|
Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 2, 2004 Produktområdeprojekt vedrørende betonprodukter - handlingsplanIndholdsfortegnelse
3 Prioritering af indsatsområder
5 Input fra interessentgruppen Bilag C: Sammenlignende opgørelse af miljøeffekter og ressourceforbrug ForordNærværende handlingsplan udgør første fase af projektet "Produktområdeprojekt vedrørende betonprodukter". Det overordnede formål med produktområdeprojektet er at bidrage til at nedsætte miljøbelastningen fra byggeriet ved løsning af nogle af de væsentligste miljømæssige problemer for beton, gennem øget udnyttelse af betons miljøgavnlige egenskaber samt ved at fremme gode miljøegenskaber af betonprodukter i forbindelse med produktion, opførelse og anvendelse, herunder håndtering af det affald der opstår i hele betonproduktets livscyklus. Handlingsplanen er udarbejdet af Teknologisk Institut i samarbejde med Betonindustriens Fællesråd og Aalborg Portland A/S. Desuden har en lang række interessenter bidraget til handlingsplanen gennem en workshop og ved skriftlig/elektronisk kommentering. Projektets følgegruppe består af følgende:
Handlingsplanen er udarbejdet i perioden 1. januar 2003 - 30. september 2003. Næste fase i produktområdeprojektet handler om at gennemføre handlingsplanen. Udvælgelsen af projekter i handlingsplanen vil blive foretaget af projektets følgegruppe i samarbejde med interessentgruppen og efter godkendelse af Miljøstyrelsen og dets rådgivende bedømmelsesudvalg. Fodnoter[1] Miljøstyrelsens sekretær til koordinering af projekter igangsat på basis af det tidligere byggepanels handlingsplan Sammenfatning og konklusionerBetonprodukter er udpeget som et særligt indsatsområde fra Miljøstyrelsens side. Miljøstyrelsen ønsker at fokusere på mulighederne for at nedsætte miljøbelastningen fra byggeriet ved løsning af nogle af de væsentligste miljømæssige problemer for beton. Nærværende rapport er første fase i projektet "Produktområdeprojekt vedrørende betonprodukter" og er et forslag til handlingsplan for projektets videre forløb. Handlingsplanen er udarbejdet af Teknologisk Institut i samarbejde med Betonindustriens Fællesråd og Aalborg Portland A/S i perioden januar-september 2003. Udarbejdelsen af handlingsplanen har fulgt principperne i LFA (Logical Framework Approach) og har givet følgende resultater: InteressentanalyseAlle interessenter i et betonprodukts livsforløb er blevet identificeret og inddraget aktivt i udarbejdelsen af handlingsplanen. De involverede parter er vist i nedenstående oversigt.
ProblemanalyseAlle faser i et betonprodukts livscyklus er blevet gennemgået og vurderet. De væsentligste miljøpåvirkninger kommer fra:
PrioriteringDe opstillede forslag er dels blevet bearbejdet i projektets arbejdsgruppe, dels blevet diskuteret på en workshop, hvor interessentgruppe og følgegruppe var tilstede. Blandt de udpegede områder i problemanalysen er det valgt at se bort fra:
Generelt er det valgt at lægge vægt på formidling af produktområdeprojektets resultater til en bred kreds indenfor branchen. Et område der har været højt prioriteret er projektet vedrørende kulbrinter i betonslam. Der er allerede igangsat en første fase vedrørende dette emne, der har til formål at identificere, hvor kulbrinterne stammer fra, og hvordan mængden af kulbrinter reduceres. De højest prioriterede projekter er:
På længere sigt er der et ønske i branchen om at gennemføre en indsats omkring anvendelsen af sundhedsmæssigt belastende stoffer i materialer, der anvendes til overfladebehandling af beton. Der blev fremsat ønske dels om værktøjer til at vælge de mindst belastende produkter i forbindelse med brug og bortskaffelse, dels tiltag der kan fremme design, hvor overfladebehandling minimeres. Summary and conclusionsThe Danish Environmental Protection Agency has appointed concrete products to be a focus area. The Danish EPA wishes to focus on the possibilities of reducing the environmental impact from the construction industry by solving some of the main environmental problems when using concrete. The present report presents phase 1 of the project "Project on the focus area concrete products" and is a proposal for a plan of action concerning the continuation of the project. The plan of action was prepared by the Danish Technological Institute together with Betonindustriens Fællesråd and Aalborg Portland A/S during January-September 2003. The preparation of the plan of action was based on the principles of LFA (Logical Framework Approach), and the following results were achieved: Analysis of the interested partiesAll parties interested in the life cycle of a concrete product were identified and asked to participate actively in the preparation of the plan of action. The parties in question are listed in the table below.
Trouble shootingAll the phases of the life cycle of a concrete product were reviewed and assessed. The main environmental impacts from concrete products are caused by:
Prioritisation of the proposalsThe working group of the project worked out the proposals, whichwere then discussed in a workshop where the interested parties and the steering committee participated. Among the focus areas identified in the trouble shooting it was decided to leave out the following areas:
In general, much attention was given to the importance of presenting the results of the project to a large number of people within the construction industry. The project on hydrocarbons in concrete slurry is an area that is highly prioritised. Phase 1 concerning this issue has already been initiated. The purpose of the phase is to identify what causes the hydrocarbons in concrete slurry, and how the amount of hydrocarbons can be reduced. The projects with top priority are:
In the long run the construction industry wishes to contribute to the reduction in the use of hazardous substances in materials used for surface treatment of concrete. At the workshop the participants expressed their interest in developing tools to help the industry to choose the products with less impact on the environment and later on when disposing of the waste. Furthermore, there was an interest in encouraging design diminishing surface treatment. 1 FormålDet overordnede formål med Produktområdeprojekt for betonprodukter er at bidrage til at nedsætte miljøbelastningen fra byggeriet. Dette kan opnås ved at løse nogle væsentlige miljøproblemer i forbindelse med anvendelse af beton, gennem øget udnyttelse af betons miljøgavnlige egenskaber samt ved at fremme gode miljøegenskaber af betonprodukter. Der tages højde for alle miljøpåvirkningerne i forbindelse med udvikling, produktion, opførelse og anvendelse, herunder håndtering af det affald, der opstår i hele betonproduktets livscyklus. Der fokuseres på at opnå resultater, der fremmer miljøaspekterne ved anvendelse af beton. Dette kræver:
Nærværende rapport vedrører alene ovennævnte punkt 1. 2 FremgangsmådeUdarbejdelse af handlingsplanen har været opdelt i 5 faser:
2.1 InteressentanalyseDer søges identificeret interessenter, der repræsenterer alle led i betonprodukternes livscyklus. Resultatet af interessentanalysen ses i bilag A , afsnit A.7. 2.2 ProblemanalyseDer gennemføres en livscyklusscreening efter principperne beskrevet i Miljøstyrelsens notat "Generel orientering" samt forventet indhold af et produktområdeprojekt, jf. udbudsmaterialet. Livscyklusscreeningen gennemføres alene ud fra en kortlægning af allerede gennemførte aktiviteter. Livscyklusscreeningen dækker kun én konstruktionsdel af beton og må betragtes som et eksempel. Dette eksempel på en livscyklusscreening er suppleret med en repræsentativ dækkende miljøanalyse. Livscyklusforløbet for betonprodukter beskrives ikke – som anbefalet i ovennævnte notat med 4 faser – men med 5 faser, som det er sædvane for betonprodukter. De 5 faser er:
Livsforløbet beskrives af et flowdiagram, hvor der lægges vægt på overblikket. Resultaterne præsenteres, så de giver overblik over og et grundlag for at udpege de stoffer, materialer og processer, der giver anledning til væsentligste miljøpåvirkninger. Resultatet af livscyklusscreeningen og miljøanalysen ses i bilag B og C. 2.3 MålanalyseUd fra problemanalysen omformuleres problemerne og mulighederne til kvantitative mål, der kan opfyldes gennem projektet. Disse mål er en række forslag til minimering af miljøbelastningen og udnyttelse af beton til fremme for miljøet med fokus på resultater for betonproducenterne. Specielt vil der blive fokuseret på udviklingsbehov i betonbranchen, det vil sige øget produktion med mindre miljøbelastning, også set i et livscyklusperspektiv. De nødvendige aktiviteter, der skal gennemføres for at opnå de ønskede resultater, skitseres, og de nødvendige ressourcer i form af mandtimer, udlæg mv. fastlægges. Forudsætningerne, der opstilles for at nå de ønskede mål, afklares og vurderes. Dette omfatter en vurdering af, hvilke forudsætninger
Resultatet af målanalysen kan ses i kapitel 3 Prioritering af indsatsområder. 2.4 Analyse af alternative strategierAnalysen og de opstillede forslag er diskuteret på en workshop, hvor interessentgruppen deltog. Resultatet af workshoppen er bearbejdet af arbejdsgruppen og er anvendt til færdiggørelse af handlingsplanen. Resume af workshoppen fremgår af kapitel 5.1 og referatet fra workshoppen er gengivet i bilag D. 2.5 Forslag til handlingsplanHandlingsplanen justeres ud fra input fra interessent- og følgegruppe og gøres færdig. Der opstilles en prioriteret liste over forslag til kommende indsats. Den endelige handlingsplan ses i kapitel 4 Forslag til aktiviteter. 3 Prioritering af indsatsområderI forbindelse med problemanalysen er der identificeret en række problemstillinger, der kan forbedres. I dette kapitel er gennemgået problemstillingerne:
Inden for hver af disse problemfelter er det vurderet, hvilke tiltag der vil have størst miljømæssig effekt, under de tidligere nævnte forudsætninger om at tiltagene skal komme betonproducenterne tilgode. 3.1 RåstofferRåstofforbruget i forbindelse med anvendelsen af beton er bortset fra energiforbruget ikke særlig belastende set i LCA-sammenhæng. Det skyldes især, at så godt som alle råstofferne findes i rigelige mængder og på ingen måde er udsat for at slippe op i en overskuelig fremtid. Sagen stiller sig helt anderledes, hvis der anvendes rustfrit stål eller syrefast stål som armeringsjern, som vil medføre træk på knappe ressourcer af chrom, nikkel og molybdæn. Det vurderes, at anvendelsen af rustfrit stål og syrefast stål er meget begrænset, og at der derfor ikke er basis for at iværksætte yderligere undersøgelser inden for dette felt. I en traditionel livscyklusvurdering vil råstoffer til betonfremstilling ikke vægte, fordi disse findes i rigelige mængder på jorden. Hensynet til forringelse af naturen ved intensiv råstofudvinding, transport af råvarer, problemer med deponering af nedbrudte betonkonstruktioner og betonproducenternes ønske om "zero-waste" produktion tilsiger alligevel, at der fokuseres på mulighederne for at substituere nye råvarer fx tilslag med nedknust beton 3.2 Energi/drivhuseffektDrivhuseffekten, som stammer fra energiforbruget, er relativt stor. Hertil kommer CO2-udslippet som konsekvens af calcineringen. Dette udslip udgør 50% af de samlede CO2-emissioner ved cementproduktion og 15% af det samlede drivhuseffektbidrag (Beregnet i et eksempel med en kantbjælke til en bro, se bilag C). Energiforbruget i forbindelse med fremstilling af betonkonstruktioner relaterer sig i prioriteret rækkefølge til:
