Gevolgen
klimaatverandering voor levensduur
infrastructuur (I)
1 De waarde van de infrastructuur is 20x de waarde van al het goud dat ooit gedolven werd (ontwerp: Iris Batterham)
1
44? CEMENT 5 20 23
Vanuit de techniek gezien is het
interessant, en ook leerzaam, om
na te gaan of de kunstwerken ge-
durende hun levensduur hebben
gepresteerd zoals verwacht.
Hebben
aantastings- en verouderingsprocessen
plaatsgevonden met de snelheid en intensi-
teit die impliciet in de ontwerpregels waren
aangenomen? De snelheid van deze verou-
deringsprocessen is afhankelijk van een
aantal factoren, waaronder de temperatuur.
Als de temperatuur op aarde structureel
hoger wordt, wat betekent dat dan voor de
levensduur van onze infrastructuur. Gaat
het hier om marginale of substantiële impact
op de levensduur van onze kunstwerken en
wat gaat het ons kosten?
Infrastructuur in mondiaal
perspectief
Om een beeld te krijgen van het effect van
een stijging van de gemiddelde temperatuur
op aarde op de levensduur van onze assets
kijken wij eerst naar de waarde van de wereld -
wijd geïnstalleerde assets. Voor veel landen
geldt dat de waarde van de fysieke infrastruc-
tuur ongeveer 50% bedraagt van het natio-
nale kapitaal van een land [1]. In 2018 werd
de waarde van het wereldwijd geaggregeerde
nationale kapitaal (Global Gross National Wealth, GNW) geschat op US$ 320 biljoen
(Eng: trilion) [2]. De waarde van de fysieke
infrastructuur bedraagt dus ongeveer
US$ 160 biljoen. Daarvan zit US$ 90 biljoen
in woningen, scholen, kantoren etc. en
US$ 70 biljoen in de civiele infrastructuur.
De wereldwijd geïnstalleerde infrastructuur
vertegenwoordigt dus een enorm kapitaal
en is van groot economisch belang. Dat
brengt ook een grote verantwoordelijkheid
met zich mee om zorgvuldig met deze assets
om te gaan.
Budgetten voor vervanging en
groei
Als gevolg van veroudering (ageing) is de
levensduur van de infrastructuur beperkt.
De ontwerplevensduur van bouwwerken ligt
tussen de 50 en 100 jaar, met uitschieters naar
150 en 200 jaar. Om deze infrastructuur in
stand te houden zal, uitgaande van een waar-
de van de infrastructuur van US$ 160 biljoen
en een gemiddelde levensduur van 50 jaar,
jaarlijks voor een bedrag van US$ 3,2 biljoen
nodig zijn voor vervanging van bestaande
infrastructuur. De vervangingsopgave speelt met name
in geïndustrialiseerde landen met een min of
meer voldragen infrastructuur. In opkomen -
de economieën wordt vooral geïnvesteerd
PROF.DR.IR. KLAAS VAN BREUGEL
TU Delft, fac. CiTG auteur
De laatste jaren zien we een toenemende aandacht voor asset management. Dat is niet zonder
reden. Veel van onze kunstwerken zijn gebouwd in de jaren 50 en 60 voor een levensduur van vijftig tot zeventig jaar. Wij zitten nu in de fase dat deze kunstwerken aan het einde van hun
beoogde levensduur zijn. De vraag is nu wat de feitelijke status van deze kunstwerken nog is. Zijn levensduurverlengende acties zinvol, is herbestemming mogelijk of moet worden overgegaan tot sloop en vervanging?
CEMENT 5 2023 ?45
in infrastructuur die nodig is voor het reali-
seren van groei. In de periode 2013-2030 is
voor groei, wereldwijd, een bedrag nodig
van US$ 57 biljoen [3]. Dat komt neer op een
bedrag van US$ 3,2 biljoen per jaar. Een
even groot bedrag dus als nodig is voor ver-
vanging van bestaande infrastructuur. In
de periode tot 2030 is dus voor groei én in-
standhouding van de mondiale infrastruc-
tuur een bedrag nodig van US$ 6,4 biljoen
per jaar.Om dit grote bedrag terug te brengen
tot een menselijke maat kunnen we het delen
door de wereldbevolking van 7,7 miljard
1).
