Download PDF - CO2-Prestatieladder

Ketenanalyse 

bovenleidingportalen ProRail 

EEN DUURZ AME ENERGIEVOORZIENING VOOR IEDEREEN

Ecofys Netherlands BV 

Kanaalweg 16-G 

P.O. Box 8408 

NL- 3503 RK Utrecht 

The Netherlands 

W: www.ecofys.com 

T: +31 (0) 30 66 23 300 

F: +31 (0) 30 66 23 301 

E: info@ecofys.com 

Ketenanalyse 

bovenleidingportalen ProRail 

Door: Maarten van den Berg en Edgar van de Brug 

Datum: 23-11-2010 

Projectnummer: PDEMNL101813 

© Ecofys 2010 

In opdracht van: ProRail 

ECOFYS NETHERLANDS BV, A PRIVATE LIMITED LIABILITY COMPANY INCORPORATED UNDER THE LAWS OF THE NETHERLANDS HAVING ITS OFFICIAL SEAT AT UTRECHT 

AND REGISTERED WITH THE TRADE REGISTER OF THE CHAMBER OF COMMERCE IN MIDDEN NEDERLAND UNDER FILE NUMBER 30161191 


Inhoudsopgave 

1 Inleiding ............................................................................................... 2 

2 Opstellen van de procesketen................................................................... 4 

2.1 Draagconstructies .................................................................................. 4 

2.1.1 Functionele eenheid ............................................................................... 4 

2.1.2 Kenmerken draagconstructies ................................................................. 5 

2.1.3 Procesfasen .......................................................................................... 6 

2.2 Beschrijven CO 2 relevante activiteiten en materialen .................................. 8 

2.2.1 Productiefase ........................................................................................ 8 

2.2.2 Gebruiksfase ........................................................................................11 

2.2.3 Transport.............................................................................................12 

2.3 Identificeren van partners in de keten .....................................................12 

3 Kwantificeren CO 2 emissies ketenanalyse............................................... 14 

3.1.1 Kwantitatieve resultaten ketenanalyse.....................................................14 

3.2 Constateren dominante procesfasen/partners...........................................16 

3.3 Beschrijven stand van zaken samenwerking in de keten ............................17 

4 Reductiemaatregelen.............................................................................. 19 

Bijlage A Emissiefactoren .................................................................... 21 

Bijlage B Emissies portalen en fundering per ketenactiviteit ............... 22 

| i 


1 Inleiding 

ProRail is een publieke dienstverlener in spoormobiliteit die non-stop, 24x7, zorgt voor 

beschikbaar, betrouwbaar en veilig spoor voor haar klanten 1 . Daarmee levert ProRail 

een belangrijke bijdrage aan het non-stop in beweging en bereikbaar houden van 

Nederland. 

Voor de komende jaren is de strategie van ProRail gericht op vier hoofddoelstellingen 2 : 

• Ruimte voor groei op het spoor; 

• Tevreden klanten en omgeving; 

• Excellente en veilige operatie; 

• Verbetering van de efficiency. 

ProRail werkt gestructureerd aan het verhogen van de duurzaamheid in haar 

werkprocessen en als onderdeel daarvan heeft zij de ambitie om met haar duurzame 

strategie de score van ProRail op de CO 2 prestatieladder te verhogen van niveau 3 

naar niveau 4. 

Onderdeel van niveau 4 van de CO 2 prestatieladder is het in kaart brengen van de 

scope 3 uitstoot van het bedrijf. Binnen het GHG Protocol 3 (p. 29-31) is een methode 

beschreven waarop deze scope 3 uitstoot in kaart kan worden gebracht. Binnen de 

ProRail CO 2 prestatieladder is deze methodiek verplicht bij het bepalen van de scope 

3. 

De methodiek bestaat uit 4 stappen: 

1. Breng de waardeketen van het bedrijf/product op hoofdlijnen in kaart; 

2. Bepaal de relevante scope 3 emissiebronnen; 

3. Identificeer partners in de keten en onderhoudt goede relaties met partners in 

de keten; 

4. Verzamel de data, bouw hiervoor voldoende tijd/geld in en kwantificeer scope 3 

emissies. 

Hierbij is aanvullend verplicht gesteld dat minstens 1 significant materiaal/product in 

kaart gebracht dient te worden. 

De eerste 2 stappen van de methodiek zijn beschreven in het document “Waardeketen 

en dominantie-analyse ProRail” 4 . In het onderliggende document wordt de 

levenscyclus van bovenleidingportalen nader geanalyseerd. 

In hoofdstuk 2 van dit document wordt de procesketen van bovenleidingportalen 

beschreven. De bovenleidingportalen behoren bij de 20 belangrijkste emissiebronnen 

1 Beheerplan ProRail 2010 

2 Jaarverslag ProRail 2009 

3 The GHG Protocol, A Corporate Accounting and Reporting Standard, Revised Edition, World Business 

Council For Sustainable Development, World Resources Institute 

4 Ecofys 2010 

| 2 


van de scope 3 emissies van ProRail 5 . Binnen de procesketen van de 

bovenleidingportalen worden de CO 2 relevante activiteiten en ketenpartners 

geïdentificeerd. In hoofdstuk 3 worden de ketenemissies gekwantificeerd. Op basis 

daarvan worden de dominante processen en ketenpartners geselecteerd en worden 

maatregelen beschreven voor het reduceren van CO 2 emissies. De huidige stand van 

samenwerking in de keten komt ook aan bod. In de appendices zijn de gehanteerde 

emissiefactoren opgenomen en worden de gedetailleerde CO 2 emissies per activiteit 

van de procesketen bovenleiding portalen gepresenteerd. 

