Rätt betong på rätt plats ger minskad klimatpåverkan

I samarbete med Fossilfritt Sverige och inom ramen för samarbetet med Betonginitiativet har Färdplan för klimatneutral betong tagits fram. Betongbranschens målsättning är att betong för husbyggnation inom fem år ska nå en halverad klimatpåverkan, jämfört med den betong som användes år 1990. År 2030 ska klimatneutral betong finnas på marknaden och år 2045 ska all betong som används i Sverige vara klimatneutral. Det kräver ett långsiktigt arbete med utveckling och implementering av ny teknik, ett arbete som pågår. Samtidigt är det viktigt att fokusera på åtgärder som kan vidtas och ge effekt redan nu. Klimatförbättrad betong finns på marknaden – nu handlar det om att ta steget från ord till handling. Denna artikel är baserad på Svensk Betongs vägledning Klimatförbättrad Betong [1].

Betongens klimatpåverkan

Betong är ett byggmaterial som på grund av dess kvaliteter och mångsidighet används i en mängd olika typer av konstruktioner. Betong har en betydande klimatpåverkan i produktionsskedet – en utmaning för branschen som samtidigt innebär en stor förbättringspotential [2]. Klimatpåverkan från tillverkningen av den betong som används idag kommer till största delen från cementklinkern, som är huvudbeståndsdel i cement och fungerar som bindemedel i betong. Med hjälp av livscykelanalys, LCA-metodik, kan det med hög tillförlitlighet beräknas att mer än 90 procent av koldioxidutsläppen från betong kommer från cementklinkern. Resterande del kommer från övriga delmaterial, transporter och produktionsprocesser.

Cementindustrin arbetar intensivt för att utveckla cement med betydligt lägre klimatpåverkan än dagens. De bindemedel som nu används har i genomsnitt cirka 20 procent lägre klimatpåverkan än de som användes för 20 år sedan, vilket innebär motsvarande minskning för betong. Redan nu kan en rad ytterligare åtgärder vidtas och potentialen är stor om hela värdekedjan bidrar. Klimatförbättrad betong måste vara ett förstahandsval för både föreskrivande led och entreprenörer. På betongleverantörerna vilar samtidigt ett ansvar att erbjuda och stödja användningen av klimatförbättrad betong.

Krav driver utvecklingen

Samtidigt som branschen utvecklar lösningar med minskad klimatpåverkan måste det finnas krav och efterfrågan från beställare. Exempel på detta är Trafikverket som sedan 2016 ställer klimatkrav på leverantörer och kräver EPD, tredjepartsgranskad och registrerad hos programoperatör, som verifikat för enskilda material.

Även inom husbyggnad förväntas krav införas. Regeringen har nyligen gett Boverket i uppdrag att under 2019 inleda ett förberedande arbete för att underlätta ett införande av krav på klimatdeklaration [3]. Syftet är att öka medvetenheten och kunskapen om byggnaders klimatpåverkan, att styra mot lägre klimatpåverkan och att bidra till att Sveriges nationella mål om netto-nollutsläpp år 2045 uppnås.

Genom miljöcertifieringssystemen införs också krav på klimatpåverkan, ett exempel är den nya versionen av Miljöbyggnad 3.0. Även i LEED och BREEAM premieras användning av LCA och förbättringar i form av verifierad minskad klimatpåverkan.

Figur 1: Klimatoptimering av en byggnad måste planeras i hela värdekedjan. Det uppnås genom aktiv samverkan mellan beställare, byggherre, konstruktör, betongtillverkare och byggare.

Klimatoptimering – utmaningar och möjligheter

Klimatoptimering av en byggnad börjar med val av konstruktion och att välja en resurseffektiv lösning. Nästa steg är att välja ”rätt betong på rätt plats” och därefter att klimatförbättra de valda betongsorterna, där funktion i såväl utförandet som i färdig konstruktion måste säkerställas. För att lyckas krävs viss anpassning av arbetssätt i alla led i processen och avgörande är aktiv samverkan mellan beställare, byggherre, konstruktör, betongtillverkare och byggare. Det krävs också ökad kunskap om hela byggprocessen och förståelse för att ändringar i en del av värdekedjan kan få konsekvenser, som i sin tur kan innebära utmaningar och omställningar för andra aktörer. Aktiv samverkan i hela värdekedjan är en stor utmaning, men samtidigt en fantastisk möjlighet att skapa byggnader med minskad klimatpåverkan.

Resurseffektiv konstruktion

Genom resurseffektiv design, materialoptimering och konstruktionslösningar som utnyttjar betongen effektivare och optimerar utifrån funktion, är det möjligt att minska klimatpåverkan från en konstruktion. Dessa insatser ger en direkt reduktion då en mindre mängd betong behöver tillverkas och transporteras. Potentialen varierar beroende på projektets förutsättningar, men bedöms kunna uppgå till över 30 procent [2].

