Hoe bouw je een duurzame en circulaire brug?
De lessen van de Bruggencampus
Vanaf 14 april 2022 zijn een viertal bijzondere bruggen te bezichtigen en te gebruiken op het terrein van de wereldtuinbouwtentoonstelling De Floriade. Deze bruggen vormen tezamen de Bruggencampus, een praktijk leeromgeving voor de ontwikkeling van duurzame en circulaire bruggen.
Rondje Weerwaterbrug. Foto: Fotostudio Wierd
De Bruggencampus is opgericht door de gemeente Almere en de Provincie Flevoland en wil Nederland verder helpen om de grote nationale vervangingsopgave van 85.000 bruggen op een duurzame en circulaire manier in te vullen.
De Bruggencampus is het verhaal over bruggen van cementloos beton, een hergebruikte brug en een brug met een biobased brugdek. Deze bruggen zijn niet alleen op de tekentafel ontwikkeld, maar ook in de praktijk uitgevoerd. De kennis en de praktijkervaringen die bij de bouw van deze innovatieve bruggen werden opgedaan, wil de Bruggencampus inbrengen bij de omvangrijke vervangingsopgave van Nederlandse bruggen. Een groot deel van de huidige Nederlandse bruggen is tussen de jaren vijftig en zeventig gebouwd. Inmiddels zijn zo’n 40.000 bruggen en viaducten aan vervanging of renovatie toe. De leeromgeving van de Bruggencampus beperkt zich niet tot de materialisatie van de bruggen.
De Bruggencampus houdt zich ook bezig met de ontwerp- en uitvoeringsaspecten van de objecten en met het gehele ontwikkelingsproces om te komen tot een duurzaam en circulair product. Duurzaamheidscoördinator Guido Meertens van Reimert Bouw & Infra geeft een beschrijving van de twee bruggen van cementloos beton (geopolymeerbeton) die Reimert Bouw & Infra in samenwerking met Theo Pouw B.V. en Cirwinn heeft gerealiseerd, terwijl Sabrine Strijbos van de gemeente Almere schetst hoe het innovatieve aanbestedingsproces heeft bijgedragen aan de ontwikkeling van deze bruggen.
Bruggencampus Flevoland-Floriade is een praktijkomgeving voor de ontwikkeling en de toepassing van innovatieve en circulaire bruggen. In het programma van de Bruggencampus zijn vier bruggen gerealiseerd:
- De Beverbrug, een verkeersbrug van geopolymeerbeton voor de zwaarste verkeersklasse, bijgenaamd De Spons vanwege de plantenbakken en kratten die het regenwater op de brug opvangen en zo lang mogelijk vasthouden, ontwikkeld en uitgevoerd door Reimert Bouw & Infra op basis van aanbesteding
- Rondje-Weerwaterbrug, en fiets-voetbrug van geopolymeerbeton met een hoog percentage puingranulaat en met de bijnaam ‘Puin’, ontwikkeld en uitgevoerd door Reimert Bouw & Infra op basis van aanbesteding
- De Tweede Leven brug, een voormalige loopbrug over de A27 aangevuld met materialen van andere bruggen en spoorrails uit Zoetermeer, gerealiseerd door Dura Vermeer
- De Smart Circulair brug, een brug met een biobased dek van vlasvezel, ontworpen door TU Eindhoven.
Sabrine Strijbos: “Samen met Tjibbe Winkler, de programmamanager van de Bruggencampus en Joost Bergers, projectleider bij de Provincie, ben ik in 2018 aan de slag gegaan om marktpartijen te interesseren om op de Floriade twee innovatieve en circulaire bruggen te realiseren. Wij zijn begonnen met het organiseren van een hackathon. We hebben zo’n tachtig deskundigen uitgenodigd om met elkaar te brainstormen over het bouwen van duurzame bruggen. Daarbij zaten architecten, aannemers en bouwkundige adviseurs, maar ook een aantal mensen uit geheel andere branches zoals bijvoorbeeld de auto-industrie. We hoopten zo geheel nieuwe invalshoeken binnen te halen. De hackathon leverde maar liefst 120 innovatieve ideeën op en vormde de basis om een aantal aannemers uit te nodigen voor een design-sprint. Ook hebben we verschillende experts op het gebied van duurzaamheid en circulariteit gevraagd om hieraan mee te doen. Tijdens de kick-off hebben de aannemers en de experts samengewerkt aan concepten van bruggen.
