Byggeindustrien er en gigantisk byrde for klimaet: Hvordan gør vi den grønnere?

Vi bygger og bygger og bygger: Veje, broer, kontorer og højhuse.

Ikke bare i København. Ikke bare i Danmark. Men i hele verden.

Det massive bygge-bal, der holdes i gang af karavaner af mørtelblandere, betonklodser, lastbiler og kraner, udgør tilsammen en enorm belastning for klimaet.

Hele 39 procent af al energirelateret CO₂-udledning på verdensplan kommer direkte eller indirekte fra byggeindustrien, viser en rapport, som FN's Miljøorganisation lavede i 2017.

Det gør den blandt andet, fordi bygninger, når de bliver taget i brug, afkræver en hel del energi, og fordi fremstillingen af nye byggematerialer også kræver energi.

Man kan altså dele byggeriets udledning af CO₂ op i to kolonner:

• Driftsenergi, som du bruger til at varme dit hjem op med, lave mad, gå i bad, tænde lys og så videre. Den står for 28 procent af verdens energi-relaterede CO₂-udledning.
• Fremstilling af byggematerialer: Produktionen og transport af byggematerialer såsom beton, metal og andet, samt nedrivning og affaldshåndtering fra byggeri. Alt det hæfter for 11 procent af CO₂-udledningen skabt af verdens energiproduktion.

I denne artikel dykker vi ned i, hvordan man kan nedsætte klimabelastningen ved at se på byggematerialerne.

I skrivende stund er der nemlig slet ingen krav og regler til klimabelastningen fra byggematerialer.

Driftsenergien er under kontrol i Danmark

Men stop lige engang.

Driftsenergien, tænker du måske, sviner mest, så hvorfor ikke se på den?

Dels er driftsenergien et spørgsmål om vores hverdagsaktiviteter - bad, mad, lys, varme og så videre.

Den er med andre ord en forholdsvis indirekte udløber af byggeindustrien, selvom det naturligvis er op til branchen at bygge bygninger, hvor isolationen eksempelvis fungerer.

Desuden er driftsenergien faktisk - i en dansk sammenhæng al fald - nogenlunde under kontrol. Der er i de seneste 60 år løbende lavet regler i bygningsreglementet for, hvordan man kan holde driftens energi- og klimabelastninger nede.

Se bare denne figur:

Klimavenlige byggematerialer rummer skjult potentiale

Byggematerialer er omvendt en direkte udløber af byggeindustriens aktiviteter. Når man bygger nyt eller river ned, er byggematerialerne i centrum.

Samtidig findes der - som nævnt - ingen krav og regler til klimabelastningen af byggematerialer i Danmark.

»Hver gang vi bygger en ny bygning i Danmark, reguleres der på driftsmiljøet, men ikke på materialer. Men materialerne og fremstillingen af dem er også afgørende i forhold til klimabelastningen og CO₂-udledningen,« påpeger Harpa Birgisdottir, seniorforsker ved Statens Byggeforskningsinstitut på Aalborg Universitet.

»Der er et kæmpe skjult potentiale ved at se på mere klimavenlige byggematerialer,« tilføjer hun.

LÆS OGSÅ: Politikere ville fylde byerne med beton

Byggematerialer vs. driftsenergi

Harpa Birgisdottir kommer i slutningen af året med en rapport, hvor hun sammen med kolleger fra Statens Byggeforskningsinstitut går 60 danske bygningers klimapåvirkning i sømmene.

Det gør forskerne ved at foretage såkaldte livscyklusvurderinger af bygningerne, hvor man ser på bygningers klimabelastning over en periode på 80 år. (Du kan læse mere om, hvordan livscyklusvurderinger laves i bunden af artiklen)

Der er lavet meget få undersøgelser af den slags i Danmark og på verdensplan, men allerede i 2017 lavede Harpa Birgisdottir en indledende rapport, hvor hun så nærmere på seks bygningers livscyklus. 

