De circulaire waarde van constructies: meten is weten

Provincie Utrecht wil een duurzaam gerealiseerde ecopassage aanleggen op het knelpunt tussen de N226 en het Nationaal Park Utrechtse Heuvelrug. Bij de aanleg van die ecopassage wordt een gasleiding gekruist. Die moeten goed beschermd worden door middel van een overkluizing met de hoogst circulaire waarde. Maar hoe bepaal je dat eigenlijk?

Locatie

Maarsbergen - Nederland

Opdrachtgever

Provincie Utrecht

Partners

Roelofsgroep

Periode

2023

De hoeveelheid materiaal die je uit hernieuwbare bronnen haalt en de hoeveelheid die hergebruikt kan worden nadat de levensduur is verstreken, is objectief te bepalen. Maar de milieu-impact en de CO₂-equivalent uitstoot zijn complexer. Want wanneer is een bepaalde CO₂-equivalent uitstoot acceptabel en wanneer is een bepaalde uitstoot te veel? Dát hangt helemaal af van de constructie. Zo zal het maken van een viaduct voor een autosnelweg veel meer uitstoot veroorzaken dan een fietsbrug, maar die uitstoot is niet noodzakelijkerwijs gelijk te veel.

CircuMeter

Thijs van der Kroef, projectleider en adviseur duurzaamheid bij WSP, heeft samen met zijn team de CircuMeter ontwikkeld om dit probleem op te lossen. “Met de CircuMeter is het nu mogelijk om de circulaire waarde van constructies objectief en concreet te bepalen. Omdat er geen norm is per constructie, ligt de oplossing in het creëren van een referentie. In de CircuMeter kan je al je materialen invoeren voor één concept. Voor de overkluizing vergeleken we een in situ beton concept, waarbij er ter plekke beton wordt gestort, met een circulair concept.”

“Na het invoeren van materiaaltype, massa, bron en schaarste, levensduur en de vorm van verwerking na levensduur, gaat de tool aan het rekenen en genereert het een circulariteitscore van 1 tot en met 10, waarbij 10 geldt als een perfect circulaire constructie. Door een tweede concept in te voeren, in dit geval grote klikbare betonblokken voor de wanden en stootplaten als dak, kunnen we wél CO₂-equivalente waarden vergelijken.”

De provincie Utrecht was onder de indruk van het onderbouwde resultaat, vertelt Van der Kroef. “Met deze tool hebben we inzichtelijk gemaakt dat de circulaire oplossing beter scoort. Het demontabele ontwerp resulteerde in een 6,7 terwijl de in situ betonconstructie slechts een 3,5 scoorde.”

Voorbeeld uitvoer CircuMeter: beoordeling van de circulaire waarde van twee ingevoerde concepten.

Het ontwikkelingstraject

De tool is nu in zijn geheel afgerond, maar dat is niet over een nacht ijs gegaan. Een eerste versie ontwikkelde Van der Kroef tijdens zijn afstudeerproject voor zijn studie Civiele Techniek. Hij wilde samen met zijn afstudeerpartner een circulaire brug ontwerpen. “Bij het researchen kwamen we er al snel achter dat er weinig tot niets online beschikbaar was om de circulariteit van constructies te meten. Toen hebben we in vier weken tijd maar onze eigen tool gemaakt.”

“Die werkte goed, maar was totaal niet gebruikersvriendelijk. Voor het invoeren van een project was je zo een paar uur verder en wij waren de enige die de tool konden gebruiken. Mijn teamleider bij WSP, Jeroen van Dijk, moedige me aan om de tool verder te professionaliseren. Ik ben gaan praten met WSP-collega’s in Zweden, Saoedi-Arabië en in het Verenigd Koninkrijk. Tot mijn verbazing hadden zij nog maar beperkte kennis van circulariteit. En in Saoedi-Arabië ging het met name over waterbesparing, niet over CO₂-equivalent uitstoot.”

Waar de CircuMeter in eerste instantie was ontwikkeld om de circulaire waarde van civiele kunstwerken te beoordelen, zijn de toepassingsmogelijkheden veel breder: “Alle constructieve onderdelen kunnen worden geanalyseerd. Het beperkt zich niet enkel tot civiele kunstwerken, maar kan ook worden ingezet bij gebouwen. Dit kan zelfs op een gedetailleerder niveau door constructieve elementen te vergelijken. In het ontwerpproces kunnen al afwegingen worden gemaakt tussen bijvoorbeeld slank of robuust construeren met een langere levensduur.”

Innovaties

Na zijn studie Civiele Techniek heeft Van der Kroef de master Construction Management and Engineering aan de Technische Universiteit in Eindhoven gevolgd, met als specialisatie circulair ontwerpen. “Ik had het idee dat er nog veel meer mogelijk was in het beoordelen van de circulaire waarde van constructies. Ik ben daarom een afstudeerstudie gedaan naar het ontwikkelen van een webapplicatie voor het beoordelen van de circulaire waarde van bruggen. Hierbij heb ik onderzoek gedaan naar de laatste innovaties op dit gebied, wat ik bij WSP heb kunnen vertalen naar de CircuMeter. Of je nu een brug, element of een gebouw analyseert, de basisprincipes blijven gelijk aan elkaar. Dit maakt de CircuMeter multi-inzetbaar én erg geschikt voor integrale projecten.”

“De afgelopen periode hebben we meerdere pilots gehouden met de CircuMeter. Nu heb ik in tien minuten twee concepten ingevoerd voor bijvoorbeeld een fietsbrug. Er is een Quick Start Guide, zodat andere collega’s er ook mee kunnen werken, en een toelichtingsdocument met de beschreven methodologie, gebaseerd op de door de rijksoverheid en kennisinstituten gestelde normen.”

Duurzame toekomst

Nu de CircuMeter in de praktijk is toegepast en verschillende pilots is ondergaan, kijkt Van der Kroef trots terug op wat hij samen met zijn collega’s heeft bereikt. “Duurzaamheid en circulariteit zijn belangrijke onderwerpen, maar ik vind het pas echt interessant als het praktisch inzetbaar is. En dat is gelukt!”

Van der Kroef gaat graag weer op onderzoek uit voor een volgend project. ”Ik vind het interessant om op onderzoek uit te gaan, om uit te vinden hoe we circulariteit verder inzichtelijk kunnen maken en daarmee de CircuMeter kunnen blijven doorontwikkelen. Gelukkig is er nog heel veel te ontdekken, en ik hoop zo impact te kunnen maken. We willen toch allemaal een duurzame toekomst voor onze planeet?”

Wil jij meer weten over de circulariteitstool? Stuur dan een berichtje naar Thijs van der Kroef of Jeroen van Dijk, via de ‘Stuur een bericht’-knop rechtsboven. Lijkt het je leuk om collega te worden van Thijs? Bekijk dan gauw onze vacatures.