Er wordt steeds meer aandacht besteed aan de berekening van emissies in de bouw en GWW, echter is dit soms erg lastig. Hier heeft TNO dan ook een handige tool voor bedacht en in dit artikel leggen hoe en waarvoor deze precies kan worden gebruikt. Het gaan om de Bouwemissietool. Deze tool is een vernuftig hulpmiddel dat professionals in de bouwsector ondersteunt bij het nauwkeurig inschatten van emissies. TNO werkte hiervoor nauw samen met verschillende belanghebbenden in de bouwsector, waaronder bouwbedrijven, milieuadviesbureaus en overheidsinstanties. Deze samenwerking was cruciaal voor het ontwerp van de tool, waarbij de feedback van eindgebruikers een essentiële rol speelde bij het verfijnen van de functionaliteiten. Speciale aandacht werd besteed aan gebruiksvriendelijkheid en de integratie van realistische bouwscenario's, waardoor de tool niet alleen geavanceerd is, maar ook praktisch toepasbaar. De Bouwemissietool combineert geavanceerde algoritmische berekeningen met een uitgebreide databank van bouwmachines, werkmethoden en transportmodi. Hierdoor kunnen gebruikers de emissies van specifieke bouwactiviteiten nauwkeurig berekenen en beheren.

Technische beschrijving van de tool

Het centrale element van de Bouwemissietool is een innovatief algoritme dat inputgegevens over bouwactiviteiten verwerkt om de bijbehorende emissies nauwkeurig te kwantificeren. Bovendien biedt de tool een module voor scenarioanalyse, waarmee gebruikers verschillende benaderingen kunnen simuleren om de meest effectieve strategieën voor emissiereductie te identificeren. Gebruikers kunnen eenvoudig specifieke projectgegevens invoeren, zoals het type bouwmachine, brandstofverbruik, werkuren en transportafstanden. De tool gebruikt deze informatie om een accurate schatting te maken van de totale emissies. De flexibele data-invoer stelt gebruikers in staat hun projecten op maat te specificeren, waardoor zij gepersonaliseerde en relevante resultaten verkrijgen. De tool is opgedeeld in drie hoofdmodules: bouwmethoden, bouwtransport en bouwmachines. 

1. Bouwmethoden

De Bouwemissietool biedt vier opties voor bouwmethoden, variërend van traditioneel tot industrieel. In figuur 1 zie je deze verschillende bouwmethoden, waarbij we van traditionele methoden steeds verder richting modulair bouwen (3D-bouw) gaan. Voor elke bouwmethode wordt een specifiek bouwprofiel opgesteld. Hierin worden de benodigde hoeveelheden en typen bouwmaterialen bepaald. Deze zijn afhankelijk van een breed scala aan variabelen.

Figuur 1. Verschillende bouwmethoden in de bouwemissietool (bron:TNO)

Binnen traditionele bouwmethoden wordt een onderscheid gemaakt tussen laagbouw (eengezinswoningen) en hoogbouw (meergezinswoningen). De profielen bevatten elementen zoals binnen- en buitenmuren, daken, plafonds en funderingen, die uit verschillende materialen zoals beton, zand, hout en bakstenen bestaan. Voor elke categorie, zoals stapelbouw, gietbouw en prefab bouw, staat hoeveel materiaal per vierkante meter bruto vloeroppervlak (BVO) nodig is.Industriële bouwmethoden (hybride, 2D en 3D) maken gebruik van veel prefabricage. Voor elke methode zijn bouwprofielen opgesteld die variëren op basis van materialisatie en maatvoering van de woning. Gebruikers moeten details invoeren zoals BVO, aantal bouwlagen, type dak en type bouwelementen. Voor 3D-bouw moet informatie over de 3D-modules worden ingevoerd, zoals aantal modules per woning, afmetingen en gewicht. Daarnaast kunnen gebruikers kiezen uit verschillende afbouwpakketten, zoals installaties, binnenwanden, dekvloeren, sanitair, keukens en trappen. Voor elk van de afbouwpakketten zijn er verschillende opties voor hoe ze zijn verwerkt: in situ, prefab of reeds opgenomen in het systeem.

Nadat alle benodigde gegevens zijn ingevoerd, biedt de tool een samenvatting van de geschatte materiaalbehoeften. Voor elk materiaaltype wordt de geschatte hoeveelheid in kilogrammen weergegeven (zie Figuur 2). Deze schatting is gebaseerd op de project- en bouwwerkdefinities, en kan naar eigen inzicht worden aangepast.

Figuur 2. Voorbeeld van materiaalinschatting in de tool (bron: TNO)

2. Bouwtransport

De methode om de emissies van transport te berekenen begint met het inschatten van het aantal en de typen voertuigen die nodig zijn, inclusief hun eigenschappen zoals emissieklasse en brandstoftype. Vervolgens wordt het totale aantal kilometers berekend om de transportemissies te bepalen. Voor materiaalvervoer (grondstofvervoer) wordt eerst het aantal voertuigbewegingen bepaald. Hierbij wordt rekening gehouden met de toewijzing van materialen aan specifieke voertuigtypen, het maximale laadvermogen en de gemiddelde beladingsgraad. Ook wordt rekening gehouden met materialen die een specifieke vorm van transport vereisen, zoals beton dat alleen met een betonwagen kan worden vervoerd. Het aantal ritten wordt vervolgens berekend per type voertuig voor elk materiaal. Dit resulteert in het totaal aantal benodigde ritten per type voertuig voor een enkel materiaal, zoals hieronder wordt weergegeven voor baksteen (zie figuur 3).

