Rapportage Ketenanalyse betonnen poeren i.o.v. Ippel Civiele Betonbouw bv

Rapportage Ketenanalyse betonnen poeren i.o.v. Ippel Civiele Betonbouw bv

environment inspires…

Onderzoeksgegevens Soort onderzoek Projectlocatie Projectnummer Looptijd project

Ketenanalyse Ippel Civiele Betonbouw bv te Nieuwendam 411019.0 Juli - augustus 2011

Opdrachtgever Opdrachtgever Contactpersoon Postadres Postcode en plaats Telefoonnummer

Ippel Civiele Betonbouw bv Dhr. M. Adriaans Postbus 15 4255 ZG Nieuwendijk 0183-401155

Opdrachtnemer Opdrachtnemer Contactpersoon Bezoekadres Postcode en plaats Telefoonnummer Faxnummer Website E-mail

Search Ingenieursbureau B.V. Koenraad Backers Petroleumhavenweg 8 1041 AC Amsterdam 020-5061616 020-5061617 www.searchbv.nl [email protected]

Colofon Rapportage Opgesteld door Gecontroleerd door Datum

ir. Susanne Rolaff drs. Koenraad Backers 09-08-2011

I

Rapportage ketenanalyse betonnen poeren Projectnummer: 411019.0 Opdrachtgever: Ippel Civiele Betonbouw b.v.


INHOUD

1.

Inleiding .......................................................................................................................1 1.1. Doelstelling van het onderzoek .................................................................................1 1.2. Voor wie bestemd.....................................................................................................1 1.3. Projectafbakening .....................................................................................................1 1.4. Informatiebronnen.....................................................................................................1 1.5. Opbouw van het rapport ...........................................................................................1

2.

Uitgangspunten...........................................................................................................2 2.1. Inleiding ....................................................................................................................2 2.2. Bouwproduct.............................................................................................................2 2.3. Beschrijving fasen.....................................................................................................2 2.4. Productiefase fundering ............................................................................................3 2.4.1. 2.4.2. 2.4.3. 2.4.4.

Productie beton.............................................................................................................3 Productie staal ..............................................................................................................5 Productie mortel............................................................................................................7 Productie PVC (polyvinylchloride) ................................................................................7

2.5. Transportfase van productie naar het werk...............................................................7 2.6. Bouwfase..................................................................................................................8 2.7. Onderhoud ...............................................................................................................8 2.8. Sloop / verwerking ....................................................................................................9 3.

Resultaten..................................................................................................................11 3.1. Inleiding ..................................................................................................................11 3.2. Resultaten ..............................................................................................................11 3.3. Dataonzekerheden .................................................................................................15

4.

Conclusies en aanbevelingen ..................................................................................16 4.1. Conclusies ..............................................................................................................16 4.2. Aanbevelingen........................................................................................................16 4.3. Reductiedoelstellingen............................................................................................17 4.4. Nieuwe inzichten ....................................................................................................17

Bronvermelding..................................................................................................................18

II



1.

INLEIDING

1.1. Doelstelling van het onderzoek Dit document is opgesteld als onderdeel van de certificering van Ippel Civiele Betonbouw BV voor niveau 5 van de CO2-Prestatieladder. Deze schrijft voor dat de scope 3 emissies in kaart moeten worden gebracht (eis 4A) en beschikt over kwantitatieve reductiedoelstellingen (eis 4B). De ketenanalyse betreft de op palen gefundeerde betonnen poeren van verkeerskundige draagconstructies ofwel verkeersportalen. Ippel brengt deze betonnen poeren voor diverse opdrachtgevers naast de snelweg aan. Het doel van dit document is om op een gestructureerde wijze inzicht te geven in de CO2 emissies die veroorzaakt worden in deze waardeketen. Op basis van deze analyse kan Ippel met ketenpartners doelstellingen en maatregelen opstellen om de emissies in de keten te reduceren. 1.2. Voor wie bestemd Deze rapportage is bestemd voor Ippel om inzicht te krijgen in de keten van de op palen gefundeerde betonnen poeren van verkeersportalen. De rapportage is tevens bestemd voor de ketenpartners van Ippel die betrokken zijn bij de productie, transport, bouwen en uiteindelijk sloop en verwerking van betonnen poeren voor snelwegportalen. Deze rapportage wordt conform de eis beoordeeld door een ter zake als bekwaam erkend instituut. Daarnaast is deze rapportage ook van belang voor de auditoren. 1.3. Projectafbakening Deze ketenanalyse wordt uitgevoerd conform NEN 8006 Milieugegevens van bouwmaterialen, bouwproducten en bouwelementen voor opname in een milieuverklaring – Bepalingsmethode volgens de levenscyclusanalysemethode inclusief het Correctieblad mei 2007. De NEN 8006 is dan ook de basis voor de systeemgrenzen van de ketenanalyse. 1.4. Informatiebronnen Voor het maken van de ketenanalyse zijn de volgende stukken ontvangen: Korte omschrijving van de keten Tekeningen poeren Daarnaast heeft er op maandag 4 juli 2011 een bezoek plaatsgevonden bij Ippel Civiele Betonbouw b.v. waarbij door de heren M. Adriaans, H. Thijssen en B. Oltmans (allen werknemers van Ippel) diverse vragen omtrent de ketenanalyse zijn beantwoord. 1.5. Opbouw van het rapport Dit rapport is als volgt ingedeeld: hoofdstuk 2 beschrijft de uitgangspunten voor de berekening, hoofdstuk 3 behandelt de resultaten van het onderzoek, hoofdstuk 4 geeft de conclusies en aanbevelingen van dit onderzoek. 1



2.

