06-05-2004 Rol van Novem:
Koud in plaats van warm asfalt bespaart een veelvoud aan energie
KOUD IN PLAATS VAN WARM ASFALT BESPAART EEN VEELVOUD AAN ENERGIE
393703_9236-fig3top.jpg
---
Subsidieregeling
Tenders Industriële Energiebesparing (TIEB)
Aard project
Demonstratieproject
Officieel projectnummer
393703/9236
Jaar toekenning
2001
Projectstatus
Afgerond
Uitvoerder 1
BEL Wegenbouwservice BV
Lokkerdreef 37
4879 ND Etten-Leur
Telefoon: 076 5032848
Fax: 076 5018868
Uitvoerder 2
Dings Consultancy & Trainingen
Turfveldenstraat 12
5632 XJ Eindhoven
Telefoon: 040 2920189
Fax: 040 2920181
Samenvatting
BEL-Wegenbouwservice heeft als eerste in Nederland een nieuwe
asfaltverwerkingstechniek in de praktijk toegepast. De bestaande
asfaltlaag wordt afgefreesd en ter plaatse gemengd met 1,5% cement,
een kleine hoeveelheid water en 2,5 tot 3% hete bitumen. Door het
toevoegen van een klein percentage water en lucht aan hete bitumen
ontstaat een dampexplosie. Door de ontstane dampexplosie gaat de
bitumen opschuimen waardoor de viscositeit van de bitumen zo sterk
wordt verlaagd dat het met koud en vochtig granulaat kan worden
gemengd. Dit vindt plaats in de expansiekamer. Dit nieuw ontstane
product heet "schuimbitumen". Daarna wordt de met schuimbitumen
gemengde asfaltlaag teruggelegd. Door en na het walsen hardt het
toegevoegde cement uit. Slechts maximaal 3% bitumen, en niet het
totale volume aan asfalt moet worden verhit tot 180 °C. Daardoor wordt
een energiebesparing gehaald van 49 Nm3 aardgas equivalent per ton
asfalt. Bij BEL is een besparing bereikt van 1.736.000 Nm3 aardgas
equivalent bij de productie van 34.000 ton asfalt. Wanneer de helft
van al het asfalt (ca. 2,5 miljoen ton) dat in Nederland wordt
gerenoveerd, op deze wijze wordt gelegd, dan is de besparing
61.254.445 Nm3 aardgas equivalent per jaar, oftewel 2,1 PJ per jaar.
De financiële besparing voor de Nederlandse branche komt op EUR 5,6
miljoen per jaar, bij een gasprijs van 9 Eurocent.
Een aanzienlijk tweede energiebesparingsvoordeel is
transportvermindering: het gefreesde asfalt hoeft niet heen en weer te
worden gereden naar een opwerkingscentrale.
Voordelen van het project
* Besparing van aardgas of stookolie omdat slechts 2,5 tot
3% bitumen moet worden verhit tot 180 °C. Voor de branche levert
dit een besparing op van 61.254.445 Nm3 aardgas equivalent per
jaar, oftewel 2,1 PJ per jaar (betrokken op de helft van al het
asfalt dat in Nederland jaarlijks wordt gelegd).
* Dit betekent een financiële besparing op energie van
EUR 5,6 miljoen per jaar.
* Het transport van 97% van het gefreesde afval - heen en weer naar
een opwerkcentrale - komt te vervallen.
* Alle opgebroken asfalt wordt hergebruikt.
* Bij schuimbitumen als fundering is minder (nieuw) asfalt nodig.
Toepassingsmogelijkheden
De toepassingsmogelijkheden zijn beperkt tot de wegenbouw. Gezien de
omvang van de wegenbouwbranche en het hoge energieverbruik, kan koud
asfalteren een substantieel effect hebben op de Nederlandse
energieconsumptie. Voorlopig wordt dit becijferd op 2,1 tot 4,2 PJ per
jaar.
