Op weg naar circulair beton

Om aanbestedingen en projecten écht circulair te maken is er een groeiende behoefte aan meer materiaalkennis. Alleen zo begrijpen we beter wat mogelijk is met materialen als beton. Om deze kennis te verdiepen, nodigden Niki Loonen en Somi Lotfi van Renewi ons uit bij ‘Voorbij Prefab’ en ‘Renewi’ in Amsterdam, waar we een kijkje in de keuken mochten nemen. Inclusief potjes vol toeslagmaterialen en bergen betongranulaat.

Voorbij Prefab staat bekend om het ontwikkelen en produceren van beton voor woningbouw en industrie. In de bijna volledig gerobotiseerde fabriek worden enorme mallen voor muren en andere onderdelen gevuld met beton in slechts zes minuten. Naast de productie van betonelementen, wordt hier veel onderzoek gedaan naar CO2-arm en zero-impact beton.

Bij Voorbij Prefab leerden we dat er talloze wegen zijn die leiden naar duurzamer beton. Ook bleek dat er veel meer soorten beton zijn dan gedacht. De variant van beton is afhankelijk van de gebruikte toeslagmaterialen. Dit maakt de materie complex, bijvoorbeeld als het gaat om de houdbaarheid van beton in agressieve milieus als de riolering. Voorbij Prefab nam ons mee door de fabriek en het onderzoekslab.

De ontwikkelingsafdeling van Voorbij Prefab laat zien dat het al mogelijk is om CO2-neutraal en circulair beton te maken. Verschillende bindmiddelen, waaronder geopolymeer, worden getest op levensduur en duurzaamheid. Beton is goed te recyclen door het te vermalen en als granulaat te gebruiken in nieuwe mengsels. Het probleem is dat gebruikt beton nog niet goed genoeg gescheiden wordt van andere materialen bij het slopen. Hierdoor wordt nu minder dan tien procent van het bestaande beton hergebruikt.

“Helaas gaat het in de bouwwereld vaak nog over geld, niet over duurzaamheid”, geeft Niki aan. “Beton slopen zonder het goed te scheiden is sneller, dus goedkoper. Ook als we duurzamere bindmiddelen gebruiken in het productieproces van beton, blijft het schoonhouden van de keten een grote opgave.”

De onderzoeksafdeling van Voorbij Prefab werkt al een tijd samen met het waste-to-product recyclingbedrijf Renewi. Renewi staat bekend om het omzetten van verschillende afvalstromen naar direct bruikbare producten en materialen. Bijvoorbeeld mineralen als betonpuinbetongranulaat. Somi Lotfi neemt ons mee in de materialenkringloop van gerecycled beton. Inclusief een rondleiding langs alle faciliteiten.

In 2030 is een groot tekort voorspeld aan primaire grondstoffen zoals grind en zand: grondstoffen voor nieuw beton. Wat we wel hebben in 2030: ongeveer 15 miljoen ton aan betonpuin, dat is over na de sloop. Om hoogwaardig betongranulaat te maken, werkt Renewi het sloopbeton op tot drie elementen: gerecycled grind, gerecycled zand en cementsteen. Al deze producten zijn geschikt voor hergebruik in de beton- en cementindustrie.

Voorbij Prefab gebruikt al langere tijd betongranulaat van Renewi. Renewi heeft de technische eigenschappen van het gewassen zand geoptimaliseerd door het zand continu bij Voorbij Prefab te testen. Samen willen ze bewijzen dat gerecycled betonzand haalbaar, betaalbaar én direct toepasbaar is, zoals bij prefab woningcasco’s.

“Als cementsteen niet meer wordt gebruikt als bindmiddel, mist het betonmengsel calcium. Daarom is het belangrijk om die calcium ook uit het gebruikt beton te halen. We zijn hergebruik van het cementpoeder dus aan het onderzoeken”, vertelt Niki.

“Beton moet aan hoge kwaliteitseisen en strikte regelgeving voldoen”, zegt Somi. Bij betere richtlijnen die gericht zijn op circulair beton, kan de betonindustrie een hoger percentage gerecycled grind en gerecycled zand in nieuw beton toepassen. Deze richtlijnen zijn onderweg, maar kunnen volgens Somi en Niki niet snel genoeg komen.