UITGANGSPUNTEN

2.1. Inleiding In dit hoofdstuk worden het bouwproduct en de verschillende fases gedurende de levensloop van dit bouwproduct beschreven. Per fase wordt bepaald wat de emissiefactoren zijn en hoe deze zijn vastgesteld. Deze emissiefactoren vormen de input voor de Excel waarmee de totale CO2 emissie berekend wordt. 2.2. Bouwproduct Het eindproduct bestaat uit een op palen gefundeerde betonnen poer met ankers. Voor deze analyse is een funderingsontwerp gekozen die veelvuldig toegepast wordt. Per betonnen poer worden vier funderingspalen geplaatst. De lengte van de funderingspalen is 5,0 m en het gewicht is 1230 kg. De betonnen poer heeft een volume van 6,6 m3. Daarnaast wordt staal toegepast voor de wapening en worden PVC buizen gebruikt om de bekabeling van het verkeersportaal in weg te werken. De werkzaamheden voor het plaatsen van de betonnen poeren vinden ‘s nachts plaats. Gedurende de nacht worden 2 tot 3 betonnen poeren geplaatst, dit aantal is afhankelijk van de planning en de afstand tussen de betonnen poeren. Om deze reden is besloten de ketenanalyse op te stellen op basis van 2 of 3 betonnen poeren.

2.3. Beschrijving fasen De volgende bouwfasen kunnen worden onderscheiden: 1. Productiefase 2. Transportfase productiemiddelen naar het werk 2



3. Bouwfase 4. Onderhoudsfase 5. Sloop/verwerkingsfase Deze fasen worden in de volgende paragrafen verder uitgewerkt. Ad 1. Productiefase De productiefase start bij de winning van grondstoffen en eindigt op het moment dat het materiaal of product gereed is voor transport naar de bouwplaats. Ad 2. Transportfase De transportfase start op het moment dat het materiaal of product bij de producent gereed is voor transport naar de afnemer, en eindigt op het moment dat het bij de afnemer is afgeleverd naast het transportmiddel. Ad 3. Bouwfase De bouwfase omvat de werkzaamheden die plaatsvinden op de bouwplaats en start op het moment dat het materiaal of product is gearriveerd op de bouwplaats en eindigt op het moment dat het bouwwerk gereed is voor ingebruikname. Ad. 4 Onderhoudsfase Aangezien de fundering van de verkeersportalen onderhoudsvrij is en zich onder de grond bevindt, is onderhoud op dit type product niet van toepassing. De onderhoudsfase wordt daarom buiten beschouwing gelaten. Ad 5. Sloop/verwerkingsfase De sloop/verwerkingsfase omvat de werkzaamheden op de slooplocatie en start op het moment dat het bouwwerk buiten gebruik wordt gesteld en eindigt op het moment dat het bouwwerk is gesloopt of ontmanteld. 2.4. Productiefase fundering Bij de productiefase van de fundering kan onderscheid gemaakt worden in de volgende materialen: - de productie van beton (voor de prefab poeren en prefab heipalen), - de productie van staal (voor de wapening), - de productie van cementmortel (voor verbinding paal-poer) en, - de productie van PVC (voor de buizen). In de volgende sub-paragrafen worden de emissies per materiaalsoort bepaald. 2.4.1. Productie beton De productiefase van het beton voor de prefab poeren en prefab heipalen kan onderverdeeld worden in de winning/productie van de grondstoffen, het transport van deze grondstoffen naar de producent en de productie van de betonnen elementen. Winning/productie grondstoffen

3



De grondstoffen voor de betonnen producten zijn cement, water en toeslagstoffen (zand en grind). Zand, grind en cement worden gewonnen en met water tot betonspecie gemengd. Voor de prefab heipalen wordt de volgende betonsamenstelling aangehouden: 3

Tabel 2.1 Samenstelling 1m beton voor heipalen

Bestanddelen Benodigde hoeveelheid** Cement (CEM I 52,5)* 320 kg Grind 1250 kg Zand 600 kg Water 160 liter * Door Lodewikus (de producent van de prefab heipalen) is aangegeven dat dit type cement wordt toegepast. ** De voorgeschreven milieuklasse XA2 vereist een minimaal cementgehalte/ bindmiddelgehalte van 320 kg/m³ en een maximaal toelaatbaar watercementfactor van 0, 5 (160 l water) (NEN 8005)

Voor de prefab poeren wordt de volgende betonsamenstelling aangehouden: Tabel 2.2 Samenstelling 1 m3 beton voor poeren*

