Longread: Waarom de GWW-sector baat heeft bij elektrificatie

Volgens Frederik Oudman, consultant Environmental Quality bij Royal HaskonningDHV is het onvermijdelijk dat de transitie naar elektrificatie zich uitbreidt naar andere sectoren. Daarvoor biedt de Grond-, Weg-, en Waterbouwsector (GWW-sector) veel kansen, aldus Oudman in een artikel op LinkedIn. Zo blijkt uit een rapport van onderzoeksbureau SGS Search, dat elektrische werktuigen goedkoper, efficiënter en milieuvriendelijker zijn dan werktuigen met dieselmotor. Verder laten cijfers van Rijksoverheid zien dat de vervanging van alle (niet-landbouw) mobiele werktuigen in potentie kunnen leiden tot een CO2-besparing van 1,9 Mton en 11 Kton stikstofoxiden.

Ondanks de cijfers en sectorinitiatieven als de Green Deal Duurzaam GWW 2.0, lijken organisaties in de GWW-sector nog huiverig voor de grootschalige toepassing van elektrische werktuigen. In dit artikel blikt SKAO vooruit op de kansen en uitdagingen van elektrificatie in de GWW-sector.

Met elektrische werktuigen voldoen aan de vraag van opdrachtgevers

Ruim 80 procent van de totale omzet binnen de GWW-sector is afkomstig van overheidsopdrachten, blijkt uit cijfers van het expertisecentrum aanbesteden PIANOo. Deze overheden hebben zich gecommitteerd aan klimaatdoelen en CO2-reductie, die zij onder andere willen behalen door de inzet van Maatschappelijk Verantwoord Inkopen (MVI). Hiervoor maken de overheden gebruik van onder meer de CO2-Prestatieladder. Uit onderzoek van SKAO blijkt dat er meer dan 75 opdrachtgevers zijn die de Ladder inzetten als gunningscriterium in aanbestedingen. Dit laat zien dat steeds meer overheden prioriteit maken van duurzaamheid en CO2-reductie in hun projecten.

Het gebruik van mobiele werktuigen in deze projecten is een belangrijke bron van CO2-uitstoot. De inzet van elektrische werktuigen door opdrachtnemers voldoet daarom aan de wens van de opdrachtgevers. Organisaties die gecertificeerd zijn op de CO2-Prestatieladder worden gestimuleerd om CO2-reductiemaatregelen te nemen, zoals het vervangen van werktuigen met dieselmotoren door elektrische varianten. Zo blijkt uit de Maatregellijst, een verplicht onderdeel van de CO2-Prestatieladder, dat een aantal gecertificeerde organisaties al gebruikmaken van elektrische werktuigen, heftrucks en handgereedschap om de CO2-emissies te besparen in projecten en in de bedrijfsvoering.

Beter voor het milieu en de portemonnee

In opdracht van Rijkswaterstaat heeft SGS Search Consultancy eind 2017 onderzoek gedaan naar de ontwikkeling van elektrische toepassingen bij mobiele werktuigen. Het onderzoek werd uitgevoerd binnen het kader van de Green Deal ‘Het Nieuwe Draaien’, die als doel heeft om emissies van de mobiele werktuigen in de bouw- en landbouwsector te verlagen. Zo blijkt uit het onderzoek dat elektrische mobiele werktuigen zowel vanuit milieuoogpunt als financiële overwegingen een aantrekkelijk alternatief is voor apparatuur die met fossiele brandstoffen zijn aangedreven. Verder laat het onderzoek zien dat elektrische mobiele werktuigen met voedingskabel aan het elektriciteitsnet 30 tot 50 procent lagere operationele kosten hebben en 50 tot 90 procent lagere CO2-emissies dan de fossiel aangedreven varianten. Ook zijn de kosten (Total Cost of Ownership, TCO) van elektrische apparatuur lager dan de kosten van dieselaangedreven apparatuur. Zowel hybride machines als apparatuur met een netaansluiting besparen (tien)duizenden euro’s per jaar.

