VOOR TECHNOLOGIE EN UIT VOERING VAN BETON VAKBL AD 2 2023 METAMORFOSE STATION EDE-WAGENINGEN ? BETON REINVENTED ? NIEUWE PCR VOOR CEMENT ? BOUW MA ASDELTATUNNEL Beton in beweging BV 2-2023 Cover.indd 1 05-06-23 15:29 N aast bedrijfsvloeren en voegloze industriële betonvloeren, is Van Berlo gespecialiseerd in engineering, systeemfunderingen en funderingstechnieken. VAN BERLO ENGINEERING Van Berlo Engineering is een gespecialiseerd team voor het advies en technisch ontwerp van Partner uitgelicht Van Berlo Bedrijfsvloeren is gestart in 1979 en marktleider in de Benelux. Jaarlijks maakt het bedrijf uit Veghel ruim 2 miljoen m²aan bedrijfsvloeren, met name voor logistieke hallen. Dat gebeurt inclusief het aanbrengen van de wapening. De betonvloeren zijn zowel traditioneel als hybride gewapend (in combinatie met staalvezels). De berekeningen en tekeningen worden gemaakt door het eigen engineeringsbureau Van Berlo Engineering. Van Berlo Bedrijfsvloeren funderingen en industriële betonvloeren. Zij zorgen dat de betonnen onderbouwcon- structies voldoen aan de vereiste richtlijnen. VAN BERLO SYSTEEMFUNDERINGEN Van Berlo Systeemfunderingen is gespeciali- seerd in het ver vaardigen van funderingsop- lossingen, zoals dockconstructies, massief Heb je ook interesse om partner te worden, neem dan contact op met Coen Smets, 06-10705780 of via e-mail c.smets@aeneas.nl. Ook partner van Betoniek worden? Met het delen van kennis draagt Betoniek al sinds 1970 bij aan een goede kwaliteit van de bouw in Nederland. Dit doen we met hulp van onze partners, die net als wij het belang van kennis inzien. Tegenover deze ondersteuning staan een aantal privileges, zoals een hoge korting op licenties, aandacht in het vakblad en online en gratis gebruik van de vacaturebank. holle wanden, laadkuilen en goten en putten. Deze vormen de robuuste basis van logistieke hallen en zijn daarmee een cruciaal onderdeel van bedrijfspanden. VAN BERLO FUNDERINGSTECHNIEKEN Van Berlo Funderingstechnieken ontwerpt en produceert de Mini Vibropaal. Een volledig geautomatiseerd funderingssysteem, met een dagelijkse palenproductie van gemiddeld 250 palen. De heipalen kunnen in verschillende lengtes en schachtafmetingen worden geproduceerd. 2 VAKBL AD 2 2023 BV 2-2023 Partners + Partners uitgelicht.indd 2 05-06-23 15:31 Beton in beweging Tegelijk met het schrijven van dit voorwoord ben ik mij aan het voorbereiden op nog een ander belang- rijk verhaal. Dit weekend wordt mijn tante 100 jaar. Dat lijkt niet zoveel met Betoniek Vakblad te maken te hebben maar schijn bedriegt. Zo begon haar man ? ome Pleun ? ooit als tekenaar/constructeur bij de Nederlandse Spoorwegen en tekende daar mee aan de betonnen bovenleidingportalen die nu nog te zien zijn in de lijn Hilversum ? Utrecht. Dat er nog niet zo heel lang geleden een innovatie- traject liep over het maken van gewapend betonnen bovenleidingportalen is dan eigenlijk best verras - send. Innoveren ging in 1938 vrij gemakkelijk, er was weinig staal te krijgen, dus dan maar van beton. Armoe en noodzaak maken vindingrijk. Beton en cement zijn al vaker als alternatief voor duurdere materialen gekozen. Ook afgezonken tun- nels werden ooit in staal uitgevoerd. Hiermee sla ik even een bruggetje naar de twee uitvoeringsartike - len in deze editie, de Maasdeltatunnel en het station Ede-Wageningen. Twee prachtige voorbeelden van duizenden tonnen 'beton in beweging' en mooie naslagwerken voor de bijzondere toegepaste uit - voeringstechnieken. Dat beton zichzelf ? ook 200 jaar na de uitvinding van portlandcement ? opnieuw 'uitvindt' lezen we in het artikel Beton OverNieuw, waarin de heruitvinding van beton ? met minder impact op Moeder Aarde ? op de voorgrond staat. Hoe we verder met de milieu- impact van beton en cement omgaan lezen we in het uitgebreide artikel over de nieuwe regelgeving zoals die recent is gepubliceerd door de stichting Nationale Milieudatabase. Haar geheim van gezond oud worden: "Niet klagen en niet stil blijven zitten". Een tante als beton dus, wel grijs, niet oud en altijd in beweging. Ik wens jullie namens mijn redactiecollega's veel leesplezier en een welverdiende zomer vakantie. Hans Kooijman Hoofdredacteur Betoniek Vakblad Voor reacties: hanskooijman@betoniek.nl JUNI 2023 JA ARGANG 11 EN VERDER Partner uitgelicht/partners 2 Colofon 31 VOOR TECHNOLOGIE EN UIT VOERING VAN BETON VAKBL AD 2 2023 METAMORFOSE STATION EDE-WAGENINGEN ? BETON REINVENTED ? NIEUWE PCR VOOR CEMENT ? BOUW MA ASDELTATUNNELBeton in beweging BV 2-2023 Cover.indd 1 05-06-23 15:29 Foto voorpagina: Bouw Maasdeltatunnel Foto Rijkswaterstaat 8000 TON INSCHUIVEN Het enorme formaat, de schuine hoek en de geïntegreerde stijgpunten maakten van het inschuiven van de reizigerstunnel onder het nieuwe station Ede-Wageningen een waar huzarenstukje. 4 BETON OVERNIEUW Een groot deel van die CO 2-uitstoot komt tot stand tijdens de productie van portlandce - mentklinker, door zowel het calcinatieproces als de daarbij gebruikte fossiele brandstof - fen. De zoektocht naar alternatieve, CO 2- arme bindmiddelen is in volle gang en soms zelfs succesvol. Maar ook de producenten van portlandcementklinker beloven binnen afzienbare termijn forse uitstootreducties . 12 NIEUWE PCR VOOR CEMENT In april 2023 heeft de Stichting Nationale Mili- eudatabase de nieuwe Product Categor y Rule (PCR) voor cement gepubliceerd. In dit docu- ment zijn specieke richtlijnen opgenomen in aanvulling op de generieke richtlijnen voor het uitvoeren van LCA's. 16 HINDER BOUW MA ASDELTATUNNEL BEPERK T Het in technisch opzicht hoogtepunt van de Blankenburgverbinding is ongetwijfeld de Maasdeltatunnel, een zinktunnel onder de Nieuwe Waterweg. Belangrijk doel is het ver - minderen van de bouwhinder. Dit werd onder meer bereikt door het aantal tunnelelemen- ten terug te brengen van zes naar twee. 22 3 VAKBL AD 2 2023 INHOUD BV 2-2023 Inhoud + voorwoord.indd 3 06-06-23 09:18 PROJECTGEGEVENS Project Spoorzone Ede Opdrachtgever ProRail, in samenwerking met gemeente Ede en NS Stations Opdrachtnemer EdesPoort, bestaande uit VolkerWessels Infrastructuur (Van Hattum en Blankevoort en VolkerRail) en Van Wijnen vestiging Arnhem Ontwerp schuifconstructie Oosttunnel Van Hattum en Blankevoort Uitvoering schuifoperatie Oosttunnel Heijmans Infra Span- en Verplaatsingstechnieken Maatvoering Vermeer Maatvoering Inrijden Westtunnel en dek Albertstunnel Sarens Grondwerk Gebr. Poppink Productie perronkap De Groot Vroomshoop 1 Tunnel is als een geheel, dus inclusief stijgpunten, ingeschoven, foto: Laurens Schrama 4 VAKBL AD 2 2023 Auteur Laurens Schrama, Van Hattum en Blankevoort ¹ ? Jacques Linssen, Betoniek / Aeneas Media 8000 ton inschuiven.indd 4 05-06-23 16:44 STATION EDE-WAGENINGEN ONDERGA AT GROTE METAMORFOSE Het lijkt op het eerste gezicht misschien niet eens zo'n heel uitzonderlijke klus: het inschuiven van een spoortunnel. Maar het enorme formaat, de schuine hoek en de geïntegreerde stijgpunten maakten van de uitvoering van de reizigerstunnel onder het nieuwe station Ede- Wageningen een waar huzarenstukje. 8000 ton INSCHUIVEN PROJECTBEZOEK STUBECO Dit artikel is tot stand gekomen in samenwerking met Stubeco. De studievereniging, partner van Betoniek , bracht in april 2023 een bezoek aan het nieuwe station Ede-Wageningen. Dit artikel is mede gebaseerd op de informatie die tijdens dat bezoek werd gedeeld. S tation Ede-Wageningen ondergaat momenteel een inke metamorfose. De verdere groei van het aantal reizigers maakte een grootschalige vernieuwing nood- zakelijk. Om die groei te faciliteren, wordt een extra perron gebouwd en worden de bestaande perrons verbreed. Voor het publiek meest in het oog springend is waarschijnlijk de nieuwe, houten perronkap en de toren voor het station, beide geïnspireerd op het Veluwse landschap. Belangrijkste civieltechnische onderdelen zijn een nieuwe reizigerstunnel (de Oosttunnel), de verbreding van de bestaande Albertstunnel en de nieuwe Westtunnel voor doorgaande etsers en voetgangers (g. 2). Een andere opmerkelijke operatie is het verplaatsen van het centrale plein en de hoofdingang van de noordkant naar de zuidkant, in dit project de 'omklap' gedoopt. 