Begin juni lanceerde TNO het MIMO-concept voor een integrale aanpak van de transitie naar duurzaam beton. Het betreft een slimme tool met data, rekenmodellen en optimalisatiesoftware. Elke partij in de keten van de betonindustrie heeft er baat bij: van de constructeur, toeleverancier en sloper tot de aannemer en opdrachtgever. Hoe gaat de bouwwereld hier samen invulling aan geven?

“Willen we de klimaatdoelstellingen van 2050 halen”, begint Marcel Vullings van TNO, “dan moet ook de betonsector verduurzamen. Dit vraagt om een transitie van primaire grondstoffen, zoals zand en grind, naar secundaire materiaalstromen, bijvoorbeeld uit bouw- en sloopafval. Maar denk ook aan hergebruik van hele elementen.”

Tot nu toe is de overgang naar secundaire materialen beperkt door de grote variatie in afvalstromen, zowel in omvang als in samenstelling. Met de Materiaalgedreven Multicriteria Ontwerpoptimalisatie (MIMO) benadert TNO het vraagstuk van de andere kant. Niet de behoefte, maar de beschikbare grondstoffen vormen het uitgangspunt. Vullings: “Dankzij resource based engineering kan elke partij afwegen wat het beste scenario is.”

Onderstaand lees je welke partijen in de betonketen betrokken zijn en hoe zij MIMO gezamenlijk kunnen inrichten.

Constructeur 

De ontwerpend constructeur creëert gebouwconstructies en toetst die aan de normen voor bijvoorbeeld sterkte, stijfheid, stabiliteit en brandwerendheid. De uitvoerend constructeur verdiept zich in de bouwelementen en werkt die uit tot productieniveau. 

Beide constructeurs staan voor hun eigen uitdagingen. Ik wil betonbalken of vloerplaten hergebruiken, hoe stem ik mijn ontwerp optimaal af op de sterkte en afmetingen die ze hebben? En heeft het zin die betonelementen van honderd kilometer ver te halen of is het beter betongranulaat uit de buurt te gebruiken? Kan ik geopolymeren voor dit gebouw gebruiken? Al met al een flinke puzzel, waar MIMO van pas komt. 

MIMO laat de strategieën zien waarmee je duurzaam beton kunt inzetten, inclusief de mogelijkheid om innovatieve oplossingen te combineren, vergelijken en optimaliseren. Als constructeur voer je de randvoorwaarden in voor het toekomstige gebouw, waarna de tool de opties voor een weloverwogen besluit kraakhelder in beeld brengt. 

Toeleverancier 

De toeleverancier van prefabbeton levert elementen zoals balken, vloerplaten en trappen die in de fabriek worden gemaakt en op de bouwplaats worden gemonteerd. Andere toeleveranciers leveren betonspecie in vrachtauto’s op de bouwplaats voor verdere verwerking. 

Als toeleverancier lever je de elementen die de constructeur of aannemer vraagt en volg je de wensen voor bijvoorbeeld de betonsterkte. Maar steeds meer toeleveranciers willen hun afnemers ook adviseren en de materialen zo duurzaam mogelijk inkopen. Dat leidt tot vragen als: hoeveel betongranulaat heb ik beschikbaar en welk vloerontwerp en sterkte past daarbij? Of omgekeerd: welke sterkte moet ik garanderen en welke grondstoffen heb ik dan nodig? Maar ook: wat is de productietijd en hoe staat het met het uiterlijk van de elementen? MIMO helpt om de keuzes te optimaliseren.  

Sloper 

De sloper haalt gebouwen uit elkaar met knijpers, zagen, schroefmachines, enzovoorts. Alle onderdelen en materialen worden apart gezet, gesorteerd, afgevoerd en al dan niet verder behandeld. 

Opnieuw bewijst MIMO zijn waarde. Als sloper kan je een betonnen gebouw op verschillende manieren crushen, ofwel vergruizen. Maar misschien is het de moeite waard om er met speciale apparatuur eerst elementen uit te halen of om gerichter te malen voor een betere kwaliteit. MIMO laat zien hoe je het gebouw op de meest duurzame, dan wel rendabele, manier uit elkaar kunt halen. 

Betonelementen van De Nederlandsche Bank wachten na de sloop in een loods in Zaandam (New Horizon) op een nieuwe bestemming.

Om inzicht te krijgen in de kwaliteit moet je als sloper wel de gegevens vastleggen en beheren, zodat je het product ook weer kunt verkopen. Welke slooptechnieken heb je bijvoorbeeld gebruikt, welke eigenschappen heeft het granulaat? Hoe meer informatie MIMO kan gebruiken, hoe beter de optimalisatie en hoe duurzamer de toepassing. 

Aannemer 

De aannemer is degene die het nieuwe project gaat bouwen. Hij regelt de planning, zorgt voor arbeidskrachten en koopt de producten in bij de toeleveranciers. 

Als de eisen van de opdrachtgever bekend zijn, gaat de aannemer met de ontwerpend constructeur aan de slag voor de best passende oplossing. Voor de aannemer is met name belangrijk welke risico’s hij loopt. De opdrachtgever kan wel zeggen: ik wil 80% granulaat in het beton, zodat ik circulair werk, maar waar haal je al dat granulaat vandaan, wat is de kwaliteit en wat zijn de kosten? Voldoe ik ook aan de eisen als ik gehele balken ga hergebruiken? 

Dankzij MIMO heb je het project als aannemer beter in de vingers. De tool brengt onzekerheden in kaart en kwantificeert deze, zodat je betrouwbaar ‘ja’ kunt zeggen tegen een opdracht, voorspelbaar kunt budgetteren en op voorhand zekerder bent over zowel de milieu-impact als de constructieve veiligheid. 

Opdrachtgever 

De opdrachtgever is degene die het budget heeft en zegt welk pand of welke brug hij wil laten bouwen. Denk aan een belegger, een woningbouwvereniging of Rijkswaterstaat. Ook bepaalt hij de eisen, zoals milieuvriendelijkheid of een eis voor zo min mogelijk onderhoud. 

Net als de andere partijen in de keten van de betonindustrie heeft de opdrachtgever gemak van MIMO. Hij weet dat zijn eisen worden gehaald zonder op voorhand een specifieke oplossing te moeten uitvragen. Als dankzij de opdrachtgever de onzekerheden beter bekend zijn, kan het gebouw mogelijk goedkoper en op tijd worden gerealiseerd door op de meest optimale manier gebruik te maken van duurzame betonoplossingen. Als opdrachtgever is het dus de moeite waard om MIMO te gebruiken als tool om gezamenlijk met de aannemer weloverwogen afwegingen te maken op het gebied van veiligheid, milieu en kosten.

Meer weten 

Wie actief is in de betonindustrie, graag vooroploopt in duurzaamheid en innovatie en wil weten wat MIMO voor zijn of haar onderneming kan betekenen, kan contact opnemen met Marcel Vullings.

Veel meer informatie over MIMO vind je in de whitepaper Ruim baan voor duurzaam beton.

Bron: TNO
Foto boven: Pixabay
Foto onder: Duurzaam Gebouwd