Aan het einde van de bijeenkomst hebben de aannemers aangegeven met welke experts zij in het aanbestedingstraject verder wilden gaan. Andersom deden de experts dat met betrekking tot de aannemers. Op deze manier werden aan elke aannemer vijf experts gekoppeld. De koppeling was een voorwaarde in de aanbesteding. Daarnaast hadden we in de aanbesteding ook nog gunningscriteria opgenomen met betrekking tot duurzaamheid en circulariteit. Uiteindelijk won Reimert Bouw & Infra de aanbesteding van beide bruggen. Dura Vermeer kwam vervolgens met het aanbod om een hergebruikte brug op de Bruggencampus te plaatsen, terwijl de TU Eindhoven zijn ontwerp van een biobased brug inbracht. Zo zijn we uiteindelijk op vier innovatieve bruggen gekomen die op de Floriade inmiddels zijn gerealiseerd.”
Hoe hebben de aannemers de verplichte koppeling met experts ervaren?
Sabrine: “In eerste instantie vonden ze het niet prettig en stelden ze de vraag of dit echt nodig was. ‘Ik heb geen behoefte aan andere mensen, want ik heb mijn eigen team’, was het commentaar. Maar gaandeweg zagen ze wel in dat het een meerwaarde opleverde. Door de toevoeging van de experts die wij aan de aannemer hadden gekoppeld, zijn er innovaties tot stand gekomen die anders niet waren gerealiseerd. Een concreet voorbeeld hiervan is de Beverbrug die kratten heeft gekregen om het regenwater van het brugdek op te vangen en zo lang mogelijk vast te houden.
Is de gemeente Almere tevreden over de innovatieve aanpak van het aanbestedingsproces?
Sabrine “In het begin hebben we geworsteld met de vraag hoe gespecificeerd de uitvraag moest zijn. Als de bestekken te gespecificeerd zijn wordt innovatie en creativiteit ingeperkt, terwijl een open beschrijving ertoe leidt dat de aannemer niet meer weet wat precies de bedoeling is. Met de aannemers zijn we hierover in gesprek gegaan en het heeft ertoe geleid dat we de gunningscriteria duidelijker hebben omschreven.”
In de basis bestaat geopolymeerbeton uit dezelfde grondstoffen als traditioneel beton, namelijk een cementeus materiaal, toeslagmateriaal (zand en grind), water en eventuele hulp- en vulstoffen. Het cementeuze materiaal in geopolymeerbeton bestaat uit alkalisch te activeren grondstoffen (de zogenoemde precursor). Denk hierbij naast de bekende en vaak al in cement toegepaste reststoffen als hoogovenslak en vliegas, maar ook aan mogelijke toepassingen als bodemkleien, rivierslib en reststoffen uit afvalenergiecentrales. Waar hoogovenslak en vliegas in traditioneel cement wordt geactiveerd door calciumhydroxide (reactieproduct van gehydrateerde portlandklinker), wordt in geopolymeerbeton een activator toegevoegd die de alkalische reactie activeert. Hierdoor is er geen sprake van een scheikundige hydratatie (reactie met water) maar een polymerisatie.
Bron: Cementonline
Hoe is Reimert Bouw & Infra tot de keuze van de geopolymeerbruggen gekomen?
Guido Meertens: “In eerste aanleg hebben wij een referentiestudie van verschillende typen bruggen gemaakt. Op basis van dat onderzoek viel de brug van composiet vrijwel direct af, aangezien de milieukosten van dat type brug aanzienlijk hoger bleek te zijn dan die van staal en beton. Vervolgens hebben we ons gericht op de invulling van de aanbestedingsopdracht: een levensduur van 80 jaar, een zo laag mogelijke CO₂-uitstoot, zo hoog mogelijk hergebruik van materialen, zo veel mogelijk reductie van materiaalgebruik, zo veel mogelijk baten voor de Floriade en zo veel mogelijk positieve neveneffecten.
De milieukosten hebben we doorgerekend met DuboCalc. Daarbij is de CO₂-uitstoot als leidraad genomen. Op basis van een zwaartepuntanalyse kwamen we tot de conclusie dat het betonnen brugdek een groot effect had op de milieukosten. In overleg met Theo Pouw B.V. uit Utrecht, die ook een nieuwe en duurzame betoncentrale op het terrein van Cirwinn in Almere heeft gerealiseerd, zijn we toen op geopolymeerbeton uitgekomen. Het bijzondere van dit project is dat we in beide bruggen het geopolymeerbeton ook in de constructieve delen hebben kunnen toepassen. Dit alles op basis van een KIWA-certificaat. Het betekent dat je gelijk een flinke CO₂-reductie te pakken hebt. Ten opzichte van traditioneel beton levert geopolymeerbeton een CO₂-reductie van circa 65% op.