5 Dominantieanalyse scope 3, DHV 2010 

| 3 


2 Opstellen van de procesketen 

2.1 Draagconstructies 

Bij het vaststellen van de ketenemissies van bovenleidingportalen is onderscheid 

gemaakt tussen 2 typen draagconstructies: stalen en betonnen portalen. De keuze is 

afgestemd met ProRail en gebaseerd op een inventarisatie van het spoorwegennet van 

ProRail voor de dominantie analyse van de scope drie emissies 6 en het ProRail 

beheerplan 2010 7 . Daaruit blijkt dat in 2009, ProRail een meersporig geëlektrificeerd 

traject van 1.982 km beheerde. Dit traject wordt hoofdzakelijk geflankeerd door 

draagconstructies van beton of staal die twee sporen overbruggen 8 . Van de 33.033 

portalen langs dit meersporig traject (om de 60 meter staat een portaal) is 84% van 

staal en 16% van beton (zie Figuur 1). Daarnaast staan er langs enkele trajecten 

masten in plaats van portalen, vooral op trajecten met de lichtere 25 kV 

bovenleidingen (zoals de HSL). Vanwege het kleine aantal (ongeveer 4%) en het 

gegeven dat in de nabije toekomst geen nieuwe 25 kV trajecten staan gepland, zijn dit 

type draagconstructies niet meegenomen in de analyse. 

Meersporig 

geëlektrificeerd 

1.982 km 

Stalen portalen 

27.633 

84% 

Betonnen portalen 

5.400 

16% 

Figuur 1, Verdeling type portalen conform dominantie analyse ProRail 

2.1.1 Functionele eenheid 

Een ketenanalyse kan niet worden uitgevoerd zonder het gebruik van een functionele 

eenheid. Het is zowel voor het identificeren van verbetermaatregelen als voor het 

vergelijken met alternatieven een onmisbaar definitie. Vaak wordt bij een levenscyclus 

6 Dominantieanalyse scope 3, DHV 2010 

7 www.prorail.nl/Over%20ProRail/documenten/Documents/Beheerplan_2010.pdf 

8 Persoonlijke communicatie Thijs Cloosterman, adviseur CCC ProRail 

| 4 


analyse of een ketenanalyse in eerste instantie gedacht aan het product zelf, en niet 

aan de behoefte waarin het product moet voorzien - de gebruiksfunctie. Een hekwerk 

van staal is bijvoorbeeld niet zomaar vergelijkbaar met een afscheiding van steen 

alleen op basis van de emissies gerelateerd aan de bijbehorende productieprocessen. 

Andere aspecten zoals de hoeveelheid benodigd voor het bereiken van de gewenste 

sterkte en het gebruik van verf ter voorkoming van roest moeten vallen onder 

omschrijving van de functionele eenheid. Uiteindelijk leidt dit tot een omschrijving van 

de gebruiksfunctie. In dit voorbeeld kan dat zijn ‘het afschermen van een 

bedrijventerrein voor een periode van 30 jaar’. 

Bovenleidingportalen komen voor in verschillende vormen en maten. De keuze van het 

geplaatste systeem is ondermeer afhankelijk van het aantal sporen dat moet worden 

overbrugd, het gewicht/voltage van de bovenleidingen, de kosten van de materialen, 

etc. Een vergelijking tussen verschillende typen portalen kan dan ook niet gemaakt 

worden zonder deze aspecten in gedachte te houden. Een geschikte bepaling van de 

functionele eenheid voor deze ketenstudie is gevonden in “het dragen van de 

bovenleiding over 60 meter dubbel spoor voor een periode van 80 jaar”. 

Naast de portalen en funderingen bestaat een bovenleidingsysteem uit andere 

onderdelen zoals hangsteunen, ankerblokken, trekschoren en afgespannen bedrading. 

Deze laatste elementen worden niet beschouwd als kernonderdelen van de 

draagconstructie (ze komen niet allemaal bij alle portalen voor) en zijn daarom niet 

meegenomen in de berekeningen 9 . In de berekeningen worden alleen de portalen en 

de funderingen bekeken. 

2.1.2 Kenmerken draagconstructies 

Een algemene trend in de ontwikkeling van bovenleiding portalen en funderingen is 

dat door de jaren heen de constructies steeds zwaarder worden. Door de hogere 

veiligheidseisen wordt steeds hoogwaardiger materiaal gebruikt en neemt het volume 

toe. 

Stalen portaal 

Het is in deze ketenstudie wenselijk een beeld te geven van de ketenemissies van 

portalen die momenteel door ProRail geplaatst worden zodat emissiereducties van te 

ontwikkelen innovatieve portalen gekwantificeerd kunnen worden ten opzichte van de 

huidige praktijk. Samenstelling van het standaard portaal dat nu door ProRail 

geplaatst wordt is te vinden in Tabel 1 10 . 

Tabel 1, Samenstelling archetype stalen portaal 

Gewichten in kg Mast Ligger Gehele Portaal 

Staal Zink Staal Zink Totaal 

staal 

Totaal 

zink 

Totaal 

portaal 

Archetype stalen portaal 519 12 419 9 1.455 33 1.487 

9 Persoonlijke communicatie Michiel van Brummelen, systeemspecialist bovenleiding ProRail 

10 TNO, review dominantieanalyse ProRail, oktober 2010. 

| 5 


Betonnen portaal 

De laatste jaren zijn geen betonnen portalen meer geplaatst. Wel heeft het potentiële 

milieuvoordeel van betonnen portalen ertoe geleid dat ProRail de mogelijkheden voor 

het plaatsen van nieuwe betonnen portalen onderzoekt. Om toch een beeld te krijgen 

van de levenscyclus emissies van betonnen portalen is een archetype betonnen 

portaal uit het bestaande portfolio van ProRail gekozen. 

Het archetype is een gewogen gemiddelde van GP portalen (geslingerd beton van 

portalen geplaatst in de jaren 50, 14% van het totaal) en SP portalen (spanbeton, 

86% van het totaal), zie Tabel 2 11 . 

Tabel 2, Samenstelling archetype betonnen portaal 

Gewichten in kg Mast Ligger Gehele Portaal 

Type Portaal Beton Staal Beton Staal Totaal 

Beton 

Totaal 

Staal 

Totaal 

Portaal 

GP 1 Standaard Portaal 1.380 78 1.450 82 4.210 237 4.447 

GP 2 Afwijkend Portaal 1.800 101 1.450 82 5.050 284 5.334 

GP gemiddeld 1.422 80 1.450 82 4.294 242 4.536 

SP1 Standaard Portaal 1.040 43 1.040 59 3.120 145 3.265 

SP2 Afwijkend Portaal 1.600 90 1.640 92 4.840 272 5.112 

SP gemiddeld 1.096 48 1.100 62 3.292 158 3.450 

Gewogen gemiddelde 3.429 169 3.598 

Fundering 

Voor beide type portalen wordt hetzelfde archetype fundering berekend: het 

momenteel veel gebruikte fabrieksblok V2b. Deze geprefabriceerde fundering weegt 

4,5 ton en bevat 65 kg bewapeningsstaal 12 . 