Her fandt hun, at klimapåvirkninger, der kan relateres til materialerne, udgjorde mellem 50-83 procent, mens driftens klimabelastning udgjorde mellem 17-50 procent.

»Det er kun meget indledende arbejde. Men rapporten giver et fingerpeg om, at der er noget at arbejde med. Den fortæller os, at vi er nået langt med regulering af energien, og at det nu er tid til at sætte fokus på byggematerialer,« forklarer Harpa Birgisdottir.

Harpa Birgisdottirs arbejde peger også på, at træ ser ud til at være et meget mere CO2-venligt materiale end eksempelvis beton. Det vender vi tilbage til senere i artiklen.

LÆS OGSÅ: Sandt eller falsk: Beton skader klimaet, så vi skal bygge i træ i stedet

Hvorfor sviner byggematerialer?

Det har måske aldrig slået dig, at byggematerialerne i en bygning udleder CO₂?

Det fungerer da heller ikke sådan, at murstensbrokkerne eller betonelementerne i en villa eller en lejlighed som et andet kraftværk bare står og spytter drivhusgasser ud i atmosfæren.

Byggematerialer - og her taler vi både om beton, metal, mursten, træ og glas - belaster klimaet, når de fremstilles.

Det gør de som regel, fordi opvarmningsprocessen under fremstillingen kræver en del energi, og i nogle tilfælde, fordi der sker nogle kemiske processer under fremstillingen, der udleder CO₂.

Massivt betonbrug er et klima-monster

Når man hører om byggematerialer, der sviner, hører man oftest om beton.

Beton er en blanding af cement, vand, sand og sten, og det er cementproduktionen i denne cocktail, der er barsk ved klimaet:

• Cementproduktion kræver enormt høje temperaturer på mellem 1.400-1.500 grader, hvilket kræver meget energi.
• Derudover bliver en masse CO₂, som kridt (der bruges til at lave cement) ellers naturligt lagrer, sendt ud i atmosfæren.

Ifølge Det Internationale Energiagentur står cementproduktionen for 7 procent af den samlede CO₂-udledning - svarende til over halvdelen af den samlede udledning fra byggematerialer.

Til sammenligning står fragtskibe for næsten 3 procent af verdens CO₂-udledning, mens flytrafikken står for lige over 2 procent.

Beton er dog ikke i sin natur så meget værre for klimaet end andre materialer.

Metaller er for eksempel, hvis man måler udledning af CO₂ per kilogram materiale, mere belastende for klimaet at fremstille, fortæller Harpa Birgisdottir.

Beton er verdens mest populære byggemateriale

Problemet med beton er, at det er det klart mest populære byggemateriale i hele verden - og så er brugen af beton accelereret indenfor de seneste årtier.

Det skyldes blandt andet, at beton er billigt og let at fremdrive de fleste steder på kloden, fortæller Per Goltermann, der forsker i beton og konstruktioner og er professor ved DTU Byg, til Videnskab.dk:

»Tænk på, hvilke råstoffer man bruger i beton: Vand, sand, sten og så cement, der hovedsageligt består af kridt, sand og vand. Der er ikke mange steder på hele kloden, hvor man ikke har adgang til disse materialer,« forklarer han.

LÆS OGSÅ: Ny bygning på DTU bliver bygget med klimavenlig beton

'Grønne' beton-alternativer skal findes

Derfor ligger det helt store potentiale i et grønnere byggeri i at finde et alternativ til beton, såsom træ eller en alternativ måde at fremstille beton på.

»Generelt er der ingen nemme løsninger, men der er masser af potentiale. Mit forslag er, at man skal arbejde hårdt med en grønnere og genanvendelig beton,« siger Per Goltermann og tilføjer:

»Samtidig skal man også undersøge alternative byggematerialer som træ, og andre mere ‘spacede’ materialer, når det giver mening. Det er i sidste ende måske de 'spacede' materialer , der har potentialet til at redde verden,« siger han.

