Den nye betongen - folder pr september 2013 - Bygg uten grenser
Den nye betongen - folder pr september 2013 - Bygg uten grenser
Den nye betongen - folder pr september 2013 - Bygg uten grenser
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
DEN NYE BETONGEN<br />
Hvordan velge riktige <strong>pr</strong>odukter – i et miljøperspektiv?<br />
av Jan Eldegard, bygg<strong>uten</strong><strong>grenser</strong>.no<br />
Teksten er bygget på en artikkel i mur+betong utgave 2/<strong>2013</strong><br />
September <strong>2013</strong>
For å kunne velge og beskrive riktige <strong>pr</strong>odukter for å oppnå de beste miljøegenskapene,<br />
er det viktig å forstå de begrepene som nå benyttes for den <strong>nye</strong> <strong>betongen</strong>.<br />
<strong>Den</strong>ne artikkelen gir en kort oppsummering av situasjonen i <strong>september</strong> <strong>2013</strong>.<br />
Mye er gjort og gjøres for at betong skal bli enda mer miljøvennlig, og for at <strong>nye</strong>, mer miljøvennlige løsninger skal bli bedre kjent.<br />
Betongbransjen har etablert en miljøhandlingsplan som kontinuerlig jobber med koordinering av arbeidet og dokumentasjon av<br />
<strong>betongen</strong>s miljøegenskaper. Se www.miplan.no.<br />
Industrien arbeider i dag på flere interessante områder:<br />
• sement<strong>pr</strong>oduksjon: <strong>nye</strong> tilsetninger, bruk av flyveaske og slagg, alternativt brensel og CO 2 -fangst gir lavere klimautslipp<br />
• betong<strong>pr</strong>oduksjon: mer effektive betongsammensetninger og tilsetning av bl.a. flyveaske gir lavere klinkerandel og<br />
redusert klimautslipp<br />
• termisk masse: utnyttelse av <strong>betongen</strong>s varmelagringsevne gir redusert energiforbruk i bygninger<br />
• karbonatisering: <strong>betongen</strong> tar opp CO 2 fra luften og lagrer denne i det sementbaserte bindemiddelet i hele materialets levetid<br />
• avfall: det legges til rette for at nedknust betong gjenbrukes som tilslagsmateriale i BA-bransjen og at restbetong fra<br />
fabrikkene benyttes til andre formål som for eksempel jordforbedring<br />
• miljøveileder: fabrikkbetongbransjen utarbeider veiledning for miljøriktig drift av betongstasjoner<br />
Alle kan bidra til riktige miljøvalg ved blant annet å:<br />
• etterspørre bruk av betong med lave klimagassutslipp som lavkarbonbetong eller miljøbetong<br />
• etterspørre dokumentasjon i form av epd for alle <strong>pr</strong>odukter<br />
• ta hensyn til miljøbelastninger fra transport fra fabrikk til byggeplass<br />
• beregne reelle levetider og ta hensyn til miljøbelastninger fra planlagt vedlikehold<br />
• ta hensyn til energisparing i bygg ved utnyttelse av termisk masse<br />
• ta beslutninger basert på levetidsberegninger (vugge-til-grav)<br />
Foto: Kirsti Skogseth<br />
- 2 -
Noen definisjoner:<br />
Lavkarbonsement:<br />
Sement fra Norcem der en stor del av klinkeren er erstattet med<br />
andre hydrauliske materialer som flyveaske. I <strong>pr</strong>oduksjonen<br />
benyttes en høy andel bioenergi og annet klimanøytralt brensel.<br />
Dermed reduseres CO 2<br />
-utslippet betydelig<br />
Miljøsement:<br />
Importert sement fra Cemex der en stor del av klinkeren er<br />
erstattet av slagg. <strong>Den</strong> lavere klinkerandelen og energieffektiv<br />
<strong>pr</strong>oduksjon fører til redusert klimagassutslipp<br />
Lavkarbonbetong:<br />
Betong fra NorBetong med redusert klimagassutslipp<br />
Miljøbetong:<br />
Betong fra Unicon med redusert klimagassutslipp<br />
Flyveaske:<br />
Flyveaske er et pozzolant materiale som er et bi<strong>pr</strong>odukt fra rensing<br />
av avgasser i kullfyrte kraftverk. Flyveaske brukes som tilsetning<br />