Omschrijving bedrijf
Betonboringsbedrijf Etten Leur (BEL) houdt zich bezig met het recyclen
van funderingsmateriaal en koud asfalt voor de wegenbouw en het zagen,
boren en frezen van beton en asfalt. Het bedrijf is gericht op
reparatie- en onderhoudswerkzaamheden in de wegenbouw. Bij BEL werken
27 medewerkers. BEL is het eerste bedrijf in Nederland dat de nieuwe
asfaltverwerkingstechniek in de praktijk toepast.
Projectbeschrijving
Oude situatie
Asfalt is een mengsel van zand en grint met bitumen. Om een goede
menging te krijgen worden zand en grint eerst gedroogd. Daarna wordt
het droge mengsel verwarmd tot minimaal 170 °C en gemengd met
vloeibare bitumen tot nieuw asfalt. Het drogen en verder opwarmen tot
170 °C is een energie intensief proces waarbij het water uit de
grondstoffen verdampt.
In de oude situatie wordt een bestaande asfaltweg gerenoveerd door de
volgende processtappen te doorlopen:
* Verwijderen van asfalt van het wegdek d.m.v. frezen en opbreken
* Transporteren per vrachtwagen naar de asfaltverwerking, naar een
opslag of naar de stort (tot 50% van de verkregen hoeveelheid).
Vaak is de transportafstand meer dan 50 km.
* Vermalen en verhitten van de brokstukken tot 180 °C
* Mengen van warm nieuw en oud asfalt in de asfaltmolen
* Transporteren per vrachtwagen van het warme asfaltmengsel naar de
plaats van verwerking
* Warm aanbrengen, in diverse laagdikten (per laag ca. 4-8 cm).
Nieuwe situatie
In de nieuwe situatie wordt warme bitumen van 170 - 185 °C gemengd met
koud water, cement en oud asfalt. De nieuwe bitumen worden warm
aangeleverd vanaf de raffinaderij en naverwarmen is niet meer nodig.
Het water wordt samen met de bitumen in een expansiekamer geperst
waarna door explosief verdampen van het water een schuim ontstaat. Dit
schuim laat zich door het grote oppervlak goed mengen met oud asfalt
tot asfalt met dezelfde kwaliteit als van het hete asfalt. Het water
uit de mineralen verdampt daarbij niet. Door de lagere temperatuur
maar ook omdat geen verdamping meer plaatsvindt, wordt in het proces
energie bespaard. Het productie- en verwerkingsproces is als volgt:
* Verwijderen van asfalt van het wegdek d.m.v. frezen en opbreken
* Vermalen en mengen van het oude asfalt in de schuimbitumen machine
met toevoeging van cement, heet nieuw bitumen en water. Hier
ontstaat het schuimbitumen
* Koud aanbrengen, in één laagdikte (max 25 cm om de optimale
verdichting te behalen)
* Aanwalsen waardoor de bindingsreactie plaatsvindt
393703_9236-fig2.jpg Bovenaanzicht brokkenrooster en vulinrichting
Eventueel kan het schuimbitumen product ter plekke worden opgeslagen
en later worden verwerkt.
De totale energiebesparing bestaat uit:
* directe besparing - lagere temperatuur, minder drogen
* indirecte besparing - vermindering van transport en opslagkosten
door het materiaal ter plaatse, zonder naverwarming te verwerken.
Energie- en economische gegevens
Economie
In 2002 kost de machine voor de productie van 62 ton schuimbitumen per
uur: EUR 350.000. Bij een omzet van 100.000 ton schuimbitumen per jaar
is de terugverdientijd van de machine minder dan 2 jaar. Hierbij is
rekening gehouden met 6% onderhoudskosten, en 50% toeslag op de
uurkosten in verband met het transporteren, en het per project
opstellen van de installatie. Wanneer men deze cijfers leest dient men
te bedenken dat dit een marktintroductieproject is, waarbij een nieuwe
technologie zich moet invechten in een bestaande markt. Dit betekent
dat klanten met zeer concurrerende prijzen moeten worden overgehaald
om het risico van de nieuwe technologie te accepteren. Naarmate de
schuimbitumentechnologie verder in de markt penetreert zal de
acceptatie toenemen en verbeteren de marges. Hierdoor wordt de
terugverdientijd - die nu al aantrekkelijk is - nog korter. Op langere
termijn raakt de markt verzadigd en nemen de marges weer af. Tegen die
tijd zullen de conventionele afvalverwerkingsinstallaties in aantal en
capaciteit zeer sterk zijn gereduceerd.