Per wereldburger komt dit neer op een be-
drag van US$ 830. Voor inwoners van een
van de tien rijkste landen, met een bruto
nationaal product tussen US$ 54.000 en
US$ 114.000 per inwoner per jaar (zie tabel 1),
is een bedrag van US$ 830 voor de infra-
structuur wel te overzien. Voor inwoners
van een van de tien armste landen ligt dat
anders. Daar ligt het BNP tussen US$ 303 en
US$ 544 per jaar, dus lager dan wat gemid-
deld nodig is voor instandhouding en groei
van de infrastructuur. Het is wel duidelijk
dat in deze landen een jaarlijks bedrag van
US$ 830 per inwoner voor de infrastructuur
niet kan worden opgebracht. Een noodzakelijke kanttekening bij
de hier beschreven voorstelling van zaken
is wel, dat de waarde van de infrastructuur
in rijke landen vele malen groter is dan in
arme landen en dat de kosten voor vervan-
ging en groei in rijke landen ook vele malen
groter zullen zijn dan in arme landen. Dat
neemt niet weg dat deze getallen ons confron -
teren met de ? wereldwijd gezien ? ongelijke
verdeling van kapitaalgoederen. Dit is na-
tuurlijk geen nieuw gegeven. Het laat wel
zien dat een beschouwing over onze infra-
structuur en de benodigde budgetten voor
vervanging en groei niet mogelijk is zonder
het vraagstuk van rechtvaardige verdeling
van goederen en bezit onder ogen te zien: een
onontkoombaar aspect van een mondiale
beschouwing van de effecten van klimaat-
verandering. Later in dit artikel wordt daar-
op teruggekomen.
1) Wereldbevolking in 2019 geschat op 7,7 miljard. Inmiddels meer dan 8 miljard (2023)
Prestatie van kunstwerken in
de tijd
De prestatie van kunstwerken in de tijd
wordt beschreven met een prestatiecurve
als weergegeven in figuur 2. In verhoudings-
gewijs korte tijd, de bouwfase, ontstaat een
bouwwerk dat aan een gesteld pakket van
eisen moet voldoen. De bouwfase wordt
gevolgd door de gebruiksfase, die aan het
einde overgaat in de degradatiefase.
Voor betonconstructies is de lengte van
de bouwtijd afhankelijk van onder andere
de grootte en complexiteit van het werk en
van de gekozen bouwmethode. Voor een ter
plaatse gestorte constructie speelt ook de
duur van het verhardingsproces een rol.
Het prestatieniveau, dat aan het einde van
de bouwfase is bereikt, is in belangrijke
mate bepalend voor de lengte van de daarop
volgende gebruiksfase. Hoe hoger de kwali-
teit van het werk bij oplevering, hoe langer de
gebruiksfase doorgaans zal zijn. De initiële
kwaliteit is ook bepalend voor de onder-
houdsgevoeligheid van de constructie. Het horizontale deel van de prestatie-
curve suggereert dat gedurende de gebruiks-
duur van de constructie het prestatieniveau
constant zal zijn. Maar de werkelijkheid is
natuurlijk anders. Onder invloed van de
belasting en omgevingsfactoren wordt het
prestatieniveau aangetast. Vermoeiing,
temperatuurinvloeden, vochtwisselingen,
carbonatie van het beton en binnendringen
van chloride-ionen, gevolgd door corrosie
van de wapening, zullen gaandeweg aanlei-
ding geven tot daling van het prestatieniveau.
In dit verband is corrosie van de wapening
het meest gevreesd. Begin van wapenings-
corrosie wordt dan ook vaak gezien als
begin van de degradatiefase en 'einde levens-
duur'. Het voorspellen van de lengte van de
gebruiksfase, oftewel de levensduur van een
constructie, is nog niet zo eenvoudig. De
verschillende degradatieprocessen en me-
chanismen die het einde van de levensduur
bepalen, zijn complex en vaak beïnvloeden
ze elkaar. Wel weten we dat het vrijwel altijd
gaat om chemisch-fysische en transport-
processen, die allemaal temperatuurafhan-
kelijk zijn (zie verderop).
