PI-PROJECT Materialen Paspoort

2014

PI-PROJECT ‘Materialen Paspoort’

STUDENT Binnur Yilmaz, 0835362 Yahya Kilic, 0831505 Yusuf Tuncer, 0842424 Redaoun Akrouh, 0840391 Nadeem Raja, 0840263 Eline De Wit, 0826744

OPDRACHTGEVER Dhr. Doepel BEGELEIDER Dhr. J. Slabbekoorn Hogeschool Rotterdam Academieplein | G.J. de Johnweg 4-6 TEL: 010 748 48 01

3015 GG Rotterdam |

Voorwoord Voor het de cursus ‘’pi- project’’ moest een vraagstuk van een opdrachtgever worden uitgewerkt. Om deze casus af te kunnen ronden moest er gekeken worden naar de mogelijkheden van een materialenpaspoort. Een materialenpaspoort moet het recycleproces van de bouw efficiënter maken en wij moeten onderzoeken hoe dit mogelijk is. Tijdens het uitwerken van de vraagstellen, liepen wij op een aantal punten vast. Een aantal partijen hadden helaas geen tijd, om ons te begeleiden door een aantal vragen te beantwoorden. Hierdoor moesten de vraagstelling veranderd worden. Dit heeft gelukkig geen vertraging veroorzaakt. Tijdens het opstellen van het rapport hebben wij een hulp gehad van de heer Doepel en de heer Slabbekoorn. Die willen wij daarom ook erg bedanken daarvoor. Redouan Akrouh

2 juli 2014, Rotterdam

_______________ Binnur Yilmaz

_______________ Yusuf Tuncer

_______________ Nadeem Raja

_______________ Yahya Kilic

_______________ Eline de Wit

_______________

PI-Project | Materialen Paspoort|

i

Management samenvatting Probleem: De toekomstige economie is circulair. Voor de bouw betekent dat er radicaal anders gewerkt moet worden. Het sluiten van materiaal kringlopen op een regionale schaal is een strategie die hierin een essentiële bijdrage zal leveren. Het beste instrument om grondstoffen herkenbaar en (dus) efficiënt en breed her inzetbaar te maken, is om elk product te voorzien van een grondstoffenpaspoort. Dit is een paspoort die aangeeft wat de samenstelling zal zijn van de materialen. Van de opdrachtgever de heer Doepel, moet er gekeken worden hoe een materialenpaspoort bij kan dragen aan het sluiten van de kringloop in het bouwproces. Om het uiteindelijk onderzoek af te ronden, zal er ook worden gekeken de toepassing van een levenscyclusanalyse en materialenkeuze bij de ReUseHouse.

Bevindingen: Om advies uit of een materialenpaspoort bij kan dragen aan het sluiten van de klingloop in de bouwproces, zijn een aantal vragen uitgewerkt. Uit de vraagstelling komt naar boven dat het materialenpaspoort een absolute moet zal zijn in de toekomst. Grondstoffen raken namelijk op en er zal dus op een gegeven moment gebruik moeten gemaakt worden van materialen die er al zijn. Het enige probleem daarvan is dat de samenstelling van de meeste materialen niet erg duidelijk staan aangegeven. Hier zou een materialenpaspoort natuurlijk erg mee kunnen helpen. Nu dat er bekend is dat een materialenpaspoort nodig is, is het natuurlijk belangrijk om te weten hoe zo een materialenpaspoorter uit komt te zien. Een materialenpaspoort moet twee functies vervullen. Het materialenpaspoort moet de samenstelling aangeven van het product met de afmetingen en hoeveelheden. Tevens moet er ook aangeven worden wie de eigenaar van het materiaal is. Dit zou bij materialen kunnen toegepast worden die worden verhuurd, op het eind van de levensduur door de eigenaar weer worden opgehaald en hergebruikt. Het toepassen van een materialenpaspoort was helaas niet mogelijk. Om toch een opdracht uit te werken die betrekking heeft op de ReUseHouse is er gebruik gemaakt zijn er naar twee punten gekeken: de levenscyclusanalyse en eventuele materialenkeuzes. De bevindingen daarvan zijn te zien in doelonderzoek 2 en 3.

Advies: Een materialenpaspoort is een feit en zal daarom ook zo snel mogelijk moeten worden toegepast bij iedere materiaal.

Consequenties: Om een materialenpaspoort toe te passen, zal er een hoop in de bouw moeten veranderen. Leverancier zullen namelijk een paspoort moeten koppelen aan iedere product. Natuurlijk moet er dan eerst een database worden opgesteld waar de materialenpaspoort te zien zijn. Dit zou mogelijk kunnen zijn door RFID Tags in de materialen te verwerken die gescand kunnen worden en die dan men doorverwijst naar de materialenpaspoort online. Het grootste onderdeel voordat een materialenpaspoort zou kunnen toepassen, is dan de gehele bouwwereld een andere denkwijze moet hebben. Naast dat een materialenpaspoort handig zou zijn, moeten materialen natuurlijk ook vrij simpel op te splitsen zijn zodat die gerecycled kunnen worden.


ii

Inhoudsopgave 1|

INLEIDING .............................................................................................................................. 1

H2|

HOOFD- EN DEELVRAGEN................................................................................................... 2

2.1. Oude hoofd- en deelvragen .................................................................................................... 2 2.2. Nieuwe hoofd- en deelvragen ................................................................................................. 2 H3|

VOORONDERZOEK DEEL 1 .................................................................................................. 3

3.1 | De mogelijke werking van een materialenpaspoort? ............................................................. 3 3.2 | Hoe draagt het paspoort bij aan het probleem in het toekomst? ........................................... 5 3.3 | Is Cradle to Cradle beter toepasbaar dan materialen paspoort? ............................................ 6 3.4 | Is er al een materialen paspoort wel toepasbaar? ................................................................. 6 3.5 | Is het materialen paspoort wel toepasbaar op Re-Use House? .............................................. 6 3.6 | Gaan wij helpen een tool verder te ontwikkelen met externe partijen? ................................. 6 3.7 | Hoe kan de materialen paspoort worden georganiseerd?...................................................... 7 3.8 | Hoe kan het materialenpaspoort worden gekoppeld aan het product? ................................. 8 3.9 | Welke grondstoffen zijn schaars? .......................................................................................... 9 3.10 | Welke grondstoffen zijn schadelijk? .................................................................................. 10 3.11 | Gebouw als grondstofbank .................................................................................................11 3.12 | Conclusie: Algemeen toepasbaar maken voor elke project .................................................11 H 4|

Deelonderzoek 2 .............................................................................................................. 14

4.2 | Wat is LCA? ......................................................................................................................... 14 4.2 | Werking Fast Track LCA ........................................................................................................15 4.3 | Onderzoek dragende prefabbeton wanden ......................................................................... 16 4.3.1 | Doel van het onderzoek ................................................................................................ 16 4.3.2 | Voordelen en nadelen van beide wanden ...................................................................... 17 4.3.3 | LCA hergebruikte prefab betonnen wanden .................................................................. 17 4.3.4 | LCA 100% recyclebaar beton ........................................................................................ 18 4.3.5 | Conclusie LCA’s ............................................................................................................. 19 4.3.6 | Aanbeveling.................................................................................................................. 19 4.3.7 | Koppeling aan materialenpaspoort ............................................................................... 19 4.3.8 | Mogelijkheden demontabel bouwen met prefab beton ................................................ 20 4.3.9 | Droge verbindingen ...................................................................................................... 20 4.4 | Onderzoek Gevels ............................................................................................................... 21 4.4.1 | Toepassen LCA ............................................................................................................. 21 4.4.2 | Gevel materiaal ............................................................................................................ 22 4.4.3 | Montage manier: click-systeem .................................................................................... 23 4.4.4 | Montage verantwoording ............................................................................................. 23


iii

4.4.5 | Milieu impact ............................................................................................................... 24 4.4.6 | Montage manier: metselmortel .................................................................................... 25 4.4.7 | Toepassen LCA ............................................................................................................. 25 4.4.8 | Milieu impact ............................................................................................................... 26 H5|

Deelonderzoek 3 .............................................................................................................. 28