Maar niet alleen met de toepassing van geopolymeerbeton hebben we de CO₂-uitstoot verminderd. Ook door in te zetten op lokaal transport en op hergebruik van materialen hebben we de CO₂-uitstoot van de Beverbrug met maar liefst 38% kunnen terugdringen in vergelijking met een ontwerp dat gebaseerd was op traditionele bouwmaterialen.
Voor beide bruggen was de insteek om te werken met grondstoffen die uit lokale reststromen vrijkwamen. Gemeente Almere heeft het betonpuin aangeleverd dat in onze betonbreker is verwerkt tot puingranulaat. Zo’n 50% van het toeslagmateriaal van het geopolymeerbeton bestaat uit het gerecycled Almeers beton. Deze innovatie is genomineerd voor de Betonprijs 2021. Maar ook andere materialen behoren tot de categorie ‘hergebruikt’. Het bewapeningsstaal van de Rondje Weerwaterbrug komt eveneens uit de Almeerse reststroom en is gebruikt voor de spijlen van de brug. De stalen buispalen onder fiets-voetbrug zijn palen die een tweede leven hebben gekregen.
In ontwerp en realisatie van o.a. bruggen en via¬ducten zijn veel verschillende partijen betrokken, die allemaal hun eigen IT systemen gebruiken. Daardoor gaat er in de samenwerking veel kennis en informatie verloren. Door slimmer gebruik te maken van IT kunnen faalkosten voor een groot deel worden voorkomen. Daarom is de Bruggencampus gestart met een state-of-the-art Gemeenschappelijke Data Omgeving. Hierin worden communicatie en processen tussen opdrachtgever en opdrachtnemers gestroomlijnd en geopti¬maliseerd. Zo worden 2D tekeningen met 3D BIM Modellen in de tijd, gekoppeld aan de kosten waardoor de werkelijke situatie met de geplande situatie gemixed kan worden. Een innovatie die ook omarmd wordt door de gemeente. De hele infrastructuur van het park wordt nu in het GDO in kaart gebracht, waarmee de digital-twin van de gemeente kan worden gevoed met geverifieerde en gevalideerde data uit het project.”
Welke conclusies trekt de gemeente Almere tot nu toe uit de Bruggencampus als leeromgeving?
Sabrine: “We gaan in ieder geval aan de slag met het doorontwikkelen van de GDO . Wil je hergebruik van je lokale reststromen bevorderen, dan is het belangrijk om te weten waar je materialen zich bevinden en in welke staat ze zijn. Dat betekent dat we een belangrijke slag in de digitalisering van onze objecten moeten maken.
We hebben tot nu toe veel geleerd, zowel wat betreft de kennis van materialen als qua ontwikkelingsproces. Met onze collega’s van Stadsruimte en Gebiedsontwikkeling gaan we bekijken hoe we deze kennis kunnen toepassen in de gemeente en in de provincie. In Flevoland staan ongeveer 3000 bruggen op de nominatie om voor het jaar 2050 te renoveren of te vervangen. Als we de ambities op het gebied van klimaat en circulariteit willen realiseren, moeten we dat doen met een andere aanpak dat we tot nu toe gedaan hebben. Met de Bruggencampus hebben we een basis gelegd voor een andere aanpak. Die aanpak kunnen we ook toepassen op andere objecten dan bruggen.
Daarnaast gaan we aan de slag met kennisdeling. Vanuit de Bruggencampus willen we onze kennis delen met de rest van Nederland. Op de website van de Bruggencampus is veel informatie te vinden. Tijdens de Floriade hebben wij een zestal events geprogrammeerd die toegankelijk zijn voor een ieder die in onze innovatieve en circulaire aanpak is geïnteresseerd.”
Meer informatie:
Milieudatabase.nl wil graag projecten met een lage MPG laten zien. Laat het ons weten als u aan een project werkt of heeft gewerkt met een MPG van 0,5 of lager. U kunt u project aanmelden via mailadres communicatie@milieudatabase.nl
Lees meer:
Milieudatabase.nl wil graag projecten met een lage MPG laten zien. Laat het ons weten als u aan een project werkt of heeft gewerkt met een MPG van 0,5 of lager.
U kunt uw project aanmelden via mailadres communicatie@milieudatabase.nl