AFSCHEIDSREDE
Dit is het eerste van twee artikelen,
gebaseerd op de afscheidsrede van
prof. Klaas van Breugel, Het model:
vehikel voor glorie en schade. Van Breugel
sprak deze rede uit bij het afscheid als
hoogleraar op het gebied van 'Beton-
modellering en materiaalgedrag', bij de
sectie Materials & Environment van de
Faculteit Civiele Techniek en Geoweten-
schappen van de Technische Universiteit
Delft, op vrijdag 27 september 2019.
Een link naar de tekst van de rede staat
op www.cementonline.nl.
46? CEMENT 5 20 23
service life tSL(T)
construction
p
hase tconstr decay
phase
time
Cement I - Figuur 2
surface cracks
young concrete
old concrete
through-cracks
reinforcement
cross section side view
C ement I - Figuur 3
Kwantificeren invloed temperatuur
op lengte bouwfase
Het verhardingsproces van beton is een
complex exotherm chemisch-fysisch proces.
De hoeveelheid warmte die wordt geprodu-
ceerd, en de snelheid waarmee de warmte
vrijkomt, hangen af van de chemische sa-
menstelling en de fijnheid van het cement.
Met geavanceerde numerieke modellen kan
het verloop van het verhardingsproces wor-
den beschreven. In de praktijk gebeurt dit
met zogenoemde verhardingsbeheerssyste-
men. Deze systemen worden gebruikt om
het verhardingsproces in betonconstructies
te simuleren en te sturen als functie van de
samenstelling van het beton, de constructie- afmetingen, type bekisting, stortvolgorde en
weersomstandigheden. Een klassiek voor
-
beeld van een praktische toepassing van
een verhardingsbeheerssysteem betreft de
simulatie van de temperatuur- en spannings-
ontwikkeling in een verhardende beton-
wand, gestort op een starre funderingsplaat
(fig. 3). De snelheid waarmee het verhardings-
proces verloopt, bepaalt (althans voor een
deel) de duur van de bouwfase van een beton -
constructie. De verhardingssnelheid is af-
hankelijk van de temperatuur. Het effect van
de temperatuur op de snelheid van het ver-
hardingsproces kan worden beschreven met
een zogenoemde Arrheniusfunctie [6].
2 Prestatiecurve van (betonnen) kunstwerken (naar [4])
3 Betonwand gestort op verharde funderingsplaat. Kans op vorming van oppervlaktescheuren en doorgaande scheuren
(naar Sule [5])
Bij toename van
de temperatuur
zal de snelheid
van diverse
degradatie-
mechanismen
toenemen en
dus de levens-
duur afnemen
2
Tabel 1?Bruto Nationaal Product (Gross Domestic Product) per inwoner in rijke en arme landen
landen aantal inwoners
(peildatum 2019) GDP/inw/jaar*)
US$
10 rijkste landen 49 miljoen 54.000 ? 114.000
10 armste landen 210 miljoen 303 - 544
*) Gegevens World Bank (2018)
3
CEMENT 5 2023 ?47
service life tSL(T)
construction
phase t c o n s t r. decay
phase
time
carbonation chloride ingress microcracking
corrosion ASR
Cement I - Figuur 4
4
4 Performance curve van een betonconstructie, met diverse degradatiemechanismen in de gebruiksfase, die bepalend zijn voor de levensduur van een constructie
Deze formule beschrijft de snelheid S(T) van
chemisch-fysische processen als functie van
een experimenteel te bepalen constante A,
de temperatuur T [K], de activeringsenergie
E
A [J/mol] en de universele gasconstante R
[J/mol.K]. In formulevorm:
Formule 1
A () ERT ST A e =
Formule 2
() ( )
b ref A
b ref
verh b verh ref??
TT
E
R TT
tT tTe
???? ????
Formule 3
() ( )
bu ref A b u r ef
SL bu SL ref??
TT
E
R TT
tT tT e
???? ?? ??
Voor de duur van het verhardingstraject
?t
verh , gerekend vanaf het moment van stor-
ten van het beton tot het bereiken van de ver-
eiste sterkte, kan op basis van de Arrhenius-
functie worden afgeleid:
Formule 1
A () ERT ST A e =
Formule 2
() ( )
b ref A b ref
verh b verh ref??
TT
E
R TT
tT tTe
???? ????
Formule 3
() ( )
bu ref A
b u r ef
SL bu SL ref??
TT
E
R TT
tT tT e
???? ?? ??
