Log in
inloggen bij Betoniek
Hulp bij wachtwoord
Geen account?
shop word lid
Home / Alle kennis / Artikelen

Nieuwe PCR voor cement

Een toelichting op de nieuwe aanvullende regels voor het maken van LCA's voor cement, hoogovenslak en poederkoolvliegas Edwin Vermeulen - 5 juni 2023

In april 2023 heeft de Stichting Nationale Milieudatabase (NMD) de nieuwe Product Category Rule (PCR) voor cement gepubliceerd. In dit document, opgesteld door SGS INTRON in opdracht van het Cement&BetonCentrum, zijn specifieke richtlijnen opgenomen in aanvulling op de generieke richtlijnen voor het uitvoeren van LCA's. Deze aanvullende richtlijnen moeten worden gehanteerd door LCA-uitvoerders bij het maken van LCA's voor cement, gegranuleerde hoogovenslak en poederkoolvliegas. In dit artikel komen aan bod de richtlijnen voor het maken van LCA's en de inhoud van de nieuwe PCR. Daarnaast ook achtergrondinformatie over een paar belangrijke wijzigingen bij het maken van LCA's voor cement, gegranuleerde hoogovenslak en poederkoolvliegas.

Regelgeving

Alvorens in te gaan op de nieuwe PCR (voluit de ‘NL-PCR voor cement en grondstoffen voor cementproductie’) wordt in het navolgende kort achtergrondinformatie gegeven over de regelgeving voor het maken van LCA’s en de belangrijkste begrippen.

MKI

Een LCA (levenscyclusanalyse) wordt gemaakt om de milieu-impact van een product te bepalen. Hierbij wordt over de gehele levenscyclus van een product, van winning van grondstoffen tot en met afvalverwerking en hergebruik, gekeken naar de milieueffecten. Een LCA resulteert in een milieuprofiel: een opsomming van milieueffecten verdeeld over een aantal categorieën. Door aan elke milieu-impactcategorie een weegfactor te koppelen, kan het milieueffect van een product in één getal worden uitgedrukt: de milieukostenindicator, ofwel de MKI. Met de MKI kunnen LCA’s van producten gemakkelijk onderling worden vergeleken.

Tot 2021 waren er 11 milieu-impactcategorieën, maar vanwege de herziening van EN 15804 in 2019 [2], de Europese norm voor het maken van LCA’s van bouwproducten, is het sinds 2021 verplicht om de effecten voor in totaal 19 milieu-impactcategorieën te berekenen (fig. 2). Omdat er voor de 19 categorieën nog geen weegfactoren zijn vastgesteld, is de MKI momenteel nog gebaseerd op de oude 11 categorieën.

MPG

De MKI wordt veel gebruikt in de GWW-sector, maar vormt ook de basis voor de MPG (Milieu Prestatie Gebouwen). Bij de MKI gaat het om de milieubelasting gedurende de levensloop van een product, bij de MPG gaat het om de milieubelasting van een gebouw. De MPG van een gebouw wordt berekend door de MKI’s van alle gebruikte producten en installaties te delen door het vloeroppervlak van het gebouw en de beoogde levensduur. In het Bouwbesluit is een grenswaarde opgenomen voor de MPG van woningen van € 0,80/m2·jaar en voor de MPG van kantoren van € 1,00/m2·jaar. Naar verwachting zullen deze grenswaarden in de komende jaren verder worden verlaagd.

Bepalingsmethode

Het Bouwbesluit stelt een eis aan de MPG maar geeft ook aan hoe de MPG moet worden bepaald: op basis van de door de Stichting Nationale Milieudatabase beheerde ‘Bepalingsmethode Milieuprestatie Bouwwerken’ [1]. Hierin is vastgelegd hoe de milieuprestatie van bouwproducten en bouwwerken gedurende de gehele levensduur moet worden berekend. De bepalingsmethode is voor bouwproducten gebaseerd op EN 15804, de Europese norm voor het maken van LCA’s, maar geeft op onderdelen aanvullende richtlijnen en standaardwaarden.