Bestanddelen Benodigde hoeveelheid CEM III 52,5 N 353 kg Kalksteenmeel 253 kg Zand 0-4 716 kg Grind 4-16 912 kg Glenium 2,5 kg Water 0,45 159 liter Totaal 2409 kg * Door Van Dijk Beton B.V. is deze samenstelling doorgegeven Voor de winning van zand is de waarde van 4 kg CO2/m3 voor de CO2 belasting aangehouden (Gallenkemper, 2004) (dichtheid zand 1700 kg/ m3 dus 2,35 kg CO2 /ton zand) De CO2 belasting voor de productie van grind bedraagt 14 kg CO2/ton (Prognos, 2008) Voor water bedraagt de CO2 uitstoot 0,36 kg CO2/ m3 : 0,36 kg CO2/ ton (KWR) Kalksteenmeel heeft een CO2 uitstoot van 32 kg CO2/ton (Brancheorganisatie Orcem) Het gewichtspercentage van glenium op de betonsamenstelling voor de poeren is lager dan 2% en om die reden hoeft de CO2 emissie van dit bestanddeel conform NEN 8006 niet meegenomen te worden in de berekening. Tabel 2.3 CO2 emissie grondstoffen beton

ton CO2/ton stof

Zand 0,00235

Grind 0,014

Water 0,00036

Kalksteenmeel 0,032

De belangrijkste factor voor de bepaling van de CO2 emissie is de hoeveelheid cement (kg/m3 beton) en het type cement dat wordt toegepast (hoogoven of Portlandcement): - CEM I, welke toegepast wordt bij de heipalen, bestaat uit Portlandcement met max. 5% andere stoffen en heeft als eigenschap dat het in het begin vrij snel uithardt. - CEM III/B 42.5 oftewel hoogovencement wordt toegepast bij de poeren. Deze heeft in de regel maar 30% portlandcementklinker. Het overige deel wordt aangevuld met grondstoffen zoals hoogovenslak, poederkoolvliegas en kalksteenmeel. Portlandcement veroorzaakt een hogere CO2 emissie dan hoogovencement. Door het lage percentage portlandcement bij CEM III/B, heeft deze ook een lagere CO2 emissie dan CEM I.

4



Voor zowel de productie van CEM I als van CEM III/B worden door diverse bronnen waardes gegeven voor de CO2 emissie. Tabel 2.4 CO2 emissie CEM I

Bron Cement & Beton centrum Betoniek Enci Ecocem Gemiddelde

CEM I CO2 emissie (kg CO2 / ton cement) 880 710 860 930 845

Tabel 2.5 CO2 emissie CEM III/B

Bron Cement & Beton centrum Betoniek Ecocem Gemiddelde

CEM III/B CO2 emissie (kg CO2 / ton cement) 420 220 340 327

Transport naar betonproducent Het zand en grind worden in Nederland gewonnen en het cement in Nederland geproduceerd. Vervolgens worden deze grondstoffen per schip vervoerd naar de producenten van Dijk beton en Lodewikus. NEN 8006 geeft als forfaitaire waarde voor de transportafstand van bulkmateriaal enkele reis naar de bouwplaats 50 km, indien het bouwmateriaal in Nederland wordt geproduceerd. Gebruikte conversiefactoren transport grondstoffen Binnenvaart 1350 ton bulk goederen: 60 gram CO2/tonkm (CO2 Prestatieladder 2.0) Productie betonnen elementen De productie van de betonnen heipalen vindt plaats bij Lodewikus en de productie van de betonnen poeren bij van Dijk Beton. Aangezien voor deze ketenanalyse geen CO2 footprint van deze bedrijven bekend is, wordt uitgegaan van 18,0 kg CO2 / m3. Tabel 2.6 uitstoot 1m3 beton per productietype

(kg CO2 / m3) 18,0

Productietype Beton en prefabproductie in prefabfabriek

Bron Structon, 2010

2.4.2. Productie staal De productiefase van het staal kan onderverdeeld worden in de productie van het halffabricaat, het transport van het halffabricaat naar de leverancier en de bewerkingen bij de leverancier. Productie halffabricaat Voor het vervaardigen van ruwijzer en uiteindelijk staal moet ijzererts worden gewonnen. Dit ijzererts kan afkomstig zijn uit landen over de hele wereld, zoals Zweden, Brazilië, China en Rusland. Vervolgens wordt dit ijzererts getransporteerd naar een hoogoven waar de verwerking tot ruw ijzer plaatsvindt. Het ruw ijzer wordt daarna naar een staalfabriek vervoerd, welke zich vaak op hetzelfde terrein bevindt. In de staalfabriek wordt het staal 5



zodanig voorbewerkt dat deze door de staal verwerkende industrie verder kan worden bewerkt tot een eindproduct. Het voorbewerkte staal wordt ook wel een halffabricaat genoemd. Halffabricaten zijn meestal lange staven staal in diverse afmetingen, zowel rond, vierkant als rechthoekig. Over de CO2 emissie voor de productie van halffabricaten is informatie beschikbaar. Tabel 2.7 CO2 emissie voor de productie van de halffabricaten