Hierin is ?t verh (Tb) de verhardingstijd bij de
werkelijke temperatuur van het beton T
b [K],
en ?t
verh (Tref) de verhardingstijd bij een refe-
rentietemperatuur T
ref [K] (vaak 20 °C, 293 K).
De werkelijke betontemperatuur T
b en de
referentietemperatuur T
ref kunnen ook
functies van de tijd zijn, dus T
b(t) en T ref(t).
Waarden voor de activeringsenergie E
A
hangen af van het type cement en de beton-
samenstelling. Gangbare waarden liggen
tussen 20 en 60 kJ/mol.
Het effect van de temperatuur op de verhar-
dingstijd kan met deze Arrheniusformule
goed worden beschreven. Voor gangbare waarden van de activeringsenergie zal bij
een 10 °C hogere reactietemperatuur de ver-
hardingstijd bijna worden gehalveerd! Dat
levert een kortere bouwtijd op. Economisch
gezien is dat gunstig, althans op de korte
termijn. Een hogere betontemperatuur tij-
dens het verharden betekent wel dat de kans
op scheurvorming tijdens het afkoelen toe-
neemt, wat juist weer ongunstig is voor de
kwaliteit van de constructie.
Met behulp van een geavanceerd ver-
hardingsbeheerssysteem kan het verhar-
dingsproces zo worden gestuurd dat een
optimum wordt bereikt tussen de bouwsnel-
heid enerzijds en de kwaliteit van de con-
structie anderzijds. Om een hoge initiële
kwaliteit te realiseren, is een relatief lage
verhardingstemperatuur vaak gunstig. De
bouwtijd zal dan weliswaar iets langer zijn
(ordegrootte dagen), maar de winst aan
levensduur kan vele jaren bedragen. De
bouwer heeft hier dus echt wat te kiezen.
Samenvattend is het voor het vervolg belang -
rijk dat we ons ervan bewust zijn dat de
duur van de verhardingsfase wordt bepaald
door complexe chemisch-fysische proces-
sen, waarvan de snelheid afhankelijk is van
de temperatuur en dat wij met behulp van
de Arrheniusfunctie deze temperatuuraf-
hankelijkheid nauwkeuring kunnen kwanti-
ficeren.
48? CEMENT 5 20 23
0
10 20
30
40 50 60
70
80
90
100
15 16 17 18 19 20 21 22 23
service life t
\fL(Tclim\bte
) [%]
temper\bture T clim\bte [° C]
E = 25 kJ/mol
E = 35 kJ/mol
E = 45 kJ/mol
IPCC - expected
T
climate = 2.5 °C IPCC - pessimistic
T
climate = 6.5 °C
Cement I - Figuur 5
Effect van temperatuurstijging
op levensduur
Om iets te kunnen zeggen over het effect van
de temperatuur op de duur van de gebruiks-
fase, moeten we eerst weten welke factoren
het einde van deze fase bepalen. In dit ver-
band moeten worden genoemd: het binnen-
dringen van chloride in het beton, carbona-
tie van beton en degradatie als gevolg van
microscheurvorming door temperatuur- en
vochtwisselingen. Schematisch is dit weer-
gegeven in het bovenste deel van figuur 4.
Wanneer chloride-ionen, afkomstig van bij-
voorbeeld dooizouten of zeewater, de wape-
ning bereiken, kan deze gaan corroderen.
Corrosie van de wapening kan ook het ge-
volg zijn van carbonatie van beton. Carbona-
tie is het reageren van CO
2 uit de lucht met
reactieproducten in het beton. Hierdoor
daalt de pH in het beton van circa 13 tot
waarden beneden 9. Bij een pH lager dan 9
neemt de kans op corrosie van de wapening
sterk toe. Bij een hoog CO
2-gehalte in de
lucht verloopt het carbonatieproces sneller,
en zal de kritische pH-waarde ter plaatse
van de wapening eerder worden bereikt.
Zoals eerder aangegeven wordt het begin
van wapeningscorrosie vaak aangemerkt
als 'einde levensduur'.
De hier genoemde aantastingsmechanismen
van beton betreffen chemisch-fysische pro- cessen. Bij toename van de temperatuur zal
de snelheid van deze processen toenemen. In
principe kan ook hier de Arrheniusfunctie
worden toegepast. De levensduur van een
constructie kan worden berekend met de
formule:
Formule 1
A () ERT ST A e =
Formule 2
() ( )
b ref A b ref
verh b verh ref??
