Bekijk je de lijst met grootste veroorzakers van broeikasgassen dan vind je cement ergens bovenaan. Dat komt onder andere omdat onze samenleving ermee gebouwd is én wordt. We produceren enorme hoeveelheden beton, waarin cement een bindmiddel is, voor gebouwen, bruggen, dammen, parkeergarages en ons rioolsysteem. In de productie van cement komt veel CO2 vrij en dat is niet eenvoudig op te lossen. Tegelijk hebben we in Nederland een woningtekort dat we willen oplossen met veel extra woningen bouwen. Kan dat wel samen? In dit artikel lees je meer over de uitdaging van cement en de bouwsector.
Hoeveel CO2-uitstoot veroorzaakt cement?
Cement is één van de grotere uitdagingen als het gaat om de vermindering van CO2-uitstoot. Dat komt allereerst omdat we er wereldwijd enorm veel van produceren, in 2022 zo’n 4,1 miljard ton (Statista). Cement is namelijk het bindmiddel in beton, wat na water het meest geconsumeerde product ter wereld is (Fennell). Van huizen, flats, bruggen, dammen, viaducten, parkeergarages tot ons rioolsysteem. In onze huidige samenleving kun je niet om beton heen, terwijl de productie van cement in de jaren ’50 nog zo’n dertig keer kleiner was (Andrew).
Daarnaast is het productieproces van cement CO2-intensief. Cement maak je namelijk door kalksteen, zand en klei tot wel 1450 °C te verhitten zodat kalk vrijkomt uit de kalksteen en klinker ontstaat. In dit chemische proces, calcineren, komt ook veel CO2 vrij. Daarnaast zijn fossiele brandstoffen nodig om de hoge temperaturen te bereiken. Gemiddeld zorgt iedere ton cement voor 0,6 ton CO2-uitstoot (IEA), waarvan 60% afkomstig is van calcinatie en 40% uit de verbranding van fossiele brandstoffen. In 2022 kwam de uitstoot van cement uit op 2,4 miljard ton CO2 (IEA), waardoor het voor 5% bijdraagt aan de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen.
Verduurzamen van cement
In onze transitie naar een duurzame samenleving staat de overstap van fossiele energie naar hernieuwbaar centraal, maar in de productie van cement is dat niet voldoende. Calcinatie, het chemische proces in de productie van klinker, veroorzaakt namelijk 60% van de CO2-uitstoot. Dus naast verhitting via hernieuwbare energie is er ook innovatie nodig om de uitstoot bij calcinatie te verlagen. In de afgelopen jaren hebben energie-efficiëntere ovens, meer afval voor brandstof gebruiken en delen van klinker vervangen met andere materialen geleid tot minder CO2. Toch zijn die stappen onvoldoende gebleken om net-zero te gaan bereiken (IEA). Wat is er nog meer nodig?
Allereerst zal onze behoefte naar cement omlaag moeten. Bouwmaterialen hergebruiken, vaker alternatieven voor beton gebruiken en efficiëntie vergroten in bouwprojecten zijn enkele stappen, aldus onderzoek van Chatham House. Daarnaast is meer CO2-afvang en opslag (CCS) nodig, al is CCS kostbaar, energie-intensief en slechts in staat een klein deel van de totale uitstoot op te vangen. Cement verduurzamen vraagt dus om veel veranderingen. Uiteindelijk is er vooral ook nieuw uit te vinden cement nodig die nauwelijks CO2-uitstoot veroorzaakt.
De bouwsector draagt met materiaalgebonden uitstoot jaarlijks 11% bij aan de totale uitstoot van broeikasgassen in Nederland. Cement en staal zijn daarin de voornaamste bronnen.
Gaan extra woningbouw en klimaat samen?
Nederland wil 900.000 extra woningen gebouwd hebben voor 2030 om het woningtekort op te lossen (Rijksoverheid). Dat betekent zo’n 115.000 woningen per jaar. Tegelijk willen we opwarming beperken tot ruim onder de 2 °C, met als streven maximaal 1,5 °C. Om dat klimaatdoel te bereiken heeft Nederland, in lijn met de EU, afgesproken de uitstoot van broeikasgassen met minimaal 55% te hebben verminderd in 2030. Beide doelen realiseren is geen gemakkelijke opgave, want de bouwsector draagt met materiaalgebonden uitstoot jaarlijks 11% bij aan de totale uitstoot van broeikasgassen in Nederland (DGBC). Cement en staal zijn daarin de voornaamste bronnen. Kunnen we dan wel én extra bouwen én ons klimaatdoel halen?
Hoeveel mag de bouwsector nog uitstoten?
