Pantheon Performance Foundation

logo Pantheon Performance

Doelstelling

Doel: CO2 en materiaal neutraal bouwen door het promoten van het gebruik van duurzamere bouwmaterialen en methodes.

Het basis principe: Duurzaam bouwen, een globale verlichting maar een lokale verplichting, is gebruik maken van regionale menselijke en materiele resources op een verantwoordelijke manier. Meer doen met minder, volgens richtlijnen die niet door dominante marktpartijen zijn opgezet/beïnvloed.

Pantheon Performance Foundation beseft dat ongeveer 35 % van de CO2-uitstoot komt door het gebruik van gebouwen. De transitie naar duurzame energie en isolatie is in volle gang maar de ongeveer 25% CO2 van het produceren en transporteren van bouwmaterialen is nog onderbelicht. Volgens Prof. Koji Sakai stoot de betonsector alleen al > 5 miljard ton CO2 per jaar uit en ong. 7% van de wereld CO2-uitstoot komt door het fabriceren en transporteren van Portland cement.

Pantheon Performance Foundation realiseert zich dat het een enorme taak is om de bouwmaterialen sector CO2 neutraal en circulair te maken omdat materialen zoals beton, metaal en glas zeer waarschijnlijk nooit CO2 neutraal kunnen worden. Het moet dus gecompenseerd worden door materialen die CO2 opslaan zoals bio-bouwmaterialen en speciale mineralen producten die recentelijk ontwikkeld zijn.

Klik voor de schematische weergave: compensatie concrete vs bio-based

Technologie

Kwaliteit

Om te kunnen verbeteren moeten we op de eerste plaats weten wat we doen. Dit is bijvoorbeeld niet het geval bij vooral betonmortel waarbij de eigenschappen van de verharde beton nauwelijks bekend zijn. Kwaliteitbeheersing van constructies is van groot belang, vooral indien er materialen paspoorten / registratie zullen zijn en hergebruik beoogd wordt van elementen.

Best Practice & State of the Art

Om niet het wiel uit te moeten vinden maar advies te kunnen geven over de afmetingen van het “wiel” en de noodzaak van band wisselen, is inventarisering van bestaande Best Practice noodzakelijk. Dit is een zware complexe maar belangrijke internationale taak. Nu worden veel middelen niet effectief ingezet en zijn beoordelaars niet op de hoogte wat elders gangbaar is. Pantheon Performance Foundation heeft een netwerk van contacten die betrouwbaar zijn. Er wordt gezocht naar middelen om de Technological Readyness Level (TRL) in de complexe bouweconomie zo goed mogelijk te structureren.

Kennis delen

Data is nog geen informatie, informatie is nog geen kennis, kennis is nog geen begrip. Begrip is nog geen wijsheid, maar wijsheid moet in die volgorde verkregen worden.
Het delen van data, informatie en vooral kennis wil dus nog niet zeggen dat dit een positie op de markt garandeert, want dit hangt van veel meer af dan het delen van technische kennis. Maar de kennis moet wel vanuit betrouwbare bronnen komen. Daarvoor heeft Pantheon Performance Foundation de STEBAS  (Science, Technology, Ethical Board of Advisors and Supervisors) ingesteld. Het delen van kennis van betrouwbare prestatie testmethoden is van groot belang voor eenieder die verder wil en staat competitie niet in de weg.

 

Niet-technologische aspecten

Er is geen essentieel gebrek aan technologie en Pantheon Performance Foundation vindt de niet-technologische innovaties wel zo belangrijk.

Verificatie

Normering is een kostbaar, dikwijls langdurig proces hetgeen veelal uitmond in middelmatige compromissen en innovatieve MKB’ers uitsluit. Een oplossing voor het versnellen van innovatie implementaties is het toepassen van de de verficatie methodologie voor producten en processen die nog geen normen hebben, zoals bijvoorbeeld Alkali Geactiveerde Geopolymeer Materialen.

Klik voor de schematische weergave: de positie van verificatie

 

Opleidingen

Wel zo belangrijk voor de noodzakelijke cultuur veranderingen zijn betere opleidingen en aanvullende trainingen. In de huidige beroepsopleiding zijn er veelal “silo’s zonder mengers en de juiste mengmeesters”. Pantheon Performance Foundation adviseert, naast een multidisciplinaire opleidingen, passie te introduceren in het beroep van bouwers.
Her-opleidingen/cursussen/workshops voor bijv. constructeurs, bestuurders, etc.  is een belangrijk element wat ook door Pantheon Performance Foundation praktisch wordt ondersteund, samen met de eerste licentienemer, SustCon vof. (www.sustcon.org)

Lobby activiteiten?

Op dit moment zitten lobbyisten van de dominante marktpartijen stevig aan tafel in Brussel en de verschillende hoofdsteden. Zij financieren vele verenigingen en congressen. De idealisten in de bouw zijn zeer verdeeld en er zijn (nog) geen middelen om een platform van al die verschillende platformpjes te maken. Onze bevriende BouwCirculair organisatie voert echter met succes bij de lagere overheden veranderingen door die voor de nationale en Europese overheden een voorbeeld zouden moeten zijn.

 

Bestuursleden

  • Prof. Em. Michiel Haas
  • Prof. Em. Jan Eijsbouts
  • Boudewijn M. Piscaer, (Nederlands, Français, Deutsch, English)

Boudewijn Piscaer heeft een werktuigbouwkundige basis maar kreeg vooral praktische opleiding in vuurvaste materialentechniek bij twee Duitse bedrijven. Hij pionierde nieuwe markten in Nederland, België en Frankrijk, daarna in Noord-Amerika en de Caribbean.