LÆS OGSÅ: Vi står over for en global sand-krise

Beton kan genbruges

I 2017 var Per Goltermann projektleder på en rapport om klimavenlig beton, som DTU BYG lavede til Region Hovedstaden. I rapporten kom forskerne med en række anbefalinger, der kunne anvendes i nye byggerier allerede nu.

En af i alt syv anbefalinger fra rapporten går på i højere grad at anvende genbrugsbeton. En anbefaling, som Harpa Birgisdottir også ser muligheder i.

Genbrug af beton kan gøres på to måder:

Den første mulighed er, at man kan knuse den brugte beton og bruge den til at fremstille ny beton.

Det kan give en gevinst, fordi man ikke skal udvinde nye råstoffer, og fordi der ikke er brug for transport, da det ofte kan gøres på byggepladsen.

Metoden har ifølge en rapport om cirkulært byggeri, som Harpa Birgisdottir har udarbejdet og publiceret i år, potentiale til at reducere klimabelastningen ved cementproduktion i Danmark med omkring 2 procent.

Bagsiden ved genbrugsbeton er, at det lige nu ser ud til at være mindre modstandsdygtigt end nyfremstillet beton. Det revner for eksempel lettere, når det er frostgrader, og hvis levetiden er kortere, er der ikke nogen klimagevinst.

Til gengæld kan man i langt de fleste tilfælde bruge genbrugsbeton til indvendige konstruktioner. I øjeblikket bliver halvdelen af den beton, der bruges i byggeri, brugt til indendørs konstruktioner, påpeger Per Goltermann.

Louise Green Pedersen, er ph.d.studerende på DTU, hvor hun undersøger mulighederne for genanvendelse af nedknust beton i ny beton. Hun fortæller, at genbrugt beton ganske rigtigt kan bruges - og er blevet brugt i få tilfælde - til indendørs byggeri.

LÆS OGSÅ: Cirkulær økonomi: Vejen til et bæredygtigt forbrug?

En myte, at genbrugsbeton kræver mere vand

Udfordringen ligger dog i, at få alle med på den leg.

»Ny teknologi er oftest lidt dyrere, og det skaber nogle anderledes arbejdsprocesser, og det skaber igen nogle udfordringer,« siger Louise Green Pedersen.

Samtidig påpeger hun, at der tidligere har været en holdning til, at man er nødt til at bruge mere vand og derfor mere cement, når man laver genbrugsbeton, men det ser ud til at være forkert.

»Det er en holdning, man stadig møder, men det er blevet bevist, at det ikke er tilfældet, når man arbejder med beton af groft tilslag (materiale, der tilsættes ved blandingen af f.eks. beton eller mørtel for at give en bestemt kvalitet, red.),« fortæller Louise Green Pedersen.

»Jeg er så i gang med at undersøge, om tilfældet er det samme i beton af fint tilslag, og hvordan det påvirker betonens egenskaber,« siger hun.

LÆS OGSÅ: Det skal vi gøre, hvis vi vil have cirkulær økonomi for fødevarer

Genbrug af hele betonelementer er mere effektivt

Den anden og langt mere effektive mulighed er at genbruge hele betonelementer.

Dette vil næsten nedsætte klimabelastningen med 100 procent ifølge Harpa Birgisdottirs rapport.

Lige nu er det dog de færreste betonelementer, der kan genbruges på den måde.

Men, fortæller Harpa Birgisdottir, i fremtiden vil man kunne gøre hele betonelementer genbrugelige, hvis man i produktionsfasen har fokus på at designe betonen til at blive genanvendt; ‘design for adskillelse’ hedder konceptet.

LÆS OGSÅ: Skal vi kalde klimaforandringer for 'klimakrise'?

Affaldsmaterialer kan erstatte cementproduktionen

Ifølge Per Goltermann bør man i højere grad også have fokus på, hvordan forskellige affaldsmaterialer kan udnyttes og bruges til at erstatte cement.

Han fortæller, at man tidligere har brugt kulflyveaske, der er et affaldsstof fra kulkraftværker, til at lave cement med stor succes.

