Materialeudfordringer i cirkulært design

Når vi designer bygninger, skal vi tænke affaldsminimering og genanvendelse ind sammen med de øvrige krav til byggeriet. Det kræver indgående kendskab til de forskellige materialer.

Byggeriet har en lang levetid og det, at vi kender vores materialer og kan spore dem, er en forudsætning for, at vi kan bruge byggeaffaldet igen. I dag oplever vi fx store udfordringer med PCB og asbest i byggeriet. Ofte bliver problemstillingen overset og folk kan blive udsat for miljøfarlige stoffer uden at vide det.

Katrine Hauge Smith arbejder til daglig på Teknologisk Institut, med bl.a. miljøfarlige stoffer i byggematerialer. Hun understreger, at det er essentielt at have stor viden om de forskellige byggematerialer, når man tænker cirkulært i branchen, og mener desuden, at en løsning på de cirkulære udfordringer kan være at etablere et bygningspas, der skal sikre, at viden om materialer og kemiske stoffer anvendt i byggeriet bevares gennem dets levetid.

“Et bygningspas er et sæt af data om bygningen, som fortæller affaldsplanlæggeren, hvad der skal tages højde for i nedrivningen. Bygningspasset kan indeholde informationer om materialer og produkter anvendt i byggeriet, samt hvorhenne i byggeriet de forskellige materialer er indbygget. En mulighed kan også være, at bygningspasset indbygges i materialet. Fordelen ved indbygget sporbarhed er, at det bliver muligt at få oplysninger om materialet og dets kvalitet, både inden og efter nedrivning”, forklarer Katrine Hauge Smith.

Hvert byggemateriale byder på unikke udfordringer

At viden om det enkelte byggemateriale er centralt, og at udfordringerne er forskellige, kender Katrine Hauge Smith, fra sit daglige arbejde i Byggeri og Anlæg på Teknologisk Institut, hvor der er særligt fokus på netop de forskellige byggematerialer. En af de eksperter, der til dagligt arbejder med murværk på Teknologisk Institut er faglig leder, Abelone Køster.

“Når man arbejder med cirkulært byggeri og ikke mindst design for adskillelse (Design for Disassembly), så er der forskellige udfordringer afhængigt af, hvilket materiale vi taler om. Et eksempel er, at murværk opført efter ca. 1960, anvendes i nedknust tilstand, fx til vejfyld. Det skyldes, at tidligere tiders kalkmørtler på det tidspunkt blev erstattet af cementrige mørtler. Det gør det stort set umuligt at skille sten og mørtel ad igen uden at ødelægge stenene. Her skal vi altså gentænke den mørtel, vi anvender, så vi opnår kalkmørtlens egenskaber i forhold til adskillelse, og styrken fra cement i mørtlen på samme tid. Brug af kalkmørtler i dag har den udfordring, at styrkeudviklingen foregår langsomt sammenlignet med en cementholdig mørtel, og dette er en afgørende faktor i dagens byggeri, hvor tid er penge, og byggeriet skal skride hurtigt frem”, fortæller Abelone Køster.

Fakta om materialeudfordringer

Murværk

Ældre huse, der er opmuret med kalkmørtel, kan skilles ad igen. De kulekalksmørtler, som har været anvendt i store dele af 1800 og 1900-tallet, holder populært sagt stenene fra hinanden, men ikke meget sammen på dem. Især i sidste halvdel af 1900-tallet er kalkmørtlerne i stigende grad erstattet af cementholdige mørtler, og i dag opføres murværk stort set kun med stærke, cementrige mørtler, som hurtigt opnår stor styrke. De stærke mørtler gør det stort set umuligt at skille sten og mørtel ad igen uden at ødelægge stenene. Derfor genanvendes nyere murværk (opført efter ca. 1960) stort set kun som nedknust til f.eks. vejfyld.

Vil vi adskille murværket og bruge det igen, må vi altså tilbage til mørtler, der har kalkmørtlens egenskaber, alternativt genbruge hele murværkselementer, hvilket kræver, at byggeriet er udført i elementer fra starten.

Beton

Materialet har en lang levetid, og der er derfor et stort potentiale i genbrug af betonelementer. I dag støbes elementerne sammen med beton hvilket umuliggør adskillelse uden beskadigelse.