Product Halffabricaat pipe

Emissiefactor (kg CO2 / kg halffabrikaat) * 0% recycling** 85 % recycling** 100% recycling** 2,54 1,36 1,13

* Deze informatie is afkomstig van de Worldsteel Association, het voormalige International Iron and Steel Institute oftewel IISI. De cijfers van de Worldsteel Association zijn gebaseerd op de fases van ‘cradle-to-gate’ oftewel vanaf de winning tot en met de productie van het halffabricaat. De data bevat staalproductie van zowel de geïntegreerde route (hoogovens) en de elektrische boogoven route. De data is gebaseerd op een studie waaraan 28 bedrijven hebben deelgenomen. Deze bedrijven dragen bij voor 39,7% van de wereldwijde productie van ruw staal buiten de voormalige USSR en China. Deze informatie is verkregen d.m.v. mailcontact met de Worldsteel Association. **De Worldsteel Association heeft verschillende cijfers beschikbaar waarin al dan niet de recycling van het halffabricaat aan het eind van de levenscyclus wordt doorberekend. Door de recycling van het staal aan het eind van de levensloop wordt er een credit gegeven voor het schroot dat wordt gerecycled. Voor het wapeningsstaal van de poeren wordt de emissiefactor van 100% recycling aangehouden en voor het staal in de heipalen wordt de emissiefactor van 0% recycling aangehouden.

Transport naar leverancier Vanuit de hoogovens/staalfabrieken wordt het staal vervoerd naar de leveranciers in Nederland. Bij welke hoogoven door de leveranciers ingekocht wordt, is afhankelijk van verschillende factoren zoals prijs en beschikbaarheid. Deze keuze ligt ook buiten de invloedsfeer van Ippel. Voor deze ketenanalyse wordt er vanuit gegaan dat de hoogoven zich in ieder geval in Europa bevindt. Voor de transportafstand naar de leverancier wordt een waarde van 1000 km aangehouden, waarbij als referentielocatie in Nederland Utrecht aangehouden wordt (conform NEN 8006). Voorts wordt aangenomen dat het vervoer geschied per schip, zowel binnenvaart als zeevaart. Gebruikte conversiefactoren transport grondstoffen Binnenvaart 32 TEU non bulk goederen: 65 gram CO2/tonkm (CO2 Prestatieladder 2.0) Zeevaart 150 TEU non bulk goederen: 85 gram CO2/tonkm (CO2 Prestatieladder 2.0) Gemiddeld 75 gram CO2/tonkm Bewerkingen leverancier Het verwerken van de halffabrikaten tot eindproduct levert ook een CO2 emissie op. Het eindproduct van deze ketenanalyse is wapeningsstaal. In de literatuur zijn gegevens bekend over het verwerken van halffabricaat staalstaven of coils tot wapeningsstaal. Tabel 2.8 CO2 emissie van verwerking halffabrikaat tot eindproduct

Product Wapeningsstaal

Emissiefactor (kg CO2 / kg staal) 0,14

Bron (Beveridge, 2007)

6



2.4.3. Productie mortel Om de paal poer verbinding te kunnen maken, wordt krimparme cementgebonden mortel toegepast. Voor deze mortelspecie wordt de volgende samenstelling aangehouden 3

Tabel 2.9 Samenstelling 1m mortelspecie

Bestanddelen* Benodigde hoeveelheid** Cement (CEM I 52,5) 400 kg Zand 1200 kg Water 400 liter * Wikipedia, voor verhouding mortelspecie van 1 deel bindmiddel (gewoonlijk Portlandcement), 3 delen rivierzand en 1 deel water. ** Bouwfysisch tabellarium voor het soortelijk gewicht van cement mortel van 2000 kg/m3

Voor winning grondstoffen, transport producent en productie worden dezelfde conversiefactoren aangehouden als bij beton (2.3.1 Productie beton) 2.4.4. Productie PVC (polyvinylchloride) De PVC buizen worden in de poeren verwerkt om de bekabeling van de verkeerskundige draagconstructie te beschermen. De grondstoffen voor PVC zijn aardolie en steenzout. Via diverse processtappen wordt PVC-granulaat geproduceerd. PVC granulaat wordt vervolgens in combinatie met diverse andere grondstoffen en additieven via extrusie vormgegeven in PVC-producten van verschillende kwaliteiten. Voor de productie van PVC wordt de volgende factor aangehouden. Tabel 2.10 CO2 emissie productie PVC

Product PVC PVC

Emissiefactor (kg CO2 / kg PVC) 2,00 2,00

Bron (Welling, 2011) (Dekker, 2011)

2.5. Transportfase van productie naar het werk De volgende transporten vinden plaats: - personeel: voor het inmeten van de betonnen poeren komt één werkbus plus bemanning naar de locatie - heistelling: aangevoerd met dieplader - heipalen: met vrachtwagen met zelflosser - betonnen poeren: met vrachtwagen - midigraver: met vrachtwagen - 90 ton RT kraan: rijdt zelf naar de locatie. Aangezien de afstand van de verschillende producenten, leveranciers en werknemers tot de bouwplaats in dit geval wisselend is, wordt een waarde van 75 km aangehouden.