2.1.3 Procesfasen 

In de levenscyclus van producten kunnen 3 fasen worden onderscheiden waarin 

broeikasgasemissies optreden: de productiefase, de gebruiksfase en de afdankfase. 

Welke levensfase de grootste bijdrage aan de totale emissies levert, verschilt sterk per 

product. Sommige producten hebben geen of nauwelijks emissies in een van de 

levensfasen. Evengoed moeten alle ketenstappen en hun bijbehorende emissies in 

kaart worden gebracht om tot een levenscyclus analyse te komen waarin minimaal 

95% van de emissies worden vertegenwoordigd. De volgende materialen en processen 

in de levenscyclus van bovenleiding portalen zijn in ogenschouw genomen: 

Productiefase 

• Grondstof extractie (erts en mineralen); 


12 Productspecificatie fabrieksfunderingen ProRail Beheer en Instandhouding 

| 6 


• Productie van basis materialen (staal, zink, beton, verf); 

• Assemblage van losse onderdelen en portalen (verzinken, beton gieten, 

draadtrekken); 

• Installatie (transport, montage, betonnen fundering plaatsen); 

Gebruiksfase 

• Onderhoud (verf); 

Afdankfase 

• Afvalverwerking (demontage, transport, beton breken, beton en staal storten, 

hergebruik). 

De procesketen voor de productie van stalen portalen is weergegeven in Figuur 2 en 

die van de betonnen portalen in Figuur 3. 

Cement 

Grind 

IJzererts 

Schroot 

Afval 

Beton 

productie 

Transport 

Staal 

productie 

Zink 

Beton 

storten 

Warm 

walsen 

Verzinken 

Afdanking 

Fundering 

gewapend 

beton 

Installatie 

Verzinkt 

stalen 

portaal 

Verf 

Demontage 

Materiaal 

Bovenleiding 

draagsysteem 

Onderhoud 

Proces 

Figuur 2, Procesketen productie stalen portalen 

| 7 


Cement 

Grind 

IJzererts 

Schroot 

Afval 

Beton 

productie 

Staal 

productie 

Beton storten 

Draad 

trekken 

Transport 

Afdanking 

Fundering 

gewapend 

beton 

Installatie 

Betonnen 

Portaal 

Demontage 

Materiaal 

Bovenleiding 

draagsysteem 

Onderhoud 

Proces 

Figuur 3, Procesketen productie betonnen bovenleiding portalen 

2.2 Beschrijven CO 2 relevante activiteiten en materialen 

2.2.1 Productiefase 

Er wordt in de beschrijving van de materialen in de productiefase vooral aandacht 

besteed aan staal en beton, omdat deze materialen een significante invloed hebben op 

de uitstoot van CO 2 emissies in de keten (gezamenlijk >70% in beide type portalen). 

Staal 

Staal is een legering van ijzer en koolstof (maximaal 2,1% koolstof op gewicht 

basis 13 ). De eigenschappen kunnen worden veranderd door toevoeging van andere 

elementen, zoals chroom voor het maken van roestvast staal (RVS). Onderscheid kan 

worden gemaakt tussen BOF (basic oxygen furnace, of oxystaalproces) en EAF 

(electric arch furnace of elektrische boogoven). 

In het BOF proces wordt ruwijzer in een hoogoven gesmolten samen met maximaal 

30% schroot. Vervolgens wordt in een converter zuiver zuurstof door het gesmolten 

ijzer geblazen waardoor onzuiverheden oxideren en 90% van het koolstof wordt 

verwijderd. 

13 Milieubelasting van stalen bovenleidingmasten. CREM 1993 

| 8 


In het EAF proces kan 100 % schroot (maar ook gedeeltelijk ruwijzer) worden 

gesmolten middels een vlamboog tussen twee elektroden. Onzuiverheden worden 

verwijderd door de onzuivere fractie af te voeren 14 . 

Het hergebruikte staal bestaat zowel uit primair schroot (afval uit het eigen 

productieproces) als secundair schroot (afgedankt staal), zie ook Figuur 2 en Figuur 3. 

Het recycling percentage van afgedankt staal is hoog, ongeveer 90%. Tegelijkertijd is 

de vraag naar staal dermate hoog dat wereldwijd slechts 30% van het staal 

geproduceerd wordt via het EAF proces 15 . Als emissiefactor voor staal is een gewogen 

gemiddelde van beide productieprocessen gehanteerd. Uitsluitend gebruik maken van 

staal dat via het EAF productieproces geproduceerd is (dat wordt gekenmerkt door 

een lagere emissiefactor), leidt vanwege de reeds optimale benutting van afgedankt 

staal door de gehele markt, niet tot een verlaging van de staal emissies in absolute 

zin. 

Beton 

Beton ontstaat door cement (als bindmiddel) te mengen met zand of grind 

(toeslagmaterialen) en water. Door een chemisch proces hardt het mengsel uit tot 

steenachtig materiaal dat niet meer oplost in water. Cement productie levert de 

hoogste bijdrage aan de CO 2 emissies van beton. Een belangrijk onderscheid kan 

gemaakt worden tussen Portlandcement en Hoogovencement. De emissiefactor van 

Portlandcement is tweemaal zo hoog als de emissiefactor van Hoogovencement. De 

emissiefactor van Hoogovencement is lager doordat het afvalproduct hoogovenslak 

nuttig wordt hergebruikt. 

Voor het beton voor zowel de fundering als voor de portalen beton wordt gebruik 

gemaakt van 100% Portlandcement 16 . Leveranciers geven de voorkeur aan 

Portlandcement doordat dit bij normale temperaturen hogere hydratatie heeft dan 

Hoogovencement zodat het beton sneller ontkist kan worden 17 . Daarnaast is 

hoogovencement goedkoper dan Portlandcement 18 

Afhankelijk van de samenstelling kunnen vele verschillende sterkteklassen beton 

worden gemaakt. De betonkwaliteit voor de funderingen moet minimaal voldoen aan 

de sterkteklasse met de technische aanduiding C30/37 19 . Hierin dient minimaal 300 kg 

cement per m 3 beton te zitten 20 . 

