Eeuwigdurend circulaire aluminium gevels
Eeuwigdurend hoogwaardige circulaire aluminium gevels mogelijk maken: dat is de missie van het haalbaarheidsonderzoek PerpetuAL. De ambitie is dat dit leidt tot een halvering van CO2 binnen zeven jaar. De VMRG, de brancheorganisatie voor de metalen gevelbouw, krijgt samen met zeventien innovatieve partners subsidie door RVO toegekend om dit haalbaarheidsonderzoek uit te voeren. Maar ook nu wordt er al volop ingezet op circulaire aluminium gevels.
Tekst: ing. Frank de Groot
Beeld: VMRG
The Green House is een volledig circulair paviljoen met horeca- en vergaderfuncties en maakt deel uit van de herontwikkeling van de oude Knoopkazerne in Utrecht. The Green House krijgt na 15 jaar weer een nieuwe bestemming. Passend bij het tijdelijke karakter is het volledige paviljoen demontabel. De glazen gevel in de The Green House komt uit de voormalige naastgelegen Knoopkazerne.
In Nederland wordt meer dan 95% van al het bouwaluminium gerecycled en dit percentage groeit nog steeds. Omsmelten aan het eind van een levenscyclus kost slechts 5% van de energie die nodig is voor het produceren van aluminium uit bauxiet. Van alle stalen kozijnen wordt in Nederland 87% gerecycled. Het maken van staal uit schroot kost 45% minder energie dan het maken van staal uit ijzererts.
De VMRG heeft al het initiatief genomen om samen met de collega gevelbranches VKG (Vereniging Kunststof Gevelelementenindustrie), NBvT (Nederlandse Branchevereniging voor de Timmerindustrie), VHS (Branchevereniging Hang- en Sluitwerk) en VRN (Vlakglas Recycling Nederland) te komen tot een circulaire geveleconomie (circulairegeveleconomie.nl). Hierin wordt hergebruik van gevelproducten en grondstoffen gemaximaliseerd en waardevernietiging geminimaliseerd. Diverse onderzoeken liggen hieraan ten grondslag.
Leasen gevels juridisch mogelijk
In het onderzoek naar circulariteit zorgde de VMRG begin 2018 samen met Houthoff Advocaten al voor een doorbraak in de circulaire geveleconomie. Een erfpachtconstructie maakt het mogelijk dat een gevel na oplevering eigendom blijft van de gevelbouwer. Dit maakt nieuwe businessmodellen, zoals bijvoorbeeld het leasen van een gevel, wat tot dan toe juridisch niet kon in verband met bestandsdeelvorming, mogelijk. Doordat de gevelbouwer eigenaar blijft van zijn gevels, kan hij zorg dragen voor een optimaal (her)gebruik.
Verkenning circulaire potentie
Om de materiaalkringloop te realiseren, wil de gevelindustrie hiervoor in samenwerking met bedrijven binnen deze kringloop een organisatie opzetten die zorgt voor het hergebruik van producten, onderdelen en grondstoffen uit gevels. De gevelbranche startte in december 2019 in samenwerking met het Ministerie van Infrastructuur en Waterstaat aan een verkenning van een circulaire geveleconomie. Dit onderzoek liep tot halverwege 2020 en gaf aan dat de gevelbouw al goed bezig is met CO2-reductie en circulariteit en er een enorme potentie is voor verdere verbetering.
De volgende stap is het sluiten van een Ketenakkoord waarin samen met de overheid bindende afspraken worden gemaakt. Belangrijk hierbij is de opzet van een collectief retoursysteem voor de gevel.
Eeuwigdurend circulaire aluminium gevels
Om eeuwigdurend hoogwaardige circulaire aluminium gevels mogelijk te maken is het haalbaarheidsonderzoek PerpetuAL gestart. De deelnemende bedrijven vertegenwoordigen de volledige circulaire kringloop van gevelbouw, onderhoud, urban mining, demontage, hergebruik van geveldelen, inzameling en scheiding, her-smelten en extruderen tot circulair ontworpen gevelsystemen die weer terug de gevel in kunnen. Samen met kennisinstellingen en kennis- en ICT partners hebben alle bedrijven ambitieuze plannen qua onderzoek en vervolgstappen. VMRG is penvoerder en coördineert samen met Real Capital Sytems dit project.