“In veel betonsoorten wordt portlandcement gebruikt, wat niet duurzaam geproduceerd wordt”, zegt Niki. “We zijn druk bezig met circulariteit en duurzamere bindmiddelen, maar de sector stelt geen eisen op dit gebied. Dus wegen de kosten en productiesnelheid zwaarder.”

Voor rioolbuizen wordt naast portlandcement ook hoogovencement gebruikt. De impact van een rioolbuis in CO2 per m3 uitgedrukt hangt af van de verhoudingen in het cement. Hoeveel portlandcement zit er in en hoeveel hoogovencement zit er in? Ook is belangrijk in welke mate gebruik is gemaakt van slak.

Hoe hoger het aandeel hoogovencement hoe beter dit is voor de milieukostenindicator. De impact kan namelijk wel vijftig procent lager zijn. Voor geopolymeer zou de impact nog iets lager kunnen zijn. Er is nog discussie over de herbruikbaarheid van geopolymeren. Net zoals cement is geopolymeer een verzamelnaam. Het is daarom altijd goed om de levenscyclusanalyse (LCA) op te vragen van een product en te vragen naar de herbruikbaarheid. Vraag ook naar de mogelijkheden in de praktijk.

Beton is volledig recyclebaar, maar de potentie van betonrecycling wordt dus nog lang niet benut. Ook in de rioleringssector is er gebrek aan normering. Er zijn nog geen adequate prestatie-eisen rondom de levensduur- en milieu impact van betonnen rioolbuizen. Dat geldt ook voor eisen om het materiaal te recyclen. Daarom wordt het vaak op de goedkoopste manier gedaan: gesloopt met een puinbreker en toegepast als wegfundatie.

Een belangrijke les van Renewi: houd de betonstroom zuiver. Er is genoeg menggranulaat, maar een tekort aan puur betongranulaat. Alleen met zuivere stromen kan beton hoogwaardig worden gerecycled.

Ze roepen opdrachtgevers daarom op om in de aanbesteding, van bijvoorbeeld rioolvervanging, hoogwaardig recycling van oude buizen uit te vragen. Inclusief een bewijs daarvan.

Wat nemen we mee naar onze sector?

• Durf uit te vragen: stel circulaire en milieu impact eisen, maar weet wat je vraagt en controleer wat wordt toegepast.
• Levensduur mag niet ten koste gaan van een lage milieu impact. Beide moeten in balans zijn.
• Werk samen met de markt en zoek testlocaties om nieuwe mengsels te beproeven.
• Laat onderzoek uitvoeren naar levensduuraspecten van betonproducten en formuleer op basis daarvan prestatie-eisen.

We willen natuurlijk niet dat iedere fabrikant apart steeds het wiel opnieuw uitvindt. Bundel als branche de krachten. Zo kunnen we samen werken aan een duurzamer betonproduct, zonder concessies te doen aan de noodzakelijke duurzaamheid én levensduur. Of, zoals Niki stelt: “Sustainability moet niet ten koste gaan van durability”.

Wat bij deze bezoeken opnieuw duidelijk werd: materialenkennis is cruciaal om kringlopen te begrijpen. Het geeft inzicht in waar beperkingen liggen voor hergebruik, maar ook waar kansen liggen.

Extra tip

Marleen Arntz, onderzoeker bij Stichting RIONED, heeft nog wel advies als het gaat om gestroomlijndere recycling van beton. "Neem het mee in de bestektekst", tipt ze. Ze geeft het volgende tekstuele voorbeeld van hoe zo'n tekst eruit kan zien:

Vrijgekomen betonnen materialen dienen te worden verwerkt tot de oorspronkelijke grondstoffen, namelijk zand, grind en betonfijn (cementsteen), zodat deze secundaire grondstoffen opnieuw kunnen worden toegepast in de betonindustrie. Om de uitstoot door transportkilometers te beperken, mag de transportafstand voor vrachtwagens niet langer zijn dan 50 km enkele reis (van de locatie naar de breker). Transport per schip mag over een grotere afstand plaatsvinden.