Rätt betong på rätt plats

Det har hittills varit vanligt förekommande att använda betong med högre kvalitet än vad som krävs för byggnadens bärighet och beständighet. En anledning är önskan att ”ligga på säkra sidan” och minska risken för negativa konsekvenser av eventuella fel som kan uppstå i logistik och produktion. En annan anledning kan vara hårt ställda krav på uttorkning, till exempel vid läggning av plastmatta. I färdig byggnad får det som konsekvens en betong med högre hållfasthet än vad som krävs konstruktionsmässigt – och högre klimatpåverkan.

Som utgångspunkt vid optimering med avseende på klimatpåverkan är det viktigt att inte använda högre betongkvalitet än konstruktionens olika delar kräver. ”Rätt betong på rätt plats”, inne-bär att val av betongkvalitet optimeras med hänsyn till klimatpåverkan. Det bidrar till en lägre klimatpåverkan från byggnaden – till samma nytta. Krav på resurseffektivitet och begränsad klimatpåverkan är inte förenliga med att använda betong av högre kvalitet än vad som motiveras av funktionskrav.

Klimatförbättrad betong

Med klimatförbättrad betong avses en betong där tillverkaren genom aktiv optimering reducerat klimatpåverkan med minst 10 procent, jämfört med en standardbetong som normalt skulle levererats för en viss funktion.

Det är självklart betongens funktion och gällande regelverk som i första hand styr betongens sammansättning. Samtidigt finns det i de allra flesta fall en god potential till reducerad klimatpåverkan. I tabell 1 nedan, visas exempel på några vanliga betongsorters klimatpåverkan under produktionsskedet (A1-A3) och vilka möjligheter till klimatförbättring som finns beroende på projektets förutsättningar. Grunden för tabellen är framtagen av en arbetsgrupp inom Svensk Betongs tekniska utskott.

Steg 1: cirka 10 procents reduktion jämfört med en branschreferens, som representerar betong som är vanlig idag. Generellt kan steg 1 uppnås genom optimerad bindemedels-sammansättning, utan någon betydande påverkan på betongens egenskaper.

Steg 2: cirka 25 procents reduktion jämfört med en branschreferens, som representerar betong som är vanlig idag. Här krävs samverkan mellan beställare, konstruktör, betongleverantör och entreprenör, så att det säkerställs att betongen väljs och hanteras så att den får avsedd kvalitet och funktion. Steg 2 är möjligt att uppnå för de flesta betongsorter, för såväl byggnader som anläggningar.

Steg 3: cirka 40 procents reduktion jämfört med en branschreferens, som representerar betong som är vanlig idag. Steg 3 ställer höga krav på samverkan mellan beställare, konstruktör, betongleverantör och entreprenör, så att det säkerställs att betongen väljs och hanteras så att den får avsedd kvalitet och funktion. Steg 3 är möjlig att uppnå för betong till husbyggnation. För betong i anläggningskonstruktioner ställs speciella krav, den ska till exempel kunna motstå aggressiva angrepp av frost, salt och sulfat samt alkalikiselsyraangrepp. Det ställer speciella krav på bindemedlets sammansättning och begränsar mängden alternativa bindemedel som kan tillsättas.

De positiva effekterna vid användning av klimatförbättrad betong är stora och ger möjlighet att begränsa koldioxid-utsläppen med åtskilliga ton för en hel byggnad. Beräkningar som gjorts i ett SBUF-projekt [4] visar att en byggnads klimatpåverkan i produktionsskedet kan reduceras med mellan 4 procent och 23 procent genom användning av klimatförbättrad betong. Även Riksbyggens projekt Brf Viva visar hur det är möjligt att göra betydande minskning av klimatpåverkan genom att optimera betongen [5].

Eftersom cementklinkern står för en betydande andel av betongens klimatpåverkan kommer optimering av bindemedel och dess mängd att ge stor effekt. Det finns idag alternativa bindemedel som möjliggör lägre klimatpåverkan, exempelvis flygaska och slagg som är restprodukter från andra industriella processer. Eftersom vissa egenskaper hos betong med alternativa bindemedel kan påverkas, finns det begränsningar i regelverken som styr hur stor andel av cementklinkern som kan ersättas. I pågående revideringsarbete, av såväl europeisk som svensk standard, ses nu möjligheterna över att tillåta utökad användning av bindemedel med lägre klimatpåverkan, utan att riskera försämrad funktion hos betongen.

Val av energislag och bränslen, både för transporter och i produktion av betongen, innebär också potential för minskad klimatpåverkan.

Tabell 1: Exempel på vanliga betongsorters klimatpåverkan under produktionsskedet (A1–A3) samt hur de kan klimatförbättras. De värden som
anges i tabellen är baserade på uppskattade medelvärden för använda betongsorter. I en verklig konstruktion varierar regelverkets krav på bindemedelstyp och vct beroende på olika byggnadsdelars funktion och exponering i aktuell miljö. För att uppnå steg 2 och 3 krävs samverkan mellan beställare, konstruktör, betongleverantör och entreprenör, så att det säkerställs att betongen väljs och hanteras så att den får avsedd kvalitet och funktion.