14 http://www.worldcoal.org/coal/uses-of-coal/coal-steel/ 

15 http://www.worldsteel.org/pictures/programfiles/Fact%20sheet_By-products.pdf 


17 http://www.joostdevree.nl/shtmls/hoogovencement.shtml 



20 http://www.ecocem.ie/index.phpp=technical&q=mix_design 

| 9 


Voor het spanbeton van de portalen is gerekend met een hogere sterkteklasse dan 

voor beton voor funderingen (C53/65 in plaats van C30/37). Voor deze kwaliteit beton 

dient minimaal 400-450 kg cement te worden verwerkt in het mengsel 21 . 

Als CO 2 reductiemaatregel kan Portlandcement worden vervangen door 

Hoogovencement (zie 4). Ook voor de hogere beton sterkteklasse C53/65 kan 

Hoogovencement worden ingezet, bijvoorbeeld in de verhouding 3:1 met 

Portlandcement 22 . 

Overige materialen en productieprocessen 

Voor de overige materialen en productieprocessen (zink, verzinken, warmwalsen, 

beton gieten en draadtrekken) is aangesloten bij de producten en processen zoals 

beschreven in de Ecoinvent database. 

Installatie 

Het proces en het daarbij horende energieverbruik (vooral liters diesel van 

graaf/hijsmachine) van het plaatsen en het verwijderen van een bovenleiding portaal 

is sterk afhankelijk van de specifieke situatie (1 paal, portaal, kale balk/complexe 

balk, enkel spoor/dubbel spoor, etc.). Voor de ketenanalyse is de uitvoering 

omschreven die het vaakst voorkomt: vervangen van een oud bovenleiding portaal 

(betonnen of stalen portaal) en tegelijkertijd plaatsen van 1 nieuw stalen 

bovenleidingportaal (2 palen en 1 balk) voor dubbelspoor met prefab betonnen 

funderingen (1 fundering per paal). De nieuwe palen en de balken worden met spoorof 

wegvervoer aangeleverd en ter plekke gemonteerd. De verwijderde palen en balken 

worden met rail- of wegvervoer afgevoerd. 

Het materieel dat meestal wordt ingezet bestaat uit 1 of meerdere zogeheten “2-weg” 

graaf/hijs-voertuigen (b.v. type Atlas 1604, geschikt voor weg en rail) met 

verlenggiek voor het hijsen en een brede knijper voor het plaatsen van prefab 

betonnen funderingen. Daarnaast worden vaak hoogwerkers ingezet voor het op 

hoogte brengen van de monteurs die het portaal (de)monteren. 

De processtappen zijn: 

• Verwijderen van oude balk en palen (diesel 2-weg voertuig met verlenggiek); 

• Verwijderen van oude betonnen fundering (diesel 2-weg voertuig met 

verlenggiek); 

• Eventueel branden, knippen of plasma snijden portaal (elektriciteit); 

• Graven fundering blokgaten (diesel 2-weg voertuig); 

• Hijsen fundering blokken (diesel 2-weg voertuig); 

• Toedekken fundering met zand (diesel 2-weg voertuig); 

• Plaatsen 2 palen, hijsbandjes aanbrengen en verwijderen (diesel 2-weg 

voertuig); 

21 http://www.joostdevree.nl/bouwkunde2/jpgh/hogesterktebeton_2_bruggen_en_viaducten_2004_www_gie 

tbouwcentrum_nl.pdf 

22 http://www.joostdevree.nl/bouwkunde2/jpgh/hogesterktebeton_2_bruggen_en_viaducten_2004_www_gie 

tbouwcentrum_nl.pdf 

| 10 


• Hijsen balk + montage steunen/hoeklijstjes (diesel 2-weg voertuig); 

• Hangdraad trekken; 

• Rijdraad trekken; 

• Nawerk. 

Het hele proces van het vervangen van 1 portaal duurt ongeveer 6 uur. De 

graaf/hijsmachine verbruikt circa 8 liter diesel per uur en voor het opladen van de 

accu van de hoogwerker (type Sky High) middels een aggregaat is ongeveer 6 liter 

nodig 23 . In totaal wordt 54 liter diesel gebruikt, wat in de berekening evenredig is 

verdeeld over het portaal en de fundering. 

2.2.2 Gebruiksfase 

Onderhoud 

Eenmaal geplaatst vergen bovenleidingportalen weinig onderhoud. In de LCA studie 

uitgevoerd door CREM 24 wordt gesproken over het aanbrengen van een op 

chloorrubber gebaseerde verflaag om de 15 jaar. Chloorrubberverf werd in het 

verleden aangebracht op de stalen portalen om deze te beschermen tegen zure regen. 

Doordat het milieu minder zuur is geworden, worden de stalen portalen niet meer met 

chloorruberverf behandeld 25 . Echter, na inspectie van verouderde thermisch verzinkte 

portalen wordt soms besloten tot conservering van de draagconstructie, waarvoor het 

aanbrengen van één of meerdere verfsystemen noodzakelijk is. De beschermde 

zinklaag van 80 µm corrodeert met een snelheid van ongeveer 1,5 µm per jaar, 

waardoor na ongeveer 60 jaar de elementen vrij spel hebben op het staal. De 

gemiddelde levensduur van de portalen in deze studie is vastgesteld op 80 jaar. Voor 

verlenging van de levensduur met 20 jaar is aangenomen dat het gehele portaal 

éénmalig wordt geschilderd met een laag epoxyijzerglimmerdekverf van 80 µm 26 . 

Alleen stalen portalen krijgen een dergelijke onderhoudsbeurt. Voor het langer in 

gebruik houden van betonnen portalen zijn in het verleden verscheidene methoden 

toegepast, zoals het bevestigen van klembanden of het aanbrengen van bindmiddel. 