I forbindelse med bygninger er der endvidere et energiforbrug til transport, opførelse, udtørring og opvarmning i byggefasen. Drivhuseffekten kan blandt andet reduceres ved at reducere mængden af klinkerbaseret cement, og erstatte dette med en række forskellige industrielle affaldsprodukter som fx flyveaske. Det vurderes, at det er udenfor dette projekts rammer at arbejde med det energiforbrug, der medgår til fremstilling af klinker og til fremstilling af armeringsjern. Reduktion af energiforbruget og dermed drivhuseffekten i forbindelse med substitution af cement med industrielle restprodukter er belyst i andre projekter som fx projekt "Grøn beton". Fokus i dette projekt i relation til energi/drivhuseffekt vil derfor være:
3.3 MiljøeffektMiljøeffekterne af anvendelse af betonen er, udover drivhuseffekten, relativt dårligt beskrevet, og det er muligt, at disse problemer er relativt begrænsede set fx i forhold til drivhuseffekten. Tilsyneladende relaterer miljøeffekterne fra anvendelsen af beton sig især til følgende problemstillinger angivet i uprioriteret rækkefølge:
Udvaskning af kulbrinter fra betonslam vurderes af betonbranchen at være et så påtrængende problem, at iværksættelsen af en undersøgelse heraf ikke skal afvente en samlet prioriteringsplan. Projekt om kulbrinter i slam har været undersøgt af Branchens "Kulbrintegruppe", og arbejdet fortsættes, idet Miljøstyrelsen den 8. juli 2003 har accepteret, at der anvendes midler hertil. 3.4 SundhedseffektSundhedseffekterne ved anvendelse af beton knytter sig især til betonens konsekvenser for indeklimaet. Beton har et dårligt renommé som kilde til et dårligt indeklima. Dette er sandsynligvis fejlagtigt, idet meget taler for, at beton tværtimod har gode indeklimaforbedrende egenskaber. Disse fordele bør afklares og dokumenteres. I forbindelse med nedrivning af betonkonstruktioner kan der opstå støvproblemer, og der kan fx dannes kvartsholdigt støv, som kan være sundhedsfarligt at indånde, men dette sundhedsproblem vurderes at være af mindre omfang og nedprioriteres derfor i denne sammenhæng. 4 Forslag til aktiviteterPå baggrund af de overvejelser, der er gjort i forbindelse med udarbejdelse af handlingsplanen foreslås igangsat følgende projekter:
Først gives en oversigt over disse forslag i skematisk form og efterfølgende beskrives de i detaljer. 4.1 Oversigt over projektforslagOversigten er vist i Tabel 4.1. 4.2 Prioritering af projekterFølgegruppen er enige om, at alle de foreslåede projekter er relevante. Der blev på interessentworkshoppen efterlyst en afklaring og evt. et projekt om anvendelsen af sundhedsfarlige stoffer i forbindelse med overfladebehandling af beton samt mulighederne for at designe betonkonstruktioner, således at sundhedsfarlige overfladebelægninger kan minimeres. Et sådant projekt er ikke beskrevet og vil heller ikke pt. blive prioriteret højt. Senere, hvis der skulle åbne sig muligheder for en ekstrabevilling, vil dette emne blive indraget i prioriteringen. Kulbrinteprojektet er allerede igangsat. Projekterne om "Anvendelse af nedknust beton i bærende konstruktioner " og " Beton og indeklima /energi til opvarmning/nedkøling" igangsættes så snart der gives accept fra Miljøstyrelsen. Udarbejdelse af brochure forventes udarbejdet sidst i projektet. Der vil dog løbende blive opsamlet data, der skal indgå i brochuren. Projekterne " Energiforbrug til udtørring" og " Udvaskning af nedknust beton med flyveaske og andre restprodukter" vil ikke blive igangsat før en evt. ekstrabevilling er afklaret. Tabel 4.1 Oversigt over projektforslag Beskrivelse af de enkelte projektforslag 4.3.1 Kulbrinter – hvor kommer det fra, og hvordan løses problemet?4.3.1.1 Formål Formålet er todelt:
4.3.1.2 Resultat 4.3.1.3 Baggrund
Miljøproblemerne, der er forbundet med dette olieindhold, relaterer sig til risikoen for udvaskning og nedsivning af kulbrinter til grundvandet. Der hersker imidlertid stor usikkerhed om, hvor kulbrinterne stammer fra og om de overhovedet udvaskes fra deponeret materiale. Der findes en lang række test til at bestemme udvaskningen af forurenende stoffer fra deponeret affald og lignende. Ingen af disse test er velegnede til at dokumentere udvaskningen af mineralolie fra betonslam eller betonaffald. I betonindustrien anvendes formslipmidler i en størrelsesorden af ca. 180 ml pr. m3 fremstillet beton. Med et forbrug af beton på ca. 1.500 kg pr. indbygger pr. år i Danmark, betyder det et samlet forbrug af olie på godt 500 m3 pr. år, som spredes i miljøet. 4.3.1.4 Indhold 1. Hvor stammer kulbrinterne fra? Nogle typisk større betonfabrikanter vil blive besøgt, og der vil blive udarbejdet lister over de anvendte kemikalier, som derefter vil blive undersøgt og beskrevet nøjere. På dette grundlag vurderes det, om forbruget af kemikalierne kan bidrage til de koncentrationer af kulbrinter, som man finder i beton og betonslam. 2. Hvorledes påvirker de kemiske hjælpestoffer kulbrinteanalysen? 3. Hvad er årsagen til, at kulbrintekoncentrationen svinger så voldsomt både på den enkelte virksomhed og virksomhederne imellem? 4. Kan slammet renses? 5. Hvorledes begrænser man udslippet af kulbrinte til miljøet? 6. Udvaskes kulbrinterne fra beton og betonslam, og hvilke miljøkonsekvenser har det? Problemstillingen med udvaskning fra beton er også aktuel i andre lande. I Norge er i 2002 udgivet Byggforsk rapport om emnet ("Miljøpåvirkning ved bruk av resirkulert tilslag"), og problemstillingen diskuteres endvidere i det europæiske ECO_SERVE netværk, som Teknologisk Institut er medlem af. Der er derfor et stærk behov for at samle de udenlandske erfaringer om dette problemfelt, inden behovet for yderligere kemiske undersøgelser og eventuelt udvaskningsforsøg vurderes. 7. Hvorledes skal udvaskningsforsøg tilrettelægges og tolkes? 8. Forsøg - Hvor meget udvaskes? 9. Hvad er en rimelig grænseværdi? 4.3.1.5 Aktører
4.3.1.6 Ressourcer Udover de her nævnte ressourcer forventes branchen at deltage i en række følgegruppemøder og være behjælpelig med prøveudtagning m.m. Dette arbejde, som er ud over den tidligere nævnte budgetsum, vurderes at udgøre ca. 10% af budgettet. 4.3.1.7 Tidsplan og milepæle M1: Det er afklaret, hvor kulbrinterne stammer fra, og hvad branchen kan gøre efter 6. måned M2: Der er gennemført udvaskningsforsøg og opstillet forslag til grænseværdier efter måned 9. De første faser af projekterne er allerede igangsat efter aftale med Miljøstyrelsen og branchen. 4.3.2 Energiforbrug til udtørring4.3.2.1 Formål 4.3.2.2 Resultat 4.3.2.3 Baggrund I konstruktioner, hvor der indgår beton, er det nødvendigt, at beton er udtørret til et vist fugtniveau, før der fx udlægges gulv, påføres vægbeklædning m.m. Det ses ofte, at gulvbelægninger eller overfladebehandlinger ikke har den fornødne holdbarhed, fordi efterbehandlingen af betonoverfladen er foretaget, før betonen er udtørret til det rette fugtindhold. Foruden det store energiforbrug, der kan relateres til udtørring, er mangelfuld fugtdimensionering en af de hyppigste årsager til overskridelser af budgetter og tidsplaner. Endvidere ses ofte kvalitetsmæssige svigt i byggeriet på grund af manglende fugtdimensionering (skimmel, afskalning af maling, buler i PVC belægning osv.) Ofte skyldes det, at tidsplanen er skredet og for at undgå at betale dagbøder ved overskridelse, reduceres der på udtørringstiden. Der er derfor behov for at kunne gennemføre korrekt dimensionering af de fugtmæssige forhold. Materialesammensætningen i beton har stor indflydelse på den mængde fugt, der skal tørres ud. Hvis der anvendes en beton med lavere vandindhold, er der dermed mindre vand som udgangspunkt. Til gengæld er sådanne betontyper ofte dyrere og belaster isoleret set miljøet mere. Der skal arbejdes med at udvikle miljørigtige betoner, der har de optimale egenskaber i forhold til udtørring. I et for nylig afsluttet svensk projekt gennemført af LOCUM /Kilde: Svensk betonforenings tidsskrift: Betong; maj 2003/ er der arbejdet med at udvikle et kanalsystem, der indstøbes i betonen, således at betonen ventileres og også udtørres indefra. Det har i dette projekt vist sig muligt at reducere udtørringstiden med op til 70 % på en normal husbygningsbeton i styrkeklasse K30. Dette er blot ét eksempel på, hvorledes de konstruktionsmæssige udformninger kan influere på udtørringen. Endelig findes der et utal af forskellige udtørringsprincipper (varme, ventilation, forskelligt maskinel til udtørring og fugtmåling, osv.). Problemet er, at udtørringsforløbet ikke er planlagt og dimensioneret til de givne forhold. 4.3.2.4 Indhold 1. Erfaringsopsamling Hovedområde 1: Materialeudvikling 2. Metodeudvikling 3. Konstruktionsudvikling 4. Vejledning / beregningsværktøj 4.3.2.5 Aktører 4.3.2.6 Ressourcer Miljøstyrelsen forventes således at finansiere ca. 50% af det samlede budget. 4.3.2.7 Tidsplan og milepæle Projektet gennemføres på 18 måneder, og der er følgende milepæle: M1: Der er fundet samarbejdspartnere og gennemført erfaringsopsamling ved måned 4. M2: Materialetyper, metoder og konstruktionsmæssige design afprøves i fuldskala ved måned 18. m3: Vejledning udarbejdes og afleveres ved måned 22. 4.3.3 Anvendelse af nedknust beton i bærende konstruktioner4.3.3.1 Formål Fordelen ved at gøre det lovligt at anvende nedknust beton er, at transporten reduceres, idet producenterne kan anvende eget affald, samtidig med at forbruget af naturlige ressourcer reduceres. Endelig er det et skridt i den rigtige retning i forhold til "zero-waste" princippet, det vil sige, at producenter genbruger eget affald. 4.3.3.2 Resultat 4.3.3.3 Baggrund Dansk Betonforening udarbejdede i 1989 en anvisning for genanvendelsesmaterialer i beton til passiv miljøklasse med et tillæg i 1995. Denne anvisning bør opdateres, så den svarer til nutidens betontyper og underbygges med den nødvendige dokumentation for at anvende genanvendelsesmaterialer til bærende konstruktioner. 4.3.3.4 Indhold 1. Karakterisering og analyse af genanvendelsesmaterialer 2. Afprøvning af beton med nedknust beton 3. Ajourføring af Dansk Betonforenings anvisning 4. Normtillæg 4.3.3.5 Aktører 4.3.3.6 Ressourcer
Bemærk: Budgettet indeholder ikke prisen på beton og omkostningerne for den producent, der skal medvirke i projektet. 4.3.3.7 Tidsplan og milepæle Milepælene er: M1. Litteraturstudium måned 1. 4.3.4 Beton og indeklima / energi til opvarmning/nedkøling4.3.4.1 Formål Formålet med projektet er at klarlægge både de negative og de positive indeklimapåvirkninger fra beton i byggeri samt afdække, hvorledes de negative påvirkninger kan reduceres og de positive påvirkninger udnyttes yderligere i betonbyggeriet. 4.3.4.2 Resultat 4.3.4.3 Baggrund På den ene side kan man ikke afvise, at der sker afgasning af sundhedsfarlige stoffer fra beton, og på den anden side må man forvente, at betonbyggeri, på grund af betonens store vægt og varmefylde, påvirker det termiske indeklima i en bygning positivt. Det forventes, at afgasningen af sundhedsfarlige stoffer fra beton er meget begrænset og sandsynligvis meget lavere end for de fleste andre byggematerialer. 4.3.4.4 Indhold For at få en tidsmæssig vurdering af afdampningen foretages målingerne både på relativ ny beton og på betonprøver udtaget en vis periode efter indbygning. På grundlag af disse afdampningsforsøg beregnes de koncentrationsniveauer, der kan opstå i indeklimaet ved indbygning af den givne beton. Det antages, at det termiske og akustiske klima i fx kontorbygninger påvirkes i gunstig retning af anvendelsen af beton. For at demonstrere dette, gennemføres en række modelberegninger af bygningernes klimatiske forhold som funktion af betonanvendelsen. Disse beregninger følges op af målinger af indeklimaet, hvor såvel temperatur som fugtighed måles i et moderne kontorhus over en periode for på den måde at verificere de beregnede data. 4.3.4.5 Aktører 4.3.4.6 Ressourcer Heraf forventes branchen at deltage med en indsats svarende til kr. 200.000, således at det samlede beløb, som finansieres af Miljøstyrelsen er kr. 400.000. 4.3.4.7 Tidsplan og milepæle Projektets to faser, som omhandler afdampning af miljøfremmede stoffer fra beton og betonens termiske indvirkning på indeklimaet, løber parallelt. Milepælene er: M1. Litteraturstudium omkring afdampning måned 1. 4.3.5 Udvaskning af nedknust beton med flyveaske og andre restprodukter4.3.5.1 Formål 4.3.5.2 Resultat 4.3.5.3 Baggrund I modsætning til problematikken omkring udvaskning af mineralolie og PAH-forbindelser fra beton, findes der i dag en lang række metoder til at undersøge udvaskningen af tungmetaller og lignende, ligesom der findes en lang række grænseværdier for udvaskningsresultater at henholde sig til. Der er derfor ikke behov for at udvikle metoder og fastlægge grænseværdier, men udelukkende om at teste forskellige betontyper, herunder "grøn beton" for at afgøre, om nye betontyper udgør et potentielt miljøproblem i forbindelse med udvaskning af tungmetaller til grundvandet. 4.3.5.4 Indhold
