Det senaste om återbruk av stål

Hållbarhet
Ett regelrätt och fungerande sätt att säkerställa egenskaperna - Återbruk kan drastiskt reducera en stålkonstruktions energianvändning och koldioxidutsläpp. Trots det måste man erkänna att återbruk av stål fortfarande är sällsynt. Men mycket har hänt på sistone och tidigare hinder har kunnat undanröjas. I en tidigare artikel på samma tema, se Stålbyggnad 4/2018, nämndes bland annat ett behov av provningsprocedurer med definierade acceptanskriterier och provningsomfattningar samt metoder för att tillgodoräkna sig miljöfördelarna av att utnyttja återbrukade produkter. Idag finns sådana.
Figur 1: Val av provningsprocedur enligt MVR BS04:2021.

Branschstandard

På uppdrag av Mekaniska Verkstädernas Riksförbund och Nordcert har ProDevelopment AB utarbetat en branschstandard, MVR BS04:2021 – Återbruk av stål i bärande konstruktioner – Krav- & processbeskrivning, som ger instruktioner för sortering och klassificering av stålkomponenter för återbruk som ingående produkter i bärande konstruktioner.

Rekommendationerna gäller för varmvalsade och kallformade profiler som ingår i statiskt och kvasistatiskt belastade bärande konstruktioner upp till och med utförandeklass EXC2 men principerna kan även tillämpas på andra produkter, bl.a. svetsade balkar, med vissa anpassningar och ytterligare kontroll.

Fyra procedurer, A till D, definieras för säkerställande av de väsentliga egenskaperna enligt avsnitt 5.1 i SS‑EN 1090‑2. Vilken procedur som är aktuell beror av den information som är tillgänglig och vad som kan förväntas av materialet. I avsaknad av information bör varje komponent provas (Procedur D), ett dyrt alternativ.

Komponenter med dokumenterad historik, tex hämtade från en bygglovspliktig byggnad med känt byggår, däremot kan delas in i kontrollpartier som samlar komponenter med likadana egenskaper och funktion. Efter kontroll med oförstörande metoder, främst hårdhetsprovning men även spektrometri, kan en eller få profiler representera hela gruppen och undergå förstörande provning.

Material tillverkat efter 1971 kan anses uppfylla samma krav som nytt stål (Procedur B). Undersökningar syftar till att bestämma en stålsort vilket kan göras med hjälp av en enda uppsättning förstörande provningar. Äldre material däremot behöver undersökas närmare och karakteristiska egenskaper tas fram genom en statistisk utvärdering (Procedur C), dvs med minst tre förstörande provningar. Om ursprungliga kontrolldokument fortfarande är tillgängliga och komponenterna är fullt spårbara räcker det med oförstörande provning (Procedur A).

Utifrån vägledningen i branschstandarden kan ett företag utveckla egna specifika rutiner för att bedöma egenskaperna hos återbrukat stål.

Resultatet blir återbrukade ingående produkter med ett provningsintyg som styrks deras egenskaper och kan bifogas prestandadeklarationen vid CE-märkning efter tillverkning enligt SS‑EN 1090‑2 i en certifierad verkstad.

Tillämpning i ett pilotprojekt

För att undersöka hur återbruk av stål kan göras praktiskt, miljömässigt och ekonomiskt gångbart samt prova att tillämpa branschstandarden ovan initierade Skanska och Stena Stål ett pilotprojekt med finansiellt stöd från SBUF (ID:14024). Konstruktionen som utfördes i återbrukat stål är en del av ett fläktrum på ett av Stockholmshusen som Skanska bygger åt Familjebostäder i Farsta, Stockholm. Som ersättning till profilerna som projekterades initialt hittade Stena Stål varmvalsade HEM-balkar som hade tjänat som testbord i ett laboratorium i Hisings Backa, Göteborg, sedan 1990-talet.

Att jobba med återbrukade produkter kräver en större flexibilitet vid projektering för att anpassa konstruktionen till det tillgängliga materialet. I detta fall var konstruktionen av enkel sort och endast några knutpunkter behövde ritas om vilket inte medförde några svårigheter. Att efterlysa profiler med kort varsel lär dock inte vara framgångsrikt i större skala och helst bör återbruksprocessen innehålla någon form av lagerhållning.

De återbrukade profilerna levererades i befintligt skikt vilket försvårade arbetsflödet i verkstad då gammal färg behövde avlägsnas manuellt. Om kunden inte uttryckligen vill och kan hantera rekonditionering bör leverantören av återbrukat stål kunna tillhandahålla kapade och blästrade produkter.