5 VAKBL AD 2 2023 8000 ton inschuiven.indd 5 05-06-23 16:44 2 Scope van het project 4 Doorsnede met links (zuidzijde) het later gebouwde in-situdek, in het midden de twee spoordekken en rechts het dek voor de groenstrook 3 Bovenaanzicht van de ingeschoven tunnel. De tunnel zelf is blauw omlijnd. Aan de onderzijde van de tekening (zuidzijde) het dek dat in situ is gerealiseerd ~65 m ~49 m 8.030 ton 17969 141394520 19966 850 850 850 3850 99839983 35019266 350 14139 betonvloer h=850mm voorgespannen dek d=850mm perron perron keerwand 1980 -1350 recht keerwand 1980 -1350 recht perron perron keerwand 1980 -1540 recht keerwand 1980 -1540 recht voorge spannen dek d=850mm spoornummerspoornummer spoornummerspoornummer dilatatieprofiel AM250 schuifbaan Fg 4146 4003346 400 betondek h=1000mm hek nachtafsluiti ng zuid k-b k-a Ff Fe 3 0° 3 0° 2030 plaquette WOII 2500 1100 kalkzands teen wand d=300mm 1700 4500 1700 PVR GC PVR GC 1700 8410 1700 PVR GC PVR GC vrije hoo gte . ruimte voor wayf inding . afwerking leistee n op beton EPS uitvull ing afwerki ng leisteen op voorzet wand afwerking lei steen op voo rzetwand 7069 7070 driehoekstegelsmet geleidelijnenzand onder tegels OOST TUNNEL Het civieltechnische hoogtepunt is ongetwij- feld de Oosttunnel. Deze tunnel, die is verbon- den met de hoofdentree en de perrons, kruist het spoor onder een hoek van 60°. Op de tunnel bevinden zich drie voorgespannen dekken: twee spoordekken en een dek voor een groenstrook (g. 3, 4). Ten zuiden van deze drie dekken bevindt zich, tegen de tunnel aan, een extra dek voor een ets- en voetgangers - viaduct. In de tunnel, tussen de spoordekken, bevinden zich zes stijgpunten richting de perrons, drie aan beide zijden. Het geheel is op staal gefundeerd. INSCHUIVEN De Oosttunnel is als één geheel voorgebouwd op een voorbouwlocatie aan de zuidzijde van het spoor (foto 5). Het voorbouwen van een tunnel gebeurt in dit soort situaties vaker: het beperkt de tijd dat treinen niet kunnen rijden. Bijzonder aan deze tunnel is dat hij als één 6 VAKBL AD 2 2023 8000 ton inschuiven.indd 6 05-06-23 16:44 geheel ? dus inclusief drie spoordekken en zes stijgpunten ? is ingeschoven, en dat onder een schuine hoek. Door de stijgpunten te integre- ren in de tunnelbak hoefde later niet tussen de sporen meer te worden gebouwd, wat aanzien- lijk scheelde in de logistiek en de overlast voor tunnelvloer+16,49 0 m o.k. dek+20,340 mb.k. dek+21,190 m 4870 6050 850 3850 850 1100 o.k. tunnelvloer+15, 640 m 350 5350 350 3025 3025 3 350 overgangsplaat 250x99 5x2000 hek nacht afsluiting noord spoornummerspoornummer voorgespannen dek d=850mm perron t vrije hoo gte . ruimte voor wayfinding 5 Bouw Oosttunnel op voorbouwlocatie, foto: Laurens Schrama 6 U-vormige schuifbaanbakken van prefab beton 7 VAKBL AD 2 2023 8000 ton inschuiven.indd 7 05-06-23 16:44 het treinverkeer. Het zuidelijke etsviaduct is niet ingeschoven maar in situ gebouwd. Omdat dit deel buiten het spoorse domein valt, hoefde de aanleg niet in een treinvrije periode (T VP) te worden gerealiseerd.De 8000 ton wegende constructie voor de Oosttunnel is, nadat hij gereed was, in zijn geheel ingeschoven, over een afstand van ruim 83 m. Om dit schuiven mogelijk te maken, zijn onder de wanden van de tunnel twee schuif -banen gerealiseerd, die in schuifbaanbakken zijn geplaatst (foto 1 en foto 6). Het deel van deze bakken op de voorbouwlocatie was L-vormig en is ter plaatse gestort, onder een werkvloer, waarop de tunnel is gebouwd. Het deel van de bak op de plek waar de tunnel naartoe werd geschoven, was U-vormig en is gebouwd met prefab-betonnen elementen. Plaatsing hier van moest gebeuren tijdens een T VP, dus de inspanning ter plaatse moest worden geminimaliseerd. De schuifbanen zelf bestonden uit stalen proe - len (2×HEB 600) met daarop schuifgoten met de verticale vijzels (g. 7 en foto 8). Deze vijzels konden worden belast tot 70 ton per vijzel. In totaal tilden ruim 140 vijzels, verdeeld in zes vijzelgroepen (drie per schuifas), de tunnel 50 mm op, zodat deze door totaal zes duwvijzels en twee trekvijzels kon worden voortbewogen. De tunnel is ingeschoven met een snelheid van circa 7 m per uur. Voor het schuiven zelf was circa 12 uur nodig, voor de totale schuifoperatie 128 uur. Deze operatie vond plaats tijdens een T VP van 24 dagen. Daarin werden achtereenvolgens de sporen ontmanteld, de oude aardebaan afge - graven, de prefab schuifbaanbakken verplaatst, de tunnel ingeschoven, de aardebaan aangevuld en tot slot de sporen weer gemonteerd. Om het schuiven mogelijk te maken, was het nodig dat de grond tussen en naast de schuif - banen bijzonder strak werd uitgevlakt, met een tolerantie van +/- 10 mm. Dit 'biljartlaken' is gerealiseerd met twee bobcats met levelblad, aangestuurd door een Total Station. Hoewel de grondwaterstand onder de tunnel lag, is tijdens het schuiven wel bemaald om vol- doende draagkracht te kunnen mobiliseren. Om aanhechting tussen de werkvloer en onderkant van de tunnel te voorkomen, is een dubbele laag folie aangebracht. Excentriciteit De schuifbanen bevonden zich niet exact onder de wanden van de tunnel. Om voldoende draagkracht te mobiliseren onder de tunnel, en daar voor voldoende opper vlakte te hebben waarop de tunnel is gefundeerd, moesten de schuifbanen net iets naar buiten worden geplaatst (g. 9). Door deze excentrische ligging was het nodig de tunnelvloer op een inke dwarskracht te wapenen, met een enorme hoeveelheid wapening tot gevolg. S2 Schuifbaan profiel dHEB600 Schuifgoten Vijzel Larzep STRM10015 628 S taal plaat 250x250x30Sjoelstenen 2x ?170x50 130 345 45 Plunjer vijzel 25 mm uithoogte vijzel:vijzel 345 mm (inbouw) - slag 25 mm vijzel 395 mm (schu iven)-slag 75 mm 1150 (inbouwmaat) 5050 Dubbele laag fol ie toe passen Baddi ngen 56x156, bij ie dere koppeling van de schuifbaan Profiel L150x150x15 L=150 mm, bevestiging middels Hilti HSA 1x M20x170, iedere overgang dHEB600 Prefab fu ndatie (hoofda annemer) 850 Tunnelmoot 650 350 50 30 50 345 +15,640 m Hoogte o.k. moot tijdens inschuifactie Hoog te o. k. moot op vo orbouwlocatie +14,490 m +15,640 m schaal: 1 : 20 Detail 1 7 Vijzels in de schuifbanen 8 Schuifbanen met vijzels (aan onderzijde tunnel is aftekening van folie zichtbaar) Om het schuiven mogelijk te maken, zijn onder de tunnel twee schuifbanen gerealiseerd voor het schuifequipment 8 VAKBL AD 2 2023 8000 ton inschuiven.indd 8 05-06-23 16:44 STIJGPUNTEN Tijdens het schuiven hingen de stijgpunten als het ware aan de tunnel, met een ink overstek (g. 10). Om de krachten die hierdoor ontston- den op te kunnen nemen, is er voor gekozen de stijgpunten voor te spannen. Dit is gerealiseerd door de buitenste voorspankabels vanuit het dek te laten doorlopen in de wanden van de stijgpunten (g. 11). Deze voorspanning had duidelijk eect. Na het spannen kwamen de stijgpunten daadwerkelijk iets omhoog van de voorbouwlocatie. De meest zuidelijke wand van de stijgpunten grenst niet aan een dek, waardoor het hier niet mogelijk was de voorspanning vanuit het dek te laten doorlopen. In plaats daar van is hier tijdelijke voorspanning doorlopend tussen de wanden aangebracht met een horizontale stempel om de voorspankracht op te kunnen nemen (foto 1 en g. 12). Tijdens de denitieve situatie zijn de stijgpun- ten, net als de tunnel zelf, op staal gefundeerd. 