Disse betonprøver analyseres for at bestemme grundstofsammensætningen og indholdet af miljøfremmede stoffer. Derefter gennemføres forskellige typer udvaskningstest, hvor betonen dels nedknuses og dels testes i hele stykker. Formålet med de to test er at vurdere, hvor meget der udvaskes dels fra knust beton og dels fra hele betonkonstruktioner. 4.3.5.5 Aktører Dansk Hydraulisk Institut 4.3.5.6 Ressourcer 4.3.5.7 Tidsplan og milepæle Milepælene er: M1. Samling af data fra de øvrige projekter i såvel Danmark, Norge og ECO-SERVE netværket efter måned 1. 4.3.6 Miljø og betonbrochure4.3.6.1 Formål Målet er, at branchen får øjnene op for, at der faktisk er meget, man kan gøre, for at blive mere miljørigtig, uden at det koster mere, og samtidig er det vigtigt, at beton i byggebranchen får image som det miljøvenlige materiale, som beton rent faktisk er. 4.3.6.2 Resultat 4.3.6.3 Baggrund Beton er et miljøvenligt materiale. Sammenlignet med andre byggematerialer er beton hverken bedre eller ringere stillet. Træ har fx et meget miljøvenligt image. Folk tror, at det er sundere at bo i træhuse frem for i betonhuse, selv om der ikke findes dokumentation for, at dette er korrekt. Da der bruges enorme mængder beton, er det derfor vigtigt fortsat at forsøge at gøre beton endnu mere miljøvenligt. På grund af betons dårlige image eksisterer der også mange fordomme om beton og miljø. Der er ikke ret mange, der tænker over, at beton faktisk er fremstillet udelukkende af naturligt forekommende råvarer. Der er derfor behov for saglig videnoverførsel for at få aflivet fordommene fra fortiden. Samtidig er der foregået meget forskning og udvikling inden for beton og miljø de seneste 10 år, men der mangler overblik og formidling af resultaterne til branchen. 4.3.6.4 Indhold 4.3.6.5 Aktører Brochuren udarbejdes med professionel assistance til sproglig og designmæssig redigering. 4.3.6.6 Ressourcer
Budgettet er ekskl. moms. 4.3.6.7 Tidsplan og milepæle
5 Input fra interessentgruppen5.1 Resume af workshopDer blev afholdt workshop for interessentgruppen og følgegruppen til projektet mandag d. 18. august 2003, hvor første udkast af handlingsplanen blev fremlagt og diskuteret. Interessentgruppen er bredt sammensat, således at den repræsenterer samtlige aktører i den danske betonbranche. Der var 23 deltagere til workshoppen. I korte træk fremhæves i det følgende de væsentligste input fra interessentgruppen:
Referatet fra workshoppen fremgår af bilag D. 6 ReferencerAfløbskomponenter af PVC, PP, HDPE og beton. Miljømæssig screening, (Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen nr. 3, 1998) gennemført for Miljøstyrelsen af Teknologisk Institut, Miljø og Beton og SBH-consult, 1997-1998. I projektet blev gennemført en sammenlignende livscyklusscreening af afløbskomponenter af PVC, PP, HDPE og beton. Anvisning i grøn beton (2002) Marianne Tange Hasholt et al..; Teknologisk Institut Brancheanalyse Beton, Renere Teknologi ved betonfremstilling, gennemført for Miljøstyrelsen af Teknologisk Institut, Beton og Carl Bro, 1993-1995. I projektet blev i samarbejde med enkelte producenter udviklet en livscyklusvurderingsmetode og gennemført en livscyklusvurdering på udvalgte betonprodukter og derudfra udpeget, hvor i livscyklus, de væsentlige miljøpåvirkninger forekommer. Center for Ressourcebesparende betonkonstruktioner (Grøn Beton) blev færdiggjort ved udgangen af 2002. Projektet blev gennemført for ErhvervsfremmeStyrelsen / Ministeriet for Videnskab, Teknologi og Udvikling af Teknologisk Institut, Beton og alle aktører i betonprodukters livscyklus: Cementproducenten Aalborg Portland, betonproducenten Unicon, rådgiveren COWI, entreprenøren MT Højgaard, bygherren Vejdirektoratet, grusproducenten Sydsten samt de to tekniske universiteter, 1998-2002. I centret blev der udviklet miljørigtige betoner ud fra opsatte miljømål og der blev gennemført undersøgelser og dokumentation for disses egenskaber. Blandt andet er opført en demonstrationsbro, hvorpå der er gennemført en livscyklusscreening. Concave report 01/54) Concrete for the environment – a Nordic network, et nordisk netværk delvist finansieret af Nordisk Industrifond med alle nordiske cementproducenter som deltagere samt førende institutter og universiteter. Teknologisk Institut, Beton er projektleder. Netværket løber 2000-2003. I netværket oprettes en database med aktiviteter og projekter i Norden relateret til miljørigtige betonkonstruktioner. Derudover er formuleret en definition på miljørigtige betonkonstruktioner, og der afholdes seminarer og udgives nyhedsbreve. ECO-SERVE, et stort europæisk netværk vedrørende miljørigtig cement, grus og beton. Netværket finansieres delvist af EU-kommissionen og har op imod 75 partnere fra hele EU. Projektkoordinator er NCC. Teknologisk Institut, Beton sidder med i styregruppen. Netværket starter november 2002 og skal løbe i 4 år. Der skal blandt andet udarbejdes status for og vejledning i miljørigtig beton, ligesom der skal udvikles bench-marking systemer. EPA (2003) Direct emission from the cement sector, Draft for comment throug August 2003. Forbedret ressourceudnyttelse, projekt gennemført for Skov- og Naturstyrelsen af Teknologisk Institut, Beton, 2001-2002. Projektet omfatter kortlægning, vurdering og udarbejdelse af handlingsplan og gennemførelse af pilotforsøg. Fælles europæisk livscyklusanalyse for 10 funktionelle enheder af beton. Projektet er iværksat af de 6 europæiske brancheforeninger, som dækker betonområdet: Cembureau (cement), ERMCO ( fabriksbeton), BIBM (betonelementer og betonvarer), EFCA (tilsætningsstoffer), UEPG (tilslag) og EISA ( armeringsstål), 2001-2002. Det er gennemført af INTRON i Holland med peer review af IPK i Tyskland. Til projektet hører PC-beregningsprogrammet Ecoconcrete til beregning af LCAer for de indgående funktionelle enheder med egne data. Håndbog i miljørigtig projektering (1998) BPS-Centret, DTI-Byggeri, Teknologisk Institut Jørgensen J.S. og Rasmussen R.A. (2000) Energibesparelsespotentialer på byggepladsen; Afgangsprojekt fra DTU Miljøkrav i produktstandarder, projekt for Miljøstyrelsen, hvor Teknologisk Institut, Beton er underleverandør til Rambøll hvad angår miljøkrav i betonstandarder, 2001-2003. Miljøledelse i Østeuropa, Byggematerialer i Estland, et projekt udført i samarbejde med NIRAS, Teknologisk Institut, Miljø, Ledelse og Beton samt Maves (estisk rådgivende ingeniørfirma), 2001-2002. Projektet er betalt af ErhvervsfremmeStyrelsen (Erhvervs- og Boligstyrelsen). I projektet er der arbejdet med indførelse af miljøledelse iht. ISO 14001 i en række estiske virksomheder inden for byggematerialeindustrien, herunder 2 porebetonfabrikker og en fabriksbetonfabrik. Miljøprojekt for letklinkerbeton – blok- og elementfraktionen, et samarbejdsprojekt mellem Teknologisk Institut, Beton og Blok- og Elementfraktionen under Dansk Betonindustriforening, 1998-1999. I projektet er indsamlet miljødata i hele livscyklus for forskellige typer produkter af letklinkerbeton, og der er udarbejdet en vejledning med tilhørende edb-værktøj. Miljørigtig Projektering, BPS-publikation 121, gennemført for Miljøstyrelsen af By og Byg, Teknologisk Institut, Byggeri m.fl., 1995-1997. I projektet bidrog betonbranchen og Betoncentret, Teknologisk Institut med miljødata for betonprodukter. Miljøstyring i Bygge- og Anlægssektoren, gennemført for ErhvervsfremmeStyrelsen og Miljøstyrelsen af Teknologisk Institut, Byggeri, flere brancheforeninger og enkelt virksomheder, 1997-1998. I projektet blev blandt andet udarbejdet vejledninger for miljøstyring i betonbranchen Miljøvaredeklarering af byggevarefase 1. gennemført for Miljøstyrelsen af By og Byg, Teknologisk Institut, Byggeri og en række byggevarer producenter, heri blandt betonproducenter, 1999 –2000. I projektet blev der opstillet forslag til indhold i en miljøvaredeklaration for byggevarer samt forslag til principper for organisering af en 3. parts overvågning. Miljøvaredeklarering af byggevarer fase 2 , bevilliget af det tidligere Boligministerium gennemføres af By og Byg, Teknologisk Institut, Byggeri og en række byggevareproducenter, heriblandt betonproducenter, 2002 - 2003. I projektet afprøves forslag fra fase 1 projektet, og resultatet bliver vejledning til udførelse af deklarationer, afprøvede miljøvaredeklarationer, forslag til retningslinier for 3. parts overvågning og forslag til organisering af en 3. partsovervågning. Pommer K, Bech P, Wenzel H, Caspersen N, Olsen SI (2001) Håndbog i miljøvurdering af produkter - en enkel metode. Miljønyt nr. 58, 2001, Miljøstyrelsen. Renere teknologi i betonprodukters livscyklus gennemført for EU-kommissionen af Betoncentret, Teknologisk Institut, Betonelement-Foreningen og Aalborg Portland i samarbejde med firmaer og institutter i Holland, Italien og Grækenland, 1997-2001. I projektet blev gennemført livscyklusvurderinger i programmet SimaPro og ud fra disse og politiske scenarier for miljøprioriteringer udvalgt forskellige renere teknologiløsninger til udvikling og afprøvning. Wenzel H, Hauschild M, Rasmussen E. (1996) Miljøvurdering af produkter, ISBN 87-7810-542-0 , Instituttet for Produktudvikling; Danmarks Tekniske Universitet. Institut for Teknologi og Samfund; Dansk Industri, Genanvendelsesrådet. Herudover kan nævnes nedenstående relevante projekter, som kan være relevante for forståelse af problemstillingen:
Bilag A A BranchebeskrivelseA.1 Om betonBeton er en kunstig sten, hovedsagelig bestående af sand og småsten limet sammen med en pasta af cement og vand. Cement fremstilles af almindeligt forekommende råmaterialer som kridt og sand samt restprodukter som flyveaske og kisaske. For at forbedre pastaens egenskaber tilsættes ofte mindre mængder restprodukter som flyveaske og mikrosilica, samt kemiske tilsætningsstoffer i mindre mængder, fx lignosulfonater, polycarboxylat-baserede, polymere mv. Sand og sten – også kaldet tilslagsmaterialer – skal tilsættes cement og vand og eventuelt restprodukter og kemiske tilsætningsstoffer for efter blanding at danne den friske beton, der er en grå, grødagtig masse, som kan udstøbes i en form. Beton hærdner og opnår styrke ved, at cementen hydratiserer, det vil sige, reagerer kemisk med vand og under varmeudvikling danner et bindemiddel, der limer sand og sten sammen. Denne proces begynder et par timer efter blanding og er stort set afsluttet efter ca. 1 måned. Beton er et meget stærkt og holdbart materiale. Trækstyrken er dog ikke god, så derfor ilægges der armeringsstål i betonkonstruktioner, der skal kunne optage træk. Beton er det mest anvendte byggemateriale, og det anvendes til næsten alle slags bygge- og anlægsprojekter, ofte i kombination med andre byggematerialer. Der produceres i dag ca. 8 mio. tons beton om året i Danmark, svarende til 1,5 tons pr. indbygger. A.2 BetonstatistikPå er det vist, hvorledes de producerede betonmængder fordeler sig på forskellige anvendelsesområder. Tallene er fra 2002 og dækker over indberetninger fra de producenter, der er medlem af brancheforeningerne Dansk Fabriksbetonforening, Betonelement-Foreningen og Dansk Betonindustri Forening samlet under Betonindustriens Fællesråd.