Vanwege tegenvallende resultaten is afgestapt van het opknappen van betonnen 

portalen. Slechte exemplaren worden vervangen door stalen portalen (nooit door 

nieuwe betonnen portalen). Gegevens over het aantal betonnen portalen dat is 

opgeknapt en kwantificering van de gebruikte materialen zijn niet bekend, maar de 

verwachting is dat dit niet tot een significante bijdrage aan de levenscyclus emissies 

leidt 27 . 

23 Persoonlijke communicatie Dhr. Reyneveld, materiaalspecialist VolkerRail. 

24 Milieubelasting van stalen bovenleidingmasten. CREM 1993 


26 Onderhoudsdocument conservering bovenleidingdraagconstructies en persoonlijke communicatie Michiel 

van Brummelen, systeemspecialist bovenleiding ProRail 


| 11 


Afdankfase 

We beperken ons hier tot de belangrijkste materialen: beton en staal. Samen 

representeren deze materialen 99% van het totaalgewicht van de draagconstructie. 

• Van al het afgedankte staal wordt ongeveer 90% hergebruikt 28 . 

• Beton wordt vergruisd en gebruikt als ophoog zand 29 . 

Ontmanteling is meegenomen in het proces van installatie, de aldaar gebruikte 

gegevens zijn representatief voor het vervangen van afgedankt portaal door een 

nieuw portaal. 

2.2.3 Transport 

Transport is opgenomen als enkele emissiebron, maar komt terug in meerdere 

ketenstappen. Zo wordt in de productiefase voor ijzer en staal, ijzererts per schip naar 

een fabriek getransporteerd. Voor installatie worden de portalen naar de specifieke 

locatie vervoerd en aan het eind van de levensduur worden de portalen vervoerd naar 

de afvalverwerker. In de emissiefactoren uit life cycle databases (zoals Ecoinvent) 

zitten relevante transportbewegingen voor de productie van de ruwe materialen al 

verwerkt (erts naar de staal producent, cement en grind naar de prefab beton 

producent); ze representeren ‘cradle to factory gate’ emissies. Uitsluitend de 

transportbewegingen van de fabriek naar de locatie langs het spoor, en de 

transportbewegingen voor onderhoud en afvalverwerkingen dienen apart 

meegenomen te worden. 

Voor staal wordt aangenomen dat deze route loopt vanaf de factory gate vanuit 

IJmuiden via de portalen producent in Hapert en de verzinker in Houthalen (Bel) naar 

de locatie langs het spoor. Aan het eind van de levensduur wordt het portaal naar de 

staal recycler getransporteerd. De totaal afgelegde afstand is gemiddeld typisch 400 

km. 

De afgelegde route voor prefab beton is korter. Van de producent (Maarssen) naar de 

locatie langs het spoor en aan het eind van de levensduur naar de betonverwerker. De 

gemiddeld afgelegde afstand is geschat op 200 km. 

2.3 Identificeren van partners in de keten 

Wanneer nieuwe bovenleidingenportalen dienen te worden geplaatst, stelt ProRail 

randvoorwaarden en eisen op in een ontwerpvoorschrift. Aan een ingenieursbureau 

wordt gevraagd aan de hand van het voorschrift een ontwerp te maken. Vervolgens 

komt een productiebedrijf in beeld dat aan de hand van het ontwerp de portalen 

maakt. Als laatste stap worden aannemers ingeschakeld voor het plaatsen van de 

portalen en voor onderhoud. 

28 IISI LCA data, opvraagbaar via http://www.worldsteel.org/action=lcaform 

29 Monitoring Bouw en Sloopafval 2004-2005. Agentschap NL 

| 12 


De partners van ProRail in de keten bovenleidingportalen zijn, analoog aan deze 

stappen, ingedeeld in 3 categorieën: 

1. Ontwerpers, zoals: 

• Movares, Grontmij, Arcadis, VDL; 

2. Producenten, zoals: 

• VDL, P&K rail; 

3. Aannemers voor plaatsing, onderhoud en ontmanteling 30 , zoals: 

• Dura Vermeer Railinfra BV; 

• BAM Rail BV; 

• Spitzke Spoorbouw BV; 

• Strukton Rail BV; 

• VolkerRail Nederland BV; 

• ASSET Rail BV. 

30 30 Lijst van erkende ondernemers ProRail, versie 3 november 2010 

(http://www.prorail.nl/Zakenpartners/Aanbesteden%20en%20inkoop/Pages/Erkenningsregeling.aspx) 

| 13 


3 Kwantificeren CO 2 emissies ketenanalyse 

3.1.1 Kwantitatieve resultaten ketenanalyse 

Het resultaat van de ketenemissies laat zien dat ondanks het lagere totaalgewicht, de 

emissies van stalen portalen ruim 2 keer zo hoog uitvallen als de emissies van 

betonnen portalen. De emissies verbonden aan één fundering zijn vergelijkbaar met 

de emissies van een betonnen portaal (zie Figuur 4). Het grote verschil tussen het 

stalen en het betonnen portaal wordt voornamelijk veroorzaakt door de grote 

verschillen tussen de emissiefactor voor staal en de emissiefactor voor beton 

(respectievelijk 1.08 kgCO 2 /kg en 0.109 kgCO 2 /kg). Een overzicht van alle gebruikte 

emissiefactoren is te vinden in Appendix A. 

CO2 emissies portalen en fundering 

kg CO2/onderdeel/jaar 

40 

35 

30 

25 

20 

15 

10 

5 

0 



Fundering (1 element) 

Gestort staal 

Gestort beton 

Beton breken 

Verflaag (epoxyijzerglimmerdekverf) 

Vrachtwagen transport 

Installatie en ontmanteling (diesel) 

Draad trekken 

Beton gieten 

Thermisch verzinken 

Warm walsen 

Hogesterktebeton 

Beton fundering 

Zink 

Ongelegeerd staal 

Figuur 4, Resultaat ketenemissies portalen en fundering 

De emissies per functionele eenheid (het dragen van de bovenleiding over 60 meter 

dubbel spoor voor een periode van 80 jaar), dus inclusief twee betonnen funderingen, 

voor zowel een stalen als een betonnen portaal is weergeven in Figuur 5 

| 14 


CO2 emissies portalen per functionele eenheid 

kg CO2/portaal/jaar 

60 

50 

40 

30 

20 

10 

0 



Gestort staal 

Gestort beton 

Beton breken 

Verflaag (epoxyijzerglimmerdekverf) 

Vrachtwagen transport 

Installatie en ontmanteling (diesel) 

Draad trekken 

Beton gieten 

Thermisch verzinken 

Warm walsen 

Hogesterktebeton 

Beton fundering 

Zink 

Ongelegeerd staal 

Figuur 5, resultaat ketenemissies per functionele eenheid 

De exacte waardes die ten grondslag liggen aan Figuur 5 zijn te vinden in Tabel 3. 