De resultaten van een LCA kunnen worden vastgelegd in een milieuverklaring (Environmental Product Declaration, EPD) en de informatie uit een conform de bepalingsmethode opgestelde EPD kan worden opgenomen in de Nationale Milieudatabase (NMD). In de bepalingsmethode worden twee EPD’s onderscheiden:

  1. Zogeheten basisprofielen, waarbij uitsluitend naar de productiefase (module A1-A3, fig. 3) wordt gekeken. Deze basisprofielen worden opgenomen in de processendatabase van NMD. Halffabricaten zoals cement vallen hieronder, maar ook processen zoals afvalverwerking, transport en energieopwekking.
  2. Productkaarten, waarbij de gehele levenscyclus van het product in een bouwwerk is meegenomen (modules A t/m D maar exclusief het operationele energie- en waterverbruik B6 en B7). Bouwmaterialen zoals beton vallen hieronder.

De van toepassing zijnde onderdelen van EN 15804 worden in figuur 3 weergegeven.

Doel van de Nederlandse PCR is het creëren van een gelijk speelveld bij het uitvoeren van LCA's van cement

PCR

Europese PCR’s

De Europese norm EN 15804 geeft de basisregels (core product category rules) voor het opstellen van EPD’s voor alle bouwmaterialen en diensten. De norm is daarmee onvermijdelijk zeer generiek, waardoor voor een specifiek product er op onderdelen interpretatieverschillen kunnen ontstaan tussen verschillende LCA-uitvoerders. Naast deze core PCR kan er daarom behoefte zijn aan complementaire product category rules (c-PCR) voor een specifiek product of groep van producten, waarin additionele eisen worden gegeven die uiteraard niet strijdig mogen zijn met EN 15804. Het gaat bij zo’n c-PCR, hierna afgekort tot PCR, vooral om het concreter maken van de generieke eisen van EN 15804 voor een specifiek product of proces.

Er zijn diverse Europese PCR’s voor bouwmaterialen en grondstoffen. Zo is er een Europese PCR voor beton en een Europese PCR voor cement. De Europese PCR voor beton, EN 16757, geeft onder andere richtlijnen voor het berekenen van de CO2-opname door carbonatatie in de modules B1, C3 en C4 van EN 15804. Dit soort details passen uiteraard niet in een Europese norm voor alle bouwmaterialen, maar het is wel wenselijk dat LCA-uitvoerders voor beton dezelfde werkwijze hanteren. De Europese PCR voor cement, EN 16908, verduidelijkt onder andere het ‘polluter pays principle’ (vervuiler betaalt), al is EN 15804 al heel duidelijk op dit punt: “Processes of waste processing shall be assigned to the product system that generates the waste until the end-of-waste state is reached”.

Nederlandse PCR’s

In Nederland spelen EPD’s via de MKI en de MPG een grote rol en die rol neemt alleen maar toe. Vooral in de GWW heeft de MKI via aanbestedingen een grote invloed op de keuze voor een bouwmateriaal of zelfs leverancier. Naast concurrentie op prijs en kwaliteit vindt er dus ook concurrentie op MKI plaats. Dat is uiteraard heel goed, omdat dat innovaties op het gebied van duurzaamheid stimuleert. Maar het is wel wenselijk dat verschillen in EPD’s van dezelfde producten maar van verschillende producenten worden veroorzaakt door verschillen in het productieproces en niet door verschillen in werkwijze tussen verschillende LCA-uitvoerders of LCA-rekenmethoden.

De kwaliteit van de milieudata kan worden verbeterd door in aanvulling op de bepalingsmethode en EN 15804 en een eventueel beschikbare (vaak nog vrij generieke) Europese PCR, ook een (meer gedetailleerde) Nederlandse PCR op te stellen. Er zijn nu Nederlandse PCR’s beschikbaar voor asfalt en voor cement. Deze zijn te downloaden vanaf de website van NMD en worden formeel aangewezen vanuit de bepalingsmethode. Er zal binnenkort worden gestart met het opstellen van een PCR voor beton.

