Betong som byggemateriale i et miljøperspektiv
VELKOMMEN
Hvem er jeg? Navn: Mailin Godfrey Utdannet: NTNU Bygg- og Miljøteknikk Eksamensår: 2000 Arbeidserfaring: o 2001-2002 NCC o 2002-2005 T.Stangeland Maskin o 2005-2017 BNO/Rambøll o 2017- Asplan Viak FOR DET MESTE ARBEIDET MED PROSJEKTERING AV BETONG- OG STÅLKONSTRUKSJONER
Hva er betong?
Hva er betong? Vann
Hva er betong? Vann Sement
Hva er betong? Vann Sement Tilslag (sand, stein, pukk)
Hva er betong? Vann Sement Tilslag (sand, stein, pukk) (Tilsetninger)
Hva er betong? Vann Sement Tilslag (sand, stein, pukk) (Tilsetninger)
Hva er betong? Vann Sement Tilslag (sand, stein, pukk) (Tilsetninger)
Hva er sement?
Hva er sement? Hovedbestanddel er kalkstein som knuses. Også andre mineraler tilsettes. Dette males opp, og kalles råmel
Hva er sement? Råmelet varmes opp til ca 850⁰C
Hva er sement? Ved 850⁰C til 1450⁰C skjer kalsinering (forbrenning). I Denne prossessen skilles det ut mye CO 2.
Hva er sement? Kalsineringen produserer klinker, som så males opp til sementpulver
Utslipp fra produksjonen Over 50% av CO 2 -utslippet fra sementproduksjonen skjer ved kalsinering av kalksteinen I tillegg kommer utslipp fra armering og betongproduksjonsprosessen, transport mm. Sementproduksjon står for 5-10% av de globale CO 2 utslippene (ca 3% i Norge) =Enormt UTSLIPP TIL LUFT (1000 TONN CO2-EKVIVALENTER) 2015 Olje og gass 32 % Sement- og prosessutslip p 3 % Energi og oppvarming 6 % Industri 22 % potensiale! Kjøretøy og transport 37 % Kilde: SSB
Nedgang i utslipp fra sementindustrien
Nedgang i utslipp fra sementindustrien Utslipp til luft (1000 tonn CO2-ekvivalenter) fra sementproduksjon pr år 760 749 740 725 731 727 720 700 680 672 660 640 620 2011 2012 2013 2014 2015 2.2.4.1 Sement - prosessutslipp Kilde: SSB
Nedgang i utslipp fra sementindustrien Utslipp til luft (1000 tonn CO2-ekvivalenter) fra sementproduksjon pr år 760 749 740 725 731 727 = over 10% reduksjon i utslipp fra sementproduksjon totalt FRA 2011-2015 720 700 680 660 640 672 620 2011 2012 2013 2014 2015 2.2.4.1 Sement - prosessutslipp Kilde: SSB
Hvordan har industrien minsket utslippene så mye? Lavkarbonbetong: Noe av bindemidlene fra Portlandsementen byttes ut med silika, flyveaske (avfall fra kullfyrte kraftverk) eller slagg (gjerne aske fra kalsineringsprosessen). Energikilde for kalsinering: Mindre kull og mer bioenergi ved kalsinering.før var utslipp på ca 1,25 tonn CO2 pr tonn ferdig klinker. Nå er utslipp på ca 0,75 tonn CO2 pr tonn ferdig klinker. Norcem sitt anlegg på Brevik forbrenner husholdningsavfall tilsvarende avfallet fra 800.000 til 900.000 norske husholdninger.
