Bærekraftig gjenbruk av returasfalt som inneholder polymermodifisert bitumen med hovedfokus på CO2- utslipp og energiforbruk

Transkript

1 Masteroppgave stp Fakultet for realfag og teknologi Bærekraftig gjenbruk av returasfalt som inneholder polymermodifisert bitumen med hovedfokus på CO2- utslipp og energiforbruk Sustainable reuse of asphalt containing polymer modified bitumen with primary focus on CO2 emissions and energy consumption Tone Tenold Vannebo Vann- og miljøteknikk

2 Gjenvunnet asfalt er en verdifull ressurs. Fra øyeblikket gammel asfalt freses opp er det mange muligheter

3 og en av mulighetene er å blande gammel asfalt i ny asfaltmasse

4 slik at verdifulle råvarer kan gjenbrukes og skape en bærekraftig asfaltmasse.

5 Sammendrag All returasfalt i Norge blir gjenbrukt, men denne ressursen blir ikke alltid utnyttet på en optimal måte. I de nærmeste årene vil mengden returasfalt som inneholder polymermodifisert bitumen (PMB) øke og derfor er det ønskelig å utnytte denne ressursen på en bærekraftig måte. Returasfalt fra slitedekker på det høytrafikkerte vegnettet inneholder steinmateriale av god kvalitet samt PMB som kan gjenbrukes som råvare i nye slitedekker. Per i dag er det ikke lov til å gjenbruke PMB-masser i slitelaget på vegen, kun i bærelaget. Det er kun nye PMBmasser som kan brukes i slitelaget. Men, ved å gjenbruke PMB-masser i slitelaget, kan verdifulle råvarer utnyttes på en måte som er mer bærekraftig enn å gjenbruke av PMBmasser kun i bærelaget der egenskapene til PMB ikke kommer til nytte. Samtidig vil klimagassutslippet som oppstår ved asfaltproduksjon reduseres. Denne oppgaven omhandler forsøk gjennomført med ulike gjenbruksalternativer og produksjonsmetoder tilknyttet ressursbesparelse og minimering av klimagassutslipp ved asfaltproduksjon i verk og ved fremstilling av råvarer til asfalt. I forsøkene ble det totalt produsert seks typer asfaltmasser: fire gjenbruksmasser med PMB (asfaltmasser med ulik grad av gjenbruk med PMB) og to referansemasser uten gjenbruk av asfalt. Asfaltmassene ble produsert på asfalt- og pukkverk Feiring Bruk AS på Lørenskog. Produksjonen av asfaltmassene ble gjennomført med henholdsvis 10 %-, 20 %-, og 30 % varmt gjenbruk samt med 10 % kaldt gjenbruk. Ved asfaltproduksjonen ble det ved oppstart og ved ferdig produksjon registrert LPG-forbruk (flytende petroleumsgass) og tilhørende utslipp av karbondioksid, elektrisitetsforbruk og temperatur i jomfruelig stein, gjenbruk og blandet asfaltmasse. Videre ble registrerte verdier fra Feiring Bruk brukt i Østfoldforsknings kalkuleringsverktøy for livssyklusanalyser, Det ble tatt utgangspunkt i første del av livssyklusanalysen for asfalt som omhandler råvareproduksjon og asfaltproduksjon i verk. Her ble det blant annet sett på hvor mye klimagasser de ulike råvarer i asfalt slipper ut når de blir produsert, utslipp av klimagasser samt energiforbruk fra varm- og kaldproduksjon i verk med gjenvunnet asfalt. Det ble sett på utslipp av klimagasser fra fremstilling av asfalt basert på PMB, basert på ordinær bitumen samt med bitumen fra gjenvunnet asfalt. Videre ble det gjort en sammenligning av de ulike produksjonsalternativene, der samlet klimagassutslipp for produksjon av råvarer til asfalt samt fra asfaltproduksjon i verk ble vurdert opp mot I

6 hverandre. Til slutt ble det utført en kostnadsvurdering der prisen på råvarene i de ulike asfaltmassene ble sammenlignet. Resultatene i denne oppgaven indikerer at produksjon av asfaltmasser med gjenbruk av PMB-baserte asfaltmasser gir lavere klimagassutslipp enn asfaltmasser basert på nytt materiale når både råvareproduksjon og verksproduksjon vurderes. Beregningene viser at lavere klimagassutslipp vil forekomme allerede etter første livssyklus og vil øke på sikt. Poenget med å tilsette gjenvunnet asfalt i ny asfaltmasse er ikke å tilsette størst andel gjenvunnet asfalt, men å tilsette akkurat så mye gjenvunnet asfalt at gjenbruksmassen kan tilfredsstille samme krav og kvaliteter som ny asfaltmasse. Videre viser beregninger at gjennom flere livssykluser vil bruk av gjenbruksmasse med PMB ha lavere totalutslipp av CO2 i forbindelse med råvareproduksjon og verksproduksjon, sammenlignet med asfaltmasser med ordinær bitumen og polymermodifisert bitumen. Beregninger viser at økonomien ved å gjenbruke PMB-masser er være gunstig, både gjennom en og flere livssykluser. Gjenbruksasfalt har lavere produksjonskostnad enn ny asfalt fordi det trengs mindre andel nye materialer. Hvis man legger et livssyklusperspektiv til grunn vil kostnadsbesparelser øke ved gjenbruk av asfalt, og da ikke minst PMB-basert asfalt, da denne asfalten har vesentlig lenger livssyklus enn ordinær bitumenbasert asfalt. På denne måten kan det spares inn på bruken av både nytt steinmateriale og kostbare fossile ressurser som det er behov for i asfaltmasse. II

7 Abstract In Norway all reclaimed asphalt is reused as materials in new roads, however this resource is not always used in an optimal manner. In the next few years the amount of reclaimed asphalt containing polymer modified bitumen (PMB) will increase. Therefore it is desirable to exploit this resource in a sustainable manner. Reclaimed asphalt from the top surface of a high-traffic road contains high quality stone materials and PMB that may be reused as components in a road surface layer. In Norway one cannot reuse PMB masses in the road surface. Only new PMB masses is allowed in the road surface and reclaimed PMB masses can only be used in the base layer. But, by adding the reclaimed PMB masses into the top layer, valuable raw materials can be utilized in a way that is more sustainable than putting reclaimed PMB masses into the base course where the properties of PMB are not as beneficial. Furthermore, the greenhouse gas emissions resulting from an increased usage of this approach to asphalt production is likely to be reduced. This master thesis deals trials conducted with a series of alternate production methods involving reclaiming of old asphalt, exploring resulting savings of resources and mimimizing greenhous gas emissions deriving from asphalt production and from the production of asphalt raw materials. Six alternate types of asphalt masses were produced: four types of asphalt masses with different amount of reclaimed asphalt containing PMB, and two types of reference asphalt masses without reclaimed asphalt. The asphalt masses were produced in an asphalt mill and stone crushing plant at Feiring Bruk AS in Lørenskog. The asphalt masses contained 10%-, 20%- and 30% hot reclaimed asphalt and 10% cold reclaimed asphalt. In the case of asphalt production the values from LPG consumption (liquid petroleum gas) and associated carbon dioxide emissions, electricity consumption and temperature in virgin stone, reclaimed asphalt and mixed asphalt masses were registered at the start and the end of the production. Furthermore, the registered values from Feiring Bruk were used in Østfoldforskning s calculation tool for life cycle analyzis, It is based on the first part of the life cycle analysis for asphalt that deals with raw materials, production and asphalt production in an asphalt mill. The greenhouse gas emission from production of raw materials in asphalt was tested and, furthermore, greenhouse gas emissions and energy consumption from hot and cold production with reclaimed asphalt was tested. Also, emissions of greenhouse gases from III

8 production of PMB, penetration bitumen and bitumen from recycled asphalt was tested. A comparison of the asphalt masses was made, which compiled greenhouse gas emissions from the production of raw materials and from the asphalt production in asphalt mill were compared against each other. Finally, a cost assessment was made, wherein incorporated a price comparison of raw materials in the various asphalt masses. The results in this thesis indicate that the production of asphalt masses with reuse of PMB based asphalt generates lower greenhouse gas emissions than asphalt containing only new materials, when both raw material production and manufacturing at the mill are considered. The calculations indicate that lower greenhouse gas emissions will occur after the first lifecycle and will increase in the long run. The purpose of adding recycled asphalt into the new asphalt mass is not merely to try to add the largest possible percentage of recycled asphalt, but to add an amount of recycled asphalt exactly complying with the requirements and quality standards of new asphalt. Furthermore, calculations indicate that through multiple life cycles, the use of recycled asphalt containing PMB will have lower total CO2 emissions from raw material production and manufacturing at asphalt mill, compared to asphalt masses produced with penetration bitumen and polymer modified bitumen. The research furthermore indicates that the long term economy from applying recycled PMB masses will be beneficial, as recycled asphalt mass will have lower production cost than new asphalt because less new materials are needed. Over time, cost savings will increase by using reclaimed asphalt because of the reduced need of stone materials and fossil resources needed in the asphalt mass. IV

9 Forord Denne oppgaven er skrevet våren 2017 og er mitt avsluttende arbeid ved Norges miljø- og biovitenskapelige universitet (NMBU). Hovedveileder ved NMBU har vært Jon Arne Engan og tilleggsveiledere har vært Roar Telle fra Veiteknisk Institutt og Kristin Torgersen fra Statens vegvesen. Jeg ble tidlig interessert i vegteknologi og valgte denne oppgaven allerede i 2015 etter å ha utført et fordypningsstudie om bitumen. Denne oppgaven er skrevet i samarbeid med Statens vegvesen og omfatter et aktuelt tema med fokus på ressursbesparelse og reduksjon av klimapåkjenninger ved asfaltproduksjon. Målgruppen for denne oppgaven er ingeniører og andre med interesse for vegteknologi og asfalt. Jeg håper at denne oppgaven kan bidra til å tilrettelegge for gjenbruk av PMB-masser i fremtiden. Jeg ønsker å rette en stor takk til Roar Telle og Kristin Torgersen for faglig veiledning. Dere har bistått med verdifull kunnskap og veiledning. I tillegg har dere også vært tålmodige og hjulpet meg etter beste evne. Tusen takk til min hovedveileder Jon Arne Engan for god veiledning og bistand underveis. Takk til Ole Iversen fra Østfoldforskning for opplæring og hjelp med EPD-programmet. Takk til Håkon Storås fra Feiring Bruk AS for opplæring i verksdrift. Takk til Anders Bjørnfot ved NMBU for nyttige tips og råd underveis. Takk til Sverre Rosmo for gode innspill til oppgaveskrivingen. Takk til Ole Grann Andersson ved Teknologisk Institut og til Erik Nielsen fra Vejdirektoratet for en lærerik og interessant studietur til Danmark. Jeg ønsker også å benytte anledningen til å takke Statens vegvesen, Veiteknisk Institutt, Veidekke og Feiring Bruk AS for et godt samarbeid. Tone Vannebo Ås, V

10 Innholdsfortegnelse Sammendrag...I Abstract... III Forord... V Innholdsfortegnelse... VI Ordforklaringer... X Liste over forkortelser... XI Liste over figurer... XII Liste over tabeller... XIV 1. Innledning Bærekraftig utvikling Ren energi for alle Innovasjon og infrastruktur Ansvarlig forbruk og produksjon Stoppe klimaendringene Problemstilling Mål for oppgaven Bakgrunn for prosjektet Fremgangsmåte og struktur Introduksjon Historikk Arealressurser i Norge Veger Asfalt Oppbygging av vegkonstruksjonen Dekkelevetider og krav til veger Klimamessige utfordringer og skademekanismer på vegdekket Vegnettets tilstand Gjenvinning av asfaltmasser Asfaltgranulat Regler for gjenbruk av asfalt Asfaltproduksjon med asfaltgranulat Regelverk for asfaltfabrikker Bærekraftig gjenvinning av PMB-masser Status for gjenbruk av asfalt Bitumen VI

11 2.5.1 Generelt om bitumen Polymermodifisert bitumen Karbonfotavtrykk Livsløpsvurdering Livssyklusanalyse Miljødeklarasjon Krav til EPD Retningslinjer for EPD Studietur til Danmark Polymermodifisering Fresing, transport og oppbevaring av returasfalt Steinmaterialer Gjenbruk med PMB-masser Materialer og metode Beskrivelse av forsøket Forsøk Forsøk Forsøk Sammenheng mellom forsøkene Materialer Referansemasse Gjenbruksmasse Statistikk og sammensetning av asfaltmasser Asfaltproduksjon på Feiring Bruk AS med gjenbruk av PMB-masser Måling av forbrenning av LPG og CO2-utslipp Registering av elektrisitetsforbruk Temperaturmåling i jomfruelig steinmateriale, asfaltgranulat og blandet asfaltmasse EPD-analyse CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt CO2e-utslipp fra forbrenning av LPG og elektrisitetsforbruk ved asfaltproduksjon i verk Sammenligning av asfalttyper med hensyn på CO2e-utslipp CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt CO2e-utslipp fra fremstilling av ulike bitumentyper til slitedekker gjennom gjentatte livssykluser Kostnadsanalyse Kostnader fra råvarer til asfalt Kostnader fra råvarer til asfalt gjennom gjentatte livssykluser VII

12 4. Resultater Asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser Forbrenning av LPG og CO2-utslipp Forbruk av elektrisitet Temperatur i jomfruelig steinmateriale Temperatur i asfaltgranulat Temperatur i asfaltmasse EPD-analyse CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt Forbrenning av LPG og CO2e-utslipp fra asfaltproduksjon i verk Forbruk av elektrisitet og CO2e-utslipp fra asfaltproduksjon i verk Sammenligning av asfalttyper med hensyn på CO2e-utslipp CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt CO2e-utslipp fra fremstilling av ulike bitumentyper til slitedekker gjennom gjentatte livssykluser Kostnadsvurdering Kostnader fra råvarer til asfalt Kostnader fra råvarer til asfalt gjennom gjentatte livssykluser Diskusjon Asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser Forbrenning av LPG og CO2-utslipp Forbruk av elektrisitet Temperatur i jomfruelig steinmateriale Temperatur i asfaltgranulat Temperatur i asfaltmasse Asfaltproduksjon på Feiring Bruk, generelt EPD-analyse CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt Forbrenning av LPG og CO2e-utslipp fra asfaltproduksjon i verk Forbruk av elektrisitet og CO2e-utslipp fra asfaltproduksjon i verk Sammenligning av asfalttyper med hensyn på CO2e-utslipp CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt CO2e-utslipp fra fremstilling av ulike bitumentyper til slitedekker gjennom gjentatte livssykluser Kostnadsvurdering Kostnader fra råvarer til asfalt Kostnader fra råvarer til asfalt gjennom gjentatte livssykluser Oppsummering av forsøk Asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser VIII

13 5.5.2 EPD-analyse CO2e-utslipp fra fremstilling av ulike bitumentyper til slitedekker gjennom gjentatte livssykluser Kostnadsvurdering Anbefalinger og veien videre Gjenbruk av PMB-masser Sortering av gjenvunnet PMB-masse Optimal produksjonshastighet i asfaltverk Konklusjon Energiforbruk og CO2-utslipp ved produksjon av asfaltmasse i asfaltverk CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt Levetid i PMB-baserte slitedekker Økonomisk vurdering av gjenbruk av PMB-masser Bærekraftig utvikling Kilder Vedlegg A - Oppgavetekst... i Vedlegg B - Forsøksplan...iii Vedlegg C - Utklipp fra EPD... vi Vedlegg D - Leggerapporter... xii Vedlegg E - Massesammensetning...xviii Vedlegg F Registrerte verdier på Feiring... xxiv IX

14 Ordforklaringer Amin Asfaltgranulat Bestandighet Bituminøst bindemiddel Destillasjon Elastisk materiale Environmental product declaration Filler Gjenbruk Gjenbruksasfalt Gjenbruksmasse Granulære masser Hydrokarbon Jomfruelige materialer Kohesiv Life cycle assessment Livssyklusanalyse/ livsløpsvurdering Vedheftningsmiddel Bearbeidet/granulert (knust eller frest) returasfalt, også omtalt som gjenbruk Asfaltdekkets motstand mot aldring. Asfaltdekket eldes ved nedbrytning av vann og UV-stråling Petroleumsprodukt bestående av hydrokarboner Separere en blanding av forskjellige stoffer med ulike kokepunkt Når et elastisk materiale utsettes for deformasjon (trykk eller strekk) vil det gå tilbake til opprinnelig tilstand når belastningen på materialet opphører Miljødeklarasjon, informasjon om miljøtilstanden til et produkt, en komponent eller en tjeneste gjennom en hel livssyklus Fyllstoff (steinmateriale med kornstørrelse <0,063 mm) brukt i asfaltmasse Begrep som brukes om bearbeidet gjenvunnet asfalt Asfaltmasse som i tillegg til nye råvarer inneholder asfaltgranulat fra returasfalt Se Gjenbruksasfalt Se ubundne materialer Molekyl av hydrogen (H) og karbon (C) Nye tilslagsmaterialer Bindekraftig Se livssyklusanalyse Kartlegging og vurdering av et produkts eller en komponents miljø- og ressursprofil gjennom en hel livssyklus Mellomlager Normerte massetyper Overbygning Penetrasjonsgrad Plastisk deformasjon Pukk Oppbevaringsplass for returasfalt Massetyper i henhold til spesifikasjoner satt av Statens vegvesen Se vegkonstruksjon Penetrasjonsgrad avgjør konsistens, hardhet eller mykhet til bitumen og bestemmes ut i fra bitumens motstand mot belastning ved en gitt temperatur Permanent endring av opprinnelig form Utsprengt, knust og siktet steinmateriale fra fjell X

15 Reologi Returasfalt Termoplastisk materiale Tilslag Ubundne materialer Vedheftningsmiddel Vegdekke Vegkonstruksjon Viskoelastisk Viskositet Viskøs væske Årsdøgntrafikk Beskriver et materials påvirkning av ytre krefter Samlebegrep for all asfalt som graves, freses eller fjernes fra opprinnelig plassering og returneres til mellomlager. Opprinnelig plassering omfatter veger, fortau, parkeringsplasser o.l. Returasfalt kan for eksempel være fresemasse, granulat, knust asfalt eller asfaltflak. Asfaltrester fra utlegging av ny asfaltmasse regnes også som returasfalt Materiale som er fast ved lav temperatur og flytende ved høy temperatur Samlebegrep for steinmaterialer som brukes i asfalt og betong Materialer som ikke er festet til hverandre. Eksempelvis er ikke grus og stein i bærelaget festet sammen av bindemiddel. Et middel som gjør at bitumen festes bedre til steinmateriale Slite-og bindlag Alt av tillagede materialer på bakken som inngår i oppbygning av en veg Et materiale er elastisk ved lav temperatur eller når det utsettes for en påkjenning med kort belastningstid. Samtidig er materialet viskøst ved høye temperaturer eller når det utsettes for en påkjenning med lang belastningstid Et mål for hvor seigtflytende en væske er. Når en væske utsettes for deformasjon vil den ikke øyeblikkelig gå tilbake til opprinnelig tilstand, men bruke tid på å gjenvinne opprinnelig form Se viskositet Angir hvor mange kjøretøy som i gjennomsnitt passerer et punkt på vegen i løpet av et døgn Liste over forkortelser Ab CO 2e PMB EPD Fvt Gja LCA ÅDT Asfaltbetong CO 2-ekvivalenter. CO 2 er en kjemisk forkortelse for karbondioksid Polymermodifisert bitumen Environmental Product Declaration Før vår tidsregning Gjenbruksmasse/gjenbruksasfalt Life Cycle Assessment Årsdøgntrafikk XI

16 Liste over figurer Figur 1.1: Bærekraftig utvikling s. 1 Figur 1.2: FNs 17 hovedmål for bærekraftig utvikling s. 2 Figur 2.1: Arealressurser i Norge etter hovedklasser s. 9 Figur 2.2: Prosentvis arealbruk i Norge i 2017 s. 10 Figur 2.3: Asfaltmasse klar til å legges på vegen s. 12 Figur 2.4: Generell oppbygning av en veg s. 13 Figur 2.5: Levetider for ulike dekketyper s. 14 Figur 2.6: Deformasjon og sporutvikling i vegdekket s. 15 Figur 2.7: Oppbygning av et asfaltverk med anlegg... s 23 Figur 2.8: Total mengde returasfalt, gjenbrukt returasfalt s. 26 Figur 2.9: Prosentvis anvendelse av returasfalt i ny asfalt s.27 Figur 2.10: Elastisk og viskøs respons i bitumen etter s. 30 Figur 2.11: Bitumen tilsettes polymer og danner s. 32 Figur 2.12: Prosentvis utslipp av CO2-ekvivalenter s. 32 Figur 2.13: Trinnene i en livssyklusanalyse for et. s. 36 Figur 2.14: Hovedfaser i en livssyklusanalyse s. 36 Figur 3.1: Omfang for forsøk 1 og 2 s. 44 Figur 3.2: Flytskjema for sammenheng mellom forsøk s. 45 Figur 3.3: Geografisk oversiktsbilde av Kløfta på E16 s. 46 Figur 3.4: E16 er en firefelts motorveg som fikk s. 47 Figur 3.5: Plantegning av forsøksfeltene s.48 XII

17 Figur 3.6: Kalddoseringsanlegg på Feiring asfalt s. 52 Figur 3.7: LPG-tanken på asfalt- og pukkverk Feiring Bruk s. 54 Figur 3.8: Manometer festet på LPG-tanken. Manometeret s. 54 Figur 3.9: kwh-avleser på Feiring Bruk som ble brukt til å registrere s. 56 Figur 3.10: Pc-skjerm på kontrollrommet på Feiring Bruk s. 57 Figur 3.11: Oppbygning av EPD-generator. Eksempel med en betongvare s. 60 Figur 3.12: Input i EPD-programmet for råvarer til asfalt s. 63 Figur 3.13: Input i EPD-programmet for energiforbruk ved asfaltproduksjon s. 63 Figur 3.14: Output fra EPD-analyse. Angir blant annet s. 64 Figur 3.15: EPD-analyse som viser utslipp av CO2e. Utslipp fra s. 65 Figur 3.16: Global Warming Potential for alle ingredienser i hver s. 66 Figur 3.17: Global Warming Potential for elektrisitetsforbruk s. 67 Figur 3.18: EPD-analyse med parameterne «Polymermodifisert 1 s. 68 Figur 3.19: EPD-analyse med parameterne «Polymermodifisert 2 s. 68 Figur 3.20: Sammenligning av ordinær bitumen, bitumen fra s. 69 Figur 4.1: Forbrenning av LPG og tilhørende CO2-utslipp ved s. 79 Figur 4.2: Forbruk av elektrisitet ved produksjon av ett tonn s. 80 Figur 4.3: Temperatur i jomfruelig steinmateriale før og etter s. 81 Figur 4.4: Temperatur for asfaltgranulat før og etter oppvarming s. 83 Figur 4.5: Temperaturer ved blanding av asfaltmasse s. 84 Figur 4.6: Utslipp av CO2-ekvivalenter (CO2e) fra produksjon av s. 86 Figur 4.7: Totalt utslipp av CO2-ekvivalenter fra produksjon s. 90 Figur 4.8: Potensielt CO2e-utslipp fra forbrenning av LPG ved s. 91 XIII

18 Figur 4.9: Potensielt CO2e-utslipp fra elektrisitetsforbruk ved s. 92 Figur 4.10: Samlet CO2e-utslipp for produksjon av råvarer til asfalt s. 93 Figur 4.11: Sammenligning i CO2e-utslipp mellom produksjon av s. 94 Figur 4.12: Prosentvis forskjell i kostnad for råvarer til ulike massetyper s. 105 Liste over tabeller Tabell 3.1: Størrelse og mengde for forsøksfelt på E16 s. 48 Tabell 3.2: Eksempel for sammensetning av en mengdeenhet s. 50 Tabell 3.3: Reseptsammensetning for ulike massetyper s. 51 Tabell 3.4: Livsforløpet «fra vugge til grav» for asfalt angir hvilke s. 62 Tabell 4.1: Utslipp av CO2-ekvivalenter gjennom flere tidsperioder s. 99 Tabell 4.2: Utslipp av CO2ekvivalenter gjennom flere tidsperioder 1 s. 100 Tabell 4.3: Utslipp av CO2ekvivalenter gjennom flere tidsperioder 2 s. 101 Tabell 4.4: Utslipp av CO2ekvivalenter gjennom flere tidsperioder 3 s. 102 Tabell 4.5: Dekkelevetider for ulike slitedekker i løpet av ulike tidsperioder s. 103 Tabell 4.6: Kostnadsvurdering for ulike massetyper gjennom flere livssykluser. s. 106 XIV

19 1. Innledning Innledningen omhandler FNs bærekraftsmål for blant annet problemer på kloden, klimautfordringer og samfunnets avhengighet og viktighet av infrastruktur. Deretter følger definering av problemstilling, mål og bakgrunn for oppgaven. 1.1 Bærekraftig utvikling «Bærekraftig utvikling handler om å ta vare på behovene til mennesker som lever i dag, uten å ødelegge fremtidige generasjoners mulighet til å dekke sine» (FN-sambandet 2015). Figur 1.1: Bærekraftig utvikling (FN-sambandet 2015). FN har definert 17 bærekraftsmål for å utrydde fattigdom, bekjempe ulikhet og stoppe klimaendringene innen Bærekraftsmålene omhandler klima, økonomi og sosiale forhold. Målene skal hjelpe land, næringsliv og sivilsamfunn i å veiledes mot en felles, bærekraftig retning. FNs bærekraftsmål er oppgitt i figur

20 Figur 1.2: FNs 17 hovedmål for bærekraftig utvikling (FN-sambandet 2016a). På bakgrunn av at denne oppgaven omhandler asfaltproduksjon og har fokus på energiforbruk og utslipp av klimagasser, ble fire av FNs mål for bærekraftig utvikling ansett som svært relevant for nettopp dette. Disse bærekraftsmålene og dagens utfordringer vil beskrives ytterligere i de neste avsnittene Ren energi for alle FNs bærekraftsmål nummer 7 «Ren energi for alle», er å «sikre tilgang til pålitelig, bærekraftig og moderne energi til en overkommelig pris for alle». Dagens samfunn er helt avhengige av tilgang til energi. For eksempel kunne vi ikke produsert mat uten energi. Noe av utfordringen er menneskets behov for energi, som har ført til at energiforbruk har blitt den største hovedkilden til utslipp av klimagasser på globalt nivå. For eksempel gir forbrenning av fossile ressurser et betydelig bidrag til utslipp av klimagassen karbondioksid. I Norge brukes svært mye energi per innbygger. Globalt sett er Norge det landet med nest høyest elektrisitetsforbruk per innbygger. Hovedsakelig kommer elektrisiteten fra vannkraft, men hvis hele kloden skulle hatt samme elektrisitetsforbruk som innbyggerne i Norge ville det vært nødvendig med ressurser fra 2,7 jordkloder (FN-sambandet 2016b). 2

21 1.1.2 Innovasjon og infrastruktur FNs bærekraftsmål nummer 9 «Innovasjon og infrastruktur», er å «Bygge solid infrastruktur, fremme inkluderende og bærekraftig industrialisering og bidra til innovasjon». Energi, transport, vanningssystemer og informasjonsteknologi står sentralt i utfordringene for å nå målene om bærekraftig utvikling. Infrastruktur er grunnmuren som gjør at samfunnet fungerer. Infrastruktur omfatter veger, flyplasser, jernbaner, kraftforsyninger, vann- og kloakksystemer og bredbånd. For eksempel er det helt avgjørende å opprettholde en viss standard på vegnettet for å sikre trygg fremkommelighet. I Norge øker stadig bilbruken og særlig har det blitt en økning i andel el-biler. I 2014 besto andel registrerte kjøretøy av 20 % el-biler (FN-sambandet 2016c) Ansvarlig forbruk og produksjon FNs bærekraftsmål nummer 12 «Ansvarlig forbruk og produksjon», er å «Sikre bærekraftig forbruks- og produksjonsmønstre». Bærekraftig forbruk og produksjon er å kunne klare seg med mindre ressurser, men fortsatt kunne produsere en like god eller bedre vare enn før. Det handler om å minimere forbruk av begrensede ressurser, og redusere utslipp av klimagasser fra prosessering og produksjon av produkter. Bærekraftig forbruk og produksjon skal være miljøgunstig, skape økonomisk vekst og øke livskvaliteten til mennesker på jorda. For å løse utfordringene knyttet til forbruk og produksjon må det satses på klimavennlig teknologi. For eksempel drives flere maskiner og anlegg i dag av petroleumsprodukter. Petroleumsprodukter er begrensede, fossile ressurser og i tillegg en stor kilde til utslipp av klimagasser som bidrar til global oppvarming. Hvis hele verden hadde hatt samme forbruk som en gjennomsnittlig nordmann ville det vært behov for 2,7 jordkloder (FN-sambandet 2016d) Stoppe klimaendringene FNs bærekraftsmål nummer 13 «Stoppe klimaendringene», er å «Handle umiddelbart for å bekjempe klimaendringene og konsekvensene av dem» Temperaturen på kloden stiger. Utslipp av klimagasser bidrar til økt drivhuseffekt som forstyrrer reguleringen av UV-stråling inn og ut av atmosfæren. Det globale klimaet blir varmere fordi mer varme fra solen kommer inn i atmosfæren enn det som slippes ut, og gjør at det skapes en forsterket drivhuseffekt (FN-sambandet 2016e). 3

22 Nasjonal transportplan for har ambisiøse klimamål for å redusere utslipp av drivhusgasser (Samferdselsdepartementet 2017): Utslippene fra bygging av infrastruktur skal reduseres med 40 % innen 2030 Utslippene fra drift og vedlikehold skal reduseres med minst 50 % innen 2030 Asfaltproduksjon inngår både i bygging av nye veier og vedlikeholdsasfaltering av eksisterende veier. Gjenbruk av asfalt vil kunne bidra til å nå klimamålene. 1.2 Problemstilling Samfunnet er avhengig av en bærekraftig utvikling der reduksjon av klimagassutslipp står i fokus, samt at infrastruktur etableres og forvaltes på en bærekraftig måte. Derfor er følgende problemstilling definert for denne oppgaven: Bærekraftsmessig vurdering av gjenbruk av PMB-basert asfalt i asfaltproduksjon 1. Registrere hvordan gjenbruk av PMB-masser påvirker energiforbruk og CO2-utslipp under produksjon av asfaltmasse i asfaltverk 2. Undersøke CO2e-utslipp ved produksjon av råvarer til asfalt. Er det gunstig med tilsetning av asfaltgranulat i asfaltmassen? I så fall, hvor mye? 3. Hvor lang levetid må PMB-baserte slitedekker med ulik tilsetning av PMB-basert gjenvunnet asfalt ha, for at det skal veie opp for miljøkonsekvensene sammenlignet med å bruke ordinær bitumen? 4. Vurdere økonomien ved gjenbruk av PMB-masser 5. Kan gjenbruk av PMB-masser bidra til en bærekraftig utvikling? 1.3 Mål for oppgaven Hensikten med oppgaven er å legge til rette for gjenbruk av PMB-masser samt vurdere om det er miljømessig og økonomisk gunstig. Oppgaven belyser følgende miljøtemaer: Energiforbruk og CO2-utslipp ved produksjon av asfaltmasse på asfaltverk Totalt energiforbruk og CO2-utslipp ved både produksjon av råvarer og produksjon av asfaltmasse på asfaltverk Økonomisk nytteverdi av å gjenbruke returasfalt 4

23 1.4 Bakgrunn for prosjektet Slitedekker med PMB vil i økende grad bli frest i de nærmeste årene i Norge. Disse dekkene består av gode steinmaterialer, i tillegg til polymermodifisert bindemiddel. Det vil derfor være ønskelig å nyttiggjøre seg av disse materialene på best mulig måte for å ivareta verdien av gode råvarer. I Norge gjenbrukes all returasfalt, men ofte blir ikke denne ressursen utnyttet på en optimal måte. Returasfalt er et samlebegrep for all asfalt som graves, freses eller fjernes fra opprinnelig plassering og returneres til oppbevaring. Returasfalt kan for eksempel være fresemasse, granulert asfalt, knust asfalt eller asfaltflak. Asfaltrester fra utlegging av ny asfaltmasse regnes også som returasfalt (Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning 2016). Kontrollordningen for Asfaltgjenvinning (KFA) ønsker at returasfalt fra slitedekker på det høytrafikkerte vegnettet, som inneholder steinmateriale av god kvalitet og ofte polymermodifisert bindemiddel (PMB) blir gjenbrukt som råvare i nye slitedekker for høytrafikkerte veger. På den måten utnyttes råvarene maksimalt og reduksjon i klimagassutslippet blir størst. Bruken av PMB i slitedekker er relativt ny og de fleste slitedekker med PMB er lagt etter I de nærmeste årene vil mengden returasfalt som inneholder PMB øke og det er av stor betydning å sikre en god utnyttelse av denne ressursen. Statens vegvesen vil ha økt fokus på miljøregnskap fremover og det er en målsetning å innføre miljøparametere som tildelingskriterium for asfalteringskontrakter, i tillegg til pris. 1.5 Fremgangsmåte og struktur Første del av oppgaven er en introduksjon med teori som er relevant for problemstillingens omfang. Til denne delen har det blitt brukt ulike kilder som bøker, tidsskrifter og nettbaserte publikasjoner. Introduksjonen omhandler aktuelle temaer for asfaltproduksjon, asfaltgjenvinning og vegbygging. Teoridelen starter bredt og snevres inn spesifikt rettet mot problemstillingen. Førsøkene denne oppgaven er basert på startet høsten På asfalt-og pukkverk Feiring Bruk AS ble det i august 2016 produsert asfaltmasser uten tilsetning av gjenvunnet asfalt og asfaltmasser med ulik varm- og kaldtilsetning av gjenvunnet asfalt. Her ble det foretatt ulike 5

24 registreringer knyttet til energiforbruket ved asfaltproduksjonen. Videre ble registreringene fra asfaltproduksjonen brukt som input i et kalkuleringsverktøy utarbeidet av Østfoldforskning. Arbeidet med Østfoldforsknings kalkuleringsverktøy omhandler livssyklusanalyser basert på klimagassutslipp og ble utført våren Grunnlagsmateriale i denne oppgaven er skaffet til veie ved deltakelse på asfaltproduksjon på Feiring Bruk i Lørenskog og på utlegging av asfaltmasser på E16, samt deltagelse på kurs i Oslo for opplæring av EPD-programmet i regi av Østfoldforskning. 6

25 2. Introduksjon 2.1 Historikk Bitumen var det første petroleumsproduktet som ble tatt i bruk av mennesker. Det er usikkert når bruken av bitumen oppsto, men det antas å være for flere tusen år siden. Urmennesker brukte bitumen til å feste flintstein på spyd for å jakte med, og til å fortykke strutseegg, antakeligvis til vaser og pynt. Mesopotamia (ca år fvt.) hadde i sin tid nærmest monopol på bitumen. Selv om bitumen var blitt brukt i mange år før dette, var det først på denne tiden at materialet ble brukt på storskala nivå. De vannavstøtende egenskapene til bitumenet fungerte utmerket til å impregnere hus og båter med. Andre områder i Midtøsten med tilgang på bitumen var østlige kyststrøk langs Dødehavet og i Persia, men verken palestinerne eller persere klarte å anvende bitumen på samme måte som i Mesopotamia. Mesopotamia hadde i tillegg rikelig tilgang på råolje, men til tross for dette hadde de problemer med å håndtere råoljen på grunn av lettantennelighet og brannfarlighet. De visste heller ikke hvordan de skulle fortykke råoljen for å kunne utnytte bitumenet, derfor brukte de kun naturlig bitumen fra sprekker og ganger i fjell. En byggemetode med leirklosser og bitumen ble utviklet i Babylon rundt år 3000 fvt. Bitumen ble blandet i leire for å gjøre leirklosser sterkere og mer resistente mot vann. Denne byggemetoden ga opphav til en rekke palasser og templer. Det mest kjente bygget er det 90 meter høye tårnet i Babel som tok flere hundre år å bygge og ble ferdigstilt i år 700 fvt. Tårnet ble bygget i troen om at mennesker skulle kunne nå opp til himmelen. Bitumen var et symbol på velstand og ble hyppig brukt i Babylons gater, broer og hus. En av de første asfalterte vegene ble laget under kong Nebukadnesar II rundt år 700 fvt. og inneholdt en blanding av stein, sand og bitumen. Bitumen hadde mange bruksområder og i det akkadiske riket var det populært å demne opp elver med bitumen for å kunne dyrke jord. I det gamle Egypt hadde de ikke bruk for bitumen på samme måte som i Mesopotamia. Pyramidene ble laget av massive steinblokker og båtene ble laget av papyrus, et naturfiber som var mer resistent mot saltvann enn materialet de brukte til båtbygging i Mesopotamia. Balsamering av lik foregikk i tusenvis av år i Egypt, men da det ble mangel på det nødvendige 7