NL-PCR Cement

Het milieuprofiel van beton wordt voor het grootste deel bepaald door het milieuprofiel van cement. Zelfs bij een cement met een zeer gunstig milieuprofiel (hoogovencement CEM III/B) vormt het cement al snel ruim 40% van de totale MKI en bijna 60% van het CO2-profiel van (ongewapend) beton. Bij een regulier cementgehalte van 320 kg/m3 en portlandcement (CEM I 52,5 N) lopen deze percentages op tot respectievelijk ongeveer 70 en 80%. Wanneer alleen naar de productie en transport van beton en grondstoffen voor beton wordt gekeken (modules A1 t/m A4), vormen bindmiddelen gemiddeld ruim 80% van de gemiddelde CO2-uitstoot per m3 betonmortel (fig. 4).

Vanwege het grote belang van het milieuprofiel van cement voor beton en daarmee het belang van betrouwbare milieudata en een gelijk speelveld, heeft het Cement&BetonCentrum aan SGS INTRON gevraagd om voor cement een Nederlandse PCR op te stellen. De Europese PCR voor cement in combinatie met EN 15804 geven namelijk nog te veel ruimte voor interpretatieverschillen. Omdat de PCR ook regels geeft voor gegranuleerde hoogovenslak en poederkoolvliegas, is de PCR van toepassing op cement, gemalen gegranuleerde hoogovenslak en poederkoolvliegas.

De PCR is in april 2023 gepubliceerd door NMD (foto 5) [3]. Zoals altijd met de invoering van nieuwe regelgeving geldt er een overgangstermijn van zes maanden, waarin men nog EPD’s op basis van de oude regelgeving (dus zonder de NL-PCR) kan maken en kan indienen bij NMD. Voor de belangrijkste aspecten die verderop nader worden toegelicht – allocatie aan hoogovenslak en secundaire brandstoffen – heeft de NL-PCR echter weinig consequenties, omdat de belangrijkste regels daarvoor al eerder Europees zijn vastgesteld. De NL-PCR draagt dus bij aan het verder beperken van interpretatieverschillen tussen LCA-uitvoerders, maar heeft weinig effect op het niveau van de MKI’s van cement.

Doel van de PCR is, zoals eerder aangegeven, het creëren van een gelijk speelveld bij het uitvoeren van LCA’s van cement. Een goed voorbeeld hiervan is de aanvullende regelgeving voor emissies naar de lucht bij de klinkerproductie. Zonder de PCR wordt een producent die emissies van bepaalde stoffen niet meet, hiervoor feitelijk beloond, omdat alleen gemeten emissies kunnen worden toegerekend aan de betreffende milieu-impactcategorieën. Een producent die veel verschillende stoffen meet, kan hierdoor een hogere MKI van de portlandcementklinker krijgen dan een producent die weinig meet, ook al liggen de emissies van alle stoffen lager. Om dit te voorkomen is in de NL-PCR een tabel met standaardwaarden voor emissies opgenomen. Als er geen metingen voor een in de tabel opgenomen stof beschikbaar zijn, moet de standaardwaarde worden meegenomen in de LCA-analyse. Als er wel metingen beschikbaar zijn, moeten die uiteraard worden gebruikt.

In de PCR wordt, in lijn met EN 15804, het gebruik van secundaire brandstoffen bij het verwarmen van cementovens beloond

Klankbordgroep

Het opstellen van de PCR is begeleid door een klankbordgroep. De volgende organisaties en personen namen hieraan deel:

R. Albers (Ecocem)
H. van Ewijk (SGS Search)
U. Hofstra (SGS INTRON)
N. Jonkers (Pluksus)
G. Doudart de la Grée (BTE)
M. van Halderen (Heidelberg Materials)
F. Hoksbergen (Dyckerhoff-Basal)
M. van Leeuwen (NIBE)
A. Mooiman (KNB Keramiek)
H. Noë (Holcim)
M. Pluis (Betonhuis)
B. Roijen (SGS INTRON)
P. Stadhouders (Ecoreview)
E. Vermeulen (Cement&BetonCentrum)
S. de Vos Effting (Rijkswaterstaat)