Figur A.1 Fordeling af beton på forskellige anvendelsesområder. Under elementer er medregnet produktion af letbetonelementer. A.3 BetonproducenterProjektets primære målgruppe er betonproducenter. Betonproducenter kan opdels i:
Fabriksbetonbranchen er sammensat af to store producenter, 4K-Beton A/S og Unicon A/S samt af 2 mellemstore producenter, GH-Beton A/S og DK-Beton A/S. Derudover består branchen af ca. 30 mindre producenter. Elementbranchen består af Betonelement A/S og Spæncom A/S. Derudover findes godt 20 mindre elementproducenter. Betonvarebranchen er præget af én stor aktør, IBF, der efter store opkøb nu har knap halvdelen af markedet. Den anden halvdel er fordelt på godt 50 små producenter. I letbetonbranchen har H+H Fiboment A/S godt halvdelen af markedet, mens resten er fordelt på ca. 10 mindre producenter, der ofte også producerer tunge betonelementer. Til letbetonbranchen hører også porebetonproducenter, men efter at H+H Celcon har lukket deres to danske fabrikker, produceres dette ikke mere i Danmark, men importeres i stedet fra primært Tyskland og Sverige. Betonproducenterne er organiseret i de tre brancheorganisationer:
Disse tre foreninger er samlet i paraplyorganisationen Betonindustriens Fællesråd. Brancheforeningerne dækker skønsmæssigt ca. 90 % af betonbranchen. A.4 Delmaterialeproducenter og –leverandørerDelmaterialeproducenter og -leverandører til beton er, som følger: Cement: Flyveaske: Mikrosilica: Grusbranchen: Armeringsleverandører: En stor leverandør er den finske virksomhed FUNDIA, som har produktion i Finland og Sverige. En anden stor leverandør og producent i Danmark er Ferronet A/S. Flere større danske betonfabrikker importerer selv armeringsjern fra en række europæiske leverandører. Kemiske tilsætningsstoffer: A.5 Aktører senere i livscyklusDe andre aktører i betonprodukters livscyklus er, som følger.
A.6 Andre aktørerEndelig er transportsektoren aktør i forbindelse med transport af delmaterialer til betonproduktion og transport af beton og betonprodukter til byggepladsen samt transport af nedrevet beton efter endt levetid. A.7 InteressentgruppenMed baggrund i de i afsnit 3.2-3.5 beskrevne aktører i forbindelse med betonprodukters livscyklus er følgende interessentgruppe identificeret. Tabel A.1 Aktører i betonbranche
Bilag B B MiljøanalyseB.1 IntroduktionBetonbranchen har beskæftiget sig seriøst med miljøforhold de sidste ca. 10 år. Dette er primært sket i regi af udviklingsprojekter i samarbejde mellem branchen og Betoncentret på Teknologisk Institut og som tiltag hos den enkelte producent. I kapitel 6 er vist en oversigt over væsentlige udviklingsprojekter og aktiviteter. Miljøanalysen er udarbejdet ud fra disse aktiviteter og resultater. Branchens indsats består i de enkelte virksomheders arbejde med renere teknologi, miljøstyring og miljøcertificering. Flere virksomheder har arbejdet med anvendelse af genindvundne materialer i produktionen, besparelser i vandforbruget, genanvendelse af vand i produktionen mv. B.2 Betonprodukters livsforløbHovedtrækkene i et betonprodukts livscyklus er skitseret på Tabel B.1 Livscyklus af en betonkonstruktion. Tabel B.1 Livscyklus af en betonkonstruktion B.2.1 Udvinding og forarbejdning af delmaterialerB.2.1.1 Cement Ved vådanlægget pumpes slammen til den øverste ende af roterovnen, mens brændslet blæses ind i den nederste ende. For nogle cementtypers vedkommende indblæses der også flyveaske her. Først udtørres slammen, så vandindholdet på 35-40 % fjernes. Derefter opvarmes materialet yderligere, hvorved kridtet afgiver sin kuldioxid. Ved den fortsatte opvarmning under bevægelsen nedad når materialet op på temperaturer på 1400-1500º C, hvor den egentlige brænding til cementklinker sker. Ved brændingen, der er en delvis smeltning (sintring), dannes der såkaldte klinkermineraler, hvoraf de væsentligste er calciumsilikater. Efter brændingen afkøles materialet, der nu er blevet til klinker i særlige klinkekølere. Klinkerne er normalt på størrelse med småsten. Ved det semi-tørre anlæg blæses slammen ind i en såkaldt tørreknuser, hvor det tørres helt ud og bliver til en pulverformet råblanding. Denne blandes med flyveaske til et homogent, tørt råmateriale, som opvarmes ved passage gennem to cykloner. Det opvarmede materiale går derefter ud i en kalcinator, hvor kalcineringen foregår. Det kalcinerede materiale går derefter ind i en kort roterovn, hvor den endelige klinkerbrænding finder sted ved 1400-1500ºC. Det danske semi-tørre anlæg har en kapacitet, så det alene dækker hele det danske forbrug af de almindelige grå cementer. Energimæssigt har de nye produktionsmetoder en række fordele, idet der er tale om en bedre udnyttelse af varmeenergien og et mindre varmeforbrug til fordampning af slammens vand, idet den tørre flyveaske udgør en større andel end tidligere. Cementklinkerne formales i cementmøller til cement under tilsætning af nogle få procent gips (calciumsulfat) samt eventuelt andre materialer, som ikke har skadelig indflydelse på cementens kvalitet. Den finhed, der tilstræbes ved formaling, reguleres under hensyntagen til de egenskaber, man ønsker hos cementen. B.2.1.2 Tilslag Sømaterialer indvindes normalt ved sugning på havbunden, men kan også graves eller suges på strandkanten, efterfulgt af en forsortering på skibet. Materialerne føres i land, eventuelt gennem et knuseanlæg og fraktioneres på et sigteanlæg. Der foretages normalt en vaskning af materialerne for at fjerne chlorider stammende fra havvandet, og der kan være indbygget en densitetssortering (jigging). Sømaterialer er overvejende naturligt afrundede som følge af det store slid i havet. Bakkematerialer indvindes fra land. Før selve rågruset indvindes, sker der en afrømning af overjorden. Derefter indvindes, oparbejdes (sorteres, knuses) og lagres rågruset. Gravearealet efterbehandles efter endt indvinding typisk ved, at overjorden placeres i graveområdet igen. Producenten er forpligtet til i sin indvindingsansøgning at udarbejde en reetableringsplan for området, der skal godkendes af myndighederne. Granit indvindes ved sprængning af klippestykker ud af fjeldet. Materialerne føres herefter gennem et knuseanlæg og fraktioneres på et sigteanlæg. Der kan eventuelt ske vaskning af materialerne i forbindelse med sigtningen. Letklinker fremstilles ved brænding af ler, som under brændingen ekspanderes til korn der typisk er større end 2 mm. De producerede letklinker benyttes dels til fremstilling af finblokke og akustiklag (sortering 2-4 mm), dels til letklinkerblokke (sortering 4-10 mm) og som isoleringsmateriale i terrændæk (sortering 10-20 mm). B.2.1.3 Vand B.2.1.4 Flyveaske og mikrosilica Mikrosilica er et biprodukt fra fremstillingen af metallisk silicum og legeringsmetallet ferrosilicum. Det består af ekstremt fine, amorfe partikler med en kornstørrelse på omkring 1/100 af cementens. Produktionen af ferrosilicium og silicium sker i elektriske smelteovne, hvor ren silicium fremstilles ved smeltning af kvarts og kulstof ved temperaturer omkring 2000ºC. Ved tilførsel af jern til råblandingen produceres ferrosilicum. Mikrosilica dannes ved at SiO afgives fra ovnen. I luften reagerer SiO med ilt og danner SiO2. Indtil for nylig har mikrosilica være betragtet som et affaldsprodukt, som i store mængder blot blev "smidt væk". B.2.1.5 Kemiske tilsætningsstoffer Luftindblandingsmidler fremstilles på basis af forskellige tensider og syntetiske harpikser. Plastificeringsmidler anvendes i betonindustrien for at øge den friske betons bearbejdelighed eller som middel til reduktion af betonens vandbehov. Plastificeringsmidler fremstilles på basis af især lignosulfonat. Superplastificeringsmidler anvendes i betonindustrien for at give den friske beton flydeegenskaber. Virkningen er kraftigere end for plastificeringsmidler, men virkningen er af kortere varighed. Superplastificeringsmidler er typisk syntetisk fremstillede polyelektrolytter fx af typen polyether ester eller lignende. I de senere år er der kommet et nyt superplastificeringsmiddel på markedet – et såkaldt ny generations superplastificeringsmiddel, der er en polymer specielt udviklet til selvkompakterende beton, der udstøbes uden brug af mekanisk vibration. B.2.1.6 Stål B.2.2 BetonproduktionDe mest betydende processer miljømæssigt set i forbindelse med betonproduktion er:
For betonelementers vedkommende kommer yderligere et par processer til:
For betonvarer kan der for nogle produkter være behov for efterbearbejdning i form af savning, boring, skæring og raspning. Nogle fabrikker har etableret genindvindingsanlæg til genbrug af vand og tilslag. Enkelte fabrikker nedknuser også betonaffald og genbruger det som tilslag i ny beton. Ved rengøring af blander og lastbiler fremkommer der et restprodukt kaldet betonslam, som er vand med opslemmet rester af cement, flyveaske, kemiske tilsætningsstoffer m.m. B.2.3 OpførelseIndbygning/montage af betonprodukter og in-situ støbning af fabriksbeton omfatter de processer, der begynder, når betonproduktet/betonen forlader produktionsstedet og slutter, når det indbyggede/pladsstøbte produkt er klar til brug. Omfanget af processerne er både bestemt af betonproduktet og af bygværket, hvori det indbygges. In-situ støbning involverer energiforbrugende materiel som kran og stavvibrator, materialer som beton og armeringsstål samt hjælpematerialer som fx forskalling og formolie. Af andre væsentlige miljøpåvirkninger kan nævnes ikke-brændbart affald, som stammer fra spildet ved støbningen af betonen. Fabriksbeton transporteres i gennemsnit 20 km til byggeplads med lastbil. Montage af betonelementer involverer energiforbrugende materiel som byggepladskran, materialer som selve betonelementet, understopning- og fugemørtel og fugearmering samt hjælpematerialer som fugeforskalling. Betonelementer transporteres i gennemsnit 50 km til byggeplads med lastbil. Betonvarer omfatter et meget bredt spektrum af forskelligartede produkter, som behandles meget forskelligt i forbindelse med opførelse. Eksempelvis kan det nævnes, at der ved lægning af kloakrør bruges indbygningsgrus (Selv om der anvendes mindre indbygningsgrus i forbindelse med betonrør set i forhold til PVC-rør). Udtørring af bygninger i forbindelse med opførelse kræver relativt store energimængder. Dette skyldes bl.a. den stadigt reducerede byggetid, som øger behovet for kunstig udtørring (gælder alle byggematerialer). Det skønnes, at der anvendes et samlet årligt