TT
E
R TT
tT tTe
???? ????
Formule 3
() ( )
bu ref A b u r ef
SL bu SL ref??
TT
E
R TT
tT tT e
???? ?? ??
Hierin is ?t SL(Tbu) de levensduur bij de wer-
kelijk optredende gemiddelde buitentempe-
ratuur T
bu, en ?t SL(Tref) de levensduur bij de
referentietemperatuur T
ref. Als referentie-
temperatuur kan de gemiddelde jaartempe-
ratuur worden aangehouden. Voor Nederland
komt dat neer op een referentietemperatuur
tussen 10 °C en 12 °C.
De vraag is nu wat een gemiddelde tempera -
tuurstijging door opwarming van de aarde
betek
ent voor de levensduur van de infra -
structuur. Het IPCC (International Panel on
Climate Chang
e) rekent met een verwachte
temperatuurstijging van 2,5 °C. Daarnaast
wordt ook rekening gehouden met een pessi -
mistisch scenario met een temperatuurstij-
ging van 6,5 °C. In figuur 5 is het effect van
temper
atuurstijging op de levensduur van de
infrastructuur grafisch weergegeven. Op de
horizontale as staat de temperatuur, en op de
verticale as de levensduur in procenten ten
opzichte van de levensduur bij de referentie -
temperatuur. De berekeningen zijn uitge-
voerd voor een referentietemperatuur van
15 °C en een activ
eringsenergie van 25, 35 en
45 kJ/mol. Bij een temperatuurstijging van
2,5 °C zal de levensduur afnemen met 9% à
15%. Bij een pessimistisch scenario bedraagt
de afname 20% tot wel 30%. Ter vergelijking
zijn in de figuur ook resultaten weergegeven
van andere onderzoekers. Zij onderzochten
het effect van een temperatuurstijging én een
stijging van het CO
2-gehalte in de lucht op de
levensduur van specifieke betonconstructies.
Hun resultaten wijken iets af van de waarden
berekend met de hier gebruikte formule,
maar de trend is dezelfde. Dat is ook niet ver -
wonderlijk. De basis voor deze berekeningen
zijn f
ormules uit de reactiekinetiek. Deze
formules zijn al duizenden keren toepasbaar
gebleken voor het beschrijven van het effect
v
an de temperatuur op de snelheid van
5
De gevolgen
van klimaat-
verandering
voor de levens-
duur van de
infrastructuur
kunnen niet
worden
gedragen door
inwoners van
de arme landen
5 Afname levensduur van de (mondiale) infrastructuur bij toename van de gemiddelde temperatuur op aarde
Tref
Park et al.
Bastidas-Artega
Medeiros-Junior
CEMENT 5 2023 ?49
0
200 400
600 800
1000 1200
1400
0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 extra replacement costs [*US$ 10
9]
mean global temperture rise [° C]
IPCC - expected
T
climate = 2.5 °C IPCC - pessimistic
T climate = 6.5 °C
430
1220
Cement I - Figuur 6
chemisch- fy
sische processen. De hier bere-
kende afname van de levensduur van de
infrastructuur als gevolg van opwarming van
de aar
de is dan ook niet het resultaat van
doemdenken, maar van het toepassen van
basisprincipes uit de reactiekinetiek.
Er moet op worden gewezen dat figuur 5 het
effect weergeeft van de gemiddelde tempe-
ratuurstijging op aarde op de levensduur
van de mondiale infrastructuur. Het is zeer
wel mogelijk dat het effect lokaal anders uit-
pakt. Zo zal een gemiddelde temperatuur-
stijging op aarde tot gevolg hebben dat zones
met veel vorst-dooiwisselingen naar het
noorden en het zuiden opschuiven. Dit bete-
kent dat er gebieden zullen zijn waar schade
door vorst-dooiwisselingen zal afnemen en
de levensduur van kunstwerken zal toene-
men in plaats van afnemen. Daar staat te-
genover dat er ook gebieden zullen zijn waar
schade door vorst-dooiwisselingen juist zal
toenemen. Wij zien hier het belang van het
beschouwen van verschijnselen op verschil -
lende schaalniveaus. Op verschillende
schaalniveaus kan de respons op één en de-
zelfde oorzaak, in casu een temperatuurstij-
ging, tegengestelde tendensen vertonen.