Erfaringerne med design for adskillelse af betonelementer er forholdsvis begrænsede. I modsætning til andre byggematerialer, er arbejdet med design for adskillelse af betonelementer forholdsvist nyt og samtidig meget kompliceret. Det er nødvendigt at tænke ind i designet, at elementer og samlinger skal kunne holde til samling, adskillelse, transport og gensamling uden der gås på kompromis med holdbarhed og sikkerhed. Samtidig er der en række krav til bærende betonelementer i Eurocode 2, som skal opfyldes.

Et alternativt til genbrug af hele betonelementer, er genanvendelse af nedknust beton, som tilslag i ny beton. Den nedknuste beton, har egenskaber fra både cementpastaen og de oprindelige tilslag og det kan give nogle nye udfordringer, som det er nødvendigt at være opmærksom på. Med den gældende lovgivning, er det i dag kun tilladt at bruge nedknust beton i beton til passiv miljøklasse.

Træ

Træ anvendes bredt i byggeriet. I en genanvendelsessituation kan man skelne mellem træ brugt indendørs og udendørs, og man kan yderligere skelne mellem massivtræ og pladematerialer som krydsfiner, spånplader, MDF og lign.

Indendørs træværk er som udgangspunkt rent træ – altså ikke imprægneret –  der kan genbruges direkte, enten i sin oprindelige form eller som kan neddeles til feed for eksempel spånplader. Pladematerialer er ligeledes ikke-imprægnerede produkter, men indeholder bindemateriale i form af lime af forskellig karakter. Pladematerialer kan afhængigt af deres tilstand genbruges i deres oprindelige form, eller de kan neddeles igen som feed til nye spånplader. Særlig opmærksomhed kræves dog hvis det indendørs træ er imprægneret med brandhæmmere. Er træet imprægneret med Bor-holdige midler bør træet bortskaffes til deponi, mens træ der er brandimprægneret med andre midler, lidt selvmodsigende, kan afleveres til forbrænding.

Træ brugt udendørs er meget ofte imprægneret mod råd hvilket begrænser genanvendelsespotentialet. Træ der enten er meget nyt, eller som har siddet godt beskyttet for vejr og vind, kan være i en stand hvor det kan genbruges direkte i sin oprindelige form til anden udendørs anvendelse. Ofte vil udendørs træværk dog være præget af naturlig nedbrydning, under danske forhold primært råd og UV-nedbrydning, og er derfor af en tvivlsom kvalitet i forhold til genanvendelse. Imprægneret træ, der ikke kan genanvendes, skulle tidligere afleveres til deponi, men kan nu afleveres som separat affaldsfraktion med henblik på bortskaffelse ved forbrænding i særlige anlæg egnede til forbrænding af imprægneret træ.

Vinduer

Vinduer er et sammensat produkt, og bliver derfor også en sammensat affaldsfraktion, der består af mange forskellige materialer. Genanvendelsespotentiale anses for at være stort, både for gamle og nye vinduer. I de gamle vinduer er genanvendelsespotentialet for glas/ruden dog større end for ramme/karm, ofte grundet kontakt med PCB. I nyere vinduer anses genanvendelse af ramme/karm at være nemmere end genanvendelse af ruden, da der kan være brugt forskellige belægninger og tilsætningsstoffer i glasset for at opnå forskellige egenskaber, såsom højere lystransmittans, bedre isoleringsevne osv. Disse coatings udgør dog ingen problem for genanvendelse af glasset. Traditionelt bliver ruden knust og går til genanvendelse, fx omsmeltning til nye glasmaterialer eller som isolerende glasuld i bygninger, og kantkonstruktion med vedhængende glas går til deponering.

Producenter af PVC vinduer, der er tilsluttet Vinduesproducenternes Samarbejdsorganisation (VSO), har forpligtet sig at indsamle rammer af PVC (Wuppi-ordningen), hvorefter PVC bruges til nye produkter. Ligeledes genindvindes aluminium i træ-alu vinduer. I vinduer med GRP (glasfiber komposit) ramme/karm går GRP oftest ikke i genanvendelsescyklus.

Vil du vide mere?

Hvis du vil vide mere om cirkulært design indenfor byggeriet er du velkommen til at kontakte Katrine Hauge på e-mail: khs@teknologisk.dk, eller tlf: 7220 1404