‘We moeten van project- naar systeemdenken’
“Bij de afweging tussen asfalt en beton wordt er onvoldoende gekeken naar de milieu-effecten en prijs (TCO) op de lange termijn. De directe projectkosten en korte termijn milieu-effecten zijn meestal nog maatgevend”, zegt Jeroen de Vrieze, adviseur Technische Marketing en Statistiek bij Betonhuis. Hoe duurzaam is een betonnen infrastructuur? We kijken zowel naar betonverhardingen als betonnen kunstwerken.
Tekst: ing. Frank de Groot
Beeld: Betonhuis, tenzij anders vermeld
Betonwegen treffen we in Duitsland, Frankrijk en België op grote schaal aan. In Nederland was de betonweg tot in de jaren zestig nog heel normaal, maar daarna kreeg asfalt steeds vaker de voorkeur. “Dat komt ook door de aanwezigheid van de petrochemische industrie, waardoor bitumen uit aardolie ruim voorradig is en bovendien op korte afstand. De laatste tientallen jaren is de keuze voor asfalt als wegverharding dan ook snel gemaakt”, zegt Jeroen de Vrieze.
Ondanks dat er in ons land voldoende kennis is over betonverhardingen, valt de keuze tegenwoordig dus meestal op asfalt. “Je ziet wel steeds meer fietspaden van beton en bijvoorbeeld bij zwaar belaste locaties, zoals rotondes, busstations en de laad- en losterreinen rond distributiecentra. Maar vaak is de toegevoegde waarde in de duurzaamheidsambitie van een betonverharding voor onze infrastructuur onvoldoende bekend.”
Voordelen betonverharding
Op de factsheet op deze pagina’s zijn de voordelen van betonwegen te zien. Eén van de belangrijkste voordelen is de lange levensduur en daarmee de termijn waarop milieuvoordeel te behalen is ten opzichte van andere verhardingssoorten. Standaard wordt gerekend met veertig jaar, maar dat kan oplopen tot zeker zestig jaar. Jeroen legt uit: “Daarmee is het grotere milieuvoordeel van een betonverharding over een langere tijd beschikbaar. zonder significant onderhoud. Bovendien is een betonweg prima te recyclen, waarbij het betongranulaat weer als toeslagstof voor nieuwe betonverharding is te gebruiken. Ook de fundering is recyclebaar. Bij kunstwerken is zelfs hergebruik mogelijk door bijvoorbeeld betonnen liggers zorgvuldig te verwijderen bij sloop en weer te gebruiken voor een nieuwe brug of viaduct.”
“Een relatief onbekend fenomeen is het albedo-effect”, zegt collega Edwin Vermeulen, Adviseur, coördinator techniek en regelgeving bij Betonhuis. “Beton heeft een veel lichtere kleur dan zwart asfalt, waardoor er veel meer licht direct wordt teruggekaatst naar het heelal. Hierdoor warmt de lucht boven de weg en in de omgeving veel minder op. Bij grootschalige toepassing in steden, kan dit hittestress tegengaan en leidt dit omgerekend tot een CO2-winst van 25 tot 38 kg CO2/m2.”
Een voordeel is ook de robuustheid van een betonoppervlak. Door klimaatverandering gebeurt het steeds vaker dat door hevige regenval of overstromingen (denk aan de overstromingen in Zuid-Limburg, Ardennen en Eifel in 2021) weggedeelten onder water komen te staan. De stijfheid van beton blijft bij wateroverlast constant en beton heeft geen last van verzakking of spoorvorming. In feite is het betonoppervlak robuust en behoudt in de tijd zijn eigenschappen (microtextuur, macrotextuur, ruwheid en stroefheid), onafhankelijk van klimaatinvloeden. Daarnaast is kan een betonnen wegdek waterdoorlatend, zijn waardoor regenwater wordt geïnfiltreerd in de bodem of via een waterbuffer met vertraging wordt afgevoerd. Beton is tot slot bestand tegen zeer hoge of lage temperaturen. “Bij zeer hoge temperaturen treden er emissies op bij asfalt, maar beton blijft zowel naar boven als naar de bodem emissieloos en daarnaast is beton chemisch inert”, zegt Edwin.
De robuuste eigenschappen van beton leiden verder tot veel minder onderhoud. Jeroen: “Dat levert natuurlijk een enorme winst op tijdens de gebruiksfase. Denk aan het verminderen van verkeershinder en stikstofuitstoot tijdens onderhoudswerkzaamheden. Ook ontstaan er minder files en hoeft verkeer niet om te rijden: dat geeft allemaal een beperking van de stikstofuitstoot. Een betonverharding is ook veel vlakker dan asfalt en behoudt ook zijn vlakheid. Hierdoor blijft de rolweerstand laag en kunnen voertuigen gemiddeld 2% brandstof besparen op betonwegen. Voor vrachtwagens kan de winst oplopen tot circa 6%.”
