Schardam Bijlage 2 Milieuprofiel betonmengsels Project Schardam. 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 14/15

15 15 Colofon Titel Ketenanalyse Aan de Stegge Gemaal Schardam. Status Definitief Versie 1.2 Datum Auteurs Eli van Tijn 4.A.1_2 Ketenanalyse CO 2 arm beton 15/15