De onderzoekers hebben zich niet alleen gericht op vol-elektrische apparatuur, maar ook op elektrisch hybride mobiele werktuigen. Daaruit blijkt dat ook de hybride systemen significante brandstofbesparing opleveren van 15 tot 30 procent.Een voorbeeld uit de praktijk laat het bouwconcern K_Dekker zien. Bij de constructie van het Utrechtse Forum Zuid maakte het bedrijf gebruik van een hybride graafmachine en hybride betonmixer. De graafmachine werd onder andere ingezet om de ondergrondse gedeelte van een fietsenstalling te realiseren. “De CO2-voetafdruk van K_Dekker bestaat voor 40 tot 50 procent uit materieel brandstof, wat wordt gebruikt om onze bouwmachines te bedienen. De andere 40 procent wordt veroorzaakt door brandstof als gevolg van transport”, zei Huub Groenenberg, manager Kwaliteit, Arbeid en Milieu (KAM) bij K_Dekker in dit interview. “Een hybride graafmachine bespaart energie door momentum te creëren waarop energie wordt teruggewonnen. Uit onze berekeningen blijkt dat de hybride graafmachine tot 30 procent brandstof bespaart ten opzichte van de traditionele machine. Dit is een behoorlijke brandstofbesparing en een maatregel die we ondernemen als onderdeel van de CO2-Prestatieladder.” K_Dekker heeft een certificaat niveau 5 op de CO2-Prestatieladder, het hoogst haalbare niveau. Volgens de KAM-manager is 32 procent van de totale omzet van het bedrijf in 2016 gerealiseerd door projecten waarin de CO2-Prestatieladder een rol heeft gespeeld.

“Bij de hybride betonmixer wordt gebruik gemaakt van zowel een dieselmotor als een elektromotor”, aldus Groenenberg. “Wanneer de vrachtwagen stopt op de bouwplaats gaat de dieselmotor uit en wordt de mixer aangedreven door de elektromotor. Hiermee wordt brandstof bespaard, wat ook weer leidt tot CO2-reductie. Zodra de vrachtwagen weer rijdt, wordt de dieselmotor ingeschakeld. Dit is een verbetering ten opzichte van betonmixers die volledig gebruikmaken van dieselmotoren.”

Het onderzoek van Rijkswaterstaat en SGS Search concludeert dat de milieubelasting van elektrische machines enkele tientallen procenten lager ligt dan die van dieselaangedreven apparatuur. De MKI (MilieuKostenIndicator) van zowel materieel met een voedingskabel als vol-elektrische apparatuur met een accupakket, is 50 tot 70 procent lager. Door groene stroom te gebruiken voor de werktuigen, wordt er nog eens 15 tot 20 procent van de belasting op het milieu verlaagd. Een lagere milieubelasting door de inzet van elektrische varianten van mobiele werktuigen, uit zich onder andere in minder broeikasgasemissies als CO2-uitstoot, maar ook minder luchtvervuiling. Daarnaast is de elektromotor in verhouding tot verbrandingsmotoren aanzienlijk stiller, wat betekent dat omwonenden tijdens GWW-projecten minder geluidsoverlast ervaren.

Biodiversiteit behouden

In het kader van het Programma Aanpak Stikstof (PAS), werken het Rijk, provincies, natuurorganisaties en ondernemers samen om de hoeveelheden uitstoot van stikstof (NOx) te verlagen in de zogeheten Natura 2000-gebieden. Dat zijn gebieden die onder Europese richtlijnen zijn aangewezen met als doel om de biodiversiteit in Europa te waarborgen. In veel Natura 2000-gebieden is al jaren een overschot aan stikstof, zoals ammoniak en stikstofoxiden, stelt het Ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit. Deze stikstoffen zijn schadelijk voor de natuur, waardoor vergunningverlening voor economische activiteiten, zoals bijvoorbeeld bouwprojecten, wordt belemmerd. Vanuit het PAS wil het Rijk daarom herstelmaatregelen stimuleren om de natuur bestendiger te maken tegen een overbelasting van stikstof. Naast een pakket aan landbouwmaatregelen om de hoeveelheden stikstof te verlagen, stimuleert het Rijk vanuit het PAS het gebruik van nul emissie werktuigen. Wanneer organisaties hier gehoor aan geven, dragen zij bij aan het behalen van de ambities van het PAS. Daardoor hoeft de economische bedrijvigheid niet ten koste te gaan van de bescherming van natuurgebieden. Met het gebruik van elektrische werktuigen kunnen opdrachtnemers het proces voor het verkrijgen van bouwvergunningen versoepelen.