Systeemdenken
Wanneer we alle voordelen van een betonverharding op een rij zetten, is de conclusie dat een betonweg een zeer lange levensduur heeft met geringe onderhoudskosten, waarin de milieu impact van de aanleg ruimschoots gecompenseerd wordt. “Het is daardoor vreemd dat er bij aanbestedingen alleen naar de projectkosten en milieueffecten van aanleg wordt gekeken. Dan is asfalt namelijk goedkoper. Maar kijk je naar een periode van 40 jaar of meer, dan is beton duidelijk in het voordeel. Maar die Total Cost of Ownership worden niet meegenomen. Hetzelfde geldt voor de milieuvoordelen over de gebruiksfase”, aldus Jeroen.
Hij ziet ook dat constructies voor wegen en kunstwerken steeds verder worden geminimaliseerd om de kosten te drukken. “Bij beton wordt dat ook gedaan om de CO2-footprint te verminderen. De gedachte is: minder materiaal is minder CO2-uitstoot. Maar dat is korte termijn denken. Wat betekent die minimalisering voor de levensduur? Je haalt meer CO2-winst als je uitgaat van een langere levensduur en minder onderhoud. Je kunt vaak beter investeren in de voorkant, dan levert dat winst op aan de achterkant.”
Maar is de opkomst van DBFM-contract (Design, Build, Finance and Maintain) geen extra stimulans om naar onderhoud en levensduur te kijken? Bij een dergelijk contract is de opdrachtnemer namelijk zowel verantwoordelijk voor het ontwerp en de bouw van het project, als voor de financiering en het totale onderhoud. Jeroen: “Een dergelijk contract biedt zeker mogelijkheden, maar veelal is de contracttermijn met tien tot dertig jaar te kort. Het voordeel van een betonweg is nu juist dat die wel veertig tot zestig jaar meegaat. Ik zie gelukkig wel een toenemende belangstelling van gemeenten om bij Betonhuis een cursus betonverharding te volgen. Maar dat gaat nog vaak over fietspaden. Daarbij wordt echter ook gekeken naar systemen die de duurzaamheid borgen, zoals CSC en de beoordelingsrichtlijn Milieuprofielen voor betonnen infraproducten (BRL KL11002, red.). Het is daarom belangrijk dat er verder wordt gekeken dan een politieke periode van vier of vijf jaar. Er moet meer aandacht zijn voor duurzaam inkopen.”
Eerste C2C ‘Rotonde van Morgen’ in Venlo, opgeleverd in 2017.
Alles over betonverhardingen bij BetonInfra
De online kennismodule Betonverhardingen, een totaalpakket met alle beschikbare digitale kennis over betonverhardingen, is sinds eind 2021 bereikbaar via het kennisportaal BetonInfra op betoninfra.nl. Dit kennisportaal is een initiatief van Betonhuis Cement en partners.
Enkele jaren geleden heeft de CROW-werkgroep ‘Betonverhardingen’ alle bestaande kennisproducten ondergebracht in de CROW-kennismodule Betonverhardingen. De kennismodule vormt een belangrijke bron van kennis voor het ontwerpen, aanleggen en onderhouden van betonverhardingen. CROW heeft de kennismodule Betonverhardingen overgedragen aan BetonInfra. De huidige kennis wordt ontsloten via het Kennisportaal BetonInfra en zal verder worden geactualiseerd.
De informatie wordt gratis beschikbaar gesteld. Om een optimale werking van het Kennisportaal te ervaren is een account benodigd. Aan het aanmaken van een account zijn geen kosten verbonden.
Beton goed op weg
Naast het kennisportaal BetonInfra is er algemene kennis over betonverhardingen, inclusief voorbeeldprojecten, te vinden op de website Beton Goed op Weg (te bereiken via betoninfra.nl).
Circulaire viaducten
Betonnen liggers in kunstwerken zijn herbruikbaar. Dat blijkt uit twee recente projecten, waarbij liggers uit een oud viaduct zijn ‘gewonnen’ voor een tweede leven in een nieuwe viaduct. De projecten worden door SBIR-consortium Combinatie Liggers 2.0 uitgevoerd. Dit is een samenwerking tussen Royal HaskoningDHV, Vlasman, Dura Vermeer, SGS Intron en Haitsma Beton.
Foto: Gerrit Serne, i.o.v. Rijkswaterstaat.
Rijkswaterstaat werkt de komende jaren aan vervanging en renovatie van de bestaande infrastructuur. Veel bruggen, tunnels, sluizen en viaducten stammen uit de jaren ‘50 en ’60 van de vorige eeuw. Ook zijn ze door de jaren heen intensief belast door steeds meer en steeds zwaarder verkeer. Toch hebben deze kunstwerken vaak nog een flinke restlevensduur. Viaducten die nu gebouwd worden, worden namelijk al ontworpen voor een levensduur van 100 jaar. Haalbaarheidsstudie toont zelfs aan dat hoogwaardig voorgespannen prefabbeton met gemak 200 jaar meegaat. Dat betekent dat dit soort liggers zelfs na 50 jaar intensief gebruik nog aan de hoogste eisen kunnen voldoen. Nieuwe viaducten worden echter gebouwd met nieuwe materialen. Dit kan en móet volgens Rijkswaterstaat anders. Vanaf 2030 wil Rijkswaterstaat daarom volledig klimaatneutraal en circulair werken. Dit geldt ook voor het aanleggen, vervangen en renoveren van viaducten en bruggen.