Secundaire brandstoffen

De eerste EPD’s voor cement van leden van het Cement&BetonCentrum zijn vele jaren geleden opgesteld, ruim voordat er een Europese norm hiervoor was. Destijds was besloten om emissies als gevolg van het verbranden van afval (voor het verwarmen van de ovens) toe te wijzen aan het cement. Bij actualisatie van de EPD’s werd dit zo gelaten, ook toen al duidelijk was dat dit afweek van de Europese norm, om een trendbreuk met de oude data te voorkomen. Met het toegenomen belang van EPD’s en daarmee ook met het verschijnen van EPD’s voor cement op basis van de Europese norm is een trendbreuk echter onvermijdelijk. Ook voor de leden van het Cement&BetonCentrum is het voor een gelijk speelveld noodzakelijk op dit punt de Europese norm en de Europese PCR voor cement te volgen. Het toewijzen van emissies als gevolg van het verbranden van afval aan het oorspronkelijke product (zoals autobanden) in plaats van aan de klinkerproductie, is dan ook niet het gevolg van de invoering van de NL-PCR, maar van het volgen van Europese regels. De Nederlandse PCR stelt wel enkele aanvullende eisen. Zo is het alleen voor de CO2-emissies toegestaan om hiervoor een uitsplitsing te maken tussen primaire en secundaire brandstoffen, omdat voor de meeste andere emissies zo’n splitsing lastig is te maken. Daarnaast moet aantoonbaar de einde-afval-status nog niet bereikt zijn en de secundaire brandstof dus formeel afval zijn op het moment dat deze de oven ingaat.

Met secundaire brandstoffen (foto. 6) kan het CO2-profiel van portlandcementklinker en daarmee van cement dus worden verlaagd, waarmee uiteraard ook de MKI wordt verlaagd. Het gebruik van secundaire brandstoffen wordt hiermee beloond en dat is ook vanuit milieutechnisch oogpunt terecht. Het heeft namelijk meerdere voordelen om afval te verbranden in een cementoven in plaats van in een afvalverbrandingsinstallatie:

  1. Er wordt bespaard op fossiele brandstoffen.
  2. De verbrandingsenergie wordt in een cementoven veel efficiënter benut dan bij een afvalenergiecentrale. De verbranding vindt tenslotte direct in de te verhitten oven plaats; er hoeft geen water te worden verhit voor stoomopwekking om een turbine te laten draaien en elektriciteit te produceren.
  3. Door de veel hogere verbrandingstemperatuur ontstaan er in een cementoven minder schadelijke stoffen zoals dioxines dan in een afvalenergiecentrale.
  4. Asresten, met name silicium-, calcium- en aluminiumoxiden, komen niet terecht in AVI-bodemas maar worden nuttig onderdeel van de portlandcementklinker. Er ontstaat dus minder afval.

Economische allocatie aan gegranuleerde hoogovenslak

In EN 15804 wordt beschreven hoe moet worden omgegaan met de allocatie van emissies aan producten. Als er sprake is van coproductie (gelijktijdig vrijkomen van materialen uit één proces), waarbij de processen niet kunnen worden gesplitst, moet de allocatie plaatsvinden op basis van fysieke eigenschappen zoals massa of volume, mits het verschil in economische opbrengst van de producten klein is. Als het verschil in economische opbrengst groot is, meer dan 25% verschil, moet allocatie plaatsvinden op basis van de economische waarden van de materialen.
Wanneer een coproduct minder dan 1% aan de totale omzet bijdraagt, wordt dit als erg laag gezien. In dat geval mag de milieu-impact worden verwaarloosd. Bij een besluit of er op basis van economische waarden of op basis van fysieke eigenschappen allocatie van milieueffecten moet plaatsvinden, moet ook worden gekeken naar het hoofddoel van de betreffende fabriek.

Ruwijzer wordt in een hoogoven geproduceerd. Hierbij ontstaat naast ruwijzer ook hoogovenslak dat, wanneer het snel wordt afgekoeld (gegranuleerd), een uitstekende grondstof is voor cement en beton (foto. 7). De productie wordt geheel gestuurd op de vraag naar staal, aangezien de opbrengst van de hoogovenslak in vergelijking met de opbrengst van staal klein is.
Afhankelijk van de vraag naar staal komt er dus een bepaalde hoeveelheid hoogovenslak vrij. Afnemers van hoogovenslak zijn voor de beschikbaarheid van de slak dan ook geheel afhankelijk van de vraag naar staal. Zo was er tijdens de economische crisis die volgde op de financiële crisis in 2008 en ook recent door de coronacrisis fors minder vraag naar staal. Hierdoor werden hoogovens stilgelegd ondanks onverminderde vraag naar hoogovenslak. Omdat de opbrengst van hoogovenslak marginaal was in vergelijking met de opbrengst van staal, werd tot voor kort altijd economische allocatie gehanteerd. Hierbij werd, uitgaande van een bijdrage aan de totale omzet van minder dan 1%, geen milieulast aan de hoogovenslak toegekend.