9 Snede ter plaatse van het voorgespannen dek, met de excentrische oplegging van de vijzels 10 Snede ter plaatse van de uitkragende stijgpunten De voorspanning in de zuidelijke wand en de stempel konden daardoor na het inschuiven worden verwijderd. De stijgpunten zijn voorzien van sparingen in de vloer ten behoeve van de installaties onder de roltrappen en de liften. Op de denitieve plek van deze putten zijn vooraf prefab-betonnen bakken aangebracht, waarin later de putten in situ konden worden gebouwd. Deze prefab verloren bekisting is deels gecombineerd met de prefab schuifbaanbakken (foto 6). VERVORMINGEN / MONITORING Tijdens het schuiven werd de tunnelbak op verschillende manieren belast en ontstonden ? Buitenste voorspankabels in het dek lopen horizontaal door in de wanden van de stijgpunten 1 11 Buitenste voorspanning vanuit de dekken loopt door in de wanden van de stijgpunten 9 VAKBL AD 2 2023 8000 ton inschuiven.indd 9 05-06-23 16:44 afwijkende buigende en wringende momen- ten. Dit onder meer door de verplaatsing vanaf de ? door stortgewicht van de tunnel voor- belaste ? stijvere grond onder de voorbouw - locatie, richting de slappere grond onder het spoor. Om risico's op te grote, ongelijkmatige ver vormingen en scheur vorming te vermijden, zijn vooraf verschillende situaties beschouwd en doorgerekend (g. 13). 12 Tijdelijke voorspanning en stempel in de meest zuidelijke wand van de stijgpunten Tijdens het schuiven zijn ver vormingen nauw - lettend gemonitord met meetpunten op enkele strategische locaties, gebruikmakend van een Total Station. Na elke schuifstap van circa 800 mm werd de verplaatsing gemeten en daarna geautomatiseerd doorgestuurd naar een monitoringssheet. Vooraf werden signa - lerings- en inter ventiewaarden vastgesteld waaraan deze meetwaarden werden getoetst. Uiteindelijk zijn deze waarden nergens over - schreven. Het vertrouwen daarop was vooraf overigens groot, onder meer omdat er eerst een proef voor het schuiven is uitgevoerd, waarbij de tunnel over een afstand van 4 m is verschoven. OVERIG BETONWERK: WEST TUNNEL EN ALBERTSTUNNEL Behalve de Oosttunnel komt er zoals gezegd nog een tweede nieuwe tunnel, de Westtunnel. Deze tunnel bestaat uit drie dekken met open ruimten ertussen. Hij wordt, net als de Oost - tunnel, op zand gefundeerd. Funderingssloven onder de wanden bleken hier voor voldoende draagkracht te kunnen zorgen, waardoor de onderzijde van de tunnel open kon worden gehouden. Op de denitieve locatie zullen wel stempels tussen de sloven worden aan- gebracht. Ook deze tunnel is voorgebouwd, echter niet in één geheel maar in drie segmenten (foto 14). Op het moment van schrijven van dit artikel wordt de laatste hand gelegd aan dit voorbouwen. Onder meer vanwege de grotere afstand tussen voorbouwlocatie en denitieve locatie wordt deze tunnel ingereden en niet ingescho- ven. De verschillende delen worden door middel van SPMT's opgetild en naar de locatie gereden. De bestaande Albertstunnel moest worden verbreed om de uitbreiding van de perrons mogelijk te maken en de nieuwe perronkap te kunnen ondersteunen. Hiertoe is een overstek naast de bestaande tunnel gerealiseerd. Ook dit 4 m brede voorgespannen dek is voorge - bouwd en ingereden met SPMT's (foto 15). 1 Vervorming model bol Vervorming model hol Vervorming model torsie scherpe hoeken omhoog Vervorming model torsie stompe hoeken omhoog 13 Analyse ver vorming tijdens het schuiven Tijdens het schuiven zijn vervormingen nauwlettend gemonitord 10 VAKBL AD 2 2023 8000 ton inschuiven.indd 10 05-06-23 16:44 PERRONK AP De houten perronkap bestaat uit een constructie van 23 driehoeken (foto 16). Elke driehoek bestaat uit vurenhouten liggers van 27 m lang, 2 m hoog en 0,3 m dik, die ter plekke zijn geassembleerd. De kap wordt geplaatst op 20 stalen kolommen variërend in lengte van maar liefst 14 tot 16 m en 1,9 m breed. De zwaarste kolom weegt 20 ton. VIDEO'S Een timelapsevideo laat duidelijk het proces van inschuiven van de Oosttunnel zien. Bekijk ook de video met terugblik naar de inschuifoperatie. 16 Perronkap in uitvoering, foto: Stefan Verkerk TOT SLOT Het in één keer bouwen van een tunnel inclusief stijgpunten plus het gehele gevaarte ver volgens diagonaal inschuiven: de Oost- tunnel van het station Ede-Wageningen kent een dynamische en spannende uitvoering. Het is voor veel medewerkers het bijzonderste project waar ze ooit aan hebben meegewerkt. Een schuifoperatie met deze afmetingen en dit gewicht is uniek in Nederland. Mede dankzij een goede samenwerking tussen alle betrokken partijen is dit kunst - stukje zonder noemenswaardige problemen verlopen. ¹ Dit artikel is tot stand gekomen met hulp van Tjerk Habing van Van Hattum en Blankevoort Scan mij Scan mij 15 Inrijden van het dek van de Albertstunnel, foto: Stefan Verkerk 14 Realisatie van een van de segmenten van Westtunnel op voorbouwlocatie, foto: Stefan Verkerk MEER LEZEN IN CEMENT Over de constructieve aspecten van de Oost - tunnel van station Ede-Wageningen verschijnt in augustus 2023 een artikel in Cement, geschreven door Tjerk Habing van Van Hattum en Blankevoort. 11 VAKBL AD 2 2023 8000 ton inschuiven.indd 11 05-06-23 16:44 VAN GREEN DEAL BETON TOT BETON REINVENTED: EEN OVERZICHT Volgend jaar (2024) is het 200 jaar geleden dat de Britse metselaar Joseph Aspdin een patent verkreeg op het door hem ont- wikkelde portlandcement. Deze uitvinding betekende de doorbraak van de toepassing van beton, dat tot op de dag van van- daag veruit het meest toegepaste bouwmateriaal ter wereld is. Tijd voor de erfgenamen om alvast de voorbereidingen te starten voor een groots feest, zou je zeggen. BETON OVERNIEUW I n het huidige klimaat van het streven naar 100% circulariteit en CO 2-reductie, is daar echter weinig aanleiding voor. Ook al heeft beton per m een lage CO 2-uitstoot, er wordt heel veel van gebruikt, waardoor de totale hoeveelheid CO 2-uitstoot ook aanzienlijk is. Een groot deel van die CO 2-uitstoot komt tot stand tijdens de productie van het halabricaat portlandcementklinker, door zowel het calci- natieproces als de daarbij gebruikte fossiele brandstoen. De zoektocht naar alternatieve, CO 2-arme bindmiddelen die niet op portland- cementklinker zijn gebaseerd, is in volle gang en soms zelfs succesvol. Maar ook de produ- centen van portlandcementklinker zitten niet stil en beloven binnen afzienbare termijn forse uitstootreducties. Eén gegeven staat daarbij vast: het nieuwe beton van morgen is anders dan het oude beton van vandaag en gisteren. We doen het hele proces over. Portlandcement bleek tijdens de industriële revolutie in de 19e eeuw hét ideale bindmiddel om lokaal gewonnen, steenachtige materialen aan elkaar te lijmen. Met het aldus verkregen beton konden bouwwerken van uiteenlopende sterkte en vormen en met een lange levensduur worden gemaakt. De uitvinding enkele decen- nia later van het gewapend beton, door de Franse tuinman Joseph Monier, betekende de denitieve doorbraak. Vanaf nu werden con- structies met steeds grotere overspanningen mogelijk. In de 20ste eeuw werd beton zelfs wereldwijd het meest toegepaste bouw - materiaal, waarmee mede de stijgende welvaart na de Tweede Wereldoorlog mogelijk werd. 1 Betonmortel gewapend met r vs-vezels. Foto Remco Kerkhoven 2 Cementfabriek IJmuiden. Bron ENCI IJmuiden Heidelberg Cement Group 12 VAKBL AD 2 2023 Auteur Henk Wapperom, Betonvereniging Beton OverNieuw.indd 12 05-06-23 16:54 Aan het eind van het vorige millennium tekende zich echter een omslag in populariteit af. De gevolgen van klimaatverandering werden zichtbaarder en voelbaarder en broeikasgassen zoals CO 2 werden aangemerkt als hoofdoor- zaak. In de zoektocht naar de grote veroorza- kers van die CO 2-uitstoot kwam ook de beton- bouw in beeld. Wereldwijd werd het aandeel van beton in de CO 2-uitstoot op 8% geschat en portlandcement nam hier van ongeveer 80% voor zijn rekening. Moesten we beton voortaan maar boycotten of waren er nog klimaatvrien- delijker oplossingen met beton mogelijk? MVO EN GREEN DEAL BETON (2011-2014) Nu hadden de uitstootpercentages van CO 2 voor beton in Nederland vergeleken met de rest van de wereld altijd aanzienlijk lager gelegen. Hoofdzakelijk kwam dit doordat hier al sinds het begin van de staalproductie in IJmuiden in 1930 het afvalproduct hoogovenslak op waarde werd geschat. Ook kwam naderhand de poederkoolvliegas die overbleef bij kolen- gestookte energiecentrales