Produkternas kvalitet säkrades med procedur B i MVR BS04:2021 och följande punkter lades till, förtydligades eller anpassades till de rådande förutsättningarna:

  • kriterier för visuell inspektion;
  • praktiska rekommendationer för bearbetning av ytor inför hårdhetsprovning;
  • acceptanskriterier för sortering i kontrollgrupper;
  • urval av profil till förstörande provning och uppskattning av säkerhetsnivån.

I rapporten till SBUF-projektet ingår ett exempel på bakgrundsdokument till egna rutiner och ett exempel på provningsintyg som kan användas vid CE-märkning. Båda har granskats och godkänts av RISE.

Enastående miljöegenskaper

Klimatpåverkan från återbrukat stål kan hanteras antingen inom ramen för miljövarudeklarationer (EPD) eller, på ett mer förenklat sätt, med klimatdeklarationer baserade på Boverkets generiska klimatdata. I båda fallen får utsläppen från råvaruförsörjning (modul A1), dvs demontering, sättas till noll, och Boverket räknar även med noll klimatpåverkan från transport och tillverkning i produktskede (modul A2 och A3). I en miljövarudeklaration bör transport och rekonditionering beaktas men deras påverkan blir ändå en bråkdel (under 0,05 kg CO2-eq/kg) av vad den är för nytt stål (ca 1,00 kg CO2-eq/kg). I pilotprojektet kunde klimatpåverkan minskas med hela 96%.

Regelverket beakta dock inte materialeffektivitet och det är konstruktörens ansvar att inte använda för mycket material, även om återbrukat stål har nära noll utsläpp. En enkel tumregel är att inte ersätta nytt stål med återbrukat stål om det innebär en viktökning större än 50%.

Rimliga kostnader för provning

Återbrukat stål bör helst ses som en egen materialklass med särskilt goda miljöegenskaper och kvalitetssäkrat material kan säljas till minst samma pris som nytt stål och med en stor konkurrensfördel i projekt med miljöprofil.

För att återbruk ska vara ekonomiskt gångbart behöver kostnader för samtliga återbruksoperationer bli mindre än kundens betalningsvilja. Uppskattningar visar att skrotpriset utgör den största posten men denna tenderar också att följa samma trend som försäljningspriset och en någorlunda konstant marginal uppstår mellan skrot- och stålpris. Mest kritiska för lönsamheten blir därför demontering och provning.

Tack vare gruppering och oförstörande provning kan provningskostnaderna hållas på en rimlig nivå, i storleksordning 2 till 3 kr/kg. Dessutom är de enkla att uppskatta. Objekt med för få och lätta komponenter kan t.ex. lätt uteslutas.

Extra kostnader från demontering uppskattas i litteraturen till mellan 2 och 4 kr/kg men är svårare att kvantifiera och antagligen något som återbrukare behöver lära sig att uppskatta med tiden utifrån egna erfarenheter.

Europeisk standard på gång

Pilotprojektet har visat på möjligheter och bidragit med viktig praktisk information. Frågan om återbruk är högaktuell, även internationellt, och en gemensam europeisk teknisk specifikation (CEN/TS) om återbruk av stålkomponenter förbereds av CEN/TC135/WG2. Förlagor till denna standard är bl.a. MVR BS04:2021 och engelska SCI/P427. Publicering väntas om några år men jag hoppas att svenska stålbyggnadsbranschen utnyttjar sitt försprång och satsar redan nu.

Läs mer på Internet
www.sbuf.se – Sök ”14024”

Författare
Wylliam Husson, ProDevelopment

———————————————————————————-

Erfarenheter av återanvänt stål

I Sverige pågår flera intressanta pilotprojekt med återbrukat stål. Ett par av pionjärerna är ståldistributörerna Stena Stål och Tibnor, där Tibnor samverkar med Sweco och Dekra. Vi har frågat aktörerna om hur de ser på återbruksmarknaden för stålprodukter.

Stena Stål

Christoffer Muhl Pollari / Thomas Larsson

Hur mycket kan återbrukat stål tänkas kosta i relation till nytt stål?

Priset beror till stor del av demonteringskostnader och testkostnader. De har gemensamt att det blir billigare per kilo om det är stora kontrollpartier. I gynnsamma fall kan det bli ett lägre pris än nytt stål.

Har ni några profiler på hylla idag om någon ringer?

Vi har mindre kvantiteter av återbrukad och kvalitetssäkrad balk på lager.