Hva kan bransjen gjøre for å redusere utslipp ytterligere? Rådgivere/prosjekterende: Smartere bærekonstruksjoner: Bedre bestandighet Høyere styrke Optimale spenn og tverrsnitt Eksempel optimalt tverrsnitt: Byggherre/oppdragsgiver: Konseptvalg/tidligfase Høye miljøambisjoner Tillate tidsbruk for optimalisering av bærekonstruksjonen Tillate byggetid som gjør at man kan benytte lavkarbonbetong Være bevisste på kjøp av materialer (hindre unødig transport av materialer) Produsenter: Bruk av alternative tilslag Resirkulering og gjenbruk av betong CO2-fangst/CO2- absorbsjon (+++)
CO 2 -absorbsjon i betong Betongen tar opp og binder en betydelig andel CO2-gass fra luften: Karbonatisering skjer alltid fra overflaten først større overflate=mer karbonatisering Mer porøs betong=mer karbonatisering Potensielt kan det absorberes ca 111 kg CO2/tonn sement: Ca(OH) 2 + CO 2 -> CaCO 3 + H 2 O Portlanditt + Karbondioksid -> Kalkstein + Vann Kilde: Sintef-rapport SBF2014A0019 «CO2-binding by concrete»
CO 2 - fangst Norcem foretar en konseptstudie av karbonfangstanlegg i Brevik. En av 3 bedrifter i Norge som deltar på studien. Første studie ferdig oktober 2017 Videreføring av alle tre konseptstudiene ble vedtatt i statsbudsjettet for 2017 (360 mill NOK) mens regjeringen har kuttet støtten i foreslått statsbudsjett for 2018 til 20 mill NOK Hvis studien viser positive resultater kan Norcems ambisjoner om 0-utslipp innen 2030 bli en realitet
CO 2 - fangst Norcem foretar en konseptstudie av karbonfangstanlegg i Brevik. En av 3 bedrifter i Norge som deltar på studien. Første studie ferdig oktober 2017 Videreføring av alle tre konseptstudiene ble vedtatt i statsbudsjettet for 2017 (360 mill NOK) mens regjeringen har kuttet støtten i foreslått statsbudsjett for 2018 til 20 mill NOK Hvis studien viser positive resultater kan Norcems ambisjoner om 0-utslipp innen 2030 bli en realitet
Betong som byggemateriale Termisk masse nødvendig energiforbruk i bygningens levetid må medtas i klimaregnskapet NB termisk masse (betongflate) må være i direkte kontakt med romluften Brukt riktig kan oppvarmingsbehovet reduseres med 15% og kjølebehovet reduseres med 40% (evt unngå kjølebehov) Fra Sintef-rapport «Miljømessige aspekter ved bruk av betong kommentarer til «et klimavennlig Norge», NOU 2006:18»: ( ) I NOU sies at økt trebruk vil kunne gi reduserte klimagassutslipp dersom dette erstatter andre og mer belastende materialer i bygningssektoren. ( ) Dette er i liten grad begrunnet. Oppvarmings-/kjølebehov lett vs tungt bygg en varm sommerdag
Eksempel råstølen sykehjem Asplan Viak utførte analyse av klimagassutslipp for to konsepter av samme bygg med lik form og funksjon samme krav. (også samme krav til kost) Klimagassutslipp fra materialer:
Tre vs Betong - igjen
Tre vs Betong - igjen Fra treprodusentene: «Tre lagrer og binder karbon. Karbonatisering av betong gir en marginal klimaeffekt i forhold til karbonlagring i biomasse» Fra betongprodusentene: «Betong lagrer og binder karbon ved karbonatisering. 43% av utslipp fra sementproduksjonen tas opp ved karbonatisering globalt. 30% i Norge. Dette blir ikke medtatt i miljøregnskapet»
Tre vs Betong - igjen Fra treprodusentene: «Tre demper temperaturvariasjoner gjennom faseskifte og bidrar til lavere ventilasjonsbehov» Fra betongprodusentene: «Mur og betong reduserer behov for oppvarming og kjøling på grunn av den termiske massen»
Tre vs Betong - igjen Fra treprodusentene: «Produksjon av tre avgir mindre klimagassutslipp enn betongproduksjon» Fra betongprodusentene: «Betong krever lite vedlikehold gjennom bygningens drifttid, som reduserer kostnader» «Mur og betong gir god totaløkonomi for bygninger» «Dersom mulighetsstudien som Norcem deltar i er en suksess vil det i nær framtid være mulig med komplett CO2-fangst. Klimagassutslipp fra produksjon av sement vil dermed være betydelig redusert»
Tre vs Betong - igjen
Siste (publisert i byggeindustrien august 2017): Tre og betong likestilte?? Geografi Størrelse på bygg/bruk av bygg
Fremtidens miljøregnskap i bygg
Fremtidens miljøregnskap i bygg BREEAM SINTEF ENOVA ZEN ZEB
Fremtidens miljøregnskap i bygg BREEAM TEK20? SINTEF ENOVA TEK25? ZEN ZEB
Fremtidens miljøkrav i bygg I klimaregnskapet medtas: MATERIALBRUK TRANSPORT (inkludert brukerutslipp gjennom byggets levetid) Energibruk/energiproduksjon gjennom hele byggets levetid GJENBRUK AV MATERIALER ETTER BYGGETS LEVETID
Fremtidens miljøkrav i bygg Eksempel pilotprosjekt: powerhouse kjørbo
Fremtidens miljøkrav i bygg Eksempel pilotprosjekt: powerhouse kjørbo Solcellepanel på tak produserer 200.000 kwh/a Energibrønner i fjell Gjenbruk av materialer Nye materialer produsert lokalt Vedlikeholdsfri fasade Miljøsertifiserte materialer Parkeringsplasser for elbiler (strøm fra solcellepanel) Sykkelparkering (med ladestasjon for el-sykler) Behovsstyrt ventilasjon, høyeffektiv varmegjenvinning osv
Fremtidens miljøkrav i bygg Eksempel pilotprosjekt: powerhouse kjørbo Solcellepanel på tak produserer 200.000 kwh/a Energibrønner i fjell Gjenbruk av materialer Nye materialer produsert lokalt Vedlikeholdsfri fasade Miljøsertifiserte materialer Parkeringsplasser for elbiler (strøm fra solcellepanel) Sykkelparkering (med ladestasjon for el-sykler) Behovsstyrt ventilasjon, høyeffektiv varmegjenvinning osv
Takk for meg