in beeld. Beide restproducten hadden bindmiddeleigenschap - pen en konden voor een ink deel de klinker in het cement ver vangen. Daardoor hadden de cementen die hiermee waren ver vaardigd nog slechts een aandeel in de CO 2-uitstoot van iets meer dan 1%. De waarden voor Nederlands cement waren daarmee de laagste ter wereld. Desalniettemin nam ook de betonketen in Nederland de omslag naar duurzaam denken serieus. Na een korte aanloop werd in septem- ber 2011 door een aantal hoofdrolspelers de Green Deal ' Verduurzaming betonketen' afgesloten. Dit betrof een serie afspraken die onder de vleugels van MVO Nederland met de rijksoverheid waren gemaakt. Het toenmalige kabinet wilde met de Green Deal duurzame economische groei bevorderen en laten zien dat 'groen' en 'groei' hand in hand kunnen gaan. Het programma van de Green Deal omvatte vier thema's: energie-eciëntie, grondstoene- ciëntie, vermindering van schadelijke emissies en impact op de biodiversiteit. Voor de uitvoe - ring werd een periode van twee jaar uitgetrok - ken. Uiterlijk eind 2014 was een aantal eindpro- ducten voorzien, zoals een MVO-strategie waarin de ambities voor de toekomst zouden worden vastgelegd, een MVO-platform dat deze strategie zou implementeren, een interactief webdossier en diverse communicatie-uitingen. Als tastbaar feit werd het rapport van CE-Delft 'Kansrijke handelingsperspectieven beton- sector ' opgeleverd. Met zeven handelings - perspectieven werd de milieu-impact op middellange termijn al behoorlijk verminderd. Deze zeven waren: innovatief geopolymeer, CSA-beliet-cement, korrelpakkingoptimali- satie, smart concrete, betonkernactivering nieuwe stijl, innovatieve betonrecycling- technologie en circulaire economie. Genoeg instrumenten, waarmee de cement- en betonindustrie direct aan de slag ging. BETONAKKOORD (2015-2018) Om stevige ambities met nationale impact in een breed maatschappelijk draagvlak te kunnen realiseren, ontstond in de loop van 2015 het idee van een Betonakkoord, analoog aan het nationale Energie-akkoord uit 2013. Een Beton- akkoord kon nieuwe samenwerkingsverbanden smeden, kennis en krachten bundelen en drempels wegnemen. Het was een natuurlijke opvolger van de Green Deal Verduurzaming Beton, die in oktober 2015 aiep. De resultaten uit de Green Deal vormden een goede aanzet om de volgende grote stap te zetten. Het stre - ven was om medio 2016 een Betonakkoord te tekenen met een looptijd van meerdere jaren. Een Betonakkoord waarmee de gehele beton- keten ? zowel opdrachtgevers als opdracht - nemers ? gericht aan de slag zou kunnen. Tijdens een ontbijtsessie in februari 2016 met CEO's van zo'n 50 bedrijven in de sector, werd voluit ingestemd met de ingeslagen weg. Ver volgens werden startnotities geschreven op vier thema's: circulariteit, CO 2-reductie, natuurlijk kapitaal en sociaal kapitaal. Een eer - ste blauwdruk van het Betonakkoord verscheen in mei 2017. Toen korte tijd later het Klimaat - akkoord zich aandiende, liftte de betonsector mee op het momentum: op 10 juli 2018 zetten 42 bedrijven en instellingen daadwerkelijk hun handtekening onder het Betonakkoord voor Duurzame groei. Het tijdperk van overleg was voorbij. Nu kwam het Betonakkoord in de 'uitvoeringsfase', waarin de voorstellen ter verandering werden geconcretiseerd. Cementproducenten zijn druk bezig met ontwikkelen van cementsoorten met een veel lager klinkergehalte UIT VOERINGSTEAMS (2018-2021) De vier thema's waarover in de aanloop naar het opstellen van het Betonakkoord werd onderhandeld, leverden uiteindelijk zeven onderzoeksthema's op. Het thema circulariteit werd verdeeld over de ontwerplosoe (Bouwwaardemodel) en het hergebruik van betonreststoen (einde levensduur van constructies). Binnen het thema CO 2-reductie werd een inhoudelijk deel (Handelingsper - spectieven CO 2-reductie) en een kwantitatief deel (Dalende MKI (= milieukostenindicator)) uitgewerkt. Het thema Natuurlijk kapitaal bleef in tact. Het thema Sociaal kapitaal ten slotte werd opgesplitst in het delen van bestaande kennis (Onderwijs&Kennisdeling) alsmede het op eenvoudige en transparante wijze ont - sluiten van nieuwe kennis (Kennis&Innovatie). Zeven uitvoeringsteams, bestaande uit specia- listen op de specieke onderwerpen, gingen met deze zeven onderzoekthema's aan de slag. Allereerst was een gezamenlijke routekaart nodig, met daarin een beschrijving van instru- menten en acties om de einddoelen te kunnen behalen. Het team CO 2-reductie kwam na doorrekening al snel tot de conclusie dat de ambities mogelijk te hoog gegrepen zouden zijn. Op eigen kracht zouden de producenten van cement en beton namelijk niet verder komen dan een reductiepotentieel van maxi- maal 50% in 2050. Een patstelling dreigde. 3 Schematische voorstelling van een kalkoven bij de ver vaardiging van cement 13 VAKBL AD 2 2023 Beton OverNieuw.indd 13 06-06-23 09:09 KETENA ANSPR AKELIJKHEID Een doorbraak kwam na het bestuderen van het in 2018 verschenen rapport van Karen Scrivener et al (ETH, Zürich): A Sustainable future for the European Cement and Concrete Industr y. Ook de andere partners in de betonke- ten ? opdrachtgevers, constructeurs en bouw - bedrijven ? werden nu namelijk aangesproken op hun verantwoordelijkheid. De opties voor CO 2-reductie waren ordentelijk verdeeld over de vijf relevante fasen in het betonbouwproces, in het Engels mooi verwoord in 5 C's: ? Clinker: ontwikkelen van klinkers met minder CO 2-uitstoot (cementindustrie); ? Cement: ver vanging van portlandcement - klinker door andere grondstoen met bindmiddelfunctie (cementindustrie, betonproducenten); ? Concrete: vermindering van toepassing van nieuw beton door slimmer ontwerpen (constructeurs); ? Construction: vermindering van toepassing van beton door andere uitvoeringsmethoden (bouwbedrijf); ? Carbonation: het binden van CO 2 uit de lucht aan vrije en gebonden kalk in beton (NL: carbonatatie, gebruiksfase). Deze principes werden door Cembureau (Europese branchevereniging van cement - industrieën) overgenomen in de in 2020 verschenen roadmap 'Cementing the European Green Deal'. Niet lang daarna zag ook binnen het Betonakkoord de Nederlandse 'Roadmap CO 2-reductie' het levenslicht, met daarin maar liefst 28 handelingsperspectieven. VAN BETONAKKOORD NA AR BETON REINVENTED (2021-2023) De werkdocumenten van de verschillende uitvoeringsteams hadden de ogen van de bouwsector geopend; een verandering werd langzaamaan zichtbaar. Onder meer het Betonhuis en de Betonvereniging zorgden voor kennisdeling via respectievelijk webinars en cursussen. De alarmerende en ogenschijnlijk over elkaar heen buitelende rapporten van het IPCC over een versnelde achteruitgang van het klimaat, maakten echter dat de mensen in de stuurgroep van het Betonakkoord zich onge - ruster begonnen te voelen. Om bepaalde ont - wikkelingen te stimuleren en grootschaliger onderzoek mogelijk te maken, was veel geld nodig. Het door het kabinet ingestelde Natio- naal Groeifonds, waaruit tussen 2021 en 2025 in totaal ? 20 miljard kan worden uitgegeven aan initiatieven die structurele en duurzame economische groei stimuleren, bood een uit - gelezen kans alle krachten in het betonveld nog eens te bundelen (zie kader 'Aanvraag Nationaal Groeifonds (NGF)'). Onder de werktitel 'Beton Reinvented' gingen schrijfteams aan de slag om voor vier program- malijnen teksten te produceren, waarmee een succesvolle subsidieaanvraag mogelijk zou worden. Die programmalijnen vormden een samenvatting van alles wat in de voorgaande jaren in gang was gezet: ? ontwikkeling van nieuwe materialen; ? modulair, adaptief en circulair ontwerpen, uitvragen en leveren; ? levensduur verlenging en hergebruik van beton; ? sociaal kapitaal. De aanvraag is ingediend op 3 februari 2023. Verwacht wordt dat het kabinet nog deze zomer (2023) hierover een beslissing zal nemen. BETON OVERNIEUW (2030 E.V.) Wat schoor voetend op gang kwam, lijkt zich inmiddels in een stroomversnelling over de markt uit te storten. De doelstellingen voor 2050 luiden onverminderd 100% circulair en CO 2-neutraal. Op alle fronten en in elke fase van het betonbouwproces wordt nagedacht en geëxperimenteerd. Met het lijstje van de 28 handelingsperspectieven in de hand kunnen opdrachtgevers tot 2050 voor 8% bijdragen aan CO 2-reductie als zij vaker inzetten op herbe - stemming van constructies, hergebruik van elementen en levensduur verlenging van bestaande infrastructuur. Constructeurs (9,5% invloed) kunnen direct (bijv. ontwerpoptimali- A ANVR A AG NATIONA AL GROEIFONDS (NGF) Het consortium achter de NGF-aanvraag Beton Reinvented heeft de ambitie dat binnen tien jaar, en liefst in 2030 de bouw alleen nog volledig circulair en klimaatneutraal beton gebruikt in plaats van het huidige beton. Over die periode is hiervoor in totaal ? 