Det bruger man dog ikke mere, fordi man har skruet ned for kulproduktionen.

Per Goltermann nævner at et ph.d-projekt på DTU ser på muligheden for at bruge træaske som cementerstatning, og det viser meget lovende resultater.

Der er cirka 100.000 tons affald fra træaske om året i Danmark, og det har potentialet til at reducere cementforbruget med 5 til 10 procent.

»Der ligger et kæmpe potentiale her,« siger han, men påpeger, at der stadig ligger nogle års forskning i at dokumentere effekten og ikke mindst for at etablere den viden, som gør det muligt at udnytte potentialet.

LÆS OGSÅ: Affald er fremtidens byggemateriale

'Grøn' beton er undervejs - men stadig på teststadiet

Det såkaldte innovationskonsortium ‘Grøn Beton ll’, som forskere fra DTU Byg også tog del i, har også siden 2014 arbejdet på udviklingen af en mere klimavenlig cementproduktion. De præsenterede i februar i år frugten af fire års arbejde.

Her konkluderede de, at en ny 'grøn' cement kan spare op mod 30 procent af den globale CO₂-udledning til cementproduktion.

Den grønne cement findes, men den er endnu ikke godkendt i Danmark. Den skal testes yderligere under forskellige forhold, og der går endnu mange år, før den kan findes på byggepladser.

Cementen bliver blandt andet testet af Vejdirektoratet, der indtil videre har brugt den i tre testbroer.

DTU har også brugt den grønne cement i forbindelse med en ny laboratoriebygning, der blev opført i februar i år på DTU Byg, og som vil blive taget i brug i februar 2020.

LÆS OGSÅ: Forskere: 5 grunde til, at ny teknologi næppe vil løse klimaproblemerne

Træ eller andre alternativer?

En helt anden mulighed er at bytte beton ud med andre byggematerialer.

I den forbindelse bliver træ ofte hevet frem som det bedste alternativ.

Emil Engelund Thybring er postdoc ved Institut for Geovidenskab og Naturforvaltning på Københavns Universitet, hvor han forsker i træ og andre biomaterialers egenskaber. Han mener ikke, at vi kan komme udenom træ som en del af løsningen, hvis vi vil have et grønnere byggeri:

»Særligt ved at erstatte klimatunge materialer som beton og stål i de bærende konstruktioner kan træ gøre en forskel, fordi de bærende konstruktioner indeholder størstedelen af materialer i en bygning,« skriver han i en mail til Videnskab.dk.

Emil Engelund Thybring understreger stadig, at vi har brug for beton til at bygge fundamenter, og derfor er det »også vigtigt, at betonindustrien udvikler mindre klimatung cement,« skriver han.

Emil Engelund Thybring henviser blandt andet til Statens Byggeforskningsinstituts rapport fra 2017, som Harpa Birgisdottir har skrevet. Heri fremgår det, at CO₂-udledningen fra et etagebyggeri i træ er det mindst klimabelastende af de seks undersøgte bygninger.

LÆS OGSÅ: Modificeret træ: Træ, der hverken rådner eller bliver vådt

Ikke så simpelt, at beton kan udskiftes med træ

Harpa Birgisdottir anerkender, at træ ser ud til at være et mere klimavenligt materiale end beton, men hun vil ikke stille de to materialer op mod hinanden.

»Der snakkes meget om træ lige nu, og flere studier antyder også, at det reducerer CO₂-udledningen i forhold til beton, men der mangler stadig mere forskning, før det kan konkluderes med sikkerhed. Jeg mener, at både træ og grønnere beton er en del af løsningen,« siger hun.

Emil Engelund Thybring forstår, at Harpa Birgisdottir er varsom, men han henviser til et meta-studie fra 2010, hvor man har gennemgået 21 andre studier.

»Det viser med al tydelighed, at brugen af træ i byggeriet kan markant sænke CO2-udledningerne fra byggebranchen,« fortæller han.