Kommer ni att ta fram en EPD för återbrukade profiler?

Det kommer vi ta fram när återbruk skalas upp efter fler lyckade projekt.

Vilken tror ni kommer att bli den mest återbrukade profiltypen?

Vi bedömer att balk kommer vara den produkttypen som återbrukas mest till bärande konstruktioner. Vi ser även att olika former av plåt kan användas till estetiska och väderskyddande applikationer.

Märker ni någon efterfrågan från kunderna redan nu?

Vi ser ökande efterfrågan och stort intresse för återbrukat material.

Ser ni att återbrukat stål kommer ta plats i det ordinarie sortimentet framöver, i så fall när?

Vi ser stora möjligheter att återbrukat material blir en del av vårt sortiment i framtiden. Tidsplanen bestäms mycket av den framtida efterfrågan.

Tibnor / Sweco

Patrik Bjelovuk / Alexander Dobo

Hur mycket kan återbrukat stål tänkas kosta i relation till nytt stål?

Det tänker vi att piloten kommer att visa, det kommer att vara väldigt viktigt att prova ”rätt” saker!

Har ni några profiler på hylla idag om någon ringer?

Inte idag, vi hoppas att kunna ha små mängder inom kort!

Kommer ni att ta fram en EPD för återbrukade profiler?

Om det kommer att vara i form av specifika EPD för just det materialet eller för det totala projektet kan vi inte riktigt veta ännu då mycket kommer att vara beroende på hur vi väljer att ”lägga upp” materialet

Vilken tror ni kommer att bli den mest återbrukade profiltypen?

Balk och möjligen hålprofiler

Märker ni någon efterfrågan från kunderna redan nu?

Faktiskt finns det en viss efterfrågan redan nu.

Ser ni att återbrukat stål kommer ta plats i det ordinarie sortimentet framöver, i så fall när?

Ja, det tror vi att det kommer att göra, När och exakt hur är svårt att sia om dock.

Boverket

Boverket tittar på frågan om återbruk för olika byggmaterial för att i framtiden kunna ge vägledning kring återbruk av byggprodukter. Nyligen fick myndigheten också ett uppdrag och anslag för att öka cirkulariteten i byggbranschen under de kommande tre åren. Även om utredningarna inte är färdiga ännu så går det att fastslå vissa principer för återbruk av stål.

Oskar Larsson Ivanov

Hur bedömer man egenskaperna på återbrukat stål?

Stål som ska återbrukas i bärande konstruktioner behöver bedömas utifrån två perspektiv. Det första perspektivet är att stålet ska uppfylla relevanta egenskapskrav på exempelvis bärförmåga och brand. De relevanta egenskaperna kan skilja från fall till fall. En utgångspunkt kan vara de väsentliga egenskaperna som finns definierade i dagens produktstandarder samt i EKS. Exempel på sådana egenskaper är slagseghet, sträckgräns, brottförlängning, svetsbarhet och korrosionsmotstånd. Kännedom om stålets ursprung och kvalitet minskar behovet av provning av karakteristiska egenskaper. Stickprovskontroll kan vara tillräckligt om stålet som ska återbrukas kan förutsättas ha tillverkats under samma förhållanden.

Det andra perspektivet är att upptäcka och bedöma de skador som kunnat uppstå under livslängden. Kännedom om stålets användning och vad den utsatts för kan återigen utgöra underlag för stickprovsbedömning. Exempel kan vara om stålet utsatts för utmattningsbelastning.

Exakt omfattning av kontroller av produkter är en sammanvägning av den information som finns tillgänglig och erforderligt mått på säkerhetsnivå, vilka metoder som ska användas regleras eller vägleds ej av Boverket.

Krävs CE-märkning av återbrukat stål?

Nej, återbrukade och icke-modifierade stålkomponenter eller bärverksdelar i stål kan i dagsläget inte CE-märkas. Det som krävs är att materialet har kända och dokumenterade egenskaper som är lämpliga för dess användning. Detta gäller både för komponenter så som varmvalsat stål enligt exempelvis SS-EN 10025-1 och för bärverksdelar enligt SS-EN 1090-1. Metoder för tillverkningskontroll och inledande bedömning av produktens prestanda (t.ex. provning) som är framtagna i harmoniserade standarder är huvudsakligen anpassade till nyproducerat grundmaterial och nyproducerade bärverksdelar. Samtliga bedömningar ska vara utförda innan produkten släpps ut på marknaden. En produkt kan bara släppas ut på marknaden en gång och ska anses utsläppt när den för första gången har levererats i samband med kommersiell verksamhet. Sammanfattningsvis är det inte möjligt att CE-märka återanvända bärverksdelar eller återbrukande stålkomponenter eftersom de redan släppts ut på marknaden.