642,6 miljoen nodig, waarbij van het Nationaal Groeifonds een bijdrage van ? 275,7 miljoen wordt gevraagd. Op alle fronten en in elke fase van het betonbouwproces wordt nagedacht en geëxperimenteerd 4 Hybride Mixer Beton Mortel Nederland. Foto Remco Kerkhoven 5 Van links naar rechts cement, gemalen gegranuleerde hoogovenslak, kalksteenmeel, poederkoolvliegas (op de achtergrond een betonprisma) 14 VAKBL AD 2 2023 Beton OverNieuw.indd 14 05-06-23 16:54 ECSN WEBINAR: BINDERS AND CONCRETE FOR THE NEXT DECADE ECSN is het uit 13 leden bestaande netwerk van Europese betonverenigingen. Op 29 maart 2023 hield ECSN een 3 uur durend webinar met experts uit ECSN-kringen. Daarin werden voorbeelden uit verschillende Europese lan- den gepresenteerd over hoe de betonbouw- sector zijn impact op het klimaat kan vermin- deren. De cement- en betonindustrie is zich er terdege van bewust dat zij een belangrijke bij- drage levert aan de wereldwijde CO 2-uitstoot. Maar tegelijkertijd levert deze industrie nu enorme inspanningen om oplossingen te zoe - ken die deze uitstoot aanzienlijk zullen verminderen. Bekijk hier het webinar satie, zelfhelend beton) en indirect (constru- eren met alternatieve bindmiddelen) de CO 2- uitstoot reduceren. Aannemers dragen voor 2% bij als zij beter gebruikmaken van de werkelijke eindsterkte van beton of gewoon slimmer plannen. Betonproducenten (25%) hebben een ruime keuze aan CO 2-reducerende alternatieven. De grootste stappen zetten zij met het elektri- ceren en beter inregelen van het transport van de leverketen (10%) en het toepassen van geopolymeren als bindmiddel (8%). Cement - producenten zijn druk bezig met het ontwikke - len en leveren van cementsoorten met een veel lager klinkergehalte (ca. 10%). Genoemde besparingen zijn gebaseerd op huidige inzichten. Komende veranderingen op de wereldmarkt voor hoogovenslak en poederkoolvliegas, alsmede vaak beperkte beschikbaarheid van alternatieve materialen, maken dat er een maximum zit aan de ver - vanging van cement en beton. Carbon Capture, Utilize and Storage (CCUS) Het afvangen van CO 2 bij de productie van portlandcementklinker (carbon capture) moet voor de resterende 45% van de reductie zorgen. Met het perspectief op 2050 lijkt dat haalbaar en realistisch. Door de urgentie van vandaag staat deze optie bij de cementindus - trie inmiddels bovenaan. Na een eerste klein- schalige en geslaagde proef in het Belgische Lixhe wordt in het Noorse Brevik momenteel fors ingezet op CO 2-afvang op fabrieksschaal. Eind 2024 wordt hier de ingebruikname verwacht. Bij deze fabriek zal 50% van de vrijkomende CO 2 (400.000 ton op jaarbasis) worden afgevangen. Een volgende stap wordt in 2026 bereikt, wanneer in het Canadese Edmonton een fabriek gereedkomt waar 100% van de CO 2 wordt afgevangen. Meer fabrieken volgen in 2028 (België, Bulgarije) en 2030. Niet alleen is het grootschalig afvangen van CO 2 dus binnenkort een feit; ook het opslaan in voormalige ondergrondse gas- en olievelden en het nuttig gebruiken er van zijn mogelijk. Daarmee lijken overigens meer industrieën hun bestaansrecht te consolideren (zie kader 'ECSN Webinar '). VERJA ARDAGSFEEST GERED? Lange tijd was beton een groeibriljant, vandaag de dag wordt het bouwmateriaal door menigeen kritischer bekeken. In tijden van klimaatschaamte met bijvoorbeeld 'vlieg- schaamte' kwam ook de term 'betonschaamte' opzetten. Maar met de vele inspanningen die nu geleverd worden, zal die term hopelijk gauw weer verdwijnen. De gezamenlijke beton- bouwsector is namelijk druk bezig de doelstel- lingen voor 2030 en 2050 te gaan halen. Gezien de enorme vraag wereldwijd naar cement en beton is het goed dat alle partijen nadenken en handelen in de geest van het Betonakkoord. De ingebruikname van de CO 2-afvanginstallatie in Brevik in 2024 lijkt alvast een goed moment om tevens stil te staan bij het 200e verjaardags - feest van portlandcement. 6 CO 2-afvanginstallatie in Brevik. Foto Heideberg Materials Scan mij 15 VAKBL AD 2 2023 Beton OverNieuw.indd 15 05-06-23 16:54 EEN TOELICHTING OP DE NIEUWE A ANVULLENDE REGELS VOOR HET MAKEN VAN LCA'S VOOR CEMENT, HOOGOVENSL AK EN POEDERKOOLVLIEGAS Nieuwe PCR VOOR CEMENT 1Secundaire brandstof 16 VAKBL AD 2 2023 Auteur Edwin Vermeulen, Cement&BetonCentrum Nieuwe PCR voor cement.indd 16 05-06-23 16:49 In april 2023 heeft de Stichting Nationale Milieudatabase (NMD) de nieuwe Product Category Rule (PCR) voor cement gepubliceerd. In dit document, opgesteld door SGS INTRON in opdracht van het Cement&BetonCentrum, zijn specieke richtlijnen opgenomen in aanvulling op de generieke richtlijnen voor het uitvoeren van LCA's. Deze aanvullende richtlijnen moeten worden gehanteerd door LCA- uitvoerders bij het maken van LCA's voor cement, gegranuleerde hoogovenslak en poederkoolvliegas. In dit artikel komen aan bod de richtlijnen voor het maken van LCA's en de inhoud van de nieuwe PCR. Daarnaast ook achtergrondinformatie over een paar belangrijke wijzigingen bij het maken van LCA's voor cement, gegranuleerde hoogovenslak en poederkoolvliegas. REGELGEVING Alvorens in te gaan op de nieuwe PCR (voluit de 'NL-PCR voor cement en grondstoen voor cementproductie') wordt in het navolgende kort achtergrondinformatie gegeven over de regelgeving voor het maken van LCA's en de belangrijkste begrippen. MKI Een LCA (levenscyclusanalyse) wordt gemaakt om de milieu-impact van een product te bepa- len. Hierbij wordt over de gehele levenscyclus van een product, van winning van grondstoen tot en met afvalverwerking en hergebruik, gekeken naar de milieueecten. Een LCA resul- teert in een milieuproel: een opsomming van milieueecten verdeeld over een aantal cate- gorieën. Door aan elke milieu-impactcategorie een weegfactor te koppelen, kan het milieu- eect van een product in één getal worden uit - gedrukt: de milieukostenindicator, ofwel de MKI. Met de MKI kunnen LCA's van producten gemakkelijk onderling worden vergeleken. Tot 2021 waren er 11 milieu-impactcategorieën, maar vanwege de herziening van EN 15804 in 2019 [2], de Europese norm voor het maken van LCA's van bouwproducten, is het sinds 2021 verplicht om de eecten voor in totaal 19 milieu- impactcategorieën te berekenen (g. 2). Omdat er voor de 19 categorieën nog geen weegfacto- ren zijn vastgesteld, is de MKI momenteel nog gebaseerd op de oude 11 categorieën. van een product, bij de MPG gaat het om de milieubelasting van een gebouw. De MPG van een gebouw wordt berekend door de MKI's van alle gebruikte producten en installaties te delen door het vloeropper vlak van het gebouw en de beoogde levensduur. In het Bouwbesluit is een grenswaarde opgenomen voor de MPG van woningen van ?0,80/m 2·jaar en voor de MPG van kantoren van ? 