Effect temperatuurstijging op
vervangingskosten
Als de temperatuur stijgt, zal de levensduur
van de infrastructuur dus afnemen. Verkor-
ten van de levensduur zal leiden tot verho-
ging van de jaarlijkse vervangingskosten. In figuur 6 zijn de extra vervangingskosten uit-
gezet tegen de gemiddelde temperatuurstij-
ging. Uitgangspunten voor de berekening
van de extra vervangingskosten zijn de
waarde van de mondiale infrastructuur van
US$ 160 biljoen, een referentielevensduur
van 50 jaar en een activeringsenergie van
35 kJ/mol. Een toename van de gemiddelde
temperatuur van 2,5 °C resulteert in een
toename van de vervangingskosten van
US$ 430 miljard per jaar. Bij het extreme
scenario, met een temperatuurstijging van
6,5 °C, bedraagt deze toename US$ 1220 mil-
jard per jaar. Bij een wereldbevolking van 7,7 mil-
jard mensen en een verwachte tempera-
tuurstijging van 2,5 °C komen de extra ver-
vangingskosten per inwoner neer op een
bedrag van 56 US$ per jaar. In de tien rijkste
landen komt dit overeen met 0,05% tot 0,10%
van het GDP per inwoner (tabel 2). Voor in-
woners van de tien armste landen is dit
10,1% tot 18,5% van het GDP per inwoner. Kij-
kend naar deze getallen is het zonder meer
duidelijk, dat de gevolgen van klimaatveran-
dering voor de levensduur van de infrastruc-
tuur niet kunnen worden gedragen door in-
woners van de arme landen. Het zijn vooral
de rijke landen die voor deze extra vervan-
gingskosten de portemonnee zullen moeten
trekken.
Besparen op infrastructuur door
verlengen levensduur
Opwarming van de aarde leidt dus onver-
mijdelijk tot verkorten van de levensduur
van de infrastructuur en stijging van de
vervangingskosten. Nu is dit wel een realisti-
sche, maar ook wat sombere manier om
naar de werkelijkheid te kijken. Wij kunnen
ook andersom redeneren. De vraag is dan
wat er te besparen valt op vervangingskosten
door verlengen van de levensduur van de
infrastructuur. Ter illustratie van deze bena-
dering richten we ons op de Nederlandse
situatie. Eerder zagen wij dat de fysieke infra-
structuur ongeveer 50% uitmaakt van het
nationale kapitaal van een land. Voor Neder-
land gaat die vuistregel ook heel aardig op.
Tabel 3 toont voor verschillende infrastruc-
tuurcomponenten welk deel zij uitmaken
De Nederlandse
infrastructuur
kan worden
beschouwd als
een enorme
gasbel die ons
miljarden kan
opleveren als wij
er zorgvuldiger
mee omgaan
6 Toename jaarlijkse vervangingskosten van de mondiale infrastructuur als functie van de gemiddelde temperatuurstijging op aarde
6
50? CEMENT 5 20 23
0 5
10
15 20 25 30
35 40 45
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 replacement costs/yr [? *10
9]
service life [yrs]
Increase service life
Reduction
replacement
costs
Cement I - Figuur 7
van het nationale kapitaal. De getallen in de
tabel hebben betrekking op de situatie in
2009. Volgens het CBS bedroeg het nationale
kapitaal toen ? 3800 miljard (CBS, 2009). De
waarde van de infrastructuur werd in 2009
geraamd op ? 1825 miljard. Dat is 47% van
het nationale kapitaal. Stel nu dat de refe-
rentielevensduur van onze infrastructuur
gemiddeld 50 jaar is, en dat we die zouden
kunnen verlengen met 10% of 20% tot res-
pectievelijk 55 of 60 jaar. Dat levert elk jaar
een besparing op van ? 3,3, respectievelijk
? 6,1 miljard (fig. 7). Een bedrag van ? 3,3
miljard per jaar komt qua orde van grootte
overeen met de aardgasbaten in de jaren 90
[8]. De Nederlandse infrastructuur zou dan
ook kunnen worden beschouwd als een
enorme gasbel die ons miljarden kan ople-
veren als wij er zorgvuldiger mee omgaan.