5.1 | Schema en werking materialen paspoort............................................................................. 28 5.1.1 | Schema materialen paspoort ............................................................................................ 28 5.1. 2| Algemene werking............................................................................................................ 29 5.1. 3 | Eigenaarschap ................................................................................................................. 29 5.1. 4 | Levensduur...................................................................................................................... 29 5.2 | Keuze schema materiaal ...................................................................................................... 29 5.2.1 | Uitleg vragen .................................................................................................................... 30 5.2.2 | Schema .............................................................................................................................31 5.2.3 | Toelichting A, B, C, D.........................................................................................................31 5.3 | Materiaal advies Re-Use-House ........................................................................................... 32 5.3.1 | Fundering ......................................................................................................................... 32 Principe 1: Schuimblokken ....................................................................................................... 32 Principe 2: Stelconplaten ......................................................................................................... 32 Advies voor toepassen ReUseHouse .........................................................................................33 5.3.1 | Isolatie ..............................................................................................................................33 Houtvezelisolatie ......................................................................................................................33 Metisse .....................................................................................................................................33 Advies voor toepassen ReUseHouse ........................................................................................ 34 5.3.3 | Kozijn ............................................................................................................................... 34 5.3.4 | Binnenwanden ................................................................................................................. 35 5.3.5 | Binnenwand afwerking ..................................................................................................... 36 Natte ruimten .......................................................................................................................... 36 Droge ruimten ......................................................................................................................... 36 5.4 | Installatie advies ReUseHouse .............................................................................................. 37 5.4.1 | Uitgangspunten ................................................................................................................. 37 Bronnenlijst ..................................................................................................................................... 40


iv

1|

INLEIDING

De toekomstige economie is circulair. Voor de bouw betekent dat er radicaal anders gewerkt moet worden. Het sluiten van materiaal kringlopen op een regionale schaal is een strategie die hierin een essentiële bijdrage zal leveren. Het beste instrument om grondstoffen herkenbaar en (dus) efficiënt en breed her inzetbaar te maken, is om elk product te voorzien van een grondstoffenpaspoort. Dit is een paspoort die aangeeft wat de samenstelling zal zijn van de materialen. Van de opdrachtgever de heer Doepel, moet er gekeken worden hoe een materialenpaspoort bij kan dragen aan het sluiten van de kringloop in het bouwproces. Uiteindelijk moet een materalenpaspoort worden gebruikt bij een ReUseHouse. Dit is een gebouw die wordt gebouwd uit hergebruikte materialen uit de sloop (stad = grondstoffenbank) en is ontworpen voor demontage en hergebruik. Zo komen alle grondstoffen terug in de kringloop en is het cirkeltje rond.


1

H2|

HOOFD- EN DEELVRAGEN

Om uiteindelijk het onderzoek uit werken zullen er hoofd- en deelvragen worden opgesteld. Deze moest een op een gegeven moment aangepast worden, omdat een aantal partijen (De groene zaak en Turntoo) niet wilden werken. Hieronder staan de oude en nieuwe vragen aangeven.

2.1. Oude hoofd- en deelvragen De praktijkvraag:  Hoe kan een materialen paspoort toegepast worden op het ReUseHouse? De deelvragen die zijn opgesteld zijn: 1. Wat is een materialen paspoort? 2. Wat zijn de verschillen en de overeenkomsten tussen Turntoo en De Groene Zaak? 3. Welke materialen worden toegepast in het ReUseHouse? 4. Wat ontbreekt er nadat het toegepast is?

2.2. Nieuwe hoofd- en deelvragen Onderzoeksvraag:  Hoe kan een materialen paspoort toegepast worden op het ReUseHouse? De uiteindelijke deelvragen zijn: 1. Wat is een Materialen Paspoort? 2. Hoe zou een Materialen Paspoort moeten werken? 3. Hoe kan een materialen paspoort toegepast worden op het ReUseHouse? 4. Hoe ziet de materialen cyclus van het ReUseHouse eruit? 5. Wat is een LCA? 6. Kan een LCA toegepast worden op onderdelen van het ReUSeHouse? 7. Welke materialen zijn toepasbaar voor het ReUseHouse? 8. Hoe kan een materialen paspoort toegepast worden op het ReUseHouse?


2

H3|

VOORONDERZOEK DEEL 1

3.1 | De mogelijke werking van een materialenpaspoort? Op het internet zijn er meerdere mogelijkheden te vinden over de mogelijke werking van een materialenpaspoort. Om een conclusie te vormen over de werking van een materialenpaspoort, zal er eerst gekeken worden welke bedrijven er op dit moment mee bezig zijn en wat hun idee is van zo een paspoort. De grootste partijen die zich op dit moment bezig houden met een materialenpaspoort zijn:  De groene zaak;  Turntoo;  Smart traSh. De groene zaak Het idee van De groene zaak is om een document te ontwikkelen en daarin aan te geven waar het product uit bestaat. Dit heeft als doel om de recycleproces soepeler te laten verlopen. Als een sloopbedrijf weet uit welke materialen een product bestaat, dan kan men het afval makkelijker scheiden en hergebruiken. [1] Turntoo Het idee van Turntool is een lease concept. Dit houdt de gebruiken van een product niet de eigenaar is. Hij/zij heeft een product gehuurd van een bedrijf. In hun ogen dient de materialenpaspoort als product omschrijving van het product. [2] Smart traSh Het idee van Smart traSh komt bijna overeen met die van De groene zaak. Het enige verschil is, dat zij gebruik willen maken van RFID tags. Dit zijn microchips (barcodes), die aan het product worden gemonteerd. Men kan dan de barcode inscannen en toegang krijgen de samenstelling (paspoort) van het product. Uit de partijen die op dit moment bezig zijn met een materialenpaspoort komt naar voren, dat het paspoort twee doelen moet hebben. Het moet overzicht geven over de samenstelling van het product zodat het toekomstige recyclen soepelere verloopt en aangeven wie de eigenaar is, zodat het product geleased kan worden. Een materialenpaspoort op basis van het lease concept, moet komen te staan wie de eigenaar is. Dit kan natuurlijk ook nadelig zijn. Stel dat een eigenaar er op een gegeven moment niet meer is. Voor zo een situatie zal er een online databank moeten worden, gemaakt zodat andere bedrijven kunnen zien dat een bepaald product kan worden opgehaald. Dat bedrijf kan dan reageren op verzoek van huurder van het product om het op te komen halen. Het bedrijf dat reageert op het product kan gelijk ook inzien in het materialenpaspoort waar het product uit bestaat en wat de huidige waarde is. [3] Mogelijke werking van een materialenpaspoort in diagram vorm:


3

Materialepenpaspoort toevoegen aan product

Eigenaar (leverancier) vervangt het product

Paspoort geeft aan dat het product moet worden vervangen


Product met paspoort leveren aan gebruiker

Product en paspoort bewerkt door gebruik van huurder

4

3.2 | Hoe draagt het paspoort bij aan het probleem in het toekomst? Wat is het probleem? Grondstoffen schaarste. Het gaat hierbij om natuurlijke grondstoffen die steeds schaarser worden. Er moeten een efficiënte manier komen om het verbruik van grondstoffen te minimaliseren. De weggegooide afval heeft veel potentie, maar wordt niet gebruikt. Waarom zou een materialen paspoort ontwikkeld moeten worden? Als je grondstoffen wilt her inzetten in de kringloop, dan lukt dat alleen als deze grondstoffen herkenbaar zijn in de producten waarin ze verwerkt zijn. Bij het weggooien van producten kunnen deze grondstoffen (makkelijk) gescheiden worden (voor later gebruik van de onderdelen) of zelfs verkocht worden aan een sloopbedrijf. Een voorbeeld: Een bureaustoel van firma XYZ bestaat uit staal, pigment gekleurde polyamide (PA6) en een PET bekleding. Na demontage kunnen de basismaterialen RVS en staal opnieuw worden ingezet. De gekleurde PA6 kan eveneens direct op gelijk niveau worden ingezet, vooropgesteld dat het ook het nieuwe product gekleurd is. Zo niet, dan kan de PA6 evenals de PET via respectievelijk depolymerisatie en hydrolyse terug worden gebracht tot nieuwe schone grondstof voor kunststof. Het enige dat verloren gaat zijn de additieven. Bijna alle onderdelen van de stoel worden dus gebruikt voor andere producten zonder. Hierdoor worden er voor toekomstige producten minder grondstoffen gebruikt. [4]

PET PA6

Staal


5

3.3 | Is Cradle to Cradle beter toepasbaar dan materialen paspoort? Het antwoord op deze vraag luidt als volgt: er zijn materialen die aan het einde van de gebruiksduur opnieuw gerecycled en toegepast kunnen worden voor een nieuw leven, alleen is elke materiaal die een identiteit krijgt niet meteen duurzaam en daarmee C2C. [5]

3.4 | Is er al een materialen paspoort wel toepasbaar? Ja, er zijn materialenpaspoorten die worden/zijn gebruikt voor de gemeentehuis Brummen en de hoofdkantoor Alliander. Een gedeelte van de materialen die bij de gemeentehuis zijn gebruikt, komen zelf van het gebouw af. Het gebouw heeft als het ware een stempel gekregen waarmee de materialen ervan gerecycled kunnen worden. Deze paspoorten worden alleen niet vrijgegeven. [5]

3.5 | Is het materialen paspoort wel toepasbaar op Re-Use House? Het zal ongetwijfeld wel toepasbaar zijn op de Re-Use House, omdat verschillende materialenpaspoorten al gebruikt zijn voor gemeentehuis Brummen. Alleen is directe verbinding niet meteen mogelijk. Er moet wel onderzocht worden welke sleutel ontbreekt.

3.6 | Gaan wij helpen een tool verder te ontwikkelen met externe partijen? Nee, de bedoeling is alleen om te kijken hoe de grondstoffen uit de grondstoffenpaspoort snel en makkelijk toegepast kunnen worden op de Re-Use House.