Het DGBC en NIBE hebben deze vraag beantwoord door naar het carbon-budget te kijken, ofwel de ’totale uitstootruimte’. Dat startte vanuit het carbon-budget dat het IPCC in 2022 nog vaststelde op maximaal 400 miljard ton CO2 vanaf 2020 om (met 67% zekerheid) binnen de 1,5 °C te blijven. Het DGBC en NIBE maakten vervolgens via een carbon-budget inschatting voor Nederland een budgetbenadering van 100 megaton CO2e voor onze totale bouwsector (geldend vanaf 2020), waarvan 75% toegekend kan worden voor woning- en utiliteitsbouw. Dat budget zou binnen 5 tot 8 jaar op zijn (DGBC), ofwel rond 2027.
Bouwen we al binnen de grenswaarden?
Naast een carbon-budget stelden DGBC en NIBE ook grenswaarden vast voor operationele en materiaalgebonden CO2e-uitstoot per vierkante meter om binnen het carbon-budget te gaan bouwen. De CO2-barometer van W/E laat echter zien dat de bouw die grenswaarden nog niet benadert. Woningen gebouwd in 2022 stoten zo’n 4,8 kg CO2e per vierkante meter per jaar uit aan energiegebruik, maar ook 345 kg CO2e per vierkante meter door materiaalgebonden uitstoot. Dit terwijl de grenswaarden volgens Paris Proof materiaalgebonden emissies voor materiaalgebonden uitstoot bij eengezinswoningen 200 kg CO2e per vierkante meter is en bij meergezinswoningen 220 kg CO2e per vierkante meter. En deze grenswaarden gaan de komende jaren ook nog dalen. Kortom, de bouwsector is niet in lijn met de klimaatdoelen en heeft versnelde verduurzaming hard nodig.
- Operationele uitstoot: de CO2e impact van het energiegebruik in het gebouw per jaar.
- Materiaalgebonden uitstoot: de CO2e impact van de productie van bouwmaterialen, de bouw, het afval en sloop.
Hoopvolle voorbeelden in de bouw
Als je de cijfers op een rij zet en kijkt naar onze samenleving dan voelt de uitdaging om cement en de bouw te verduurzamen groots. Gelukkig zijn er ook hoopvolle voorbeelden. Bedrijven die nieuwe mogelijkheden uitwerken en ze commercieel haalbaar en schaalbaar maken. Sublime Systems is daar een voorbeeld van. Gevestigd in Amerika weet het cement te produceren waarbij CO2-uitstoot in zijn geheel wordt vermeden. Daarmee realiseren zij 90% minder CO2-uitstoot, 10% blijft over door mijnbouw, transport en vermaling. In Nederland heb je bijvoorbeeld het bedrijf New Horizon dat bijdraagt aan het hergebruiken van bouwmaterialen. Een andere belangrijke oplossing is meer bouwen met hernieuwbare materialen, zoals houtbouw. Voorbeelden daarvan zijn het houtbouwproject van woonconcept Finch buildings in de koelmalaan te Alkmaar of de circulaire woningen in Stroinksland, aldus W/E.
Samen verduurzamen
Mensen zijn gewoontedieren, we houden van routines en doen dingen het liefst zoals we het eerder ook al deden. Verandering geeft namelijk onzekerheid en vraagt mentale of fysieke inspanning. Zeker als er druk, stress of haast is zullen we doen en denken zoals we gewend zijn, en niet snel kiezen om even een stap terug te nemen om andere oplossingen te bedenken. En dat is juist wat er bij cement en de bouwuitdaging nodig is. Verschillende partijen (Gideon, Copper8, Platform Woonopgave, DGBC) pleiten dan ook om koplopers ruimte te geven (laten zien wat er kan), nieuwe normen te stellen (oude gewoontes onmogelijk maken) en te zorgen dat overheden de gewenste gedragingen stimuleren (productiebossen, vezelgewassen produceren, hergebruik infrastructuur, anders bouwen). De bouwsector bestaat uit veel verschillende partijen. Niemand kan de woon- en klimaatuitdaging alleen oplossen. Het is essentieel dat we samen verduurzamen.
Bronnen:
- Statista – Production volume of cement worldwide from 1995 to 2022.
- Andrew – Global CO2 emissions from cement productions 1928-2018.
- Fennell, et al, 2022 – Decarbonizing cement production.
- Griffiths et al, 2023 – Decarbonizing the cement and concrete industry.
- Chatham House, 2018 – Making concrete change.
- W/E – Zo bouwen we binnen ons CO2-budget.
- DGBC – Whole life carbon building.
- DGBC – Paris Proof Materiaalgebonden protocol.
- Lente Akkoord – CO2 barometer uitstoot woningnieuwbouw 2022.
- Copper8 – Woningbouw binnen planetaire grenzen.
- Zhong et al, 2021 – GHG emissions from residential and commercial building materials.
- IEA – Cement.