Tabel 3, levenscyclus emissies portalen per functionele eenheid 

Emissies per onderdeel 

Stalen portaal Stalen portaal Betonnen portaal Betonnen portaal 

(kg CO 2/jr) (%) 

(kg CO 2/jr) (%) 

Ongelegeerd staal 24.4 46% 4.6 14% 

Zink 1.3 3% 

Beton fundering 12.1 23% 12.1 38% 

Hogesterktebeton 6.8 21% 

Warm walsen 4.9 9% 

Thermisch verzinken 2.5 5% 

Beton gieten 1.0 2% 1.4 4% 

Draad trekken 0.7 2% 

Installatie en ontmanteling (diesel) 2.1 4% 2.1 7% 

Vrachtwagen transport 3.3 6% 3.5 11% 

Verflaag (epoxyijzerglimmerdekverf) 0.5 1% 

Beton breken 0.6 1% 0.8 3% 

Gestort beton 0.0 0% 0.0 0% 

Gestort staal 0.0 0% 0.0 0% 

Totaal 52.7 100% 32.1 100% 

Onzekerheden 

Voor het vaststellen van de ketenemissies van de bovenleiding portalen is de 

afbakening van de processtappen en de kenmerken van het gebruikte materiaal 

(volume en soort) afgestemd met experts van ProRail, partners van ProRail en TNO 31 . 

De afbakening en de gebruikte functionele eenheden zijn representatief voor het 

staande beleid van ProRail met betrekking tot bovenleiding portalen. De grootste 

31 TNO heeft in het kader van de studie ‘Duurzaam portaal’ het huidige stalen portaal vergeleken met een 

innovatief betonnen portaal (de fundering wordt daarin buiten beschouwing gelaten) 

| 15 


gevoeligheden zijn de emissiefactoren van de twee dominante materialen: beton en 

staal. 

De emissiefactor voor beton is gevoelig voor de hoeveelheid cement (kg/m 3 beton) en 

het type cement (hooghoven of Portlandcement). De hoeveelheid cement is afgestemd 

met de voorwaarden die worden gesteld aan de sterkteklasses C30/37 (voor 

funderingen, zoals aangegeven in de productspecificatie 32 ) en C53/65 

(hogesterktebeton voor portalen) met respectievelijk 300 en 450 kg cement per m 3 . 

De onzekerheid zit hem in het type cement dat wordt gebruikt. In de berekening is 

uitgegaan van het cement met de hoogste emissiefactor: Portlandcement. Het gebruik 

van hoogovencement zou kunnen leiden tot een forse emissiereductie voor de 

fundering en het betonnen portaal (zie hoofdstuk 4). 

Emissiefactoren voor staal variëren sterk tussen verschillende soorten staal. Zo heeft 

ongelegeerd primair staal een emissiefactor van 1.6 kg CO 2 /kg staal en heeft primair 

verchroomd staal een emissiefactor van 5.0 kg CO 2 /kg staal 33 . Voor portalen wordt het 

goedkoopste ongelegeerde staal gebruikt, daarover bestaat geen onzekerheid 34 . De 

onzekerheid met betrekking tot de emissiefactor van het gebruikte staal is van 

methodologische aard. Gekozen kan worden voor end of life allocatie, waarbij 

uitgegaan wordt van het hoge percentage staal kan worden hergebruikt (ongeveer 

90%). Aan de andere kant kan worden uitgegaan van de huidige productie (de 

verhouding tussen het BOF proces (70%) en EAF proces (30%), zie 2.2.1), in de 

wetenschap dat het afgedankte staal dat beschikbaar komt onvoldoende is om via het 

EAF proces in de wereldwijde vraag naar staal te voorzien. De in deze studie 

gehanteerde emissiefactor van 1.23 kg CO 2 /kg staal (het gewogen gemiddelde van 

het BOF en EAF proces) is vergeleken met end of life allocatie logischerwijs aan de 

hoge kant. 

Andere onzekerheden (met een beperkte invloed op de hoogte van de totale emissies) 

zijn emissies als gevolg van installatie en ontmanteling en transport. Het proces van 

vervanging van een oud bovenleiding portaal door een nieuw portaal wordt soms 

uitgevoerd met twee graaf/hijsvoertuigen (in de berekening is uitgegaan van één 

graaf/hijsvoertuig) 35 . De hoogte van emissies voor het plaatsen en verwijderen van 

een portaal zal in dat geval tweemaal zo hoog zijn. 

Transport van staal en beton over de gehele levenscyclus is geraamd op 

respectievelijk 400 en 200 km (zie 2.2.3). Vanwege het relatief grote gewicht van 

beton is het resultaat gevoelig voor de totale afstand waarover de betonnen portalen 

en funderingen worden getransporteerd. 

3.2 Constateren dominante procesfasen/partners 

In Figuur 4, Figuur 5 en Tabel 4 wordt zichtbaar dat de productie van staal en beton 

de grootste impact heeft op de ketenemissies. Voor de hele functionele eenheid van 

zowel het stalen portaal als het betonnen portaal (dus inclusief 2 funderingen) is 


33 Ecoinvent 2.0 


35 Persoonlijke communicatie Dhr. Reyneveld, materiaalspecialist VolkerRail 

| 16 


70% van de emissies afkomstig van staal en beton productie (geel gearceerd). De 

leveranciers van de funderingen en de portalen zijn daarmee de eerste partners 

stroomopwaarts in de keten die invloed uit kunnen oefenen op de reductie van CO 2 

emissie. Zij kunnen bepalen welke grondstoffen gebruikt worden en bij welke 

toeleveranciers wordt ingekocht. Ook de ontwerpers spelen een belangrijke rol in de 

productiefase. Zij kunnen, binnen de regels en normen, door slim ontwerp en 

materiaalkeuze mede de hoogte van de emissies van bovenleidingportalen bepalen. 