i sement og betong. Ref. NS EN 450-1. (Må ikke forveksles med<br />
flyveaske fra avfallsforbrenningsanlegg)<br />
Slagg:<br />
Slagg er et pozzolant materiale som er et bi<strong>pr</strong>odukt fra<br />
smelteverksindustrien og som brukes som tilsetning i sement.<br />
Ref EN15167-1<br />
Klimagassutslipp fra betong:<br />
Oppgis både som kg CO 2<br />
-ekvivalenter <strong>pr</strong>. m 3 og <strong>pr</strong>. tonn<br />
betong. Dette fordi ferdigbetongbransjen bruker kubikkmeter som<br />
leveringsenhet, mens klimagassregnskapsverktøy ofte bruker tonn<br />
som beregningsenhet.<br />
Ved omregning fra m 3 til tonn brukes densiteten 2400 kg/m 3 .<br />
Pr. i dag kan det leveres betong som har et redusert<br />
klimagassutslipp på mer enn 50% i forhold til bransjereferansen<br />
EPD:<br />
(Environmental Product Declaration):<br />
Angir de viktigste miljødataene for et <strong>pr</strong>odukt – inkludert<br />
klimagassutslipp. Utarbeides i tråd med internasjonal<br />
standard (ISO 14025). EPD for betong utarbeides ved hjelp av<br />
EPD-kalkulatoren fra Norsk fabrikkbetongforening (FABEKO).<br />
Betong<strong>pr</strong>odusenten legger inn betongsammensetning,<br />
transportdata (betongråvarene), data for betong<strong>pr</strong>oduksjonen og<br />
ev. transport til byggeplass<br />
Klassifisering av betong<br />
med redusert klimagassutslipp:<br />
Et felles norsk klassifiseringssystem forventes å foreligge i løpet av<br />
høsten <strong>2013</strong>. Arbeidet skjer i regi av Norsk Betongforening<br />
Foto: Vetle Houg<br />
- 3 -
Sement<strong>pr</strong>oduksjon – økt bruk av alternativt brensel samt CO 2 -fangst:<br />
Utslipp av klimagasser fra betong kommer i hovedsak fra <strong>pr</strong>oduksjonen av sement (≥ 90 %). Utslippet fra sement<strong>pr</strong>oduksjonen<br />
stammer fra to hovedkilder; spalting av kalkstein ved oppvarming og fra brenselet. <strong>Den</strong> kjemiske <strong>pr</strong>osessen der kalkstein spaltes<br />
kan ikke endres, men ved bruk av alternative råmaterialer og brensler reduseres utslippet.<br />
Norcem Brevik har for eksempel erstattet bruken av fossilt brensel med en stor andel avfall og biomasse.<br />
Brenselet er basert på avfall av bl.a. trevirke, papir og tekstiler, men også beinmel fra dyr. I tillegg benyttes brensel basert på farlig<br />
avfall. Dette siste reduserer riktignok ikke klimagassutslippene, men re<strong>pr</strong>esenterer en energigjenvinning og dess<strong>uten</strong> unngås avfallsdeponi.<br />
I Brevik er andelen biomasse kommet opp i omlag 30 %, mens alternativt brensel i alt utgjør 57 %. Målet er å øke andelen<br />
alternativt brensel ytterligere. De siste to årene har Norcem satt i drift anlegg for rensing av svoveldioksid (SO 2<br />
) og nitrogenoksider<br />
(NO X<br />
) i Brevik. Anlegget bidrar også til å redusere utslippet av hydrogenklorid (HCl).<br />
Andre sementtyper på det norsk markedet som Miljøsement med 30 % slagg fra Cemex er også basert på bruk<br />
av stor andel alternativ brensel som sammen med tilsetningen av slagg gir vesentlig lavere CO 2<br />
-utslipp enn det som har vært vanlig<br />
blant sement<strong>pr</strong>odusentene. Det jobbes også med å få godkjent sementtyper med opptil 75% slagg (anvendt blant annet på<br />
Tjuvholmen og Aker brygge i Oslo samt Lervig brygge i Stavanger). Høy andel slagg gir også lav varmeutvikling med mindre fare for<br />
riss. <strong>Den</strong>ne sementen <strong>pr</strong>oduseres ved Cemex Rüdersdorf i Tyskland som anvender ca 70 % alternativ brensel (biomasse, beinmel fra<br />
dyr og ”fluff”-papir, tekstiler m.m.) i sin <strong>pr</strong>oduksjon.<br />
CO 2<br />