Figuur 3. Voorbeeldberekening aantal ritten voor een materiaaltype (bron: TNO)

Naast grondstoffen (materiaal) moeten ook materieel en personeel worden vervoerd van en naar de bouwplaats. Het transport van materieel, zoals graafmachines en verreikers, wordt momenteel niet bepaald op basis van het aantal en type ingezette machines. In plaats daarvan wordt het transport geschat door een percentage te nemen van het transport van materialen in bouwstroomtypes 1 t/m 4 (zie figuur 4). Dit percentage komt neer op ongeveer 20% en is gebaseerd op praktijkobservaties. Voor de berekening van het transport van personeel wordt de gebruiker gevraagd naar gegevens, zoals hoeveel bouwpersoneel er dagelijks gemiddeld op de bouwplaats is in iedere bouwfase. Het personeel wordt tevens over verschillende voertuigen verdeeld waarbij de tool uitgaat van 20% personenauto's en 20% bestelauto's.

Figuur 4. Beschrijving verschillende bouwstroomtypes (bron: TNO)

3. Bouwmachines

De emissies van het gebruik van bouwmachines worden ook berekend in de tool. Om een inschatting te maken van de uitstoot van bouwmachines kan de gebruiker aangeven welke bouwmachines worden gebruikt per bouwfase. Hierbij kan worden gekozen uit een lijst met machines die voorkomen in het EMMA-model (Emissiemodel Mobiele Machines). Nadat het machinetype is gekozen, moet het vermogen (kW) en het bouwjaar van de machine worden ingevuld, en kan de keuze voor brandstof worden ingevuld. Voor elke machine is ook de keuze voor elektriciteit aanwezig. Voor benzine- en dieselmotoren is ook de stageklasse nodig, hier geeft de tool een schatting voor op basis van eerder ingevoerde gegevens. Tot slot geeft de gebruiker het gemiddeld totaal aantal draaiuren per machine aan. Optioneel kunnen dan nog gegevens over brandstof- en AdBlue-verbruik worden ingevoerd.

De berekening van emissies is afhankelijk van de informatie die de gebruiker verstrekt. Voor machines die op elektriciteit werken, wordt ervan uitgegaan dat de zogenaamde "Tank-to-Wheel" (TTW) emissies van stikstofoxiden (NOx), koolstofdioxide (CO2) en fijnstof (PM) gelijk zijn aan nul. Voor andere brandstoffen wordt ofwel het EMMA-model ofwel de AUB-methode (AdBlue-verbruik, (draai)Uren en Brandstofverbruik) gebruikt, afhankelijk van de specifieke stof (CO2, NOx of PM) en of het brandstofverbruik bekend is.

Scenario’s voor emissiereductie

De Bouwemissietool van TNO biedt nog een extra hulpmiddel in de vorm van vier reductiemaatregelen die op de uitkomstenpagina worden voorgelegd: andere bouwmethodiek, transport via een bouwhub, hoger percentage elektrisch vervoer en verschonen materieel. Hiermee kan de gebruiker zien hoe elke maatregel van invloed is op de emissie van het project.De eerste van de maatregelen die de gebruiker kan testen is het gebruik van een andere bouwmethode, zoals modulaire en prefab methoden. Deze aanpak verkort de bouwfase aanzienlijk en zo de emissie die ontstaat in die fase. Daarnaast beperkt het de hoeveelheid afval op de bouwplaats. Door componenten in een gecontroleerde fabrieksomgeving te produceren, wordt de noodzaak voor transport en zware machines op de bouwlocatie ook verminderd.

Een ander scenario dat kan worden afgespeeld is het gebruik van bouwhubs aan de rand van steden. Deze centrale opslagfaciliteiten optimaliseren de logistieke processen, waardoor er minder transportbewegingen nodig zijn en schonere opties, zoals elektrische voertuigen, economisch haalbaar worden. Rechts in figuur 5 is te zien hoeveel van elk bouwstroomtype vervoerd wordt door een hub in het scenario. Opvallend is dat voor afbouwpakketten (prefab) veel winst kan worden behaald in een hubscenario. Dit sluit aan bij de eerste reductiemaatregel.

Figuur 5. Overzicht van het aandeel materialen dat rechtstreeks van de leverancier naar de bouwplaats gaat via bouwhub, vergeleken met het traditionele scenario (bron: TNO)

Het verhogen van het percentage elektrisch vervoer en het gebruik van schoon materiaal zijn de twee laatste reductiemaatregelen die kunnen worden getest in de tool. Ze brengen de gebruiker terug naar de pagina waar respectievelijk het overzicht van de inzet van transport of de inzet van materieel wordt gegeven. Gebruikers kunnen dan per voertuig- of machinetype het brandstoftype veranderen naar een nul-emissiealternatief. Daarnaast kunnen ze de Euro-/Stageklasse aanpassen om voor een schoner voertuig of machine te kiezen. Als de gebruiker vervolgens terugkeert naar de uitkomstenpagina, worden de emissiereducties als gevolg van deze aanpassingen zichtbaar. Voor de elektrisch vervoer maatregel geldt dat het vervoer gebruikmaakt van lokale hernieuwbare energiebronnen, om zo onnodige kilometers te vermijden.

Afsluitend woord

De Bouwemissietool is een handig hulpmiddel voor professionals in de bouwsector. Met deze tool kunnen ze nauwkeurig de emissies van bouwactiviteiten inschatten. De tool is ontworpen met gebruiksvriendelijkheid en realistische bouwscenario's als uitgangspunt. Dankzij geavanceerde berekeningen en een uitgebreide databank van bouwmachines, werkmethoden en transportopties, kunnen bouwprofessionals na enige voorbereiding en oefening de emissies van hun specifieke projecten eenvoudig berekenen en beheren. De Bouwemissietool is onmisbaar om de milieu-impact te verminderen en bij te dragen aan duurzaamheid in de bouwsector. Begin er vandaag nog mee in uw projecten en maak een positief verschil.