Nu is het beslist geen sinecure om de gemid-
delde levensduur van de infrastructuur met,
zeg maar, 10% te verlengen. De miljarden die
hier kunnen worden bespaard zijn echt niet
te plukken als laaghangend fruit. Ook het
Nederlandse aardgas kwam niet zomaar de
grond uit. Daarvoor moest eerst stevig wor-
den geïnvesteerd. Geheel analoog zal ook voor het realiseren van besparingen op ver-
vangingskosten voor de infrastructuur eerst
flink moeten worden geïnvesteerd. Een in-
vestering van 20% tot 30% van de beoogde
besparing lijkt reëel [9]. Voor een besparing
van ? 3,3 miljard per jaar komt dit neer op
een investering van ? 0,7 tot ? 1,0 miljard
per jaar. Dat is op zich een groot bedrag. De
vraag is wat je met dit bedrag gaat doen.
Waar ga je in investeren en met welk doel?
In een volgend artikel wordt daar nader op
ingegaan.
7 Vervangingskosten van de infrastructuur in Nederland als functie van de levensduur
7
Tabel 2?Extra vervangingskosten als percentage van het GDP**) per inwoner in rijke en arme landen
extra replacement costs/cap for IPCC climate scenarios
temperature rise (expected) temperature rise (pessimistic)
2.5 °C 6.5 °C
costs: 56 US$/cap/yr costs: 158 US$/cap/yr
category GDP/cap/yr percentage of GDP/cap/yr
rich countries*) 114.0000.05% 0.14%
54.000 0.10% 0.29%
poor countries*) 54410.1% 29.0%
303 18.5% 52.2%
*) 10 rich and 10 poor countries, according to World Bank (2018)
**) GPD: Gross Domestic Product
Tabel 3?Waarde infrastructuur in Nederland, (CBS, peildatum 2009 [7])*)
fixed capital goods valuepercentage of national wealth
[× ? 1.000.000.000] [%]
infrastructure 3128
houses 97525
industrial building 38210
permanent capital goods 1564
total 182547
*) Nb: Voor 2015 noemt het CBS een waarde voor de infrastructuur van ? 2001 miljard
LITERATUUR
1?Long, A.E., Sustainable bridges
through innovative advances. Institution
of Civil Engineers, presented at Joint
ICE and TRF Fellows Lecture 23, 2007.
2?Data van World Bank, https://en.
wikipedia.org/wiki/List_of_countries_
by_total_wealth.
3?Dobbs, R., et al, Infrastructure
productivity: How to save $ 1 trillion a
year. McKinsey Global Inst., 2013, p. 88.
4?Breugel, K. van, Het model: vehikel
voor glorie en schade. Afscheidsrede
TU Delft. p. 43, 2021. Digitaal op
cloudfront.net: Het model: vehikel voor
glorie en schade.
5?Sule, M., Effect of reinforcement on
early-age cracking in high strength
concrete, PhD Thesis, TU Delft, 2003 ,
p. 143.
6?Glasstone, S., et al, The theory of rate
processes. McGraw Hill Book Comp. NY,
1941.
7?Haan, M. de, et al, Het nationaal
vermogen van Nederland, in De
Nederlandse economie, 2009, pp. 129-140.
8?Aardgasbaten in de 90-er jaren:
? 2 - ? 4 miljard per jaar. Bron: https://
nl.wikipedia.org/ wiki/-Aardgasbaten
9?Breugel, K. van, Societal burden and
engineering challenges of ageing infra-
structure. Proc. SCESCM 2016, Bali, p. 12.
CEMENT 5 2023 ?51
Vanuit de techniek gezien is het interessant, en ook leerzaam, om na te gaan of de kunstwerken gedurende hun levensduur hebben gepresteerd zoals verwacht. Hebben aantastings- en verouderingsprocessen plaatsgevonden met de snelheid en intensiteit die impliciet in de ontwerpregels waren aangenomen? De snelheid van deze verouderingsprocessen is afhankelijk van een aantal factoren, waaronder de temperatuur. Als de temperatuur op aarde structureel hoger wordt, wat betekent dat dan voor de levensduur van onze infrastructuur. Gaat het hier om marginale of substantiële impact op de levensduur van onze kunstwerken en wat gaat het ons kosten?
Reacties
Aalbers - Bouwkundig adviesbureau Aalbers 26 augustus 2023 08:54
Prima onderzoek