Ruim baan voor duurzamer beton

Voor duurzaam beton is een transitie in de sector nodig: van grootschalige inzet van primaire grondstoffen zoals zand en grind, naar grootschalige inzet van secundaire materiaalstromen zoals puin- en sloopafval. Tot nu toe was dit niet mogelijk door de grote variantie in deze afvalstromen, zowel in omvang als in samenstelling. Onze nieuwe aanpak helpt om deze duurzame transitie te versnellen en de stap naar duurzamer beton te maken. We introduceren Materiaalgedreven Multicriteria Ontwerpoptimalisatie, ofwel MIMO.

Meer weten over de nieuwe aanpak voor duurzamer beton?

Download het paper met meer uitleg over MIMO

Download

MIMO aanpak als oplossing voor duurzamer beton

MIMO is een complete aanpak voor de transitie naar duurzaam beton. Het idee: neem als uitgangspunt de gegevens en materiaaleigenschappen van beschikbare grondstoffen, (nieuwe) materiaalstromen en elementen. En zorg voor een voortdurend flexibele verwerking van nieuwe data in de plaats van langjarig vastgelegde normen en rekenregels. 

Tot nu toe is dit nauwelijks aan de orde omdat traditioneel beton het uitgangspunt vormde in het ontwerpproces van betonconstructies. De grote diversiteit en omvang van de materiaalstromen, van bijvoorbeeld sloopafval en puin, maken verduurzaming van beton erg complex en daardoor moeilijk uitvoerbaar. Maar nu stellen technologische ontwikkelingen de betonsector inmiddels wél in staat om de stap naar duurzamer beton te maken. In de MIMO-aanpak spelen drie elementen een belangrijke rol:  

  • Specifieke en meetbare data over de eigenschappen van het beschikbare materiaal; 
  • Geavanceerde materiaalmodellen die, gevoed met die data, voorspellen welk effect het gebruikte materiaal heeft op een betonconstructie; 
  • Slimme optimalisatie-software om duurzame en integrale ontwerpoplossingen te genereren die voldoen aan de gestelde eisen: milieuvriendelijk, constructief veilig en betaalbaar.  

Dit knooppunt van data, modellen en optimalisatie-software noemen we MIMO.

Zo werkt MIMO

  1. De data: vroeg in het ontwerpproces van een nieuwe betonconstructie verzamel je de gegevens van het nieuwe project. Deze gegevens vormen de wensen en eisen (criteria) in de MIMO-aanpak. In deze stap wordt ook alle beschikbare data opgenomen van alle beschikbare verduurzamingsmethodieken, evenals de data van herwonnen grondstoffen, materialen en elementen;  
  2. Gevalideerde rekenmodellen: een keten van gevalideerde rekenmodellen staat klaar in MIMO om alle data, zoals de data over de materiaaleigenschappen, kosten en hoeveelheden, te verwerken tot informatie die de  ontwerpen helpt bij het ontwerp van de betonconstructie. De rekenmodellen zijn afgestemd op de materialen en verduurzamingmethodieken en zijn afkomstig uit huidige regelgeving, state-of-the-art kennis en onderzoek op het gebied van beton en veiligheid. Ontbrekende modellen worden ontwikkeld en toegevoegd aan MIMO; 
  3. Optimalisatie-software: de rekenkracht van multi-criteria optimalisatie-software voert een  complex afwegingsproces uit tussen de ingevoerde data, de eisen/criteria waar het ontwerp aan moet voldoen en de rekenmodellen.

De uitkomst van MIMO

Na het doorlopen van deze stappen levert MIMO verschillende ontwerpoplossingen voor een betonconstructie die veilig is, waarbij beschikbare verduurzamingsmethoden optimaal zijn toegepast én die passen binnen het ontwerp van de architect en constructeur. Daarbij geeft MIMO aan hoe goed een variant voldoet aan de in stap 1 opgegeven wensen en eisen.

Ook is het mogelijk om prioriteiten aan de gestelde eisen te geven. Zo krijg je goed inzicht in welke ontwerpvariant, op basis van beschikbare materiaalstromen en afgezet tegen eisen en prioriteiten, het beste aansluit bij je wensen. En zet je de beste stap naar duurzaam beton!

5 veelgestelde vragen over MIMO

Wat kan MIMO betekenen voor mijn bedrijf?

Naast de voordelen in het (vroege) ontwerpproces kan MIMO ook de weg vrij maken voor een betere samenwerking in de sector:

  • Opdrachtgevers, bijvoorbeeld, krijgen ontwerpoplossingen die meetbaar voldoen aan hun eisen en die ze transparant met elkaar kunnen vergelijken
  • Aannemers en sloopbedrijven krijgen beter inzicht in de kosten én baten van slim demonteren en de opslag van materialen;
  • Materiaal specifieke informatie die sloopbedrijven kunnen leveren wordt waardevol voor bouwbedrijven en ingenieursbureaus;
  • Voor recyclingbedrijven zal de vraag naar bijvoorbeeld betongranulaten en metselwerkpoeders toenemen. Zij kunnen waarde toevoegen door vooraf informatie te leveren over materiaaleigenschappen, waarmee gerekend kan worden in het ontwerp. 