26 stoffet til balsameringen måtte de finne en alternativ metode for å bevare likene. De oppdaget en bitumenkilde i Dødehavet (400 år fvt.) og fant ut at bitumen kunne brukes til å forhindre forråtnelse. Denne prosedyren ble en effektiv erstatning for den tidligere balsameringen. Bitumen ble kalt for mumiya som ga opphav til ordet mumifisering. Råolje ble brukt i krigføring under navnet «gresk ild». Det første dokumenterte tilfellet var under det marine slaget i Cyzicus (Tyrkia) i år 675. På skipene var det montert stempelpumper som sprutet brennende olje. Senere ble det utviklet spesialavdelinger i militæret med flammemotstandsdyktige klær for å håndtere gresk ild. Katapulter ble brukt til bombekasting med eksplosiver bestående av blant annet bitumen. Rundt år 950 kom det store gjennombruddet innenfor anvendelse av råolje: destillasjon. Nå kunne det produseres et mye mer brennbart stoff enn tidligere. En primitiv metode for destillasjon ble oppfunnet i Babylon. Den gikk ut på å koke råolje i en kjele dekket av et tøystykke. Når råoljen kokte ville lettere olje fordampe og trekke inn i tøystykket. På denne måten klarte de å skille ut den mest brennbare delen av råoljen. Det ble senere utviklet ulike måter å destillere råolje på. På 1200-tallet brukte bønder i Sicilia, Spania og Syria bitumen til å brenne svovel for å motvirke insekter og skadedyr. Innenfor medisinvitenskap ble det anbefalt å drikke bituminøst vann for å helbrede hudsykdommer og sår. Andre bruksområder var å farge klær mørke og til å skrive med (Bilkadi 1984). I 1876 ble den første asfalten med destillasjonsbitumen laget i USA og på slutten av tallet var asfaltbetong og sandasfalt med steintilsetning vanlige asfalttyper. Norge tok i bruk asfalt like før 1. verdenskrig. Det er usikkert hvilken asfalttype det var, men antakeligvis var det støpeasfalt. Asfalten ble brukt til gulv i meierier og bryggerier fordi melkesyre ødela de opprinnelige gulvene. Etter 2. verdenskrig fikk flere byer i Norge asfalterte gater (Lemminkäinen 2015). Polymermodifisert bitumen ble først utviklet på 70-tallet (Read & Whiteoak 2003). I Norge ble polymermodifisert bitumen i følge Roar Telle først brukt i takbelegg. Ruller med takbelegg skulle kunne rulles ut i kaldt vær uten å sprekke og samtidig ligge i sola uten at bindemiddelet begynte å renne. Selv om de første forsøkene med PMB-masser på veg i Norge ble gjort på 80-tallet, var PMB lite brukt i veger før 2008 (Torbjørn Jørgensen et al. 2016). 8

27 Videre kan Roar Telle informere at de siste årene har derimot PMB-masser blitt brukt i økende grad på høytrafikkerte veger, særlig veger utsatt for tunge kjøretøy. 2.2 Arealressurser i Norge Norge er et land med mye natur og høye fjell. Nesten hele Norge er dekket av naturområder, kun en liten del er bebygd område. Norge har et totalt areal fordelt på km 2. Arealressurser i Norge kan deles inn i skog; åpen fastmark; våtmark; bart fjell, grus- og blokkmark; varig snø, is og bre; ferskvann; bebygd område og jordbruksareal. Kun 2 % av Norges areal bebygd område, se figur 2.1 (Statistisk sentralbyrå 2017a). Varig snø, is og bre Bart fjell, grusog blokkmark 1 % 7 % Våtmark 5 % Ferskvann 6 % Bebygd område 2 % Jordbruksareal 3 % Skog 37 % Åpen fastmark 39 % Figur 2.1: Arealressurser i Norge etter hovedklasser (2017). Kun 2 % av Norges areal er bebygd område (Statistisk sentralbyrå 2017a). To prosent av Norges areal utgjør km 2. Videre kan bebygd areal deles inn i boligbebyggelse, fritidsbebyggelse; bebygd område for landbruk og fiske; næring, offentlig og privat tjeneste; veg og andre bebygde områder. Av bebygd område utgjør veger 41 % av arealet, se figur 2.2. Det vil si at det er km 2 vegareal i Norge. Vegarealet inkluderer vegbane, vegskulder, grøfter og utfyllinger. Dette 9

28 tilsvarer omtrent arealet til Vestfold fylke og er den største andelen av bebygd område. (Statistisk sentralbyrå 2017a). Vegarealet i 2016 inkluderte km 2 med vegbane (Statistisk sentralbyrå 2016). Andre bebygde områder 10 % Boligbebyggelse 23 % Veg 41 % Fritidsbebyggelse 8 % Figur 2.2: Prosentvis arealbruk i Norge i Av bebygd område i Norge utgjør veger 41 % av arealet. Vegarealet inkluderer vegbane, vegskulder, grøfter og utfyllinger (Statistisk sentralbyrå 2017a). Næring, offentlig og privat tjenesteyting 8 % Bebygd område for landbruk og fiske 10 % 2.3 Veger Asfalt De fleste høytrafikkerte veger i Norge er dekket med asfalt. Kun et fåtall av vegene har betongdekke (Nordisk vegforum 2015). Forskjellen på et asfaltdekke og et betongdekke er at betongdekket ikke inneholder bitumen (bindemiddel som brukes i asfalt). Det gjør betongdekket stivt, men uegnet for bevegelse i underlaget. Det finnes forskjellige asfaltdekker som for eksempel asfaltbetong, som er relevant for denne oppgaven. Asfaltbetong kan forkortes til Ab og er en blanding av stein og bitumen (Statens vegvesen 2014). 10

29 Asfaltdekket beskytter oppbygningen av vegen, samtidig som det beskytter bilene mot støv fra undergrunnen og gir en jevn og glatt kjøreflate. Asfaltdekket er miljøvennlig og økonomisk gunstig, og kan brukes på alt fra motorveger til fortau og parkeringsplasser. Asfaltdekket består av et slite- og bindlag. Normalt er dette mm tykt (Nordisk vegforum 2015), men inkludert bærelag kan asfaltdekket ofte ha en totaltykkelse på 200 mm eller mer (Statens vegvesen 2014). Slitelag, bindlag og bærelag omtales ytterligere i Oppbygging av vegkonstruksjonen. En asfaltmasse består generelt av ulike fraksjoner stein, bitumen, filler og amin. Steinmaterialet kan være steinmel, pukk eller naturstein. Steinmel er knust stein med kornstørrelse < 4 mm. Pukk er utsprengt stein bestående av ulike kornstørrelser og defineres som den delen av utsprengt stein med kornstørrelse mellom 4 til 90 mm (Statens vegvesen 2014). Pukk kan bestå av en type stein eller være sammensatt av flere typer. Naturstein er naturlig knust og formet fra naturens side og ikke utsprengt fra fjell, slik som pukk. I asfaltmassen avhenger valget mellom pukk eller naturgrus av tilgjengelighet og asfalttype. For eksempel er det med hensyn på drivstoffutgifter mer gunstig å transportere steinmaterialet til en nærliggende asfaltfabrikk enn en fabrikk langt unna. Andre faktorer som påvirker valg av steinmateriale kan være tekniske preferanser som gjør at steinmaterialet må tilfredsstille tekniske formål eller spesielle krav (Neeb 1992). Mengdeforhold og størrelse på steinmaterialet varierer etter hvilken type asfalt som skal produseres. Kornstørrelse på stein i en asfaltmasse kan variere fra 0,1 til 22 mm, men vanligvis brukes ikke større fraksjoner enn 16 mm (Statens vegvesen 2014). Bitumen er et bindemiddel som gjør at steinmaterialet limes sammen. I tillegg blir asfalten motstandsdyktig mot sprekkdannelse og deformasjoner. Polymer kan tilsettes i bitumenet for å forbedre bitumenets egenskaper, derav navnet polymermodifisert bitumen (Hunter et al. 2015). Polymermodifisert bitumen omtales ytterligere i eget avsnitt. Filler er en del av steinmaterialet og utgjør den delen av steinmaterialet med kornstørrelse < 0,063 mm (Statens vegvesen 2014). En typisk filler kan for eksempel være støv fra stein, ifølge Håkon Storås. Håkon Storås er verksfører på asfalt- og pukkverk Feiring Bruk AS. For eksempel benytter Feiring Bruk AS egenprodusert filler. Egenprodusert filler et biprodukt fra oppvarming av steinmateriale. Filleren produseres ved at den trekkes ut gjennom et filter fra tromlen steinmaterialet varmes i. Ved bruk av filler trengs det mindre tilsetning av bitumen i asfaltmassen. I tilfeller der det ikke produseres tilstrekkelig mengde filler må eksternt fyllstoff 11

30 tilsettes. Det tilsettes da en fremmedfiller. Det er konkrete krav til fillerens egenskaper, som bestemmes etter NS-EN (Statens vegvesen 2014). Fremmedfiller er dyrt å kjøpe inn og brukes ikke mer enn nødvendig, ifølge Storås. Korngradering og mineralogisk sammensetning påvirker stabiliteten i et asfaltdekke. Finkornet filler gir for eksempel lavere porøsitet i asfaltmassen og styrker vegdekkets motstand mot klimapåkjenninger som nedbør og UV-stråling (Miljøkalk 2015). Amin gjør at bitumenet får bedre vedheft på kornene og er en særlig viktig faktor for levetiden til et vegdekke. Et alternativ til amin er sement eller hydratkalk, men det er mindre vanlig i Norge, ifølge Kristin Torgersen. Kristin Torgersen er byggeleder i Statens vegvesen. Ved bruk av amin blir vegdekket også mer motstandsdyktig mot vann, salt, frost og kjemikalier. Aminer omfatter alle aminogrupper med forbindelsen NH2 (Statens vegvesen 2014). Figur 2.3: Asfaltmasse klar til å legges på vegen. Ifølge Roar Telle kan fiber brukes i massetyper med stor andel grov stein der det er lite finstoff til å holde på bindemiddelet. Roar Telle er seniorrådgiver på Veiteknisk institutt. Hensikten er å unngå avrenning av bindemiddel og for å oppnå tykkere bindemiddelfilm på store steiner. Fiber har normalt ingen funksjon i ferdig asfaltdekke Oppbygging av vegkonstruksjonen Vegkonstruksjonen, også kalt overbygningen, omfatter alle materialer som inngår i oppbygning av en veg, se figur 2.4. Det finnes flere typer egnede materialer til vegbygging, men valg av materialer for en bestemt veg avgjøres av forhold som klima, undergrunn og 12

31 trafikkmengde. Riktig valg av materialer reduserer fare for skader og øker vegens levetid, samt reduserer vegtrafikkstøy, bremselengde og drivstofforbruk. For eksempel er det akustisk sett merkbar forskjell å kjøre på grovkornet asfalt kontra finkornet asfalt. Vegkonstruksjonen består av flere lag ulike materialer som fordeler belastning fra trafikken ned til undergrunnen. Vegkonstruksjonen består av vegdekke (slite- og bindlag), bærelag (øvre og nedre), forsterkningslag, filterlag eller fiberduk og eventuelt isolasjonslag og frostsikringslag. Figur 2.4: Generell oppbygning av en veg (Statens vegvesen 2017a). På telefarlig grunn må viktige veger frostsikres for å unngå at væske trenger inn i vegkonstruksjonen og skaper ujevne telehiv. Ujevne telehiv kan føre til at det oppstår variasjoner i undergrunnen og at vegdekket har lettere for å sprekke opp (Statens vegvesen 2014) Dekkelevetider og krav til veger I Norge stilles det krav til holdbarhet og kvalitet på vegdekkene. Vegen skal ha en viss levetid og kunne utsettes for belastninger uten at det skal forekomme uakseptable skader, men det er også forventet en «tillatt» skadeutvikling over tid. Det er viktig at skadeutviklingen ikke skjer for raskt og medfører unødvendige kostnader eller vedlikehold (Aurstad et al. 2011). I Norge blir veger dimensjonert for 20 år. Likevel forventes det ikke at vegene kommer til å holde i 20 år. Veger dimensjoneres for den påkjenningen det regnes med at den blir utsatt for i løpet av 20 år. Forventet levetid for en veg avhenger blant annet av asfalttype, årsdøgntrafikk 13

32 (ÅDT) og klimapåkjenninger. Årsdøgntrafikk er antall kjøretøy som passerer et snitt på en veg i løpet av et år, dividert på 365. Figur 2.5 angir levetider for ulike vegdekker. Det er kvaliteten til steinmaterialet i asfalten og tilsetningskomponenter som avgjør slitestyrken til vegdekket. I Norge er det pålagt å dokumentere slitasjemotstanden til steinmaterialet før det legges på vegen (Statens vegvesen 2014). Figur 2.5: Levetider for ulike dekketyper. ÅDT (årsdøgntrafikk) er antall kjøretøy som passerer et snitt på en veg i løpet av et år, dividert på 365. (Statens vegvesen 2014) Klimamessige utfordringer og skademekanismer på vegdekket Norge er et langstrakt land med et varierende klima. Norge ligger innenfor vestavindsbeltet der luftmasser fra Atlanterhavet strømmer inn over store deler av landet og skaper et maritimt klima langs kysten. Lengre innover i landet bremses vinden opp av fjellkjeder som gir et mer kontinentalt klima. Fordi landområder oppvarmes og nedkjøles raskere enn kystområder, er temperaturvariasjonene størst i innlandet. I sørøstlige deler av Norge kan temperaturen i løpet av en måned variere med opptil C, mens det langs kysten kan være C forskjell mellom høyeste og laveste temperatur. Det spesielle med nordisk klima er at det kan bli svært kaldt om vinteren, og samtidig kan sommeren by på varme dager med opp mot 60 C i forskjell fra sommer til vinter (Hanssen-Bauer 2015). Det kan være utfordrende å velge en asfalttype som skal kunne imøtekomme store temperaturvariasjoner. For at asfalten ikke skal bli myk og deformeres ved høye temperaturer må den være såpass hard at det ikke blir uakseptable sporutviklinger i asfaltdekket om sommeren. Samtidig må asfalten være såpass myk at den ikke sprekker opp når det blir kaldt om vinteren. Det finnes løsninger der vegdekket krever minimalt vedlikehold over flere år og 14

33 fortsatt være funksjonelt uten betydelige skader. Materialene i disse tilfellene er såpass kostbare at de kun brukes ved ekstreme trafikkmengder, som for eksempel i Nederland. Der er kostnadene så store ved omkjøring og dirigering at det på sikt er lønnsomt med svært robuste vegdekker. Norge har ingen veger med høy nok ÅDT til at det ville vært lønnsomt (Aurstad et al. 2011). Det forventes økende lufttemperatur i årene fremover og det kan føre til mer omfattende problemer med sporutvikling og deformasjoner enn det som er tilfelle i dag. Som følge av lav temperatur på vinterstid har piggdekkslitasje tidligere vært en utfordring, men de siste årene har bruken av piggdekk avtatt og blir ikke lengre ansett som et stort problem. I tillegg er det blitt utviklet mer miljøvennlige pigger. Den største utfordringen på høytrafikkerte veger er plastisk (permanent) deformasjon og sporutvikling, særlig fra saktegående, tunge kjøretøy på varme dager, se figur 2.6. Temperaturen i asfalten kan ofte bli opp mot 50 C om sommeren (Aurstad et al. 2011). Skadeomfanget ved deformasjoner gjelder i hovedsak de øvre lagene på vegkonstruksjonen, men det finnes tilfeller der skader forkommer på hele overbygningen. Sporutvikling i vegkonstruksjonen er størst om våren ved telesmelting, og det kan antas at endring i dybden til grunnvannstanden er årsak til at det lett kan dannes deformasjon i vegdekket på denne tiden av året (Evensen et al. 2011). Figur 2.6: Deformasjon og sporutvikling i vegdekket (Aurstad et al. 2011) Skader i bære- og forsterkningslag kan forplantes gjennom vegkonstruksjonen og føre til skader på vegdekket. Permanente deformasjoner i bære- og forsterkningslaget vil utvikles 15

34 hvis belastning fra trafikken overskrider en tillatt grenseverdi. I tillegg vil vann og finstoffinnhold også påvirke mostanden mot deformasjoner i ubundne materialer. Ubundne materialer, også kalt granulære materialer, er ikke bundet sammen av bindemiddel. Det kan også skje at spenninger fra trafikken forplantes helt gjennom vegkonstruksjonen og skaper ujevnheter på undergrunnen. Særlig er eldre veger på dårlige grunnforhold utsatte. Tidligere har piggdekkslitasje fått mye av skylden for spordannelse, men nå som bruken av piggdekk har gått ned, er det tydelig at deformasjoner fra tunge kjøretøy har gjort mer skade enn tidligere antatt. Noen grunner til reduksjon i piggdekkslitasje er at det har blitt utviklet asfalttyper med bedre slitemotstand, det har blitt tatt i bruk mer miljøvennlige pigger og bilister har gått over til piggfrie bildekk (Aurstad et al. 2011). Likevel er det en tommelfingerregel: Høyhastighetsveger utenfor byområder er utsatt for piggdekkslitasje, og er i liten grad utsatt for kødannelse og på følgende spordeformasjon. Motsatt er veger knyttet til byområder utsatt for kødannelse og spordeformasjon, og er i liten grad utsatt for piggdekkslitasje (Torbjørn Jørgensen et al. 2016). I byer med stillestående luft kan piggdekkslitasje være et problem for luftkvaliteten. Slitasje på vegen kan bidra til økt luftforurensing av støv fra asfalten. I Trondheim har det på kalde og tørre dager vært tilfeller der personer med luftveisproblemer har måttet holde seg innendørs grunnet høy luftforurensning (Aurstad et al. 2011). For eksempel hadde kjøretøyene i Trondheim i 2016 svært høy piggdekkandel sammenlignet med resten av landet, med henholdsvis 36 %. Høyest piggdekkandel hadde Ålesund, der 54 % av kjøretøyene brukte pigger. Lavest piggdekkandel var i Bergen, der kun 13 % av kjøretøyene brukte piggdekk (Statens vegvesen 2017b). Krakeleringer og sprekker på vegen er et velkjent fenomen. Noen ganger kan flere faktorer forårsake samme type skade, andre ganger er det karakteristiske sprekker og krakeleringer der skadeforløpet er lett gjenkjennelig. Eksempler på sprekkdannelse i vegen kan være kantskader, utmattingssprekker eller lavtemperatursprekker. Kantskader kan ofte sees i Norge og oppstår oftest på smale veger der vegkanten er utsatt for gjentatt belastning fra kjøretøy. Hvis vegkanten ligger på en bratt grøft, kan vegkonstruksjonen kollapse hvis biler kjører for langt ut på siden. Utmattingssprekker kommer av gjentatte deformasjoner på vegdekket. Til å begynne med er deformasjonene elastiske, for så å bli plastiske som følge av gjentatte passeringer fra kjøretøy (Aurstad et al. 2011). Dette skjer vanligvis over flere år der deformasjoner oppstår under asfalten og forplantes oppover i vegdekket før det til slutt 16

35 sprekker. Utmattingssprekker kalles også krokodillesprekker fordi sprekkene kan ligne på krokodilleskinn (Hunter et al. 2015). Lavtemperaturskader skjer når vegdekket sprekker opp ved sammentrekning under påkjenning av raske temperaturfall. Når temperaturen synker eller øker, vil viskoelastiske egenskaper sørge for at asfalten tilpasser seg omgivelsene. Men hvis temperaturfallet skjer for raskt, vil ikke vegdekket rekke å utjevne spenningen fra sammentrekningen og det vil føre til transversale oppsprekkinger. For veger i lavtempererte områder er det aktuelt med tilsetning av polymermodifisert bitumen for å øke vegens motstand mot oppsprekking fra lavtemperaturskader. Viskoelastiske egenskaper omtales ytterligere i 1.3 Polymermodifisert bitumen. Over tid vil vegdekket svekkes fra naturlige klimapåkjenninger. Vann- og telehiv kan forårsake ujevn dekkeoverflate, mens sur nedbør, temperaturvariasjoner, UV-stråling, tining og frysing bidrar til aldring av vegdekket. Vegens motstand mot aldring omtales som bestandighet. Faktorer som bidrar til aldring av vegdekket er klimapåkjenninger som nedbør, frost og UV-stråling. Aldring gjør asfalten stivere og sprøere, og den vil i tillegg lettere kunne forvitre og sprekke opp. Finkornet steinmateriale i overbygningen er særlig utsatt for telehiv om vinteren. Telehiv oppstår ved at kapillærkrefter trekker vann opp i frysesonen i vegkonstruksjonen og danner islinser. Når vannet fryser utvides det og gjør at vegoverflaten heves, derav navnet telehiv. Dannelse av telehiv er ikke nødvendigvis skadelig for vegen, men hvis islinsene brått smelter og vannet ikke dreneres bort i tide vil det oppstå bæreevnesvikt som kan føre til ujevnheter eller oppsprekking. Lokale forhold kan også ha innvirkning på telehiv, for eksempel kulverter og stikkrenner eller variasjoner i overbygning og undergrunn. Ofte har veger brøytekanter om vinteren som kan virke isolerende på vegkanten slik at frosten trenger dypere ned i midten av vegen. Dette kan medføre dannelse av telehiv på tvers av vegen og langsgående telesprekker (Aurstad et al. 2011). De siste 100 årene har nedbørsmengden økt i Norge, der økningen har vært størst de siste 20 årene. Fra beregninger kan det forventes et våtere og varmere klima i Norge, særlig om vinteren og høsten. Det forventes at gjennomsnittstemperaturen kan øke med 2 til 6 grader innen Den økte nedbøren vil ventelig medføre større fare for flom, erosjon og skred (Tharan Fergus 2010). 17

36 2.3.5 Vegnettets tilstand Vegnettet består av riksveger, fylkesveger og kommunale veger. Totalt utgjør vegnettet km med veg (Rådgivende Ingeniørers Forening 2015). Riksveger utgjør km vegbane og 11,2 % av vegnettet. Disse vegene utgjør hovedvegsystemet i Norge og fungerer som bindeledd mellom landsdeler. Om lag 80 % av riksvegnettet er europaveger. En betydelig del av riksvegene tilfredsstiller ikke vegnormalens krav til utforming. I en tilstandsvurdering gjort av Rådgivende Ingeniørers Forening (RIF) i 2015 ble det funnet at ca. 66 % av vegene har mindre vegbredde enn det som er krav til nye riksveger. I tillegg er det flere kjente områder med utsatt fare for skred. Samlet tilstandskarakter for riksvegnettet i 2012 vurdert til 2,5 av 6. Gjennom «Nasjonal transportplan » har Statens vegvesen iverksatt en kartlegging av teknisk forfall for å øke standarden på riksveger til et nivå som tilfredsstiller lover og forskrifter (Rådgivende Ingeniørers Forening 2015). Fylkesveger utgjør km vegbane og 47,1 % av vegnettet. Fylkesvegene har flere funksjoner, som regionale veger innad og mellom fylker, høytrafikkerte veger og lavtrafikkerte veger. Kvaliteten på disse vegene er varierende og en flere av fylkesvegene har en standard som ikke tilfredsstiller lover og forskrifter. For eksempel har 45 % av fylkesvegene dårlig eller svært dårlig dekketilstand og 10 % av fylkesvegene har ikke fast vegdekke. Dette kan skape store utfordringer i fremtiden. Statens vegvesen har også for fylkesveger gjennomført en karlegging av teknisk forfall for å øke standarden. Samlet tilstandskarakter for fylkesvegnettet ble i 2012 vurdert til 2 av 6 (Rådgivende Ingeniørers Forening 2015). Kommunale veger utgjør km vegbane og 41,7 % av vegnettet. Kommunale veger kan ha ulike funksjoner som gangveger, sykkelveger, boliggater, atkomstveger og hovedgater. Kvaliteten på disse vegene er bedre enn kvaliteten på riksveger og fylkesveger. 60 % av kommunale veger hadde i 2009 tilfredsstillende teknisk standard. Likevel hadde 10 % av de kommunale vegene kritiske mangler og akutt behov for fornyelse. 30 % av vegene tilfredsstilte ikke tekniske standarder i samsvar med lover og forskrifter. Samlet tilstandskarakter for kommunale veger ble i 2009 vurdert til 3 av 6 ved tilstandsregistrering (Rådgivende Ingeniørers Forening 2015). 18

37 2.4 Gjenvinning av asfaltmasser Asfaltgranulat Som tidligere beskrevet kan returasfalt være fresemasse, gravemasse eller flakmasse. Bearbeidet og granulert returasfalt kalles asfaltgranulat og omtales ofte kun som granulat. Asfaltgranulat er en ressurs som kan anvendes som råvare i produksjon av ny asfaltmasse eller som materiale til vegbygging, drift og vedlikehold av veger. Til vegbygging kan asfaltgranulat anvendes som ubundet i bærelaget eller som kantfylling asfaltproduksjon. Ubundet vil si at asfaltgranulatet ikke er bundet sammen av bindemiddel. I asfaltproduksjon kan asfaltgranulat anvendes som råmateriale der granulatet tilsettes i ny asfaltmasse (Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning 2016). Fordelene av å gjenbruke granulat som råvare til asfaltproduksjon er besparelser i råvarer som bitumen og steinmateriale. Hvis man betrakter kostnadene til råvarer som brukes i asfalt, er det billigere å produsere en asfaltmasse tilsatt granulat fordi det trengs mindre nye råvarer per mengdeenhet av en asfaltmasse tilsatt granulat. Det vil også oppstå kostnader i forbindelse med bruk av asfaltgranulat. Dette er kostnader knyttet til fjerning, fresing eller graving og transport av gammel asfalt. I tillegg vil det også forekomme lagringskostnader og bearbeidingskostnader. Den totale nytten er likevel at å tilsette asfaltgranulat som råvare i produksjon av ny asfalt er billigere å produsere enn asfalt av kun nye materialer. En asfaltmasse tilsatt granulat heter gjenbruksasfalt eller gjenbruksmasse (Statens vegvesen 2016) Regler for gjenbruk av asfalt Asfalt er 100 % gjenvinnbart og i dag gjenvinnes nærmest all returasfalt, med unntak av PMB-masser. De fleste asfaltverk har mulighet til å benytte asfaltgranulat til produksjon av asfaltmasser og enkelte asfaltverk kan produsere asfaltmasser med over 50 % gjenbruk. Regelverk og spesifikasjoner sørger for at vegdekker av gjenbruksmasse tilfredsstiller de samme kvalitetskravene som et vegdekke av helt nye materialer (Nordisk vegforum 2015). Ifølge Torgersen er det teknisk sett ikke satt krav til selve asfaltgranulatet. Kravet er satt til den nye massen. Det som leveres skal tilfredsstille kravene som gjelder normerte massetyper. Normerte massetyper er massetyper i henhold til spesifikasjoner satt av Statens vegvesen. I tillegg er det satt grenser for hvor mye gjenbruk en ny masse kan inneholde. 19

38 Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning (KFA) jobber med å tilrettelegge for gjenbruk i ny masse, både med og uten PMB, uten at det skal gå ut over kvaliteten. Noe av problemstillingen er at det ikke finnes noe system eller regler for å ta vare på gjenbruk med hensyn på sortering etter kvalitet. Det er også noe av det KFA jobber med å få på plass. I følge KFA er det ikke lov å kaste eller dumpe returasfalt. Returasfalt skal deponeres (mot høy avgift) eller leveres til et mellomlager (moderat avgift) der det kan bearbeides og knuses til asfaltgranulat. Asfaltgranulatet kan så brukes på nytt i asfaltmasse. All returasfalt skal behandles som avfall i henhold til Forurensningsloven 27. For deponering er det satt krav til bunntetting, oppsamling og rensing av sigevann (Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning 2016a). Det er ikke lov å tilsette gjenvunnet asfalt til masser med PMB per i dag. Det er heller ikke lov å tilsette gjenvunnet PMB-basert asfalt i en asfaltmasse med PMB. All gjenvunnet asfalt som tilsettes i nye asfaltmasser, er i nye asfaltmasser uten polymermodifisert bitumen. Siden 2014 ikke vært tillatt å tilsette resirkulert asfalt i en PMB-masse, ifølge Torgersen. Ifølge Telle har ikke Statens vegvesen tillatt tilsetning av returasfalt i asfalt med PMB fordi de ikke ønsker å redusere effekten av PMB, som også har høyere pris enn ordinær bitumen. En av grunnene er at returasfalt ikke har vært sortert etter kvalitet, men blandet i en haug. Da vet man ikke hvilke kvalitet steinmaterialet har og derfor kan det ikke tilsettes i en ny PMBmasse. Det er strenge krav til steinmaterialer i asfalt til veger med høy trafikk. I fremtiden ønsker Statens vegvesen og KFA er at det blir tillatt å tilsette returasfalt i dekker med PMB under forutsetning av at steinmaterialet er kjent og tilfredsstiller krav i henhold til Statens vegvesens normal for vegbygging N200. Det er ønskelig at returasfalt med PMB blir lagret separat og ikke blandet med annen returasfalt av ukjent opprinnelse Asfaltproduksjon med asfaltgranulat I følge ressurs- og miljøhensyn bør det brukes resirkulert asfalt til å erstatte materialer det kreves energi og ressurser for å produsere, samt utgifter. Hvis dekket får lavere kvalitet og reduksjon i dekkelevetid vil det overskygge fordelene av gjenbruk. Fra et ressurs- og miljøhensyn er må bare gjenbruk brukes på en måte som ikke gjør at dekkelevetiden reduseres (Statens vegvesen 2016). Når returasfalt brukes som tilsetning i ny asfaltmasse vil det trengs mindre mengde ny bitumen fordi det trengs mindre mengde nytt steinmateriale. Ved å gjenbruke PMB-masser vil 20

39 miljøet spares for noe av CO2-utslippet fra produksjon av bitumen, samtidig som det er en verdifull ressurs for asfaltproduksjon (Greet Leegwater 2013). De to mest brukte metodene for bruk av asfaltgranulat i et vegdekke er varmt granulat tilsatt i ny, varm asfaltmasse (varmt i varmt) og kaldt granulat tilsatt i ny, varm asfaltmasse (kaldt i varmt) (Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning 2016). Metoden for asfaltproduksjon som videre blir beskrevet er spesifikt hvordan asfaltproduksjonen på Feiring Bruk foregår, der asfaltforsøkene denne oppgaven basers på. Andre asfaltverk kan ha andre fremgangsmåter. Ved varmproduksjon blir granulat varmet opp før det tilsettes i ny, varm asfaltmasse. Varmproduksjon egnes best til større tilsetninger av granulat, som over 10 % tilsetning. En asfaltproduksjon starter med at fraktebånd sender jomfruelig steinmateriale inn i verket til en tørketrommel der det varmes opp, før en steinelevator frakter det videre oppover i verket. Elevatoren drives av et tannhjulsbånd som «skuffer» steinmaterialet inn i en sikt der fraksjoner sorteres etter kornstørrelse og separeres i siloer. Fra siloene kan asfalttype bestemmes ved å slippe ut forskjellig mengde steinmateriale. Vekter (skåler) og sensorer er plassert i bunnen av siloene og regulerer utslipp at steinmaterialet. Dette skjer automatisk og bestemmes etter type resept asfalten skal lages etter. Når steinmaterialet tas ut av siloen slippes nøyaktig mengde ut av siloene, til forskjell fra innveiingen i kalddoseringsanlegget der det veies inn cirka mengde. Etter riktig mengde og type steinmateriale er tatt ut fraktes det videre til mikseren der bitumen, filler og amin tilsettes i en mikser og blandes sammen. Asfaltgranulat tilsettes her, ifølge Storås. Figur 2.7 viser oppbygningen av et asfaltverk. Asfaltgranulatet sendes inn i verket på eget fraktebånd til en egen gjenbrukstrommel. Denne type trommel kalles for parallelltrommel og egner seg for store mengder returasfalt. Tilsatt granulat kan for eksempel være 10 %, 20 % eller 30 %. Parallelltrommel kan også produsere større prosentandel gjenbruk, men det vil ikke være gunstig fordi det kan bli problematisk å tilsette i den nye asfaltmassen. Brennere i gjenbrukstrommelen sørger for at granulatet varmes skånsomt, uten at bitumenet kleber seg. Gjenbrukstrommelen holder lavere temperatur enn forbrenningstrommelen for jomfruelig materiale. Det er fordi gjenbruk inneholder bitumen og ved for høy temperatur vil bitumenet bli brent og egenskapene vil endres eller ødelegges, ifølge Storås. Inne i gjenbrukstrommelen er det plassert staver, eller «armer», som sørger for uniform oppvarming av gjenbruket. Etter oppvarmingen slippes gjenbruket ned i en egen silo. Riktig oppvarming av gjenbruket er viktig. Hvis gjenbruket varmes opp for mye eller for lite blir det 21

40 vanskelig for siloen å slippe ut presis mengde. Ved for varmt granulat kan det renne for raskt ut av siloen og hvis gjenbruket er for kaldt kan det renne såpass sakte at det blir feil i registreringen ut av siloen. I bunnen av siloen sitter det to luker som regulerer utslipp. Fra siloen blir gjenbruket fraktet til mikseren og blandet sammen med den nye asfaltmassen. For optimal produksjon bør det være stabil temperatur. Til slutt fraktes gjenbruksmassen til ferdigvaresiloer der den slippes ut i lastebiler, hevder Storås. Ved kald produksjon blandes asfaltgranulat direkte i asfaltmassen, uten at gjenbruket varmes opp. Tilsetning av kaldt granulat gjøres oftest ved tilsetning av 10 % eller lavere andel asfaltgranulat. Prosessen er tilsvarende som for varmt granulat, men ved enkelte unntak. Tilsetning av kaldt granulat krever at det jomfruelige steinmaterialet må varmes opp til en høyere temperatur, enn ved tilsetning av varmt granulat. Grunnen til at kaldt gjenbruk er best egnet for produksjoner med under 10 % gjenbruk er fordi det nye steinmaterialet må varmes opp mer en normalt for å veie opp for det kalde granulatet. Blandet asfaltmasse må ha en viss temperatur for at massen skal bli jevn og uniform. Det blir vanskelig å blande massen hvis det kalde gjenbruket kladder fordi det ikke er varmt nok, ifølge Storås. Kald tilsetning kan også forårsake problemer med kondens i verket når kald og fuktig gjenbruksmasse blir bråvarmet i mikseren når det blandes med ny, varm asfaltmasse. 22

41 Figur 2.7: Oppbygning av et asfaltverk med anlegg for å bruke asfaltgranulat. 23

42 2.4.4 Regelverk for asfaltfabrikker Et asfaltverk må følge regelverk for utslipp av forurensning ved produksjon av asfalt i henhold til forurensningsforskriften. Forurensningsforskriften omhandler begrensing av forurensning og setter krav til forebygging av utslipp fra virksomheter, som for eksempel asfaltverk. Et asfaltverk med en viss størrelse på produksjonshastighet avviker fra generelle krav om forurensning og må derfor søke om særskilt tillatelse fra fylkesmannen for å kunne produsere asfalt. Det må også søkes om særskilt tillatelse fra fylkesmannen hvis asfaltverket ligger nærmere enn 300 meter fra bebyggelse eller naturområde. Videre er det satt krav til utslipp av støv, skorsteinshøyde, lukt og støy. Virksomheten må gjøre det som er nødvendig for å forhindre spredning av støv som oppstår ved produksjon. Det også må forhindres at støvholdig gass slippes ut av anlegget. For å unngå at støvholdig avgass fraktes ut av anlegget er det satt krav til et rensetrinn, der gassen føres gjennom et filer slik at partikler fanges opp. Det er ikke tillatt å slippe ut røyk fra fabrikken lavere enn 15 meter over bakkenivå. Asfaltanlegget skal så godt det lar seg gjøre forhindre utslipp sjenerende lukt til omgivelsene. For støy er det satt krav til et øvre lydnivå på ulike tider av døgnet i nærhet av boliger, pleieinstitusjoner, fritidsboliger, utdanningsinstitusjoner og barnehager (Forurensningsforskriften 2009) Bærekraftig gjenvinning av PMB-masser Siden 1970-tallet har det vært økende fokus på gjenvinningsvirksomhet og siden den gang har det kommet ulike regler og krav til gjenbruk av asfalt: Asfaltverk har blitt oppgradert for å kunne bruke granulat og miljøkrav har blitt innført for å regulere utslipp fra produksjon. Et internasjonalt miljøkrav er å redusere CO2-utslippet med 20 % i perioden Bitumen er det dyreste materialet i asfalt og ved gjenbruk av asfaltmasser kan det spares store materialkostnader. Forskning og beregninger tyder på at gjenbruk av asfaltmasser fører til totalt lavere energiforbruk og redusert utslipp av klimagassen CO2 (Nordisk vegforum 2015). Begrepet bærekraftig gjenvinning av PMB-masser innebærer å gjenbruke returasfalt med polymermodifisert bitumen på en slik måte at det minimerer negativ belastning på miljøet. Det skal også ha en økonomisk nytteverdi (Nielsen 2012). I følge KFAs (Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning) årsrapport fra 2015 er gjenbruk i nye vegdekker det beste alternativet for å utnytte returasfalt på en bærekraftig måte. Bitumenet kan gjenvinnes på en optimal måte og det vil være mindre behov for nytt bindemiddel. 24