1,00/m 2·jaar. Naar verwachting zullen deze grenswaarden in de komende jaren verder worden verlaagd. Bepalingsmethode Het Bouwbesluit stelt een eis aan de MPG maar geeft ook aan hoe de MPG moet worden bepaald: op basis van de door de Stichting Nationale Milieudatabase beheerde 'Bepalings - methode Milieuprestatie Bouwwerken' [1]. Hierin is vastgelegd hoe de milieuprestatie van bouwproducten en bouwwerken gedurende de gehele levensduur moet worden berekend. De bepalingsmethode is voor bouwproducten gebaseerd op EN 15804, de Europese norm voor het maken van LCA's, maar geeft op onderdelen aanvullende richtlijnen en standaardwaarden. De resultaten van een LCA kunnen worden vastgelegd in een milieuverklaring (Environ- Milieu-impactcategorie IndicatorEenheid Klimaatverandering - totaal GWP-totaalkg CO2-eq. Klimaatverandering ? fossiel GWP-fossielkg CO2-eq. Klimaatverandering ? biogeen GWP-biogeenkg CO2-eq. Klimaatverandering - landgebruik en verandering in landgebruik GWP-luluc kg CO2-eq. Ozonlaagaantasting ODPkg CFC11-eq. Verzuring APmol H+-eq. Vermesting zoetwater EP-zoetwaterkg PO4-eq. Vermesting zeewater EP-zeewaterkg N-eq. Vermesting land EP-landmol N-eq. Smogvorming POCPkg NMVOC-eq. Uitputting van abiotische grondstoen mineralen en metalen ADP-mineralen&metalen kg Sb-eq. Uitputting van abiotische grondstoen fossiele brandstoen ADP-fossiel MJ, net cal. val. Watergebruik WDPm3 world eq. deprived Fijnstof emissie Ziekte door PMZiekte-incidentie Ioniserende straling Humane blootstelling kBq U235-eq. Ecotoxiciteit (zoetwater) CTU ecosysteem CTUe Humane toxiciteit, carcinogeen CTU humaanCTUh Humane toxiciteit, non-carcinogeen CTU humaanCTUh Landgeb ruik gerelateerde impact / bodemkwaliteit Bodemkwaliteitsindex Dimensieloos 2 19 milieu-impactcategorieën uit EN 15804 MPG De MKI wordt veel gebruikt in de GW W-sector, maar vormt ook de basis voor de MPG (Milieu Prestatie Gebouwen). Bij de MKI gaat het om de milieubelasting gedurende de levensloop Doel van de Nederlandse PCR is het creëren van een gelijk speelveld bij het uitvoeren van LCA's van cement 17 VAKBL AD 2 2023 Nieuwe PCR voor cement.indd 17 05-06-23 16:49 mental Product Declaration, EPD) en de infor- matie uit een conform de bepalingsmethode opgestelde EPD kan worden opgenomen in de Nationale Milieudatabase (NMD). In de bepalingsmethode worden twee EPD's onderscheiden: 1 Zogeheten basisproelen, waarbij uitslui- tend naar de productiefase (module A1-A3, g. 3) wordt gekeken. Deze basisproelen worden opgenomen in de processendata- base van NMD. Halabricaten zoals cement vallen hieronder, maar ook processen zoals afvalverwerking, transport en energie - opwekking. 2 Productkaarten, waarbij de gehele levens - cyclus van het product in een bouwwerk is meegenomen (modules A t/m D maar exclu- sief het operationele energie- en water - verbruik B6 en B7). Bouwmaterialen zoals beton vallen hieronder. De van toepassing zijnde onderdelen van EN 15804 worden in guur 3 weergegeven. PCR Europese PCR's De Europese norm EN 15804 geeft de basis - regels (core product categor y rules) voor het opstellen van EPD's voor alle bouwmaterialen en diensten. De norm is daarmee onvermijde - lijk zeer generiek, waardoor voor een speciek product er op onderdelen interpretatiever - schillen kunnen ontstaan tussen verschillende LCA-uitvoerders. Naast deze core PCR kan er daarom behoefte zijn aan complementaire product categor y rules (c-PCR) voor een speciek product of groep van producten, waarin additionele eisen worden gegeven die uiteraard niet strijdig mogen zijn met EN 15804. Het gaat bij zo'n c-PCR, hierna afgekort tot PCR, vooral om het concreter maken van de generieke eisen van EN 15804 voor een speci- ek product of proces. Er zijn diverse Europese PCR's voor bouw - materialen en grondstoen. Zo is er een Europese PCR voor beton en een Europese PCR voor cement. De Europese PCR voor beton, EN 16757, geeft onder andere richtlij- nen voor het berekenen van de CO 2-opname door carbonatatie in de modules B1, C3 en C4 van EN 15804. Dit soort details passen uiter - aard niet in een Europese norm voor alle bouwmaterialen, maar het is wel wenselijk dat LCA-uitvoerders voor beton dezelfde werk - wijze hanteren. De Europese PCR voor cement, EN 16908, verduidelijkt onder andere het 'polluter pays principle' (ver vuiler betaalt), al is EN 15804 al heel duidelijk op dit punt: "Processes of waste processing shall be assig- ned to the product system that generates the waste until the end-of-waste state is reached". Nederlandse PCR's In Nederland spelen EPD's via de MKI en de MPG een grote rol en die rol neemt alleen maar toe. Vooral in de GW W heeft de MKI via aan- bestedingen een grote invloed op de keuze voor een bouwmateriaal of zelfs leverancier. Naast concurrentie op prijs en kwaliteit vindt er dus ook concurrentie op MKI plaats. Dat is uiteraard heel goed, omdat dat innovaties op het gebied van duurzaamheid stimuleert. Maar het is wel wenselijk dat verschillen in EPD's van dezelfde producten maar van verschillende producenten worden veroorzaakt door verschillen in het productieproces en niet door verschillen in werkwijze tussen verschillende LCA-uitvoerders of LCA-rekenmethoden. De kwaliteit van de milieudata kan worden verbeterd door in aanvulling op de bepalings - methode en EN 15804 en een eventueel beschikbare (vaak nog vrij generieke) Europese PCR, ook een (meer gedetailleerde) > Bepalingsmethode Mi\rlieuprestatie Bou\f\ferken / versie \b.\b ( maart 2022) 10 Figuur 2. Levenscyclusfasen E\fD Informatie over delevenscyclus van het \froduct in een bouw werk \bi lieu\frestatie bouw we rk Bouw fase A4- 5 5 Transport Scenari o Bouw -en instal latieproc es, aanleg A5 Scenario A4 Gebruiksfase B1 -7 \februi k B1 On\berhou\b B2 Vervanginge n B3 Reparat ies B4 ScenariScenariScenari oScenarioScenarioScenarioScenarioScenario o Scenario ooScenarioScenarioScenario Hernie uwin g B5 ScenarioScenarioScenario Operationeel energiegebrui kB6 Scenario Scenario Operationeel watergebruik B7 \bilieulaste n en-baten buitende systeemgren svanhet bouwwerk D \bogel\bogel\bogel ijkheden voor hergebruikhergebruik , terugw inning -enen recycling Aanvullend einfor matie buite ndelevenscyclus vanhetbouw werk A1-3 Winning va n gron\bstoffen A1 Transpor t A2 Pro\buctie A3 Producti efase Verpli cht EPD Verpli cht NVT Verpli cht NVTNVT VerpliVerpli cht NVTNVT VerpliVerpli cht NVT Verpli cht (e xclusief B6 enB7) Producti e \froducteenhei d Volledigelevenscycl us: Functionel e eenhei d Sloo \f-enverw erkingsfas e C1-4 Sloop ScenarioScenario C1 TransportTransport C2 Finale Finale afvalverwerkinafvalverwerkinafvalverwerkin gg C3 AfAfvalbAfvalbAf ewerkewerk ing C4 ScenarioScenario Scenario ScenarioScenarioScenarioScenario 3 Levenscyclusfasen EPD, bron: Bepalingsmethode NMD In de PCR wordt, in lijn met EN 15804, het gebruik van secundaire brandstoen bij het verwarmen van cementovens beloond 18 VAKBL AD 2 2023 Nieuwe PCR voor cement.indd 18 05-06-23 16:49 Nederlandse PCR op te stellen. Er zijn nu Nederlandse PCR's beschikbaar voor asfalt en voor cement. Deze zijn te downloaden vanaf de website van NMD en worden formeel aange- wezen vanuit de bepalingsmethode. Er zal binnenkort worden gestart met het opstellen van een PCR voor beton. NL-PCR CEMENT Het milieuproel van beton wordt voor het grootste deel bepaald door het milieuproel van cement. Zelfs bij een cement met een zeer gunstig milieuproel (hoogovencement CEM III/B) vormt het cement al snel ruim 40% van de totale MKI en bijna 60% van het CO 2-proel van (ongewapend) beton. Bij een regulier cementgehalte van 320 kg/m 3 en portland- cement (CEM I 52,5 N) lopen deze percenta- ges op tot respectievelijk ongeveer 70 en 80%. Wanneer alleen naar de productie en trans - port van beton en grondstoen voor beton wordt gekeken (modules A1 t/m A4), vormen bindmiddelen gemiddeld ruim 80% van de gemiddelde CO 2-uitstoot per m 3 betonmortel (g. 4). Vanwege het grote belang van het milieuproel van cement voor beton en daarmee het belang van betrouwbare milieudata en een gelijk speelveld, heeft het Cement&BetonCentrum aan SGS INTRON gevraagd om voor cement een Nederlandse PCR op te stellen. De Euro- pese PCR voor cement in combinatie met EN 15804 geven namelijk nog te veel ruimte voor interpretatieverschillen. Omdat de PCR ook regels geeft voor gegranuleerde hoogovenslak en poederkoolvliegas, is de PCR van