energiforbrug i Danmark til opførelse og renovering af bygninger på ca 1,2 TWH og i et eksamensprojekt fra DTU udført af J. S. Jørgensen og R. A. Rasmussen anslås, at ca. 70 % af den samlede energimængde, der anvendes i forbindelse med opføringsfasen, anvendes til udtørring og opvarmning af bygningen. Ud over det CO2-udslip som følger af energiforbruget, vil en mangelfuld udtørring efterfølgende skabe både tekniske og miljømæssige problemer. Miljøproblemerne vil især være relateret til svampeskader og deraf følgende forringet indeklima. B.2.4 Drift og vedligehold og reparationB.2.4.1 Drift Passiv brug dækker over betonens karbonatisering, det vil sige reaktionen mellem kuldioxid i atmosfæren og calciumhydroxid i betonens porevæske. Reaktionen danner calciumcarbonat og vand. Hvis det antages, at der efter nedknusning kan opnås total karbonatisering, viser en overslagsberegning, at en ikke uvæsentlig del af CO2-emissionen, der er forbundet med cementproduktion, vil blive forbrugt ved karbonatiseringen. Det vides ikke, på hvilken måde dette kan tages i regning i CO2-opgørelser. B.2.4.2 Vedligehold B.2.4.3 Reparation B.2.5 Nedrivning og bortskaffelseNedrivning kan ske som almindelig eller som selektiv nedrivning, hvor de enkelte bygningsdele fjernes hver for sig. Nedrevet og knust beton kan genanvendes som tilslag i nyt beton jf. den danske betonstandard DS 481. Denne bliver ved udgangen af 2003 afløst af den fælles europæiske betonstandard EN 206-1, der suppleres med et nationalt anneks DS-EN 206-1. Det er også i den kommende europæiske betonstandard tilladt at anvende nedknust beton som tilslag. Der er imidlertid en forhindring i normsystemet for anvendelse af nedknust beton som tilslag, idet den danske konstruktionsnorm DS 411 foreskriver, at sådan beton ikke må anvendes til bærende konstruktioner. Det meste beton genanvendes i dag i ubundne materialer til vejbygning. B.3 Livscyklusbetragtninger for betonDet er vigtigt at se miljøpåvirkningerne fra en betonkonstruktion i hele dens livscyklus. Holdbarheden af betonen og dermed levetiden er væsentlig set i forhold til miljøpåvirkninger målt pr. leveår af en betonkonstruktion. I det nordiske netværk "Concrete for the environment – a Nordic network" er der udarbejdet en definition på miljørigtige betonkonstruktioner. Denne danner udgangspunkt for arbejdet i dette projekt. Definitionen er, som følger: "En miljørigtig betonkonstruktion er en betonkonstruktion, der opfylder kriterier for bæredygtig udvikling ved at være designet, opført, renoveret, anvendt og genbrugt på en ressourceeffektiv måde set ud fra en livscyklusbetragtning. Dette skal opnås ved at udnytte de af betonens egenskaber, der er til gavn for miljøet, fx den høje styrke, den gode holdbarhed og den høje termiske kapacitet. Betonkonstruktionen skal være designet og produceret på en måde, så den er skræddersyet til anvendelsen, det vil sige til den specificerede levetid, lastpåvirkning, påvirkning fra vejr og vind, vedligeholdsstrategi, opvarmningsbehov osv. "Den rigtige beton til den rigtige anvendelse". For at være miljørigtig skal en betonkonstruktions miljøpåvirkninger set i hele livscyklus være reduceret til et minimum. Kravene til betonen og dens delmaterialer er, som følger:
Alt afhængig af anvendelsen og tilgængeligheden af materialer kan andre måder at fremme miljørigtigheden for en betonkonstruktion være at:
B.4 Miljøpåvirkninger i betonprodukters livscyklusUd fra kendt viden kan følgende væsentlige miljøpåvirkninger i betonprodukters livscyklus identificeres, jf. Tabel B.2 Tabel B.2 Livscyklusfaser for betonprodukter
1) Miljøeffekter ved forbruget af materialerne er angivet under fase 1, udvinding og forarbejdning af materialer. I afsnit B.4.1-B.4.6 gennemgås hvert af de identificerede miljøpåvirkninger med henblik på at vurdere, om det er relevant, at de indgår i handlingsplanen. B.4.1 Udvinding og forarbejdning af delmaterialerMiljøpåvirkninger i forbindelse med udvinding og forarbejdning af delmaterialer har væsentlig indflydelse på betonprodukters livscyklus. Det gælder fx ressourceforbruget i forbindelse med udvinding af sand og sten, og det gælder energiforbrug og CO2-emissioner i forbindelse med produktion af cement, letklinker og armering. Betonproducenter kan via deres handlinger ikke direkte påvirke miljøpåvirkninger forbundet med udvinding og forarbejdning af delmaterialer, og forbedringer af disse har omvendt ikke direkte betydning for betonproducenter. Betonproducenter har indflydelse på miljøpåvirkninger fra udvinding og forarbejdning af delmaterialer via deres valg af producenter og leverandører af delmaterialer, ved at stille krav til disse og via sammensætningen af betonen. Sidstnævnte behandles under livscyklusfase 2 vedrørende betonproduktion, jf. B.2.2 Ofte foregår aktiviteter med reduktioner af miljøpåvirkninger alene hos den enkelte producent og sjældent i samarbejde med betonproducenter. Derfor er det valgt, at sådanne aktiviteter ikke er relevante i nærværende handlingsplan. Nedenfor gennemgås aktiviteterne for hvert enkelt delmateriale. B.4.1.1 Forbrug af sand og sten I Danmark anvendes primært bakkematerialer indvundet fra land til betonfremstilling suppleret med sømaterialer samt importeret højkvalitetstilslag fra Norge og Sverige. Problemet i Danmark er, at landmaterialerne er begrænsede ressourcer samtidig med, at der ofte opstår arealkonflikter ved indvinding på land. Eksempelvis er bakkesand en begrænset ressource, hvorimod der til søs findes nærmest uudtømmelige sandressourcer. Problemet er bare, at disse sømaterialer er væsentligt mere finkornede end de landbaserede sandforekomster. Finkornet søsand er traditionelt ikke attraktivt til anvendelse i beton, idet det skaber et større vandbehov i betonen og dermed et større behov for cement, der bidrager væsentligt til den miljømæssige belastning. Der er imidlertid ny teknologi, som kunne gøre det attraktivt at anvende finkornet søsand, nemlig anvendelsen af de såkaldte selvkompakterende betoner. Selvkompakterende beton er en ny type beton, der ikke skal vibreres for at fylde en form. Disse betontyper kræver et højere finstofindhold for at opnå de rette flydeegenskaber, og det er her, de finkornede sømaterialer bliver attraktive. Et andet aspekt omkring sand- og stenressourcer til beton er, at der ofte anvendes "for gode" materialer. Årsagerne til dette er mange. Eksempelvis er det den begrænsede silokapacitet på betonfabrikkerne og produktionsmæssige forhold, der er afgørende for valget af tilslag. Endvidere er prisforskellen på gode og dårlige materialer relativ lille i forhold til de øvrige delmaterialer. Skov- og Naturstyrelsen arbejder i øjeblikket med en handlingsplan, der skal sikre en "Forbedret udnyttelse af danske råstoffer". I dette arbejde håndteres de ovenfor beskrevne problemstillinger. Fem tilslagsproducenter er miljøcertificeret efter ISO 14001. B.4.1.2 Cementproduktion Udover at flere i branchen arbejder med miljøledelse på forskellige planer, er nogle miljøcertificerede. Aalborg Portland A/S har således opbygget et energi- og miljøledelsessystem, der er certificeret efter ISO 14001, verificeret efter Energistyrelsens kravspecifikation for energiledelse (DS 2403) samt registreret efter EMAS-forordningen. Arbejdsmiljøet er certificeret efter OHSAS 18001 og AT Bekendtgørelse nr. 923. B.4.1.3 Armeringsproduktion I dag importeres al armeringsstål fra forskellige udenlandske leverandører, og det er ikke muligt at fastslå, hvor stor en genbrugsprocent disse producenter opererer med. Langt den hyppigste ståltype til betonarmering er ulegeret stål. Til altaner kan der dog bruges rustfrit stål, og til fx svømmehaller kan der bruges rustfrit, syrefast stål. Brug af rustfri armering er forbundet med forbrug af knappe ressourcer, krom, nikkel og molybdæn. Den væsentligste miljøbelastning i forbindelse med armeringsstål finder man i forbindelse med selve fremstillingen af råjern og stål, idet der ved fremstillingen af stålet genereres betydelige mængder farligt affald. Derudover bruges relativt meget energi. Energiforbruget medfører en relativ stor emission af især CO2 til atmosfæren og dermed bidrag til drivhuseffekten. Der er også bidrag til såvel parametrene økotoxicitet og persistent økotoxicitet fra fremstilling af stål. B.4.1.4 Letklinkerproduktion Også i forbindelse med produktion af letklinker er energiforbruget og den dermed forbundne emission til atmosfæren den væsentligste miljøbelastning. I forbindelse med produktionen af letklinker anvendes relativt store mængder kul. B.4.1.5 Additivprodukion En leverandør af tilsætningsstoffer er miljøcertificeret efter ISO 14001. B.4.1.6 Restprodukter I Center for Grøn beton er der udarbejdet en anvisning i at anvende restprodukter til betonproduktion. B.4.2 BetonproduktionBetonproducenter med en produktion på over 20.000 ton pr. år skal ifølge "godkendelsesbekendtgørelsen" (BEK 646 af 29/06/2001) have en miljøgodkendelse. Denne godkendelse, som bygger på kapitel 5 i Miljøloven, fastsætter loft over virksomhedens forurening og stiller krav til affaldshåndtering, spildevand, emissioner til luften, støj m.m. Godkendelsen gives normalt for en periode af 8 år, men kan tages op til revision, blandt andet hvis forureningen går ud over det, som blev lagt til grund ved godkendelsens meddelelse. For øjeblikket er der kun en betonelementproducent i Danmark der er miljøcertificeret efter ISO 14001. B.4.2.1 Delmaterialetype og -mængde B.4.2.2 Affald fra betonproduktion Hærdnet beton kan nedknuses og genanvendes, enten som nedknust beton som tilslag i ny beton, hvilket nogle enkelte producenter gør på egen fabrik. Der er dog jf. gældende danske normer begrænsninger for denne anvendelse, se afsnit B.2.5. Den mest typiske bortskaffelse af hærdnet beton er at køre det til et genanvendelsesfirma, der nedknuser og sælger det som stabilgrus i forbindelse med anlæg af belægninger og vejkonstruktioner. For spildevandet er det vigtigt at holde mængden af tungmetaller nede. Normalt er der ikke problemer med at overholde kravene i kapitel 5-godkendelserne. Ved anvendelse af alternative delmaterialer som restprodukter fra andre industrier er det vigtigt at sørge for, at der ikke forekommer en forøget mængde af tungmetaller i spildevandet. Spildevand med rester af cement, additiver m.m. i kaldes for betonslam. Spildevand og betonslam kan genanvendes. Slammets tørstof erstatter en del af sandet, og