Vanaf 2020 ontstond er in betrokken Europese normcommissies een uitvoerige discussie over de allocatie van milieulast aan hoogovenslak. Een deel van de staalsector wilde in een Europese PCR voor staal en aluminium allocatie op basis van fysieke eigenschappen gaan voorschrijven, wat zeer grote effecten zou hebben op het milieuprofiel van hoogovenslak. Vanzelfsprekend was de cement- en betonindustrie hierop tegen, vanwege de zeer grote impact op het milieuprofiel van hoogovenslak en daarmee beton. Maar ook omdat deze aanpak duidelijk strijdig is met de principes van EN 15804. Gelukkig werd dit standpunt gedeeld door de Europese normcommissie CEN/TC 350 (waaronder EN 15804 valt) en wordt nog steeds het principe van economische allocatie gehanteerd. De discussie tussen de normcommissies heeft wel een paar jaar geduurd.

Als onderdeel van de discussies is op Europees niveau een onderzoek uitgevoerd naar de economische waarde van hoogovenslak in verhouding tot de waarde van ruwijzer. Hieruit kwam een gewogen gemiddelde van 1,0% naar voren, waarmee de milieu-impact van hoogovenslak niet meer mag worden verwaarloosd. Na de uitvoerige discussies over dit onderwerp in CEN/TC 350 en in de nationale spiegelcommissies en de besluitvorming door CEN/TC 350, is het voor LCA-uitvoerders noodzakelijk deze waarde te hanteren, ook zonder Nederlandse PCR. Ook in de ons omringende landen wordt er inmiddels milieulast aan hoogovenslak toegekend. In de NL-PCR is wel in detail vastgelegd op welke wijze de economische allocatie moet plaatsvinden.
Op een vergelijkbare wijze wordt er in de Nederlandse PCR een economische allocatie aan poederkoolvliegas toegekend van 0,73%.

Ook zonder Nederlandse PCR is het noodzakelijk milieulast aan hoogovenslak toe te kennen

Tot slot

De implementatie van de Nederlandse PCR voor cement, hoogovenslak en poederkoolvliegas zal geleidelijk verlopen. Dit komt door de gebruikelijke overgangstermijn van zes maanden en doordat eerdere EPD’s een geldigheid van vijf jaar hebben. Daarnaast is de impact op het gemiddelde milieuprofiel van cement beperkt doordat belangrijke aspecten, zoals hoe om te gaan met secundaire brandstoffen en het toekennen van milieulast aan hoogovenslak, al bepaald zijn vanuit Europese regelgeving. Desalniettemin zal de NL-PCR op termijn wezenlijk bijdragen aan de kwaliteit van milieudata en aan het creëren van een gelijk speelveld.

Literatuur

  1. Bepalingsmethode Milieuprestatie Bouwwerken, Stichting Nationale Milieudatabase, juli 2020.
  2. EN 15804+A2:2019, CEN.
  3. Product Category Rules voor cement en grondstoffen voor cementproductie (NL-PCR), SGS INTRON B.V., april 2023.
  4. Duurzaamheidsrapportage 2018-2019 Betonhuis Betonmortel, 3 december 2021.

Reacties

Thies van der Wal - VBI 13 juni 2023 14:33

Dank Sander, voor je afgewogen reactie. Ik onderschrijf hem ten volle.