7



Berekening totaal afgelegde kilometers producent naar bouwplaats Aantal ritten x (75x 1,5 of 2*) = totaal aantal afgelegde kilometers *Voor transport dat ongeladen weer teruggaat wordt de factor 1,5 aangehouden en transport dat met dezelfde belading teruggaat wordt de factor 2 aangehouden

Gebruikte conversiefactoren transport Transit Van: 24,03 kg CO2/uur (BAM Infra B.V. conversiefactor) Trekker met oplegger: 95 gram CO2/tonkm (CO2 Prestatieladder 2.0) Vrachtwagen > 20 ton non bulk goederen: 130 gram CO2/tonkm (CO2 Prestatieladder 2.0) 90 ton RT kraan : 1 l diesel / 2,5 km (Ippel Civiele Betonbouw B.V.) Diesel: 3,135 g CO2/ l. brandstof (CO2 Prestatieladder 2.0) 2.6. Bouwfase De werkzaamheden voor het plaatsen van de betonnen poeren vinden ’s nachts plaats. Gedurende een tijdspad van 21:00 tot 4:00 uur wordt een gedeelte van de snelweg afgesloten en worden er 2 tot 3 betonnen poeren geplaatst. Het aantal is afhankelijk van de planning en de afstand tussen de betonnen poeren. De bouwfase kent de volgende stappen: 1. De maatvoering van de betonnen poeren: twee werknemers meten de betonnen poeren in. 2. Vervolgens worden de betonnen heipalen met behulp van een heistelling in de grond geheid. Per poer worden vier heipalen geplaatst, wat in totaal 1,5 uur in beslag neemt. 3. Met de 5 tons midigraver wordt de grond ontgraven voordat de betonnen poer geplaatst kan worden (1 uur/poer). 4. Met de 90 ton RT kraan wordt de betonnen poer geplaatst (0,5 uur/poer). 5. Om de verbinding tussen heipalen en poer te kunnen maken de poer aangegoten met krimparme cementgebonden mortel (500 kg). Deze mortel wordt van tevoren in een speciemenger gemengd (1uur /poer). Hiervoor is een benzineaggregaat nodig (0,5 uur/poer). 6. Tot slot wordt de grond weer aangevuld met de midigraver (0,5 uur/poer) Gebruikte conversiefactoren materieel Heistelling Graafmachine mini <7t: Mobiele kraan 100t: Cementmixer (100 liter): Diesel: Elektriciteitsverbruik:

12,5 liter diesel/uur (Ippel Civiele Betonbouw B.V.) 6,68 kg CO2/uur (BAM Infra B.V. conversiefactor) 93,45 kg CO2/uur (BAM Infra B.V. conversiefactor) 0,53 kg CO2/uur (BAM Infra B.V. conversiefactor) 3,135 g CO2/ l. brandstof (CO2 Prestatieladder 2.0) 615 g CO2/ kWh (CO2 Prestatieladder 2.0)

2.7. Onderhoud Aangezien de betonnen poeren onderhoudsvrij zijn en zich onder de grond bevinden, is onderhoud op dit type product niet van toepassing.

8



2.8. Sloop / verwerking Door de wijzigingen in het snelwegontwerp die circa elke 30 jaar plaatsvinden, worden de betonnen poeren ook elke 30 jaar weer verwijderd. De totale werkzaamheden nemen 3 uur in beslag. De volgende werkzaamheden vinden plaats: 1. Voor de sloop van de fundering van de poeren rijdt een vrachtwagen met containerbak (met zand en grind om de grond aan te vullen) en een dieplader (voor het vervoer van de 20-tons graafmachine) naar de bouwplaats. 2. Op locatie graaft deze kraan vervolgens de betonnen poer vrij (0,5 uur). 3. Een sloophamer sloopt de poer in het werk (2 uur). 4. Een werknemer is op het werk aanwezig om met een brandinstallatie de wapening door te branden (0,5 uur). Hiervoor wordt een transitbus ingezet. 5. Nadat de kraan het betonpuin in de containerbak heeft geladen (0,5 uur), wordt deze naar een erkende breker vervoer, welke het beton recyclet. Het pvc welk aanwezig is in de betonnen poer wordt vaak meegebroken met het beton. Het staal wordt verwerkt door de schroothandelaar. Gebruikte conversiefactoren materieel Graafmachine medium 15-25t: Acetyleen brander