vandet i slammet kan bruges som blandevand. På den måde spares der på naturlige ressourcer samtidig med, at betonværket minimerer sine affaldsmængder. Anvisning for genanvendelse af betonslam kan ses i ref. Anvisning i Grøn beton og vil ikke blive omfattet af nærværende handlingsplan. På nogle fabrikker udfældes betonslammet, og spildevandet genanvendes uden slam. Betonslammet har en høj pH-værdi, så det i mange tilfælde ikke kan udledes til rensningsanlæg, uden først at blive neutraliseret. Mange betonproducenter har i dag problemer med at bortskaffe betonslam, fordi det har et indhold af kulbrinter, der overstiger de grænseværdier, som amterne har opstillet. Disse grænseværdier stammer fra grænseværdierne anvendt for deponering af forurenet jord. Grænseværdierne varierer fra amt til amt eksempelvis som beskrevet i "Vejledning i håndtering af forurenet jord på Sjælland" fra juli 2001, udgivet af amterne på Sjælland og Lolland/Falster samt Frederiksberg og Københavns Kommune. Kulbrinterne kan udgøre et potentielt miljøproblem, fordi der er risiko for udvaskning og nedsivning til grundvandet. Kulbrinter kan stamme fra indsmøring af biler, fra smøreolie og hydraulikolie, fra kemikalier og fra formslipmidler. Det er vigtigt at få afklaret, om kulbrinter i betonslam udgør et reelt miljøproblem, og i så fald få analyseret, hvor kulbrinterne stammer fra, og hvad der kan gøres ved det. Dette vil være en del af handlingsplanen og vil basere sig på et arbejde udført af en arbejdsgruppe nedsat under Betonindustriens Fællesråd, før nærværende projekt blev bevilliget. Arbejdsgruppen havde repræsentanter fra Betonelement-Foreningen, Dansk Fabriksbetonforening, Aalborg Portland A/S og Teknologisk Institut samt en letbetonproducent. Arbejdet blev igangsat med det formål at få belyst kulbrinteproblematikken i forhold til beton – med henblik på at opnå en forbedret beskyttelse af miljøet samt en optimal ressourceforvaltning. Arbejdsgruppen har færdiggjort sit indledende arbejde og konkluderet, at der er tale om en ganske kompliceret problemstilling, som det vil kræve en større indsats at få løst på en vidensbaseret og afbalanceret måde. B.4.3 Design og opførelseB.4.3.1 Design og materialeforbrug
Sådanne løsninger vil i mange tilfælde også være økonomisk fordelagtige. Men nogle af løsningerne kræver mere arbejde eller dyrere materialer. De er derfor ikke nødvendigvis de økonomisk mest optimale. I disse tilfælde må bygherren afveje, hvor meget miljøforbedringerne er værd. Aspekter vedrørende design og materialeforbrug er behandlet i projekt Grøn Beton, og det er emner, som betonproducenter ikke har direkte indflydelse på. Derfor vil det ikke indgå i nærværende handlingsplan. B.4.3.2 Udtørring Det vurderes, at der er uudnyttede muligheder for dels at optimere udtørringsmetoder, dels udvikle betonrecepter med en højere udtørringshastighed og dermed kortere udtørringstid. Det er ikke kendt, hvorledes betonkvalitet og -konstruktion hænger sammen med energiforbrug til opvarmning/nedkøling. Desuden er der behov for praktisk anvendelige vejledninger. Udtørring vil indgå som en del af handlingsplanen. B.4.3.3 Andre processer B.4.4 Drift og vedligeholdB.4.4.1 Opvarmning og belysning
Tabel B.3 Energiforbrug i en bygnings levetid fordelt på den energi, der stammer fra selve byggematerialerne og opførelsen samt den energi, der går til elforsyning og opvarmning/køling Det er muligt i mindre grad at ændre på energibehovet til opvarmning og/eller køling ved valg af byggematerialer, hvor det er kendt, at beton og andre tunge byggematerialer er karakteriseret ved den såkaldte "domkirkeeffekt" – altså evnen til at udveksle varme. Selv om opvarmning og køling samt belysning er en betydelig kilde til energiforbruget i betonkonstruktioners livscyklus, vil det ikke være omfattet af nærværende handlingsplan, fordi løsninger og muligheder ligger langt fra forhold, som betonproducenter har indflydelse på. B.4.4.2 Reparationer og vedligehold I Tabel B.4 ses en sammenligning af CO2-emissioner ved fremstilling, reparation og vedligehold af forskellige brosøjler i kg/CO2 pr. år. Der er regnet med en levetid på 100 år. Det kan ses, at ved brug af rustfast armering kan der opnås en betydelig reduktion af CO2-emissionerne, fordi reparationer kan undgås, også selv om den rustfaste armering i sig selv er mere CO2-forbrugende end den traditionelle sorte armering.
Tabel B.4 Sammenligning af CO2-emissioner ved fremstilling, drift og vedligehold af forskellige brosøjler (kg CO2 pr. år) Miljøfordelene ved rustfri armering skal holdes op imod de miljømæssige ulemper ved den rustfri armering, som især relaterer sig til
Dette emne omkring valg af armering er der blevet arbejdet med i projekt Grøn beton, og det er ikke et emne, som producenter har særlig stor indflydelse på, hvorfor det ikke vil indgå som en del af handlingsplanen. Et andet aspekt relateret til reparationer er de kemiske stoffer, der indgår i reparationsprodukter. I EU-projektet TESCOP er der foretaget en analyse af udvalgte reparationsprodukter, og der er udviklet en systematik til at vurdere reparationsprodukter ud fra forhold relateret til eksternt miljø og til arbejdsmiljø. Samlet vurderes det, at forbruget af rustfrit stål er relativt begrænset og at betonproducenterne har meget lille indflydelse på valg af såvel armering som reparationsprodukter. Disse emner omkring valg af armeringsstål og reparation vil derfor ikke indgå som en del af handlingsplanen. B.4.4.3 Karbonatisering Bidraget fra calcineringen udgør omtrent 0,5 kg pr. kg cement, dog afhængigt af den enkelte cementtype. Denne positive effekt er beskrevet som karbonatisering i Tabel B.2. Det er ikke kendt, i hvilket omfang betonens karbonatisering (CO2-optag) skal/kan tages i regning i livscyklusvurderinger. I et projekt medfinansieret af Nordisk Industrifond vil der blive udviklet retningslinier for, hvordan karbonatisering kan tages i regning i miljøberegninger. Derfor vil dette emne ikke være omfattet af handlingsplanen. B.4.4.4 Indeklima En stor del af formslipmidlerne, som anvendes ved fremstilling af betonelementer m.m., vil kunne genfindes i den yderste del af betonen mod formsiden, og hvis betonen er placeret indendørs, må en stor del af denne olie forventes at ville fordampe og dermed påvirke indeklimaet. Det er uvist, over hvor lang tid denne fordampning finder sted, og hvilken påvirkning af indeklimaet det giver anledning til. B.4.5 Nedrivning og afhændelseB.4.5.1 Nedrevet beton Der er opstået et problem for genanvendelse af beton, nemlig at kulbrinteindholdet i den nedknuste beton er relativt højt. Reglerne for indhold af forurenende stoffer i affald og forurenet jord til deponering er relativt skrappe i Danmark, hvor man typisk anvender en grænse på 100 mg/kg kulbrinte for at acceptere, at nedknust nedrivningsaffald kan deponeres uden særlige vanskeligheder. Også i resten af Europa strammes kravene. I den seneste "Counsel decision of 19 December 2002" om "Establishing Criteria and Procedures for the Acceptance of Waste at Landfills Pursuant to Article 16 of and Annex II to Directive 199/31/EC" er grænseværdier for indhold af miljøfarlige stoffer i "Inært affald" fastsat til blandt andet 500 mg/kg mineralolie. Hertil kommer en række krav til udvaskning af især forskellige tungmetaller. Det betyder, at efter kommende EU-regler vil almindeligt nedrivningsaffald være tæt på at overskride klassifikationen for "inært affald", og rykke op i kategorien "ikke farligt affald" som kræver deponering på omkostningskrævende kontrollerede lossepladser. Et andet aspekt er, at med stigende brug af restprodukter fra andre industrier til betonproduktion, er der risiko for, at tungmetalindholdet i beton stiger og dermed også risikoen for, at der udvaskes tungmetaller. Dette er dog ikke tilstrækkeligt belyst. Udvaskning vil være en del af nærværende handlingsplan. Nogle betonproducenter genanvender nedknust beton fra kasseret beton som tilslag i ny beton. Dette er muligt til visse typer betoner, mens der er begrænsninger til andre typer betoner. I den gældende udgave af DS 411 er det ikke tilladt at anvende nedknust beton som tilslag i ny beton til konstruktioner til bærende formål. Standardiseringsudvalget vil kun acceptere dette, såfremt der foreligger den fornødne dokumentation. Fremskaffelse af denne dokumentation vil være en del af nærværende handlingsplan. Et tredje aspekt er, at det ikke er kendt, i hvilket omfang der udvaskes tungmetaller af nedknust beton, som primært stammer fra restprodukter som flyveaske. Konklusionen på denne problematik er, at der er en stor potentiel risiko for byggeindustrien, hvis det viser sig, at det i fremtiden vil blive meget bekosteligt at nedrive betonkonstruktioner, fordi de ikke kan bortskaffes og genbruges miljømæssigt forsvarligt. Hvis andre byggematerialer end beton uden miljøproblemer kan nedrives og bortskaffes, vil det være et stærkt argument for ikke at vælge beton som byggemateriale. B.4.5.2 Karbonatisering Jf. B.4.4.3. B.4.6 TransportUdover de miljøpåvirkninger, der sker i de enkelte livscyklusfaser, finder der også transport sted mellem de enkelte faser. Det gælder transport af delmaterialer til betonfabrikken, transport af beton og betonelementer og betonprodukter til byggepladsen eller byggemarkedet, transport af reparationsprodukter og endelig transport af nedrevet beton til et knuseanlæg. Tidligere undersøgelser har vist, at transport ikke udgør en miljøpåvirkning af særlig stor betydning i relation til de øvrige miljøpåvirkninger i betonprodukters livscyklus. Bilag C C Sammenlignende opgørelse af miljøeffekter og ressourceforbrugFor at illustrere væsentlige udvalgte miljøeffekter og ressourceforbrug inden for bygge/beton-området er det valgt at se på et eksempel og trække nogle forhold ud, som kan generaliseres. I nærværende sammenligning er det valgt at anvende data for fremstilling af en kantbjælke. Data stammer fra Håndbog i miljørigtig projektering (1998), kapitel 4.2.1. I Håndbogen er anført, at data har baggrund i Brancheanalyse Beton samt andre kilder fra 1995. Kantbjælken består af 502 kg beton med en armering af 23 kg kamstål. I nærværende beregninger omfatter opgørelserne kantbjælkens samlede levetid. Levetiden for bjælken fremgår ikke klart af Håndbogen, men det antages, at der er taget udgangspunkt i en levetid på 100 år (Håndbog i miljørigtig projektering, afsnit 4.10.5). Som udgangspunkt er valgt en beton bestående af materialer som vist i Tabel C. Tabel C.1 Indhold i beton til kantbjælke