Artikel gaat verder onder de afbeelding.

De mogelijkheden voor elektrische werktuigen

De mogelijkheden voor elektrische werktuigen op de bouwplaats neemt toe. Dat laat onder andere de Duitse organisatie Wacker Neuson zien met de ontwikkeling van een productielijn van nul emissie werktuigen, zoals graafmachines, heftrucks en wieldumpers. “Onze systematische uitbreiding van het nul emissie-bereik van Wacker Neuson is een logische stap voor onze blik op de toekomst”, vertelt Martin Lehner, CEO van de Wacker Neuson Group, in een persbericht.“Al vele jaren worden de wettelijke voorschriften voor de toegestane emissies van bouwmachines strenger. We gaan hier nog een stap verder en streven ernaar om in elk van onze hoofdproductgroepen tenminste een nul emissie-oplossing aan te bieden. Voordat we een nieuw nul emissie-product lanceren, moeten we er echter zeker van zijn dat de machine waar voor zijn geld biedt gedurende de levensduur en rendabel is om te gebruiken. Hiervoor willen wij zorgen dat de accu van de elektrische werktuigen in onze productportfolio op een gemiddelde werkdag maar een keer hoeft te worden opgeladen.”

Organisaties ervaren de lange laadduur van de accu’s als een nadeel van elektrische werktuigen, schrijft Oudman. Daarom vormt de snelheid en mogelijkheid voor het laden van elektrische werktuigen op de bouwplaats een uitdaging voor organisaties, die de transitie naar elektrificatie willen versnellen.Volgens de consultant van Royal HaskoningDHV hoeft dit echter geen probleem te zijn, wanneer de bouwlogistiek wordt aangepast op de noodzaak om elektrische werktuigen op te laden. Aannemers kunnen op locatie bijvoorbeeld gebruikmaken van modulaire accupacks, stelt Oudman. De accu’s kunnen uitgewisseld worden tussen de werktuigen die de aannemer op dat moment nodig heeft, waardoor er altijd een geladen accupack beschikbaar is. Een andere mogelijkheid om het laden van elektrische werktuigen te versnellen op de bouwplaats is door gebruik te maken van beschikbare middenspanningaansluiting, schrijft de consultant. Dit kan echter beperkingen met zich meebrengen, omdat het niet goedkoop is en nog maar beperkt mogelijk is. Er zijn volgens Oudman wel kansen om aansluiting op middenspanning goedkoper te realiseren door bijvoorbeeld gebruik te maken van het Nederlandse spoornetwerk, omdat het grotendeels gevoed wordt met middenspanning voedingskabels.

Bouwplaats van de toekomst

In de toekomst zal de bouwplaats verder elektrificeren. Naast het gebruik van elektrische mobiele werktuigen, zal de digitalisering van de bouwplaats ook een grote rol spelen bij het verlagen van de impact op het milieu. Denk aan autonoom opererende werktuigen. Grote bouwconcerns maken zich klaar voor de komst van deze ‘bouwrobots’. Voorbeelden zijn het 3D-printen van beton, een robot als metselaar en drones die bouw- en infraprojecten efficiënter maken. Deze innovaties zijn nu al volop in ontwikkeling. Oudman spreekt over de bouwplaats van de toekomst.

De opkomst van technologische innovaties die de bouwplaats efficiënter en duurzamer maken, wordt bevestigd door ABN AMRO. In haar rapport ‘Digitale transformatie – een wereld te winnen in de bouw’ stelde ABN AMRO dat de bouwsector een industriële revolutie nodig heeft om zijn concurrentiepositie te behouden. De bank stelt verder dat technologische innovaties in de bouw volop mogelijkheden bieden om zowel bouwproducten als bouwprocessen te verbeteren. Daarnaast hebben ze de potentie om mogelijke bedreigingen voor de sector op te lossen, zoals personeelstekort, milieuaspecten, verstoringen en onveilige werksituaties.

De bouwplaats zal in de toekomst steeds verder elektrificeren. Elektrificatie van mobiele werktuigen is daar een belangrijk onderdeel van en biedt potentieel kostenvoordeel en milieuwinst. Zowel de praktijkverhalen als onderzoeken tonen dit aan. We staan nu nog aan het begin van de transitie naar elektrische werktuigen, maar de mogelijkheden zijn enorm.