——————————————————————————————–

Erfarenheter från återbruksprojekt

Besökscentrum vid Onsala Rymdobservatorium

Återbruksprojektet Besökscentrum vid Onsala Rymdobservatorium har givit oss på Chalmersfastigheter och vår samarbetspartner NCC många lärdomar. För att bli bra på att bygga med återbrukat material krävs många kreativa beslut. Vår målsättning har hela tiden varit att vi skall lära oss vilket innebar att vi behövde vi våga ta risker när vi fattade våra beslut. Vi har samlat på oss värdefulla erfarenheter som vi gärna delar med oss av när det kommer till återbrukat stålbyggande. I projekteringsfasen identifierade vi att stål utgör en lämplig stomme i återbruksprojekt kopplat till följande punkter:

  • God tillgång
  • Standardiserade tvärsnitt
  • Stor miljöbesparing
  • Lång livslängd

Vi vill fortfarande påstå att det teoretiskt är lätt att återbruka stål även om vi stötte på hinder på vägen. Några viktiga saker vi inte förutsåg och som begränsade projektet var:

  • Rivningsentreprenörernas affärsmodell – En del i affären är att sälja skrot och de är inte alltid villiga att äventyra den affären genom att experimentera med nya affärsmodeller.
  • Rivningsmetodernas åverkan på materialet – Med många av de konventionella rivningsmetoderna skapas deformationer på materialet. Att demontera stålet mer varsamt är självklart möjligt, men då behöver både rivningsmetoder och tidsåtgången för rivningen ändras. Den processen gör att kostnaderna är högre för rivningsentreprenören.
  • Även om det finns ett gott utbud kan det vara svårt att hitta rätt tvärsnitt vid rätt tidpunkt. I återbruksprojekt är det ständigt en balans mellan att ha en kort lagertid för hittat material, samtidigt som det behöver säkerställas att rätt material finns framme när projektet behöver det.

Med den erfarenheten vi samlat på oss har vi lärt oss att ta kontakt och engagera en stålentreprenör i ett tidigare skede så att de kan vara behjälpliga med att söka och bedöma material. Bygglovet för återbruksprojektet Besökscentrum vid Onsala Rymdobservatorium drog ut på tiden vilket gjorde materialförvärven svårtajmade. Är det möjligt att kartlägga lämpliga rivningsprojekt som löper parallellt med ens eget återbruksprojekt är det den bästa lösningen. Det gör att det i tidigt skede går att upprätta ett samarbete kring hur demontering och hantering av materialet lättast kan återbrukas.

Vår slutsats är att bygga med återbrukade stålstommar är fullt möjligt, även om vi inte i detta projekt hade någon jättestor framgång med det. Vi tar med oss vad vi lärt oss och hoppas att våra lärdomar kan hjälpa vårt nästa projekt till framgång. Vi tror att om återbruksambitionerna ökar i fler projekt så kan branschen lättare samarbeta för att tillsammans lösa de utmaningar med affärsmodeller och logistikkedjor som vi identifierat som utmaningar i vårt projekt.

Författare
Pär Johansson, Chalmersfastigheter

Ombrukstål fra den amerikanske ambassaden

Norsk Stål og Norsk Gjenvinning inngikk høsten 2021 en samarbeidsavtale om å etablere en industriell verdikjede for ombruk av konstruktivt stål. Avtalen innebærer demontering, mellomlagring, testing og dokumentasjon av stålkomponenter, samt videre salg og distribusjon av andre byggeprosjekter.

Som et pilotprosjekt til å teste ut verdikjeden, er det blitt tatt ut om lag 100 tonn stål fra den tidligere amerikanske ambassaden i Oslo. Dette skal så selges videre for å brukes om igjen i et nytt bygg senere. Ombruksstålet ble lagt på lager i fjor høst, og klargjøres nå for testing og videre distribusjon. Komponentene skal kunne spores på individnivå, og de skal ha egen dokumentasjon som er avhengig av utføringsklassen. 

Författare
Mari Solheim, Norsk Stålforbund

Inspelning av webbinarium om återbruk av stål

Missade du webbinariet i början av 2022 kan du nedan ta del av en inspelning. Webbinariet arrangerades av CCBuild och Stålbyggnadsinstitutet.