Med den valgte kantbjælke som eksempel er det valgt at illustrere den miljømæssige betydning af:
C.1 KortlægningKortlægningen er gennemført ud fra MEKA-metoden, som beskrevet i Håndbog i miljøvurdering – en enkel metode. Denne metode er en forenkling af UMIP-metoden og er primært tiltænkt anvendt som screninger for at udpege de væsentligste miljøbelastende forhold. MEKA står for Materialer, Energi, Kemikalier og Andet. Den væsentligste forenkling er, i forhold til andre livscyklusmetoder, at der her fokuseres på indgående strømme; - forbrug af materialer og energi samt kemikalier. Ud over anvendelse af MEKA-metoden er der foretaget opgørelse og/eller estimering af størrelsen af forskellige miljøeffekter. De data, der er hentet fra Håndbog i miljørigtig projektering er angivet i Tabel C.2. I tabellen er angivet de antagelser, der er forudsat fx med hensyn til genanvendelse af armeringsstål. Energiforbruget er opgjort i primær energi og der er givet oplysninger om hvilke energiressourcer, der er forudsat anvendt. Tabel C.2 Kortlægning af kantbjælke med armering af kamstål
I Tabel C.3 er vist et MEKA-skema for kantbjælken med armering af stål. Materialeforbrugene er omregnet til forbrug af ressourcer ved at anvende UMIP-metodens begreb mPR – milli-person-reserver. Ved at anvende denne scalerings-metode (vægtning) får forbrug af de materialer, der er knappe, en højere vægtning end de materialer, der er en rigelig forsyning af på verdensplan. Energiforbrugene er forsøgt opgjort efter hvilken type energiressource, der er brugt. I visse tilfælde har det været nødvendigt at foretage skøn. Forbruget af energiressourcer er som materialeforbrugene scaleret og omregnet til mPR for at kunne sammenligne de to størrelser. I begrebet mPR ligger, at mængden af knappe ikke-fornyelige ressourcer ganges med en høj faktor, mens rigelige ressourcer ganges med en lav faktor. Som eksempler kan nævnes, at 1 kg jern svarer til 0,08 mPR, da der findes store reserver af jernmalm på verdensplan, mens fx 1 kg molybdæn svarer til 250 mPR, da reserverne her er knappe. I definitionen på mPR ligger også, at, for fornyelige ressourcer, er mPR=0, da forsyningshorisonten defineres som uendelig. For meget rigelige ressourcer er forsyningshorisonten meget lang, og her er faktoren mPR ligeledes sat til 0. Dette gælder fx vand, sand, sten, grus, calciumcarbonat og en række andre materialer, der almindeligt anvendes inden for byggeområdet. Energiforbrug baseret på olie omregnes til mPR ud fra, at 1 MJ primær energi svarer til 1/1025 mPR. Denne faktor er angivet i Håndbog i miljøvurdering. Olie har en forsyningshorisont på omkring 40 år, mens kul har en forsyningshorisont på ca. 200 år. Disse data er opgivet af World Ressource Institute og er bl.a. anvendt i UMIP-projektet. Omregning af energiforbruget baseret på kul er fastsat ud fra omregningen af olie under hensyntagen til de forskellige forsyningshorisonter og 1MJ er sat 1/5.000 mPR. Tabel C.4 MEKA-skema for en kantbjælke med armering af kamstål
C.2 Opgørelse af ressourceforbrug C.2.1MaterialerI Tabel C.4 er vist de væsentligste nøgletal for materialeforbruget, når det er omregnet til forbrug af ressourcer efter UMIP-metoden. Tabel C.4 Nøgletallene for ressourceforbruget for kantbjælke med kamstål
Det, der betyder noget i ressourceforbruget, er primært armeringsstålet. Her er det forudsat, at der anvendes stål med samme miljøkarakteristika som maskinstål, og at 90 % kan genanvendes til samme eller andre formål, når bygværket er revet ned. Af Tabel C.4 fremgår det ligeledes, at ressourcer til selve cementproduktionen ikke bidrager til opgørelsen over ressourceforbruget, da råmaterialerne til cement betragtes som rigelige. C.2.2 EnergiI er vist nøgletallene for forbruget af energi i hele kantbjælkens livscyklus. Energien er dels opgjort som primær energi i MJ og dels som træk på ressourcer. Tabel C.5 Nøgletal for energiforbruget for kantbjælke med kamstål
I Tabel C.6 er vist, hvilke energiforbrug der medgår til kantbjælken i hele dets livscyklus. Opgørelsen af energiforbrug er opgjort som primær energi; det vil sige, at energiforbruget for elektricitet er omregnet, idet der er taget hensyn til det tab, der er ved fremstilling af elektricitet. Tabet er regnet til 60%. Energiforbruget til fremstilling af organiske hjælpekemikalier er beregnet som energiforbruget til fremstilling af "plast". Det væsentligste energiforbrug ligger i råvarefasen, hvor både fremstillingen af cement og armeringsstål er medtaget. Godskrivningen af energi, som er anført i Tabel C.5 er modregnet i råvarerfasen, - derved bliver energiforbruget for fremstilling af stål reduceret til 10%. Det skal bemærkes, at i forbindelse med kantbjælken er energiforbrug til opvarmning og udtørring ikke særlig stort. Ved byggeri af huse kan denne energiparameter være betydelig.
Tabel C.6 Energiforbrug for kantbjælke med armering af kantstål Kortlægningen af energiforbruget indikerer, at det væsentligste energiforbrug stammer fra forbrug af kul som energiressource. Dette er naturligt, da den væsentligste aktivitet foregår i Danmark, hvor hovedparten af el-produktionen er baseret på kul. I Tabel C.7 er vist resultatet af de beregninger, der er gennemført for at opgøre forbruget af energiressourcerne. Det skal bemærkes at også her er energiforbruget, som spares på grund af genvinding af stål er henregnet under råvarefasen.
Tabel C.7 Energiforbrug opgjort som forbrug af ressourcer for kantbjælke armeret med kamstål I Tabel C.7 ses det, at forbruget af olie giver anledning til et relativt stort ressourceforbrug målt i mPR, da dette er den mest knappe ressource. Olie udgør 10% af energiforbruget til fremstilling af beton og til nedknusning af beton i bortskaffelsesfasen. C.2.3 Sammenligning af materialer og energiOpgørelsen af energiressourcer viser et samlet forbrug på 0,40 mPR. Sammenlignes dette med forbruget af ressourcer til materialer, ligger det på samme niveau, da ressourceforbruget til materialer andet end energi udgør i størrelsesordnen 0,3 mPR. Af det samlede ressourceforbrug på 0,70 mPR udgør energiforbruget 60% således og materialeforbruget 40% under de givne forudsætninger. C.3 Anvendelse af rustfrit stålMan er i enkelte tilfælde begyndt at bruge rustfrit stål som armeringsstål. Rustfrit stål består af 18% chrom, 8 % nikkel og resten jern. Disse metaller har stor betydning for både materiale- og energiforbrug i kortlægningen. C.3.1 RessourceforbrugetSåfremt de 23 kg armering skal udføres i rustfrit stål, vil det medføre følgende ressourceforbrug: Rustfrit stål 23 kg (0,06 mPR Fe + 2,3 mPR Cr + 9,9 mPRNi) = 282 mPR Rustfrit stål kan efter brug oparbejdes, men ikke til samme kvalitet. Det må antages, at det kan anvendes som maskinstål. Ved 90% genanvendelse vil det medføre en godskrivning på 2,7 mPR. Legeres stålet yderligere med 2 % molybdæn, fås en syrefast kvalitet med følgende ressourceforbrug: Syrefast stål: 23 kg (0,06 mPR Fe + 2,3 mPR Cr + 9,9 mPRNi + 5,0 mPR Mo) = 397 mPR. Når disse metaller, der er relativt knappe ressourcer, inddrages i beregningerne, ses det, at disse får den altafgørende betydning for ressourceforbruget til materialer. C.3.2 EnergiforbrugetFremstilling af legeret stål kræver mere energi end fremstilling maskinstål. Det har ikke været muligt at finde data for rustfrit stål og syrefast stål, men det antages at ligge på samme niveau som for maskinstål eller højere. C.3.3 SammenfatningUd fra et knaphedssynspunkt vil det miljømæssigt være negativt at anvende højlegerede ståltyper som armeringsjern. Ressourceforbruget stiger kraftigt fra omkring 0,3 mPR til 300–400 mPR. Dertil kommer, at det ikke er afklaret, om legeringsmetallerne kan vandre over i betonen. Nikkel og chrom er begge metaller, som er miljøbelastende og kan indebære en risiko for, at betonen får så højt et indhold af disse stoffer, at det kan være problematisk at genanvende. C.4 Kalcinering og miljøeffekter fra energiforbrugetDe væsentligste emissioner og dermed miljøeffekter stammer fra energiforbruget. Ligeledes er der fra kalcineringen – fraspaltning af CO2 fra kridt i selve brændingsprocessen ved fremstilling af cement – et væsentligt bidrag til drivhuseffekten. Begrebet miljøeffekter stammer fra UMIP-metoden. For at beskrive de påvirkninger miljøet er udsat for, anvendes et sæt af miljøeffekter, der hver er et mål for visse typer af påvirkninger. Visse stoffer bidrager til en miljøeffekt, andre stoffer bidrager til flere miljøeffekter. Det er velkendt, at kuldioxid bidrager til drivhuseffekten. De øvrige emissioner fra energiforbrug, som typisk er kvælstofoxider og svovldioxid bidrager til andre miljøeffekter. Miljøeffekter måles i enheden m-PEM, hvilket står for milli- Person –Ækvivalenter – Målsat. Tabel C.8 viser en oversigt over miljøeffekter. En opgørelse af disse miljøeffekter er foretaget for energiforbruget med henblik på at sætte disse i forhold til hinanden og vise, at kalcieringen bidrager til drivhuseffekten alene, mens energiforbruget også bidrager til en række andre væsentlige miljøeffekter. Tabel C.8 Oversigt over miljøeffekter
C.4.1 KalcineringenDet er i det følgende forsøgt at opgøre mængden af dannet kuldioxid alene fra kalcieringen og omregne denne til bidrag til miljøpåvirkningen drivhuseffekt. Mængden af kuldioxid er skønnet ud fra følgende forudsætninger:
Det samlede bidrag til drivhuseffekten fra calcineringen er derfor ca. 5 mPEM. Under kantbjælkens levetid vil noget af den dannede CO2 fra calcineringen optages igen, det vides dog ikke hvor meget. Det er muligt i forbindelse med nedknusning og genbrug af materialerne at næsten hele CO2 mængden fra calcineringen genoptages, men dette er meget usikkert. Derfor er dette bidrag ikke medregnet. C.4.2 EnergiforbrugetDet væsentligste energiforbrug er baseret på forbrug af kul. Emissioner herfra er opgjort og omregnet til bidrag til miljøeffekter efter UMIP-metoden. Resultaterne fra opgørelse af mljøeffekter fra energiforbruget og kalcineringen er vist i Tabel C.9. Som det ses af figuren, er drivhuseffekten den største miljøeffekt, men også påvirkning af jord og vand er væsentlige. Persistent toksicitet er et mål for mængden af ikke nedbrydelige stoffer. Økotocitet er et mål for påvirkning af vandlevende organismer med giftige stoffer. Forsuring sænker pH i vandløb og kan give skader på bygninger.