Op dit moment zijn er nog geen ‘inkoopklare’ werkwijzen of oplossingen voor circulaire viaducten. Met de Strategic Business Innovation Research (SBIR) Circulaire Viaducten wil Rijkswaterstaat hier verandering in brengen en bruikbare innovaties voor circulaire viaducten laten ontwikkelen die zij daarna als ‘launching customer’ kan gaan toepassen. Voor aannemers is het toepassen van oude liggers interessant vanwege de goede score op de MKI-waarde.
Circulaire projecten
Begin 2021 zijn zes liggers ‘gered’ uit een viaduct in de voormalige A9 bij Gaasperdam. Door de uitbreiding van de A9 en de aanleg van een nieuwe tunnel was het viaduct niet langer nodig. De veertig jaar oude liggers kunnen op een andere plek opnieuw worden gebruikt. Het beton is namelijk van hoogwaardige kwaliteit omdat het de hoogste verkeersbelasting aan moet kunnen. Uit berekeningen blijkt dat de liggers nog honderd jaar mee kunnen. De liggers zijn 22 meter lang.
De vervanging van het oude viaduct Hoog Burel over de A1 op de Veluwe kent voor het eerst een SBIR-uitvraag. In opdracht van RWS vervangt Dura Vermeer het viaduct over de A1. Het consortium Combinatie Liggers 2.0 heeft oude liggers uit een viaduct over de Europaweg in de A7 Zuidelijke Ringweg Groningen geschikt gemaakt voor een nieuwe toepassing in dit viaduct. Tijdens een weekeindafsluiting van 4 tot 7 november 2022 is het verouderde viaduct Hoog Burel over de A1 nabij afslag Hoenderloo gesloopt. Op 1 maart 2023 moet hier een nieuw viaduct liggen. Niet alle liggers zijn dan afkomstig uit Groningen. Het kunstwerk bestaat uit vier velden. De twee hoofdoverspanningen zullen gemaakt worden van nieuwe liggers, met een lengte van 31 meter. De twee zijvelden worden gemaakt van twee keer acht oude liggers uit het Groningse viaduct. De vier randliggers zijn wel weer nieuw. Hier is de overspanning 14 meter.
Het consortium Combinatie Liggers 2.0 heeft oude liggers uit een viaduct over de Europaweg in de A7 Zuidelijke Ringweg Groningen geschikt gemaakt voor een nieuwe toepassing in een viaduct over de A1. Foto: Betonhuis.
Aanpassing liggers
Het verwijderen van de bestaande liggers gaat nog wel gepaard met het nodig zaag- en boorwerk. Ook is er een methode ontwikkeld om de oude druklaag van de liggers te verwijderen met behoud van de aansluitwapening. Daarbij ontstaat alleen kosmetische schade. Verder is onderzocht of de liggers in zijn te korten tot circa 80% van hun originele lengte. De liggers uit Groningen waren bijvoorbeeld 18 meter lang, voor het nieuwe viaduct moeten ze worden ingekort naar 14 meter. Het is hierbij ook mogelijk om de kruisingshoek aan te passen voor de gewenste nieuwe toepassing.
Voor het ontwerp van circulaire bruggen zal er extra aandacht moeten zijn voor toekomstige demontage en hergebruik. Ook is een ‘bruggenbank’ van belang, waarin opdrachtgevers kunnen zien wat er landelijk beschikbaar is voor hergebruik. Daarom is door het consortium een soort marktplaats voor bruggen ontwikkeld. Daarbij gaat het niet alleen om bruggen en viaducten voor rijkswegen, maar ook fietsers- en voetgangersbruggen.
De liggers uit de A9 bij Gaasperdam wachten inmiddels nog op een nieuwe bestemming. Met een lengte van 22 meter bleken ze niet geschikt voor de overspanning bij Hoog Burel: 14 en 31 meter. Ze liggen opgeslagen bij Dura Vermeer. Een uitdaging is wel de opslagduur beperkt te houden. Oude liggers zijn goedkoper, maar die winst verdwijnt bij langdurige opslag, omdat dit ook geld kost.
Blijf op de hoogte
Als kenniscentrum zoekt Betonhuis voortdurend naar nieuwe manieren om bij te dragen aan een betere wereld. Zo is Betonhuis bezig met nóg veiliger werken, maar ook met natuurinclusief en klimaatadaptief bouwen, circulair ontwerpen, slankere constructies en remontabele betonelementen. Kortom, wat Betonhuis betreft kan men vaker een boom opzetten met iedereen die met beton te maken heeft over hoe we écht voor impact kunnen zorgen. Want met beton maken we het verschil. Wilt u op de hoogte blijven? Abonneer u dan op de nieuwsbrief over duurzaam beton.