Uenighed om træ-effekten

Per Goltermann forholder sig forsigtigt til træets klimaeffekt, og han vil som Harpa Birgisdottir ikke stille materialerne op mod hinanden.

»Det skal pointeres, at beton ikke bare kan byttes ud med andre materialer som træ, gips eller glas, og så vil byggeriet blive mere grønt. Så simpelt er det ikke,« siger han.

Per Goltermann henviser blandt andet til en rapport lavet af Sveriges Tekniske Forskningsinstitut fra 2015, hvor man lavede en livscyklusanalyse over 100 år af det samme byggeri i henholdsvis beton og i træ.

I rapporten konkluderede forskerne, at klimabelastningen af de to mulige byggerier var ens.

Emil Engelund Thybring kender rapporten, og han påpeger, at den ikke giver et retmæssigt billede.

I rapporten regner man på en 'klimaoptimeret beton', som ikke findes på markedet.

»Rapporten viser at betonbyggeri kun er marginalt dårligere end træbyggeri hvor træets CO₂ er lukket direkte ud i atmosfæren, mens den videnskabelige forskning viser at træ kan sænke klimaaftrykket fra byggeriet markant,« forklarer Emil Engelund Thybring.

LÆS OGSÅ: CO2 kan blive fremtidens ressource

CO2-afgift på beton vil være godt sted at starte

Alt i alt ser det ud til, at vi er langt fra at få en grønnere byggeindustri allerede i morgen - selvom der er søsat rigeligt med initiativer.

»Man er nok begyndt en eller tre generationer for sent,« konstaterer Per Goltermann, der dog ikke ser sort på fremtiden.

Mere forskning og så en CO₂-afgift på de anvendte byggematerialer er vejen frem ifølge Per Goltermann.

»Der er mange muligheder, men vi mangler også grundigere undersøgelser og mere forskning, der kan fortælle, hvad der er op og ned,« siger han.

»Et sted at starte rent politisk ville også være at lægge en CO₂-afgift på anvendelsen af beton, så industrien i højere grad er tvunget til at se efter grønnere alternativer, og bedre løsninger kan gøres mere konkurrencedygtige,« tilføjer han.

LÆS OGSÅ: Danske forskere har opskriften på CO2-neutrale byer – men ingen vil se den

Mere data, mindre mavefornemmelse

Harpa Birgisdottir er enig: Politikerne og bygherrerne skal tage ansvar.

Regeringen har deklareret, at man vil nå at skære 70 procent af udledningen af drivhusgasser i 2030.

Samtidig har man bundet sig til Paris-aftalen, hvor man vil skabe balance mellem udledning og fjernelse af drivhusgasser i atmosfæren i 2050.

»Hvis det skal nås, skal byggeindustrien tage nogle tigerspring,« vurderer Harpa Birgisdottir.

Hun anbefaler, at man først og fremmest stiller samme krav til CO₂-udledningen ved byggematerialer, som man har gjort det med driftsenergien i mange år.

»Vi skal bare gøre det hurtigere, end vi har gjort med driftsenergi. I Frankrig og Holland gør man det allerede, og i Finland og Sverige er man også undervejs med krav. Ministeriet har talt om det, så jeg håber, at de reagerer på det,« siger hun.

Samtidig skal byggebranchen tage flere beslutninger om CO₂-udledning på baggrund af data og tilgængelige værktøjer som livscyklusanalyser, frem for at gøre det på mavefornemmelsen.

Hun henviser til et igangværende ph.d-projekt på Statens Byggeforskningsinstitut, der blandt andet peger på, at de fleste beslutninger om cirkulære strategier i byggeriet tages, ud fra mavefornemmelser omkring hvad der er miljømæssigt eller ressourcemæssigt fornuftigt.

»Her skal vi stille krav til, at de i højere grad bruger den data og de værktøjer, der faktisk er tilgængelige,« siger hun.

LÆS OGSÅ: Forskere: Sådan kan danske byer blive CO2-neutrale

LÆS OGSÅ: 99,99 procent sikkert, at global opvarmning er menneskeskabt