Sander den Blanken - BAM Infra Nederland 07 juni 2023 15:28

De recent gepubliceerde nieuwe rekenregels NL-PCR Cement hebben aanzienlijke gevolgen voor de betonsector. Het streven naar duurzaamheid en het verminderen van de milieu-impact van de betonindustrie is lovenswaardig, echter deze veranderingen in de rekenregels roepen wel 3 belangrijke vraagstukken op, die in bovenstaande artikel slechts ten delen worden toegelicht. Om deze reden hebben we de behoefte om vanuit BAM Infra Nederland te reageren, in de hoop en verwachting dat we hiermee de discussie op gang brengen. 1. Is er sprake van een Level playing field? Een van de belangrijkste veranderingen in de NL-PCR Cement is het niet hoeven meerekenen van de CO2-emissie van secundaire brandstoffen, hierdoor wordt de MKI van cementklinker lager. Hierdoor wordt ook portlandcement positiever beoordeeld. Bij gebruik van hoogoven en vliegas cement wordt ten gevolge van de allocatie (resp. 1,0 en 0,73%) van het achterliggende proces de MKI verhoogd. Dit heeft als gevolg dat oude LCA's positiever worden beoordeeld. Dit is een ongewenste situatie die rechtgezet moet worden. De impact op tenders en projecten kan aanzienlijk zijn. Het is o.i. essentieel dat er een gelijk speelveld wordt gecreëerd, waarbij alleen met de nieuwe rekenregels mag worden gerekend. Deze benadering heeft al succesvol gewerkt bij asfalt, waarbij het level playing field werd hersteld. Het stimuleert ook cementreductie, wat gunstig is gezien de toegenomen MKI/CO2-belasting op cement. 2. Meer druk op de doorontwikkeling van geopolymeren? Daarnaast heeft de introductie van de nieuwe rekenregels ook gevolgen voor de ontwikkeling van geopolymeren op basis van hoogovenslak en vliegas. De deels doorberekende hoogovenslak en vliegas in de MKI/CO2-waardering van geopolymeren heeft een negatief effect op hun toepassing. Dit maakt de ontwikkeling van een nieuwe generatie geopolymeren zonder het negatieve effect van hoogovenslak en vliegas des te belangrijker. Deze uitdaging vraagt om inzet van de markt en opdrachtgevers, vooral omdat de reductiedoelen voor 2030 grotendeels gebaseerd zijn op de brede toepassing van deze nog niet beschikbare geopolymeren. Bovendien moeten eerdere berekeningen mogelijk worden herzien, wat verdere onzekerheid met zich meebrengt. 3. Wat te waarderen; een bronaanpak of afvangen van uitstoot? Het is belangrijk om te benadrukken dat de betonindustrie zich voortdurend inspant om CO2-uitstoot te verminderen. Initiatieven zoals het afvangen van CO2 en het omzetten ervan in brandstof voor eigen installaties dragen hieraan bij. Als deze inspanningen succesvol zijn, zal beton met cement aanzienlijk minder negatieve impact hebben. Echter, dit gaat gepaard met een stijging van de betonprijs, aangezien dergelijke duurzame ontwikkelingen aanzienlijke investeringen vereisen. Het is belangrijk dat de markt deze investeringen ondersteunt en bereid is om de daaruit voortvloeiende hogere prijzen te betalen. BAM Infra Nederland streeft naar CO2-reductie en hanteert een bronaanpak als uitgangspunt. Daarom verkennen ze alternatieven zoals cementarm beton en de ontwikkeling van nieuwe generatie bindmiddelen waaronder geopolymeren. Hoewel de toekomst zal uitwijzen welke oplossingen het snelst effect sorteren, is het noodzakelijk om parallelle strategieën te volgen, samen met ketenpartners. Deze strategieën omvatten het afvangen van CO2 bij cementproductie, het verminderen van cementgebruik en de ontwikkeling van nieuwe bindmiddelen. Herstel level playing field is cruciaal Tot slot het is van cruciaal belang dat de betonindustrie en de overheid samenwerken om een duurzame betonsector te realiseren. Het herstellen van het level playing field, het stimuleren van innovatie en het creëren van een gunstig klimaat voor duurzame ontwikkelingen zijn essentieel om de transitie naar een betonindustrie met verminderde milieu-impact te versnellen. De weg naar duurzaam beton is complex, maar met gezamenlijke inspanningen en betrokkenheid kunnen we de uitdaging aan en een duurzame toekomst voor de gehele betonsector realiseren.

Farid 07 juni 2023 00:10

Mooi artikel waarin inhoudelijk wordt ingegaan op de zaak.

x Met het invullen van dit formulier geef je Betoniek en relaties toestemming om je informatie toe te sturen over zijn producten, dienstverlening en gerelateerde zaken. Akkoord
Renda ©2023. All rights reserved.

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren