In het debat over leveringszekerheid en kritieke grondstoffen gaat het meestal over zeldzame aardmetalen en kritieke mineralen voor elektronische componenten. Maar zijn er ook risico’s te verwachten met leveringszekerheid bij traditionele bouwmaterialen? Van welke aard zijn de risico’s? En: welke kansen biedt het toepassen van circulaire principes om leveringszekerheidsrisico’s te vermijden of te verminderen?
Rijkswaterstaat heeft CE Delft gevraagd dit te verkennen voor vijf materialen die veelvuldig in haar projecten worden toegepast: beton, bitumen, klei, staal en zink.
De verkenning is uitgevoerd op basis van bronnenstudie en interviews. Voor cijfers over vraag en aanbod en beschikbaarheid in Nederland zijn openbare bronnen gebruikt. Daarbij is, voorzover mogelijk, rekening gehouden met de kwaliteit materiaal die benodigd is voor toepassing door Rijkswaterstaat. De interviews leverden kwalitatieve informatie op gericht op:
— trends en ontwikkelingen die invloed hebben op leveringszekerheid;
— verwachte problemen met leveringszekerheid;
— kansrijke circulaire ontwikkelingen die effect hebben op de materiaalbehoefte;
— toepassing van circulair werken en aanbevelingen in de praktijk.
Zo ontstond het volgende beeld van de mogelijke problemen met leveringszekerheid en de urgentie.
Risico’s leveringszekerheid
Geen van de materialen zijn fysiek schaars: er bestaat genoeg van. Voor vier van de vijf materialen zijn wel reële risico’s voor leveringszekerheid geconstateerd.
Klei – meest urgent: leveringszekerheid mogelijk op korte termijn in het geding
Voor dijkversteviging en -uitbreiding is categorie 1 klei nodig (erosiebestendig). Het is onzeker of genoeg geschikte klei voor dijkprojecten in de nabije toekomst beschikbaar is. De onzekerheden, die nader uitgezocht moeten worden, zijn:
— Vergunningen voor winning en projecten waarbij klei vrijkwam lopen af. Nieuwe vergunningen worden niet eenvoudig verleend, er bestaat maatschappelijke weerstand tegen nieuwe winlocaties.
— Het is onduidelijk waar in Nederland de geschikte klei zich bevindt.
— Bronnen over hoeveelheid import spreken elkaar tegen. Onduidelijk is of en hoeveel categorie 1 klei nu überhaupt wordt geïmporteerd en, zo ja, waarvandaan. Betere marktgegevens zijn nodig.
— Het is onduidelijk of PFAS-problematiek ook speelt in (potentiële) buitenlandse wingebieden waar Nederland uit importeert of kan importeren.
Beton: aandachtspunten op langere termijn
— De vergunningsproblematiek (zie klei) speelt ook bij zand en grind. Voor zand is een bepaalde kwaliteit nodig (grove korrel). De levering vormt minder een probleem, want import uit buitenland is goed mogelijk en alternatieve bronnen voor zand en grind zijn beschikbaar.
— RWS gebruikt veelal cement type CEM III in beton, op basis van hoogovenslakken, vanwege technische eigenschappen en een lagere klimaatimpact. Er is nu een overschot, maar mocht staalproductie uit Nederland en West-Europa verdwijnen dan heeft dat gevolg voor de beschikbaarheid van de hoogovenslakken. Het risico is dat men terugvalt op portlandcement (CEM I); dat kent geen leveringszekerheidsproblemen en kan technisch worden ingezet, maar heeft een hoge CO2-uitstoot.
Bitumen: aandachtspunten op langere termijn
— Als klimaatdoelen wereldwijd serieus genomen worden en fossiele grondstoffen niet meer mogen worden gebruikt, dan zal geen raffinage van aardolie meer (mogen) plaatsvinden in 2050. Er is dan geen bitumen meer beschikbaar. In Europa sluiten kleine raffinaderijen al. Op kortere termijn is er geen tekort, wereldwijd, want het aantal raffinaderijen groeit. Kosten kunnen echter wel stijgen vanwege import van verder weg.
— Een aandachtspunt is de toenemende fluctuerende kwaliteit van (primair) bitumen. Hoewel door verwachte strengere normen het risico op lagere kwaliteit van het wegdek daalt, beïnvloeden de normen het leveringsgemak negatief.
Staal: aandachtspunten op langere termijn
— Staal bevat gemiddeld een hoog gerecycled aandeel. Recycling van staalschroot gebeurt echter veelal buiten de EU. Vergroting van de recyclingcapaciteit van staal binnen de EU is gewenst om op langere termijn geopolitiek buiten de staallevering te houden.
— Voor primair staal zijn legeringselementen nodig. Enkele daarvan staan op de lijst kritieke ruwe materialen. Het is onzeker in hoeverre dit gevolgen zal hebben voor de staalproductie, wereldwijd. IJzererts zelf is geen schaars materiaal.
Zink: geen risico’s
Zink is geen fysiek schaars materiaal en wereldwijd zijn er grote reserves. Derhalve geen risico op leveringszekerheid; slechts mogelijke prijsstijging door geopolitieke ontwikkelingen en hogere energieprijzen.
Transitie naar circulaire economie: kansen en aandachtspunten
Bij de circulaire kansen per materiaal is gekeken naar ontwikkelingen die aangrijpen op de substitutie van grondstoffen, levensduurverlenging en hoogwaardige verwerking, waaronder toepassing van secundaire grondstoffen (recyclaat). Deze circulaire strategieën leiden tot een verlaging van benodigd (primair) materiaal. Bij secundaire grondstoffen spelen echter soms ook trends die negatief zijn voor de leveringszekerheid. De belangrijkste circulaire kansen en oplossingen zijn in onderstaande tabel belicht.
Tabel 1 – Belangrijkste circulaire kansen/oplossingen per materiaal
Materiaal | Circulaire kansen/oplossingen om eventuele leveringszekerheidsproblemen te verkleinen |
Beton | Inzet basaltvezelwapening reduceert de vraag naar wapeningsstaal en beton. |
Optimalisatie korrelpakking*, dit voorkomt overdosering van cement. | |
Vrijkomend beton: inzet op hoogwaardige recycling. Houd oog voor benodigde hoeveelheid toegepast als wegfundering; dat kan naast elkaar bestaan. | |
Goed onderhoud op moeilijke plekken: zelfhelend beton. | |
Geopolymeer** als alternatief voor zowel Portlandcement als hoogovencement. | |
Bitumen | Vergroot de toepassing van gerecycled asfalt. Kennisdeling met (Europese) landen waar het recyclingspercentage nog sterk kan groeien, zodat de bitumenvraag in Europa daalt. |
Levensduurverlengend onderhoud. | |
Doorontwikkeling biobased alternatieven voor bitumen. | |
Klei | Ontwikkeling van alternatieve dijkontwerpen en materiaaloplossingen. |
Staal | Hergebruik van bestaande stalen constructies, waaronder geleiderails. |
Meer recyclingsfaciliteiten in Europa in combinatie met verhoging gerecycled aandeel in producten. | |
Inzet van duurzame alternatieven voor staal zoals hout en basaltvezelwapening. | |
Zink | Onderzoek alternatieven voor verzinkt stalen producten. Dit past ook bij het circulaire aandachtspunt dat zink uitloogt, waardoor de zinkketen niet circulair kan worden. |
*Een geleidelijke korrelverdeling in beton om weinig holle ruimtes te hebben waar cement in zit. Overdosering van cement zou kunnen worden gereduceerd als hier meer tijd en aandacht voor is, want technisch veeleisend. Een bijkomend voordeel is dat een optimale samenstelling de vorming van scheurtjes voorkomt, en daarmee de levensduur van een kunstwerk verlengt.
**Cement meestal gemaakt met hoogovenslakken, poederkoolvliegas of kleimineraal (metakaolien).
De kansen om grondstofgebruik geheel te vermijden, liggen bij het ontwerp- en ontwikkelproces, door de R-principes ‘refuse’ en ‘rethink’ toe te passen. Circulair werken is dan heel effectief om leveringszekerheidsproblemen te omzeilen. Een concreet voorbeeld, voor vermindering van het urgent bouwmateriaal klei, is een alternatief dijkontwerp waarbij bijvoorbeeld gebiedseigen grond wordt toegepast.
Om de circulaire oplossingen in de praktijk te brengen, en te vertalen tot eisen, is veelal eerst meer praktijkonderzoek nodig door materiaalspecialisten via pilots.
Het rapport is te vinden op het Publicatieplatform van Rijkswaterstaat.