6

3.7 | Hoe kan de materialen paspoort worden georganiseerd? Een manier om dit te organiseren is een label die de volgende punten kan aangeven:          

Product (wat is het) Type (welk model) Samenstelling (Wat zit er in) Afmetingen ( De afmeting van de product) Leverancier/eigenaar (leasemethode) Duurzaamheidsklasse (Hoe duurzaam is het) Volumieke massa (Gewicht van de product) Tijd in gebruik (Hoeveel jaren is het in gebruik genomen) Mogelijk aanpassingen (Welke aanpassingen zijn mogelijk voor hergebruik) Herstelmomenten (Wanneer is het product hersteld)

Met deze punten kan de eigenaar en sloper eenvoudiger zien welk product hergebruikt kan worden.


7

3.8 | Hoe kan het materialenpaspoort worden gekoppeld aan het product? Hoe een materialenpaspoort kan gekoppeld kan worden aan het product, is nog niet echt bekend bij twee van de drie bedrijven. Smart traSh heeft wel een idee van de koppeling van het materialenpaspoort en het product. Namelijk het gebruik maken van RFID Tags (chips die functioneren identiteit van het materiaal). In afbeelding 1 is een voorbeeld te zien van zo een RFIDtag.

Afbeelding 1: RFID-tag Barcode

Afbeelding 2: QR Code

Afbeelding 3:

Het gebruik van een RFID Tag is natuurlijk één mogelijkheid. Het is ook mogelijk om andere producten te koppelen aan een bouwmateriaal. Het is natuurlijk ook mogelijk om een QR Code (2D Matrix Barcode) of een barcode toe te passen. In afbeeldingen 2 en 3 zijn daar voorbeelden van te zien. Alleen is het nadeel wel dat zo een barcode in het zicht moet blijven, zodat die gescand kan worden. Om esthetische redenen zou het ook verstandig zijn om gebruik te maken van RFID-tag en niet de andere twee mogelijkheden.

Een RFID-tag heeft als voordeel dat het enorm klein is en dat het simpel aan te brengen is aan het product. Het is ook een product dan door internet golven gelezen kan worden. Men kan dus vanuit een afstand het product scannen en hoeft niet eens aan het product te zitten. De tags moeten natuurlijk wel gekoppeld worden aan een database, waar het materialenpaspoort te zien is. Men moet de Tags kunnen scannen en online direct het materialenpaspoort zien van het product. [6]


8

3.9 | Welke grondstoffen zijn schaars? Het wordt grondstof is een breed begrip. Binnen de industrie wordt het woord grondstof vaak gebruikt om een materiaal aan te duiden waarvan iets anders gemaakt wordt. Met het woord kan echter ook een natuurlijke grondstof bedoeld worden, zoals olie, minderalen, water etc. [7] Natuurlijke grondstoffen worden steeds schaarser. Oorzaken hiervan zijn de toename van de wereldbevolking en het niveau van de levensstandaard, hierdoor wordt er steeds meer geconsumeerd. Hiernaast nemen enkele landen die beschikken over zware metalen monopolyposities in, waardoor deze minder goed beschikbaar zijn voor andere landen. [8] In 2010 is er namens de Europese commissie een onderzoek gedaan naar welke natuurlijke grondstoffen schaars zijn, volgens een Europese norm. Er is een top-14 vastgesteld van de meest schaarse stoffen: [9] 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10.

11. 12. 13. 14.

Antimonium Indium Beryllium Magnesium Kobalt Niobium Calciumfloride Platina groep metalen; Ruhenium, Rodium, Palladium, Osmium, Iridium en Platina Gallium Zeldzame aardmetalen; Scandium, Yttrium, Lanthanium, Cerium, Praseodymium, Neodymium, Promethium, Samarium, europium, Gadolium, Terbium, Dysprosium, Holmium, Erbium, Thulium, Ytterbium, Lutetium Germanium Tantalium Grafiet Wolfraam

Het is waardevol om deze materialen in het grondstoffen paspoort te vermelden. Vanwege het tekort is het van belang dat deze materialen traceerbaar zijn in elke fase van het gebruik; tijdens de fabricage, tijdens het gebruik van product, na de sloop of assemblage etc.


9

3.10 | Welke grondstoffen zijn schadelijk? Producten kunnen schadelijke stoffen bevatten. Het is voor elke betrokken partijen van belang dat het duidelijk is welke stoffen het product bevat en in welke hoeveelheid zodat gepaste maatregelen genomen kunnen worden om de stof te verwerken. Schadelijke stoffen zijn in te delen in verschillende categorieën, hieronder zijn ze genoemd: Broeikaseffect Koolstofdioxide (CO2) Methaan (CH4) Distikstofoxide (N2O, lachgas) Fluorverbindingen (HFK's, PFK's, SF6) CFK's Aantasting ozonlaag CFK's Halonen Methylbromide Diverse broomverbindingen Diverse chloorverbindingen Smog Ozon (O3) Zwaveldioxide (SO2) Vluchtige Organische Stoffen (een combinatie van stikstofoxiden en koolwaterstoffen) Fijn Stof (PM 10, PM 2,5, EC) Verzuring Zwaveldioxide (SO2) Stikstofoxiden (NOx) Ammoniak (NH3) Vermesting Fosfaten Nitraten Ammoniak (NH3) Afval Zware metalen Verpakkingsafval, zoals plastic Dioxinen Benzeen Koolwaterstoffen PCB's (Polychloorbifenylen) Radioactief afval [10 & 11]


10

3.11 | Gebouw als grondstofbank Een van die principes is 'upcycling', dit wil zeggen dat de materialen aan het eind van de levensduur van een product opnieuw worden gebruikt in minimaal dezelfde of zelfs een hoogwaardiger toepassing. Nu: Als een gebouw wordt gesloopt, hebben de materialen meestal een negatieve restwaarde. Je moet betalen voor afvalverwerking. Om een zo hoog mogelijke restwaarde te houden, moet je een gebouw zo ontwerpen dat je de gebruikte materialen nagenoeg in ongeschonden staat terugkrijgt. Toekomst: De restwaarde van de materialen hangt verder af van de waarde van de grondstoffen die erin zijn verwerkt. Alle gebruikte materialen hebben daarom een materialenpaspoort, waarin niet alleen tot op moleculaire niveau is vastgelegd welke stoffen erin zitten, maar ook hoeveel ervan in een gebouw is gebruikt en waar het zit. Hoe nauwkeurig je materiaal gedefinieerd is, zowel naar samenstelling als naar hoeveelheid en toepassing, hoe hoger je restwaarde. [12]

3.12 | Conclusie: Algemeen toepasbaar maken voor elke project Om een materialenpaspoort algemeen toepasbaar te maken in elk project, zult men de huidige manier van werken, ontwerpen en te produceren moeten aanpassen. Er moet een systeem ontworpen worden dat gebaseerd is op een gesloten kringloop (circulair). Om zo iets uit te werken, kunnen de volgende zeven stappen worden gehanteerd: 1. Het dusdanig ontwerpen van een (deel) product dat de principe Cradle to Cradle aan bod komt; 2. Het bevorderen van het gebruik van secundaire grondstoffen en het ontwikkelen van een systeem die het mogelijk maakt om die grondstoffen ook weer te kunnen herwinnen; 3. Het herkenbaar maken van materialen d.m.v. een codering waardoor ze heringezet kunnen worden (tagging); 4. Het ontwikkelen van technologieën die scheiding van materialen mogelijk maken; 5. Het beprijzen van grondstoffendevaluatie (waardevermindering van grondstoffen); 6. Het bevorderen van een bepaald inkoopinstrument, waarbij de klant geen eigenaarsrol over een product heeft. En het ontwikkelen van een retourlogistiek om aan het einde van de gebruiksduur de producten weer terug te sturen naar de product (eigenaar); 7. Het dusdanig aanpassen van ons fiscaal stelsel dat economische groei niet automatisch leidt tot het vergroten van primaire-grondstoffenstromen. Deze stappen zijn hieronder nader uitgewerkt. Stap 1 Het dusdanig ontwerpen van een (deel) product dat de principe ‘Cradle to Cradle’ aan bod komt. Stap 2 Het bevorderen van het gebruik van secundaire grondstoffen en het ontwikkelen van een systeem die het mogelijk maakt om die grondstoffen ook weer te kunnen herwinnen. Met ‘Cradle to Cradle’ wordt bedoeld dat materialen meerdere malen kunnen worden hergebruikt. Er moeten nieuwe technologieën worden vervaardigd die dit mogelijk maken. Aan het einde van de levensduur (dus na afdanking) moeten producten geen afval vormen. Er moet dan duidelijk kunnen blijken waaruit een product bestaat (primaire en/of secundaire grondstoffen), hoe deze hergebruikt kan worden en wat de eventuele milieu-impact. De milieu-impact kan bepaald worden aan de hand van een LCA (Levens Cyclus Analyse) onderzoek. Op deze manier is eenvoudig de restwaarde en de


11

recyclebaarheid van een product te zien. Overigens moeten dit soort producten makkelijk te repareren en reviseren zijn. Stap 3 Het herkenbaar maken van materialen d.m.v. een codering waardoor ze heringezet kunnen worden (tagging). Om Recycling te kunnen realiseren, is het handig dat materialen herkenbaar worden gemaakt. ‘Tagging’, oftwel het labelen van grondstoffen, zoals dit al gedaan wordt bij supermarkt producten. Elk product wordt voorzien van een barcode, waardoor het product gemakkelijk te identificeren is. Stap 4 Het ontwikkelen van technologieën die scheiding van materialen mogelijk maken. Urban mining’ = een verzamelbegrip voor alle vormen van herwinning van grondstoffen uit afgedankte producten. Om deze stap uitvoerbaar te kunnen maken, spelen kosten een belangrijke rol. De juiste werkwijze hierbij kan zijn, is het ontwikkelen van eenvoudige systemen die nascheiden van verschillende grondstoffen mogelijk maken. Aan de hand van deze ontwikkelingen kunnen gaandeweg ervaring en kennis worden opgedaan die uiteindelijk tot complexere afvalstromen zullen leiden. Stap 5 Het beprijzen van grondstoffendevaluatie (waardevermindering van grondstoffen). Het goed bijhouden van waarde verminderde grondstoffen om die bij de producent extra te laten belasten, waardoor omslag naar Design for Recycling als industriemaatstaf wordt toegepast. Stap 6 Het bevorderen van een bepaald inkoopinstrument, waarbij de klant geen eigenaarsrol over een product heeft. En het ontwikkelen van een retourlogistiek om aan het einde van de gebruiksduur de producten weer terug te sturen naar de product (eigenaar). Door gebruik te maken van één van de drie inkoopmodelen (pay per use, koop/terugkoop en inzameling van verbruiksartikelen), creëert men een duurzame methode om niet uit te gaan van eigendomsoverdracht maar van het leveren van een prestatie. Oftewel: de klanten betalen enkel voor de prestatie van een product en niet meer voor het bezit. Er wordt als het ware geleased. Aan het einde van de vooraf vastgestelde gebruiksperiode gaat het product via een terugnamesysteem en na een bewerkings- of recyclingslag weer terug naar de producent, die daarmee feitelijk over een ‘grondstoffen’ beschikt. Het voordeel hierbij is dat de klant geen verantwoording heeft tijdens de verwijdering van het product, wat normaal gesproken nu nog steeds het geval blijkt te zijn. Stap 7 Het dusdanig aanpassen van de huidige fiscaal stelsel dat economische groei niet automatisch leidt tot het vergroten van primaire-grondstoffenstromen. Door primaire grondstoffen opzij te leggen en de nadruk te leggen op gerecyclede grondstoffen wordt de circulaire economie gestimuleerd. Als er (schadelijke) grondstoffen worden gebruikt, moeten deze zoveel mogelijk worden gerecycled. Dit zal op de volgende drie stappen kunnen verlopen:


12

1. De bedrijven moeten een boekhouding invoeren, waarbij de waarde van producten moeten worden bijgehouden. Bij deze waarde is het belangrijk te kijken naar de negatieve milieueffecten. Die waarde vertegenwoordigt de ‘schaduwkosten’ van het herstellen van de milieuschade die door producten worden aangericht. 2. Als er belasting op grondstoffen wordt ingevoerd, dan kan de milieuschade worden gedekt. Overigens hebben hergebruikte materialen een kleinere milieu-impact, wat het financieel betreft aantrekkelijk maakt. 3. Een steeds groter deel van de belastingopbrengst wordt gebruikt om de aangerichte schade te herstellen. De behandelde stappen zijn samen tot de volgende diagram te vormen.

Cradle to Cradle Invoering van BOW (belasting op grondstoffen of 'ontrokken waarde'

Urban mining (herwinning van afgedankte grondstoffen

Design for Recycling Tagging (codering = herkenbaar maken van grondstoffen)

Bevorderen van inkoopmodelen

Beprijzen van grondstoffendevaluatie


LCA (Levens Cyclus Analyse)

13

H 4| Deelonderzoek 2 In deelonderzoek 2 moest er een LCA worden gemaakt van een tweetal materialen: dragende betonnen wand en de gevels.

4.2 | Wat is LCA? Een LCA is een methode om de totale milieudruk van het product of dienst te bepalen tijdens de gehele levenscyclus. Hiermee wordt bedoelt dat de volgende onderdelen worden onderzocht: grondstofwinning, productie, distributie, gebruik tot de afvalwerking. De samenhang van het materialenpaspoort en de LCA is de levenscyclus. In het materialenpaspoort moet dat namelijk ook worden aangegeven. Een LCA zou daarom dan ook kunnen gekoppeld worden aan een materialenpaspoort. De twee meest gebruikte LCA’s zijn: klassieke LCA en de Fast Track LCA. In een klassieke LCA is erg complex en iedere onderdeel van het product moet dan grondig worden onderzocht. Een Fast Track LCA gaat wat sneller, omdat er een aantal stappen worden overgeslagen. Voor dit onderzoek zal er gebruik worden gemaakt van een Fast Track LCA. [13] Op afbeelding 4 is in vogelvlucht het gebouw te zien.

Afbeelding 4: vogelvlucht ReUseHouse [13]


14

4.2 | Werking Fast Track LCA De berekening is gebaseerd op een systeem bestaande uit een ketting van productie en consumptie, d.m.v. een analyse van de input en uitput van de totale systeem. Input: o Materialen (natuurlijke materialen en recyclede materialen). o Energie o Tansport Output: o De product en/of de diensten. o Uitstoot van verontreinigende stoffen in de lucht, water en grond. o Bijproducten, recyclede producten, grondstoffen voor elektriciteitscentrales o Afval op stortplaats, afval verbranding en andere type afval.

o In dit onderdeel van het project, zullen er twee LCA’s (Levenscyclusanalyse) worden opgesteld voor het ReUseHouse.

Afbeelding 5: Procedure Fast Track LCA [14]


15

4.3 | Onderzoek dragende prefabbeton wanden Het onderdeel waar er een LCA voor zal uitgewerkt worden is dragende wanden. Op afbeelding 6 is met rood aangeven waar die zich bevinden.

Afbeelding 6: plattegrond met dragende wanden aangeduid [13]

4.3.1 | Doel van het onderzoek Het doel van het onderzoek is om te kijken welke van de twee volgende producten er beter gebruikt kan worden voor de ReUSeHouse: hergebruikte prefab betonnen wanden of 100% recyclebaar betonnen wanden. Met hergebruikte prefab betonnen wanden wordt bedoelt dat die uit een andere woning gehaald worden en weer in de ReUseHouse worden geplaatst. Met 100% recyclebaar prefab betonnen wanden wordt bedoelt dat oud beton tot grind wordt verwerkt en uiteindelijk opnieuw geproduceerd wordt tot een nieuwe wand. De vergelijking van de twee wordt gemaakt, om te kijken welke van de twee minder negatieve effect heeft op het milieu en welke het beste toegepast kan worden qua andere voordelen.


16

4.3.2 | Voordelen en nadelen van beide wanden Naast het gebruik maken van een LCA om te zien, welke van de twee wanden het beste is. Is er ook gekeken naar de voor- en nadelen van het materiaal. [15] 100% recyclebaar betonnen wand: Voordelen  Verschillende vormen en afmetingen te creëren (flexibel);  De samenstelling en daarmee de kwaliteit van beton kan zelf bepaald worden;  Eventuele Installatievoorzieningen kunnen in de wand worden opgenomen;  Redelijk simpel te demonteren indien gebruik wordt gemaakt van een droge montage (d.m.v. boutverbinding), hierdoor zijn de wanden vrij simpel te verplaatsen en eventuele uitbreiding is mogelijk. Nadelen  Er moeten nieuwe grondstoffen (cement) toegevoegd worden. Hergebruikte prefab wand: Voordelen  Milieuvriendelijke bouwwijze, omdat er geen nieuw grondstoffen worden verbruikt;  Redelijk simpel te demonteren indien gebruik wordt gemaakt van een droge montage (d.m.v. boutverbinding), hierdoor zijn de wanden vrij simpel te verplaatsen en eventuele uitbreiding is mogelijk; Nadelen  Moeilijk Verschillende vormen en afmetingen te creëren (niet flexibel);  Het is vrij moeilijk om installatie in de wand te verwerken/krijgen;  Moeilijk te demonteren indien gebruik wordt gemaakt van een natte montage (d.m.v. gains en stekken);  De kwaliteit van beton staat vast;  Aan het eind van de levensduur moet de wand gedemonteerd worden. Ook moet er ruimte beschikbaar worden gesteld waar het opgeslagen kan worden. [16]

4.3.3 | LCA hergebruikte prefab betonnen wanden Materalen:  Water;  Cement;  Zand of grind;  Toeslagstoffen;  Wapeningsstaal. Energie:  Om 1 kg gewapend beton produceren heeft men 1,9 KJ nodig. CO2 uitstoot naar de lucht: De Carbon Footprint of ter wel CO2 (uitstoot van alle broeikasgassen ) uitstoot naar de lucht is 0,2 kg per kg beton.


17

Overzicht LCA:

4.3.4 | LCA 100% recyclebaar beton Materalen:  Betongranulaat;  Cement;  Water. Energie:  Om 1 kg gewapend beton produceren heeft men 0,1 KJ nodig. CO2 uitstoot naar de lucht: De Carbon Footprint of ter wel CO2 (uitstoot van alle broeikasgassen) uitstoot naar de lucht is 0,0 kg per kg beton. [17] Overzicht LCA:


18

4.3.5 | Conclusie LCA’s LCA’s:

Prefab wand 100% recyclebaar wand

CED (primaire energie die nodig is voor productie en gebruik) in MJ 1,9 0,1

CO2 uitstoot naar lucht in kg

0,2 0,0

De totale milieukosten (ecocost) in euro per kg beton 0,06 0,0

Uit de bovenstaande tabel [18] is te concluderen dat een 100% recyclebaar wand beter voor het milieu is dan een prefab wand. Dit heeft in de eerste instantie te maken met de lage CED (primaire energie die nodig is voor productie en gebruik). Ook is de uitstoot van CO2 naar lucht nihil per kg, waardoor de totale milieukosten op 0 uitkomen. Dit levert vele voordelen op gebied van duurzaamheid op. De waarde van de C02 uitstoot van een 100% recyclebare wand is 0,0. Dit is een waarde die is achterhaald door gebruik te maken van de tabel van bijlage 1. Doordat er niet achterhaald kan worden hoe de waarde tot stand is gekomen, kan er ook niet gecontroleerd worden of dit wel klopt. Als men gaat kijken naar de samenstelling van zo een wand, dan moet men gebruik maken van cement om van gebruikte beton nieuwe te maken. Bij het winnen en produceren van cement komt C02 vrij. Maar uit het tabel, lijkt het alsof dat buiten beschouwing is gelaten. Voordelen en nadelen: Als er wordt gekeken naar de voor-en nadelen van beide wanden dan is te concluderen dat een 100% recyclebaar betonnen wand voordeliger is. Een belangrijke voordeel is flexibiliteit die gecreëerd kan worden door het gebruik van verschillende vormen en maten dat bij een prefab wand niet te halen is. Ook eventuele installatievoorzieningen kunnen in de wanden worden verwerkt. 4.3.6 | Aanbeveling Uit de conclusie komt duidelijk naar voren, dat het toepassen van een 100% recyclebare betonnen wand een hoop voordelen met zich meebrengt. Dit is ook de reden, waarom wij die ook adviseren. Men dient wel rekening te houden met de afwerking van de wanden. Als men die namelijk afwerkt met een materiaal die moeilijk verwijderd kan worden, dan kost het wel veel meer energie om de wand te kunnen recyclen. 4.3.7 | Koppeling aan materialenpaspoort Uiteindelijk moet er natuurlijk ook gekeken worden, hoe aan 100% recyclebare betonnen wand een materialenpaspoort gekoppeld kan worden. Omdat in een materialenpaspoort ook een huurfunctie zit, is het mogelijk om dit te doen. De wand zou door een leverancier geleverd kunnen worden en op een gegeven moment worden opgehaald en tot een nieuwe wand worden gevormd.


19

4.3.8 | Mogelijkheden demontabel bouwen met prefab beton Uit het LCA onderzoek en de opgestelde voor- en nadelen kwam al naar voren dat een 100% recyclebare betonnen wand beter toepasbaar is in het ReUseHouse dan een nieuwe prefab wand. Nu is het de bedoeling dat er gekeken gaat worden naar de mogelijke verbindingen. In het verslag was al aan bod gekomen dat een droge verbinding voor demontabel bouwen beter toegepast kan worden. Alleen is nog niet aangegeven waarom de keus gegaan is voor een droge verbinding. Dit heeft te maken met het losmaken van de wand aan het einde van zijn levensduur. Wanneer men gebruik gaat maken van boutverbinding kan loskoppelen van de wand-vloer ‘zonder veel moeite’ gebeuren. Na de ontkoppeling kan de wand afgevoerd worden naar een opslagplek, waarna indien nodig is de wand eventueel bewerkt kan worden, die daaruit zijn volgende leven gaat leiden. 4.3.9 | Droge verbindingen Een hoop leverancier bewerken dat zij de ideale droge verbinding hebben. Bij de keuze van een droge verbinding is er gekozen voor een methode die simpel uit elkaar te halen is. Een methode door middel van inhaken of opleggen. Dit zijn beide verbindingen die op een simpele wijze uit elkaar zijn te halen. De mogelijkheid van haken is het meest ideale oplossing, omdat de wand wordt gekoppeld door het eigen gewicht van het andere element. Bij de verbinding maken ze gebruik van stallen pinnen in één element en in de andere openingen. De pinnen worden over de openingen geschoven en zo heeft men een droge demontabele verbinding. [18] Op afbeelding 7 zijn de mogelijkheden te zien van zo een verbindingen.

Afbeelding 7: montage door inhaken of opleggen [18]


20

4.4 | Onderzoek Gevels Voor de gevels van de ReUse house worden hergebruikte betontegels gebruikt. Dit geeft de gevel een ruwer afwerking wat als ecosysteem werkt voor mossen, kleine planten en vogels.

Afbeelding 8: plattegrond met gevels aangeduid [19]

4.4.1 | Toepassen LCA Product: Concrete Materiaal Cement Zand Grind Water (Voor 1 m3)

Input

Mengverhouding 1-2-3 beton

325 kg

Energy Carbon footprint: Cumulative Energy Demand

660 kg 1300 kg 160 kg

Output 0,2 kg 1,1 MJ

Cement

325 kg = 13 zakken

Zand

660 kg = 0,5 m³

Grind

1300 kg = 0,75 m³

Water

160 kg = 0,160 m³ Mengverhouding beton [20]


21

Er is al een keuze gemaakt naar betonstoep tegels als gevelmateriaal, dus heeft het toepassen van LCA op de materiaal zelf geen nut. Er is eerder wel een milieu impact bepaald voor de materiaal, maar dit wordt dus niet vergeleken met een andere gevel materiaal or product. De montage mogelijkheden die zijn overwegen zijn metselen en de click-systeem. Deze systemen worden met elkaar vergeleken op basis van voor-en nadelen & de milieu impact. 4.4.2 | Gevel materiaal Voor de gevel worden beton stoeptegels gebruikt. Deze worden eerst in twee stukken gebroken en vervolgens verwerkt in de gevel. Beton stoep tegels Standaard afmetingen: 300mm x 300mm x 45mm

Bewerkte afmetingen (voor het project): 300mm x 150mm x 45mm

De beton stoeptegels worden hergebruikt voor de gevel. Zo wordt er geen nieuwe product gemaakt of grondstoffen verbruikt. Een belangrijk punt is dus dat deze zo weinig mogelijk worden verwerkt.


22

4.4.3 | Montage manier: click-systeem De beton stoeptegels moeten na het project nog steeds bruikbaar zijn. Deze moeten dus efficiënt en heel uit de gevel gehaald worden. De tegels moeten als product opnieuw her inzetbaar zijn, dus niet als verpulverd beton. Voordelen:  Door het gebruik maken van de click-systeem kunnen de tegels zonder verbindmiddelen vast gemaakt worden. (Hierbij wordt er geen gebruik gemaakt van mortel, voegwerk, lijm, water etc.).  Door gebrek aan voeg gaat de esthetische kwaliteit (veroudering) van de gevel minder snel achteruit.  De kleur en kwaliteit van de baksteen vermindert nauwelijks.  Het uitkrabben van de voeg door de metselaar en het daarna aanbrengen van de voeg is bij droog stapelen niet aan de orde.  Evenmin als het vaak onnodig en milieuonvriendelijk reinigen van het metselwerk.  Het uitslijpen of uithakken van het voegwerk gaat gepaard met het vrijkomen van kwartsstof. Dit kwartsstof levert een gezondheidsrisico op voor de betrokken bouwvakker, die daartegen beschermt dient te worden.  Het risico op vorstschade wordt niet beïnvloed door het droog stapelen van de bakstenen.  Visuele vervuiling door kalk- en zout uitbloeiingen wil bij metselwerk wel eens voorkomen.

Neutraal:  Visuele vervuiling wordt vaak veroorzaakt door mossen alg groei op de voeg en daarna op de bakstenen. Normaal gezien is dit een nadeel, maar de gevel van dit project ondersteunt het groei van mos. Nadelen:  Een nadeel is dat de tegels wel bewerkt moeten worden (om montage mogelijk te maken. Het is de bedoeling dat de product zo uit de praktijk gehaald kan worden en in de gevel gebruikt kan worden, door het bewerken van de stenen valt dit voordeel weg. 4.4.4 | Montage verantwoording Voor de montage moeten de beton stoep tegels bewerkt worden. Er worden sleufjes gemaakt in de stenen waar in vervolgens de RVS klipjes in komen. De onderstaande afbeeldingen geven aan hoe dit met bakstenen wordt gedaan.


23

De RVS klipjes worden ingeklemd in de sleufjes. Zo worden de stenen zowel verticaal als horizontaal vast gemaakt.

Vervolgens worden er draadspouwankers aan de groeven van de RVS ingedraaid, waardoor de wanden stabiel worden.

In de volgende afbeeldingen is te zien hoe de montage van het project eruit gaat zien. De eerder genoemde voorbeelden zijn van bakstenen, maar voor het project worden beton stoeptegels gebruikt.

De beton stoeptegels worden niet geperforeerd. Dit heeft namelijk niks met de montage te maken. Enige bewerking dat plaats vindt is het aanbrengen van sleufjes, voor de RVS klipjes. 4.4.5 | Milieu impact Voor dit methode wordt er gekeken hoe de milieu wordt belast. Eerst wordt er gekeken hoeveel van deze klipjes aanwezig zijn


24

Onderdeel Begane grond Verdieping Totaal

Benodigd aantal 6426 stuks 8901 stuks 15327 stuks

Berekening: RVS klipjes: Draadspouw ankers:

15.327 x 1 gram 15.327 x 0,04 gram

= 15,33 kg = 0,67 kg

Onderdeel RVS klipjes

Milieu impact per kg Co2 van 0,5kg CED van 9MJ

Milieu impact gevel Co2 van 7,67kg CED van 137,97

Draadspouw ankers Totaal:

Co2 van 0,5kg

CED van 9MJ

Co2 van 0,34kg

CED van 6.03

Co2 van 1kg

CED van 18MJ

Co2 van 8,01kg

CED van 144

4.4.6 | Montage manier: metselmortel Een ander methode voor het bevestigen van betonnen tegels is een metselmortel. Metselmortel dient om bakstenen en betonblokken te metselen, om gevelbepleistering te maken. De samenstelling van een mortel bestaat uit;  Cement: bindmiddel  Zand: toeslagstof  Water Voordeel    

De product hoeft niet bewerkt te worden Het is onderhoudsvriendelijk Esthetische oogpunt meerdere opties qua kleuren. Sneller uit te voeren.

Nadeel   

Geen duurzaam bevestigingsmiddel Moeilijk en arbeidsintensief qua slopen Metselmortel is een beperkte tijd verwerkbaar. Daarom is het verstandig nooit meer specie aan te maken dan binnen twee uur is te verwerken.

4.4.7 | Toepassen LCA Met het toepassen van LCA wordt er gekeken, hoeveel de montage manier van mortel de milieu belast. De informatie die gebruik wordt, is verkregen van de ‘‘Eco database’’ van TU-Delft. Mortel bestaat uit meerdere grondstoffen die allemaal een individuele in-en uitput leveren. Al deze grondstoffen worden dus getoetst op milieubelasting volgens LCA. Om de LCA toe te passen moet er eerst berekent worden, hoeveel mortel nodig is voor de hele gevels. Hiervoor moet eerst de oppervlaktes van de gevel berekent te worden. Voor de berekening is er gebruikt gemaakt van de voorlopige ontwerp ‘Active Re-Use House’. In de onderstaande tabel is de berekening aangegeven.


25

Gevel

Hoogte in (m2)

Breedte in (m2)

Noord – Oost Oost Zuid – West West

5,95 m

18,93 m

Totale oppervlakte per gevel in (m2) zonder sparing 112.63 m2

5,95 m

18,93 m

112.63 m2

Noord Noord Oost Zuid Zuid - West

5,95 m

11,70 m

69,62 m2

5,95 m

11,70 m

69,62 m2

Raam opp. in (m2)

5 x 2,4 x 2,3 = 27,6 m 5 x 1,2 x 2,3 = 13,8 m 3 x 2,4 x 2,3 = 16,56m 1 x 1,2 x 2,3 = 2,76 m 2 x 2,4 x 1,6 = 7,68 m 2 x 1,2 x 1,6 = 3,84 m 2 x 1,2 x 2,3 = 5,52 m 1 x 1,2 x 1,6 = 1.92 m 3 x 1,2 x 2,3 = 5,76 m 1 x 1,2 x 1,6 = 1.92 m Totaal

Totale oppervlakte gevel met sparingen in (m2) 71,23 m2 81,79 m2

62,18 m2 61,94 m2 277,14 m2

Afbeelding 8: Gevelaanzichten, Bron: Active Re-Use House Voorlopige ontwerp 22-11-2013

Uit onze onderzoek wordt er geconcludeerd dat er 20% van de muuroppervlakte in berekening wordt gebracht om de benodigde mortel te bepalen. Na het berekenen van totale oppervlakte van de gevels kan er berekent worden hoeveel mortel nodig is voor de stoeptegels. De totale muuroppervlakte is 277,14 m2. De 20% van de muuroppervlakte is 55,43 m2. Met een mortel van een hoeveelheid van 12,5 liter heb je mortelspecie nodig van 25 kg. Voor het casus is er 55,43 liter aan mortel nodig. Dit kom neer op een mortel hoeveelheid van 110,86 kg.

4.4.8 | Milieu impact Product: Concrete Materiaal Cement Zand Water

Input 325 kg 660 kg 160 kg

(Voor 1 m3)

Energy Carbon footprint:

Output 0,2 kg


26

Cumulative Energy Demand Onderdeel Mortel

2,6 MJ

Milieu impact per kg Co2 van 0,2 kg CED van 2,6 MJ

Totaal:

Milieu impact gevel Co2 van 22,17 kg CED van 288,24 CED van 288,24

4.4.9 | Conclusie In de vooronderzoeken zijn de twee montage manieren met elkaar vergeleken op basis van enkele criteria en milieu impact dat gebaseerd is op CO2 uitstoot en CED. Vanuit de conclusies komt naar voren dat de montage manier click systeem het beste keuze is. Een belangrijk punt is de herbruikbaarheid van de stoeptegels en de efficiënt hiervan. Bij mortel systeem is het arbeidsintensief om het weer klaar gebruik te maken voor een andere doeleinde. De stenen moeten namelijk met veel manarbeid schoon gemaakt worden. De click systeem is integendeel eenvoudig te demonteren voor verder gebruik. De nadeel is dat de beton stoeptegels na de bewerking (voor de montage voorzieningen) sleufjes zullen hebben. Deze kunnen later weer gevuld worden met mortel als deze niet meer gewenst of nodig zijn.


27

H5|

Deelonderzoek 3

5.1 | Schema en werking materialen paspoort In dit hoofdstuk wordt door middel van een diagram uitgelegd hoe het materialen paspoort werkt. Hierbij is de nadruk gelegd op welke informatie er nodig is om in het paspoort te vermelden en welke informatie er uit het paspoort gehaald kan worden.

5.1.1 | Schema materialen paspoort Productie

Transport

Afkomst materialen Samenstelling Producent Herkomst en Bestemming

Materialen Paspoort

Samenstelling

Bouw Aanpassingen Toepassing

Gebruik

Samenstelling Eerder Aanpassingen

Aanpassingen Toepassing

Sloop en/of hergebruik




28

5.1. 2| Algemene werking De basis van het schema zijn de verschillende stadia waar een product of materiaal zich bevindt. Bij elk stadium wordt er informatie over het product aan het materialen paspoort toegevoegd. In het schema is te zien om welk type informatie het gaat. Bij sommige gevallen is er juist informatie nodig uit het paspoort. De sloop is hier een goed voorbeeld van, in het paspoort is bijv. de samenstelling en de verschilde aanpassingen die zijn gedaan aan het materiaal te vinden zodat de sloper weet water gesloopt moet worden. Welke onderdelen nog te gebruiken zijn en welke onderdelen aanpassing of reparatie nodig hebben voordat ze weer kunnen worden ingezet.

5.1. 3 | Eigenaarschap Bij een reguliere cyclus heeft het product grofweg bij elk stadium- om de twee stadia een andere eigenaar Productie – Transport – BouwGebruik – Sloop en of hergebruik-

De producent De producent De aannemer later de eigenaar van het pand Eigenaar pand / consument De sloper

Tussen de verschillende eigenaren zal er steeds overdracht van het paspoort moeten plaatsvinden. Turntoo maakt echter gebruik van een lease systeem. Hierbij wordt het product van de Producent geleend, deze is verantwoordelijk voor de werking en het onderhoud, er wordt een contract gesloten voor een x aantal jaren. Het eigenaarschap voor de verschillende stadia veranderd hierdoor Productie – Transport – BouwGebruik – Sloop en of hergebruik-

De producent De producent De producent De producent De sloper

Er is te zien dat er minder verschillende eigenaren zijn, dit zal minder problemen oplever met het beheer van het paspoort, omdat het paspoort bijna altijd zal worden bijgehouden door de producent.

5.1. 4 | Levensduur Bij een korte levensduur van een product is het eigenaarschap duidelijk. Alle betrokken partijen kennen elkaar en zullen duidelijke afspraken maken. Als een product een lange levensduur heeft wordt het lastiger, een van de betrokken partijen kan failliet gaan. Bedrijven kunnen stoppen met de samenwerking of het beleid wordt veranderd. In deze gevallen wordt overdracht van het materialen paspoort moeilijker.

5.2 | Keuze schema materiaal Om een juiste materiaal keuze te maken, hebben wij een schema bedacht met vragen die beantwoord kunnen worden met ‘ja’ en ‘nee’.


29

5.2.1 | Uitleg vragen De vragen die in het schema aan de orde komen zijn:  Kan het demontabel worden toegepast? o Re-Use House is ontworpen voor demontage en hergebruik, daarom is het belangrijk om eerst te weten of de materialen demontabel is. Hierdoor kunnen de toegepaste materialen met schade vervangen worden of een nieuwe bestemming worden gegeven.  Kan het worden hergebruikt? o Re-Use House is ontworpen voor demontage en hergebruik, daarom is het belangrijk om te weten of het product na demontage ook hergebruikt kan worden. Hierdoor krijgen de toegepaste materialen een 2de leven waardoor afval wordt vermeden.  Is het binnen 30 km verkrijgbaar? o De stad Rotterdam zal als grondstoffenbank dienen. Re-Use House zal gebouwd worden uit hergebruikte materialen uit de sloop i.v.m. milieubelasting door transport.


30

5.2.2 | Schema

Start: Materiaal naar keuze

Kan het demontabel worden toegepast?

nee

D

Indien niet anders mogelijk

ja

Kan het worden hergebruikt? nee

C

nee

B

Toepasbaar, probeer alternatief

ja

Is het binnen 30 km verkrijgbaar?

ToepasbaarB

ja

A

Voorkeursmateriaa l

5.2.3 | Toelichting A, B, C, D  





A o

Deze materiaal voldoet aan alle eisen en heeft de voorkeur boven alle andere materialen.

o

Deze materiaal voldoet aan de eisen voor demontage en hergebruik, maar is helaas niet binnen 30 km verkrijgbaar. Ons advies is om deze materiaal toch te gebruiken omdat het voldoet aan de visie van Re-Use House.

o

Deze materiaal is demontabel, maar kan niet hergebruikt worden. Ons advies is om eerst alternatieven te zoeken, als er geen andere mogelijkheden zijn dan pas dit materiaal toepassen.

o

Deze materiaal voldoet aan geen enkel eis. Ons advies is dit materiaal niet toe te passes. Dit materiaal kan pas toegepast worden wanneer er geen alternatieven zijn en als het uit noodzaak is.

B

C

D


31

5.3 | Materiaal advies Re-Use-House In dit hoofdstuk worden verschillende voorstellen gedaan voor toe te passen materialen. Deze adviezen gelden voor het Re-Use-House. Bij de keuze is er gebruik gemaakt van het materialen schema om de materialen te labelen.

5.3.1 | Fundering Voor ReUseHouse zijn twee funderingsprincipe bedacht op evenwicht. Er wordt zelfde massa grond verwijderd als het gewicht van het gebouw. De verwijderde hoeveelheid grond wordt vervangen door een drukbestendig materiaal die zowel demontabel als herbruikbaar is. Twee mogelijke drukbestendig materialen zijn:  Schuimblokken  Stelconplaten

Principe 1: Schuimblokken Nadat de grond is uitgegraven worden de schuimblokken in de bouwput gelegd. Vervolgens komen hier een rij stelconplaten op. Daarop worden stalen funderingsbalken opgelegd.

Afb. 9: Schuimblok principe CHIBB [21]

Er moet ook echter rekening gehouden worden met de grondwater, omdat de schuimblokken in het grondwater staan en dus permanent met opwaartse kracht te maken heeft.

Principe 2: Stelconplaten Nadat de grond is uitgegraven worden schoonzand in de bouwput gestort. Vervolgens komen hier een rij dubbele stelconplaten op. Daarop worden stalen funderingsbalken opgelegd.

Afb. 10: stelconplaten principe CHIBB [21]


32

Advies voor toepassen ReUseHouse Er kan pas geadviseerd worden, als er constructieve berekeningen worden gemaakt. Uit deze berekeningen komen naar voren welke principe het gunstiger is voor ReUseHouse.

5.3.1 | Isolatie Wij hebben twee isolatiematerialen uitgekozen die toegepast kunnen worden voor ReUseHouse. Deze materialen zijn zowel demontabel als herbruikbaar. Twee isolatiematerialen zijn:  Houtvezelplaten  Metisse

Houtvezelisolatie De houtvezels komen van afgezaagd hout uit zagerijen. Het is een recyclebare natuurlijke grondstof. Bij de productie worden bewust geen kunstmatige brandwerende stoffen, fungiciden en pesticiden toegevoegd, omdat de houtvezel de benodigde eigenschappen van nature bezitten. Als enige bindmiddel worden stof lignine gebruikt, dat reeds in de boom deze functie vervult en de toevoeging van andere bindmiddelen overbodig maakt. Houtvezel isolatieplaten zijn op het einde van hun levenscyclus ook niet vervuild. Ze kunnen hierdoor opnieuw gebruikt worden als energiebron, bijvoorbeeld door verbranding.

Metisse Deze isolatie wordt gemaakt van niet meer herdraagbare kledingen. Hierdoor is er nu een ander alternatief voor de ingezamelde kledingen die naar de afvalberg gaan. Deze niet meer herdraagbare kleding (zo'n 85% katoen) wordt verwerkt tot het hoogwaardige thermische en akoestische isolatiemateriaal Metisse. Voor de productie van Metisse is zeer weinig energie nodig. Het gebruiken van gerecyclede vezel t.o.v. een nieuwe vezel betekent ook een verminderde milieudruk van 92%. [22]


33

Advies voor toepassen ReUseHouse Wij adviseren Metisse te gebruiken omdat houtvezels kunnen oplossen in natuur. Door metisse isolatie te gebruiken redt je kledingen die niet herdraagbaar zijn. Hierdoor wordt afval veranderd in grondstof.

5.3.3 | Kozijn Combinatiekozijn bestaat merendeel uit gevingerlast vurenhout, maar op de kwetsbare delen van het kozijn worden Robinia gebruikt. Robinia is afkomstig van Oost-Europese plantagebossen en bevindt zich in de duurzaamheidsklasse 1 à 2, waarmee het hoger scoort dan bijvoorbeeld Meranti. Door het vingerlassen wordt de spanning in het kozijn zodanig gereduceerd dat een solide houtconstructie ontstaat. De combinatie en afstemming van de verschillende houtsoorten zorgen voor een betaalbaar kozijn met een zeer lange levensduur.


34

5.3.4 | Binnenwanden Voor de binnenwanden hebben wij rekening gehouden dat de wanden demontabel en herbruikbaar moeten zijn. Hierdoor willen wij ook dat de elektrische kabels ook demontabel en herbruikbaar kan zijn. Gyproc Cable Stud biedt deze oplossing aan. Onderin de wand is een ruimte gecreëerd voor bekabeling die blijvend toegankelijk is via de demontabele plint. Bij het inbouwen van nieuwe elektrische installaties worden de kabels door de spouw naar beneden geleid, waar deze in de open ruimte aangesloten kunnen worden. Dit maakt dus kabelgoten of holle plinten overbodig. De plint heeft een minimale hoogte van 11 cm en kan verder volledig naar eigen wens gekozen worden.

Ecoboards is de beste keuze om als beplating te gebruiken. EcoBoards is een vezelplaat en is 100% milieuvriendelijk. EcoBoards zijn niet gemaakt van hout en is formaldehyde vrij. Het bestaat uit landbouw vezels, residu of bijproducten van oogsten, producten die gewoonlijk worden verbrand als afval. Hierdoor is dit een 100% cradle to cradle product. Ecoboards zijn het groene alternatief voor MDF, OSB, Spaanplaat, multiplex etc.


35

5.3.5 | Binnenwand afwerking Voor de binnenwand afwerking hebben wij keuze gemaakt voor droge- en natte ruimten.

Natte ruimten Bedrijf Mosa is één van de weinige bedrijven die te werk gaat met het recyclen van tegels. De tegels zijn gerecycled materiaal afkomstig van productieafval en restproduct van de steenindustrie. Deze tegels laten tijdens hun levenscyclus geen gevaarlijke stoffen uit en vergaan niet. Tijdens gebruik en na het einde van de levenscyclus zijn ze dus niet gevaarlijk voor mens en milieu. Deze tegels kunnen dus zonder meer worden hergebruikt als grondstof voor beton, wegen of andere infrastructurele constructies, waardoor er geen afval bestaat.

Droge ruimten Voor de binnenwand afwerking is er gekozen voor leemstuc. Leemstuc bestaat uit zand, water en leem en geen chemische toevoegingen. Leemstuc is 100% natuurlijk grondstof en kan altijd hergebruikt worden. Voor het slopen en maken ervan geeft dit geen belasting aan het milieu, waardoor dit een erg duurzaam materiaal is.


36

5.4 | Installatie advies ReUseHouse In dit hoofdstuk worden verschillende voorstellen gedaan voor toe te passen Installaties. Deze adviezen gelden voor het ReUseHouse.

5.4.1 | Uitgangspunten Het ReUseHouse is actief en niet passief, dit is een belangrijk uitgangspunt voor de keuze voor een installatie systeem. Voor het ReUseHouse zijn een aantal doelen gesteld. In onderstaande diagrammen is te zien dat er aan het comfort een aantal eisen zijn gesteld. Onder comfort valt daglicht, thermisch milieu en de kwaliteit van de lucht in de woning. Het is van belang dat de gestelde doelen behaald moeten kunnen worden met de toe te passen installaties.

Ventillatie en verwarming In het ReUseHouse wordt een watersysteem geïntegreerd in de wanden. Dit principe werkt volgens het Barabara Constanti systeem. Het water in de buizen van de zonnecollector warmt op in de zon en door dit door de wanden te pompen wordt daar de warmte afgegeven. Het is mogelijk om het ventilatie systeem hieraan te koppelen zodat de lucht alvast kan worden opgewarmd door het lang de buizen te leiden voordat het de woning in komt.


37

Afbeelding 11; Re- Use House Bara Constatini

Dit systeem zou werken volgens het principe van de lucht/water pomp, een afgeleide van de warmte pomp. Op de afbeelding is te zien hoe warmte energie uit de lucht wordt gekoeld door de warmtewisselaar. Ook is te zien dat er in het linker deel van het circuit gebruik wordt gemaakt van koel vloeistof. Voor het ReUseHouse zou dit systeem ingezet kunnen worden op een iets andere manier. Het water wordt op het dak opgewarmd door zonnecollectoren. De bijdrage van lucht aan de opwarming van water zal niet erg groot zijn, omdat de warmte capaciteit van lucht in vergelijking met water erg klein is. Wel zou het systeem gebruikt kunnen worden om ventilatielucht alvast op te warmen voordat het de woning ingaat. Hierdoor verdwijnt het linkerdeel van het circuit en zal de buitenlucht direct langs de warmtewisselaar stromen. Voor de dagen buiten het stook seizoen is er een bypass nodig, zodat de lucht niet wordt opgewarmd voordat het de woning in stroomt.


38

Voordelen: - Innovatieve oplossing - Past binnen het concept van een ‘actief’ huis - Energie besparende toepassing Nadelen - De installatie zal meer ruimte in beslag nemen dan een mechanisch afzuig systeem - Er is veel leidingwerk nodig voor de toevoer en afvoer van de lucht, per verblijfsruimte - Geen innovatieve oplossing - Geen energie besparende oplossing Een andere optie is om een zelfstandig ventilatie systeem toe te passen. Er wordt dan gebruik gemaakt van mechanische afvoer en natuurlijke toevoer Voordelen - Eenvoudig toe te passen - Afmetingen installatie zijn klein - Beperkt leidingwerk - Relatief goedkoop Nadelen - Geen innovatieve oplossing - Geen energie besparende oplossing - Past niet erg goed bij het concept ‘actief’ huis - Weinig invloed op binneklimaat

Binnen het concept van het Re-Use house, past een actieve innovatieve oplossing beter dan een ‘traditioneel’ systeem. Leidingwerk Het aanleggen van leidingen is onvermijdelijk. Een nadeel van leiding werk is dat het merendeel van het leidingwerk, zoals binnen rioleringsleidingen en ventilatie leidingen, zal wordt ingestort. Het instorten van leidingen bemoeilijkt het hergebruik. Een alternatief voor het instorten van leidingen is het monteren van leidingen in het zicht. Een andere mogelijkheid is het plaatsen van een, gedeeltelijke, houten vloer. Het is van belang dat er zo min mogelijk leidingen worden ingestort. Als er besloten wordt om de leidingen te vervangen, of toe te passen in een ander gebouw kunnen de leidingen gedemonteerd worden zonder dat de vloerconstructie gesloopt hoeft te worden of ernstig beschadigt raakt. Het kan ook zo zijn dat de vloerdelen zo worden ontworpen dat deze met leidingen en al in een nieuwe situatie kan worden toegepast.


39

Bronnenlijst De groene zaak [1] http://www.duurzaamgeproduceerd.nl/expertposts/20130307-het-grondstoffenpaspoort-eeneerste-stap-naar-circulair-produceren (Geraadpleegd op: 24-02-2014) Turn too [2] http://turntoo.com/over-turntoo/ (Geraadpleegd op: 24-02-2014) Smart trash [3] http://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/working_papers/2012/RAND_WR922.pdf (Geraadpleegd op: 27-02-2014) Voorbeeld bureaustoel van firma XYZ [4] http://www.duurzaamgeproduceerd.nl/expertposts/20130307-het-grondstoffenpaspoort-eeneerste-stap-naar-circulair-produceren (Geraadpleegd op: 24-02-2014) Is Cradle to Cradle beter toepasbaar dan het materialenpaspoort? Is een materialenpaspoort al toepasbaar op het ReuseHouse? [5] Telefonisch contact met De groene zaak [5] http://www.rau.eu/wp-content/uploads/396_NRC-Next-19092013.pdf (Geraadpleegd op: 05-03-2014) RFID-tag en Smarttrash [6] http://ec.europa.eu/information_society/newsroom/cf/dae/itemdetail.cfm?item_id=11172 (Geraadpleegd op: 05-03-2014) Begrip grondstof [7] http://nl.wikipedia.org/wiki/Grondstof (Geraadpleegd op: 12-03-2014) Natuurlijke grondstoffen worden schaarser [8] http://www.pwc.nl/nl/sustainability-responsible-governance/grondstofschaarste.jhtml (Geraadpleegd op: 12-03-2014) 14 meest schaarse grondstoffen [9] http://europa.eu/rapid/press-release_MEMO-10-263_en.htm?locale=en (Geraadpleegd op: 12-03-2014) Schaarse grondstoffen [10] http://www.milieuloket.nl/9353000/1/j9vvhurbs7rzkq9/vhurdyxqgmyn (Geraadpleegd op: 12-03-2014) Schaarse grondstoffen [11] http://www.lenntech.nl/schadelijke-stoffen/overzicht.htm (Geraadpleegd op: 19-03-2014)


40

Gebouw als een grondstoffenbank [12] http://www.trouw.nl/tr/nl/5009/Archief/archief/article/detail/3395580/2013/02/18/Hetgebouw-als-grondstoffenbank.dhtml (Geraadpleegd op: 19-03-2014) Plattegrond en 3D ReUseHouse [13] Gekregen informatie van Dhr. D. Doepel (Geraadpleegd op: 10-05-2014) Procedure Fast Track LCA [14] Boek: A practical guide for students, designers and business managers, Joost G. Vogtlander (Geraadpleegd op: 07-05-2014) Voordelen 100% recyclebaar beton [15] http://www.betonisduurzaam.nl/heembeton/news/actueel/news_id,32/beton-de-duurzamevoordelen [15] http://www.betonisduurzaam.nl/betonisduurzaam/site/de-duurzame-voordelen (geraadpleegd op 13-05-2014) Voor- en nadelen prefab beton [16] http://www.infotalia.com/nld/wonen/klusjesgids/klusjesgids_detail.asp?id=159 [16] http://www.bouweninbeton.nl/html/voordelen-prefab.html (geraadpleegd op 13-05-2014) CO2 uitstoot [17] http://www.skao.nl/images/cms/GMB%20Beheer%20B.V.%20%20Ketenanalyse%20prefabbetonproducten%20-%2020-12-2010.pdf (geraadpleegd op 13-05-2014) Tabel voor milieubelasting (LCA) [18] http://ecocostsvalue.com/EVR/model/theory/subject/5-data.html (geraadpleegd op 13-05-2014) Montage door inhaken of opleggen [19] Boek IFD-bouwen http://www.ifdbouwen.be/media/docs/BOEK-IFD-BOUWEN.pdf (geraadpleegd op 13-05-2014) Mengverhouding beton (samenstelling van beton) [20] http://www.cementenbeton.nl/zelf-beton-maken/433-zelf-beton-maken (Geraadpleegd op: 13-05-2014) Schuimblok & Stelconplaten principe [21] http://chibb.nl/ (Geraadpleegd op: 13-05-2014) Houtvezelisolatie en Mitesse isolatie [22] http://www.icdubo.nl/ (Geraadpleegd op: 20-05-2014)


41

3D ReUseHouse [23] Gekregen informatie van Dhr. D. Doepel & http://chibb.nl/ (Geraadpleegd op: 10-05-2014) Verder zijn de volgende bronnen geraadpleegd om deelonderzoek 3 uit te werken: [24] http://www.pwc.nl/nl/sustainability-responsible-governance/grondstofschaarste.jhtml [25] http://www.duurzaammbo.nl/index.php/kennisbank/planet/57-kennisbank/planet/4347schaarsegrondstoffen-2 [26] http://recyclingnetwerk.org/grondstoffenstrategie/grondstoffenschaarste/ [27] http://www.rijksoverheid.nl/onderwerpen/gevaarlijke-stoffen [28] http://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/technical_reports/2012/RAND_TR1283.sum.pdf [29] http://www.wired.com/2010/03/rfid/ Interviews  Dr. Ir. S.F.J. Flipsen – TU Delft – Werking LCA  Ir. A. Kellert – ICDubo – Materaalkeuze voor ReUsehouse & installaties.


42

PI-PROJECT Materialen Paspoort

Recommend Documents