-fangst<br />
Det er nå igangsatt et høyteknologisk <strong>pr</strong>osjekt for testing av karbonfangst og lagring fra sementfabrikken i Brevik. <strong>Den</strong> CO 2<br />
-fangstteknologi<br />
som hittil er utviklet er energikrevende, og på en sementfabrikk vil det være avgjørende å utnytte tilgjengelig overskuddsvarme<br />
fra <strong>pr</strong>oduksjonen.<br />
Forhåpentligvis vil <strong>pr</strong>osjektet resultere i <strong>nye</strong> teknologiske kvantes<strong>pr</strong>ang for håndtering av klimagasser og vesentlig reduksjon av det<br />
miljømessige fotavtrykket av den <strong>nye</strong> <strong>betongen</strong>.<br />
Foto: Norcem as<br />
- 4 -
Innovasjon i betong<strong>pr</strong>oduksjon – med hjelp fra EPD-verktøy<br />
Betong med redusert klimagassutslipp (lavkarbonbetong, miljøbetong m.fl.) benytter sement med lave<br />
klimagassutslipp og er i tillegg tilsatt flyveaske eller andre tilsetninger for å redusere sementandelen og dermed CO 2<br />
-utslippet for den<br />
ferdige konstruksjonen.<br />
Fellestrekket for miljødokumentasjonen for betong er at klimagassutslippene er beregnet ved hjelp av en EPD-modell som op<strong>pr</strong>innelig<br />
er utviklet av FABEKO. <strong>Den</strong>ne EPD-generatoren følger reglene iht. ISO 14025/ISO 21930 og EN 15804. Analyseomfanget<br />
(livsløpsfasene) som inngår er de samme som i dag benyttes i klimagassregnskap.no: <strong>pr</strong>oduksjon av råvarer, transport til<br />
betongstasjon og blanding av 1 m³ betong.<br />
I Unicons Miljøbetong er 15–25% av sementen erstattet med flyveaske ved tilsetning på betongstasjonen.<br />
Deres variant Miljøbetong Lavvarme går enda lenger og inneholder 25–33% flyveaske. <strong>Den</strong>ne <strong>betongen</strong> gir i tillegg en enda mer<br />
gunstig varmeutvikling. Ved et flertall av fabrikkene tilsettes flyveasken separat under blanding av <strong>betongen</strong>.<br />
Ved å tilpasse mengde flyveaske kan entre<strong>pr</strong>enør og betongleverandør i samspill skreddersy <strong>betongen</strong> til å inneha de egenskaper<br />
som etterspørres med tanke på varmeutvikling, fasthet, bestandighet og miljø<strong>pr</strong>ofil. Eksempelvis ble det i <strong>pr</strong>osjekter i Bjørvika i Oslo<br />
levert betong med et CO 2<br />
-regnskap på cirka 200 kg CO 2<br />
/m 3 betong. Unicon har dokumentert EPD for B30 M60 miljøbetong på<br />
www.epd-norge.no.<br />
NorBetong var tidligst ute med å dokumentere sin lavkarbonbetong og har innført to lavkarbonklasser; A og B, med grenseverdier for<br />
klimagassutslipp som viser hva dagens teknologi muliggjør av reduserte utslipp for de ulike bestandighetsklassene.<br />
De følgende tabellene er hentet fra NorBetongs hjemmesider:<br />
CO2-utslipp i kg/m3 betong<br />
B25 M60 B35 M(F)45 B45 M(F)40<br />
LAVKARBON A 200 210 230<br />
LAVKARBON B 220 250 270<br />
Bransjereferanse 336 391 451<br />
CO2-utslipp i kg/tonn betong<br />
B25 M60 B35 M(F)45 B45 M(F)40<br />
LAVKARBON A 83 88 95<br />
LAVKARBON B 91 104 113<br />
Bransjereferanse 140 163 188<br />
Produsenter av betongelementer og belegningsstein i betong har også utviklet sin EPD-modell basert på<br />
FABEKOs verktøy. Miljødataene for den <strong>nye</strong> <strong>betongen</strong> i for eksempel Spenncons elementer er jobbet fram ved å fokusere på to<br />
hovedparametere; reduksjon av sementforbruk og overgang til sement med lavere klimautslipp. Lavere sementforbruk oppnås med<br />
tilslag av høy kvalitet og ved at herde<strong>pr</strong>osessen optimaliseres ved avanserte styringssystemer i fabrikkene som kontinuerlig overvåker<br />
hydratiseringen og herdevarme slik at teknologene kan justere betongsammensetningen.<br />