33,38 kg CO2/uur (BAM Infra B.V. conversiefactor) 1,60 kg CO2/uur

Wanneer de forfaitaire waarden voor afvalscenario’s vanuit NEN 8006 voor beton aangehouden wordt, dan wordt 99% van het beton gerecycled en 1% gestort. Voor staal (licht) wordt volgens de NEN 8006 norm 1% gestort, 87% (van het materiaal) gerecycled en 12% (van het product) hergebruikt. Bij deze fase wordt alleen gekeken naar de sloopwerkzaamheden en het transport van de bouwplaats naar de breker en de schroothandelaar. * * Bij de beton puinbreker worden de materialen gebroken d.m.v. een puinbreker. Vervolgens wordt het als menggranulaat opnieuw toegepast als funderingsmateriaal voor de ondergrond van asfalt en bestrating. De verwerking van de stenen in een puinbreker levert een CO2 emissie op. Daar staat tegenover dat het gebroken puin weer hoogwaardig wordt toegepast, waardoor de winning en productie van primaire grondstoffen wordt vermeden. Uit een studie blijkt dat de CO2 emissie voor het breken van puin en daarmee de productie van puingranulaat min of meer gelijk is aan de CO2 emissie voor het winnen en produceren van primaire mineralen (Prognos, 2008). Daarom wordt de CO2 emissie die behoort bij de verwerkingsfase niet meegenomen en wordt enkel gekeken naar het vervoer van en naar de verwerker. Staal is een bouwmateriaal wat volledig uit gerecycled staal te vervaardigen valt. De recycling van staal reduceert het gebruik van grondstoffen en energie en levert een grote reductie in CO2 emissie op en is om deze redenen beter voor het milieu. Omdat de schrootproductie niet de behoefte aan staal dekt, blijven primaire grondstoffen echter nodig. De positieve waarde die de recycling en hergebruik van staal geeft aan het eind van de keten, is al als credit meegenomen bij de productie van staal (zie tabel 2.7). Voor het staal wordt de emissiefactor van 100% recycling aangehouden (87% recycling + 12 % hergebruik)

Omdat de locatie van de bouwplaats varieert, wordt voor de afstand van de bouwplaats naar de verwerker 50 km gehanteerd (conform NEN 8006, transportafstand enkele reis van slooplocatie naar sorteer- en/of breekinstallatie). Berekening totaal afgelegde kilometers bouwplaats naar verwerker Aantal ritten x (50x 2*) = totaal aantal afgelegde kilometers * Het transport gaat met dezelfde belading weer terug en daarom wordt de factor 2 aangehouden 9



Gebruikte conversiefactoren transport Trekker met oplegger: Transit Van:

95 gram CO2/tonkm (CO2 Prestatieladder 2.0) 24,03 kg CO2/uur (BAM Infra B.V. conversiefactor)

10



3.

RESULTATEN

3.1. Inleiding In dit hoofdstuk worden de resultaten van de CO2-berekeningen besproken. De berekeningen zijn uitgevoerd met behulp van een model dat is opgesteld in Excel. In dit model zijn de procesfases en de emissiefactoren zoals in hoofdstuk 2 besproken aangehouden. Zoals vermeld worden per nacht 2 of 3 betonnen poeren geplaatst. Het aantal is afhankelijk van factoren als planning en de afstand tussen de betonnen poeren. Als uitgangspunt voor de berekening zijn twee varianten opgesteld waarin respectievelijk 2 en 3 betonnen poeren worden doorgerekend. Tabel 3.1 Uitgangspunten voor de berekeningen

Variant 1 Aantal poeren geplaatst Totale periode Variant 2 Aantal poeren geplaatst Totale periode

2 30 jaar 3 30 jaar

In de hoofdstuk worden eerst de resultaten besproken en vervolgens de dataonzekerheden benoemd. 3.2. Resultaten In figuur 3.1 is de totale CO2 emissie per variant weergeven. Over een periode van 30 jaar bedraagt de CO2 emissie voor de variant 1 (2 poeren) 9,8 ton en voor de variant 2 (3 poeren) 14,0 ton.

11



CO2 emissie (kg)

CO2 emissie (kg)

14000,0

14000,0

12000,0

12000,0

10000,0

10000,0

8000,0

8000,0

6000,0

6000,0

4000,0

4000,0

2000,0

2000,0

0,0

0,0

Variant 1

Variant 2

Sloop & verw erking

612,2

Sloop & verw erking

Bouw

234,1

Bouw

846,8 351,2

Transport

1864,6

Transport

2202,6

Productie

7048,8

Productie

10573,2

Figuur 3.1 CO2 emissie voor variant 1 en 2

In figuur 3.2 en 3.3 wordt de CO2 emissie per ton product weergegeven. Variant 1 kg CO2/ ton product en % 5,1 2%

13,2 6%

40,3 19%

Productie Transport Bouw Sloop & verwerking

152,4 73%

Figuur 3.2Bijdrage aan de CO2 emissie per fase van de levenscyclus voor variant 1 12



Variant 2 kg CO2/ ton product en % 5,1 3%

12,2 6%

31,7 16%

Productie Transport Bouw Sloop & verwerking

152,4 75%

Figuur 3.3 Bijdrage aan de CO2 emissie per fase van de levenscyclus voor variant 2