Tabel C.9 Miljøeffekter fra energiforbrug og kalcinering for en kantbjælke Drivhuseffekten fra energiforbruget udgør 26 mPEM, og effekten fra calcineringen udgør således i størrelsesordnen 15% af de samlede bidrag. Det skal bemærkes, at såfremt der anvendes legeret stål, vil alle miljøeffekterne med undtagelse af drivhusbidraget blive større. Legeringsmetallerne fra rustfrit stål og syrefast stål vil primært bidrage til en væsentlig stigning i miljøeffekterne økotoksicitet og persistent toksicitet. C.5 Udslip af formolieBrug af formolie ved produktion af betonelementer har været meget diskuteret. Der findes forskellige estimater for forbruget, men her er der taget udgangspunkt i et forbrug på 100 gr. pr. tons beton. Formolien som overføres til betonkonstruktioner vil før eller siden til en vis grad spredes i miljøet. Det er ukendt, hvor stor del af formolien der i hele produktets livscyklus vil spredes til jord og grundvand, og hvor stor del der fordamper eller bindes meget stærkt i betonelementet. Med henblik på at vurdere potentialet for denne effekt, er det antaget, at al formolie på et eller andet tidspunkt kommer i kontakt med jorden, og at miljøeffekten økotoksicitet er et relevant mål for denne risiko. Ud fra UMIP-metodens principper for vurdering af økotoksicitet kan bidraget estimeres ud fra følgende:
Værdien PNECvk[1] beregnes til 1 mg/liter / sikkerhedsfaktor = 0,01 mg/liter.
En omregning af belastning fra vandigt miljø til jord-miljø foretages ud fra: PNECjk[2] = PNECvk ( 0,02 + 0,02 * Pow) * 1,5 = 0,01 ( 0,02+ 0,02*3)*1,5 = 0,0012 mg/liter Effekten til jord = 1 / 0,0012 mg/liter = 833 m3/ gr. Ved udslip af 50 gr. fås en effekt på 44.000 m3. En vægtet økotox-effekt svarer til 44.000 / 120.000 *1 = 0,368 mPEM. Afhængig af forbruget af formolie vil bidraget til økotox-effekten således ligge på fra 0,1 til 1 mPEM og udgøre i størrelsesordnen 5 % af det samlede bidrag til denne effekt. Tungt nedbrydelige komponenter i olien vil endvidere bidrage til Miljøeffekten Persistent toksicitet, men der er ikke foretaget beregninger for denne effekt. Ud fra ovenstående beregninger ses det, at det at anvende formolie kan have en begrænset; men ikke helt ubetydelig miljømæssig effekt. C.6 Udvaskning af tungmetaller m.m.Det skal bemærkes, at der ikke i livscyklusvurderingen er medtaget miljøeffekter fra udvaskning af tungmetaller m.m., idet der p.t. ikke findes tilstrækkelige data til at belyse dette. Fodnoter[1] PNECvk: Predicted No Concentration (kronisk i vand) på dansk: Den koncentration der vurderes ikke at give øktoksiske effekter i vandmiljøet. [2] PNECvj: Predicted No Concentration (kronisk i jord) på dansk: Den koncentration der vurderes ikke at give øktoksiske effekter i jorden. Bilag D D Referat fra WorkshopWorkshoppen blev afholdt for Interessentgruppen og følgegruppen d. 18. august 2003, 9.00-12.00 Dagsorden:
Deltagere:
Afbud:
Ad 1) Velkomst og kort introduktion til projektet ved Mette Glavind Projektets overordnede indhold og formål samt formålet med workshoppen blev fremlagt. Dagsorden for mødet blev gennemgået og godkendt. Ad 2) Baggrund for projektet ved Inge Werther Produktområdeprojektet vedrørende betonprodukter er bevilget under Miljøstyrelsens "Program for Renere Produkter", hvor forskellige brancheindsatser skal føre til mere miljøvenlige produkter. Beton er udvalgt som produkt, idet der produceres store mængder beton, og beton har mange forskellige anvendelsesområder, og endelig er produktkæden overskuelig, så mulighederne for at gøre en målrettet indsats er til stede. Nogle af de aspekter Miljøstyrelsen nævnte som begrundelse for, at de har valgt at finansiere projektet er, at ansøgningen viste en tæt forankring til branchen, ansøgningen dokumenterede en stor viden inden for området og endelig blev der lagt vægt på, at betonprodukter vurderes i hele livscyklus. IW går på orlov d. 12. september, dvs. hvis hun skal nå at være med til at godkende handlingsplanen, skal denne indsendes inden da. KAN stillede spørgsmål til, hvornår bedømmelsesudvalget holder møde. IW svarede, at mødet afholdes kort tid efter indkaldelse til møde. Der indkaldes, så snart handlingsplanen er fremsendt til Miljøstyrelsen. Ad 3a) Branchebeskrivelse ved Dorte Mathiesen Det har været vanskeligt at få bygherrer repræsenteret. Tilbagemeldingen har været, at de ikke har haft ressourcer til at deltage i projektet. IW opfordrede til at sende handlingsplanen og referatet fra workshoppen til udvalgte bygherrer alligevel med en opfordring til at kommentere på det fremsendte. Dette vil blive gjort. Ad 3b) Miljøanalyse ved Jørn Bødker JB gennemgik, hvilke forbrug/udledninger med tilhørende miljøeffekter, der kan tilskrives de enkelte livscyklusfaser for betonprodukter. JB's fremlæggelse gav anledning til følgende bemærkninger/diskussioner:
Ad 3c) Sammenlignende opgørelse af miljøeffekter og ressourceforbrug ved Kirsten Pommer Eksemplet viste, at armeringen bidrager væsentligt til råstofforbruget og energiforbruget. Ved en høj grad af genanvendelse reduceres energiforbruget dog væsentligt. Der var en diskussion om, at bidraget fra armeringen var for højt. TI undersøger, om der kan være en regnefejl i eksemplet. KAN nævnte, at ved at øge konstruktionsdimensionerne reduceres armeringsmængden. Måske skulle der regnes på dette. Ad 3d) Tiltag hos cementproducenten ved Jesper S. Damtoft EF spurgte, om der er stoffer i cementen, der kan give problemer i forhold til at genanvende betonen. JSD svarede, at Aalborg Portlands produkter løbende analyseres for skadelige stoffer, så det bliver der holdt øje med. JHH spurgte, om indholdet af tungmetaller i den ler, der anvendes til fremstilling af cement, er sammenligneligt med indholdet af tungmetaller i fx flyveaske. JSD svarede, at det er sammenlignelige indhold, men at indholdet af tungmetaller i flyveaske afhænger af den anvendte kultype. Ad 3e) Kulbrinter – hvor kommer det fra og hvordan løses problemet ved Jørn Bødker JB fremlagde i korte træk problemstillingen omkring kulbrinter i betonslam, samt hvad der sker lige nu inden for området. Der er igangsat en række målinger for at registrere, hvor kulbrinterne stammer fra. Endvidere bliver der i det sideløbende projekt ved DHI gennemført udvaskningstest på betonslam. Disse resultater inddrages. Endelig gøres en indsats for at finde ud af, hvordan resultaterne skal tolkes. EF spurgte til, hvorvidt der findes mange forskellige typer af kulbrinter. JB svarede, at det er korrekt, at der findes mange forskellige typer - nogle mere skadelige end andre. Men den grænseværdi betonslam i øjeblikket vurderes ud fra (grænseværdien for forurenet jord) dækker over et fælles måletal og tager ikke hensyn til typen af kulbrinter. TJ nævnte, at han havde kendskab til en række undersøgelser fra betonaffald, der viste, at det betonslam, der havde ligget længst tid på pladsen, havde det laveste indhold af kulbrinter. JB inddrager disse undersøgelser i projektet. Ad 3f) Prioritering af indsatsområder og forslag til aktiviteter ved Mette Glavind GUH stillede spørgsmål om, hvor mange penge der er tilbage af bevillingen til at gennemføre aktiviteterne. Der er 1,65 mio DKK tilbage, dvs. der mangler 800.000 for at samtlige aktiviteter kan gennemføres som foreslået. PEH nævnte, at forslaget om at vurdere energiforbruget til nedknusning i projektet om nedknust beton, måske kunne skæres væk. PEH nævnte, at projektet omkring udvaskning af tungmetaller måske skulle nedprioriteres, idet der i nærmeste fremtid kommer nye EU standarder med krav til maksimalt indhold af tungmetaller. Der må nødvendigvis ligge undersøgelser til grund for arbejdet med disse standarder. Disse undersøgelser er eventuelt tilstrækkelige til at belyse problemstillingen vedrørende udvaskning af tungmetaller. JKN foreslog, at projektet vedrørende indeklima blev revideret til at indeholde det med bygningsdetaljerne i forhold til at reducere energiforbruget til opvarmning. PT nævnte, at projektet vedrørende udtørring af bygninger måske kunne nedtones til fordel for indeklimaprojektet, idet der er gennemført mange aktiviteter omkring udtørring. NB spurgte til vigtigheden af at kigge på nedknust beton, når nu faktum er, at stort set al beton allerede i dag genanvendes til vejbygning. PEH svarede, at det er et stort ønske hos branchen at blive i stand til at genanvende eget affald, og at den gældende norm DS 411 forhindrer dette. Ad 4) Diskussion af handlingsplan – input fra interessentgruppen Ad 5) Eventuelt Ad 6) Opsummering og afslutning ved Mette Glavind Deadline for yderligere kommentarer er 1. september. MEG afsluttede med at takke interessenterne for deres aktive deltagelse i workshoppen.
|