Binnen PerpetuAL toetsen de partners diverse circulaire oplossingen op technische en financiële haalbaarheid en impact op klimaat en circulariteit. Belangrijke vragen daarbij: Wat is het effect van een innovatie op andere delen van de kringloop? En kan circulariteit slimmer georganiseerd en ondersteund worden door een ICT platform voor informatie-uitwisseling? Kortom, kringloop optimalisatie door collectieve innovatie. Het onderzoek richt zich op drie onderdelen:
- Oplossingen om het percentage secundair in de kringloop te verhogen: als gevolg van de energietransitie komen er de komende decennia immense hoeveelheden gevelmaterialen vrij, die in potentie herbruikbaar zijn. PerpetuAl onderzoekt een systeem dat, door ‘on site’ en/of ‘off site’ demonteren en vervolgstappen in de kringloop, leidt tot een nauwkeurig gedefinieerd herbruikbaar of recycliseerbaar gevelproduct.
- Circulaire gevelconcepten: levensduurverlenging, hergebruik en recycling van nieuwe gevels, voor nieuwbouw of renovatie, wordt mogelijk door toepassing van verschillende innovatieve gevelconcepten.
- ICT- infrastructuur voor circulaire processen: het betreft een platform voor het beheer van data voor de gehele levenscyclus van gevels, dat alle schakels in de circulaire keten met elkaar verbindt, en de sector toegang geeft tot Industry 4.0 technologie. Informatie speelt een cruciale rol bij én ‘façade (re)manufacturing’ én ‘design for disassembly and re-use’.
Herontwikkelde voormalige Knoopkazerne in Utrecht tot Rijkskantoor.
Partners PerpetuAL
VMRG, Real Capital Systems, Hydro Building Systems Netherlands, Kawneer Nederland, Scheldebouw, Alkondor Hengelo, Rollecate, GevelBeheer Nederland, Boverhoff Sloopwerken, New Horizon Urban Mining, HKS Metals, E-max, Schöck Nederland, ABT, Vereniging ION, Bakker&Spees, Hogeschool Utrecht en Technische Universiteit Delft.
PerpetuAL kringloop.
Van demontage tot montage
Aluminium gevels zijn volledig herbruikbaar of recyclebaar. Maar hoe gaat dat in de praktijk? We volgen de aluminium gevels van demontage tot montage in een nieuwe project.
Aluminium schroot en broodjes in de oven.
Een gevel kan na gebruik teruggenomen worden door een gevelbouwer of systeemhuis, maar deze kan ook naar een hub ter verkoop gaan. Het is ook mogelijk dat de gevel verder de kringloop in gaat ter recycling, met het streven naar het behoud van gelijkwaardige legering, zodat een gevel weer een gevel kan worden. Onder andere de prestaties en kenmerken van de gevel die uit het gebouw komt, afspraken met kringlooppartners en opdrachtgevers (ook business/servicemodellen) en het aanbod in de markt en tijd om te handelen, bepalen de route van een gevel die uit een gebouw komt.
Verwerking
Om aluminium gevels te kunnen hergebruiken of recyclen worden ze eerst gedemonteerd, waarna de vrijkomende materialen gescheiden worden verzameld in containers. Na binnenkomst bij de verwerker worden deze geregistreerd en ontdaan van vervuiling. Bij recycling worden ze tot kleinere fracties verwerkt. De zuivere materialen gaan in de smeltovens. Hier worden ze met slechts 5% van de energie die nodig is voor het produceren van aluminium uit bauxiet, omgesmolten tot hoogwaardige aluminium billets (massieve cilinders). Deze billets worden op maat gezaagd voor ze op transport gaan. Door middel van matrijzen worden de billets geëxtrudeerd tot nieuwe profielen, die weer op de juiste lengte worden gezaagd. Om de producten te verduurzamen worden ze voorzien van een oppervlaktebehandeling, waardoor de levensduur met tientallen jaren wordt verlengd.
Productie
Na het engineeren van de gevel wordt met de productie gestart. Hierbij worden alle producten op industriële wijze verwerkt. De reststromen tijdens het proces worden ingezameld en weer in de keten gebracht. Vervolgens worden alle producten geassembleerd en voorzien van glas en andere vakvullingen. Tot slot worden ze verpakt en zijn ze klaar voor transport naar de bouw. Hier worden de gevelelementen gemonteerd en afgesteld. Klaar voor een nieuwe levenscylus.
Circulair ontwerpen en bouwen
De gevel is door de diverse samenstelling van producten één van de meest complexe onderdelen van een bouwwerk. Een gevel bestaat altijd uit een samenstelling van diverse producten met verschillende onderdelen, materialen en eigenschappen. De circulaire geveleconomie heeft betrekking op industrieel vervaardigde ‘ramen’, ‘deuren’, ‘puien’ en ‘vliesgevels’. Het gaat hierbij om gevels van metaal, kunststof en hout, inclusief vlakglas en hang- en sluitwerk. Waar moet je allemaal op letten?