toepas - sing op cement, gemalen gegranuleerde hoog- ovenslak en poederkoolvliegas. De PCR is in april 2023 gepubliceerd door NMD (foto 5) [3]. Zoals altijd met de invoering van nieuwe regelgeving geldt er een overgangs - termijn van zes maanden, waarin men nog EPD's op basis van de oude regelgeving (dus zonder de NL-PCR) kan maken en kan indienen bij NMD. Voor de belangrijkste aspecten die verderop nader worden toegelicht ? allocatie aan hoogovenslak en secundaire brandstoen ? heeft de NL-PCR echter weinig consequen- ties, omdat de belangrijkste regels daar voor al eerder Europees zijn vastgesteld. De NL-PCR draagt dus bij aan het verder beperken van interpretatieverschillen tussen LCA-uitvoer - ders, maar heeft weinig eect op het niveau van de MKI's van cement. Doel van de PCR is, zoals eerder aangegeven, het creëren van een gelijk speelveld bij het uit - voeren van LCA's van cement. Een goed voor - beeld hier van is de aanvullende regelgeving voor emissies naar de lucht bij de klinkerpro- 82 % 3 % 9 % 1 % 5 % bindmiddelen toeslagmaterialen aanvoer grondsto? en energie voor producti e transport naar de bouwplaats Product Category Rules voor cement en grondstoffen voor cementproductie ("NL-PCR") Rapport SGS INTRON B.V. Status: Eindrapport Datum: 5april 2023 Documentnummer: A109740/R20210190 b A109740/R20210190 b ductie. Zonder de PCR wordt een producent die emissies van bepaalde stoen niet meet, hier voor feitelijk beloond, omdat alleen geme - ten emissies kunnen worden toegerekend aan de betreende milieu-impactcategorieën. Een producent die veel verschillende stoen meet, kan hierdoor een hogere MKI van de portland - cementklinker krijgen dan een producent die 82 % 3 % 9 % 1 % 5 % bindmiddelen toeslagmaterialen aanvoer grondsto? en energie voor producti e transport naar de bouwplaats 4 In 2019 vormden bindmiddelen 82% van de CO2-uitstoot van de productie van 1 m3 betonmortel [4] KL ANKBORDGROEP Het opstellen van de PCR is begeleid door een klankbordgroep. De volgende organisaties en personen namen hieraan deel: R. Albers Ecocem H. van Ewijk SGS Search U. Hofstra SGS INTRON N. Jonkers Pluksus G. Doudart de la Grée BTE M. van Halderen Heidelberg Materials F. Hoksbergen Dyckerho-Basal M. van Leeuwen NIBE A. Mooiman KNB Keramiek H. Noë Holcim M. Pluis Betonhuis B. Roijen SGS INTRON P. Stadhouders Ecoreview E. Vermeulen Cement&BetonCentrum S. de Vos Eting Rijkswaterstaat 5 NL-PCR Cement en grondstoen voor cementproductie 19 VAKBL AD 2 2023 Nieuwe PCR voor cement.indd 19 05-06-23 16:49 weinig meet, ook al liggen de emissies van alle stoen lager. Om dit te voorkomen is in de NL-PCR een tabel met standaardwaarden voor emissies opgenomen. Als er geen metingen voor een in de tabel opgenomen stof beschik- baar zijn, moet de standaardwaarde worden meegenomen in de LCA-analyse. Als er wel metingen beschikbaar zijn, moeten die uiteraard worden gebruikt. SECUNDAIRE BR ANDSTOFFEN De eerste EPD's voor cement van leden van het Cement&BetonCentrum zijn vele jaren gele - den opgesteld, ruim voordat er een Europese norm hier voor was. Destijds was besloten om emissies als gevolg van het verbranden van afval (voor het verwarmen van de ovens) toe te wijzen aan het cement. Bij actualisatie van de EPD's werd dit zo gelaten, ook toen al dui - delijk was dat dit afweek van de Europese norm, om een trendbreuk met de oude data te voorkomen. Met het toegenomen belang van EPD's en daarmee ook met het verschijnen van EPD's voor cement op basis van de Europese norm is een trendbreuk echter onvermijdelijk. Ook voor de leden van het Cement&Beton- Centrum is het voor een gelijk speelveld noodzakelijk op dit punt de Europese norm en de Europese PCR voor cement te volgen. Het toewijzen van emissies als gevolg van het verbranden van afval aan het oorspronkelijke product (zoals autobanden) in plaats van aan de klinkerproductie, is dan ook niet het gevolg van de invoering van de NL-PCR, maar van het volgen van Europese regels. De Nederlandse PCR stelt wel enkele aanvullende eisen. Zo is het alleen voor de CO 2-emissies toegestaan om hier voor een uitsplitsing te maken tussen primaire en secundaire brandstoen, omdat voor de meeste andere emissies zo'n splitsing lastig is te maken. Daarnaast moet aantoon - baar de einde-afval-status nog niet bereikt zijn en de secundaire brandstof dus formeel afval zijn op het moment dat deze de oven ingaat. Met secundaire brandstoen (foto. 6) kan het CO 2-proel van portlandcementklinker en daarmee van cement dus worden verlaagd, waarmee uiteraard ook de MKI wordt verlaagd. Het gebruik van secundaire brandstoen wordt hiermee beloond en dat is ook vanuit milieu- technisch oogpunt terecht. Het heeft namelijk meerdere voordelen om afval te verbranden in een cementoven in plaats van in een afval- verbrandingsinstallatie: 1. Er wordt bespaard op fossiele brandstoen. 2. De verbrandingsenergie wordt in een cementoven veel eciënter benut dan bij een afvalenergiecentrale. De verbranding vindt tenslotte direct in de te verhitten oven plaats; er hoeft geen water te worden verhit voor stoomopwekking om een turbine te laten draaien en elektriciteit te produceren. 3. Door de veel hogere verbrandingstempera- tuur ontstaan er in een cementoven minder schadelijke stoen zoals dioxines dan in een afvalenergiecentrale. 4. A sresten, met name silicium-, calcium- en aluminiumoxiden, komen niet terecht in AVI- bodemas maar worden nuttig onderdeel van de portlandcementklinker. Er ontstaat dus minder afval. 6 Secundaire brandstof 20 VAKBL AD 2 2023 Nieuwe PCR voor cement.indd 20 05-06-23 16:49 ECONOMISCHE ALLOCATIE A AN GEGR ANULEERDE HOOGOVENSL AK In EN 15804 wordt beschreven hoe moet wor- den omgegaan met de allocatie van emissies aan producten. Als er sprake is van coproductie (gelijktijdig vrijkomen van materialen uit één proces), waarbij de processen niet kunnen worden gesplitst, moet de allocatie plaats - vinden op basis van fysieke eigenschappen zoals massa of volume, mits het verschil in economische opbrengst van de producten klein is. Als het verschil in economische opbrengst groot is, meer dan 25% verschil, moet allocatie plaatsvinden op basis van de economische waarden van de materialen. Wanneer een coproduct minder dan 1% aan de totale omzet bijdraagt, wordt dit als erg laag gezien. In dat geval mag de milieu-impact worden verwaarloosd. Bij een besluit of er op basis van economische waarden of op basis van fysieke eigenschappen allocatie van milieueecten moet plaatsvinden, moet ook worden gekeken naar het hoofddoel van de betreende fabriek. Ruwijzer wordt in een hoogoven geprodu- ceerd. Hierbij ontstaat naast ruwijzer ook hoogovenslak dat, wanneer het snel wordt afgekoeld (gegranuleerd), een uitstekende grondstof is voor cement en beton (foto. 7). De productie wordt geheel gestuurd op de vraag naar staal, aangezien de opbrengst van de hoogovenslak in vergelijking met de opbrengst van staal klein is. Afhankelijk van de vraag naar staal komt er dus een bepaalde hoeveelheid hoogovenslak vrij. Afnemers van hoogovenslak zijn voor de beschikbaarheid van de slak dan ook geheel afhankelijk van de vraag naar staal. Zo was er tijdens de economische crisis die volgde op de nanciële crisis in 2008 en ook recent door de coronacrisis fors minder vraag naar staal. Hierdoor werden hoogovens stilgelegd ondanks onverminderde vraag naar hoog- ovenslak. Omdat de opbrengst van hoogoven- slak marginaal was in vergelijking met de opbrengst van staal, werd tot voor kort altijd economische allocatie gehanteerd. Hierbij werd, uitgaande van een bijdrage aan de totale omzet van minder dan 1%, geen milieulast aan de hoogovenslak toegekend. Vanaf 2020 ontstond er in betrokken Europese normcommissies een uitvoerige discussie over de allocatie van milieulast aan hoogovenslak. Een deel van de staalsector wilde in een Europese PCR voor staal en aluminium allo- catie op basis van fysieke eigenschappen gaan voorschrijven, wat zeer grote eecten zou