Betong med uttorkningskrav

Utvecklingen har de senaste åren gått mot en allt snabbare byggtakt. Det har i sin tur lett till krav på att snabbt nå högt ställda uttorkningskrav, exempelvis för betong som ska beläggas med plast-matta. För att möta dessa krav, används betong med höga cementhalter samt cementsorter med högt klinkerinnehåll vilket resulterar i hög klimatpåverkan. Av exemplet i tabell 1 framgår att där betong med krav på uttorkning till 85 procent RH används, finns möjlighet att minska koldioxidutsläppen med cirka 15 procent om uttorkningskravet sänks till 90 procent RH. Att gå från denna nivå och i stället använda en betong utan uttorkningskrav innebär en minskning motsvarande ytterligare cirka 15 %. Som framgår av tabell 1 har det hittills inte varit tekniskt möjligt att nå mer än cirka 10 procent klimatförbättring av betong med höga uttorkningskrav. Men utveckling pågår och det finns idag resultat från laboratorieförsök som tyder på att betong med krav på snabb uttorkning kan uppnås även med högre andel alternativa bindemedel. För betong med uttorkningskrav är det viktigt att tänka på:

– Kan en längre uttorkningstid accepteras genom planering av byggprocessen?
– Finns behov att utreda val av konstruktionslösning, avseende  exempelvis ytskikt, finns till exempel alternativ till limmad plastmatta om tidsaspekten är kritisk?
– Synliggör konsekvensen av betong-valet för beställaren – till exempel minskad klimatpåverkan i förhållande till förlängd byggtid.
– Använd betong med höga uttorkningskrav endast i de konstruktionsdelar där det inte finns något alternativ – ”rätt betong på rätt plats”.
– Vid val av klimatförbättrad betong – se till att berörda aktörer, (konstruktör, betongleverantör och entreprenör), har kunskap om betongens egenskaper så att betongen väljs och hanteras på rätt sätt.

LCA som beslutsstöd för minskad klimat-påverkan från byggnadsverk

I livscykelanalyser krävs tillgång till byggprodukters miljödata av god kvalitet. Fakta om olika betongsorters klimatpåverkan hämtas säkrast från tillverkarens miljövarudeklarationer, EPD:er, Environmental Product Declaration.

I syfte att på ett kostnadseffektivt sätt tillgängliggöra produktspecifik miljöinformation för betong och betong-element har Svensk Betong tagit fram ett kvalitetssäkrat beräkningsverktyg. Verktyget är förgranskat, vilket innebär att beräkningar och indata är granskade och godkända av godkänd EPD-granskare på samma sätt som för en registrerad EPD. Miljödeklarationer framtagna med verktyget är på vissa villkor numera godkänt som verifikat av Trafikverket samt vid certifiering i Miljöbyggnad.

För att kunna jämföra och optimera byggnadsdelar och hela byggnadsverk ställs höga krav på indata och entydighet i beräkningarna. LCA-beräkningar för hela byggnadsverk är också mycket om-fattande och komplexa. Samtidigt måste det säkerställas att alla optimeringar görs på rätt sätt – så att byggnadens ekonomi, funktion och livslängd fortfarande säkerställs. Användningen har därför hittills främst varit begränsad till relativa förbättringar och/eller delar av byggnader.

För att LCA-metodiken ska kunna användas fullt ut och bli ett beslutsstöd för minskad klimatpåverkan är digitalisering och integrering av LCA i de befintliga processerna en förutsättning. Grunden för att detta ska bli möjligt har lagts i de strategiska projekt som genomförts i Smart Built Environments fokusområde Livscykelperspektiv. Som ett led i detta arbete kommer EPD:er inom en snar framtid att bli tillgängliga i digitalt format och då kunna användas som indata i digital LCA.

Artikelförfattare:
Kajsa Byfors, Svensk Betong

Läs mer: www.betongarhallbart.se/

Referenser

Denna artikel är baserad på Svensk Betongs vägledning Klimatförbättrad betong. För fullständig referenslista hänvisas till referens [1].

[1] Svensk Betong 2019. Klimatförbättrad Betong, www.svenskbetong.se/images/pdf/klimatforbattrad_betong_webb3.pdf.
[2] Svensk Betong 2017. Betong och klimat
[3] Regeringskansliet 2019. www.regeringen.se/regeringsuppdrag/2019/06/uppdrag-att-forbereda-inforandet-av-krav-pa-redovisning-av-en-klimatdeklaration-vid-uppforande-av-byggnader
[4] Tove Malmqvist, Martin Erlandsson, Nicolas Francart, Johnny Kellner. Minskad klimatpåverkan från flerbostadshus. LCA av fem stomsystem. Sveriges Byggindustrier 2018.
[5] Eva-Lotta Kurkinen, Joakim Norén, Diego Peñaloza, Nadia Al-Ayish, Otto During. Energi och klimateffektiva byggsystem. Miljövärdering av olika stomalternativ. SP Rapport 2015:70.

Artikeln är publicerad i Bygg & teknik nr 7/19