Ontwerp
Bij circulair bouwen, hoort circulair ontwerpen. Bij het ontwerpen moet rekening gehouden worden met demontage en hermontage van een gevel. Dat is nodig om gevelproducten na gebruik weer uit een gevel te kunnen halen en/of delen zo schoon mogelijk te kunnen scheiden. Dit wordt ook wel ‘losmaakbaarheid’ genoemd. De ‘losmaakbaarheid’ van de volgende verbindingen is in ieder geval van belang:
- verbinding tussen frame (profielen) en glaslatten;
- verbinding tussen frame en glas;
- verbindingen van het frame met rubbers en dichtingen;
- verbindingen van het frame met hang- en sluitwerk;
- verbinding van het frame met het stelkozijn indien daar sprake van is;
- verbinding van de frames onderling.
De gebruikte verbindingstechnieken en toegankelijkheid voor onderhoud en demontage bepalen de circulaire mogelijkheden in de toekomst.
Productie
Voor de productie betekent bijvoorbeeld demontage en hermontage het nodige voor processen en organisatie. Het belangrijkste deel van de CO2-impact van een gevel komt overigens ook voort uit de productiefase. Vandaar dat daar veel te winnen is. Een toename in recyclen en hergebruik leidt direct tot aanzienlijke CO2-reductie.
Logistiek
Schone ontmanteling op de bouwplaats, demontage en scheiden van afvalstromen zijn essentiële onderdelen van een circulaire geveleconomie. Dit alles leidt tot de herbruikbaarheid van (delen van) de gevel en beschikbaarheid van secundaire grondstoffen die vervolgens kunnen worden gebruikt voor ‘nieuwe’ gevelproducten.
Digitalisering
Vastlegging van het gevelproduct in de vorm van een ‘paspoort’ (waaronder productspecificaties, afspraken omtrent prestaties, garanties en in verlengde van het businessmodel, onderhoudsdata en meer) dragen bij aan realisatie van hoogwaardiger circulair gebruik. Identifiers zoals QR-codes en RFID spelen een belangrijke rol bij het koppelen van het fysieke product aan de digitale informatie. Dit biedt tevens de mogelijkheden de gevel te monitoren gedurende de gehele levensduur.
Daarnaast leidt drone-inspectie van gebouwen tot gedetailleerd beeldmateriaal van de bestaande bouw. Door vervolgens met kunstmatige intelligentie objectief de onderhoudsstatus op basis van indicatoren (NEN 2767 – Conditiemeting) te bepalen, kunnen opdrachtgevers steeds beter sturen op levensduur en hoge restwaarde van de gevel.
Bron: Circulaire Geveleconomie.
Business modellen
Producenten in de gevelbouw nemen hun verantwoordelijkheid op het gebied van circulariteit. Er zijn vier ambitieniveaus om deze verantwoordelijkheid in de praktijk te brengen. De dienstverlening neemt in de hier genoemde vier businessmodellen steeds een stap toe, waarbij een volgend niveau voortbouwt op het voorgaande niveau.
Gevel van hergebruikt gevelmateriaal
Door een collectieve terugname van producten en materialen uit de huidige gevelvoorraad en verplichting voor minimaal recycling (producentenverantwoordelijkheid).
Gevel met certificaat circulaire prestaties
Voor nieuwe gevels worden branche brede afspraken gemaakt over kwaliteitsstandaarden en collectieve terugname (producentenverantwoordelijkheid). Bedrijven profileren zich door prestaties op het vlak van circulariteit, klimaat en/of duurzaamheid. Partijen en/of producten worden door een onafhankelijke partij gecertificeerd.
Gevel met full-service contract
De individuele gevelleverancier levert de gevel aan de klant inclusief onderhoud. Het onderhoudscontract is gebaseerd op de kwaliteitseisen van de gevel. Aan het einde van de gebruiksduur wordt een restwaarde gekoppeld aan de terugname van de gevel. Hierdoor worden verlenging van de levensduur, verbetering van de losmaakbaarheid en hoogwaardig hergebruik gestimuleerd.
Gevel-als-een-service
De individuele gevelproducent blijft eigenaar van de gevel en levert de gevel als een dienst. De prestaties die de gebruiker mag verwachten, liggen vast in een overeenkomst. Optimaal ontwerp gericht op maximale prestaties en levensduur van de gevel en een maximale restwaarde van product(delen) en/of het materiaal worden hierdoor gestimuleerd.
Bron: Circulaire Geveleconomie.