43 Bitumen er en ikke-fornybar ressurs og behovet for gjenvinning asfaltmasser vil øke i årene fremover. Selv om PMB-masser ofte er assosiert med bære- og slitelag på veger har det blitt økende fokus på potensialet massene har som returasfalt. Spesielt PMB-masser har såpass god kvalitet at det vil være sløsing av verdifulle ressurser å ikke bruke det på nytt i vegdekker. Per i dag er det ikke lov i Norge å bruke returasfalt som inneholder PMB til slite- og bindlag, men det kan brukes i bærelaget. Nye bruksområder (slite- og bindelag) av returasfalt kan være med på å bidra til miljø- og nasjonaløkonomisk gevinst på sikt. Ved tilførsel av gjenbruk med PMB kan veger få lengre levetid og på den måten vil det være gunstig for både miljøet og fra et økonomisk perspektiv. Selv om det fører til økt utslipp av CO2 og andre klimagasser ved bruk av PMB, kan det være lønnsomt over tid fordi vegdekkets levetid øk og det kan være en løsning for den økende trafikken i årene som kommer, særlig med fokus på tungtrafikk (Nielsen 2012). Fremstilling av PMB slipper ut betydelige mengder CO2 og ved å gjenbruke returasfalt vil atmosfæren spares for noe av CO2-utslippet. Gjenbruk av returasfalt gjør at det trengs mindre av ny asfaltmasse til en gitt vegstrekning og bidrar dermed til mindre avfall. Det er også mulig å bruke lokal fresemasse istedenfor å få tilsendt jomfruelige materialer, og det er ofte billigere å bruke returasfalt (Nielsen 2012). Jomfruelige materialer er nye tilslagsmaterialer. Tilslagsmaterialer er et samlebegrep for steinmaterialer som benyttes i produksjon av asfalt og betong, ifølge Roar Telle. Poenget med å gjenvinne returasfalt med PMB er ikke å ha høyest mulig andel gjenbruk i asfaltmassen, men å motvirke at brukbar returasfalt havner under vegdekket der det har liten nytteverdi. Prosentandelen av gjenbruk påvirker kostnadene ved asfaltproduksjon. For eksempel ved bruk av 40 % gjenbruk kan kostnadene i løpet vegens levetid reduseres med % ved at vegen får lengre levetid. Kostnadene til bindemiddel utgjør opptil 70 % av materialkostnadene i asfaltmasse og ved å gjenbruke disse materialene i slitelaget kan kostnadene ved asfaltproduksjon reduseres. Bitumen er kostbart og tilsetning av polymerer i bitumenet gir enda større materialkostnader enn kun ordinær bitumen (Greet Leegwater 2013) Status for gjenbruk av asfalt I snitt har bruk av returasfalt økt de siste årene. Returasfalt har mange bruksområder og kan brukes til blant annet nye vegdekker, forsterkningslag og kantfylling. I 2015 mottok 25

44 mellomlagre tonn returasfalt, hvorav tonn ble brukt på nytt i vegbygging. Forholdet mellom mottatt og anvendt returasfalt utgjorde i 2015 en gjenvinningsgrad på 99,5 %. Dette er basert på svar fra 158 av 208 mellomlagre i På grunn av muligheter for frafallsskjevhet kan tallene avvike noe fra virkeligheten. Sammenlignet med 2014 ble det sendt inn tonn returasfalt, der tonn ble gjenbrukt og som utgjorde en gjenvinningsgrad på 96,8 %. Gjenvinningsgraden i 2013, 2012 og 2011 var på henholdsvis 97,3 %, 86,8 % og 92,1 %. I figur 2.8 vises mottak og anvendelse av returasfalt i perioden (Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning 2016a). Figur 2.8: Total mengde returasfalt, gjenbrukt returasfalt og lagret returasfalt (Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning 2016a). For returasfalt på mellomlager er omløpstiden vanligvis mindre enn tre år, men ved lengre oppholdstid må det søkes om godkjennelse av Fylkesmannen og følge krav om deponering. Områder uten mellomlagre kan ofte være utsatt for ulovlig dumping av returasfalt på villfyllinger. Av totalt tonn innsendt returasfalt i 2015, ble tonn anvendt som varmt asfaltgranulat i ny asfaltmasse (varm i varm) og tonn kaldt asfaltgranulat ble tilsatt i ny asfaltmasse (kald i varm). Henholdsvis 7,5 % varm i varm og 28,1 % kald i varm, til sammen 35,6 %, se figur 2.9. Tilsetning av gjenbruk med PMB i ny asfaltmasse er ikke lov per i dag. Ubunden bruk var på tonn. Ubunden bruk er at asfaltgranulatet benyttes uten tilsetning av nytt bindemiddel og brukes til forsterkningslag, kantfylling og midlertidige veger. Av kald produksjon, som er granulat tilsatt bitumen uten oppvarming (uten tilsetning av nytt steinmateriale), ble det anvendt tonn. Bruken av varmt, kaldt og ubundet 26

45 asfaltgranulat har økt i takt med innlevert returasfalt siden 2011, mens kald produksjon har avtatt (Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning 2016a). Figur 2.9: Prosentvis anvendelse av returasfalt i ny asfaltmasse eller ubundet i vegkonstruksjonen (Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning 2016a). 2.5 Bitumen Generelt om bitumen Bitumen er et mørkt, seigt og vannavstøtende materiale. Det er bitumen som gir asfalt den karakteristiske, mørke fargen ny asfalt har. Naturlig bitumen kan finnes i sprekker og ganger i fjell, men bitumen kan også fremstilles ved destillasjon av råolje. Råolje er uprosessert olje, også kalt petroleum (Read & Whiteoak 2003). Destillasjon er en måte å separere en blanding av forskjellige stoffer med ulike kokepunkt. Ved destillasjon av råolje forekommer bitumen som et restprodukt etter produksjon av andre petroleumsprodukter, der bitumenet har de tyngste molekylene med høyest kokepunkt. Med andre ord er bitumen et konsentrert destillasjonsrestprodukt der de lette molekylene er fjernet (Robinson 2004). Bitumen er et fast stoff 1) med elastiske 2) egenskaper ved romtemperatur, men ved oppvarming blir bitumen flytende og klebrig, noe som gjør materialet godt egnet til bindemiddel i asfalt. Selve fremstillingsprosessen og valg av type råolje er viktige faktorer som påvirker bitumenets egenskaper. Bitumen utgjør om lag 5-6 % av asfaltmassens vekt og har stor innvirkning på vegdekkets egenskaper (Hunter et al. 2015). Volummessig utgjør bitumenet om lag % 27

46 av massen. Bitumen har densitet lik 1,0 g/cm3 og steinmaterialer har densitet 2,6 3,2 g/cm3. Det er ifølge Telle volumproporsjoner som har betydning for asfaltmassens egenskaper. Bitumen er en kompleks blanding av molekyler og består hovedsakelig av organiske hydrokarboner, men inneholder også svovel- (S), nitrogen- (N) og oksygenatomer (O). I tillegg finnes spor av metaller som vanadium (V), nikkel (Ni), jern (Fe), magnesium (Mg) og kalsium (Ca). På molekylært nivå kan bitumen klassifiseres etter oppbygning og struktur ved blant annet andel tunge molekyler som hydrokarboner, tungmetaller, innhold av olje og et kvaeliknende stoff som kalles harpiks. Kjemiske egenskaper bestemmes av andel asfaltener (hydrokarboner), aromatiske forbindelser (hydrokarboner), oljeinnhold og harpiks. Disse fire gruppene er organisert etter oppbygning og struktur. Asfaltener er en viktig faktor for reologisk karakteristikk i bitumen (reologi beskriver et materiales påvirkning av ytre krefter). Høyt innhold av asfaltener fører til hardere og mer viskøs bitumen, dårligere penetrasjonsevne og høyere smeltepunkt. Penetrasjonsgrad avgjør konsistens, hardhet eller mykhet, og bestemmes ut i fra bitumens motstand mot belastning ved en gitt temperatur. Aromater virker oppløsende på asfaltener og økt innhold av olje fører til mykere bitumen. Oljeinnholdet avgjør også grad av vokskonsistens, mens det er harpiks som gjør bitumen klebrig og egnet som bindemiddel. Hardheten eller mykheten til bitumenet kan defineres utfra bitumenets motstand mot belastning ved en gitt temperatur. Bitumen med et høyt mykningspunkt vil være bedre rustet mot deformasjon ved høy temperatur fremfor en bitumen med lavt mykningspunkt. Mykningspunktet forteller hvor høy temperatur bitumen tåler, det vil si temperaturen som gjør at bitumen myknes opp og skifter konsistens. Mykningspunktet øker når penetrasjonsgraden faller, og synker når penetrasjonsgraden øker. Lav penetrasjonsgrad betyr høy viskositet og derav høy molekylvekt i bitumenet (Hunter et al. 2015). Ordinær bitumen kalles også penetrasjonsbitumen. En bitumentype kan for eksempel ha penetrasjonsgrad 70/100. Penetrasjonsgraden måles ved en penetrasjonstest der bitumenet belastes med en nål på 100 gram. Temperaturen må 25 C og nålen skal belaste bitumen i 5 sekunder. Deretter registreres det av hvor dypt nålen gikk. Dette repeteres tre ganger og gjennomsnittsverdien er penetrasjonsgraden. Hvis penetrasjonsgraden for eksempel er 70/100 betyr det at penetrasjonsverdien er mellom 70 og 100 millimeter (Statens vegvesen 1996). Viskositet angir en væskes motstandsevne mot deformasjon (seighet), der en væske med lav viskositet er lettflytende, mens et seigtflytende materiale har høy viskositet. Viskositet kan 28

47 defineres som forandring av hastighet per lengdeenhet (Statens vegvesen 2014). Høy viskositet betyr at væsken har stor motstandskraft mot deformasjon fra ytre krefter. Viskositetsegenskapene for alle væsker, inkludert bitumen, er de samme: Viskositeten øker når temperaturen synker og minker når temperaturen øker. Konsistensen til bitumen ved en gitt temperatur bestemmes av de fysiske, mekaniske egenskaper og kjemisk struktur og oppbygning. Endringer i mekaniske eller kjemiske egenskaper vil resultere i forandring av konsistens. For å forstå hvordan bitumen oppfører seg i ulike omgivelser og ved påkjenning av ytre krefter, er det viktig å kartlegge struktur og sammensetning av fysiske og kjemiske komponenter (Read & Whiteoak 2003). Bitumen er en ikke-newtonsk væske ved temperaturer under 60 grader og newtonsk væske ved temperaturer over dette. Hos en newtonsk væske er viskositet lineær proporsjonal mellom trykk/belastning og lokal spenning, og uavhengig av deformasjonshastighet. Endringer av kjemisk sammensetning vil resultere i forandring av konsistens. Kjemisk sammensetning kan relateres til fysiske egenskaper, men bitumentyper med ulik kjemisk sammensetning kan også ha svært like fysiske egenskaper. Det er derfor umulig å generalisere bitumen med hensyn på kjemiske komponenter. Bitumen er en termoplastisk, viskoelastisk væske. Det vil si at ved lave temperaturer og/eller ved kort belastningstid vil elastiske egenskaper dominere. I elastisk tilstand vil bitumen kunne utsettes for deformasjon (trykk eller strekk), men den totale deformasjonen vil ikke være permanent og opprinnelig form vil gjenvinnes etter kort tid. Ved middels temperatur vil bitumenet oppføre seg viskoelastisk. Ved høye temperaturer ( >100 C ) og/eller ved lang belastningstid vil viskøse egenskaper dominere. Viskoelastiske materialer skiller seg fra plastiske materialer ved at viskoelastiske materialer vil kunne regenerere opprinnelige form etter påkjenning fra eksterne krefter, men i form av forsinket elastisk respons. Derimot vil ikke plastiske materialer kunne gjenoppta sin opprinnelige form. Det betyr at bitumen i viskøs tilstand vil bruke lang tid på å gjenvinne sin opprinnelige form etter å ha blitt utsatt for ytre påkjenninger. Se figur 2.10 for elastisk og viskøs respons (Read & Whiteoak 2003). 29

48 Figur 2.10: Elastisk og viskøs respons i bitumen etter påkjenning av ytre krefter (Robinson 2004). Når en belastning fjernes vil et material straks gå tilbake til sin opprinnelige form (elastisk materiale), eller den vil bruke tid på å gjenvinne opprinnelig form (viskøst materiale), eller den vil være permanent deformert og ikke gå tilbake til opprinnelig form (plastisk 3) materiale). Evnen til å motstå ytre påkjenninger avhenger derfor både av temperatur og belastningstid. Fremstillingen av bitumen, i tillegg til kjemisk sammensetning, påvirker mekaniske egenskaper som blant annet bestemmer hvor høy temperatur bitumen tåler før den smelter og om den er bøyelig eller stiv ved lav temperatur. Forholdet mellom kjemiske komponenter og fysiske egenskaper er med på å bestemme hvor gummiaktig, hard, myk eller seig bitumen blir (Hunter et al. 2015). Det finnes mange varianter av bitumen med ulike egenskaper. Hvilken type bitumen som skal benyttes må vurderes ut i fra behov for den enkelte vegen. Faktorer som påvirker dette er trafikk, undergrunn og klima. Eksempelvis bør veger som er utsatt for høy temperatur inneholde stiv bitumen for å motvirke deformasjon i vegen. Motsatt bør veger som er utsatt for lav temperatur inneholde myk bitumen for å motvirke sprekker og krakeleringer. For eksempel brukes det generelt en stivere bindemiddeltype i Mellom-Europa enn i Norge, fordi Mellom-Europa har et varmere klima enn Norge (Torbjørn Jørgensen et al. 2016). I følge 30

49 Telle påvirker i tillegg bitumen egenskaper i asfalt som slitasjemotstand, motstand mot deformasjon i vegdekket, friksjon, stabilitet og jevnhet. 1) I følge Roar Telle blir bitumen aldri et fast stoff (kjemisk), men er en seigtflytende væske som virker stiv/fast ved lave temperaturer. 2) Materialer som går tilbake til opprinnelig form etter deformasjon kalles elastiske materialer. Denne kraften ble utledet av Robert Hooke i 1660 og kan beskrives matematisk ved uttrykket F = kx, der F er belastningskraft, k er en materialkonstant og x er deformasjonsdybde. Hookes lov gjelder for lineære elastiske materialer og sier at når deformasjonskraften er relativt liten vil den være proporsjonal med og motsatt rettet av kraften en deformert gjenstand bruker på å rette seg ut (Read & Whiteoak 2003). 3) Hookes lov gjelder ikke alltid. Når et materiale utsettes for permanent deformasjon vil det ikke gå tilbake til opprinnelig form etter at belastningen er fjernet. Slike faste materialer kalles plastiske. Viskoelastiske materialer skiller seg fra plastiske materialer ved at viskoelastiske materialer utsettes for en forsinkelse i elastisk respons etter deformasjon. Et plastisk materiale vil ikke gå tilbake til sin opprinnelige form i det hele tatt (Read & Whiteoak 2003) Polymermodifisert bitumen På mange veger fungerer tradisjonell asfalt tilstrekkelig, men det er stadig behov for forbedring som følge av økende trafikk. Nedbrytning av vegdekker øker i takt med økt trafikkmengde, og særlig tunge kjøretøy er et problem. Veger som er utsatt for tunge kjøretøy har i hovedsak økt fare for deformasjon, men det er også økt risiko for raskere nedbrytning av vegdekket, mer slitasje og kortere levetid. Hele året er asfalt utsatt for klimatiske påkjenninger som sur nedbør og kjemikalier. Om vinteren blir asfalten stiv og er utsatt for sprekker og krakelering. I tillegg forsterker piggdekk og salting nedbrytning av vegdekket. Om sommeren er asfalten utsatt for varme og deformasjon. For å imøtekomme disse problemene har det i nyere tid blitt utviklet flere typer polymermodifisert bitumen som blant annet gir asfalten økt levetid, stivhet og motstandskraft mot deformering ved høye temperaturer, og samtidig økt fleksibilitet ved lave temperaturer. Når bitumenet tilsettes polymer, se figur 2.11, som for eksempel plast, gummi eller lateks, endres de kjemiske og mekaniske egenskapene (Hunter et al. 2015). 31

50 Figur 2.11: Bitumen tilsettes polymer og danner polymermodifisert bitumen (Finset 2015). Polymermodifisert bitumen ble tatt i bruk i større omfang etter 2005 i Norge og blir nå valgt som bindemiddel i slitelag på høytrafikk-vegnettet. Reduksjon i piggdekkandelen og lettere og færre pigger i piggdekk har ført til at PMB gir god effekt på asfaltdekkets levetid, men PMB har kun marginal effekt på motstand mot piggdekkslitasje, i følge Roar Telle. På verdensbasis brukes mer enn 5 millioner tonn PMB i veger hvert år (Robinson 2004). Plast er bygget opp av molekylene monomerer, som blant annet inneholder karbon og danner lange molekylkjeder. Sammenkoblingen av disse molekylkjedene kalles polymerisajon og molekylkjedene kalles polymerer (Corneliussen 1993). Det finnes flere typer polymerer. Et eksempel er gruppen termoplastiske elastomer som er en av de meste brukte modifikatorene i bitumen. Elastomer skaper et tredimensjonalt nettverk av molekyler i bitumenet og gjør det sterkt og elastisk. En variant som er relevant for denne oppgaven er kopolymeren styrenbutadien-styren (SBS), også kalt SBS-polymer. Andre grupper polymerer kan ha andre egenskaper. For eksempel plastomer, som gir økt stivhet fremfor elastisitet (Hunter et al. 2015). Asfaltens egenskaper endres over tid, særlig som følge av eksponering for oksygen og UVstråling. PMB har egenskaper som motvirker denne aldringen bedre enn ordinær bitumen. Veger uten tilsetning av polymermodifisert bitumen vil i betydelig større grad være utsatt for bestandighetsproblemer, ifølge Telle. Eksempelvis har ofte lavtrafikkerte veger asfalt av dårligere kvalitet enn høytrafikkerte veger, og vil lettere påvirkes av aldring. Polymermodifisert bitumen bedrer vegdekkets motstand mot aldring, men er kostbart og prioriteres på høytrafikkerte veger (Aurstad et al. 2011). Modifisert bitumen, som PMB, skal først og fremst øke motstandsevnen hos asfalt mot permanent deformasjon, spesielt ved høy temperatur, uten å påvirke egenskaper ved lavere temperaturer. Dette kan gjøres på to måter: 1) Stivere bitumen reduserer viskoelastiske 32

51 egenskaper, eller 2) økt elastisitet gir lavere viskositet. Begge utførelser sikrer større motstandskraft mot permanent deformasjon. Stivere bitumen er også med på å øke dynamisk stivhet i asfalten, det vil si at lasten fra kjøretøy fordeles bedre nedover i vegkonstruksjonen og asfaltstruktur vil generelt styrkes. Dette fører til lengre levetid i vegdekket. Økning av elastisitet i bitumen vil forbedre fleksibilitet og motstand mot deformasjon i asfalten, og det er svært viktig for utfordringen med tunge kjøretøy (Hunter et al. 2015). Ifølge Telle viste et forsøk på E18 i nordre Vestfold i 2001 at bruken av PMB som alternativ til ordinær bitumen (med penetrasjonsgrad 70/100) ga ca. 40 % lengre levetid. Det ble konkludert med at PMB gir bedre motstand mot plastisk deformasjon, eksempelvis spordannelse som skyldes tyngre kjøretøy. Forsøket på E18 i Vestfold var et forsøk hvor man forsøkte å få asfaltdekkene så like som mulig for å kunne se effekten av ulike steinkvaliteter og bitumentyper. Her lå forsøksfeltene etter hverandre i samme tidsrom, med lik trafikk og klimapåkjenning Karbonfotavtrykk Karbondioksid (CO2) regnes som Jordens viktigste drivhusgass for global oppvarming. De viktigste kildene til utslipp av CO2 er bruk av fossile ressurser som olje, kull og gass. Om lag 60 % av den forsterkede drivhuseffekten skyldes utslipp av CO2. Problemet med den forsterkete drivhuseffekten kan sammenlignes med et badekar som tilføres vann. Når tilførselen av vann er like stor som det avløpet frakter ut vil vannivået være konstant. Men hvis det tilføres mer vann enn det som går ut av karet, vil karet etter hvert fylles opp. Det samme skjer med CO2-nivået i atmosfæren (Myhre 2008). Selv om 90 % av CO2-utslipp relatert til petroleum kommer fra forbrenning av drivstoff, er det likevel betydelige mengder CO2 som slippes ut ved raffinering av råolje. Utvinning av råolje krever store mengder energi, der mesteparten av CO2-utslippet skyldes forbrenning av bensin til turbiner som skal generere elektrisitet på oljeplattformer (Gavenas et al. 2015). Karbonfotavtrykk er et mål på direkte og indirekte utslipp av drivhusgasser fra en komponent gjennom en hel livssyklus (Muthu 2014). Karbonfotavtrykk kan omtales som CO2- ekvivalenter, som ofte forkortes til CO2e (Østfoldforskning 2017). I Norge regnes CO2 som den viktigste drivhusgassen, etterfulgt av metan (CH4) og lystgass (N2O) (Sandmo 2008). De største CO2-utslippene i Norge er i dag knyttet til olje- og gassvirksomhet, transport og industri, se figur På landsbasis har olje- og gassektoren 33

52 siden 2007 stått for det største utslippet av CO2e og i 2016 hadde Norge et totalutslipp av CO2e på 53,4 millioner tonn (Statistisk sentralbyrå 2017). I 2013 lå Norge på 19. plass i verden med et utslipp av CO2 per innbygger på 11,7 tonn (FN-sambandet 2017). Andre kilder 5 % Luftfart, sjøfart, fiske, motorredskaper m.m. 12 % Jordbruk 9 % Olje- og gassutvinning 28 % Veitrafikk 19 % Industri og bergverk 22 % Oppvarming i andre næringer og husholdninger 2 % Energiforsyning 3 % Figur 2.12: Prosentvis utslipp av CO2-ekvivalenter for Norge i I 2016 hadde Norge et totalutslipp av CO2e på 53,4 millioner tonn (Statistisk sentralbyrå 2017). Fremstilling av polymermodifisert bitumen gir større karbonfotavtrykk enn fremstilling av ordinær bitumen. Det vil si at det slippes ut større mengder klimagasser ved produksjon av en mengdeenhet PMB enn ved produksjon av en mengdeenhet ordinær bitumen. I et miljøperspektiv må derfor bruk av PMB fremfor ordinær bitumen gi en viss forlengelse av levetiden til vegdekke, slik at det vil være lønnsomt med hensyn på utslippet av klimagasser fremstillingen av PMB gir (Finset 2015). Ifølge Torgersen er også PMB mer kostbart å produsere enn ordinær bitumen. Derfor må PMB med hensyn på både CO2-utslipp og produksjonskostnader gi høyere levetid i vegdekket enn ordinær bitumen. 34

53 2.6 Livsløpsvurdering Livssyklusanalyse En livssyklusanalyse, også kalt livsløpsvurdering omfatter en kartlegging og vurdering av en komponents miljø- og ressursprofil gjennom en hel livssyklus, se figur X. I en livssyklusanalyse betraktes hele komponentens livsforløp, helst fra «vugge til vugge», men også fra «vugge til port» hvis resirkulering ikke er mulig. Livssyklusen som går fra 1) til 1) beskrives som «fra vugge til vugge». Livssyklusen som går fra 1) og stopper på 6) kalles «fra vugge til grav». Faktorer som kan betraktes i en livssyklusanalyse er for eksempel utslipp av CO2- ekvivalenter. I livssyklusen kan ikke kun utslipp av karbondioksid betraktes, men det blir beregnet et totalt utslippet av drivhusgasser. I en livssyklus omtales gjerne utslipp av drivhusgasser i forbindelse med global warming potential, som kan forkortes til GWP. GWP er en måleenhet for globalt oppvarmingspotensial som angir oppvarmingseffekten fra CO2e (Østfoldforskning 2017). Ved å foreta en livsløpsvurdering eller livssyklusanalyse er det noen elementer å ta hensyn til. Alle aspekter av produktets eller komponentens miljø- og ressursprofil skal med i livssyklusanalysen. Ikke bare en del av en operasjon eller en bearbeidingsprosess. Alle relevante miljøpåkjenninger må betraktes for hele systemet. For eksempel kan ikke kun en enkelt miljøfaktor vurderes. For eksempel hvis klimagasser skal betraktes må alle tilhørende klimagasser med i miljøregnskapet. Figur 2.14 viser hvordan en livssyklusanalyse kan deles inn i hovedgrupper som kartlegging, klassifisering, karakterisering og forbedring (Østfoldforskning 2017). 35

54 Figur 2.13: Trinnene i en livssyklusanalyse for et produkt eller komponent. Livssyklusanalysen beskriver produktets eller komponentens miljø- og ressursprofil gjennom et livsforløp. Tilpasset fra (Østfoldforskning 2017). Figur 2.14: Hovedfaser i en livssyklusanalyse (Østfoldforskning 2017). 36

55 2.6.2 Miljødeklarasjon I den økende globaliseringen blir grønne løsninger stadig viktigere. Aktører ønsker nye og smarte løsninger for klimavennlige produkter og tjenester. EPD-Norge lager miljødeklarasjoner, såkalte EPDer, for produkter, tjenester og komponenter. Noen eksempler er rengjøringstjenester, matvarer, bygningsutstyr og vannkraft. Environmental Product Declaration (EPD) er en miljødeklarasjon som beskriver et produkts eller en komponents miljøprofil gjennom en hel livssyklus. EPD-programmet kan utføre livssyklusanalyser der miljøkomponenter oppsummeres slik at fremtidige miljøpåkjenninger kan beregnes. EPD er en registrert og verifisert tredjepart med sammenlignbar og transparent informasjon, i henhold til internasjonale standarder. EPD-dokumenter er tilgjengelig for alle og kan lastes ned fra EPD-Norge sine hjemmesider (The Norwegian EPD Foundation 2015a). «EPD-Norge er en programoperatør for Miljødeklarasjon (EPD) type III etter ISO Programmet har etablert et system for verifisering, registrering og publisering av EPD samt vedlikehold av register for EPD og PCR (Produktkategoriregler). PCRene for byggevarer for det europeiske marked, følger EN 15804». Ifølge Mie Vold forteller ikke en EPD om produktet er miljøvennlig eller ikke, men oppgir kun informasjon om produktet. Mie Vold er seniorforsker i Østfoldforskning. Et eksempel er matvarer som kjøpes i en dagligvarebutikk. Det er oppgitt informasjon om innhold, men det finnes ikke informasjon om det faktisk er sunt eller ikke. EPD er mest brukt i industri, men det er også økt fokus på å bruke verktøyet i bygg- og anleggssektoren. «Målet for det norske EPD-programmet er å veilede virksomheter i å kommunisere miljøprestasjoner for produkter gjennom verifiserte og forståelige miljødeklarasjoner. Programmet skal påse at utviklingen av miljødeklarasjoner (EPD) for alle typer produkter skal utføres i hht. kravene gitt i ISO , ISO og tilhørende bransjestandarder (EN for byggevarer) og klimaspor ISO/TS ». (The Norwegian EPD Foundation 2015b) Krav til EPD En EPD må være basert på vitenskapelige metoder og fastsatte internasjonale standarder. Bakenforliggende livssyklusanalyse Life-Cycle Assessment (LCA) (The Norwegian EPD Foundation 2015a) og produktkategorireglement Product Category Rules (PCR) gir utgangspunkt og grunnlag for å opprette en EPD. Norske PCRer skal tilfredsstille og 37

56 samsvare med ISO (Environmental labels and declarations -- Type III environmental declarations -- Principles and procedures) (The Norwegian EPD Foundation 2015c). Et EPD-dokument må være kortfattet og oppsummere et produktets eller en komponentens miljøprofil på en standardisert og objektiv måte slik at informasjon kan være sammenlignbar med andre produkter innenfor samme produktkategori, uavhengig av geografisk plassering. ISO-standard Environmental Labels and Declarations Type III angir krav til hvordan en EPD skal utarbeides. For å sikre miljøinformasjon benyttes følgende fire krav: objektivitet, sammenlignbarhet, troverdighet og adderbarhet. Videre må utførelse av EPD følge krav i henhold til ISO (Miljømerker og deklarasjoner - Generelle prinsipper). I tillegg anbefales det å følge krav etter ISO (Miljømerker og deklarasjoner - egenerklærte miljøkrav) og nasjonal lovgivning når det gjelder påstander angående miljøprofil. Det er kun tillatt med dokumenterte fakta (The Norwegian EPD Foundation 2015a) Retningslinjer for EPD EPD er varemerkeregistrert og kan kun knyttes til produkter eller tjenester. Firmaer i sin helhet kan ikke knyttes opp mot EPD. Tjenesten eller produktet tildeles et EPD-nummer som er gjeldene for fem år der gyldighetstiden avsluttes automatisk etter dette tidsforløpet hvis ikke EPDen fornyes. EPD-Norge jobber stadig med å forbedre, veilede og legge til rette for virksomheter i bruk av EPD (The Norwegian EPD Foundation 2015d). 38

57 2.7 Studietur til Danmark Som en del av å læringsprosessen for asfaltproduksjon ble det foretatt en studietur til Danmark våren 2017, ved Teknologisk Institutt i København. Målet med turen var å få innsikt i danske prosedyrer og erfaringer ved gjenbruk av returasfalt. Det gikk ut på å lære hvordan asfaltproduksjon med gjenbruk foregår, regler for anvendelse av gjenbruk i Danmark samt få en innføring i det danske prosjektet Cirkulær Asfaltproduktion i Danmark. Dette kapittelet er basert på intervju, foredrag og muntlig informasjon fra Ole Grann Andersson, som jobber i Teknologisk Institut i Taastrup og Erik Nielsen, som jobber i Vejdirektoratet i København. Hvis andre kilder er brukt er det oppgitt. Informasjon som stammer fra både Ole Grann Andersson og Erik Nielsen er angitt med (Andersson & Nielsen 2017) etter hver avsnitt. Hvis informasjon i teksten stammer kun fra en av overnevnte er kun et navn oppgitt i parentes etter avsnittet. I Danmark benyttes gjenbruksasfalt i stor grad i likhet med Norge. Formålet med å bruke returasfalt i ny asfaltmasse det samme som for i Norge: Målet er å kunne tilsette akkurat så mye granulat at gjenbruksasfalten kan tilfredsstille de samme krav og kvaliteter som ny asfalt. Det finnes flere likheter mellom Norge og Danmark når det gjelder asfaltproduksjon og for behandling og gjenbruk av returasfalt, men det er også noen forskjeller Polymermodifisering Danmark bruker i hovedsak PMB som tilsetning i asfaltmassen, men de bruker også i større grad polymermodifisert asfalt (PMA) enn det som praktiseres i Norge. Polymermodifisert asfalt er asfalt der polymeren blandes direkte inn i asfaltmassen, og ikke i bitumenet sånn som i polymermodifisert bitumen. Om det skal brukes PMB eller PMA i Danmark avhenger av asfalttype og anvendelsesformål. I Danmark det vanlig at asfalt til slitelag på motorveg fremstilles med PMB, men at bindlaget fremstilles ofte med PMA. Enkelte asfaltverk i Norge har tidligere brukt denne metoden med PMA, men har gått vekk fra det nå (Andersson & Nielsen 2017) Fresing, transport og oppbevaring av returasfalt I likhet med Norge er det ikke lov til å dumpe asfalt i Danmark, men måten å oppbevare returasfalt er forskjellig. Der Norge bruker mellomlagre til oppbevaring av returasfalt, blir returasfalt som oftest fraktet direkte til asfaltprodusentene for oppbevaring i Danmark. På 39

58 store freseoppdrag i Danmark er det typisk at asfaltentreprenør (asfaltfabrikkene/produsentene) også er ansvarlig for oppfresing av gammel asfalt. Dette gjør til forskjell fra Norge at asfaltprodusentene i Danmark også er asfaltentreprenører. Fordi det er høy fokus på å minimere klimapåkjenninger fra transport av returasfalt, frakter asfaltentreprenøren returasfalten til sin nærmeste asfaltfabrikk. Hvis asfalten i Danmark freses opp av en entreprenør som ikke er asfaltentreprenør blir den oppfreste asfalten typisk levert hos nærmeste asfaltentreprenør. Det finnes i Danmark mottagerfirmaer for returasfalt som har mellomlager der returasfalt kan oppbevares, men denne praksisen er svære begrenset i motsetning til Norge, der all returasfalt fraktes til mellomlagre. Til forskjell fra Norge, som får omlag 82 % drikkevannet fra innsjøer og tjern (Ødegaard et al. 2014) får Danmark nærmest alt drikkevannet fra grunnvannskilder. Derfor er det i Danmark høy fokus på å forhindre potensielle forurensninger og tilsig til grunnvannskildene fra kjøretøy. En måte Danmark praktiserer for å kutte ned på unødvendig transport er å anvende gjenbruket lokalt eller som nevnt ovenfor, å frakte returasfalten til nærmeste asfaltentreprenør (Andersson & Nielsen 2017) Steinmaterialer I motsetning til Norge finnes det ikke fjell eller mulighet for uttak av steinmateriale i Danmark. Dette gjør at hvis Danmark skal produsere asfaltmasser med pukk må de importere stein fra utlandet, typisk fra Norge eller Sverige. Unntaket er danske bærelag. De fremstilles hovedsakelig av lokal grus eller stein. Dette gjør steinmaterialet til et like verdifullt materiale som bitumen. Det er derfor like stort fokus i Danmark som i Norge på å gjenbruke steinmateriale. Prosjektet Cirkulær Asfaltproduktion i Danmark har særlig fokus på å oppnå større andel gjenbruksasfalt i slite- og bindlag. En forutsetning for dette er at steinmaterialet i gjenbruksasfalten må bestå av pukk. Det er derfor kun mulig å gjenbruke returasfalt i disse asfalttypene hvis de inneholder pukk, men i Danmark inneholder ofte slitelaget og bindlaget pukk mens bærelaget er lokal grus. Da er det ikke mulig å bruke denne returasfalten på nytt hvis både slite- og bærelag freses opp sammen. Det er fordi det kun kan brukes pukk i slitelaget. Ved å frese opp slitelag og bærelag hver for seg er det mulig å gjenbruke materialene fra slitelaget i nytt slitelag og fortsatt sikre at slitelaget utelukkende består av pukk. Ved å gjenbruke oppfrest slitelag er det behov for mindre import av råvarene bitumen og pukk. 40

59 Foreløpige LCA-beregninger i prosjektet Cirkulær Asfaltproduktion i Danmark indikerer at det totalt kan oppnås en reduksjon på 20 % i CO2-utslipp ved å tilsette 30 % gjenbruksasfalt i slite- og bindlag (Andersson 2017) Gjenbruk med PMB-masser I prosjektet Cirkulær Asfaltproduktion i Danmark har det blitt gjennomført en omfattende serie laboratorieforsøk samt utlegging av asfaltmasser på en motorvegsstrekning i Jylland, der slite- og bindlag er tilsatt 30 % gjenbruksasfalt fra gamle slitelag (bestående av pukk). Det ble gjort en sammenligning av referansestrekning uten gjenbruksasfalt og forsøkstrekninger med tilsetning av gjenbruksasfalt. Asfalten på forsøksstrekningene inneholdt PMB med forhøyet polymerinnhold for å kompensere for at 30 % av gjenbruksasfalten som ble tilsatt ikke inneholdt PMB. Resultatene fra dette forsøket viste at asfaltmassen tilsatt gjenbruksasfalt tilfredsstilte samme krav og kvalitet som referansemassen. Det er også ønskelig å gjøre laboratorieforsøk med polymermodifisert gjenbruksasfalt i Danmark. Det finnes også andre prosjekter som har praktisert dette, som for eksempel RECYPMA-projektet som ble utført i Nederland. I Danmark har foreløpig ikke gjenbruk med PMB-masser blitt anvendt fordi det ikke finnes nok returasfalt som inneholder polymermodifisert bitumen. Både Norge og Danmark begynte å bruke polymermodifisert bitumen i asfalt på motorveger på slutten av 80-tallet og situasjonen er den samme i Danmark som i Norge: returasfalt med PMB vil bli frest opp i de kommende årene. Da er det viktig at returasfalt med PMB kan bli frest opp og sortert slik at de kan gjenbrukes i ny asfalt med PMB. Danmark er tydelige på at de vil gjenbruke PMB-masser når det blir aktuelt (Andersson 2017). 41

60 3. Materialer og metode 3.1 Beskrivelse av forsøket Oppgaven består av ulike tre forsøk med tilsetning av PMB-basert gjenvunnet asfalt i ny PMB-basert asfaltmasse. Forsøkene omhandler asfaltproduksjon i verk, livssyklusanalyse og kostnadsvurdering. I dag tillater ikke Statens vegvesen at PMB-basert gjenvunnet asfalt brukes som råvare i nye, PMB-baserte slitedekker. Oppgaven er derfor utført i regi av Statens vegvesen i samarbeid med Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning (KFA) som et fullskala forsøk, for å øke kunnskapen om gjenbruk av PMB-slitedekker som tilsetning i ny, PMB-asfaltmasse. Grunnlagsmateriale for denne oppgaven er skaffet til veie ved deltakelse i asfaltproduksjon på Feiring Bruk AS Lørenskog asfaltverk i løpet av perioden august 2016, samt opplæring hos Østfoldforskning i Oslo og Fredrikstad våren 2017 for bruk av EPD-programmet. Personer som har blitt intervjuet i forbindelse med oppgaven er: Roar Telle, seniorrådgiver på Veiteknisk institutt, Høvik. Kristin Torgersen, byggeleder i Statens vegvesen, Oslo. Håkon Storås, verksfører på Feiring Bruk AS, Lørenskog. Terje Rykhus, avdelingsleder for asfalt på Feiring Bruk AS, Lørenskog. Ole Iversen, forsker, Østfoldforskning, Fredrikstad & Oslo. Mie Vold, seniorforsker, Østfoldforskning, Fredrikstad. Ole Grann Andersson, sivilingeniør i Teknologisk Institut, Taastrup, Danmark. Erik Nielsen, kjemiingeniør, Vejdirektoratet, København, Danmark. I Materialer og metode kommer først en introduksjon til forsøkene, deretter blir asfalttyper og forsøksdata beskrevet. Så kommer en gjennomgang av asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser på Feiring Bruk, med påfølgende EPD-analyser og livssyklusvurdering basert på Feirings resultater. Tilslutt er det en beskrivelse av kostnadsvurderingen. Begreper som gjenbruk, granulat, gjenbruksasfalt, asfaltgranulat og gjenvunnet asfalt brukes om hverandre i oppgaven, men har samme betydning: det er granulert og bearbeidet returasfalt som kan tilsettes som råvare i ny asfaltmasse. 42

61 3.1.1 Forsøk 1 Omhandler: Asfaltproduksjon Basert på: Direkte måling og registrering i asfaltverk I august 2016 startet forsøkene med tilsetning av gamle, granulerte PMB-masser i ny asfaltmasse. Asfaltproduksjonen samt registreringer og målinger utført på asfalt- og pukkverk Feiring Bruk AS på Lørenskog. Råvarene i asfaltmassen er fra Feirings eget pukkverk, men gjenbruket som ble tilsatt i asfaltmassen kommer fra E6 i Oslo. Forsøkene med gjenbruk av PMB-masser er utført for å vurdere CO2-utslipp og energiforbruk i forbindelse med asfaltproduksjon Forsøk 2 Omhandler: Råvarefremstilling, asfaltproduksjon i verk og livssyklusanalyse Basert på: EPD-analyse med inputdata fra Forsøk 1 EPD-analysen er utført på Østfoldforskning sin nettside for livssyklusanalyser og ble utført våren Dette forsøket er basert på energiforbruket fra asfaltproduksjonen på Feiring Bruk. Resultatene fra energiforbruket fra Feiring Bruk settes inn i en EPD for hver enkelt asfalttype, deretter sammenlignes alle EPDene mot hverandre i en EPD-analyse. EPDanalysen omfatter to trinn fra livssyklusanalysen til asfaltmasse: i) fremstilling av råvarer til asfalt og ii) produksjon av asfaltmasse i verk. Forsøk 1 skiller seg fra Forsøk 2 ved at forsøk 1 kun tar hensyn til CO2-utslipp og energiforbruk ved asfaltproduksjon, men forsøk 2 tar hensyn til utslipp av CO2-ekvivalenter og energiforbruk fra både fremstilling av råvarer og asfaltproduksjon. Figur 3.1 viser sammenhengen mellom forsøk 1 og 2. 43

62 Figur 3.1: Omfang for forsøk 1 og 2. Forsøk 1 omhandler CO2-utslipp og energiforbruk fra fremstilling av asfaltmasse i verk. Forsøk 2 omfatter samlet CO2e-utslipp og energiforbruk fra råvarefremstilling og verksproduksjon Forsøk 3 Omhandler: Kostnadsvurdering ved asfaltproduksjon Basert på: Kostnader for råvarer til asfalt Kostnadsvurderingen ble utført med grunnlag i virkelige kostnader for asfaltråvarer, men på grunn av konkurransemessige årsaker kunne ikke virkelige priser på råvarer oppgis i oppgaven. For å løse dette ble det derfor laget en prosentvis forskjell i pris mellom råvarer til asfalt, basert på virkelige priser. Prisene på råvarer ble utlevert av Terje Rykhus, avdelingsleder for asfalt på Feiring Bruk AS Lørenskog. Videre ble det laget kostnadsvurdering gjennom flere livssykluser for respektive asfaltmasser med priser basert på den prosentvise forskjellen. Råvareprisene som er oppgitt i denne oppgaven er ikke virkelige priser, men priser basert på prosentvis forskjell av virkelige priser. I kostnadsvurderingen ble kostnader for råvarer til PMB-basert asfalt av jomfruelige materialer sammenlignet med PMB-basert asfalt tilsatt ulik andel gjenvunnet asfalt. Deretter ble kostnader fra de ulike massetypene betraktet gjennom flere livssykluser, samt kostnadsbesparelsene ved å bruke gjenvunnet asfalt. Figur 3.2 angir sammenheng mellom forsøk 1, 2 og 3. 44

63 3.1.3 Sammenheng mellom forsøkene Figur 3.2: Flytskjema for sammenheng mellom forsøk 1, 2 og 3. 45

64 3.2 Materialer I sammenheng med asfaltproduksjonen ble det lagt fem strekninger med ulike typer slitelag på E16, på strekningen «Kløfta - Nybakk» i Akershus. Figur 3.3 angir en geografisk oversikt over hvor slitelagene ble lagt. Først et referansefelt med PMB-masse av jomfruelig materiale, etterfulgt av fire forsøksfelt med ulik grad av tilsetning med granulat av PMB-masser. E16 er en motorveg med fire kjørefiler, der det i en fil ble lagt fem nye slitelag. Figur 3.3: Geografisk oversiktsbilde av Kløfta på E16. Nytt slitelag ble lagt i det ene feltet på strekningen «Kløfta - Nybakk» i Akershus (skjermdump fra Følgende massetyper ble benyttet til nytt slitelag: Referansemasse (Asfaltbetong uten tilsetning av gjenbruk) Asfaltbetong med 10 % varmt granulat Asfaltbetong med 20 % varmt granulat Asfaltbetong med 30 % varmt granulat Asfaltbetong med 10 % kaldt granulat Ifølge Statens vegvesens normal for vegbygging N200 kan asfaltbetong med tilsetning av granulat også omtales som gjenbruksasfalt og kan forkortes til Gja. På Feiring Bruk ble det produsert to asfaltmasser uten tilsetning av granulat, men kun den ene massen ble lagt som slitedekke på E16. 46

65 Oppsummering av asfaltproduksjonen og utlegging av asfaltmassene: - Totalt seks asfaltmasser ble produsert på Feiring Bruk: to referansemasser uten gjenbruk og fire masser med ulik tilsetning av gjenbruk. - Når asfaltmassene ble lagt på E16 ble det kun lagt fem slitelag: den ene av de to produserte referansemassene og de fire massene med ulik tilsetning av gjenbruk. På kjørefeltet som skulle fornyes måtte det først freses bort gammelt slitedekke før området kunne dekkelegges på nytt, se figur 3.4. Plantegning over forsøksfeltene kan ses i figur 3.5. Figur 3.4: E16 er en firefelts motorveg som fikk nytt slitedekke i det ene feltet. Det ble lagt fem forskjellige slitedekker etter hverandre, ulik tilsetning av gjenbruk i hvert slitelag. 47

66 Figur 3.5: Plantegning av forsøksfeltene. Lengde og størrelse på forsøksfeltene kan ses i tabell 3.1. For nærmere beskrivelse av utlegging av asfaltdekker, se vedlegg D. Tabell 3.1: Størrelse og mengde for forsøksfelt på E16. Asfalttype Asfaltgranulat Lengde Bredde Tonn Areal (m) (m) (m 2 ) Asfalt-betong (Ab) 0 % 743 3,95 347, Gjenbruks-asfalt (Gja) 10 % varmt , Gjenbruks-asfalt (Gja) 20 % varmt , Gjenbruks-asfalt (Gja) 30 % varmt 800 4,00 387, Gjenbruks-asfalt (Gja) 10 % kaldt 795 4,10 377, Referansemasse For å kunne måle og registrere forsøkene med gjenbruksmasse opp mot en «standard» var det behov for å produsere en referansemasse uten gjenbruk. Referansemassen er Ab16 (asfaltbetong 16 mm). Ab16 er en asfaltmasse bestående av asfaltbetong, der % av steinmaterialet har kornstørrelse mindre enn 16 mm. For detaljert siktekurve om ulike bestanddeler og massesammensetning, se vedlegg E. Ifølge Torgersen er dette er en asfalttype som passer til høytrafikkerte veger med behov for høy stabilitet i vegdekket. 48

67 Ab16 består av ulike fraksjoner jomfruelig pukk, steinmel, filler, polymermodifisert bitumen og amin, derav 94,4 % steinmaterialer og 5,6 % bitumen. Bitumenet er polymermodifisert med SBS-polymer som tilfredsstiller kravene til Statens vegvesens normal for vegbygging N Gjenbruksmasse Gjenbruksmassen som ble benyttet i forsøket var frest asfalt med PMB fra E6 i Oslo. Denne strekningen ble valgt ut fordi Statens vegvesen visste eksakt hvilken masse som lå der. Fordi innholdet i returasfalten var kjent kunne den brukes som tilsetning i ny PMB-asfaltmasse. Returasfalten er en Ab16 med PMB, og har tilsvarende kvalitet som referansemassen. Gjenbruksmassen inneholder en blanding av ulike fraksjoner jomfruelig pukk, steinmel, filler, polymermodifisert bitumen, amin og ulik tilsetning varm eller kaldt gjenbruk. Det er samme type bindemiddel både i asfaltgranulatet og i nytt bindemiddel. Bitumenet som kommer fra gjenbruket er også polymermodifisert med SBS-polymer. Det ble derfor forventet at den nye massens egenskaper ikke skulle endres i særlig grad ved tilsetning av gjenbruk. I dette forsøket ble denne massen benyttet som en del av ny masse. Gjenbruksmassen består av ca. 5,6 % bitumen og 94.4 % steinmaterialer. Det betyr at ved for eksempel 10 % tilsetning av gjenbruk vil det utgjøre 10 % av steinmaterialet og ca. 10 % av bitumenet i ferdig masse. Det vil si at asfalt med 10 % gjenbruk inneholder 90 % nye materialer. Asfalt med 30 % gjenbruk inneholder 70 % nye materialer. Bindemiddelet i ferdig masse blir dermed en blanding av gammelt og nytt. Asfaltgranulatet inneholder 5,5 % PMB. Returasfalt vil ha stivere bindemiddel enn den opprinnelige asfaltmassen. Ved lav tilsetning (< 10%) får ikke det stor betydning, men ved høyere tilsetning kan det kompenseres for dette ved å benytte en mykere bitumengrad eller anvende en rejuvinator (mykner), ifølge Telle. I forsøkene ble asfaltgranulat tilsatt uten å kompensere for stivere bindemiddel. Det vil i teorien gi økt motstand mot plastisk deformasjon fordi bindemidlet blir stivere. Ifølge Torgersen vil enhver oppvarming og bearbeidelse av asfaltmasse medføre en «aldring» av massen som gjøre den stivere. Det er ikke sikkert at det vil utgjøre forskjell av betydning for dekkets levetid i dette tilfellet. I 2014 ble det utført et forsøksprosjekt av Kontrollordningen for asfaltgjenvinning (KFA) i samarbeid med Statens vegvesen. Det ble sett på hvordan bindemiddelet i ferdig asfaltmasse påvirkes av tilsetning av gjenbruk uten PMB. I forsøket fant man at det kan tilsettes 10 % 49

68 gjenbruksmasse uten PMB i en masse med PMB, uten at asfaltmassen mister de egenskapene som PMB gir, ifølge Telle. I dette forsøket med tilsetning av gjenbruk vil gjenbruksmassen inneholde PMB, men på bakgrunn av forsøket i 2014 forventes det at massens egenskaper ikke endres i særlig grad ved tilsetning av gjenbruk Statistikk og sammensetning av asfaltmasser Bitumenet utgjør 5,6 % av vekten til asfaltmassen. Mengden amin er minimal i forhold til resten av asfaltmassen, og måten andel amin regnes ut på er at amin tilsettes som 0,4 % av bitumenet, men mengden kommer i tillegg til bitumenet og resten av asfaltmassen. Steinmaterialet utgjør 94,4 % av asfaltmassen. Det vil si at prosentvis andel tilslag er oppgitt ut ifra 94,4 % av hele asfaltmassen. Eksempelvis vil en asfaltmasse med 26 % pukk 11/16 mm, regnes som 26 % av totalt 94,4 % steinmateriale. For ett tonn asfaltmasse vil 26 % pukk utgjøre 26 % av 944 kg steinmateriale, som er 245,4 kg. Tabell 3.2 inneholder et eksempel på bestanddeler i en asfalt. Fullstendig reseptsammensetning er angitt i tabell 3.3. Tabell 3.2: Eksempel for sammensetning av en mengdeenhet asfaltmasse med 10 % gjenbruk. Tilslag: Andel (%) Masse (kg) / tonn Totalt steinmateriale 94,4 944,0 Pukk 11/16 26,0 245,4 Pukk 8/11 19,0 179,4 Pukk 4/8 16,0 151,0 Steinmel 22,0 207,7 Filler 7,0 66,1 Gjenbruk 10,0 94,4 PMB 5,6 56,0 Tilsetning: Amin 0,4 0,203 Asfaltgranulatet inneholder 5,5 % PMB. 50

69 Tabell 3.3: Reseptsammensetning for ulike massetyper. Andel tilslag (%) Tilslag Uten gjenbruk 10 % gjenbruk 20 % gjenbruk 30 % gjenbruk Pukk 11/16 mm 27,0 26,0 24,0 22,0 Pukk 8/11 mm 22,0 19,0 18,0 16,0 Pukk 4/8 mm 17,0 16,0 14,0 12,0 Steinmel 0/4 mm 27,0 22,0 18,0 15,0 Filler 7,0 7,0 6,0 5,0 Asfaltgranulat 0 10,0 20,0 30,0 PMB 5,6 5,6 5,6 5,6 Amin 0,4 0,4 0,4 0,4 3.3 Asfaltproduksjon på Feiring Bruk AS med gjenbruk av PMB-masser Denne delen av oppgaven fokuserer på CO2-utslipp og energiforbruk fra asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser. I denne delen av oppgaven ble det i registrert energiforbruk og temperatur ved asfaltproduksjon for følgende asfaltmasser: Referansemasse (Asfaltbetong uten tilsetning av gjenbruk) Asfaltbetong med 10 % varmt granulat Asfaltbetong med 20 % varmt granulat Asfaltbetong med 30 % varmt granulat Asfaltbetong med 10 % kaldt granulat Asfaltproduksjonen ble utført på asfalt- og pukkverk Feiring Bruk AS. Feiring Bruk er et satsblandeanlegg der asfaltgranulat blir tilsatt i parallelltrommel. Det vil si at produksjonen foregår satsvis og det brukes separate tromler til å varme opp jomfruelig steinmateriale og gjenbruk. Én sats (dose, også kaldt batch) kan for eksempel være 2,5-3,5 tonn. Det vanlige er at det produseres satser på 2,5-3,5 tonn og at det blandes serier på for eksempel 500 tonn, ifølge Storås. Feiring Bruk kan produsere gjenbruksasfalt med opptil 40 % asfaltgranulat. 51

70 Feiring Bruk AS har et eget pukkverk med uttak av steinmateriale, der granittisk gneis sprenges ut fra fjell og knuses. Steinmaterialet oppbevares utenfor anlegget i kalddoseringsanlegg sortert etter kornstørrelse, se figur 3.6. Fra kalddoseringsanlegget veies steinmaterialet og transporteres inn i verket via et fraktebånd. Resten av prosessen for asfaltproduksjon er beskrevet i Asfaltproduksjon med asfaltgranulat. Steinmaterialet veies i masse per tidsenhet, som oftest er tonn per time, ifølge Storås. Feiring Bruk var opprinnelig ikke konstruert for gjenbruk av asfalt, derfor er gjenbrukssystemet på Feiring Bruk spesiallaget for innveiing og mengdedosering av steinmaterialet. Vanligvis er det en vektskål ved innveiingen fra kalddoseringsanlegget, men det har ikke Feiring Bruk. Istedenfor er det vektskål og sensorer under siloen som veier gjenbruket før det slippes ned i mikseren. I tillegg er det innvendige vekter i siloen som hjelper til med å regulere utslipp av steinmateriale. Figur 3.6: Kalddoseringsanlegg på Feiring asfalt- og pukkverk. Her veies og sorteres alt steinmateriale før det fraktes inn i asfaltverket. Det kalde granulatet skal i teorien ikke oppvarmes, men på Feiring Bruk likevel må det varmes noe når det fraktes inn i verket. Det er fordi transportbåndet som frakter gjenbruket, kan ikke transportere gjenbruket utenom gjenbrukstrommelen, og gjenbrukstrommelen kan ikke starte uten at brennerne er slått på. Dermed må gjenbruket gjennom gjenbrukstrommelen der brennerne går på minimum. Vanligvis har asfaltverk transportbånd som frakter kaldt 52

71 gjenbruk direkte inn i asfaltverket, uten at det må innom forbrenningstrommelen, ifølge Storås. Varm asfaltproduksjon (uten granulat) har normalt temperaturer på C. Vanlig asfalt uten gjenbruk varmes normalt opp til omlag 180 grader, men ved tilsetning av gjenbruk kreves det høyere temperatur i nytt steinmateriale. Det må til for at asfaltmassen skal kunne blandes til en uniform masse, uten klumper. Granulat varmes normalt opp til grader. Høyere prosentandel av granulat i asfaltmassen krever høyere energiforbruk til oppvarming av ny asfaltmasse. Tilsetning av kaldt granulat krever mer energi til oppvarming av det nye steinmaterialet enn ved tilsetning av varmt granulat, hevder Storås Måling av forbrenning av LPG og CO2-utslipp Det ble registrert totalt LPG-forbruk fra oppvarming av nytt steinmateriale og for oppvarming av asfaltgranulat. Fra registrert LPG-forbruk ble CO2-utslipp beregnet. Registering av LPG-forbruk ble utført fra et manometer (trykkmåler) festet på trykktanken, se figur 3.7 og 3.8. Grunnet enkel målesensor kan det målte LPG-forbruket avvike noe fra virkeligheten. Det var ønskelig med et mer nøyaktig måleinstrument, men det lot seg ikke gjøre. Før og etter hver asfaltproduksjon ble det registrert prosentinnhold i LPG-tanken. Gasstanken kan inneholde maksimalt kg LPG, og ved å studere prosentvis differanse før og etter asfaltproduksjon kan det beregnes totalforbruk av LPG, og LPG-forbruk per tonn asfaltmasse. Det totale LPG-forbruket kan beregnes fra der kg x % 100 % = kg (1) x kg er endring i prosent angir hvor mange kilo LPG som gikk med under asfaltproduksjonen Videre kan LPG-forbruk per tonn produsert asfaltmasse beregnes fra der kg kg tonn = kg LPG per tonn asfaltmasse (2) er totalt LPG-forbruk fra asfaltproduksjonen 53

72 tonn angir total asfaltmasse Figur 3.7: LPG-tanken på asfalt- og pukkverk Feiring Bruk. Figur 3.8: Manometer festet på LPG-tanken. Manometeret ble brukt til å registrere totalt LPGforbruk til oppvarming av jomfruelig steinmateriale og granulat. CO2-utslipp fra forbrenning av LPG ble beregnet etter reaksjonslikning for propan og oksygen. For å skille propan i form av petroleumsgass fra naturgass brukes betegnelsen LPG (liquefied petroleum gas) i resten av oppgaven. Likevel brukes benevnelsen propan i dette tilfellet, fordi det er kjemisk formel for propan som er brukt i beregning av CO2-utslipp. Når propan forbrennes og reagerer med oksygen vil det dannes vann og karbondioksid. Fra 54

73 kjemisk formel for propan (C3H8) og oksygen (O2) (Brady et al. 2004) kan likning for forbrenning av propan balanseres til der C 3 H 8 + 5O 2 4H 2 O + 3CO 2 (3) C3H8 er kjemisk formel for propan O2 H2O CO2 er kjemisk formel for oksygen er kjemisk formel for vann er kjemisk formel for karbondioksid Likningen brukes til å avgjøre hvor mye karbondioksid som oppstår ved forbrenning av propan. Når propan forbrennes vil det slippes ut tre ganger så mye karbondioksid til atmosfæren, eksempelvis vil det dannes tre kg karbondioksid ved forbrenning av en kg propan Registering av elektrisitetsforbruk Det ble registrert elektrisitetsforbruk i asfaltverket ved produksjon av asfaltmassene. Elektrisitetsforbruk omfatter alt i verket som forbruker elektrisitet. Eksempler er oppvarming av bitumentanker, oppstart av brennere i forbrenningstommel og maskineri som steinelevatorer og fraktebånd. Registrering og måling av elektrisitetsforbruk ble utført fra verkets el-tavle på Feiring Bruk. En elektrisitetsmåler på tavlen registrerte forbruk i kwh i løpet av hele asfaltproduksjonen, se figur 3.9. Elektrisitetsforbruket måles fra oppstart av produksjonen og registreres når produksjonen er ferdig. Måleren angir elektrisitetsforbruk for hele verket når asfalt produseres. 55

74 3.9: kwh-avleser på Feiring Bruk som ble brukt til å registrere elektrisitetsforbruk under asfaltproduksjon. kwh-avleseren var montert på en el-tavle som registrerer elektrisitetsforbruk i hele asfaltverket Temperaturmåling i jomfruelig steinmateriale, asfaltgranulat og blandet asfaltmasse Det ble registret temperaturer i nytt steinmateriale og granulat som inngikk i asfaltproduksjonen. Temperatur på jomfruelig steinmateriale, gjenbruk og blandet asfaltmasse ble registrert ved oppstart av oppvarming og når oppvarmingen var ferdig. Temperaturen ble målt fra kontrollrommet på Feiring Bruk, der verksfører fra en dataskjerm har oversikt over asfaltproduksjonen, se figur

75 Figur 3.10: Pc-skjerm på kontrollrommet på Feiring Bruk. Fra kontrollrommet har verksfører detaljert oversikt over asfaltproduksjonen Det er egne termometre på alle råvarelinjer i asfaltverket. Måling av temperatur i steinmaterialer og asfaltmasse, før og etter oppvarming, er kun en kontroll på hvilken temperaturer tilslag og blandet masse har. Temperaturen bør være relativt lik for alle forsøkene med varmproduksjon, og kaldproduksjon bør ligge lavere. Hvis temperaturen eller temperaturdifferansen i et forsøk er vesentlig forskjellig fra normalverdi for den respektive asfalttypen kan det være en indikator på at noe ikke stemmer eller at noe har gått galt i forsøket. Temperaturmålingene er ikke ment å være en start-stopp temperatur hvor differansen benyttes til noe, men kun en «sikkerhetskontroll» på at asfaltproduksjonen har blitt utført riktig. Utgangstemperaturen (utetemperaturen) i august var såpass jevn at den antas å ikke ha betydning for energiforbruket. 3.4 EPD-analyse Denne delen av oppgaven fokuserer på utslipp av CO2e fra asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser og utslipp av CO2e fra produksjon av råvarer til asfalt. 57

76 I denne delen av oppgaven ble det laget en analyse i EPD-programmet basert på miljøutslipp, det vil si utslipp av klimagasser som belaster miljøet på en negativ måte. EPD-analyse ble utført for vurderingene av: CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt CO2e-utslipp fra forbrenning av LPG og elektrisitetsforbruk ved asfaltproduksjon i verk Sammenligning av asfalttyper med hensyn på CO2e-utslipp Sammenligning av CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt CO2e-utslipp fra fremstilling av ulike bitumentyper til slitedekker gjennom gjentatte livssykluser Denne delen av oppgaven er basert på Østfoldforsknings livssyklusanalyse for beregning av klimagassutslipp, et nettbasert kalkuleringsverktøy på Relevante verdier fra EPDene for hver massetype er vedlagt som vedlegg C. Hver prosess i livssyklusanalysen påvirker miljøet negativt på én eller flere måter. Produksjon av asfalt med gjenbruk av PMB-masser gir utslipp av CO2e som blant annet omfatter karbondioksid, metan og lystgass. Genereatoren i EPD-programmet lager EPDer (miljødeklarasjoner) ved å bearbeide inndata som legges inn av bruker med eksisterende miljø- og ressursprofiler lagret i LCA databibliotek. LCA er en forkortelse for Life Cycle Assessment og kan oversettes til norsk som livssyklusanalyse. EPD-programmet kan vurdere energiforbruk for en eller flere prosesser og det kan legges inn reseptsammensetning, se figur I denne oppgaven ble totalt seks EPDer opprettet: en for hver asfalttype. I EPDene har det blitt lagt inn data som LPG-forbruk og elektrisitetsforbruk, som er energiforbruket ved asfaltproduksjon samt reseptsammensetning av råvarer. LPG-forbruk og elektrisitetsforbruk er det forbruket som ble registrert i asfaltverket da de ulike massetypene ble produsert. Det er dette forbruket som føres inn i EPDen. I EPDen er det likevel ikke kun CO2e-utslipp fra LPG og elektrisitet fra verksproduksjon som blir vurdert, men det totale CO2e-utslippet fra hele livssyklusen til LPG og elektrisitet er tatt med. Det vil si at det i EPDen også inngår CO2e-utslipp knyttet til produksjon, ressursbruk og transport av LPG, i tillegg til forbrenning i asfaltverk. Selv om forbruk av elektrisitet i verk ved 58

77 asfaltproduksjon ikke slipper ut CO2e direkte, vil det likevel bli et lite utslipp av CO2e ved bruk av elektrisitet. Det er fordi produksjonen av elektrisiteten inngår (anlegg, overføring og tap i overføring) i LCA data-bibliotek og tas med i EPDen. Ifølge Østfoldforskning er utslipp av CO2e fra elektrisitet er basert på norsk markedsmiks som består av norskprodusert elektrisitet fra hovedsakelig vannkraft brukt i Norge, samt importert elektrisitet med de produksjonsmiksene fra hvert importland, eksempelvis Danmark, Sverige, Tyskland m.fl. Forbruket av elektrisitet inkluderer også klimabelastningen fra infrastruktur knyttet til hver enkelt energikilde som f.eks. demninger for vannkraft, vindturbiner, kraftstasjoner (kullkraft fra Danmark, gasskraft fra Norge, Danmark, Sverige m.fl.), atomkraft (fra Sverige, Tyskland m.fl.) m.m. I tillegg er infrastruktur knyttet til strømnett og transformatorer inkludert. Slik er det også med alle råvarer og hjelpestoffer i alle livsløpsanalyser som ligger til grunn for EPDer. Karakteriseringsfaktorene som brukes for Global Warming Potential GWP i IPPC (2007) er: CO2 = 1 CH4 = 25 N2O = 300 Faktorene beregnes ut ifra oppvarmingseffekten til klimagassen og levetiden til klimagassen i atmosfæren (Østfoldforskning 2017). 59

78 Figur 3.11: Oppbygning av EPD-generator. Eksempel med en betongvare ( Beregning av outputdata fra EPD-generator skjer etter likning 5. Summen av CO2e-utslipp for komponent i er lik produktet av GWP for komponent i (fastsatt i LCA data-bibliotek) og mengden av komponent i (input fra bruker) der n EI M = EI Mi i=1 n = f Mi q Mi (4) i=1 EIM EIMi angir CO2e-utslipp for alle komponenter angir CO2e-utslipp for komponent i 60

79 fmi qmi er karakteriseringsfaktor for GWP (global warming potential) angir mengde av komponent i Likning 5 er tilpasset fra (Chong & Wang) sin studie fra 2016 som omhandler beregning av klimagassutslipp via livssyklusanalyser. De ulike trinn i livssyklusanalysen i EPD-programmet kan omtales som «fra vugge til grav» og omfatter hele prosessen fra produksjon av råmaterialer til oppfresing av gammel asfalt. For å tydeliggjøre hvilke trinn fra livssyklusen forsøket omfatter, er det laget en illustrasjon av hele livsforløpet «fra vugge til grav» for asfalt, se tabell 3.4, som er basert på livssyklusanalyse fra Denne delen av oppgaven bygger på å studere klimapåkjenninger fra første del av prosessen, som også kan omtales som «fra vugge til port». I dette tilfellet antas det at alt utenfor porten, i tillegg til drivstofftall har likt CO2-utslipp. Det er fra tatt to skjermbilder som viser hvordan input legges inn i en EPD, se figur 3.12 og Figurene viser forsøket der ny asfaltmasse tilsettes 30 % varmt gjenbruk. Figur 3.12 angir input av alle ingredienser fra asfaltresepten, både fra ny asfaltmasse og tilsetningen av granulat. Figur 3.13 angir input av energiforbruk fra LPG og elektrisitet ved produksjon av asfaltmassen med 30 % gjenbruk. Etter det i EPDen er lagt inn riktig input kalkulerer EPD-generatoren outputdata, som i dette tilfellet er CO2e. Outputdata angir først nøkkelverdier for miljøutslipp i form av globalt oppvarmingspotensial og totalt energiforbruk fra asfaltproduksjonen. Forsøket med tilsetning av 30 % varmt gjenbruk brukes som eksempel, se figur Deretter gir outputdata informasjon om CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt, som vises under «A1» i outputdata-tabell i figur CO2e-utslipp knyttet til asfaltproduksjon i verk vises under «A3» i figur Enkeltverdier som kvantitet er oppgitt i «kg» sammen med prosentvis andel av råvareingrediensene. 61

80 Tabell 3.4: Livsforløpet «fra vugge til grav» for asfalt angir hvilke prosesser som er inkludert i denne oppgaven. Denne oppgaven bygger på første del av livssyklusen, som også kan omtales som «fra vugge til port». I dette tilfellet antas det at alt utenfor porten, i tillegg til transport har likt CO2e-utslippp (basert på livssyklusanalyse fra Prosess Inkludert i Ikke inkludert i Kommentar oppgave oppgave Produksjon av råvarer: steinmaterialer, PMB og amin x CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer Transport av råmaterialer til asfaltproduksjon x Utslipp fra kjøretøy Asfaltproduksjon i verk x CO2-utslipp fra forbruk av LPG og el.forbruk. Temperatur varierer etter type asfalt Lagring av varm asfaltmasse x Trenger ingen ekstern oppvarming Utlegging av slitelag x Energiforbruk antas å være likt for alle typer asfalt Vegmerking x Utslipp fra transport lik for alle typer asfalt Fresing av gammel asfalt x Gammel asfalt fjernes (øverste del) Transport av returasfalt x Tilhører det første punktet (livssyklusen starter på nytt) 62

81 Figur 3.12: Input i EPD-programmet for råvarer til asfalt (skjermdump fra Figur 3.13: Input i EPD-programmet for energiforbruk ved asfaltproduksjon i asfaltverk (skjermdump fra 63

82 Figur 3.14: Output fra EPD-analyse. Angir blant annet totalt «GWP» i form CO2e fra råvareproduksjon til asfalt og fra fremstilling av asfaltmasse i verk (skjermdump fra Når alle EPDene for de ulike massetypene er laget kan de sammenlignes mot hverandre i en EPD-analyse, se figur Her sammenlignes verdier fra CO2e-utslipp knyttet til råvareproduksjon i gruppen «A1» og utslipp fra asfaltproduksjon i gruppen «A3». En EPDanalyse kan defineres som «delen av EPD generatoren hvor produktrelaterte data som materialforbruk, transportdistanser, energiforbruk og avfallsstrømmer registreres» (Østfoldforskning 2017). Transsportvurdering ble ikke lagt inn i EPDen fordi verdiene ble antatt like for alle forsøkene og ble derfor sett bort fra. Det vil si at all gjenbruksasfalt som ble brukt i forsøkene ble hentet fra samme sted, og all den nye asfalten som ble produsert ble lagt på samme sted. Derfor antas det at transporttall ikke vil utgjøre noe av betydning for resultatene. 64

83 Figur 3.15: EPD-analyse som viser utslipp av CO 2e. Utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt vises under gruppen «A1» og utslipp knyttet til asfaltproduksjon i verk vises under gruppen «A3» (skjermdump fra Videre i EPD-analysen kan det for «GWP» klikkes inn på hvert av diagrammene «A1» og «A3». Da kommer man til et mer detaljert plan. «A1» inneholder en oversikt over CO2eutslipp for alle råvarer i hver enkelt asfaltmasse og «A3» inneholder en oversikt over CO2eutslipp fra forbruk av LPG og av elektrisitet. Alle verdier fra EPD-analysene er kopiert over til Microsoft Excel, som ble brukt til å lage diagrammer tilhørende kapittel «4. Resultater» CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt «A1» inneholder diagrammer for CO2e-utslipp fra produksjon av alle råvarer i hver enkelt asfaltmasse, se figur For eksempel kommer det tydelig frem fra diagrammene i «A1» at polymermodifisert bitumen er den råvarekomponenten med høyest CO2e-utslipp. Det er for polymermodifisert bitumen et eget diagram som angir utslipp fra produksjon av råvaren for alle asfalttyper i dette forsøket. Videre kan det fra diagrammet leses av hvilken massetype som gir høyest og lavest CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen. Under diagrammene er tallverdier for CO2e-utslipp oppgitt i egen tabell. Massetyper er angitt med et ID-nummer istedenfor navn i «A1». 65

84 Figur 3.16: Global Warming Potential for alle ingredienser i hver enkelt massetype (skjermdump fra CO2e-utslipp fra forbrenning av LPG og elektrisitetsforbruk ved asfaltproduksjon i verk «A3» inneholder to diagram som beskriver CO2e-utslipp relatert til energiforbruk i asfaltverk ved produksjon av asfalt, herunder forbrenning av LPG og elektrisitetsforbruk, se figur For eksempel kan det for forbrenning av LPG leses av hvilken asfaltmasse som har høyest eller lavest CO2e-utslipp, enten ved å studere diagrammet eller ved å se på verdiene angitt i tabell. I dette tilfellet er også massetyper angitt med et ID-nummer istedenfor navn. 66

85 Figur 3.17: Global Warming Potential for elektrisitetsforbruk og forbrenning av LPG ved asfaltproduksjon i verk. Massetyper er angitt med ID-nummer istedenfor navn (skjermdump fra Sammenligning av asfalttyper med hensyn på CO2e-utslipp Sammenligning av asfalttyper med hensyn på CO2e-utslipp ble gjort på grunnlag av verdier for GWP fra «A1» og «A3», se figur 3.16 og «A1» og «A3» omfatter til sammen alle CO2e-bidrag fra råvareproduksjon og fra verksproduksjon, det vil si klimagassutslipp knyttet til råvareproduksjon, LPG-forbruk og elektrisitetsforbruk ved verksproduksjon. CO2e-utslipp fra hver enkelt komponent i asfaltmassene ble lagt sammen og satt opp som søyler i et diagram for å vise totalt CO2e-utslipp. Sammenligningen tydeliggjør hvilken asfaltmasse som totalt slipper ut mest klimagasser og hvilken som slipper ut minst klimagasser CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt Det ble utført en sammenligning av CO2e-utslipp fra fremstilling av råvarene PMB, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt. Sammenligningen ble gjort for hver asfaltmasse, men i dette tilfellet er det kun de ulike bitumenvariantene som vurderes mot hverandre og ikke alle råvarene. Dette ble gjort for å undersøke hvor mye reduksjon i klimagasser som kan oppnås ved tilsetning av ulike andeler returasfalt. I EPDene ble det lagt inn samme mengde ordinær bitumen og gjenvunnet bitumen som for opprinnelig mengde PMB i respektiv asfaltmasse. For eksempel var det for asfaltmassen uten gjenbruk opprinnelig 56 kg PMB. I denne sammenligningen ble alle andre råvarer enn PMB fjernet fra EPDen og parameterne «Bitumen fra gjenvunnet asfalt» og «Bitumen» ble lagt til i mengdeenhet 56 kg, se figur Et annet eksempel er asfaltmassen med 10 % gjenbruk. I denne asfaltmassen var opprinnelig 67

86 mengde PMB 50,8 kg. Derfor ble det også lagt inn 50,8 kg «Bitumen fra gjenvunnet asfalt» og «Bitumen», se figur Når asfaltmassen tilsettes gjenvunnet asfalt trengs mindre mengde nytt materiale, derfor er bitumenmengden mindre i asfaltmassen med gjenbruk. Videre ble de ulike «asfaltmassene» - som i dette tilfellet kun inneholder ulike typer bitumen - sammenlignet mot hverandre i en EPD-analyse, se figur På denne måten ble forskjeller i CO2e-utslipp fra fremstillingen av de ulike bitumenvariantene betraktet. På samme måte som for alle forsøk gjort i EPD-programmet ble verdier overført til Excel og sammenlignet mot hverandre i søylediagram. Figur 3.18: EPD-analyse med parameterne «Polymermodifisert bitumen» «Bitumen fra gjenvunnet asfalt» og «Bitumen» for en masse uten tilsetning av gjenvunnet asfalt. Figur 3.19: EPD-analyse med parameterne «Polymermodifisert bitumen» «Bitumen fra gjenvunnet asfalt» og «Bitumen» for en masse med tilsetning av 10 % gjenvunnet asfalt. 68

87 Figur 3.20: Sammenligning av ordinær bitumen, bitumen fra gjenvunnet asfalt og polymermodifisert bitumen i en EPD-analyse CO2e-utslipp fra fremstilling av ulike bitumentyper til slitedekker gjennom gjentatte livssykluser Dette kapittelet bygger videre på delkapittel CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt. Det ble utført en beregning av CO2e-utslipp for fremstilling av nødvendig bitumen til gjentatte livssykluser for asfalt i et gitt tidsrom. Beregningene i dette kapittelet beskriver utslipp av CO2- ekvivalenter, i løpet av gjentatte livssykluser for slitedekker ved fremstilling følgende bitumenvarianter: - Ordinær bitumen - Polymermodifisert bitumen - Bitumen fra gjenvunnet asfalt Det ble også beregnet hvor lang levetid slitedekker med PMB må ha, for at levetiden skal veie opp for miljøbelastningene sammenlignet med et slitedekke med ordinær bitumen. Grunnen til at kun CO2e-utslipp knyttet til fremstilling av bitumen er betraktet i denne vurderingen og ikke alle råvarene i en asfaltmasse, er fordi CO2e-utslippet fra fremstilling av bitumen er svært høyt sammenlignet med de andre råvarene i asfalt. Resultatene i CO2eutslipp fra produksjon av råvarer til asfalt bekrefter dette. Å inkludere de andre råvarene ville ikke ha endret resultatene til denne vurderingen. Verdier for CO2e-utslipp som ble brukt i dette kapittelet er hentet fra resultatene til delkapittel CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og 69

88 bitumen fra gjenvunnet asfalt, som er basert på EPD-analyse av CO2e-utslipp. I sistnevnte kapittel var det CO2e-verdier fra produksjon av nødvendig bitumen til ett tonn asfaltmasse som var vurdert. For å gjøre det mer realistisk, vil resultatene i denne beregningen baseres på produksjon av nødvendig bitumen til tonn asfalt. Grovt anslått er tonn asfalt nok til 10 km med slitelag. Som tidligere beskrevet i Karbonfotavtrykk har fremstilling av PMB større karbonfotavtrykk enn fremstilling av ordinær bitumen. Formålet med å beregne CO2e-utslipp fra fremstilling av ulike bitumentyper over en viss tid er å gi en indikasjon på hvor lang levetid et slitedekke med PMB må ha, for at det skal veie opp for miljøbelastningene sammenlignet med et slitedekke med ordinær bitumen. Miljøbelastninger omfatter CO2eutslipp fra trinnet råvarefremstilling i livssyklusen for asfalt. Videre er også PMB-masser tilsatt gjenvunnet PMB-masse tatt i betraktning. CO2e-utslipp fra gjenvunnet asfalt, enten det er gjenvunnet PMB-masse eller gjenvunnet masse med ordinær bitumen er det samme. På strekningen «Kløfta - Nybakk» er ÅDT I følge figur 2.5 for dekkelevetid er derfor forventet levetid for et slitelag med ordinær bitumen 6 år. I følge Statens vegvesens normal for vegbygging N200 vil tilsetning av PMB i slitelaget gi 15 % lenger levetid enn et slitelag uten PMB. På grunnlag av dette ble dekkelevetid med PMB på strekningen «Kløfta - Nybakk» antatt å være 8,5 år. Som tidligere omtalt viste forsøket på E18 i Vestfold viste at slitedekker med PMB ga 40 % lenger levetid enn slitedekker med ordinær bitumen. På tross av dette må Statens vegvesens normal for vegbygging N200 ifølge Telle, alltid være konservativ i den forstand at det legges inn gode sikkerhetsmarginer for alle verdier. Dette er for å unngå å bygge for svake veier. Alle verdier for materialene er derfor på den «trygge siden». CO2e-utslipp ble betraktet for produksjon av nødvendig bitumen til tonn asfalt gitt en livssyklus (dekkelevetid) på 6 år for ordinær bitumen. Ulike levetider for PMB ble testet for å vurdere CO2e-utslipp fra fremstilling av PMB til PMB-slitedekker av nytt materiale og til PMB-slitedekker tilsatt gjenvunnet PMB-masse. CO2e-utslippene ble vurdert i tidsrom på 10, 20, 50, 100 og 200 år. Det ble tatt utgangspunkt i CO2e-utslippet til asfaltmassen med ordinær bitumen. Ut ifra dette utslippet må asfaltmassen med PMB ha en viss lenger levetid for at CO2e-utslippet til PMB-massen skal være like stor eller mindre enn CO2e-utslippet til masse med ordinær bitumen i løpet av et bestemt tidsrom. Det er nettopp denne levetiden til PMBmassen og PMB-masse tilsatt gjenvunnet asfalt som ble vurdert her. 70

89 For å finne CO2e-utslippet fra fremstilling av nødvendig bitumen til en produksjon på tonn av en massetype, må verdi for CO2e-utslipp (som er oppgitt i kg per tonn i delkapittel CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt) multipliseres med tonn. CO2e-utslipp (kg) fra fremstilling av nødvendig bitumen til tonn asfalt beregnes fra: CO2e m (5) der CO2e angir CO2e-utslipp (kg) fra fremstilling av ordinær bitumen eller PMB til tonn asfalt m er tonn Regneeksempel for utslipp av CO2e fra fremstilling av nødvendig mengde PMB til tonn asfalt, der CO2e-utslippet ved fremstilling av PMB er 25,1 kg per tonn asfaltmasse. Verdier settes inn i likning 6: 25,1 kg * tonn = kg CO2e. CO2e-utslippet for PMB-baserte slitedekker i løpet av en tidsperiode kan beregnes ved å multiplisere utslippet av CO2e fra fremstilling av nødvendig mengde PMB til tonn asfalt med ønsket antall år. Deretter må summen divideres på forventet levetid for asfaltdekket. CO2e-utslipp (kg) fra PMB etter et gitt antall år beregnes fra: der CO2ePMB y lpmb (6) y angir antall år lpmb angir forventet levetid for et PMB-dekke CO2ePMB angir CO2e-utslippet (kg) fra fremstilling av PMB til tonn asfalt For å regne ut PMB-dekkelevetiden ble det tatt utgangspunkt i at slitedekker med ordinær bitumen har en levetid på 6 år. Dekkelevetiden til de ulike PMB-baserte asfaltmassene ble funnet med utgangspunkt i kriteriet om at et slitedekke må ha en viss prosentvis lenger levetid enn et slitedekke med ordinær bitumen. Det ble forsøkt å bruke ulike prosentvise levetider, helt til CO2e-utslippet fra fremstilling av ordinær bitumen og den asfaltmassen som ble 71

90 betraktet hadde tilnærmet likt CO2e-utslipp. Prosentvis dekkelevetid for PMB-baserte dekker regnes ut som følger: der (lo %) + lo (7) % er ønsket økt prosentvis dekkelevetid, og lo angir dekkelevetid for et slitedekke med ordinær bitumen Hvis det for eksempel ønskes å finne dekkelevetiden til et PMB-basert dekke med antatt 15 % lenger levetid enn et dekke med ordinær bitumen kan det regnes ut fra likning 8: (6 år * 0,15) + 6 år = 6,9 år. CO2e-utslippet fra fremstilling av nødvendig bitumen til tonn asfalt ved gjentatte livssykluser for asfalt i et gitt tidsrom kan så vurderes. For eksempel ble CO2e-utslippene til et nytt dekke med PMB og et nytt dekke med ordinær bitumen betraktet. CO2e-utslippene fra fremstilling av bitumen til tonn asfalt er henholdsvis kg og kg for ny PMB og ny ordinær bitumen. Ved kun en produksjon på tonn vil CO2e-utslippet fra fremstilling av PMB være størst. For å utjevne forskjellen i CO2e-utslipp må PMB-massen ha lenger levetid enn massen med ordinær bitumen. For å regne ut forskjell i CO2e-utslipp for de ulike asfaltmassene etter et gitt antall år, må CO2e-utslippet fra en produksjon på tonn for betraktet massetype multipliseres med antall år, og deretter deles på forventet levetid for massetypen. For eksempel ble det ble forsøkt med 41 % lenger levetid for det PMB-baserte dekket av nye materialer gitt at levetiden er 8,5 år. Da ble resultatene for CO2e-utslippene fra fremstilling av bitumen over et gitt tidsrom for nye PMB-slitedekker og nye slitedekker av ordinær bitumen like. Det betyr at slitedekker med ny PMB må ha 41 % eller lenger levetid for at det skal være gunstig med hensyn på utslipp av CO2e fra fremstilling av bitumen. CO2e-utslipp (kg) ved fremstilling av bitumen i løpet av en gitt periode kan regnes ut fra: der (CO2e y)/l (8) CO2e angir CO2e-utslippet i kg fra fremstilling av ordinær bitumen og PMB til tonn asfalt, 72

91 y angir antall år, og l angir levetid for et PMB- eller slitedekke Gitt at det betraktes en periode på 10 år og CO2e-utslippet fra fremstilling av ordinær bitumen og PMB til tonn asfalt er på henholdsvis kg og kg. Dekkelevetiden til masser med ordinær bitumen er som kjent 6 år, men dekkelevetiden til det PMB-baserte dekket er foreløpig ukjent. Dekkelevetiden til det PMB-baserte dekket må være akkurat så stor at CO2e-utslippene gjennom et gitt tidsrom er tilnærmet like for både fremstilling av ordinær bitumen og for fremstilling av PMB. Først beregnes CO2e-utslippet fra fremstilling av ordinær bitumen i en tiårsperiode. Dette gjøres ved å multiplisere kg med 10 år og deretter dele summen på den kjente levetiden, som er 6 år. Da blir regnestykket når verdier settes inn i likning 9: ( kg CO2e x 10 år)/6 år = kg utslipp av CO2e ved fremstilling av ordinær bitumen i løpet av en periode på ti år. Det samme gjøres for å beregne CO2e-utslippet fra fremstilling av PMB i en tiårsperiode, men her er dekkelevetiden ukjent. Det kan nå prøves å angi prosentvis levetid, som er beskrevet over. Hvis det forsøkes med en levetid på PMB-dekket som er 41 % lenger enn dekket av ordinær bitumen kan likning 8 brukes og da blir regnestykket (6 år x 0,41) + 6 år = 8,5 år. Deretter beregnes CO2e-utslippet fra likning 7 for en tiårsperiode for PMB-masse gitt at levetiden er 8,5 år: ( kg CO2e x 10 år)/8,5 år = kg utslipp av CO2e ved fremstilling av PMB i løpet av en periode på ti år. Siden CO2e-utslippene fra fremstilling av begge bitumentyper nå kan anses som tilnærmet like, betyr det at PMB-dekket må ha en levetid som 41 % år lenger enn dekket med ordinær bitumen. Da vil CO2e-utslippet over en tiårsperiode være likt for begge massetypene. Beregningene kan enkelt utføres i Excel eller lignende, som ble gjort for denne vurderingen. 73

92 3.4 Kostnadsanalyse Kostnader fra råvarer til asfalt Det ble laget en kostnadsvurdering for å avgjøre hvilken asfaltmasse som har lavest produksjonskostnad fra fremstilling av råvarer og vil gi billigst asfaltmasse. Følgende asfaltmasser ble sammenlignet mot hverandre med hensyn på utsalgspris av råvarer: PMB-basert asfalt av jomfruelige materialer PMB-basert asfalt med 10 % tilsatt gjenvunnet asfalt PMB-basert asfalt med 20 % tilsatt gjenvunnet asfalt PMB-basert asfalt med 30 % tilsatt gjenvunnet asfalt Utsalgspris er den prisen råvarene selges for fra produsent til ekstern aktør. Kostnaden for all gjenvunnet bitumen er lik, enten det er ordinær bitumen eller PMB. Massesammensetning er beskrevet i Statistikk og sammensetning av asfaltmasser. Kostnadsvurderingen er utredet på grunnlag av virkelige kostnader for råvarer, men av konkurransemessige årsaker kan ikke virkelige kostnader oppgis. Resultatet oppgis derfor i prosentvis forskjell, der asfaltmassen uten tilsetning av gjenbruk er referansemasse og er oppgitt i verdi 100 % for en mengdeenhet, som for eksempel ett tonn asfalt. De andre massene er vurdert ut ifra referansemassen. Basert på massesammensetning indikerer denne kostnadsvurderingen prosentvis hvor mye mindre veger av gjenbruksmasse vil koste sammenlignet med masse av jomfruelige materialer. De virkelige prisene på råvarer ble utlevert av Terje Rykhus, avdelingsleder for asfalt på Feiring Bruk AS, Lørenskog. For hver asfaltmasse ble prisene på råvarene multiplisert med korrekt råvareandel i henhold til respektiv arbeidsresept. Deretter ble prisene for hver råvareandel lagt sammen til en total sum for hver asfaltmasse. Den totale summen til asfaltmassen uten tilsetning av gjenvunnet asfalt ble satt som verdi 100 %. Arbeidsreseptene gir informasjon om mengdeforhold og sammensetning i asfaltmassene, og kan studeres i vedlegg E om ønskelig. 74

93 3.3.2 Kostnader fra råvarer til asfalt gjennom gjentatte livssykluser Levetidskostnader eller livssykluskostnader til en veg kan defineres som «de totale kostnadene en løsning påfører samfunnet i løpet av en definert analyseperiode» (Statens vegvesen 2014). Beregning av kostnader gjennom over et gitt tidsrom bygger videre på forrige delkapittel, Kostnader fra råvarer til asfalt. Det ble laget en beregning av produksjonskostnader over et gitt tidsrom med hensyn på råvarepris for asfaltmassene: PMB-basert asfalt av jomfruelige materialer PMB-basert asfalt med 10 % tilsatt gjenvunnet asfalt PMB-basert asfalt med 20 % tilsatt gjenvunnet asfalt PMB-basert asfalt med 30 % tilsatt gjenvunnet asfalt Kostnadsvurderingen opererer med tidsperioder på 50-, 100- og 200 år. I tillegg ble det beregnet hvor mye det kan spares i råvarekostnader ved å tilsette gjenvunnet asfalt i ny asfaltmasse fremfor å kun bruke jomfruelige materialer. Som tidligere beskrevet kan ikke virkelige kostnader oppgis, og derfor har kostnadene i dette delkapittelet blitt utformet og tilpasset fra prosentvise forskjeller i pris, se resultater i kapittel Kostnader fra råvarer til asfalt. Formålet med denne beregningen er å gi en indikasjon hvor mye den samfunnsøkonomiske kostnadsbesparelsen kan utvikle seg over tid ved å bruke PMB-basert gjenvunnet asfalt i nye, PMB-baserte slitedekker fremfor å produsere slitedekker av kun nytt materiale. Selv om veger blir dimensjonert for 20 år antas det ikke at de kommer til å holde i 20 år. Veger dimensjoneres for den påkjenningen det regnes med at den blir utsatt for i løpet av 20 år. Ved bruk av bindemiddel med PMB i slitedekket beregnes dekkelevetiden å øke med 15 % (Statens vegvesen 2014). Det antas at alle massetyper har samme levetid. Levetiden som ble brukt er 6,9 år for PMB-basert masse. Levetiden ble bestemt på grunnlag av ÅDT som er for forsøksstrekningen som er brukt i denne oppgaven. Beregnet levetid er 6 år for en et dekke med ordinær bitumen og med ÅDT på Hvis PMB-baserte masser har 15 % lenger levetid (ifølge Statens vegvesens normal for vegbygging N200) enn masser med ordinær bitumen blir levetiden til PMB-baserte dekker 6,9 år. Kostnadene i denne oppgaven ble utformet som tenkte kostnader gjennom flere livssykluser, som er laget spesifikt for denne oppgaven og ikke virkelige priser. Kostnadene mellom 75

94 asfaltmassene i denne vurderingen utgjør samme forskjell seg imellom som den prosentvise forskjellen mellom råvarer til ulike massetyper fra Kostnader fra råvarer til asfalt. De prosentvise forskjeller i kostnader fra forrige kapittel er laget på grunnlag av virkelige kostnader. Selv om de tenkte kostnadene i dette kapittelet ikke stemmer over ens med virkelige priser har de utgangspunkt i virkelige, prosentvise forskjeller i pris. Det er ikke tatt hensyn til inflasjon i kostnadsvurderingen. Kostnadsvurderingen har blitt utformet som følger: I kapittelet Kostnader fra råvarer til asfalt utgjør ett tonn asfaltmasse uten gjenvunnet asfalt verdien 100 %. I denne kostnadsvurderingen settes ett tonn asfalt lik kr (100 % = kr). Fordi tusen kroner i utgangspunktet er mye for ett tonn asfaltmasse, deles denne verdien på 2. Da blir kostnaden for ett tonn asfaltmasse uten gjenvunnet asfalt 500 kr, som er mer realistisk. Samme prosedyre følger for asfaltmassen med tilsetning av 10 % gjenvunnet asfalt. I kapittelet Kostnader fra råvarer til asfalt utgjør ett tonn asfaltmasse med 10 % gjenvunnet asfalt verdien 92,6 %. 92,6 % omgjøres så til 926 kr, og deles på 2. Da blir kostnaden til ett tonn asfaltmasse med 10 % tilsatt gjenvunnet asfalt 463 kr. For asfaltmassen med tilsetning av 20 % gjenvunnet asfalt blir kostnaden 426 kr og for asfaltmassen med tilsetning av 30 % gjenvunnet asfalt blir kostnaden 388,5 kr. For å gjøre kostnadsvurderingen realistisk ble det antatt en asfaltproduksjon på 500 tonn for hver massetype. Da må kostnaden til ett tonn asfaltmasse multipliseres med 500. For eksempel vil regnestykket for asfaltmassen med tilsetning av 30 % gjenvunnet asfalt, som koster 388,5 kr for 500 tonn, bli 388,5 kr x 500 tonn = kr. Prisen for en asfaltmasse etter en gitt tidsperiode kan beregnes ved å multiplisere prisen for 500 tonn asfalt med antall år i tidsperioden, og deretter dele summen på levetiden for asfalten. Regneeksempel for asfaltmassen med tilsetning av 30 % gjenvunnet asfalt etter 50 år, når pris for 500 tonn er kr og levetid er 6,9 år: ( kr x 50 år)/6,9 år = kr For å regne ut hvor mye det i løpet av en gitt tidsperiode ble spart på å bruke gjenvunnet asfalt, kan prisen for asfaltmassen med gjenvunnet asfalt i løpet av en gitt tidsperiode trekkes fra prisen til asfaltmassen av jomfruelig materiale etter samme tidsperiode. Regneeksempel for kostnadsbesparelse etter 50 år ved å bruke asfaltmasse med tilsetning av 30 % gjenvunnet asfalt fremfor asfaltmasse av jomfruelig materiale, når prisen på asfaltmasse med tilsetning av 76

95 30 % gjenvunnet asfalt etter 50 år er kr og prisen på asfaltmasse av jomfruelig materiale etter 50 år er kr: kr kr = kr Prosentvise kostnadsbesparelser for de ulike massetypene kan regnes ut ved å dividere sparte kostnader for en gitt massetype på kostnadene til asfaltmassen uten tilsetning av gjenvunnet asfalt i samme tidsperiode. Deretter må summen multipliseres med 100 %. Regneeksempel med prosentvis sparte kostnader ved å bruke asfaltmassen med tilsetning av 30 % gjenvunnet asfalt fremfor asfaltmassen av jomfruelig materiale, når prisen for produksjon av 500 tonn asfalt av jomfruelig materiale er kr og kostnadsbesparelsen ved å bruke asfaltmassen med tilsetning av 30 % gjenvunnet asfalt er kr: ( kr/ kr) x 100 % = 22,3 % Dermed kan kostnader ved asfaltproduksjon gjennom flere livssykluser for asfalt samt kostnadsbesparelse ved bruk av gjenvunnet asfalt vurderes. 77

96 4. Resultater 4.1 Asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser Resultatene er basert på gjenbruksforsøk utført i asfaltverk, med ulik tilsetning av asfaltgranulat som inneholder polymermodifisert bitumen. Resultatene er gyldige for Norge og respektive asfalttyper. Andre massetyper, eventuelt andre land kan ha ulike fremgangsmåter for gjenvinning og produksjon av gjenbruksmasse. Alle tilslagsmaterialer hadde samme fuktinnhold. Resultatene er kun knyttet til verksproduksjon (ingen andre trinn i livssyklusen). Målinger og registreringer gjort på Feiring Bruk er vedlagt i vedlegg F Forbrenning av LPG og CO2-utslipp Resultatene i figur 4.1 angir utslipp av CO2 ved forbrenning av LPG, og omfatter samlet CO2- utslipp fra oppvarming av nytt steinmateriale og asfaltgranulat, ved produksjon av ett tonn asfaltmasse. Oppvarming av nytt steinmateriale og granulat skjer separat, der det nye steinmaterialet varmes opp i forbrenningstrommel og granulatet varmes opp i en egen gjenbrukstrommel. Etter oppvarmingen blandes nytt steinmateriale og granulat med bitumen og amin. 78

97 kg 35 Forbrenning av LPG 31,8 Utslipp av karbondioksid 30 26, ,0 22,8 17,5 20, ,7 7,6 10,6 5,8 6,9 8,8 0 Uten gjenbruk 1 Uten gjenbruk 2 10 % varm tilsetning av gjenbruk 20 % varm tilsetning av gjenbruk 30 % varm tilsetning av gjenbruk 10 % kald tilsetning av gjenbruk Figur 4.1: Forbrenning av LPG og tilhørende CO 2-utslipp ved oppvarming av nytt steinmateriale og granulert returasfalt, ved produksjon av ett tonn asfaltmasse. Asfaltmassene uten gjenbruk ga omtrentlig likt resultat, derav et forbruk på 7,7 kg og 7,6 kg LPG ved oppvarming av steinmaterialet. Påfølgende CO2-utslipp var på 23,0 kg og 22,8 kg per tonn produsert asfaltmasse, se figur 4.1. Ved tilsetning av asfaltgranulat er resultatene varierende. Forsøkene med tilsetning av 10 % varmt granulat og 10 % kaldt granulat har høyere forbruk av LPG enn forsøkene uten tilsetning av granulat. Gjenbruksmassen tilsatt 10 % varmt granulat hadde det høyeste forbruket, med 10,6 kg LPG og et utslipp på 31,8 kg CO2. Tilsetning av 10 % kald granulat hadde et forbruk på 8,8 kg LPG og et CO2-utslipp på 26,4 kg % tilsetning med varmt granulat resulterte i mindre LPG-forbruk enn de andre forsøkene. 20 % tilsetning av varmt granulat utgjorde det laveste forbruket, med et forbruk på 5,8 kg LPG og et CO2-utslipp på 17,5 kg. Tilsetning av 30 % varmt granulat hadde et forbruk på 6,9 kg LPG og et CO2-utslipp på 20,6 kg. En anmerkning er at verket ble kjørt på forskjellig intensitet ved produksjon av de ulike massene. Det har etter all sannsynlighet bidratt til at resultatene ble varierende og ikke som forventet. For eksempel i løpet av natten Uten gjenbruk 2 ble produsert, ble det fremstilt

98 tonn asfalt. Natten 10 % tilsetning av varm gjenbruk ble produsert, ble det fremstilt 1000 tonn asfalt. Energiforbruk kan relateres til hvilken intensitet verket kjøres på Forbruk av elektrisitet Resultatene i figur 4.2 angir energiforbruk fra elektrisitet til å drive asfaltverket, ved produksjon av ett tonn asfaltmasse. Forbruk av elektrisitet omfatter alt i asfaltverket som forbruker elektrisitet, som for eksempel motorer, transportbånd og oppvarming av bitumen. Det eneste som ikke forbruker elektrisitet er forbrenningstrommel og gjenbrukstrommel. kwh 0,8 0,7 0,663 0,722 Elektrisitet 0,689 0,6 0,540 0,563 0,5 0,4 0,415 0,3 0,2 0,1 0,0 Uten gjenbruk 1 Uten gjenbruk 2 10 % varm tilsetning av gjenbruk 20 % varm tilsetning av gjenbruk 30 % varm tilsetning av gjenbruk 10 % kald tilsetning av gjenbruk Figur 4.2: Forbruk av elektrisitet ved produksjon av ett tonn asfaltmasse med ulik tilsetning av asfaltgranulat. Som omtalt ovenfor kan også elektrisitetsforbruk relateres til hvilken intensitet verket har blitt kjørt på. Med unntak av Uten gjenbruk 1 er elektrisitetsforbruk synonymt med LPG-forbruk når det gjelder forbruksmønster: Søylene i diagrammet i figur 4.2 følger samme variasjon som søylene i diagrammet i figur 4.1. Forsøkene uten tilsetning av granulat ga noe ulike resultater sammenlignet med hverandre, med et forbruk på 0,663 kwh og 0,540 kwh ved produksjon av ett tonn asfaltmasse. Produksjon av massen med tilsetning av 10 % varmt granulat resulterte i høyest elektrisitetsforbruk, med 0,722 kwh. Samtidig hadde dette forsøket også høyest forbruk av LPG med påfølgende størst CO2-utslipp. 80

99 Produksjon av asfaltmassen med 20 % granulat utgjorde det laveste elektrisitetsforbruket, med 0,415 kwh per tonn, mens tilsetning av 30 % granulat hadde et forbruk på 0,563 kwh. Tilsetning av 10 % kaldt gjenbruk utgjorde 0,689 kwh Temperatur i jomfruelig steinmateriale Resultatene i figur 4.3 angir temperatur før og etter oppvarming av nytt steinmateriale i trommel, fra forbrenning av LPG, før det blandes sammen med granulat. Resultatene gjelder for hele mengden nytt steinmateriale. Jomfruelig steinmateriale består av pukk 11/16, pukk 8/11, pukk 4/8, steinmel og filler. C 300 Temperatur før oppvarming Temperatur etter oppvarming Uten gjenbruk 1 Uten gjenbruk 2 10 % varm tilsetning av gjenbruk 20 % varm tilsetning av gjenbruk 30 % varm tilsetning av gjenbruk 10 % kald tilsetning av gjenbruk 347,1 tonn 350,0 tonn 339,2 tonn 364, 0 tonn 270,9 tonn 339,8 tonn Figur 4.3: Temperatur i jomfruelig steinmateriale før og etter oppvarming i trommel, fra forbrenning av LPG. Begge forsøkene uten tilsetning av gjenbruk ga omtrentlige like resultater for oppvarming av steinmaterialet. Første forsøk, Uten tilsetning 1, hadde ved produksjonsstart en temperatur på 201 C og ved slutten av produksjonen nådde asfaltmassen 202 C. Uten tilsetning 2 ble varmet opp til 198 C ved produksjonsstart og hadde en temperatur på 196 C ved produksjonsstopp. 81

100 Det nye steinmaterialet som skulle tilsettes granulat måtte holde høyere temperatur for å kunne blandes tilstrekkelig, uten å klumpe. Granulatet kan ikke varmes opp like mye som nytt steinmateriale, da blir bitumenet i granulatet ødelagt. Steinmaterialet i 10 % varm tilsetning gjenbruk ble varmet opp til 216 C ved produksjonsstart og holdt en temperatur på 218 C etter oppvarmingsprosessen var ferdig. Det nye steinmaterialet i 20 % varm tilsetning av gjenbruk ble varmet opp til 226 C ved produksjonsstart og 224 C ved produksjonsstopp. 30 % varm tilsetning av gjenbruk skulle tilsettes størst andel granulat og måtte derfor holde den høyeste temperaturen, sammenlignet med de andre asfaltmassene. Ved produksjonsstart holdt steinmaterialet en temperatur på 232 C og etter oppvarmingen var ferdig hadde steinmaterialet nådd 244 C. Steinmaterialet som skulle blandes med 10 % kald tilsetning av gjenbruk måtte varmes opp til 231 C. Temperaturen var såpass høy for å kunne kompensere for varmetapet ved tilsetning av kaldt gjenbruk. Etter oppvarmingen holdt steinmaterialet 230 C Temperatur i asfaltgranulat Resultatene i figur 4.4 angir temperatur før og etter oppvarming av asfaltgranulat i gjenbrukstrommel, fra forbrenning av LPG, før det blandes sammen med nytt steinmateriale. Resultatene gjelder for hele mengden gjenbruk. Asfaltmassen i forsøkene Uten gjenbruk 1og Uten gjenbruk 2 inneholder ikke asfaltgranulat og resultatet settes derfor lik null. 82

101 C 120 Temperatur ved oppvarming Temperatur etter oppvarming Uten gjenbruk 1 Uten gjenbruk 2 10 % varm tilsetning av gjenbruk 20 % varm tilsetning av gjenbruk 30 % varm tilsetning av gjenbruk 4 10 % kald tilsetning av gjenbruk 0 tonn 0 tonn 37,7 tonn 91,0 tonn 116,1 tonn 37,8 tonn Figur 4.4: Temperatur for asfaltgranulat før og etter oppvarming i gjenbrukstrommel, fra forbrenning av LPG. Granulatet i 10 % varm tilsetning av gjenbruk ble varmet opp til 99 C og holdt 100 C ved slutten av oppvarmingen. Dette forsøket utgjorde lavest temperaturforskjell. For 20 % varm tilsetning av gjenbruk var temperaturen 84 C ved start og 99 C ved stopp. 30 % varm tilsetning av gjenbruk ble varmet opp til 77 C og nådde en temperatur på 96 C ved slutten oppvarmingsprosessen. Størst temperaturdifferanse var hos 10 % kald tilsetning av gjenbruk, som startet på 4 C i og nådde 53 C etter oppvarming. Egentlig skulle ikke det kalde granulatet blitt varmet opp i det helt tatt. Fordi transportbåndet som frakter granulatet inn i trommelen må holde en viss temperatur for at det skal kunne settes i gang, får det kalde gjenbruket til liten oppvarming Temperatur i asfaltmasse Resultatene figur 4.5 omfatter temperatur ved blanding av asfaltmasse, det vil si nytt steinmateriale tilsatt asfaltgranulat og tilsetningsmidler. Resultatene gjelder for hele mengden asfaltmasse. 83

102 Asfaltmassen Uten gjenbruk 1 holdt 166 C i starten av oppvarmingen og nådde 174 C når massen var ferdig blandet. Uten gjenbruk 2 ble varmet opp til 168 C og hadde sluttemperatur på 171 C. C 180 Temperatur ved oppstart av blanding Temperatur i ferdigblandet asfaltmasse Uten gjenbruk 1 Uten gjenbruk 2 10 % varm tilsetning av gjenbruk 20 % varm tilsetning av gjenbruk 30 % varm tilsetning av gjenbruk 10 % kald tilsetning av gjenbruk 347,1 tonn 350 tonn 376,9 tonn 455 tonn 387,1 tonn 377,5 tonn Figur 4.5: Temperaturer ved blanding av asfaltmasse. Asfaltmassen består av nytt steinmateriale, asfaltgranulat og tilsetningsmidler. I forsøket med 10 % varmt gjenbruk ble temperaturen målt til 171 C ved start og 166 C ved ferdig blandet masse. Ved tilsetning av 20 % varmt gjenbruk ble massen varmet opp til 165 C og ved slutten av oppvarmingsprosessen holdt blandingen 174 C. 30 % varm tilsetning av gjenbruk hadde en temperatur på 159 C i starten av blandingsprosessen og holdt 173 C når den var ferdig blandet. Ved tilsetning av 10 % kaldt gjenbruk holdt blandingen en temperatur på 169 C i starten av blandingsprosessen og 165 C når massen var ferdig blandet. 4.2 EPD-analyse Resultatene er basert på to trinn fra livssyklusanalysen i EPD-programmet og angir potensielt utslipp av CO2-ekvivalenter (CO2e) ved produksjon av ett tonn asfalt. Trinnene omfatter

103 Produksjon av råvarer til asfalt og Produksjon av asfaltmasse i verk, og angir det totale energiforbruket og klimapåkjenningene fra disse to trinnene. Forskjellene på resultatene fra delkapittel 4.1 og 4.2 er at resultatene i 4.1 Asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser omhandler kun det ene trinnet i livssyklusanalysen, som er produksjon av asfaltmasse i verk, mens delkapittel 4.2 omhandler både produksjon av asfaltmasse i verk og klimapåkjenninger fra produksjon av råvarer til asfalt. Inndata i EPD-analysen er basert på reseptene som ble brukt på Feiring Bruk AS og energiforbruk fra forsøkene på Feiring CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt Resultatene i figur 4.6 angir utslipp av CO2-ekvivalenter (CO2e) fra produksjon av nødvendige råvarer til ett tonn asfaltmasse. CO2e-utslipp fra fremstilling av råvarer er likt for asfaltmasser med samme andel gjenbruk, uavhengig om det er varm eller kald tilsetning. Eksempelvis vil en asfaltmasse med 10 % varmt gjenbruk og en asfaltmasse 10 % kaldt gjenbruk ha likt CO2e-utslipp knyttet til råvareproduksjonen. Derfor skilles resultatene i dette delkapittelet kun etter ulik andel granulat i asfaltmassen. Oppsummering av prosentvis andel råvarekomponenter i hver asfaltmasse er beskrevet i metodekapittelet, men er her tatt med på nytt i hvert avsnitt for å gi en bedre oversikt over mengdeforhold. For eksempel er for de ulike pukkfraksjonene er CO2-utslippet likt, men hvis det er forskjell i utslipp her er det fordi det er ulik mengde av de forskjellige pukkvariantene i asfaltmassen. Det fremkommer fra resultatene at fremstilling av polymermodifisert bitumen bidrar klart til høyest utslipp av CO2e alle massetyper i dette forsøket. 85

104 kg CO2e kg CO2e 30,0 1,120 1,200 25,0 20,0 15,0 10,0 25,1 22,7 20,4 0,665 0,668 0,655 0,641 0,588 0,591 0,542 0,544 0,468 0,443 0,420 0,396 0,445 0,346 18,1 0,521 0,542 0,394 0,371 0,297 1,000 0,800 0,600 0,400 5,0 0,0 0,002 0,079 0,039 0,005 0,007 0,0000 0, Uten gjenbruk 10 % tilsetning av gjenbruk 20 % tilsetning av gjenbruk 30 % tilsetning av gjenbruk Polymermodifisert bitumen 25,1 22,7 20,4 18,1 Amin 1,120 0,655 0,588 0,521 Bitumen fra gjenvunnet asfalt 0,000 0,002 0,005 0,007 Egenprodusert filler Pukk 11/16 mm 0,665 0,641 0,591 0,542 Pukk 4/8 mm 0,420 0,396 0,346 0,297 Pukk 8/11 mm 0,542 0,468 0,443 0,394 Steinmel 0,668 0,544 0,445 0,371 Tilslag fra gjenvunnet asfalt 0,000 0,039 0,079 0,118 0,118 0,200 0,000 Figur 4.6: Utslipp av CO2-ekvivalenter (CO2e) fra produksjon av nødvendige råvarer til ett tonn asfaltmasse. 86

105 Ett tonn asfalt består av 5,6 % polymermodifisert bitumen. Produksjon av PMB til ett tonn asfaltmasse uten gjenbruk vil medføre et utslipp på 25,1 kg CO2e, som er det høyeste CO2eutslippet fra fremstilling av PMB. Produksjon av PMB til ett tonn asfaltmasse med 10 % gjenbruk vil slippe ut 22,7 kg CO2e, mens 20 % gjenbruk medfører et utslipp på 20,4 kg CO2e. Lavest utslipp av CO2e vil være fra produksjon av PMB til asfaltmasse med 30 % gjenbruk, med 18,1 kg. Ved tilsetning av asfaltgranulat trengs mindre ny PMB og dermed belastes atmosfæren i mindre grad. Det nest høyeste CO2e-bidraget er fra produksjon av amin. Nytt amin utgjør 0,4 % av tilsatt PMB. Aminproduksjon til ett tonn asfaltmasse uten gjenbruk vil ha et utslipp av CO2e på 1,12 kg, og er det høyeste utslippet fra produksjon av amin. Produksjon av amin til ett tonn asfaltmasse med 10 % gjenbruk vil slippe ut 0,655 kg CO2e, mens 20 % gjenbruk resulterer i et utslipp på 0,588 kg CO2e. Aminproduksjon til massen med 30 % gjenbruk er lavest, med 0,521 kg i CO2e-utslipp. Det tredje høyeste CO2e-bidraget er fra produksjon av pukk 11/16 mm. Jomfruelig pukk 11/16 mm utgjør 27 % av asfaltmassen uten granulat, 26 % av asfaltmassen med 10 % granulat, 24 % av asfaltmassen med 20 % granulat og 22 % av asfaltmassen med 30 % granulat. Fremstilling av pukk 11/16 til ett tonn asfaltmasse uten gjenbruk resulterer i utslipp på 0,665 kg CO2e, som er det høyeste utslippet ved produksjon av pukk 11/16. Produksjon av pukk 11/16 til ett tonn asfaltmasse med 10 % gjenbruk vil ha et utslipp på 0,641 kg CO2e, mens 20 % gjenbruk medfører CO2e-utslipp på 0,591 kg. Produksjon av pukk 11/16 til 30 % tilsetning av gjenbruk har det laveste utslippet, på 0,542 kg CO2e. Pukk i alle størrelser har likt CO2-bidrag. Hvis bidragene er forskjellige skyldes det at det er ulik mengde av forskjellige kornstørrelser i asfaltmassen. Det fjerde høyeste CO2e-bidraget er fra produksjon av steinmel. Jomfruelig steinmel utgjør 27 % av asfaltmassen uten granulat, 22 % av asfaltmassen med 10 % granulat, 18 % av asfaltmassen med 20 % granulat og 15 % av asfaltmassen med 30 % granulat. Produksjon av steinmel til ett tonn asfaltmasse uten gjenbruk vil medføre et utslipp på 0,668 kg CO2e, og er det høyeste utslippet fra produksjon av steinmel. Produksjon av steinmel til ett tonn asfaltmasse med 10 % gjenbruk vil slippe ut 0,544 kg CO2e, mens 20 % gjenbruk vil medføre et utslipp på 0,445 kg CO2e. Produksjon av steinmel til asfaltmasse med 30 % gjenbruk har lavest utslipp, med 0,371 kg CO2e. 87

106 Det femte høyeste CO2e-bidraget er fra produksjon av pukk 8/11 mm. Jomfruelig pukk 8/11 mm utgjør 22 % av asfaltmassen uten granulat, 19 % av asfaltmassen med 10 % granulat, 18 % av asfaltmassen med 20 % granulat og 16 % av asfaltmassen med 30 % granulat. Dess mer gjenbruk, dess mindre nytt steinmateriale. Produksjon av pukk 8/11 mm til ett tonn asfaltmasse uten gjenbruk vil ha et utslipp på 0,542 kg CO2e, som er det høyeste utslippet fra produksjon av pukk 8/11. Produksjon av pukk 8/11 til asfaltmasse med 10 % gjenbruk medfører 0,468 kg CO2e, men 20 % gjenbruk har et utslipp på 0,443 kg CO2e. Tilsetning av 30 % gjenbruk i asfaltmassen har lavest utslipp og vil slippe ut 0,394 kg CO2e, ved fremstilling av pukk 8/11 til ett tonn asfaltmasse. Det sjette høyeste CO2e-bidraget er fra produksjon av pukk 4/8 mm. Jomfruelig pukk 4/8 mm utgjør 17 % av asfaltmassen uten granulat, 16 % av asfaltmassen med 10 % granulat, 14 % av asfaltmassen med 20 % granulat og 12 % av asfaltmassen med 30 % granulat. Produksjon av pukk 4/8 til ett tonn asfaltmasse uten gjenbruk har et utslipp på 0,420 kg CO2e, og er det høyeste utslippet fra produksjon av pukk 4/8. Produksjon av pukk 4/8 til ett tonn asfaltmasse med 10 % gjenbruk vil ha et utslipp på 0,396 kg CO2e. 20 % gjenbruk vil ha et utslipp på 0,346 kg CO2e. 30 % gjenbruk resulterer i et utslipp på 0,297 kg CO2e, som er det laveste utslippet. Det syvende høyeste CO2e-bidraget kommer fra tilslag fra gjenvunnet asfalt. Tilslag fra gjenvunnet asfalt utgjør 0 %, 10 %, 20 % og 30 % av asfaltmassene. To verdier fra disse resultatene er høyere enn hos amin, men tilslag fra gjenvunnet asfalt har i snitt lavere utslipp enn amin. Selv om resirkulert asfalt også inneholder polymermodifisert bitumen, blir de to komponentene vurdert hver for seg. Tilslag fra gjenvunnet asfalt og polymermodifisert bitumen fra gjenvunnet asfalt blir vurdert separat (selv om det er en og samme masse) for å tydeliggjøre hvert CO2e-bidrag fra hver av komponentene. Asfaltmassen uten gjenbruk inneholder ikke tilslag fra gjenvunnet asfalt og utslippet er derfor lik null. Bearbeiding av tilslag fra gjenvunnet asfalt til ett tonn asfaltmasse med 10 % gjenbruk, vil ha et utslipp på 0,039 kg CO2e, mens 20 % gjenbruk resulterer i et utslipp på 0,079 kg CO2e. Bearbeiding av tilslag fra gjenvunnet asfalt til ett tonn asfaltmasse med 30 % gjenbruk vil medføre et utslipp på 0,118 kg CO2e, som er det høyeste utslippet av CO2e fra bearbeiding av tilslag fra gjenvunnet asfalt. CO2e-utslipp fra bearbeiding av tilslag fra gjenvunnet asfalt er lavest hos massen med tilsetning av 10 % gjenbruk. 88

107 Det nest laveste CO2e-bidraget er fra PMB fra gjenvunnet asfalt. PMB fra gjenvunnet asfalt utgjør 5,5 % av returasfalten som blandes med ny asfaltmasse. Asfaltmassene uten gjenbruk inneholder ikke PMB fra gjenvunnet asfalt og CO2e-utslippet settes lik null. PMB fra gjenvunnet asfalt til ett tonn asfaltmasse med 10 % gjenbruk har lavest utslipp, på 0,002 kg CO2e, mens 20 % gjenbruk har et CO2e-utslipp på 0,005 kg. PMB fra gjenvunnet asfalt til ett tonn asfaltmasse med 30 % gjenbruk medfører et utslipp på 0,007 CO2e, som er det høyeste utslippet ved oppvarming av PMB fra gjenvunnet asfalt. Det laveste CO2e-bidraget som egentlig ikke er et bidrag, men et nullutslipp kommer fra egenprodusert filler, et biprodukt fra oppvarming av steinmateriale. Feirings egenproduserte filler utgjør ingen ekstra påkjenning for asfaltverket og CO2e settes derfor lik null for alle asfaltmasser. Filler utgjør 7 % av asfaltmassene uten granulat, 7 % av asfaltmassen med 10 % granulat, 6 % av asfaltmassen med 20 % granulat og 5 % av asfaltmassen med 30 % granulat. Sammenlagt vil produksjon av råvarekomponenter til asfaltmassen uten gjenbruk ha størst CO2e-utslipp, på totalt 28,5 kg per tonn asfaltmasse, se figur 4.7. Deretter vil råvarer til massen med 10 % gjenbruk utgjøre nest høyest utslipp, på totalt 25,5 kg CO2e per tonn masse. Råvareproduksjon til massen med 20 % gjenbruk utgjør tredje største utslipp, på totalt 22,9 kg CO2e per tonn masse. Lavest utslipp har produksjon av råvarer til massen med 30 % gjenbruk, som er 20,3 kg CO2e. 89

108 kg CO 2 - ekvivalenter Amin Bitumen fra gjenvunnet asfalt Egenprodusert filler Polymermodifisert bitumen Pukk 11/16 mm Pukk 4/8 mm Pukk 8/11 mm Steinmel Tilslag fra gjenvunnet asfalt 30 28, ,5 22, , Uten gjenbruk 10 % tilsetning av gjenbruk 20 % tilsetning av gjenbruk 30 % tilsetning av gjenbruk Figur 4.7: Totalt utslipp av CO2-ekvivalenter fra produksjon av råvarekomponenter til ett tonn asfaltmasse Forbrenning av LPG og CO2e-utslipp fra asfaltproduksjon i verk Resultatene figur 4.8 angir forventet utslipp av CO2e ved forbrenning av LPG (rød søyle) og omfatter samlet utslipp fra oppvarming av både nytt steinmateriale og av asfaltgranulat i asfaltverk, ved produksjon av ett tonn asfaltmasse. Forbrenning av LPG (blå søyle) er tidligere omtalt og vist i delkapittel Forbrenning av LPG og CO2-utslipp, men vises her 90

109 på nytt for å tydeliggjøre sammenhengen mellom forbrenning av LPG og utslipp av CO2e. Målte verdier på Feiring er brukt som inndata i EPD-analyse til å beregne LPG-resultater. Forbrenning av LPG CO2e fra forbrenning av LPG - kg (blå søyle) - kg CO 2 ekvivalenter (rød søyle) , , ,4 33,1 25,5 30, ,7 7,6 10,6 5,8 6,9 8,8 0 Uten gjenbruk 1 Uten gjenbruk 2 10 % varm tilsetning av gjenbruk 20 % varm tilsetning av gjenbruk 30 % varm tilsetning av gjenbruk 10 % kald tilsetning av gjenbruk Figur 4.8: Potensielt CO2e-utslipp fra forbrenning av LPG ved oppvarming av nytt steinmateriale og granulert returasfalt, ved produksjon av ett tonn asfaltmasse. Massene uten gjenbruk vil tilføre atmosfæren 33,4 kg og 33,1 kg CO2e, ved produksjon av ett tonn asfaltmasse. Produksjon av asfaltmassen med 10 % varmt gjenbruk resulterer i høyest utslipp, med 46,2 kg CO2e. 20 % varmt gjenbruk vil slippe ut 25,5 kg CO2e, som er det laveste utslippet. 30 % varmt gjenbruk slipper ut 30,0 kg CO2e. 10 % kaldt gjenbruk har et utslipp på 38,4 kg CO2e Forbruk av elektrisitet og CO2e-utslipp fra asfaltproduksjon i verk Resultatene i figur 4.9 angir forventet utslipp av CO2e til atmosfæren (blå søyle) ved energiforbruk fra elektrisitet og omfatter oppvarming av både nytt steinmateriale og asfaltgranulat, ved produksjon av ett tonn asfaltmasse. Forbruk av elektrisitet (rød søyle) er tidligere omtalt i delkapittel Energiforbruk, men vises her på nytt for å tydeliggjøre sammenhengen mellom forbruk av elektrisitet og utslipp av CO2e. I asfaltverket har forbruk av elektrisitet nullutslipp av CO2, men fra sin brukerveiledning oppgis det at 91

110 CO2e-utslipp relatert til elektrisitetsforbruk skyldes selve fremstillingen og produksjonen av elektrisitet. Forbruk av elektrisitet CO2e fra forbruk av elektrisitet - kwh (rød søyle) - kg CO 2 ekvivalenter (blå søyle) 0,800 0,700 0,663 0,722 0,689 0,600 0,540 0,563 0,500 0,400 0,415 0,300 0,200 0,100 0,000 0,017 0,014 0,018 0,011 0,014 0,017 Uten gjenbruk 1 Uten gjenbruk 2 10 % varm tilsetning av gjenbruk 20 % varm tilsetning av gjenbruk 30 % varm tilsetning av gjenbruk 10 % kald tilsetning av gjenbruk Figur 4.9: Potensielt CO2e-utslipp fra elektrisitetsforbruk ved produksjon av ett tonn asfaltmasse. Forsøkene uten gjenbruk medfører et utslipp på 0,017 kg og 0,014 kg CO2e, ved produksjon av ett tonn asfaltmasse. Asfaltmassen med tilsetning av 10 % varmt gjenbruk har høyest utslipp, med 0,018 kwh. 20 % varmt gjenbruk har lavest utslipp, med 0,011 kg CO2e. 30 % varm tilsetning har et utslipp på 0,014 kg CO2e, mens 10 % kaldt gjenbruk vil medføre et utslipp på 0,017 kg CO2e Sammenligning av asfalttyper med hensyn på CO2e-utslipp Resultatene figur 4.10 angir samlet utslipp av CO2e til atmosfæren fra produksjon av råvarer til asfalt og fra produksjon av asfaltmasse i verk. Dette er en sammenslåing av Produksjon av råvarer til asfalt, Forbrenning av LPG og CO2e-utslipp og Energiforbruk. Resultatene gjelder for ett tonn asfaltmasse. 92

111 Produksjon av råvarer til asfalt Produksjon av asfaltmasse i verk (LPG+elektrisitet) kg CO2- ekvivalenter 80,0 70,0 60,0 50,0 40,0 30,0 61,9 61,9 33,4 33,1 72,1 46,2 48,9 50,9 25,5 30,0 64,3 38,4 20,0 10,0 28,5 28,5 25,9 23,4 20,9 25,9 0,0 Uten gjenbruk 1 Uten gjenbruk 2 10 % varm tilsetning av gjenbruk 20 % varm tilsetning av gjenbruk 30 % varm tilsetning av gjenbruk 10 % kald tilsetning av gjenbruk Figur 4.10: Samlet CO2e-utslipp for produksjon av råvarer til asfalt og fra asfaltproduksjon i verk. Resultatene gjelder for ett tonn asfaltmasse. Varierende intensitet i asfaltverket da massene ble produsert er mest sannsynlig årsaken til at massen med 10 % varm tilsetning av gjenvunnet asfalt har høyest totalutslipp, på 72,1 kg CO2e per tonn asfaltmasse. For mer informasjon om variasjon i produksjonsintensitet, se kapittel Forbrenning av LPG og CO2-utslipp. Massen med nest høyest totalutslipp er med tilsetning av 10 % kald gjenvunnet asfalt, som har et utslipp på 64, 3 kg CO2e per tonn asfaltmasse. Videre har begge massene uten tilsetning av gjenvunnet asfalt et totalt CO2e-utslipp på 61,9 kg per tonn asfaltmasse. Nest lavest CO2e-utslipp har massen med 20 % tilsetning av varm gjenvunnet asfalt, med et totalutslipp på 48,9 kg CO2e fra produksjon av ett tonn asfaltmasse. Lavest utslipp kom fra massen med 30 % varm tilsetning av gjenvunnet asfalt som hadde totalt CO2e-utslipp på 48,9 kg per tonn asfaltmasse. 93

112 4.2.5 CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt Resultatene figur 4.11 er basert på beregninger i EPD-programmet og er ikke testet fysisk. PMB, vanlig bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt sammenlignes for å angi differanse i CO2e-utslipp fra fremstilling av de ulike bitumentypene. Resultatene gjelder for nødvendig bitumen til ett tonn asfaltmasse. I tilfellene med tilsetning av granulat i ny asfaltmasse trengs mindre ny bitumen, fordi det er bitumen i granulatet. Det spiller ingen rolle om det er varm eller kald tilsetning av gjenbruk, utslippet fra fremstilling av PMB og ordinær bitumen vil være likt uavhengig om det er varm- eller kaldproduksjon. For bitumen fra gjenvunnet asfalt vil CO2e-utslippet være likt, enten det er PMB eller ordinær bitumen. Prosessen for bearbeiding og oppvarming av bitumenet er likt, og det vil ikke være forskjell i CO2e-utslipp. Polymermodifisert bitumen Ordinær bitumen Bitumen fra gjenvunnet asfalt kg CO2- ekvivalenter ,1 17,8 22,7 16,1 20,4 14,5 18,1 12, Uten gjenbruk 0 0,002 0,005 0, % tilsetning av gjenbruk 20 % tilsetning av gjenbruk 30 % tilsetning av gjenbruk Figur 4.11: Sammenligning i CO2e-utslipp mellom produksjon av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt. Gjelder nødvendig bitumen til ett tonn asfaltmasse. 94

113 En asfaltmasse uten gjenbruk består av 5,6 % ny bitumen, dvs. til ett tonn asfaltmasse trengs det 56 kg ny bitumen. Fremstilling av PMB vil medføre et utslipp av CO2e på 25,1 kg, mens fremstilling av ordinær bitumen utgjør 17,8 kg CO2e. Ett tonn asfaltmasse bestående av 10 % gjenbruk inneholder totalt 5,6 % bitumen. Fordi det er tilsatt 10 % gjenbruk vil asfaltmassen bestå av 5,1 % ny bitumen og 0,5 % bitumen fra asfaltgranulat. Ny bitumen utgjør 50,8 kg av ett tonn asfaltmasse og bitumen fra granulat utgjør 5,2 kg. Fremstilling av PMB til en asfaltmasse med 10 % gjenbruk resulterer i et CO2eutslipp på 22,7 kg, mens fremstilling av ordinær bitumen utgjør 16,1 kg CO2e. Bearbeiding av bitumen fra gjenvunnet asfalt utgjør 0,002 kg CO2e. Ett tonn asfaltmasse med 20 % gjenbruk består av 4,6 % ny bitumen og 1 % bitumen fra granulat. Det utgjør 46 kg ny bitumen og 10 kg bitumen fra granulat. Fremstilling av PMB til en asfaltmasse med 20 % gjenbruk medfører et utslipp på 20,4 kg CO2e, mens fremstilling av ordinær bitumen har et utslipp på 14,5 kg CO2e. Bearbeiding av bitumen fra gjenvunnet asfalt utgjør 0,005 kg CO2e. En asfaltmasse med 30 % gjenbruk inneholder 4 % ny bitumen og 1,6 % bitumen fra granulat. For ett tonn asfaltmasse utgjør ny bitumen 40 kg og bitumen fra granulat 16 kg. Utslipp av CO2e er 18,1 kg fra fremstilling av PMB og 12,8 fra fremstilling av ordinær bitumen. Tilsetning av 30 % gjenbruk sørger for lavest CO2e-utslipp fra fremstilling av bitumen, men null gjenbruk vil ha høyest utslipp. Bearbeiding av bitumen fra gjenvunnet asfalt utgjør 0,007 kg CO2e. Den fiktive asfaltmassen uten gjenbruk vil ha høyest CO2e-utslipp fra fremstilling av både PMB og ordinær bitumen. Asfaltmassen med 30 % gjenbruk vil ha lavest CO2e-utslipp fra fremstilling av PMB og ordinær bitumen, men høyest utslipp fra bearbeiding av bitumen fra gjenvunnet asfalt. Totalutslippet er høyest uten gjenbruk og lavest med 30 % gjenbruk CO2e-utslipp fra fremstilling av ulike bitumentyper til slitedekker gjennom gjentatte livssykluser Denne vurderingen bygger videre på delkapittel CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt, og beskriver utslipp av CO2-ekvivalenter, i løpet av gjentatte livssykluser for slitedekker ved fremstilling følgende bitumenvarianter: - Ordinær bitumen 95

114 - Polymermodifisert bitumen - Bitumen fra gjenvunnet asfalt Følgende asfaltmasser ble vurdert med hensyn på dekkelevetid og CO2e-utslipp knyttet til råvarefremstilling: tonn asfalt med ordinær bitumen tonn asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 10 % er gjenvunnet asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 20 % er gjenvunnet asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 30 % er gjenvunnet asfalt med PMB På strekningen «Kløfta - Nybakk», som er forsøksstrekningen i oppgaven er ÅDT I følge figur 2.5 for dekkelevetider er derfor forventet levetid for et slitelag med ordinær bitumen 6 år. Dekkelevetid som ble beregnet for de ulike PMB-baserte massetypene kan ses i figur 2.5. Beregnede levetider indikerer hvor lang levetid et PMB-basert slitedekke må ha for å ikke for at det ikke skal utgjøre noen betydelig differanse i totalt CO2e-utslipp fra produksjonstrinnet råvarefremstilling, i løpet av en gitt tidsperiode. I tabellene brukes asfaltmassen med ordinær bitumen som referanse for CO2e-utslipp knyttet til fremstilling av nødvendig mengde bitumen til tonn asfalt, i løpet av angitt tidsrom og med forventet levetid. For å vurdere om en asfaltmasse er bærekraftig må CO2eutslippet fra fremstilling av bitumen til asfaltmassen som vurderes være lavere enn CO2eutslippet fra fremstilling av referansemassen med ordinær bitumen. Etter prøving med innsetting av prosentvis levetid for PMB-baserte slitedekker ble det funnet at: Nye PMB-slitedekker må ha 41 % lenger levetid enn slitedekker av ordinær bitumen over en gitt tidsperiode, for eksempel 10 år, hvis CO2e-utslippene fra fremstilling av PMB skal tilsvare utslippene fra fremstilling av ordinær bitumen over denne tidsperioden, se tabell 4.1. Hvis det er tilfelle at alle massene uansett grad (opptil 30 %) av tilsetning av gjenvunnet asfalt, kan oppnå 41 % lenger levetid kan CO2e-utslippene fra denne modellen benyttes. Hvis samtlige PMB-baserte slitedekker kan oppnå 41 % lenger levetid, vil massen av PMBbasert asfalt med 10 % gjenvunnet PMB-masse, massen av PMB-basert asfalt med 20 % gjenvunnet PMB-masse og massen av PMB-basert asfalt med 30 % gjenvunnet PMB-masse 96

115 ha lavere CO2e-utslipp fra fremstilling av råvarer enn CO2e-utslipp fra fremstilling av råvarer til asfalt med ordinær bitumen. Det gjør at disse kan betraktes som bærekraftige fordi det kan produseres slitedekker av mindre nye materialer, samtidig som de vil tilfredsstille kravene om egenskaper og kvalitet som hos nye PMB-slitedekker. For PMB-massen tilsatt 10 % gjenvunnet asfalt med PMB kan det tillates at slitedekket har 27,5 % lenger levetid enn slitedekket med ordinær bitumen. Da vil CO2e-utslippene fra fremstilling av nødvendig mengde ny PMB være tilnærmet utslippene fra fremstilling av ordinær bitumen over en gitt tidsperiode, se tabell 4.2. Hvis denne modellen benyttes vil massen av PMB-basert asfalt med 20 % gjenvunnet PMB-masse og massen av PMB-basert asfalt med 30 % gjenvunnet PMB-masse ha lavere CO2e-utslipp fra fremstilling av råvarer enn CO2e-utslipp fra fremstilling av råvarer til asfalt med ordinær bitumen. Det gjør dermed at massen av PMB-basert asfalt med 20 % gjenvunnet PMB-masse og massen av PMB-basert asfalt med 30 % gjenvunnet PMB-masse kan betraktes som bærekraftige. For PMB-massen tilsatt 20 % gjenvunnet asfalt med PMB kan det tillates at slitedekket har 14,5 % lenger levetid enn slitedekket med ordinær bitumen. Da vil CO2e-utslippene fra fremstilling av nødvendig mengde ny PMB være tilnærmet utslippene fra fremstilling av ordinær bitumen over en gitt tidsperiode, se tabell 4.3. Hvis denne modellen benyttes vil massen av PMB-basert asfalt med 30 % gjenvunnet PMB-masse ha lavere CO2e-utslipp fra fremstilling av råvarer enn CO2e-utslipp fra fremstilling av råvarer til asfalt med ordinær bitumen. Dermed kan massen av PMB-basert asfalt med 30 % gjenvunnet PMB-masse betraktes som bærekraftig. For PMB-massen tilsatt 30 % gjenvunnet asfalt med PMB kan det tillates at slitedekket har 1,5 % lenger levetid enn slitedekket med ordinær bitumen. Da vil CO2e-utslippene fra fremstilling av nødvendig mengde ny PMB være tilnærmet utslippene fra fremstilling av ordinær bitumen over en gitt tidsperiode, se tabell 4.4. Hvis denne modellen benyttes er ingen av de PMB-baserte massetypene bærekraftige fordi alle vil ha høyere eller tilnærmet likt CO2e-utslipp fra fremstilling av råvarer til asfalt med ordinær bitumen. Fremstilling av PMB har høyere karbonfotavtrykk enn fremstilling av ordinær bitumen. Derfor må PMB-baserte slitedekker ha en viss lenger levetid enn slitedekker av ordinær bitumen, slik at det ikke utgjør betydelig differanse i CO2e-utslipp i løpet av en gitt tidsperiode. Hvis det tas utgangspunkt i at et slitedekke av ordinær bitumen har en levetid på seks år bør dekkelevetiden til et PMB-dekke av jomfruelig materiale være minst 8,5 år for at 97

116 det ikke skal utgjøre forskjell i CO2e-utslipp fra fremstilling av PMB, sammenlignet med CO2e-utslipp fra fremstilling av ordinær bitumen, se tabell 4.5. For massene med ordinær bitumen, PMB-basert asfalt med 10 % gjenvunnet PMB-masse, PMB-basert asfalt med 20 % gjenvunnet PMB-masse og PMB-basert asfalt med 30 % gjenvunnet PMB-masse, bør et minimumskrav for dekkelevetider være henholdsvis 6-; 7,7-; 7,3- og 6,1 år for at det ikke skal utgjøre forskjell i CO2e-utslipp fra fremstilling av PMB, sammenlignet med CO2e-utslipp fra fremstilling av ordinær bitumen. 98

117 Tabell 4.1: Utslipp av CO2-ekvivalenter gjennom flere tidsperioder ved produksjon av tonn asfalt. Antatt levetid for et slitedekke av ordinær bitumen er 6 år. Et PMB-basert slitedekke uten tilsetning av gjenvunnet asfalt må ha 41 % lenger levetid enn et slitedekke av ordinær bitumen, for at det ikke skal utgjøre en betydelig differanse i CO2e-utslipp i løpet av en gitt tidsperiode. Med 41 % lenger levetid for alle PMB-baserte dekketyper blir levetiden til PMB-slitedekkene 8,5 år. Da blir CO2e-utslippene i løpet av en gitt tidsperiode som vist i tabellen. CO2e-utslippet omfatter livssyklustrinnet råvarefremstilling. - Slitedekke av ordinær bitumen med beregnet levetid på 6 år - PMB-baserte slitedekker med beregnet levetid på 8,5 år Utslipp av CO2e (kg) ved produksjon av bitumen til tonn asfalt 99 Utslipp av CO2e (kg) fra fremstilling av bitumen til gjentatte livssykluser for asfalt i løpet av et gitt antall år, hvis levetiden til alle PMB-baserte slitedekker er 41 % lenger enn et slitedekke med ordinær bitumen 10 år: 20 år: 50 år: 100 år: 200 år: tonn asfalt med ordinær bitumen tonn asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 10 % er gjenvunnet asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 20 % er gjenvunnet asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 30 % er gjenvunnet asfalt med PMB Gul = Referanse. Angir CO2e-utslipp fra fremstilling av bitumen til ordinær bitumen. Blå = CO2e-utslipp fra fremstilling av bitumen til asfaltmassen er tilnærmet likt som for CO2e-utslipp fra fremstilling av ordinær bitumen innenfor samme tidsperiode. Det er verken miljømessig lønnsomt eller ugunstig å bruke massetypen i henhold til forventet dekkelevetid. Grønn = Bærekraftig asfaltmasse i henhold til forventet levetid. CO2e-utslippet fra fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen er lavere enn CO2-utslippet fra fremstilling av både ordinær- og polymermodifisert bitumen. Ingen farge = Ikke bærekraftig asfaltmasse. CO2e-utslippet fra fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen er høyere enn CO2-utslippet fra fremstilling av ordinær bitumen. Med forventet levetid vil fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen belaste miljøet mer enn nødvendig.

118 Tabell 4.2: Utslipp av CO2ekvivalenter gjennom flere tidsperioder ved produksjon av tonn asfalt. Antatt levetid for et slitedekke av ordinær bitumen er 6 år. Et PMB-basert slitedekke med 10 % gjenvunnet asfalt må ha 27,5 % lenger levetid enn et slitedekke av ordinær bitumen for at det ikke skal utgjøre betydelig differanse i CO2e-utslipp i løpet av en gitt tidsperiode. Med 27,5 % lenger levetid for alle PMB-baserte asfalttyper blir levetiden til PMB-slitedekkene 7,7 år. Da blir CO 2e-utslippene i løpet av en gitt tidsperiode som vist i tabellen. CO2e-utslippet omfatter livssyklustrinnet råvarefremstilling. - Slitedekke av ordinær bitumen med beregnet levetid på 6 år - PMB-baserte slitedekker med beregnet levetid på 7,7 år Utslipp av CO2e (kg) ved produksjon av bitumen til tonn asfalt 100 Utslipp av CO2e (kg) fra fremstilling av bitumen til gjentatte livssykluser for asfalt i løpet av et gitt antall år, hvis levetiden til alle PMB-baserte slitedekker er 27,5 % lenger enn et slitedekke med ordinær bitumen 10 år: 20 år: 50 år: 100 år: 200 år: 500 tonn asfalt med ordinær bitumen tonn asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 10 % er gjenvunnet asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 20 % er gjenvunnet asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 30 % er gjenvunnet asfalt med PMB Gul = Referanse. Angir CO2e-utslipp fra fremstilling av bitumen til ordinær bitumen. Blå = CO2e-utslipp fra fremstilling av bitumen til asfaltmassen er tilnærmet likt som for CO2e-utslipp fra fremstilling av ordinær bitumen innenfor samme tidsperiode. Det er verken miljømessig lønnsomt eller ugunstig å bruke massetypen i henhold til forventet dekkelevetid. Grønn = Bærekraftig asfaltmasse i henhold til forventet levetid. CO2e-utslippet fra fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen er lavere enn CO2-utslippet fra fremstilling av både ordinær- og polymermodifisert bitumen. Ingen farge = Ikke bærekraftig asfaltmasse. CO2e-utslippet fra fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen er høyere enn CO2-utslippet fra fremstilling av ordinær bitumen. Med forventet levetid vil fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen belaste miljøet mer enn nødvendig.

119 Tabell 4.3: Utslipp av CO2ekvivalenter gjennom flere tidsperioder ved produksjon av tonn asfalt. Antatt levetid for et slitedekke av ordinær bitumen er 6 år. Et PMB-basert slitedekke med 20 % gjenvunnet asfalt må ha 14,5 % lenger levetid enn et slitedekke av ordinær bitumen for at det ikke skal utgjøre betydelig differanse i CO2e-utslipp i løpet av en gitt tidsperiode. Med 14,5 % lenger levetid for alle PMB-baserte asfalttyper blir levetiden til PMB-slitedekkene 6,9 år. Da blir CO2e-utslippene i løpet av en gitt tidsperiode som vist i tabellen. CO2e-utslippet omfatter livssyklustrinnet råvarefremstilling. - Slitedekke av ordinær bitumen med beregnet levetid på 6 år - PMB-baserte slitedekker med beregnet levetid på 6,9 år Utslipp av CO2e (kg) ved produksjon av bitumen til tonn asfalt 101 Utslipp av CO2e (kg) fra fremstilling av bitumen til gjentatte livssykluser for asfalt i løpet av et gitt antall år, hvis levetiden til alle PMB-baserte slitedekker er 14,5 % lenger enn et slitedekke med ordinær bitumen 10 år: 20 år: 50 år: 100 år: 200 år: 500 tonn asfalt med ordinær bitumen tonn asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 10 % er gjenvunnet asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 20 % er gjenvunnet asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 30 % er gjenvunnet asfalt med PMB Gul = Referanse. Angir CO2e-utslipp fra fremstilling av bitumen til ordinær bitumen. Blå = CO2e-utslipp fra fremstilling av bitumen til asfaltmassen er tilnærmet likt som for CO2e-utslipp fra fremstilling av ordinær bitumen innenfor samme tidsperiode. Det er verken miljømessig lønnsomt eller ugunstig å bruke massetypen i henhold til forventet dekkelevetid. Grønn = Bærekraftig asfaltmasse i henhold til forventet levetid. CO2e-utslippet fra fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen er lavere enn CO2-utslippet fra fremstilling av både ordinær- og polymermodifisert bitumen. Ingen farge = Ikke bærekraftig asfaltmasse. CO2e-utslippet fra fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen er høyere enn CO2-utslippet fra fremstilling av ordinær bitumen. Med forventet levetid vil fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen belaste miljøet mer enn nødvendig.

120 Tabell 4.4: Utslipp av CO2ekvivalenter gjennom flere tidsperioder ved produksjon av tonn asfalt. Antatt levetid for et slitedekke av ordinær bitumen er 6 år. Et PMB-basert slitedekke med 30 % gjenvunnet asfalt må ha 1,5 % lenger levetid enn et slitedekke av ordinær bitumen for at det ikke skal utgjøre betydelig differanse i CO2e-utslipp i løpet av en gitt tidsperiode. Med 1,5 % lenger levetid for alle PMB-baserte asfalttyper blir levetiden til PMB-slitedekkene 6,1 år. Da blir CO2e-utslippene i løpet av en gitt tidsperiode som vist i tabellen. CO2e-utslippet omfatter livssyklustrinnet råvarefremstilling. - Slitedekke av ordinær bitumen med beregnet levetid på 6 år - PMB- baserte slitedekker med beregnet levetid på 6,1 år Utslipp av CO2e (kg) ved produksjon av bitumen til tonn asfalt 102 Utslipp av CO2e (kg) fra fremstilling av bitumen til gjentatte livssykluser for asfalt i løpet av et gitt antall år, hvis levetiden til alle PMB-baserte slitedekker er 1,5 % lenger enn et slitedekke med ordinær bitumen 10 år: 20 år: 50 år: 100 år: 200 år: 500 tonn asfalt med ordinær bitumen tonn asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 10 % er gjenvunnet asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 20 % er gjenvunnet asfalt med PMB tonn PMB-basert asfalt, der 30 % er gjenvunnet asfalt med PMB Gul = Referanse. Angir CO2e-utslipp fra fremstilling av bitumen til ordinær bitumen. Blå = CO2e-utslipp fra fremstilling av bitumen til asfaltmassen er tilnærmet likt som for CO2e-utslipp fra fremstilling av ordinær bitumen innenfor samme tidsperiode. Det er verken miljømessig lønnsomt eller ugunstig å bruke massetypen i henhold til forventet dekkelevetid. Grønn = Bærekraftig asfaltmasse i henhold til forventet levetid. CO2e-utslippet fra fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen er lavere enn CO2-utslippet fra fremstilling av både ordinær- og polymermodifisert bitumen. Ingen farge = Ikke bærekraftig asfaltmasse. CO2e-utslippet fra fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen er høyere enn CO2-utslippet fra fremstilling av ordinær bitumen. Med forventet levetid vil fremstilling av bitumen til denne asfaltmassen belaste miljøet mer enn nødvendig.

121 Tabell 4.5: Dekkelevetider for ulike slitedekker i løpet av ulike tidsperioder. Fremstilling av PMB har høyere karbonfotavtrykk enn fremstilling av ordinær bitumen. Derfor må PMB-baserte slitedekker ha en viss lenger levetid enn slitedekker av ordinær bitumen, slik at det ikke utgjør betydelig differanse i CO2e-utslipp i løpet av en gitt tidsperiode. Levetidene er basert på CO2e-utslipp fra livssyklustrinnet råvarefremstilling. For at bruk av PMB-dekker skal anses som bærekraftig bør antall vegdekker i løpet av en gitt tidsperiode betraktes som et minimumskrav. Type slitedekke Beregnet levetid (år) Antall vegdekker i løpet av 50 år Antall vegdekker i løpet av 100 år Antall vegdekker i løpet av 200 år Slitedekke med ordinær bitumen 6 8,3 16,7 33,3 PMB-basert slitedekke med antatt 41 % lenger levetid enn slitedekke med ordinær bitumen PMB-basert slitedekke tilsatt 10 % gjenvunnet asfalt med PMB, med antatt 27,5 % lenger levetid enn slitedekke med ordinær bitumen PMB-basert slitedekke tilsatt 20 % gjenvunnet asfalt med PMB, med antatt 14,5 % lenger levetid enn slitedekke med ordinær bitumen PMB-basert slitedekke tilsatt 30 % gjenvunnet asfalt med PMB, med antatt 1,5 % lenger levetid enn slitedekke med ordinær bitumen 8,5 5,9 11,8 23,6 7,7 6,5 13,1 26,1 7,3 7,3 14,6 29,1 6,1 8,2 16,4 32,8 103

122 4.3 Kostnadsvurdering Resultatene angir prosentvis forskjell i kostnad mellom asfaltmasse uten gjenbruk sammenlignet med massetyper med ulik grad tilsetning av granulat Kostnader fra råvarer til asfalt Resultatene i figur 4.12 viser kostnad per masseenhet av ulike asfalttyper. Det er forutsatt at alle asfalttyper har samme vekt. Resultatene er basert på råvarekostnader og angir prosentvis forskjell for massetypene. Asfaltmassen uten gjenbruk er satt som referansemasser, der massene med ulik tilsetning av granulat sammenlignes. Av konkurransemessige årsaker kan ikke virkelige priser oppgis. Fordi det kun er basert på råvarekostnader er det er ikke tatt hensyn til varm eller kald tilsetning av asfaltgranulat. Råvarekostnader vil være like for varm og kald tilsetning. Massen uten gjenbruk er satt til 100 %, der resterende massetyper sammenlignes med mot denne. Asfaltmassen med 10 % gjenbruk koster 92,6 % av prisen til asfaltmassen uten gjenbruk. Det utgjør 7,4 % mindre enn asfaltmassen uten gjenbruk. Asfaltmassen med 20 % gjenbruk koster 85,2 % av prisen til asfaltmassen uten gjenbruk. Det utgjør 14,8 % mindre enn asfaltmassen uten gjenbruk. Asfaltmassen med 30 % gjenbruk koster 77,7 % av prisen til asfaltmasse uten gjenbruk. Det utgjør 22,3 % mindre enn asfaltmassen uten gjenbruk. 104

123 % ,6 %-vis forskjell i pris 85,2 77, Uten gjenbruk 10 % tilsetning av gjenbruk 20 % tilsetning av gjenbruk 30 % tilsetning av gjenbruk Figur 4.12: Prosentvis forskjell i kostnad for råvarer til ulike massetyper med gjenbruk. Det er forutsatt at alle massetyper har samme vekt Kostnader fra råvarer til asfalt gjennom gjentatte livssykluser Dette delkapittelet omhandler kostnadsvurderinger i løpet gjentatte livssykluser for de ulike asfaltmassene. Kostnadsvurderingen er basert på råvarekostnader og det blir beregnet hvor mye det kan spares i råvarekostnader ved å tilsette gjenvunnet asfalt i ny asfaltmasse. Som tidligere beskrevet kan ikke virkelige kostnader oppgis og derfor har kostnadene i dette delkapittelet blitt utformet og tilpasset fra forrige kapittel, Kostnader fra råvarer til asfalt. Kostnadsvurderingen i tabell 4.6 indikerer at den prosentvise kostnadsbesparelsen ved å tilsette gjenvunnet PMB-asfalt i ny asfaltmasse er konstant gjennom alle tidsperiodene. Men, for hver tidsperiode øker summen av kostnadsbesparelser. Fra kostnadsvurderingen fremkommer de samfunnsøkonomiske kostnadsbesparelsene blir, fra størst til minst: bruk av PMB-basert asfalt med 30 % tilsetning av gjenvunnet PMB-masse, bruk av PMB-basert asfalt med 20 % tilsetning av gjenvunnet PMB-masse, bruk av PMB-basert asfalt med 10 % tilsetning av gjenvunnet PMB-masse og bruk PMB-basert asfalt uten tilsetning av gjenvunnet PMB-masse. 105

124 Tabell 4.6: Kostnadsvurdering for ulike massetyper gjennom flere livssykluser. Kostnadene er oppgitt i tenkte priser som er laget spesifikt for denne oppgaven. Prisene er basert på prosentvise forskjeller som er laget på grunnlag av virkelige priser for asfaltmassene. Kostnadsvurderingen gir derfor en indikasjon på kostnadsbesparelser over tid ved bruk av gjenvunnet PMB -masse i ny PMB-masse fremfor. Type asfalt 500 tonn PMB-basert asfalt 500 tonn PMB-basert asfalt tilsatt 10 % gjenvunnet asfalt med PMB 500 tonn PMB-basert asfalt tilsatt 20 % gjenvunnet asfalt med PMB 500 tonn PMB-basert asfalt tilsatt 30 % gjenvunnet asfalt med PMB Pris 500 tonn asfaltmasse Kostnader spart ved første produksjon Pris etter 50 år Kostnader spart etter 50 år Pris etter 100 år Kostnader spart etter 100 år Pris etter 200 år Kostnader spart etter 200 år Prosentvis kostnader spart hvert år kr kr 0 kr kr 0 kr kr 0 kr kr 0 0 % kr kr kr kr kr kr kr kr ,4 % kr kr kr kr kr kr kr kr ,8 % kr kr kr kr kr kr kr kr ,3 % 106

125 5. Diskusjon 5.1 Asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser Forbrenning av LPG og CO2-utslipp Forventningene var at asfaltmassene uten tilsetning av gjenbruk skulle ha lavest forbruk av LPG, og asfaltmassen med størst andel gjenbruk skulle ha høyest forbruk. Asfaltmasse som skal tilsettes gjenbruk må varmes opp i større grad enn asfaltmasse uten gjenbruk. Gjenbruket kan ikke varmes opp like mye som nytt steinmateriale fordi bitumenet ødelegges. Derfor må nytt steinmateriale varmes opp mer når gjenbruk skal tilsettes for å kompensere for varmetap. En blandet asfaltmasse må ha en viss temperatur for at massen skal kunne blandes til en uniform og jevn masse, uten klumper. Det jomfruelige steinmaterialet som skal blandes med kaldt gjenbruk må varmes opp i større grad enn jomfruelig steinmateriale som skal tilsettes varmt gjenbruk, for å oppnå nødvendig temperatur i blandingsfasen. Derfor ble det antatt at asfaltmassen med 10 % kald tilsetning av gjenbruk ville ha størst energiforbruk for å overopphete det jomfruelige steinmaterialet. Forventede resultater stemte ikke med målte resultater. Asfaltmassen med 10 % varmt gjenbruk hadde det høyeste LPG-forbruket, og massen med 20 % varm tilsetning hadde det laveste forbruket. Både massen med 20 % varm tilsetning og 30 % varm tilsetning hadde lavere LPG-forbruk enn begge massene uten gjenbruk. I ettertid ble årsaken til de noe uforståelige resultatene funnet: Asfaltverket hadde produsert massene med ulik intensitet. Hvor intensivt verket blir kjørt og størrelse på batcher som blir produsert påvirker energiforbruket i verket. Da Uten gjenbruk 2 ble produsert, ble asfaltverket kjørt med en intensitet på 604 tonn produsert asfalt per skift. Derimot da 10 % varm tilsetning av gjenbruk ble produsert, ble asfaltverket kjørt med 1000 tonn produsert asfalt per skift. Når et asfaltverk kjøres, betyr det at en verksfører manuelt styrer hvilken kapasitet verket skal ha. Betydningen av hvilken intensitet verkes kjøres på kan sammenlignes med en bil og hvilket turtall bilen kjøres på. Bilen vil forbruke mer drivstoff på å kjøre på et altfor høyt turtall enn den ville gjort med lavere turtall. Det samme gjelder for asfaltverket. Det finnes for eksempel i nyere biler et anbefalt eller miljøvennlig turtall bilen kan kjøres på der den forbruker minst mulig drivstoff. Asfaltverk burde også hatt en slik funksjon. 107

126 Asfaltverket har hatt behov for mer energi da det ble kjørt på høy intensitet da 10 % varm tilsetning av gjenbruk ble produsert. Jo høyere intensitet, desto høyere energiforbruk. Det burde ha vært en forutsetning av alle asfaltmassene ble produsert på lik intensitet i asfaltverket. Dette er den største feilkilden til at forsøket med registrering av LPG-forbruk fikk resultatene de gjorde. Hvis et lignende forsøk blir aktuelt i fremtiden vil det være et krav fra Statens vegvesen at alle masser produseres på lik intensitet. Den korrekte benevningen for produksjonsintensitet er tonn pr time, eller masse per tidsenhet. Enkelte ganger kan det også brukes tonn pr skift, men det er mer upresist. I dette tilfellet finnes det ikke mer nøyaktige data enn tonn pr skift. Et upresist tall kan relateres til at verket har blitt kjørt hardere i et skift med høy produksjon, enn i et skift med lav produksjon. Et skift er perioden i løpet av natta det produseres asfalt. Asfalt legges som regel om natta og da må asfaltverket produsere asfalt slik at det kan bli lagt varm asfalt på vegen. Selv om et krav om lik intensitet burde vært fastsatt før oppstart av forsøkene, burde det også ha blitt gjort nøyere registreringer av hvilken intensitet verket ble kjørt på under produksjonen av massene. Trykkmålinger av LPG ble utført med et enkelt manometer (trykksensor) festet på LPGtanken. Unøyaktig sensor kan ha vært medvirkende for at målte resultater kan avvike fra virkelige verdier. Det var også vanskelig å lese av presis verdi. Feirings eget måleinstrument ble brukt til trykkmåling og det ikke mulig å måle LPG-forbruket mer presist, selv om det var ønskelig. Et annet faktum for måling av LPG-forbruk er at tanken burde vært fylt opp etter hvert forsøk. Når trykket synker i LPG-tanken etter hvert som den tømmes, kan det ha bidratt til at tykksensoren kan ha vist feil eller unøyaktig verdi desto mer tanken tømmes. Hvis slingringsmonn øker i takt som tanken tømmes kunne påfylling på gasstanken etter hvert forsøk bidratt til å motvirke unøyaktighet i manometeret. I tillegg burde trykksensoren ha undergått en kalibreringstest i forkant av forsøket. Energi som ble brukt til oppvarming av forbrenningstrommel og gjenbrukstrommel burde ha vært vurdert separat. Gjenbruket varmes ikke opp i like stor grad som jomfruelig steinmateriale, noe som gjør at betydelig større andel LPG-forbruk kommer fra oppvarming av nytt steinmateriale. Det hadde vært interessant å registrere hvor mye energi det kreves til å kun varme opp gjenbruk, men det var det ikke anlegg for hos Feiring. På bakgrunn av dette har ifølge Terje Rykhus Feiring Bruk nå startet et registreringsarbeid for å dokumentere LPGforbruket uke for uke. 108

127 En faktor som kunne ha påvirket behovet for oppvarming er fukt i steinmaterialet. Det er bekreftet fra Feiring Bruk at alle tilslagsmaterialer har samme fuktinnhold, derfor kan det antas at fukt i liten grad har påvirket oppvarmingen av steinmaterialet Forbruk av elektrisitet Forventningene til forsøket med registrering av elektrisitetsforbruk var det samme som for LPG-forbruk. Det var forventet at asfaltmassene uten tilsetning av gjenbruk skulle ha lavest elektrisitetsforbruk, og asfaltmassen med størst andel gjenbruk skulle ha høyest forbruk. Når asfaltmasse skal tilsettes gjenbruk må flere mekanismer i asfaltverket være i bruk, som for eksempel transportbånd som frakter gjenbruk, elevator for gjenbruk, silo for gjenbruk og veiing av gjenbruk. Resultatene etter måling av elektrisitetsforbruk kan på samme måte som resultatene til måling av LPG-forbruk, knyttes mot produksjonsintensitet. Det kommer tydelig frem at elektrisitetsforbruk følger samme mønster som LPG-forbruk, som følge av hvilken intensitet verket ble kjørt på. 10 % varm tilsetning av gjenbruk og 10 % kald tilsetning av gjenbruk hadde høyere elektrisitetsforbruk enn både 20 % varm tilsetning av gjenbruk og 30 % varm tilsetning av gjenbruk. Selv om det ikke ble forventet store forskjeller i forbruk, burde massene med størst andel gjenbruk hatt høyest elektrisitetsforbruk i. Jo mer gjenbruk som skal fraktes rundt i asfaltverket, desto mer høyere elektrisitetsforbruk. Dette stemte ikke, men resultatene kan forklares ved ujevn produksjonsintensitet, som for eksempel at asfaltverket ble kjørt hardere enn normalt da massen med 10 % gjenbruk ble produsert. En anmerkning ved måling av elektrisitetsforbruk er at forbruket generelt var lavt. Årsaken til det lave elektrisitetsforbruket er foreløpig ukjent Temperatur i jomfruelig steinmateriale Forventningene til registrering av temperaturforskjell før og etter oppvarming av det jomfruelige steinmateriale, før det skulle blandes med gjenbruket, var stigning i temperatur gjennom forsøkene. Det ble antatt at nytt steinmateriale i forsøkene uten gjenbruk skulle ha lavest temperatur før og etter oppvarming i forbrenningstrommel. Deretter skulle det være en stigning i temperatur, før og etter oppvarming, gjennom forsøkene 10 % varm tilsetning av gjenbruk, 20 % varm tilsetning av gjenbruk, 30 % tilsetning av gjenbruk og 10 % kald tilsetning av gjenbruk. Når nytt steinmateriale skal blandes med gjenbruk, må det først overopphetes for å kompensere for varmetap når gjenbruk tilsettes (beskrevet i

128 Forbrenning av LPG og CO2-utslipp). Dess mer steinmaterialet må varmes opp, dess høyere energiforbruk. Resultatet var en logisk stigning i temperatur fra forsøk Uten gjenbruk 1 til Tilsetning av 30 % varmt gjenbruk, men steinmaterialet i forsøket 10 % kald tilsetning av gjenbruk var lavere enn forventet. Forventingen var at temperaturen før og etter oppvarming skulle være høyest av alle forsøkene, fordi det senere skulle tilsettes kaldt gjenbruk. Derfor ble det antatt en svært høy temperatur i 10 % kald tilsetning av gjenbruk. Det stemte ikke med målt temperatur før og etter oppvarming. Årsaken er at asfaltverket må starte brennere i gjenbrukstrommelen for at transportbåndet for gjenbruk skal kunne starte. Transportbåndet går gjennom gjenbrukstrommelen og det var ikke mulig å sende gjenbruket utenom. Det fører til at det kalde gjenbruket blir utsatt for en oppvarmingsprosess, noe som er unikt for Feiring Bruk. Derfor var det ikke nødvendig å varme opp det jomfruelige steinmaterialet like mye som antatt, fordi behovet for å kompensere for varmetap ble mindre når det kalde gjenbruket fikk en liten oppvarming. For andre asfaltverk kan det forventes høyere energiforbruk for oppvarming av jomfruelig materiale ved tilsetning av kaldt gjenbruk. I tilfellet med 10 % kald tilsetning av gjenbruk hos Feiring Bruk var det mindre avløp/kondens enn vanlig fordi det jomfruelige steinmaterialet som skulle tilsettes kaldt gjenbruk ble varmet opp til lavere temperatur enn normalt Temperatur i asfaltgranulat Forventningene til dette forsøket var at det varme gjenbruket skulle varmes opp til ca. 100 C gjennom varmebehandlingsprosessen. Gjenbruket kan ikke varmes opp mer enn dette, da vil bitumenet ødelegges og miste sine egenskaper. Varm tilsetning av gjenbruk omfatter forsøkene 10 % varm tilsetning av gjenbruk, 20 % varm tilsetning av gjenbruk og 30 % varm tilsetning av gjenbruk. I forsøket med tilsetning av kaldt gjenbruk, 10 % kald tilsetning av gjenbruk, ble det antatt tilnærmet ingen oppvarming og liten temperaturdifferanse. I tilnærmet ingen oppvarming inngår det er en viss fare for at det kalde gjenbruket kan utsettes for varmepåkjenning fra tidligere oppvarming av gjenbruk i gjenbrukstrommelen, fordi transportbåndet går gjennom trommelen der gjenbruk varmes opp. En varm gjenbrukstrommel kunne ha påvirket temperaturen til det kalde gjenbruket hvis trommelen fortsatt var varm fra tidligere produksjoner med varmt gjenbruk. Temperaturforskjellene før og etter oppvarming hos 10 % varm tilsetning av gjenbruk, 20 % varm tilsetning av gjenbruk og 30 % varm tilsetning av gjenbruk er akseptable og samsvarer 110

129 med forventede resultater. Derimot har 10 % kald tilsetning av gjenbruk svært høy temperatur etter det ble fraktet gjennom gjenbrukstrommelen, selv om gjenbruket ikke skulle varmes opp i det hele tatt. Det skyldes systemet for gjenbruk på Feiring Bruk, som frakter gjenbruket gjennom trommelen. Brennerne i trommelen må gå på sparebluss for at transportbåndet skal kunne være i drift. Denne prosessen er ytterligere utdypet i Temperatur i jomfruelig steinmateriale. Årsaken til den høye temperaturen hos det kalde gjenbruket er at ble utsatt for en oppvarmingsprosess når det måtte fraktes gjennom gjenbrukstrommelen. Derfor burde det heller blitt omtalt som «lunkent gjenbruk». Resultatene til 10 % kald tilsetning av gjenbruk ville sett annerledes ut hvis tilsetningen av gjenbruket faktisk var kaldt, og ikke lunkent. Sluttemperaturen til gjenbruket ville ikke ha vært like høyt som det ble i dette tilfellet, og det jomfruelige steinmaterialet måtte ha blitt varmet opp mer enn det ble på Feiring Bruk. Med hensyn på energibruk er det lønnsomt å utnytte varm trommel for besparelse av LPG til oppvarming, men i dette tilfellet var det ønskelig med kaldt gjenbruk, ikke lunkent. En faktor som kan ha bidratt til uriktig registering av inngangstemperaturen til det kalde gjenbruket, er temperaturmåler i gjenbrukstrommelen. Temperaturmåleren er ikke justert for å ha virkeområde på lave temperaturer, som hos kalde tilsetninger av gjenbruk, og det kan ha vært medvirkende til feilregistrering av inngangstemperatur hos 10 % kald tilsetning av gjenbruk. Forsøket ble utført i august og inngangstemperaturen til det kalde steinmaterialet kan ha vært høyere enn temperaturmåleren viste Temperatur i asfaltmasse Forventningene til måling av temperatur i blandet asfaltmasse var at temperaturene kunne variere noe, men at de fortsatt skulle være innenfor et normalområde på ca C. Blanding av asfaltmasse skjer i mikseren, der jomfruelig steinmateriale, gjenbruk, bitumen og amin blandes sammen til en uniform og jevn masse. Temperaturen i blandingen måles ved oppstart og når blandingen er ferdig mikset. Temperaturen til samtlige masser var innenfor forventet normalområde. Den eneste anmerkningen i dette tilfellet er at asfaltblandingen 30 % varm tilsetning av gjenbruk er litt lavere enn forventet, men likevel akseptabel. Ifølge Torgersen er det normalt at temperaturene varier, og temperaturforskjellene fra forsøkene med tilsetning av gjenbruk skiller seg ikke ut sammenlignet med asfaltproduksjon ellers. 111

130 Det samlede energiforbruket til asfaltmassen med 10 % kaldt gjenbruk ligger litt lavere enn forventet og har totalt lavere energiforbruk enn de andre massene. Det kan være at denne massetypen har samlet lavere energiforbruk sammenlignet med de andre massene i denne oppgaven, men det er vanskelig å konkludere med noe basert på kun ett forsøk med kaldt gjenbruk. En faktor som spiller inn er at det jomfruelige steinmaterialet varmes opp mindre enn det som er normalt for kaldproduksjon, men det må også tas hensyn til at det går med energi på å «varme» opp det kalde gjenbruket hos Feiring Bruk Asfaltproduksjon på Feiring Bruk, generelt I forsøkene med tilsetning av gjenvunnet PMB-masse i ny PMB-masse ble det kun gjort et forsøk per massetype. Gjentatte forsøk med alle massetypene kunne i dette tilfellet gitt sikrere resultater. Ved oppstart av den første produksjonen i løpet av en natt vil alle tromler være kalde. I startfasen vil det forbrukes ekstra energi på å varme opp forbrenningstrommelen og gjenbrukstrommelen. Derimot i en lengre produksjon eller produksjon av satser med korte mellomrom, vil det forbrukes mindre energi på tromlene fordi de da er varme. Dette gjelder spesielt masser tilsatt gjenbruk, fordi det er ikke alle masser som produseres ved Feiring Bruk som inneholder gjenbruk. Hvis alle batcher med gjenbruk produseres etter hverandre vil driftsfase på gjenbrukstromlen være lavere utover i produksjonen, fordi gjenbruket kjøres på lavere på varme og derfor vil det forbrukes mindre energi enn ved oppstart når gjenbrukstrommelen er kald. Derfor bør alle batcher med gjenbruk produseres i sammenhengende serie slik at varm trommel kan utnyttes for å spare energi. Et faktum er at det vil være energilønnsomt å produsere batcher med korte mellomrom (kontinuerlig produksjon) for å kunne utnytte at trommelen allerede er varm og på den måten spare energi. For asfaltproduksjonen på Feiring Bruk var PMB-massen med 20 % tilsetning av gjenvunnet PMB-masse lettest å produsere. Det var lettere å holde jevn temperatur på massen ved blanding i mikseren. Se figur 2.7 for ulike prosesstrinn i asfaltproduksjonen. PMB-massene med 10- og 20 % tilsetning av gjenvunnet PMB-masse var også greie å produsere. Ved produksjon av massen med 30 % tilsetning av gjenvunnet asfalt var det dog noe problematisk å veie inn jomfruelig materiale fra kalddoseringsanlegget. Hvis det er lite jomfruelig materiale 112

131 som skal fraktes inn i verket klarer ikke vektene å veie inn nøyaktig masse. Det førte til at steinmaterialet måtte veies inn manuelt. En erfaring etter utførelse av asfaltproduksjonene er at asfaltgranulatet burde varmes opp til over 80 ⁰C for å unngå at granulatet skal «kladde seg». Da blir det lettere å veie inn nøyaktig mengde granulat. Hvis granulatet kladder vil ikke massen kunne føres kontinuerlig gjennom vekten og da kan det bli vanskelig å tilsette riktig mengde granulat. Det kan også føre til at registrert vekt avviker betydelig fra virkelig vekt. En viktig læring etter utførelse av asfaltforsøkene er at utnyttelse av produksjonskapasitet (intensitet) og temperatur i ferdig masse henger sammen. Asfaltverket styres ofte etter en fastsatt temperatur på ferdig masse. Det vil si at hvis verket produserer asfalt med maksimal intensitet, må alt maskineri, utstyr i verket og brennere også kjøres på høyeste produksjonskapasitet. Verket kjøres med høyt energiforbruk for å produsere en asfaltmasse med ønsket temperatur. Materialene får kort tid i oppvarmingstrommel og må varmes intenst opp for å oppnå ønsket temperatur. Ved lavere kapasitetsutnyttelse på verket vil materialene få lenger tid på å ta opp varmen i trommelen, og energiforbruket blir lavere. I tillegg blir det lavere belastning på alle motorer i fabrikken. Derfor er det ønsket temperatur på ferdig masse og kapasitetsutnyttelse av asfaltverket som styrer energiforbruket. Ved å produsere asfalt med «optimal» produksjonsintensitet kan energiforbruket samt CO2-utslippet reduseres. 5.2 EPD-analyse CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt Det var forventet at CO2e-utslipp knyttet til produksjon av råvarer til asfalt skulle ha utslipp i rekkefølgen lavest andel gjenbruk til høyest andel gjenbruk. Massen uten gjenbruk skulle ha det høyeste utslippet, og massen med størst andel gjenbruk skulle ha det laveste utslippet. Ved produksjon av råvarer skilles det ikke mellom varm- og kaldproduksjon. PMB skulle klart være komponenten som bidro med høyest CO2-utslipp. CO2-utslipp fra råvareproduksjon skulle teoretisk ha motsatt størrelsesorden i rekkefølge av CO2-utslipp fra asfaltmassene sammenlignet med verksproduksjon. Det gjør at hvis kun asfaltproduksjon i verk betraktes, vil asfaltmassen med 30 % gjenbruk ha høyest CO2-utslipp, men hvis både råvareproduksjon og asfaltproduksjon i verk betraktes vil massen uten tilsetning av gjenbruk ha høyest CO2- utslipp. 113

132 Som forventet var det PMB som sto for størst CO2-utslipp blant produksjon av råvarer. PMB har i tillegg større fotavtrykk enn vanlig bitumen, noe som gjør at det blir enda større forskjell i CO2-utslipp mellom PMB og resterende komponenter. Som forventet var det asfaltmassen uten gjenbruk som totalt hadde størst CO2e-utslipp. Deretter har asfaltmassen med 10 % gjenbruk nest størst utslipp. Asfaltmassen med 20 % gjenbruk har nest lavest utslipp og massen med 30 % gjenbruk har lavest utslipp. Når det tilsettes resirkulert asfalt i asfaltmasse vil det spare miljøet for noe CO2-utslipp, fordi det er ikke behov for like mye ny bitumen i en asfaltmasse tilsatt gjenbruk. Da vil en andel bitumen komme fra gjenbruket. Feiring Bruk bruker egenprodusert filler, som regnes å ha nullutslipp av karbondioksid. Det er ikke alle asfaltverk som bruker egenprodusert filler, og vanligvis er det en del bearbeidelse og utslipp ved fremstilling av filler. Å bruke egenprodusert filler når det er mulighet for det vil spare miljøet for det utslippet som forekommer ved produksjon av ekstern filler (fremmedfiller). Det er også forskjellig utslipp knyttet de ulike størrelsene av pukk. Alle fraksjoner av pukk har likt utslipp ved produksjon, men forskjellig utslipp i dette tilfellet skyldes at det er ulik mengde av forskjellige pukkstørrelser i asfaltmassene Forbrenning av LPG og CO2e-utslipp fra asfaltproduksjon i verk I dette tilfellet er verkets data benyttet som inndata i EPD-analysen og derfor ble det antatt at resultatene skulle bli omtrent like som for Forbrenning av LPG og CO2-utslipp. Antakelsene stemte, og det samme ble tilfelle med dette forsøket som for direkte måling i asfaltverket: Massen med 10 % varm tilsetning fikk høyest CO2e-utslipp grunnet høy produksjonsintensitet. Prosessen for produksjonskapasitet er beskrevet i kapittel Diskusjonen i kapittelet Forbrenning av LPG og CO2-utslipp gjelder også for dette delkapittelet. Begge forsøkene er basert på samme verdier Forbruk av elektrisitet og CO2e-utslipp fra asfaltproduksjon i verk Også i dette tilfellet er verkets data benyttet som inndata i EPD-analysen for beregning av elektrisitetsforbruk. Forskjellen mellom Forbruk av elektrisitet og Forbruk av elektrisitet og CO2e-utslipp ved asfaltproduksjon i verk er at sistnevnte også inneholder CO2- utslipp fra elektrisitetsforbruket. Dette er utslipp relatert til fremstillingen av elektrisitet, selve 114

133 forbruket av elektrisitet i asfaltverk slipper ikke ut CO2e. Det ble antatt at resultatene skulle bli omtrent like som for Forbrenning av LPG og CO2-utslipp. Resultatene ble som antatt. Det kan også her sees tydelig sammenheng mellom produksjonsintensitet og energiforbruk. Forventninger og diskusjonen i kapittelet Forbruk av elektrisitet gjelder også for dette delkapittelet. Begge forsøkene er basert på samme verdier Sammenligning av asfalttyper med hensyn på CO2e-utslipp Dette forsøkt omfatter samlet utslipp av CO2e til atmosfæren fra produksjon av råvarer til asfalt og fra produksjon av asfaltmasse i verk. Forventningene til dette forsøket var at massene uten gjenbruk skulle ha størst utslipp, og massen med størst andel gjenbruk skulle ha minst utslipp. Også i dette forsøket ble verksdata benyttet som inndata i EPD-analysen. Det gjør at inndataene ikke blir riktige med hensyn på produksjonsintensitet. Resultatet blir derfor igjen at massen med 10 % tilsatt gjenbruk får det største utslippet og de andre massene følger samme mønster som forsøkene basert på data fra Feiring får. Hvis kun andel fra råvareproduksjon betraktes er det en logisk sammenheng, der massen uten gjenbruk har størst utslipp og massen med størst andel gjenbruk har lavest utslipp. Dette er beskrevet i CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt CO2e-utslipp fra fremstilling av polymermodifisert bitumen, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt Dette forsøket er en beregning gjort i EPD-programmet og ikke testet fysisk. Beregningen omhandler en vurdering av CO2e-utslipp knyttet til fremstilling av PMB, ordinær bitumen og gjenvunnet bitumen. Det var forventet at fremstilling av PMB ville ha størst utslipp, etterfulgt av ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet asfalt. Bitumen fra gjenvunnet asfalt ble antatt å ha nærmet null-utslipp av CO2e. Ved fremstilling av råvarer skilles det ikke på varm- eller kaldproduksjon. Det skilles heller ikke på CO2-utslipp fra PMB eller ordinær bitumen ved oppvarming av gjenvunnet asfalt som inneholder bitumen. Utslippet er det samme for begge bitumentypene. CO2-utslippet resulterte i forventet antakelse og indikerer at CO2-utslipp i forbindelse med gjenbruk av asfalt med innhold av bitumen kan regnes som nullutslipp av CO2. 115

134 5.2.6 CO2e-utslipp fra fremstilling av ulike bitumentyper til slitedekker gjennom gjentatte livssykluser I denne vurderingen ble det beregnet CO2e-utslipp fra fremstilling av PMB, ordinær bitumen og bitumen fra gjenvunnet PMB-masse gjennom flere livssykluser for slitedekker i løpet av et gitt tidsrom. Det ble beregnet ulike levetider for PMB-masser med og uten gjenvunnet PMBbasert asfalt og det ble vurdert hvilken levetid ulike typer PMB-masser med PMB-basert gjenvunnet asfalt må ha for å veie opp for CO2e-utslippet som oppstår ved fremstilling av PMB. Med utgangspunkt i at PMB-baserte slitedekker gir en viss lenger levetid enn slitedekker av ordinær bitumen ble det forventet at fremstilling av PMB til asfaltmassen uten tilsetning av gjenvunnet asfalt skulle ha høyest CO2e-mengde per produksjonsvolum i løpet av en gitt tidsperiode. Det ble antatt fordi det vil være behov for størst andel ny PMB i en masse uten tilsetning av gjenvunnet asfalt. Gjenvunnet asfalt inneholder også bitumen, derfor trengs det mindre ny bitumen i en asfaltmasse med gjenvunnet asfalt. I tillegg har fremstilling av PMB har høyere karbonfotavtrykk enn fremstilling av ordinær bitumen. Tatt i betraktning at slitedekker med ordinær bitumen har lavere dekkelevetid enn PMB-baserte slitedekker, ble det forventet at massen av jomfruelige materialer med ordinær bitumen skulle ha nest høyest CO2e-utslipp fra bitumenfremstillingen gjennom samme tidsperiode. Deretter ble det antatt CO2e-mengde per produksjonsvolum for PMB-baserte masser med innhold av gjenvunnet PMB i løpet av samme tidsperiode, fra høyest til lavest for følgende massetyper: PMBmassen med tilsetning av 10 % PMB-basert gjenvunnet asfalt, PMB-massen med tilsetning av 20 % PMB-basert gjenvunnet asfalt og PMB-massen med tilsetning av 30 % PMB-basert gjenvunnet asfalt. Forventningene stemte for antakelser om CO2e-utslipp, men nødvendig dekkelevetid for PMB-dekker var høyere enn antatt. Beregningene indikerte at PMB-baserte slitedekker av nytt materiale må ha en relativt høy, hele 41 % lenger dekkelevetid sammenlignet med dekker av ordinær bitumen for å utligne forskjellen i CO2e-utslipp. Tidligere forsøk gjort med PMB i Norge viser at levetiden på et PMB-basert vegdekke må økes med 25 % for at det ikke skal utgjøre forskjell i CO2-utslipp (Finset 2015). Det kan være at forskjellige metoder vurdering av CO2-utslipp gir ulike svar. Tatt i betraktning inneholder Østfoldforsknings kalkuleringsverktøy for livssykluslyser verdier som gir dokumenterte, sammenlignbare resultater. 116

135 Resultatene i denne vurderingen er kun basert på EPD-analysen og ikke ved måling og registrering i asfaltverk. Resultatene omfatter CO2e-utslipp fra trinnet i livssyklusanalysen råvarefremstilling som kommer før trinnet asfaltproduksjon i verk. Det er derfor ikke mulig at produksjonsintensitet kan ha påvirket disse resultatene. 5.4 Kostnadsvurdering Kostnader fra råvarer til asfalt Polymermodifisert bitumen er svært kostbart. PMB er den råvarekomponenten som utgjør størst kostnad i en asfaltmasse. Forventningene til dette forsøket var dermed at massen som inneholdt størst andel ny PMB skulle være den dyreste og massen som inneholdt størst andel gjenvunnet PMB-masse skulle være den rimeligste. Antatt rekkefølge for massetyper med hensyn på utsalgspris på råvarer fra høyeste kostnad til laveste kostnad, var henholdsvis PMB-massen uten tilsetning av gjenvunnet PMB-masse, massen med tilsetning av 10 % gjenvunnet PMB-masse, massen med tilsetning av 20 % gjenvunnet PMB-masse og massen med tilsetning av 30 % gjenvunnet PMB-masse. Forventningene stemte med resultatene. Massen med 30 % tilsetning av gjenvunnet PMBmasse resulterte i lavest råvarepris totalt og massen uten tilsetning av gjenvunnet asfalt er dyrest å produsere med hensyn på råvarepriser. Resultatene fra denne kostnadsvurderingen indikerer dermed at å gjenbruke gjenvunnet PMB-basert asfalt bidrar til lavere produksjonskostnad av asfalt Kostnader fra råvarer til asfalt gjennom gjentatte livssykluser Denne vurderingen bygger på resultatene til Kostnader fra råvarer til asfalt. Når kun et livsforløp betraktes vil nødvendige råvarer til en PMB-masse av jomfruelige materialer koste mer enn råvarer til en PMB-masse med gjenvunnet PMB-basert. Det ble antatt at alle massetyper har samme levetid. Forventningene var at råvarekostnadene skulle fortsette i samme kostnadsmønster etter gjentatte livssykluser som etter en livssyklus og at det ville bli en økning i sparte kostnader ved å bruke en PMB-masse med gjenvunnet PMB-basert fremfor å kun bruke nye materialer. Kostnadsvurderingen ikke operer med virkelige priser og det er heller ikke tatt hensyn til inflasjon. Likevel samsvarer de prosentvise forskjellene mellom prisene for hver tidsperiode i denne modellen med de prosentvise forskjellene i kostnad for å produsere en mengdeenhet 117

136 med asfalt som vist i vurderingen av kostnad for råvarer i asfalt. Derfor kan beregningene gjort i denne vurderingen gi en indikasjon på at bruk av gjenvunnet PMB-masse i ny PMBmasse vil bidra til både lavere både CO2-utslipp og lavere kostnader. 5.5 Oppsummering av forsøk Asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser Denne delen av oppgaven omhandler utslipp av karbondioksid fra asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser. Grunnlagsdata for denne delen av forsøket er måling og registrering i asfaltverk. I dette forsøket ble det registrert energiforbruk i form av LPG og elektrisitet ved asfaltproduksjon i asfaltverk. Det vil si energiforbruk knyttet til oppvarming av steinmateriale og drift av asfaltverket. Det ble gjort for PMB-masse uten tilsetning av gjenvunnet asfalt, PMB-masse med 10 % gjenvunnet PMB-masse, PMB-masse med 20 % gjenvunnet PMBmasse og PMB-masse med 30 % gjenvunnet PMB-masse. I tillegg ble temperaturer registrert ved oppvarming av jomfruelig steinmateriale, granulat og i blandet asfaltmasse EPD-analyse Denne delen av oppgaven omhandler utslipp av klimagasser fra asfaltproduksjon med gjenbruk av PMB-masser og fra produksjon av råvarer til asfalt. Grunnlagsdata for denne delen av oppgaven er registrert energiforbruk (LPG og elektrisitet) fra asfaltproduksjonen og råvaresammensetning for de ulike massetypene. Registrerte verdier fra asfaltproduksjonen samt råvaresammensetningen ble lagret i en EPD-analyse som beregner utslipp av CO2- ekvivaltener. I dette forsøket ble det beregnet CO2e-utslipp knyttet til råvareproduksjon og energiforbruk for PMB-masse uten tilsetning av gjenvunnet asfalt og PMB-masser med ulik grad tilsetning av gjenvunnet PMB-masse. Det ble gjort en sammenligning med hensyn på CO2e-utslipp fra råvareproduksjon og asfaltproduksjon for PMB-masse uten tilsetning av gjenvunnet asfalt, PMB-masse med 10 % gjenvunnet PMB-masse, PMB-masse med 20 % gjenvunnet PMBmasse og PMB-masse med 30 % gjenvunnet PMB-masse. I tillegg ble det gjort en sammenligning av CO2e-utslipp fra fremstilling av PMB, ordinær bitumen og gjenvunnet bitumen. 118

137 5.5.3 CO2e-utslipp fra fremstilling av ulike bitumentyper til slitedekker gjennom gjentatte livssykluser Denne delen av oppgaven omhandler utslipp av klimagasser fra fremstilling av PMB og ordinær bitumen. Grunnlagsdata for denne delen av oppgaven er utslipp av CO2-ekvivaltener fra fremstilling av de ulike bitumentypene som ble beregnet EPD-programmet. Det ble foretatt en vurdering av CO2e-utslipp i løpet av en gitt tidsperiode, for eksempel 10 år, fra produksjon av bitumen til slitedekker av ordinær bitumen, PMB og PMB-slitedekker med ulik grad av tilsatt gjenvunnet PMB-masse. Med slitedekket bestående av ordinær bitumen som referanse ble det også beregnet hvor lang levetid de ulike PMB-slitedekkene må ha for at det ikke skal utgjøre noen forskjell i CO2e-utslipp over tid med hensyn på fremstilling av PMB Kostnadsvurdering Den økonomiske vurderingen er basert på råvarekostnader for asfalt. Grunnlagsdata for denne delen av oppgaven er virkelige priser på råvarer til asfalt. Det har blitt beregnet hvor mye det kan spares i råvarekostnader ved å tilsette gjenvunnet PMB-basert asfalt i ny PMB-basert asfaltmasse, fremfor å kun anvende nye materialer i et PMB-basert slitedekke. Beregningen ble gjort for en produksjon og for gjentatte produksjoner i løpet av en gitt tid, for eksempel ti år. 5.6 Anbefalinger og veien videre Gjenbruk av PMB-masser På bakgrunn av beregninger gjort i denne oppgaven anbefales det å bruke gjenvunnet PMBbasert asfalt som råvare ved produksjon av PMB-baserte asfalt for slitedekker. Med hensyn på CO2e-utslipp fra fremstilling av PMB er det gunstig å anvende høyest mulig grad av gjenvunnet PMB-basert asfalt i den nye PMB-massen. Men, asfaltmasser tilsatt gjenvunnet asfalt må også tilfredsstille de samme krav og kvaliteter som en asfaltmasse av jomfruelige materialer. Derfor anbefales det å anvende gjenvunnet PMB-masse som en del av ny PMBmasse med høyest mulig gjenbruksandel som fortsatt kan tilfredsille samme krav og kvalitet som asfalt av nye materialer. 119

138 5.6.2 Sortering av gjenvunnet PMB-masse Noe av årsaken til at gjenbruk av PMB-masser ikke har vært brukt frem til i dag er at sorteringen av returasfalt ikke har vært god nok. Viktigheten av sortering er for at masser med PMB ikke skal blandes med gjenvunnet asfalt med penetrasjonsbitumen. Penetrasjonsbitumen kan redusere effekten av PMB, for eksempel svekke de elastiske egenskapene PMB gir. Hvis innholdet i returasfalt ikke er kjent kan det derfor ikke brukes på nytt i ny PMB-masse. Derfor anbefales det at det innføres strengere sorteringsordninger for gjenbruk av PMBmasser. Hvis det i fremtiden blir innført regler for fresing, kvalitetskontroll og sortering av gamle PMB-dekker kan disse massene isoleres fra andre masser og dermed brukes på nytt i nye PMB-masser Optimal produksjonshastighet i asfaltverk En forutsetning for å kunne redusere energiforbruk i et anlegg er å kjenne til produksjonsintensiteten. For å kunne måle nøyaktig energiforbruk og sammenligne energiforbruk ved ulike asfaltproduksjoner i asfaltverk må produksjonsintensitet være kjent. Det vil være mulig å modellere energibruket i en asfaltproduksjon og finne energioptimal prosesshastighet. Det forutsetter at man kjenner alle termiske parametere i prosessutstyr og ingredienser, inkludert tap og kan beskrive energitilførselen fra gass og elektrisitet. For asfaltverk anbefales det en produksjonsintensitet i verket som gir lavest energiforbruk og CO2-utslipp. Utforming av en modell for optimal prosesshastighet i asfaltverk med fokus på minimering av energiforbruk kunne for eksempel vært et aktuelt tema for en ny masteroppgave. 120