Ik wil graag gebruik maken van MIMO. Wat moet ik doen?

MIMO is maatwerk en op dit moment nog in het ontwikkelstadium. Wél zoeken we bedrijven waarmee wij samen MIMO kunnen laten groeien! Dat doen we door samen met bedrijven uit de branche MIMO te voeden met meer informatie. Hoe meer informatie er in MIMO is opgenomen, des te beter de duurzame oplossingen zijn. Oplossingen die passen bij jouw bedrijf en bij jouw project! Neem contact op met Wouter Moorlag voor meer informatie.

Waar zit de winst voor de bouwsector?

Ontwerpproces

Met MIMO krijgen ontwerpers haast real-time inzicht in het effect dat nieuwe data over (beschikbare) materialen, grondstoffen en elementen hebben op de prestaties van hun ontwerp. Daarmee kunnen zij goed onderbouwde en geobjectiveerde afwegingen maken, samen met opdrachtgevers. De MIMO-aanpak neemt onzekerheden en vraagstukken rond nieuwe (secundaire) materiaalstromen weg: een ontwerp dat duurzaam is, maar ook voldoet aan eisen voor constructieve veiligheid én betaalbaar blijft. 

Stijging gebruik secundaire materiaalstromen en schaarste primaire grondstoffen

MIMO zorgt voor een bredere toepassing van beschikbare secundaire materiaalstromen. Daarbij maakt deze aanpak het ook mogelijk dat meer diverse secundaire materiaalstromen kunnen worden hergebruikt dan nu met de traditionele ontwerpaanpak mogelijk is - ook bij gebruik van verschillende materialen en grondstoffen binnen één project. Zeker in het licht van het (aankomend) grondstoffentekort is hergebruik van grondstoffen, materialen en elementen steeds belangrijker.

Wat levert duurzaam beton (de sector) op?

Secundair beton- en metselwerk vormen nu samen bijna de helft van het jaarlijkse Nederlandse afval. Als die materiaalstromen grootschaliger of zelfs volledig kunnen worden ingezet voor nieuw, duurzaam beton, dan leidt dat tot minstens tien keer zoveel hergebruik in beton als nu. En tot minstens 50% minder gebruik van primaire grondstoffen in beton. Wij schatten die impact op een reductie van 20% van de huidige CO2 emissies van beton, en een derde van de doelstelling van het Betonakkoord in 2030. 

Waarom is deze nieuwe aanpak voor duurzaam beton nodig?

Hoewel er diverse innovaties bestaan om beton te verduurzamen, vinden deze nauwelijks nog hun weg naar de praktijk. Dat komt door een aantal factoren:

  • in de bouwsector is alles vastgelegd in normen en regelgeving en die zijn nog niet geschikt voor innovatieve betonsoorten (van bijvoorbeeld secundaire materiaalstromen);
  • ook het ‘terugrekenen’ naar traditioneel beton of het maken van nieuwe normen en rekenregels is geen houdbare oplossing. Dit remt het gebruik van duurzamere grondstoffen en leidt tot ontwerpen die minder duurzaam zijn dan mogelijk is;
  • het complexe ontwerpproces: aan de ene kant de komst van duurzamere maar wel veranderlijke materiaalstromen en aan de andere kant een toenemend aantal eisen rondom bijvoorbeeld constructieve veiligheid, milieu en kosten. 

De gehele betonsector heeft een rol om duurzame, betaalbare én veilige betonconstructies nu en in de toekomst te realiseren. Dus wacht niet langer en ga samen met ons aan de slag!

Zie jij het wel zitten en wil jij weten wat MIMO voor jouw bedrijf kan betekenen?

Neem dan contact op met Wouter Moorlag

Contact opnemen
Nieuws

Een nieuwe aanpak voor duurzamer beton met resource based engineering

09 juni 2022
De bouw speelt een belangrijke rol bij het realiseren van de klimaatdoelen. De sector verbruikt namelijk de helft van alle grondstoffen in ons land: 40 procent van het energieverbruik en een derde van... Lees verder

TNO Insights

Op zoek naar het beste recept voor circulair beton

09 december 2021
De productie van beton is verantwoordelijk voor 5 tot 8 procent van de wereldwijde CO₂-uitstoot. Samen met de bouwwereld is TNO naarstig op zoek naar oplossingen voor dit probleem. Er gebeurt momenteel... Lees verder
TNO Insights

Een tweede leven voor bestaand beton

16 december 2021
De productie van beton is verantwoordelijk voor 5 tot 8 procent van de wereldwijde CO₂-uitstoot. Samen met de bouwwereld is TNO op zoek naar oplossingen voor dit probleem. In een eerder artikel hadden... Lees verder
Kennis

Innovatie in de bouw door kennisdeling en advisering

In de bouw ontstaan doorlopend innovatieve ideeën. Door kennisontwikkeling en advisering helpt TNO bouwbedrijven, toeleveranciers en architecten van die ideeën concrete bouwinnovaties te maken. Lees verder
Veilige en Duurzame Leefomgeving
Contact

Wouter Moorlag

  • Market Buildings
  • Infrast & Maritime