Bij BEL is een besparing bereikt van 1.736.000 Nm3 aardgas equivalent
per jaar. Wanneer de helft van al het asfalt (ca. 2,5 miljoen ton) dat
in Nederland wordt gerenoveerd, op deze wijze wordt gelegd, dan is de
besparing 61.254.445 Nm3 aardgas equivalent per jaar, oftewel 2,1 PJ
per jaar. De financiële besparing voor de branche komt op EUR 5,6
miljoen per jaar, bij een gasprijs van 9 Eurocent.
In deze economische berekening is niet meegenomen dat 97% van het
transport van het gefreesde afval - heen en weer naar een
opwerkcentrale - komt te vervallen. Deze 'indirecte' besparing is
sterk afhankelijk van de afstand tussen het wegenbouwproject en de
afvalverwerkingsinstallatie.
Energie
Bij BEL is een besparing bereikt van 1.736.000 Nm3 aardgas equivalent
per jaar. Wanneer de helft van al het asfalt (ca. 2,5 miljoen ton) dat
in Nederland wordt gerenoveerd, op deze wijze wordt gelegd, dan is de
besparing 61.254.445 Nm3 aardgas equivalent per jaar, oftewel 2,1 PJ
per jaar. De financiële besparing voor de branche komt op
EUR 5,6 miljoen per jaar, bij een gasprijs van 9 Eurocent.
In deze economische berekening is niet meegenomen dat 97% van het
transport van het gefreesde afval - heen en weer naar een
opwerkcentrale - komt te vervallen. Deze 'indirecte' besparing is
sterk afhankelijk van de afstand tussen het wegenbouwproject en de
afvalverwerkingsinstallatie.
393703_9236-fig3.jpg Achterzijde van de
asfaltverwerkingsinstallatie in vol bedrijf
Technologie
Tijdens het marktintroductieproject, waarbij 34.000 ton schuimbitumen
is geproduceerd, zijn verbeteringen aangebracht aan de gebruikte
machine. De meeste verbeteringen hebben geen directe relatie met het
schuimvormingsproces en bestaan uit afdekplaten, beschermingsplaten,
trapjes, etc. Eén aanpassing betreft het proces zelf: de elektromotor
van de opvoerworm is vervangen in verband met het langzamer draaien
met schuimbitumen.
Overheidssteun
Het project is gehonoreerd als demonstratieproject binnen het Tender
programma. De toegekende subsidie bedraagt EUR 100.775 zijnde 14% van
de projectkosten die als subsidiabel zijn aangemerkt: EUR 708.415.
Summary
For the first time in the Netherlands, BEL-Roadbuilding Service has
applied a new handling technique for asphalt. The existing layer of
asphalt is fraised off and is mixed with 3% cement, water and hot
fresh bitumen. The water expands explosively to steam in an expansion
chamber. This process originates 'foambitumen'. Then the layer of
asphalt is put in place again. During rolling and because of the
rolling the cement hardens. Only 3% and not the total volume of
asphalt has to be heated up to 180 °C. Thereby an energy saving is
achieved of 49 Nm3 natural gas equivalent pro ton of asphalt. At BEL,
an energy saving of 1,736,000 Nm3 natural gas equivalent has been
realized during the production of 34,000 tons of asphalt. If half of
all the asphalt, that is renovated in the Netherlands (approximate
2.5 million tons), would be treated that way, than the saving is
61,254,445 Nm3 natural gas equivalent pro year (2.1 PJ/ year). The
financial saving for the Dutch branch as a whole amounts up to
EUR 5.6 million pro year, in case the gas price is 9 Eurocent.
A substantial second energy saving is the decrease of transport: it is
not longer necessary to bring the fraised asphalt up and down a
recovery factory for asphalt.
Novem