Tot slot hebben de ondernemers invloed op de hoogte van de emissies bij realisatie en 

deels transport (10% bij de stalen portalen en 18% bij de betonnen portalen van de 

emissies) 

Vertaald naar de verschillende levensfasen (installatie is losgekoppeld van de 

productiefase en transport is niet weergegeven maar behoort bij alle fasen) geeft 

onderstaand beeld de grootte van de emissies weer en de daarbij behorende partners 

van ProRail. Het eerste getal representeert het stalen portaal en het tweede getal het 

betonnen portaal. 

Productiefase 

Installatie 

Gebruiksfase 

Afdankfase 

80 – 88% 

4 – 7 % 

1–0% 

1–3% 

Producenten 

VDL 

P&K rail 

Ontwerpers 

Movares 

Grontmij 

Arcadis 

VDL 

Aannemers 

Dura Vermeer Railinfra BV 

BAM Rail BV 

Spitzke Spoorbouw BV 

Strukton Rail BV 

VolkerRail Nederland BV 

ASSET Rail BV 

3.3 Beschrijven stand van zaken samenwerking in de keten 

Er is nu nog weinig concrete samenwerking in de keten. ProRail geeft sinds een aantal 

jaren bij de aanbesteding van werken een bepaalde ontwerpvrijheid aan de 

leveranciers. Het is bijvoorbeeld mogelijk om met behulp van system engineering per 

situatie na te gaan of een verschillend, toegesneden type funderingvoet kan worden 

toegepast. In situaties met grotere draagkracht van de ondergrond kunnen 

| 17 


tegenwoordig lichtere types worden toegepast dan in het verleden. De leveranciers 

maken hier echter zelden of nooit gebruik van 36 . 

Met de ontwikkeling en invoering van de CO 2 prestatieladder heeft ProRail wel een 

grote impuls gegeven aan CO 2 ketenoptimalisatie. Een aantal partners van ProRail 

heeft inmiddels het CO 2 bewust certificaat niveau 5 ontvangen. De bewustwording van 

CO 2 emissies in de keten en reductiemaatregelen nemen een steeds grotere vlucht. 


| 18 


4 Reductiemaatregelen 

In hoofdstuk 3 zijn de ketenemissies gekwantificeerd en is aangegeven welke partners 

van ProRail betrokken zijn bij de verschillende levensfasen. Logischerwijs worden 

reductiemaatregelen gezocht dáár waar de grootste emissies optreden en vindt 

samenwerking plaats met de betreffende partners. Dit is overigens geen stelregel; 

voor sommige energie-intensieve processen zijn weinig reductiemogelijkheden 

beschikbaar, terwijl voor sommige kleinere emissiebronnen volledig duurzame 

alternatieven bestaan. 

De meeste emissies in de keten van bovenleidingportalen komen vrij bij de productie 

van de materialen staal en beton. De bron van deze emissies ligt niet direct bij de 

partners van ProRail maar een stap verder stroomopwaarts, bij de producenten van de 

basismaterialen. De partners ‘ontwerpers’ en ‘leveranciers’ van de funderingen en 

portalen hebben hier wel invloed op. Zij kunnen, binnen de gestelde wet en 

regelgeving, het materiaalgebruik optimaliseren en kiezen voor de meest duurzame 

materialen. De aannemer en ontwerper hebben een zekere vrijheid ten aanzien van de 

manier waarop aan de functionele eisen wordt voldaan. Hier wordt nauwelijks gebruik 

van gemaakt, veelal wordt gekozen voor standaard maten en typen (de 

reductiemaatregelen 3 en 4 passen binnen deze ontwerp vrijheid). Door in gesprek te 

gaan met ontwerpers, leveranciers en aannemers kan ProRail haar partners stimuleren 

te kiezen voor de meest duurzame materialen en processen. Met het prestatieladder 

initiatief heeft ProRail een sterke basis in handen voor samenwerking op het gebied 

van duurzaamheid. Een samenwerking die tot en met de productie van de materialen 

voor de portalen effect kan sorteren. 

Vijf mogelijke reductiemaatregelen ten opzichte van het huidige praktijk (het plaatsen 

van stalen portalen) zijn geïdentificeerd (zie Tabel 4). De maatregelen zijn 

onderverdeeld in staand beleid en maatregelen voortkomend uit het project 

‘Duurzaam portaal’ en het CO 2 prestatieladder traject: 

Maatregel staand beleid 

1. Uitstel van vervanging van bovenleidingportalen met gemiddeld 10 jaar (op 

een totale gehanteerde levensduur van 80 jaar), leiden tot een absolute 

emissiereductie met betrekking tot de gehele portfolio aan portalen van 217 

ton CO 2 /jaar, ofwel 13% t.o.v. de levenscyclus emissies op jaarbasis van de 

nieuwe portalen die tegenwoordig worden geplaatst; 

| 19 


Maatregelen uit project ‘Duurzaam portaal’ en extra maatregelen in het kader 

van de CO 2 prestatieladder 37 

2. Plaatsing van een innovatief betonnen portaal in plaats van een standaard 

stalen portaal, leidend tot een absolute emissiereductie van 688 ton CO 2 /jaar 

of 40% ten opzichte van de huidige situatie (business as usual, verder afgekort 

BAU). Indien het hogesterktebeton van de betonnen portalen wordt gemaakt 

van C53/65 beton met 75% hoogovencement (zie 2.2.1), dan kan de besparing 

oplopen tot 44%; 

3. De fundering kan worden gemaakt van C30/37 beton met 75% 

hoogovencement en 25% Portlandcement, leidend tot een reductie van 129 ton 

CO 2 /jaar, of 7% reductie ten opzichte van de BAU situatie; 

4. Nieuwe slankere stalen ontwerpen met 10% minder staal dan in het huidige 

portaal, leidend tot een absolute emissiereductie ten opzichte van de totale 

portfolio van 110 ton CO 2 /jaar ofwel 6% ten opzichte van BAU portalen 38 ; 

5. Afhankelijk van de uitgangssituatie zou een andere keuze van modaliteit voor 

het totale transport in de keten (50% rail transport en 50% weg transport in 

plaats van 100% wegtransport) theoretisch kunnen leiden tot een absolute 

emissiereductie van 42 ton CO 2 ten opzichte van de totale portfolio of 2% ten 

opzichten van de BAU situatie. 

