Az építkezések CO2 kibocsátásának csökkentése felújításon keresztül

Megéri-e egy a környezet terhelése szempontjából a meglévő épületek felújítása? Hartvig Áron Dénes, a Cambridge Econometrics közgazdasági elemzője tanulmányában azt mutatja be a Bánáti+Hartvig Építész Iroda új irodájának példáján keresztül, hogy a meglévő épületek újraértelmezése mennyi CO₂ megtakarítással jár.

I. Bevezetés

A karbonsemlegesség elérésében kulcsfontosságú szerepe van az épületeknek és az építkezéseknek. Az Egyesült Nemzetek 2019 Global Status Report for Buildings and Construction Sector tanulmánya alapján 2018-ban az épületek és építkezések szektor a végső energiafelhasználás 36%-ért és az energiafelhasználással kapcsolatos CO₂ kibocsátás 39%-ért felelt. Természetesen a kibocsátás nagyrészéért az épületek fűtése felel, azonban így is a globális CO₂ kibocsátás 11%-a (11 Gt) az építőanyagok előállításából származott 2018-ban. Európában az építőanyagok kitermelése és előállítása felel a nemzeti CO₂ kibocsátások 5-12%-ért[1]. Magyarországon 2019-ben az éves CO₂ kibocsátás 37 058 145 tonnának felelt meg, amelyből 1 274 406 tonnáért (közel 3,4%) az építkezések feleltek[2]. A jelentős CO₂ kibocsátás mellett az építőiparban az előállított hulladék mennyisége is hatalmas, Európában az építőipar felel a hulladéktermelés 35%-ért.[2]

Jelen tanulmányban a Bánáti+Hartvig Építész Iroda (BH) új Fehérvári úti irodája felújításának példáján keresztül mutatom be, hogy a meglévő épületek újraértelmezése mennyi CO₂ megtakarítással jár. Az iroda felújítása során az építészek különös figyelmet fordítottak arra, hogy a korábban étteremként működő helyiségből a lehető legtöbb meglévő anyagot felhasználják. A tanulmányban megvizsgálom, hogy a meglévő épület elbontása és egy új épület megépítése mennyi plusz kibocsátással járt volna. A példában a hipotetikus új épület pontosan ugyanolyan paraméterekkel rendelkezik, mint a jelenlegi, felújított épület. A kibocsátás számszerűsítéséhez figyelembe veszem a szükséges építőanyagokat, mint beton, cement és vas előállítását és azok szállítását, valamint az elbontott régi épület romjainak elszállítását.

II. Építőanyagok

Az építkezések okozta kibocsátás túlnyomó része az építőanyagok előállításakor következik be. Mind a cement, az üveg és a vas előállítása az energiaintenzív folyamatok közé tartoznak. Az épületek csontvázát adó vasbeton szerkezet hatalmas tömege és magas cement- és vastartalma következtében az épület környezeti terhelésének nagyrészét adja.

A beton fő összetevői a víz, a kavics és a cement, melyek közül a cement előállítása jár igen magas CO₂ kibocsátással. A cementgyártás kibocsátása két forrásra bontható. Az első a kémiai reakció, ami a cement fő összetevőjének, a mészkőnek, a dekompozíciójával jár. A második pedig a felhevítéshez (közel 1000 Celsius-fokhoz) szükséges fosszilis tüzelőanyagok elégetésével járó CO₂. Így 1 tonna cement előállítása körülbelül 0,5 tonna CO₂ kibocsátással jár[3]. Összességében pedig a cementgyártás a globális CO₂ kibocsátás 8%-ért felel. Ezután a kavics, a víz és a cement összedolgozása közben a keverőgép által felhasznált energiát érdemes még számításba venni, ami 0,05 kg CO₂/kg kibocsátással jár átlagosan[4]. Hasonlóan a cementhez, a vas előállításához is rendkívül magas hőmérséklet szükséges, a szerkezeti vas előállítása 0,46 kg CO₂/kg kibocsátással jár átlagosan4.

A BH számításai alapján az új épület szerkezetének megépítéséhez szükséges beton, vas és cement mennyisége a következőképpen alakul.

Ezek alapján az új épület vasbeton szerkezetéhez szükséges anyagok előállítása 375,8 tonna CO₂ kibocsátással járt volna.