For Spenncon har dette ført til at utslipp av CO 2<br />
knyttet til betong i hulldekker er blitt redusert fra tidligere 275 kg /m 3 til dagens 225<br />
kg/m 3 ut fra blandemaskin. For Spenncons dominerende dimensjon på hulldekk med tykkelse 265 mm er med dette CO 2<br />
-utslippene<br />
redusert fra tidligere rundt 41 kg/m 2 til dagens 33 kg/m 2 .<br />
Tilsvarende vil dokumentasjon av miljøegenskapene for belegningsstein og heller i betong bli tilgjengelig via <strong>nye</strong> EPDer høsten <strong>2013</strong>.<br />
- 5 -
Hovedkonklusjonen er altså at det er få materialer – om noen, som er så godt dokumentert som <strong>pr</strong>odukter i betong.<br />
Det er nå opp til brukerne å be om slik dokumentasjon i <strong>pr</strong>osjekteringsfasen og som en del av innkjøps<strong>pr</strong>osessen.<br />
Betongbransjens EPD-modell gir brukerne mulighet til å beregne korrekte miljødata for <strong>pr</strong>oduktene levert på byggeplass.<br />
Det er imidlertid viktig at de samme forutsetninger brukes for alle materialer og <strong>pr</strong>odukter.<br />
I dag ser vi at noen bruker tall for klimagassutslipp fra material<strong>pr</strong>oduksjon på fabrikk og sammenligner dette med konkurrerende<br />
<strong>pr</strong>odukter som har dokumentasjon av klimagassutslipp til byggeplass. Det er jo selvfølgelig det siste som blir korrekt der<br />
miljøeffekter fra lang transportveg blir tatt hensyn til. Det er også viktig at man tar hensyn til at det i EPD for betongelementer<br />
også inngår miljødata for arrnering, eventuell isolasjon og utstøping – noe som må legges til data i EPD for ferdigbetong.<br />
Klimautslippene for ett tonn hulldekke kan derfor ligge 25 til 30% høyere enn for ett tonn betong – selv ved fabrikkport.<br />
Et annet forhold som fram til i dag ikke i tilstrekkelig grad er vektlagt er de ulike materialer og <strong>pr</strong>odukters levetid og miljøeffekter<br />
fra nødvendig vedlikehold. Betongelementforeningen og FABEKO har igangsatt et <strong>pr</strong>osjekt som i 2014 skal gi eksempler på<br />
hvordan vedlikeholds<strong>pr</strong>osedyrer, materialbruk og utførelse av vedlikeholdsarbeider påvirker et byggs miljøegenskaper.<br />
Foto: Jiri Havran<br />
Termisk masse<br />
Betongkonstruksjoner har stor varmelagringskapasitet – også kalt termisk masse – og moderat varmeledningsevne.<br />
De kan dermed fungere som energireservoar. Dette kan utnyttes i bygninger ved at eksponerte betongkonstruksjoner benyttes til å<br />
dempe temperaturvariasjoner over døgnet og dermed gir store energibesparelser ved at bruk av kjøleanlegg kan reduseres eller<br />
helt utelates.<br />
Effekten forsterkes ytterligere ved bruk av såkalt betongkjerne-aktivering, der dekker med innstøpte kjølerør effektivt fjerner behovet<br />
for energikrevende kjøleanlegg. Varme som opptas fra romluften i løpet av dagen lagres i dekkene og fjernes ved hjelp av kaldt vann<br />
som sirkuleres om natten. Teknologien kan også brukes til oppvarming, men i kontorbygg vil kjøling gi den største energigevinsten.<br />
Dette systemet har vært brukt i tyske kontorbygg siden tidlig 90-tall, og metoden er nå vanlig i mange europeiske land.<br />
I tillegg til energigevinsten gir systemet også konstruksjonsmessige fordeler; behovet for mekaniske kjøleanlegg reduseres, dermed<br />
kan man unngå nedsenkede himlinger og i visse tilfeller redusere etasjehøyden. Betongelementforeningen jobber med en veiledning<br />
for hvordan termisk masse i <strong>betongen</strong> vil kunne utnyttes i <strong>pr</strong>osjekteringen av passivhus. Publikasjonen forventes ferdig høsten <strong>2013</strong>.<br />
- 6 -