Tabel 4: Impact van mogelijke CO2 emissie reductiemaatregelen 

Maatregelen Reductie / 

portaal 

(kg CO 2 /jaar) 

Reductie 

hele portfolio 

(ton CO 2 /jaar) 39 

1 

Uitstel vervanging portalen 

met 10 jaar (staand beleid) 

2 

Plaatsing van een innovatief 

betonnen portaal 

3 

Fundering met 75% 

hoogovencement 

4 

10% minder staal in stalen 

portaal 

Transport: andere modaliteit: 

5 50% per rails i.p.v. 100 % 

met vrachtwagen 

Besparing 

tov BAU 

(%) 

7 217 13% 

21 688 40% 

4 129 7% 

3 110 6% 

1 42 2% 

Aanvullend wordt in de studie Duurzaam Portaal de mogelijkheid onderzocht om palen 

te gebruiken in plaats van portalen. Het gebruik van palen leidt mogelijk tot een 

reductie van het materiaalgebruik en daarmee tot een verlaging van de CO 2 emissies. 

Kwantificering van deze besparing valt buiten de scope van deze studie. 

37 ProRail project “Duurzaam portaal”, kwantificering besparing door Ecofys op basis van huidige 

beschikbare gegevens 

38 TNO 2010, Duurzaam Portaal 

39 Theoretische besparing indien het hele portfolio van ProRail wordt vervangen met inachtneming van de 

reductiemaatregelen. 

| 20 


Bijlage A 

Emissiefactoren 

Materiaal Eenheid CO 2 (kg) Bron: Ecoinvent V2.0 + Impact 2002+ 

Ongelegeerd staal kg 1.230 

Gewogen gemiddelde BOF (steel, converter) en EAF (steel, 

electric) 

Warm walsen kg 0.270 Hot rolling, steel 

Zink kg 3.300 Zinc, primary, 

Beton fundering kg 0.109 Concrete, normal 

Hogesterktebeton kg 0.160 

Concrete, normal, aangepast voor hogesterktebeton, 450 kg 

Portland/m3 

Hogesterktebeton (75% 

hoogovencement) 

kg 0.107 Concrete, normal, aangepast voor C53/B65 for hogesterktebeton 

Verflaag 

(epoxyijzerglimmerdekverf) 

kg 6.150 Epoxy resin, liquid 

Thermisch verzinken m2 6.000 Zinc coating, pieces 

Vrachtwagen transport tkm 0.110 Vervoer bulk goederen vrachtauto >20 ton (handboek 1.1) 

Rail transport tkm 0.025 Vervoer bulk goederen trein elektrisch (handboek 1.1) 

Gestort staal kg 0.007 Disposal, steel, 0% water, to inert material landfill 

Beton gieten kg 0.009 Plaster mixing 

Gestort beton kg 0.007 Disposal, concrete, 5% water, to inert material landfill 

Installatie en ontmanteling 

Emissie energiedragers voor andere doeleinde dan vervoer 

l 3.100 

(diesel) 

(handboek 1.1) 

Draad trekken kg 0.329 Wire drawing, steel 

Beton breken kg 0.006 Disposal, building, reinforced concrete, to recycling 

| 21 


Bijlage B 

Emissies portalen en fundering per ketenactiviteit 

Type portaal Ketenstap Activiteit Waarde Eenheid Emissie Percentage 

[kg CO2] [kg CO2/jr] 

Staal Productie Ongelegeerd staal 1455 kg 1.23 22.4 67% 

Warm walsen 1455 kg 0.27 4.9 15% 

Zink 33 kg 3.27 1.3 4% 

Thermisch verzinken 33 m2 6.02 2.5 7% 

Laagdikte zink 85 µm 

Installatie en ontmanteling (diesel) 27 l 3.14 1.1 3% 

Transport Vrachtwagen transport 595 tkm 0.11 0.8 2% 

Afstand 

400 km 

Massa 

1487 kg 

Gebruik Verflaag (epoxyijzerglimmerdekverf) 6 kg 6.15 0.5 1% 

Oppervlak verflaag 

33 m2 

Laagdikte verf 80 µm 

Afdank Gestort staal 160 kg 0.01 0.0 0% 

Recycling staal 

89% percentage 

Gerecycled staal 

1295 kg 

Totaal 33.4 100% 

Staal_activiteit 

Staal_waarde 

Voorspanbeton Productie Hogesterktebeton 3429 kg 0.16 6.8 53% 

Beton gieten 3429 kg 0.01 0.4 3% 

Ongelegeerd staal 169 kg 1.23 2.6 20% 

Draad trekken 169 kg 0.33 0.7 5% 

Installatie en ontmanteling (diesel) 27 l 3.14 1.1 8% 


Afstand 

200 km 

Massa 

3598 kg 

Gebruik 

nvt 

Afdank Beton breken 3429 kg 0.01 0.2 2% 

Gestort beton 3 kg 0.01 0.0 0% 

Beton naar o.a. funderings- en ophoogmarkt 3426 kg 

Gestort staal 19 kg 0.01 0.0 0% 




151 kg 

Totaal 12.8 100% 

Beton_activiteit 

Beton_waarde 

Fundering Productie Beton fundering 4435 0.11 6.0 63% 

Beton gieten 4435 0.01 0.5 5% 

Ongelegeerd staal 65 1.23 1.0 10% 

Installatie en ontmanteling (diesel) 13.5 l 3.14 0.5 5% 


Afstand 

200 km 

Massa 

4500 kg 

Gebruik 

nvt 

Afdank Beton breken 4435 kg 0.01 0.3 3% 

Gestort beton 4 kg 0.01 0.0 0% 

Beton naar o.a. funderings- en ophoogmarkt 4430 kg 

Gestort staal 7 kg 0.01 0.0 0% 




58 kg 

Totaal 9.6 100% 

| 22

Download PDF - CO2-Prestatieladder

Create successful ePaper yourself

Delete template?

Save as template?