Duurzaam bouwen met staal

Sterke punten van staal in het kader van duurzaamheid zijn:

• Industrieel vervaardigde producten, via montagebouw geassembleerd;
• Een overzichtelijke, schone bouwplaats;
• Een flexibele en demontabele bouwwijze, die het mogelijk maakt gebouwen eenvoudig aan te passen aan gewijzigde eisen zoals indeling, installaties, gevels, et cetera, waardoor een langere (economische) levensduur van het gebouw mogelijk is óf waardoor stalen bouwproducten (bijvoorbeeld stalen balken) opnieuw bruikbaar zijn in een ander gebouw.
• Volledige recyclage van staal, waardoor het een positieve restwaarde heeft en zonder kwaliteitsverlies verscheidene levenscycli doorloopt.

De belangrijkste grondstoffen voor staal zijn: secundair staal, ijzererts en steenkool. Voor deze producten is voorlopig geen sprake van uitputting. IJzererts en steenkool worden beide via mijnbouw gewonnen. Dit heeft altijd consequenties voor het landschap, hoewel herinrichting tegenwoordig standaard is. Staal heeft een relatief hoge energie-inhoud en per ton staal ook relatief veel emissies. Doordat staal echter veelal constructief in profielen wordt verwerkt, waardoor betrekkelijk weinig staal is vereist, is de milieubelasting per functionele eenheid beduidend minder.

Een ander belangrijk voordeel van staal is de grote mate van prefabricage en daarmee ook de grote mate van flexibiliteit. Dit heeft weer een positief effect op de mogelijkheden tot hergebruik, die groot zijn (circa 50% van alle constructieve staalprofielen worden hergebruikt).

De kringloop van stalen bouwproducten begint met de winning van grondstoffen. Hierna volgt de fabricage van staal (met als tussenstap de fabricage van ruwijzer), stalen halffabrikaten (balken, dikke en dunne platen, kokers, buizen en profielen) en stalen bouwdelen (100% producten van Voortman - een staalskelet, dak- en gevelelementen, et cetera). Dan de assemblage tot een gebouw, de gebruiksperiode. Ten slotte de demontage of sloop, inzameling en schrootverwerking (oftewel recyclage, ter vervanging van grondstoffen) dan wel hergebruik van halffabrikaten of bouwdelen. Elk stadium van deze kringloop heeft zijn specifieke gevolgen voor het milieu.

Staal is 100% recyclebaar. En dat gebeurt ook met zo’n 95% van al het staal dat na demontage (sloop) van gebouwen en bouwwerken vrijkomt. Naast recyclebaar is staal herbruikbaar: op een gelijkwaardig of hoger niveau dan het oorsponkelijk gebruik. Op dit moment worden warmgewalste balken (zoals HE- en IPE-profielen) voor 51% hergebruikt. Dat kan op ‘bouwdeelniveau’, als onderdeel van een nieuwe constructie, en op ‘gebouwniveau’, als blijvende component van een constructie die zich opmaakt voor een ‘tweede leven’.

De energie die nodig is voor de staalproductie – de zogeheten embodied energy – is afhankelijk van de hoeveelheid ingezet schroot en de deelprocessen die per halffabrikaat (profiel, buis of plaat) zijn vereist. Het huidige energiegebruik ligt tussen 7 en 21 MJ per kilogram. De benodigde embodied energy neemt af, naarmate het staal vaker gerecycled wordt. Na vier cycli is het energiegebruik al met 40% gedaald.

De gekwantificeerde scores van stalen halffabrikaten op de milieumaten ‘grondstoffen’, ‘energie’, ‘emissies’, en ‘afval’ zijn te vinden in het bijgevoegde MRPI-blad Constructiestaal. Ook geeft deze publicatie de prestaties op tien belangrijke milieuthema’s, zoals broeikaseffect en aantasting van de ozonlaag.

De CO2 emissie van balkstaal is 480kg CO2 per ton geproduceerd staal. Dit is de emissie die vrijkomt bij productie uit de grondstoffen, transport naar de bouwplaats, aanbrengen in het werk, sloop en afvalverwerking. Deze emissie van CO2 is de emissie behorend bij de materiaalenergie. Naast de materiaalenergie bestaat gebruiksenergie. Gebruiksenergie is de energie die het gebouw verbruikt voor verwarming, verlichting, apparatuur etc. Grofweg gesteld is de materiaalenergie over de levensduur ongeveer 10%-20% van het totaal en de gebruiksenergie 80%-90% van het totaal.