Bij beide varianten draagt het productieproces het meest bij aan de totale CO2 emissie. Wanneer de CO2 emissie per ton product berekend wordt, is het aandeel productie 73% voor variant 1 (fig. 3.2) en 75% voor variant 2 (fig. 3.3). De transportfase heeft een invloed van 19 % voor variant 1 (fig. 3.2) en 16% voor variant 2 (fig. 3.3) op de totale CO2 emissie. Dit wordt grotendeels veroorzaakt door het vervoer van de heistelling per dieplader. Wat verder opvalt wanneer variant 1 en 2 vergeleken worden is dat de CO2 emissie per ton product lager is voor de fases transport en sloop en verwerking wanneer er 3 i.p.v. 2 poeren per nacht geplaatst worden. Dit wordt vooral veroorzaakt door het feit dat al het materieel voor 3 poeren vervoerd wordt i.p.v. 2, waardoor de CO2 emissie veroorzaakt door dit vervoer over meerdere poeren gedeeld kan worden.

13



Variant 1 Percentage CO2 emissie 6%

2% 22%

Productie poer Productie heipaal

19%

Productie staal poer+heipaal Productie mortel Productie PVC

1%

13%

2%

Transport Aanleg Sloop & verwerking

35% Figuur 3.4 Bijdrage aan de CO2 emissie per fase van de levenscyclus voor variant 1

Wanneer in de gehele levenscyclus de productiefase verder opgesplitst wordt in de verschillende onderdelen, dan blijkt dat de productie van wapeningsstaal het grootste aandeel heeft in de CO2 emissie (35% in gehele levenscyclus) gevolgd door de productie van de betonnen poeren (22% in gehele levenscyclus) (fig. 3.4). Bij de productie van de betonnen poeren blijkt de CO2 emissie van cement een aandeel van 80% op de totale CO2 emissie voor productie beton te hebben en bij de productie van de betonnen heipalen heeft de CO2 emissie van cement een aandeel van 92% op de totale CO2 emissie voor productie beton (fig. 3.5).

14



kg CO2 / winning + transport grondstoffen per m3 betonnen heipalen en % 3,2 21,3 1% 0,1 7% 0%

kg CO2 / winning + transport grondstoffen per m3 betonnen poeren en %

15,5 11%

3,8 0,1 3% 0%

8,9 6%

CEM III

CEM I

Kalksteenmeel

Grind

Grind

Zand

Zand

Water

Water

116,5 80%

271,4 92%

Figuur 3.5 Bijdrage aan de CO2 emissie bij winning en transport grondstoffen voor betonnen poeren en heipalen

3.3. Dataonzekerheden •

•

•

•

De emissiefactor voor beton is afhankelijk van de samenstelling van het beton. Voor de heipalen is een aanname gedaan voor de samenstelling gebaseerd op de opgegeven milieuklasse. Afwijking in deze keuzes leveren tevens afwijkingen in de CO2 emissie op. Er is een onzekerheid met betrekking tot de emissiefactor van het gebruikte staal van methodologische aard. Dit heeft te maken met de end of life allocatie, waarbij bepaald wordt welk percentage staal er kan worden hergebruikt. Voor de transportafstanden zijn forfaitaire waardes aangenomen aangezien de afstand tot bijvoorbeeld zand/grind winning, hoogoven en bouwplaats van verschillende factoren afhangt en daardoor erg verschillend is. Tot slot kunnen er onzekerheden voortkomen uit de incompleetheid van de gekozen systeemgrenzen en de keuze voor het verwaarlozen van bepaalde processen. Hieronder vallen de zeer kleine componenten, zoals bouten en moeren die gebruikt worden voor montage. Het gewicht van deze elementen t.o.v. de fundering is verwaarloosbaar en daardoor lijkt het ook niet logisch dat zij voor relevante CO2 emissie zullen zorgen.

15



4.

CONCLUSIES EN AANBEVELINGEN

4.1. Conclusies De productiefase heeft het grootste aandeel op de totale CO2 emissie van de fundering. Wanneer verder ingezoomd wordt op de productiefase blijkt het wapeningsstaal voor de grootste CO2 emissie te zorgen gevolgd door de betonnen poeren. Bij de betonnen heipalen en poeren heeft de productie van cement een groot aandeel in de CO2 emissie. 4.2. Aanbevelingen In de aanbevelingen wordt gekeken naar de mogelijke CO2 reductiekansen voor Ippel Civiele Betonbouw B.V. Recyclen poer

Op het moment dat er wijzigingen optreden in het snelwegontwerp en snelwegportalen verplaatst of verwijderd moeten worden, worden de betonnen poeren van het snelwegportaal in het werk gesloopt. Bij een verplaatsing van het snelwegportaal is het echter interessanter als de betonnen poeren direct hergebruikt zouden kunnen worden. Om dit mogelijk te maken is het wel van belang dat er geen monoliete verbindingen tussen de heipalen en de betonnen poeren worden toegepast. In de huidige situatie wordt de heipaal en de betonnen poer verbonden door middel van een stekanker en cementgebonden mortel. Hergebruik van de betonnen poer is nu alleen mogelijk als deze verbinding eruit geboord wordt.

# poeren per nacht

Door bij de planning voor het plaatsen van de betonnen poeren erop aan te sturen dat er drie in plaats van twee betonnen poeren per nacht worden geplaatst, kan de CO2 emissie per betonnen poer worden teruggebracht. (zie 4.3)

Ecogranulaat

De betonnen poer van de fundering draagt voor ongeveer 24% bij aan de totale CO2 emissie. Van Dijk beton, de leverancier van de prefab betonnen poeren, is op een vernieuwende, duurzame wijze bezig geweest met beton. Ze produceren beton, waarbij het zand en grind is vervangen door secundaire grondstof, gewonnen uit sloopprocessen en thermisch gereinigd. Deze secundaire grondstof wordt door zijn producent ‘ecogranulaat’ genoemd. Uit het onderzoek van Intron blijkt dat beton met ‘ecogranulaat’ in alle milieuopzichten beter scoort dan beton met primair gewonnen zand en grind. De producten waarin ‘ecogranulaat’ wordt toegepast leveren daarnaast een ruim 15% lagere bijdrage aan het broeikaseffect (kg CO2 eq.) dan producten met primaire aggregaten. (Intron, 2011) Het beton met ecogranulaat wordt vooralsnog allen toegepast bij grafkelders en betonputten. Van Dijk beton is echter wel met Rijkswaterstaat in gesprek over de mogelijke toepassing van ecogranulaat bij de betonnen poeren.

16



Type cement

Door gebruik te maken van fijner cement reageert het sneller waardoor de eindsterkte sneller bereikt wordt. Hierdoor zou minder cement nodig zijn, wat resulteert in een lagere CO2 emissie.

Type beton

Maakt gebruik van ander type beton. Een voorbeeld hiervan is het zwavelbeton ontwikkeld(Thiocrete) dat door Shell is ontwikkeld. Thiocrete is een nieuw soort beton waarin geen cement meer voorkomt. Zwavel, dat vrijkomt bij de winning van aardgas en aardolie, wordt gebruikt in dit nieuwe product. Zwavelbeton is beter bestand tegen zuur en zout én goedkoper dan het traditionele beton. Daarnaast heeft het een lagere CO2 uitstoot dan portland cement beton.

Ander ontwerp poer

RWS schrijft het ontwerp van de poeren voor. Gezocht kan worden naar mogelijkheden om met RWS samen te werken voor het ontwikkelen van een milieuvriendelijker ontwerp.

4.3. Reductiedoelstellingen Ippel Civiele Betonbouw b.v. heeft zichzelf tot doel gesteld om de CO2 emissie te verlagen. Wanneer enkele maatregelen uit de aanbevelingen toegepast zouden worden, zou dit indicatief tot de volgende besparingen kunnen leiden. Tabel 4.1 Aanbevelingen indicatief doorberekend

Aanbeveling

Plaats 3 i.p.v. 2 betonnen poeren per nacht Aanbeveling Hergebruik van de betonnen poeren (variant 1)

kg CO2 / ton product ‘oude situatie’ 211 (2 poeren)

kg CO2 / ton product ‘nieuwe situatie’ 201,4 (3 poeren)

Reductie

Ton CO2 ‘oude situatie’ 9,8 ton

Ton CO2 ‘nieuwe situatie’ 4,9 ton

Reductie

5%

50 %

Tabel 4.2 Enkele aanbevelingen indicatief doorberekend

4.4. Nieuwe inzichten Met behulp van deze ketenanalyse zijn er nieuwe inzichten verkregen in de keten van beton poeren. Een voorbeeld hiervan is dat bij hergebruik van de poeren een forse CO2 besparing kan worden gerealiseerd.

17



BRONVERMELDING BAM, Emissiefactoren bouwplaatsmaterieel . Verkregen van website: http://www.wiki.bamco2desk.nl/carbonwiki/bin/Bouwplaatsmaterieel/Emissiefactoren+bouwpl aatsmaterieel Brancheorganisatie Orcem Bouwfysisch tabellarium (oktober 1987.) Prof. Ir. A.C. Verhoeven, Cement & Beton centrum : http://www.indekiemgescoord.nl/wpcontent/uploads/2011/06/Cement-beton-en-CO2-17mrt10.pdf Ecocem, Factsheet 18, Embodied CO2 of factory-made cements and combinations Gallenkemper et all.(2004) Müll und Abfall, Ökologischer nutzen des recyclings und der kreislaufwirtshaft im bauwesen Intron (2011) LCA van grafkelders en betonputten van beton met ecogranulaat K. Dekker (2011) CO2 ketenanalyses: bouwunit & machinebrandstof Scope 3 berekeningen voor niveau 4 & 5 CO2-prestatieladder KWR, waterrecycle research institute, Jos Frijns Prognos (2008), Resource savings and CO2 reduction potential in waste management in Europe and the possible contribution to the CO2 reduction target in 2020. Welling Bouw (2011) CO2 ketenanalyses: bekistingconstructies en verwerking bouwafval

18



Rapportage Ketenanalyse betonnen poeren i.o.v. Ippel Civiele Betonbouw bv

Recommend Documents