Op weg naar duurzamer beton
De helft van onze bouwmaterialen bestaat uit beton, voornamelijk omdat dit een breed inzetbaar materiaal is met een bewezen lange levensduur. De productie van beton vereist echter grote hoeveelheden grondstoffen en draagt voor bijna 3% bij aan de Nederlandse CO2-uitstoot. Tegelijkertijd staat Nederland voor de opgave om juist die CO2-uitstoot te verminderen en de materialenschaarste het hoofd te bieden. Reden voor TNO om verdere stappen te zetten naar duurzamer beton.
In haar zoektocht naar oplossingen legt TNO de focus op het hergebruik van beton. Siska Valcke, senior scientific integrator van TNO, licht deze keuze toe. “Op dit moment komt er per jaar zo’n 22 miljoen ton beton en metselwerk vrij, waarvan nog slechts 1,5 miljoen ton beton zijn weg vindt naar nieuw beton. En dat terwijl we jaarlijks 33 miljoen ton produceren. Deze getallen maken onmiddellijk duidelijk dat met hergebruikt beton veel winst te behalen valt.”
Recycling en hergebruik
Bij het recyclen van beton wordt het beton gebroken en gemalen waardoor granulaat en fijne poeders ontstaan. Ook hergebruik van gehele elementen is mogelijk. Bij optimale inzet van oud beton kan flink op primaire materialen worden bespaard en zelfs op een deel cement. Dit laatste helpt tevens bij de reductie van de CO2-uitstoot. “Technisch is dit mogelijk”, vertelt Valcke. “De uitdaging zit in het opschalen en de koppeling van het lokale aanbod en de lokale wens. Tel daarbij op het groeiend aantal eisen aan constructies – niet enkel veilig, maar ook milieuvriendelijk en betaalbaar – en hergebruik blijkt niet zo eenvoudig als het lijkt.”
Resource based engineering met MIMO
Om de data en gegevens van (bestaande) materialen met modellen te koppelen aan de ontwerpvragen en de verschillende eisen van de gewenste toepassing, ontwikkelt TNO de Materiaal gedreven Multi-criteria Ontwerp-optimalisatie, kortweg ‘MIMO’. “Je zou deze software kunnen vergelijken met Google Maps”, verduidelijkt Valcke. “In dit navigatieprogramma geef je aan wat je hebt en hoe je van A naar B wilt. Je hebt een auto en wilt uitsluitend gebruikmaken van B-wegen. Vervolgens geeft Google Maps aan welke opties binnen dit wensenpakket vallen. Zo werkt het ook bij MIMO. De gebruiker geeft zijn doelen aan en de beschikbare materialen; MIMO geeft aan welke ontwerpoplossingen resulteren in een zo optimaal mogelijke balans tussen doelen als constructieve veiligheid, milieu, circulariteit en kosten. Zo helpt MIMO bij het maken van optimale keuzes voor meerdere partijen: opdrachtgevers, bouwbedrijven, aannemers, sloopbedrijven en recyclingbedrijven.”
Transparantie en samenwerking
TNO heeft het concept van de tool naar buiten gebracht met uitgewerkte voorbeelden. Tegelijkertijd staat MIMO nog in de kinderschoenen; modellen moeten verder ontwikkeld en gevalideerd worden en na consensus ingevoerd worden in de software. Ondertussen wordt de praktische inzetbaarheid onderzocht voor meerdere doelgroepen. Hiertoe worden partnerschappen gesloten met bedrijven. Naast hergebruik worden er andere initiatieven ontplooid in de sector, zoals de ontwikkeling van betonsoorten met minder cement, de toepassing van ultra-hogesterktebeton voor slankere constructies of demontabel bouwen.
Valcke: “Met MIMO kunnen partijen verschillende strategieën voor verduurzaming en circulariteit tegen elkaar afwegen en optimaal combineren. De aanpak brengt transparantie en inzicht om samenwerking in de hele keten te bevorderen, van bedrijven en overheden tot kennisinstellingen. Zo kan MIMO mede een enabler zijn in de ketenbrede transitie naar duurzamer beton.”