Karbonatisering<br />
Karbonatisering er en kjemisk reaksjon mellom herdet betong og karbondioksid. Prosessen foregår i all betong som er eksponert for<br />
luft. Jo større overflate, jo mer CO 2<br />
blir tatt opp og bundet i <strong>betongen</strong>.<br />
Avhengig av hvordan <strong>betongen</strong> er eksponert for luft blir en stor del av den karbondioksiden som ble frigjort ved kalsineringen<br />
(ved oppvarming av kalkstein i sement<strong>pr</strong>oduksjonen) tatt opp igjen i <strong>betongen</strong>. Belegg som for eksempel maling, fliser, plast og parkett<br />
vil imidlertid forsinke eller hindre karbonatiseringen. Også <strong>uten</strong>dørs vil opptaket variere, bl.a. med hvor værutsatt flaten er, om den er<br />
dekket av jord osv. Betongens sammensetning har også betydning.<br />
Et svensk <strong>pr</strong>osjekt formulerte en matematisk modell som beregnet CO 2<br />
-opptaket i Sveriges betongkonstruksjoner, inkludert<br />
rivningsmasser, i 2011. Resultatet – 300 000 tonn CO 2<br />
– tilsvarer 15–20 <strong>pr</strong>osent av utslippet fra landets sement<strong>pr</strong>oduksjon samme år.<br />
Det største forbedringspotensialet anses å ligge i håndteringen av rivningsmateriell. Knust betong blir ofte liggende i lufttette hauger i<br />
påvente av å ende som fyllmasse. Dersom man finner metoder for å tilføre luft, vil opptaket av CO 2<br />
kunne økes betydelig.<br />
Norsk Betongforening dokumenterer effekt av karbonatisering<br />
Det har etter hvert blitt allment kjent at betongkonstruksjoner tar opp og binder CO 2<br />
fra luften, noe som er positivt fra et miljøståsted.<br />
Utfordringen er at det ikke er konsensus om tallverdier, og dette har bidratt til at CO 2<br />
-opptak i mur og betong ikke blir tatt hensyn til i<br />
den miljødokumentasjon og de verktøy som brukes i byggenæringen i dag. Det er derfor behov for å fastsette tallverdier for fratrekk av<br />
CO 2<br />
-opptak, samt komme med forslag til hvordan underlaget kan brukes i miljøregnskap.<br />
Norsk Betongforening har i <strong>2013</strong> satt i gang et <strong>pr</strong>osjekt hvor målet er å lage en mal for hvordan CO 2<br />
-opptak kan trekkes fra i<br />
CO 2 -regnskapet til EPD/LCA for sementbaserte <strong>pr</strong>odukter og konstruksjoner. Det vil bli utarbeidet eksempel-EPDer hvor det er<br />
gjort fratrekk for CO 2<br />
-opptak i levetiden, f.eks. for kjellervegg, <strong>pr</strong>efab-element og betongtakstein.<br />
Prosjektet er en del av Miljøhandlingsplanen for betong og er drevet av Miljøkomiteen i Norsk Betongforening. Prosjektet er planlagt<br />
gjennomført hovedsakelig i <strong>2013</strong>, med SINTEF <strong>Bygg</strong>forsk og Østfoldforskning som utførende på FoU.<br />
Det er et bredt eierskap til <strong>pr</strong>osjektet med deltakere fra alle deler av betongbransjen.<br />
Foto: Ole H Krokstrand<br />
- 7 -
Noen lenker som kan gi mer informasjon om betong og miljøegenskaper:<br />
• <strong>Bygg</strong><strong>uten</strong><strong>grenser</strong>s hjemmesider om miljø: www.bygg<strong>uten</strong><strong>grenser</strong>.no/miljofakta<br />
• Betongbransjens miljøhandlingsplan: www.miplan.no<br />
• Epd for sement og betong: www.epd-norge.no<br />
• FABEKO: www.fabeko.no<br />
• Betongelementforeningen: www.betongelement.no<br />
• Norcems lavkarbonsementer: www.norcem.no<br />
• Cemex miljøsement: www.cemex.no<br />
• NorBetongs lavkarbonbetong: www.norbetong.no<br />
• Unicons Miljøbetong: www.unicon.no<br />
• Norsk Betongforening: www.betong.net<br />
• Miljøbasen: www.miljobasen.no<br />
• Weber Norges BREEAM NOR-sider: http://breeam.weber-norge.no<br />
Foto: Opplandske Betongindustri