139 6. Konklusjon 6.1 Energiforbruk og CO2-utslipp ved produksjon av asfaltmasse i asfaltverk Variasjon i produksjonshastighet gir ikke godt nok grunnlag til å kunne fastslå hvordan gjenbruk av PMB-masser påvirker energiforbruk og CO2-utslipp under produksjon av asfaltmasse i verk. Likevel kan resultatene for LPG-forbruk, energiforbruk og CO2-utslipp fra asfaltproduksjon i verk antyde at bruk av gjenvunnet asfalt som tilsetning i ny asfaltmasse ikke fører til lavere energiforbruk eller CO2-utslipp når kun asfaltproduksjon i asfaltverk betraktes. Derimot vil optimal produksjonsintensitet bidra til å redusere energiforbruk og CO2-utslipp. 6.2 CO2e-utslipp fra produksjon av råvarer til asfalt CO2e-utslipp knyttet til fremstilling råvarer til PMB-masse uten tilsetning av gjenvunnet asfalt har blitt vurdert mot CO2e-utslipp fra fremstilling råvarer til PMB-masser med tilsetning av henholdsvis 10-, 20- og 30 % gjenvunnet PMB-basert asfalt. PMB-masse med tilsetning av høyest andel gjenvunnet PMB-asfalt vil gi lavest utslipp av CO2e fra fremstilling av råvarer. Deretter vil tilsetning av 20- og 10 % gjenvunnet PMB-basert asfalt i ny PMBmasse gi henholdsvis nest lavest og nest høyest CO2-utslipp. PMB-masse uten tilsetning av gjenvunnet asfalt vil gi høyest CO2e-utslipp fra fremstilling råvarer til PMB-masse. Beregningene gjort i denne oppgaven indikerer derfor at CO2e-utslippet reduseres ved bruk av gjenvunnet PMB-basert masse som tilsetning i ny PMB-masse. Beregningene viser at det vil være miljøgunstig å tilsette gjenvunnet PMB-masse i ny PMB-basert asfaltmasse med hensyn på CO2e-utslipp knyttet til produksjon av råvarer. Størst reduksjon i CO2e-utslipp fra råvareproduksjon kan oppnås ved tilsetning av 30 % gjenvunnet PMB-basert asfalt i ny PMBbasert asfaltmasse. Alle tilfellene med 10-, 20- og 30 % gjenvunnet PMB-basert asfalt som tilsetning i ny PMB-masse kan anses som bærekraftige fordi samtlige masser vil ha lavere CO2e-utslipp fra råvareproduksjon enn for råvareproduksjon til nye PMB-masser. 121

140 6.3 Levetid i PMB-baserte slitedekker Nye PMB-slitedekker må ha 41 % lenger levetid enn slitedekker av ordinær bitumen over en gitt tidsperiode, for eksempel 10 år, hvis CO2e-utslippene fra fremstilling av PMB skal tilsvare utslippene fra fremstilling av ordinær bitumen over denne tidsperioden. For PMBmasse tilsatt 10 % gjenvunnet asfalt med PMB kan det tillates at slitedekket har 27,5 % lenger levetid enn slitedekket med ordinær bitumen. Da vil CO2e-utslippene fra fremstilling av nødvendig mengde ny PMB være tilnærmet utslippene fra fremstilling av ordinær bitumen over en gitt tidsperiode. For PMB-massen tilsatt 20 % gjenvunnet asfalt med PMB kan det tillates at slitedekket har 14,5 % lenger levetid enn slitedekket med ordinær bitumen. For PMB-massen tilsatt 30 % gjenvunnet asfalt med PMB kan det tillates at slitedekket har 1,5 % lenger levetid enn slitedekket med ordinær bitumen. Prosentvis levetid er et minimumskrav for at CO2e-utslipp fra fremstilling av PMB ikke skal overstige CO2e-utslipp fra fremstilling av ordinær bitumen i løpet av en gitt tidsperiode. Hvis PMB-slitedekkene tilsatt gjenvunnet PMB-masse kan oppnå en høyere prosentvis levetid enn angitt, kan de betraktes som bærekraftige. Da vil CO2e-utslippene i løpet av en gitt periode fra fremstilling av PMB til slitedekkene tilsatt gjenvunnet PMB-masse være lavere enn CO2eutslippene fra fremstilling av ordinær bitumen. 6.4 Økonomisk vurdering av gjenbruk av PMB-masser Kostnadsbesparelsene ved å tilsette gjenvunnet asfalt i ny asfaltmasse er høyest hos PMBasfaltmassen med 30 % tilsetning av gjenvunnet PMB-masse. De nest høyeste kostnadsbesparelsene vil være ved å tilsette 20 % tilsetning av gjenvunnet PMB-masse i ny PMB-masse. Tilsetning av 10 % gjenvunnet PMB-masse i ny PMB-masse vil også være økonomisk gunstig. Asfaltmassene med henholdsvis tilsetning av 30-, 20- og 10 % gjenvunnet PMB-basert masse kan på bakgrunn av denne vurderingen antas å ha lavere produksjonskostnad enn en asfaltmasse bestående av nye materialer. Hvis 30 % PMB-basert gjenvunnet tilsettes som råvare i produksjon av PMB-slitedekker vil råvarekostnadene være 22,3 % lavere enn råvarekostnadene til PMB-slitedekker av nytt materiale. Hvis 20 % PMB-basert gjenvunnet tilsettes som råvare i produksjon av PMBslitedekker vil råvarekostnadene være 14,8 % lavere enn råvarekostnadene til PMBslitedekker av nytt materiale. Hvis 10 % PMB-basert gjenvunnet tilsettes som råvare i 122

141 produksjon av PMB-slitedekker vil råvarekostnadene være 7,4 % lavere enn råvarekostnadene til PMB-slitedekker av nytt materiale. Fra et økonomisk perspektiv er gunstig å tilsette gjenvunnet PMB-masse i produksjon av nye PMB-masser. Det vil bidra til en bærekraftig utvikling å anvende gjenvunnet PMB-masse i produksjon av nye PMB-baserte slitedekker både for ett livsløp for PMB-baserte slitedekker med og uten tilsetning av gjenvunnet PMB-basert gjenvunnet asfalt, samt for gjentatte livssykluser for PMB-baserte slitedekker med og uten tilsetning gjenvunnet PMB-basert asfalt innenfor et gitt tidsrom. 6.5 Bærekraftig utvikling Hovedfunn i denne oppgaven indikerer at tilsetning av PMB-basert asfaltgranulat i ny PMBbasert asfaltmasse vil bidra til en bærekraftig utvikling for miljø og økonomi. For miljøet vil gjenbruk av PMB-masser være bærekraftig i den forstand at behovet for nye råvarer reduseres. Dermed reduseres også utslipp av klimagasser som oppstår ved fremstilling av råvarer som bitumen. Fra et økonomisk perspektiv er gjenbruk av PMB-masser bærekraftig fordi råvarene koster mindre i en PMB-masse med tilsetning av gjenvunnet asfalt enn en PMB-masse av nye materialer. 123

142 7. Kilder Aurstad, J., Larsen, Ø., Refsdal, G., Berntsen, G., Hoff, I., Lerfald, B. O. & Trafikksikkerhet, miljø- og teknologiavdelingen. (2011). Lærebok: Drift og vedlikehold av veger. VD rapport, b. 53. Trondheim: Vegdirektoratet, Statens vegvesen. 314 s. Bilkadi, Z. (1984). Bitumen - A History. Tilgjengelig fra: esskeyid=akiaiwowyygz2y53ul3a&amp;expires= &am p;signature=xhoxqgem3oe%2be0ae%2fwo5svcltio%3d&amp;responsecontent-disposition=inline%3b filename%3dbitumen.pdf (lest ). Brady, J. E., Postmyr, L. & Skancke, P. N. (2004). Generell kjemi - grunnlag og prinsipper. 2 utg. Trondheim: Tapir Akademisk Forlag. Chong, D. & Wang, Y. (2017). Impacts of flexible pavement design and management decisions on life cycle energy consumption and carbon footprint. The International Journal of Life Cycle Assessment, 22 (6): Corneliussen, R. G. (1993). Ikke-metalliske materialer. Materialteknikk. Oslo: Universitetsforlaget. Evensen, R., Mahle, A. H., Saltnes, T. E. & Trafikksikkerhet, miljø-og teknologiavdelingen. (2011). Tilstandsutvikling på vegnettet : Virkninger av endret klima på sporutvikling på veger med bituminøst dekke. VD rapport, b. 26. Oslo: Vegdirektoratet, Satens vegvesen. 54 s. Finset, J. B. (2015). Spørsmål om PMB, PMA og andre modifiseringer. Tilgjengelig fra: %C3%85L OM PMB, PMA-2.pdf (lest ). FN-sambandet. (2015). Bærekraftig utvikling. Tilgjengelig fra: (lest ). FN-sambandet. (2016a). Dette er FNs bærekraftsmål. Tilgjengelig fra: (lest ). FN-sambandet. (2016b). Ren energi for alle. Tilgjengelig fra: (lest ). FN-sambandet. (2016c). Innovasjon og infrastruktur. Tilgjengelig fra: (lest ). FN-sambandet. (2016d). Ansvarlig forbruk og produksjon. Tilgjengelig fra: (lest ). 124

143 FN-sambandet. (2016e). Stoppe klimaendringene. Tilgjengelig fra: (lest ). FN-sambandet. (2017). CO2-utslipp per innbygger. Tilgjengelig fra: (lest ). Forurensningsforskriften. (2009). Forskrift om begrensning av forurensning (forurensningsforskriften) del 7. Krav til forebygging av forurensning fra visse virksomheter eller utslippskilder. Kapittel 24. Forurensninger fra asfaltverk. Gavenas, E., Rosendahl, K. E. & Skjerpen, T. (2015). CO2-emissions from Norwegian oil and gas extraction. Energy, 90: Greet Leegwater, R. v. G. (2013). Environmental and economic benefits of the use of polymer modified reclaimed asphalt. Possibilities for high quality RECYling of Polymer Modified Asphalt, s. Hanssen-Bauer, I. (2015). Klima i Norge 2100: kunnskapsgrunnlag for klimatilpasning oppdatert NCCS report, b. 2015:2. Oslo: Norsk klimaservicesenter. 203 s. Hunter, R. N., Self, A. & Read, J. (2015). The Shell Bitumen Handbook. 6 utg. London: ICE Publishing. 808 s. Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning. (2016). Veileder i gjenbruk av asfalt. Høvik: Veiteknisk Institutt. 64 s. Kontrollordningen For Asfaltgjenvinning. (2016a). Årsrapport Høvik: Veiteknisk Institutt. 20 s. Lemminkäinen. (2015). Asfalt og bitumen som historisk byggemateriale. Tilgjengelig fra: (lest ). Miljødirektoratet. (2017b). Tilgjengelig fra: (lest ). Miljøkalk. (2015). Filler i asfalt. Tilgjengelig fra: og Anlegg/Filler_i_asfalt.pdf (lest ). Muthu, S. S. (2014). Assessment of Carbon Footprint in Different Industrial Sectors. Assessment of carbon footprint in different industrial sectors, b. 2. Singapore: Springer. Myhre, A. (2008). Klima, energi og miljø. Oslo: Universitetsforlaget. 324 s. Neeb, P.-R. (1992). Byggeråstoffer: kartlegging, undersøkelse og bruk. Trondheim: Tapir. Nielsen, E. (2012). State of the Art Recycling Polymer Modified Asphalt. Possibilities for high quality RECYling of Polymer Modified Asphalt, s. 125

144 Nordisk vegforum. (2015). Fornybar asfalt. Tilgjengelig fra: (lest ). Read, J. & Whiteoak, D. (2003). The Shell Bitumen Handbook. 5 utg. London: ICE Publishing. 460 s. Robinson, H. L. (2004). Polymers in Asphalt. Shrewsbury: ismithers Rapra Publishing. 118 s. Rådgivende Ingeniørers Forening. (2015). Norges tilstand 2015: State of the Nation. Tilgjengelig fra: (lest ). Samferdselsdepartementet. (2017). Nasjonal transportplan Tilgjengelig fra: (lest ). Sandmo, T. (2008). Norske utslipp av klimagasser - lite i verden, mye på hver av oss. Norske klimagassutslipp , 4/2008: Statens vegvesen. (1996). Penetrasjon. Tilgjengelig fra: (lest ). Statens vegvesen. (2014). Vegbygging. Håndbok, b. N200. Oslo: Statens vegvesen. 523 s. Statens vegvesen. (2016). Grenseverdier for gjenbruk av resirkulert asfalt i varm produksjon, Statens vegvesen. (2017a). Generelt om vegkonstruksjonen. Tilgjengelig fra: (lest ). Statens vegvesen. (2017b). Pigger fortsatt av. Tilgjengelig fra: (lest ). Statistisk sentralbyrå. (2016). Arealbruk og arealressurser, 1. januar Tilgjengelig fra: (lest ). Statistisk sentralbyrå. (2017). Utslipp av klimagasser. Tilgjengelig fra: mp;productid=al&amp;maintable=utslippklimaekvaktn&amp;contents= UtslippCO2ekvival&amp;PLanguage=0&amp;Qid=0&amp;nvl=True& amp;amp;mt=1&amp;pm=&amp;sessid= &amp;fokusertbo ks=1&amp;gruppe1=hele&amp;gruppe2=hele&amp;gruppe3=hele&a mp;amp;gruppe4=hele&amp;vs1=utslpkildea01&amp;vs2=utslpenergi vare&amp;vs3=utslpkompklimagassa&amp;vs4=&amp;cmssubje ctarea=&amp;kortn (lest ). 126

145 Statistisk sentralbyrå. (2017a). Arealbruk og arealressurser. Tilgjengelig fra: (lest ). Tharan Fergus, K. A. H., Einar Sæterbø. (2010). Vassdragshåndboka. 1 utg. Trondheim: Tapir akademisk forlag. The Norwegian EPD Foundation. (2015a). Hva er en EPD? Tilgjengelig fra: (lest ). The Norwegian EPD Foundation. (2015b). Om EPD-Norge. Tilgjengelig fra: (lest ). The Norwegian EPD Foundation. (2015c). PCR. Tilgjengelig fra: (lest ). The Norwegian EPD Foundation. (2015d). Retningslinjer. Tilgjengelig fra: (lest ). Torbjørn Jørgensen, Wenche Hovin & Saba., R. G. (2016). Polymermodifisert bitumen - Egenskaper og krav. Varige veger , s. Ødegaard, H., Lindholm, O., Mosevoll, G., Thorolfsson, S. T., Heistad, A., Østerhus, S. W. & Sægrov, S. (2014). Vann- og avløpsteknikk. 2. utg. Hamar: Norsk Vann. 664 s. Østfoldforskning. (2017). EPD-generator v2.0. Tilgjengelig fra: Brukerveiledning EPD-generator v2.0.pdf (lest ). 127

146 Vedlegg A - Oppgavetekst BAKGRUNN All returasfalt i Norge blir gjenbrukt, men ofte blir ikke denne ressursen utnyttet på en optimal måte. Kontrollordningen for Asfaltgjenvinning (KFA) ønsker at returasfalt fra slitedekker på det høytrafikkerte veinettet, som inneholder steinmateriale av god kvalitet og ofte polymermodifisert bindemiddel (PMB), blir gjenbrukt som råvare i nye slitedekker for høytrafikkerte veier. På den måten utnyttes de gode råvarene maksimalt og reduksjon i klimagassutslippet blir størst. Bruken av PMB i slitedekker er relativt ny. De fleste slitedekker med PMB er lagt etter I de nærmeste årene vil mengden returasfalt som inneholder PMB øke og det er av stor betydning å sikre en god utnyttelse av denne ressursen. I dag tillater ikke Statens vegvesen tilsetning av returasfalt i produksjon av asfaltdekker med polymermodifisert bitumen. Derfor har Statens vegvesen i samarbeid med KFA planlagt en fullskala forsøk for å øke kunnskapen om gjenbruk i slitedekker med PMB. Forsøket omfatter fresing av slitedekke med PMB fra Ev 6 i Oslo for gjenbruk i slitedekke på Ev 16 «Kløfta Nybakk» i Akershus. Asfaltmassen vil bli produsert på asfaltfabrikken Feiring Bruk AS på Lørenskog hvor det er montert en egen trommel for tørking og oppvarming av asfaltgranulat. Det vil bli produsert fire forsøksfelt med ulik tilsetning av asfaltgranulat. Asfaltmasse uten gjenbruk vil være referansedekke. Statens vegvesen vil ha økt fokus på miljøregnskap fremover og det er en målsetning å innføre miljøparametere som tildelingskriterium for asfalteringskontrakter i tillegg til pris. i

147 OPPGAVE Mål og hensikt: 1) Vurdere hvordan gjenbruk av asfalt påvirker miljøregnskapet (energiforbruk og CO2- utslipp) og 2) Vurdere hvordan gjenbruk av asfalt påvirker økonomien ved asfaltproduksjon. Beskrivelse: Kandidaten skal sette seg inn i og benytte teoretiske modeller for å vurdere den miljømessige og økonomiske nytten av gjenbruk av asfalt med polymermodifisert bitumen. Delta ved planlegging og gjennomføring av fullskalaforsøket (august 2016) med gjenbruk av asfalt med PMB, måle energiforbruket ved de ulike massetypene og beregne det miljømessige og økonomiske resultatet for de ulike alternativene. Lage en oversikt over ulike parameteres betydning for miljøregnskap og økonomi; hvilke betydning har endringer i asfaltdekkes levetid? -Hvilke betydning for økonomien ved gjenbruk av asfalt har prisen på bindemiddel? - Hvor mye lengre levetid må et asfaltdekke med PMB ha, sammenliknet med ordinært penetrasjonsbitumen 70/100, for at miljøpåvirkningen skal være lik? Vurdere eventuelle andre produksjonsbetingelser som påvirker miljø og økonomi ved gjenbruk av asfalt. Noen justeringer i oppgaveformuleringen kan oppstå underveis i arbeidet med oppgaven fordi nye momenter og spørsmålsstillinger kan fremkomme under arbeidets gang. ii

148 Vedlegg B - Forsøksplan GJENBRUK ASFALTGRANULAT MED PMB I NY ASFALTMASSE MED PMB Kontrakt: Punkt 05A EV 16 hp 4 m352 - hp 4 m10710 kjf 3 Kløfta - Nybakk, Ullensaker kommune Forsøksfelt fra Borgen til Nybakk Asfaltgranulat hentes fra fresing på Kontrakt: , Ev 6 Alnabru, Oslo Forsøksfelt på strekningen Ev 16 Borgen Nybakk Hvert forsøksfelt utgjør et skift, ca meter a) referanse Ab 16 med PMB (0 % tilsetting av granulat) b) Ab 16 med PMB tilsetting av 10 % asfaltgranulat med PMB (kald tilsetning av granulat) c) Ab med PMB tilsetning av 10 % asfaltgranulat med PMB (oppvarmet i gjenbrukstrommel) d) Ab med PMB tilsetning av 20 % asfaltgranulat med PMB (oppvarmet i gjenbrukstrommel) e) Ab med PMB tilsetning av 30 % asfaltgranulat med PMB (oppvarmet i gjenbrukstrommel) f) referanse, som i pkt. a All referanse til prøver benytter bokstavene a til f, som beskrevet over. 1) Asfaltgranulat Veiteknisk Institutt tar ut prøver av fresemasse til gjenvinning av bindemiddel (ref. eget opplegg for bindemiddeltesting). Veidekke / Feiring Bruk tar ut asfaltgranulat til proporsjonering av arbeidsresepter iii

149 2) Under produksjon (uke 34) Feiring Bruk: Kontroll av fuktighet i granulatet, 3 prøver i forbindelse med forsøk b) Feiring Bruk: Ordinær driftskontroll av sammensetning, 3 prøver pr. forsøk a f. Nynas: Uttak av bindemiddel pr leveranse (2 x 3 liter) Tone: Registrering av el-forbruk og gass-forbruk pr forsøk a f Veiteknisk: Uttak av masseprøver for senere testing i laboratorium Veidekke: Wheel Track dokumentasjon i henhold til kontrakt, enten på laboratorietillagete prøver eller masseprøver fra produksjon. 3) Ved utlegging (uke 34) Veidekke: Ordinær driftskontroll + utvidet densitetskontroll Utvidet kontroll av kompaktering. Mellom lassbytter for femte bil (vurderes mhp feeder). 5 punkter på tvers av veien med på 3 steder (totalt 15 målinger) Alle målepunkter merkes med spraymaling for senere uttak av borkjerner Densitetsmålinger målemønster: A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 Merking av målepunkt (A = referanse, osv.) A11 A12 A13 A14 A15 iv

150 Veiteknisk Institutt: IR-scanning 4) Etter utlegging Statens vegvesen: uttak av borkjerner i september 15 borkjerner 100 mm og 3 borkjerner 200 mm pr felt a f. 100 mm: 1 5 bestemmelse av densitet, hulrom, bitumenfylt hulrom og hulrom i steinsjelett 6 10 Cantabro Prall 200 mm: 1 2 Wheel Track Test (en kjerne i reserve). Kjøreretning merkes av ved utborring. v

151 Vedlegg C - Utklipp fra EPD Uten gjenbruk 1 vi

152 Uten gjenbruk 2 vii

153 10 % varmt gjenbruk viii

154 20 % varmt gjenbruk ix

155 30 % varmt gjenbruk x

156 10 % kaldt gjenbruk xi

157 Vedlegg D - Leggerapporter xii

158 Leggerapport for dekkearbeider versjon mai 2011 Entreprenør: Veidekke Industri AS Kontrakt: Dagsrapport dato: Side Punkt nr: Veg nr: EV 16 Hp: hp 4 Parsell: Kløfta - Nybakk, felt 3 Annet areal (beskriv): Fra Hp 4 Fra m 362 Til Hp 4 Til m 1105 Felt 3 Lengde m 743 Bredde m 3, av 11 5 Tiltak / Lagdel Massetype Resept nr. Areal m 2 Mengde tonn Forbruk kg/m 2 Slitelag Ab 16 PmB Feiring ,1 118,26 Sum dagsrapport: Værforhold / lufttemperatur under legging: Målt kl. Temperatur Værforhold Vegbane under legging Lettskyet Tørr: x Fuktig: Våt: Kontroll / Kvalitet: Massetemperatur Målt på / i: Målt ved: Målt kl: Bil Båt Veg Utlegger Hp m Felt X Dagskjøter, Utleggerstopp, Annet: Dagskjøt Avvik 168 Hp Km. Felt Målt m/rettholt Avvik ,1 Annet arbeid: Antall kummer: Antall sluk: Klebet areal: Håndlegging: Nattarbeid (tillegg): Annet: Kommentarer: 2935 stk stk m 2 tonn tonn Visuell vurdering Blanke partier Sprekker Åpne partier Valsespor / sår Annet. Angi under: Fra Til Hp m Hp m Felt Merknader: SLUTTRAPPORT / SAMLERAPPORT (føres kun etter siste leggedag) Fra Til Areal Mengde Forbruk Veg nr. Hp m Hp m Lengde m Bredde m Tiltak / Lagdel Massetype m2 tonn kg/m2 Dato for start: Dato for slutt: Underskrift: Morten Skogstad

159 Leggerapport for dekkearbeider versjon mai 2011 Entreprenør: Veidekke Industri AS Kontrakt: Veg nr: EV 16 Fra Hp Fra m Dagsrapport dato: Side Punkt nr: Hp: hp 4 Parsell: Kløfta - Nybakk, felt 3 Annet areal (beskriv): Til Hp Til m Felt Lengde m Bredde m , av 11 5 Tiltak / Lagdel Massetype Resept nr. Areal m 2 Mengde tonn Forbruk kg/m 2 Slitelag Ab 16 PmB Feiring ,9 119,27 Værforhold / lufttemperatur under legging: Målt kl Temperatur Værforhold Vegbane under legging 15 Lettskyet Tørr: Fuktig: Våt: x Kontroll / Kvalitet: Massetemperatur Målt på / i: Målt kl: Bil Båt Veg Utlegger X Dagskjøter, Utleggerstopp, Annet: Dagskjøt Sum dagsrapport: Målt ved: Hp m Felt Hp Km. Felt Målt m/rettholt Annet arbeid: Antall kummer: Antall sluk: Klebet areal: Avvik Avvik ,9 Håndlegging: Nattarbeid (tillegg): Annet: Kommentarer: 3160 stk stk m 2 tonn tonn Visuell vurdering Blanke partier Sprekker Åpne partier Valsespor / sår Annet. Angi under: Fra Til Hp m Hp m Felt Merknader: SLUTTRAPPORT / SAMLERAPPORT (føres kun etter siste leggedag) Fra Til Areal Mengde Forbruk Veg nr. Hp m Hp m Lengde m Bredde m Tiltak / Lagdel Massetype m2 tonn kg/m2 Dato for start: Dato for slutt: Underskrift: Morten Skogstad

160 Leggerapport for dekkearbeider versjon mai 2011 Entreprenør: Veidekke Industri AS Kontrakt: Dagsrapport dato: Side Punkt nr: Veg nr: EV 16 Hp: hp 4 Parsell: Kløfta - Nybakk, felt 3 Annet areal (beskriv): Fra Hp 4 Fra m 1905 Til Hp 4 Til m 2905 Felt 3 Lengde m 1000 Bredde m 3, av 11 5 Tiltak / Lagdel Massetype Resept nr. Areal m 2 Mengde tonn Forbruk kg/m 2 Slitelag Ab 16 PmB Feiring ,19 Sum dagsrapport: Værforhold / lufttemperatur under legging: Målt kl. Temperatur Værforhold Vegbane under legging Overskyet Tørr: x Fuktig: Våt: Kontroll / Kvalitet: Massetemperatur Målt på / i: Målt ved: Målt kl: Bil Båt Veg Utlegger Hp m Felt X Dagskjøter, Utleggerstopp, Annet: Dagskjøt Avvik 168 Hp Km. Felt Målt m/rettholt Avvik Annet arbeid: Antall kummer: Antall sluk: Klebet areal: Håndlegging: Nattarbeid (tillegg): Annet: Kommentarer: 3950 stk stk m 2 tonn tonn Visuell vurdering Blanke partier Sprekker Åpne partier Valsespor / sår Annet. Angi under: Fra Til Hp m Hp m Felt Merknader: SLUTTRAPPORT / SAMLERAPPORT (føres kun etter siste leggedag) Fra Til Areal Mengde Forbruk Veg nr. Hp m Hp m Lengde m Bredde m Tiltak / Lagdel Massetype m2 tonn kg/m2 Dato for start: Dato for slutt: Underskrift: Morten Skogstad

161 Leggerapport for dekkearbeider versjon mai 2011 Entreprenør: Veidekke Industri AS Kontrakt: Veg nr: EV 16 Fra Hp Fra m Dagsrapport dato: Side Punkt nr: Hp: hp 4 Parsell: Kløfta - Nybakk, felt 3 Annet areal (beskriv): Til Hp Til m Felt Lengde m Bredde m av 11 5 Tiltak / Lagdel Massetype Resept nr. Areal m 2 Mengde tonn Forbruk kg/m 2 Slitelag Ab 16 PmB Feiring ,05 120,95 Værforhold / lufttemperatur under legging: Målt kl Temperatur Værforhold Vegbane under legging 16 Overskyet Tørr: Fuktig: Våt: x Kontroll / Kvalitet: Massetemperatur Målt på / i: Målt kl: Bil Båt Veg Utlegger X Dagskjøter, Utleggerstopp, Annet: Dagskjøt Sum dagsrapport: Målt ved: Hp m Felt Hp Km. Felt Målt m/rettholt Annet arbeid: Antall kummer: Antall sluk: Klebet areal: Avvik Avvik ,05 Håndlegging: Nattarbeid (tillegg): Annet: Kommentarer: 3200 stk stk m 2 tonn tonn Visuell vurdering Blanke partier Sprekker Åpne partier Valsespor / sår Annet. Angi under: Fra Til Hp m Hp m Felt Merknader: SLUTTRAPPORT / SAMLERAPPORT (føres kun etter siste leggedag) Fra Til Areal Mengde Forbruk Veg nr. Hp m Hp m Lengde m Bredde m Tiltak / Lagdel Massetype m2 tonn kg/m2 Dato for start: Dato for slutt: Underskrift: Morten Skogstad

162 Leggerapport for dekkearbeider versjon mai 2011 Entreprenør: Veidekke Industri AS Kontrakt: Veg nr: EV 16 Fra Hp Fra m Dagsrapport dato: Side Punkt nr: Hp: hp 4 Parsell: Kløfta - Nybakk, felt 3 Annet areal (beskriv): Til Hp Til m Felt Lengde m Bredde m , av 11 5 Tiltak / Lagdel Massetype Resept nr. Areal m 2 Mengde tonn Forbruk kg/m 2 Slitelag Ab 16 PmB Feiring 3259,5 377,55 115,83 Værforhold / lufttemperatur under legging: Målt kl Temperatur Værforhold Vegbane under legging 12 Lettskyet Tørr: Fuktig: Våt: x Kontroll / Kvalitet: Massetemperatur Målt på / i: Målt kl: Bil Båt Veg Utlegger X Dagskjøter, Utleggerstopp, Annet: Dagskjøt Sum dagsrapport: Målt ved: Hp m Felt Hp Km. Felt Målt m/rettholt Annet arbeid: Antall kummer: Antall sluk: Klebet areal: Avvik Avvik 3259,5 377,55 Håndlegging: Nattarbeid (tillegg): Annet: Kommentarer: 3259,5 stk stk m 2 tonn tonn Visuell vurdering Blanke partier Sprekker Åpne partier Valsespor / sår Annet. Angi under: Fra Til Hp m Hp m Felt Merknader: SLUTTRAPPORT / SAMLERAPPORT (føres kun etter siste leggedag) Fra Til Areal Mengde Forbruk Veg nr. Hp m Hp m Lengde m Bredde m Tiltak / Lagdel Massetype m2 tonn kg/m2 Dato for start: Dato for slutt: Underskrift: Morten Skogstad

163 Vedlegg E - Massesammensetning xviii

164 Arbeidsresept for bituminøse vegdekker og bærelag Kontrakt Oppdragsgiver Vegnr Dato Arb. resept nr 2016 Feiring Asfalt AS Veidekke Industri AS FB3401 Entrepenør Massetype Bruksområde Produksjonsted AC 16 surf Nypol 82 Ab 16 Slitelag Feiring Asfalt AS Tilsiktet Toleranse eller faste min/maks verdier Bindemiddelinnhold vekt-% 5,6 5,2-6,0 Hulrom vol.-% 3,5 2,0-5,0 Forbruk Kg/m² Stabilitet Flyt Stab/Flyt Marshallverdier ved proporsjonering kn mm kn/mm Massetemp v/prod C Dekkets densitet Mg/m³ 2,399 Maks vanninnh. % vol.-% Bindemiddeltype Nypol 82 Densitet ps Mg/m³ 2,486 Densitet pd Mg/m³ 2,388 Hulrom vol.-% 3,9 Bitumenfylt hulrom vol.-% 77,2 Slag 50 Kornfordeling 0,063 0,125 0,25 0, ,6 8 11, ,4 31,5 45 Gjenn. vekt % 8, Toleranse 2, Gjennomgang, masseprosent ,063 0,125 0,25 0, ,6 8 11, ,4 31,5 Sikteåpning i mm Reseptsammensetning Tilslag Forekomst Densitet AN FI LA d/d Andel (%) Pukk 11/16 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 15 LA 15 11/16 27,0 Pukk 8/11 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 15 LA 15 8/11 22,0 Pukk 4/8 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 25 LA 15 4/8 17,0 Steinmel 0/4 Ga 85 Bjønndalen 2,720 A N 7 LA 15 0/4 27,0 Filler Bjønndalen 2,840 Filler 7,0 Tilsetning Andel Amin 0,4 % Arbeidsresepten er utarbeidet av: Beate Bergan Godkjent av: Dato: Underskrift: Beate Bergan

165 Arbeidsresept for bituminøse vegdekker og bærelag Kontrakt Oppdragsgiver Vegnr Dato Arb. resept nr 2016 Feiring Asfalt AS Veidekke Industri AS FB3402 Entrepenør Massetype Bruksområde Produksjonsted AC 16 surf Nypol 82 Ab 16 Slitelag Feiring Asfalt AS Tilsiktet Toleranse eller faste min/maks verdier Bindemiddelinnhold vekt-% 5,6 5,2-6,0 Hulrom vol.-% 3,5 2,0-5,0 Forbruk Kg/m² Stabilitet Flyt Stab/Flyt Marshallverdier ved proporsjonering kn mm kn/mm Massetemp v/prod C Dekkets densitet Mg/m³ 2,384 Maks vanninnh. % vol.-% Bindemiddeltype Nypol 82 Densitet ps Mg/m³ 2,470 Densitet pd Mg/m³ 2,393 Hulrom vol.-% 3,1 Bitumenfylt hulrom vol.-% 81,1 Slag 50 Kornfordeling 0,063 0,125 0,25 0, ,6 8 11, ,4 31,5 45 Gjenn. vekt % 8, Toleranse 2, Gjennomgang, masseprosent ,063 0,125 0,25 0, ,6 8 11, ,4 31,5 Sikteåpning i mm Reseptsammensetning Tilslag Forekomst Densitet AN FI LA d/d Andel (%) Pukk 11/16 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 15 LA 15 11/16 26,0 Pukk 8/11 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 15 LA 15 8/11 19,0 Pukk 4/8 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 25 LA 15 4/8 16,0 Steinmel 0/4 Ga 85 Bjønndalen 2,720 A N 7 LA 15 0/4 22,0 Filler Bjønndalen 2,840 Filler 7,0 Fresemasse Feiring Bruk E6 Alnabru 2,452 10,0 Tilsetning Andel Amin 0,4 % Arbeidsresepten er utarbeidet av: Beate Bergan Godkjent av: Dato: Underskrift: Beate Bergan

166 Arbeidsresept for bituminøse vegdekker og bærelag Kontrakt Oppdragsgiver Vegnr Dato Arb. resept nr 2016 Feiring Asfalt AS Veidekke Industri AS FB3403 Entrepenør Massetype Bruksområde Produksjonsted AC 16 surf Nypol 82 Ab 16 Slitelag Feiring Asfalt AS Tilsiktet Toleranse eller faste min/maks verdier Bindemiddelinnhold vekt-% 5,6 5,2-6,0 Hulrom vol.-% 3,5 2,0-5,0 Forbruk Kg/m² Stabilitet Flyt Stab/Flyt Marshallverdier ved proporsjonering kn mm kn/mm Massetemp v/prod C Dekkets densitet Mg/m³ 2,396 Maks vanninnh. % vol.-% Bindemiddeltype Nypol 82 Densitet ps Mg/m³ 2,483 Densitet pd Mg/m³ 2,421 Hulrom vol.-% 2,5 Bitumenfylt hulrom vol.-% 84,3 Slag 50 Kornfordeling 0,063 0,125 0,25 0, ,6 8 11, ,4 31,5 45 Gjenn. vekt % 8, Toleranse 2, Gjennomgang, masseprosent ,063 0,125 0,25 0, ,6 8 11, ,4 31,5 Sikteåpning i mm Reseptsammensetning Tilslag Forekomst Densitet AN FI LA d/d Andel (%) Pukk 11/16 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 15 LA 15 11/16 24,0 Pukk 8/11 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 15 LA 15 8/11 18,0 Pukk 4/8 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 25 LA 15 4/8 14,0 Steinmel 0/4 Ga 85 Bjønndalen 2,720 A N 7 LA 15 0/4 18,0 Filler Bjønndalen 2,840 Filler 6,0 Fresemasse Feiring Bruk E6 Alnabru 2,452 20,0 Tilsetning Andel Amin 0,4 % Arbeidsresepten er utarbeidet av: Beate Bergan Godkjent av: Dato: Underskrift: Beate Bergan

167 Arbeidsresept for bituminøse vegdekker og bærelag Kontrakt Oppdragsgiver Vegnr Dato Arb. resept nr 2016 Feiring Asfalt AS Veidekke Industri AS FB3404 Entrepenør Massetype Bruksområde Produksjonsted AC 16 surf Nypol 82 Ab 16 Slitelag Feiring Asfalt AS Tilsiktet Toleranse eller faste min/maks verdier Bindemiddelinnhold vekt-% 5,6 5,2-6,0 Hulrom vol.-% 3,5 2,0-5,0 Forbruk Kg/m² Stabilitet Flyt Stab/Flyt Marshallverdier ved proporsjonering kn mm kn/mm Massetemp v/prod C Dekkets densitet Mg/m³ 2,393 Maks vanninnh. % vol.-% Bindemiddeltype Nypol 82 Densitet ps Mg/m³ 2,480 Densitet pd Mg/m³ 2,414 Hulrom vol.-% 2,7 Bitumenfylt hulrom vol.-% 83,2 Slag 50 Kornfordeling 0,063 0,125 0,25 0, ,6 8 11, ,4 31,5 45 Gjenn. vekt % 8, Toleranse 2, Gjennomgang, masseprosent ,063 0,125 0,25 0, ,6 8 11, ,4 31,5 Sikteåpning i mm Reseptsammensetning Tilslag Forekomst Densitet AN FI LA d/d Andel (%) Pukk 11/16 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 15 LA 15 11/16 22,0 Pukk 8/11 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 15 LA 15 8/11 16,0 Pukk 4/8 Gc 85/20 Bjønndalen 2,720 A N 7 FI 25 LA 15 4/8 12,0 Steinmel 0/4 Ga 85 Bjønndalen 2,720 A N 7 LA 15 0/4 15,0 Filler Bjønndalen 2,840 Filler 5,0 Fresemasse Feiring Bruk E6 Alnabru 2,452 30,0 Tilsetning Andel Amin 0,4 % Arbeidsresepten er utarbeidet av: Beate Bergan Godkjent av: Dato: Underskrift: Beate Bergan