betong som byggemateriale – i et miljøperspektiv...utslipp på ca 1,25 tonn co2 pr tonn ferdig...

Betong som byggemateriale

– i et miljøperspektiv

VELKOMMEN

Navn: Mailin Godfrey Utdannet: NTNU – Bygg- og Miljøteknikk Eksamensår: 2000 Arbeidserfaring:

o 2001-2002 – NCCo 2002-2005 – T.Stangeland Maskino 2005-2017 – BNO/Rambøllo 2017- – Asplan Viak

FOR DET MESTE ARBEIDET MED PROSJEKTERING AV BETONG- OG STÅLKONSTRUKSJONER

Hvem er jeg?

Hva er betong?

Hva er betong?

• Vann

Hva er betong?

• Vann• Sement

Hva er betong?

• Vann• Sement• Tilslag (sand, stein, pukk)

• Vann• Sement• Tilslag (sand, stein, pukk)• (Tilsetninger)

Hva er betong?

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 prossessenskilles det ut mye CO2.

Hva er sement?

• Kalsineringen produserer klinker, som så males opp til sementpulver

Utslipp fra produksjonen

• Over 50% av CO2-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 CO2 –utslippene (ca 3% i Norge)

=Enormt potensiale!

Energi og oppvarming 6

%

Industri 22 %

Kjøretøy og transport 37

%

Olje og gass32 %

Sement- og prosessutslip

p 3 %

UTSLIPP TIL LUFT (1000 TONN CO2-EKVIVALENTER) 2015

Kilde: SSB

Nedgang i utslipp fra sementindustrien

Nedgang i utslipp fra sementindustrien

749

725731

727

672

620

640

660

680

700

720

740

760

2011 2012 2013 2014 2015

Utslipp til luft (1000 tonn CO2-ekvivalenter) fra sementproduksjon pr år

2.2.4.1 Sement - prosessutslipp

Kilde: SSB

Nedgang i utslipp fra sementindustrien

749

725731

727

672

620

640

660

680

700

720

740

760

2011 2012 2013 2014 2015

Utslipp til luft (1000 tonn CO2-ekvivalenter) fra sementproduksjon pr år

2.2.4.1 Sement - prosessutslipp

Kilde: SSB

= over 10%reduksjon i utslipp fra sementproduksjon totalt FRA 2011-2015

Hvordan har industrien minsket utslippene så mye?

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.

Lavkarbonbetong: Noe av bindemidlene fra Portlandsementen byttes ut med silika, flyveaske (avfall fra kullfyrte kraftverk) eller slagg (gjerne aske fra kalsineringsprosessen).

Hva kan bransjen gjøre for å redusere utslipp ytterligere?

Produsenter:

• Bruk av alternative tilslag• Resirkulering og gjenbruk

av betong• CO2-fangst/CO2-

absorbsjon• (+++)

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)

CO2-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 + CO2 -> CaCO3 + H2OPortlanditt + Karbondioksid -> Kalkstein + Vann

Kilde: Sintef-rapport SBF2014A0019 «CO2-binding by concrete»

CO2- 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 millNOK) mens regjeringen har kuttet støtten i foreslått statsbudsjett for 2018 til 20 millNOK

• Hvis studien viser positive resultater kan Norcems ambisjoner om 0-utslipp innen 2030 bli en realitet

CO2- 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 millNOK) mens regjeringen har kuttet støtten i foreslått statsbudsjett for 2018 til 20 millNOK

• 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-/kjølebehovlett 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

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»

Tre vs Betong - igjen

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

ENOVA

ZEBZEN

SINTEF

Fremtidens miljøregnskap i bygg

BREEAM

ENOVA

ZEBZEN

SINTEFTEK20?TEK25?

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 byggEksempel pilotprosjekt:

powerhouse kjørbo

Fremtidens miljøkrav i byggEksempel 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 byggEksempel 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