III. Szállítás

Az előállításon kívül még érdemes figyelembe venni az építőanyagok és az elbontáskor keletkezett törmelék elszállításával kapcsolatos környezeti terhelést. Mivel a példában az új és a régi épület paraméterei megegyeznek, így az elbontáskor megtermelt törmelék mennyisége is megegyezik az új épület tömegével, azaz összesen 1809 tonna. Természetesen a meglévő épület bontása többféleképpen is történhet, romba bontással vagy szelektív bontással. A példában a Magyarországon jellemző romba bontással számolok, ahol az elbontott épületből származó törmelék egésze egy lerakótelepen kerül elhelyezésre.

A szállításkor bekövetkező kibocsátás nagymértékben függ a megtett távolságtól. Az építőanyagok mozgatása több faktortól is függ: a nyersanyagok lelőhelyétől, a feldolgozó üzemtől, illetve magától az építkezés helyszínétől. A törmelék esetén egyszerűbb az elhelyezés, hiszen azt egyesen a lerakóhelyre szállítják. Így, a törmelék elszállításánál minden esetben 30km-es távval számolok, azonban, a kavics, a cement és a vas esetében három különböző esetet vettem figyelembe a távolság alapján:

• Rövid táv: 30km;

• Közepes táv: 50km;

• Hosszú táv: 100km.

Az ACEA CO₂ emissions from heavy‐duty vehicles tanulmánya alapján a nehéz tehergépjárművek CO₂ kibocsátása átlagosan 56,5 g/tkm, azaz 1 tonna teher 56,5g kibocsátással jár kilométerenként. Az anyagok mozgatásából következő kibocsátást a 2. táblázatban foglaltam össze.

Tehát, az eredmények alapján az anyagmozgatás során kibocsátott CO₂ mennyisége 6,1 és 13,3 tonna közé esik a távolságtól függően.

IV. Konklúziók

Ahogyan a számolások mutatják egy új épület felépítése jelentős terhelést jelent a környezet számára. A létrejövő hatalmas mennyiségű hulladék mellett jelentős CO₂ kibocsátással is jár mind az építőanyagok előállítása, mind azok mozgatása. A becslések alapján a szükséges építőanyagok előállítása 375,8 tonna, az anyagok szállítása pedig körülbelül 8,2 tonna CO₂ kibocsátással jár.

Összehasonlításképpen egy tipikus fa egész élete során (100 év) körülbelül 1 tonna CO₂-t nyel el[5]. Azaz, egy 3 szintes, 476m2 alapterületű új iroda felépítéséből származó CO₂ kibocsátását csak egy kisebb erdő (384 fa) képes elnyelni egy évszázad alatt.

Azonban, a meglévő épületek újraértelmezése jelentősen csökkenti az építkezések környezeti terhelését és kedvező munkaerőpaci következményei is lehetnek. Az épületek újrahasznosítása segíthet, hogy az energiaintenzív folyamatok helyett a munkaintenzív folyamatok kerüljenek előtérbe.  Remek példa erre az étterem üvegfalának újrahasznosítása. A többi építőanyaghoz hasonlóan az üveggyártás is az energiaintenzív iparágakhoz tartozik, valamint az üveg költsége magas. Az üvegfal kibontása, megtisztítása és újbóli felépítése, bár közel ugyanakkora költséggel járt, mint egy új üvegfelület beépítése, a költségek nagyrészét a munkaerő költsége tette ki, nem az anyagár.

Továbbá, mivel az építőanyagok előállítása energiaintenzív folyamatok így legtöbbjük már jelenleg is az Európai Unió karbonkvóta rendszere alá tartozik. A mai körülbelül 50€ tonnánkénti CO₂ árak mellett a becsült 383,9 tonna kibocsátás több, mint 6,6 millió forint költséggel járt volna. Valamint, az építőanyagok ára, amely jelenleg is magas, a karbonár növekedésével még magasabbra emelkedhet.  Jelenleg az anyagok újrahasznosítása közel hasonló költségekkel jár, mint az új anyagoké, azonban, az áremelkedés hatására az újrahasznosítás már gazdaságosabb opcióvá válhat.

Hartvig Áron Dénes

 

Szerk.: Hulesch Máté

 

[1] Európai Bizottság (2021). Buildings and construction.

[2] Eurostat (2021). Air emissions accounts by NACE Rev. 2 activity.

[3] Andrew, R. M. (2018). Global CO 2 emissions from cement production. Earth System Science Data, 10(1), 195-217.

[4] Chau, C. K., Hui, W. K., Ng, W. Y., & Powell, G. (2012). Assessment of CO₂ emissions reduction in high-rise concrete office buildings using different material use options. Resources, Conservation and Recycling, 61, 22-34.

[5] Viessmann (2021). How much CO₂ does a tree absorb