hebben op het milieuproel van hoogovenslak. Vanzelfsprekend was de cement- en beton- industrie hierop tegen, vanwege de zeer grote impact op het milieuproel van hoogovenslak en daarmee beton. Maar ook omdat deze aan- pak duidelijk strijdig is met de principes van EN 15804. Gelukkig werd dit standpunt gedeeld door de Europese normcommissie CEN/TC 350 (waaronder EN 15804 valt) en wordt nog steeds het principe van economische allocatie gehanteerd. De discussie tussen de normcom- missies heeft wel een paar jaar geduurd. Als onderdeel van de discussies is op Europees niveau een onderzoek uitgevoerd naar de economische waarde van hoogovenslak in verhouding tot de waarde van ruwijzer. Hieruit kwam een gewogen gemiddelde van 1,0% naar voren, waarmee de milieu-impact van hoog- ovenslak niet meer mag worden verwaarloosd. Na de uitvoerige discussies over dit onderwerp in CEN/TC 350 en in de nationale spiegelcom- missies en de besluitvorming door CEN/TC 350, is het voor LCA-uitvoerders noodzakelijk deze waarde te hanteren, ook zonder Neder - landse PCR. Ook in de ons omringende landen wordt er inmiddels milieulast aan hoog- ovenslak toegekend. In de NL-PCR is wel in detail vastgelegd op welke wijze de economi- sche allocatie moet plaatsvinden. Op een vergelijkbare wijze wordt er in de Nederlandse PCR een economische allocatie aan poederkoolvliegas toegekend van 0,73%. TOT SLOT De implementatie van de Nederlandse PCR voor cement, hoogovenslak en poederkool- vliegas zal geleidelijk verlopen. Dit komt door de gebruikelijke overgangstermijn van zes maanden en doordat eerdere EPD's een geldigheid van vijf jaar hebben. Daarnaast is de impact op het gemiddelde milieuproel van cement beperkt doordat belangrijke aspecten, zoals hoe om te gaan met secundaire brand- stoen en het toekennen van milieulast aan hoogovenslak, al bepaald zijn vanuit Europese regelgeving. Desalniettemin zal de NL-PCR op termijn wezenlijk bijdragen aan de kwaliteit van milieudata en aan het creëren van een gelijk speelveld. Literatuur1 Bepalingsmethode Milieuprestatie Bouwwerken, Stichting Nationale Milieudatabase, juli 2020. 2 EN 15804+A2:2019, CEN. 3 Product Categor y Rules voor cement en grondstoen voor cementproductie (NL-PCR), SGS INTRON B.V., april 2023. 4 Duurzaamheidsrapportage 2018-2019 Betonhuis Betonmortel, 3 december 2021. 7 Gegranuleerde hoogovenslak 21 VAKBL AD 2 2023 Nieuwe PCR voor cement.indd 21 05-06-23 16:49 MA ASDELTATUNNEL UITDAGEND ONDERDEEL BL ANKENBURGVERBINDING Het in technisch opzicht hoogtepunt van de Blankenburgverbinding is ongetwijfeld de Maasdeltatunnel, een zinktunnel onder de Nieuwe Waterweg. Voor de opdrachtnemer was een belangrijk doel het verminderen van de bouwhinder. Dit werd onder meer bereikt door het aantal tunnelelementen terug te brengen van zes naar twee. Hinder bouw Maasdeltatunnel beperkt PROJECTGEGEVENS Project Blankenburgverbinding Opdrachtgever Rijkswaterstaat Opdrachtnemer BA AK, consortium van Ballast Nedam, DEME Group en Macquarie Contractvorm Design, Build, Finance and Maintain (DBFM) Geplande opening 2024 D e Blankenburgverbinding is een nieuwe, circa 4 km lange snelweg (A24) met 2×3 rijstroken tussen de A20 bij Vlaardingen en de A15 bij Rozenburg (g. 2). De snelweg loopt deels onder het Scheur, een tak van de delta van de Rijn en de Maas. De nieuwe snelweg is bedoeld om het steeds meer dichtslibbende wegennet in de regio Rijnmond te ontlasten. Het project bestaat onder meer uit twee tun- nels: de Hollandtunnel, een landtunnel van 510 m, en de Maasdeltatunnel, een zinktunnel van circa 900 m (incl. toeritten). Verder kent het project een verdiept knooppunt bij Vlaardingen voor de aansluiting met de A20 en een boven- gronds knooppunt bij Rozenburg voor de aan- sluiting met de A15. 22 VAKBL AD 2 2023 Auteur Eelco van Putten, DEME Infra / BA AK ? Patrick van Os, BA AK, Ballast Nedam / BA AK Hinder bouw Maasdeltatunnel beperkt 9P.indd 22 05-06-23 16:41 Dit artikel gaat in op de details van de bouw van de Maasdeltatunnel (MDT). CONCEPT MA ASDELTATUNNEL Het afzinkgedeelte van de Maasdeltatunnel is 385 m lang en 42 m breed. Voor elke rijrichting is er een buis met ertussen het middentunnel- kanaal (g. 5). Aan beide zijden bevinden zich de toeritten, met een open en een gesloten deel. Het referentieontwerp van Rijkswaterstaat was gebaseerd op zes tunnelelementen, die in een tot NAP -30 m uitgebaggerde sleuf (de zinksleuf) tussen de noord- en zuidoever zouden worden afgezonken. Het idee was de tunnelelementen te bouwen in een droogdok in 1 Bouw van de toeritten van de Maasdeltatunnel 2 Overzicht van het projectgebied van de Blankenburgverbinding 23 VAKBL AD 2 2023 Hinder bouw Maasdeltatunnel beperkt 9P.indd 23 05-06-23 16:41 Barendrecht en deze ver volgens te transpor- teren naar de plaats van bestemming. Een van de doelen in de aanbesteding was het minimaliseren van de hinder voor de omgeving en scheepvaart tijdens de bouw. Om daar invulling aan te geven, koos het consortium BA AK voor een compleet nieuw voorstel. Een van de belangrijkste wijzigingen betrof het aantal tunnelelementen: twee in plaats van zes. De wijzigingen hebben niet alleen tot min- der bouwimpact geleid, maar ook tot een aan- zienlijke vermindering van de CO 2-voetafdruk. Dit zat hem onder meer in minder baggerwerk, minder beton en het terugwinnen van dam- wanden. De twee verschillende tunneldelen in het nieuwe ontwerp zijn niet even lang: het zuide - lijke tunneldeel is ongeveer 180 m lang en het noordelijke deel 205 m (g. 3). Het zijn daar - mee de grootste zinktunnelelementen ooit gebouwd in Nederland. Aan de noordzijde bevindt zich nog 2 m ruimte voor de sluitvoeg. Beide tunnelelementen zijn opgebouwd uit segmenten van 25 m. Deze zijn via een tand- verbinding (soort messing en groef) aan elkaar gekoppeld, waardoor dwarskrachten konden worden overgedragen (g. 4). Tussen de segmenten bevindt zich een speciaal dilatatie - proel voor onderwatertoepassingen (W9U). BOUW IN BOUWKUIP TOERIT TEN In het plan van de opdrachtnemer zouden de tunnelelementen aan weerszijden van het Scheur worden gebouwd in de bouwkuip van de tunneltoeritten, vlak naast de vaarweg. Hierbij zou het dak van de tunnel dienen als vloer van het bouwdok. De grote uitdaging was de juiste balans te vinden tussen: ? voldoende hoogte voor het proel van vrije ruimte voor het verkeer in de tunnels van de toeritten; ? voldoende kielspeling (afstand tussen onderkant tunnelelement en bovenkant water) om de tunnelelementen uit te laten varen (rekening houdend met een getijden- eect van ongeveer 1,5 m). Aangezien het proel van vrije ruimte ongewij- zigd moest blijven, werd de oplossing gevon- den in het minimaliseren van de hoogte van de zinktunnels. Om dit te bewerkstelligen is het ballastbeton ? nodig om te voorkomen dat de tunnel in de eindsituatie opdrijft ? niet onder de weg gepositioneerd, maar aan beide kanten van het tunnelelement in ballastkokers (g. 5). 3 Overzicht Maasdeltatunnel 4 Tunnelelement met ballastkokers en tijdelijke ballasttanks 5 Dwarsdoorsnede zinktunnel 24 VAKBL AD 2 2023 Hinder bouw Maasdeltatunnel beperkt 9P.indd 24 05-06-23 16:41 Het plaatsen van het ballastbeton in de kokers naast de tunnel heeft niet alleen voordelen voor de hoogte maar ook logistiek werkt dit pretti- ger. Het proces van het storten van het ballast- beton moet nauw worden afgestemd met het legen van de ballasttanks. Normaal is dit een complexe logistieke puzzel. Doordat in dit pro- ject deze stromen gescheiden zijn, is dat hier een stuk eenvoudiger. Wel leidt deze oplossing tot extra uitdagingen voor de hemelwaterafvoer (HWA). Normaal gesproken wordt de HWA opgenomen in de ongewapende ballastbetonlaag. Nu moest deze in de gewapende vloer van de zinktunnel wor - den opgenomen, wat door de aanwezigheid van wapening, voorspanning en instortvoorzienin- gen werd bemoeilijkt. Ballasten tijdens afzinken Het ballastbeton wordt aangebracht als de tunnels op hun plek liggen. Voor de balla