Voor een Frans bouwmaterialen bedrijf zette hij een nieuwe divisie op voor hightech vuurvaste beton. Hierbij voerde hij verschillende innovatie implementaties door, zowel technologische als proces, systeem en kennisdeling innovaties. In Nederland werd hij betrokken bij introductie van Zelf-Verdichtende Beton voor de prefab industrie hetgeen de belangrijke innovatie van cement vervangende kalksteenmeel met zich mee bracht.

Sinds het schrijven en adviseren van een Europees Eco-Innovation project is hij actief betrokken bij verschillende initiatieven voor de verduurzaming van bouwmaterialen in het algemeen maar in het bijzonder bij het reduceren van CO2 en materialen in de betonsector. Echter zijn belangstelling voor bio-bouwmaterialen heeft eveneens zijn aandacht en ziet paralellen in de problemen die aan te pakken zijn.

 

What’s in the name?

Het Pantheon in Rome is bijna 2000 jaar geleden gebouwd in Rome. Het gebruikte een intelligente constructie en z.g. puzzolane beton van vliegas uit de vulkaan.
Wetenschappers zijn het eens dat wij heden ten dage het Pantheon wel zouden kunnen maar niet mogen bouwen vanwege de regelgeving.

 

Pantheon Performance Platform

Er is een grote begrijpelijke wildgroei aan stichtingen en belangenverenigingen in de reeds complexe bouweconomie. Terwijl grote economische groepen al een stem hebben zijn juist de kleinere maar vaak innovatieve en dynamische spelers buiten het beleidsbeeld. Enkele platforms zijn met hulp van de Europese Commissie van de grond gekomen maar anderen zijn door dominante marktpartijen over genomen, waardoor beoogde innovaties afkomstig van kleinere spelers niet onafhankelijk doorgevoerd konden worden.

Pantheon Performance Platform beoogt een internationaal platform te zijn voor alle andere platformen.

Handeling perspectieven:

  • een gemeenschappelijke stem zijn voor duurzame bouwmaterialen t.o.v. overheden die de toepassingen kunnen bevorderen en obstakels kunnen helpen slechten
  • een platform dat ingang geeft aan andere meer specifieke betrouwbare platformen in de verschillende talen
  • een organisatie voor het uitvoeren van en deelname aan evenementen en rapportages daarvan
  • het organiseren van trainingen en kennisdeling, niet alleen in technologie
  • het deelnemen aan Europese en nationale projecten.

 

Activiteiten

Pantheon Performance Foundation heeft een aantal “Accelerating Sustainable Construction Materials Application Events (ASCMAE) georganiseerd.

ASCMAE I          15–4-2016 Vianen met Prof. Derk Loorbach en Prof. Sofiane Amziane.
Twee bloedgroepen, Beton en Bio Based, met als uitkomst twee verschillende taken maar hetzelfde doel; verduurzaming van het bouwmaterialen pakket.

ASCMAE II        23-3-2018 Delft met Prof. John Provis en Prof. Klaas van Breugel.
Thema; Alkali Activated Geopolymer Materials. Sinds dit evenement hebben er twee Nederlandse evenementen plaats gevonden die geleid hebben tot een tiental toepassingen.

ASCMAE III       18-6-2019 Arnhem met Prof. Jacqueline Cramer, Prof. Stijn Mathijs (Gent en URBCON) en Prof. Klaas van Breugel.
Thema; Beton op Prestatie. Dit is een thema wat voor eind 2020 afgesloten kan worden.

ASCMAE IV       4/6-3-2020. (in voorbereiding en in het Engels).
Thema; Europese Bouwmaterialen Strategie voor een duurzame  bouw economie. Vastleggen van doelstellingen en kader hiervoor

 

STEBAS   (Science, Technology, Ethical Board of Advisors & Supervisors)

Het vastleggen van research onderwerpen en het beoordelen van Technological Readyness Level is een complexe taak. Juist vanwege de urgente duurzaamheid opgave moet er onafhankelijk zonder het “not invented here” syndroom beoordeeld worden wat “Best Practice” en “State of the Art” betekend. Hiervoor is overzicht nodig maar vooral een sturing die voorkomt dat er teveel overlap plaats vindt op internationaal niveau. In verschillende Europese projecten ziet met thema’s die reeds lang dagelijks gebruik zijn in een land terug keren in een ander land als zijnde onderzoek waardig. Onafhankelijke arbitrage tussen verschillende opvattingen is eveneens een taak.

Integriteit speelt een rol omdat juist de bouw een belangrijke sociale functie vervult en in de haarvaten van de samenleving zit. Greenwashing is ook te ontmaskeren. Het recente werk van Pantheon Performance Foundation bestuurslid  Prof. Em. Jan Eijsbouts “The Hague Rules on Business and Human Rights Arbitration” zou van belang kunnen zijn, maar ook aantasting van het Intellectueel Eigendom kan ter tafel komen.

De STEBAS zal leden hebben uit de verschillende disciplines en talen.

Naast input van het Pantheon Performance Platform zal het een belangrijke verbinding hebben met bouwkwaliteit organisaties en de milieu databases. Deze instanties sturen met behulp van LCA’s de Milieu Kosten Indicator (MKI) en Milieu Prestatie Gebouwen (MPG) aan.

 

Materialen

Pantheon Performance Platform beoogd een vereenvoudigde indeling te maken naar

  1. Moeilijk CO2 te reduceren per m3 geproduceerd materiaal (dus reductie door duurzaam ontwerpen)
  2. Hybride materialen zoals cement gebonden bio based materialen
  3. CO2 opslaand materialen, organisch en mineraal.

 

SUSTAINABILITY ENGINEERING

A new and important discipline is developing. The consulting role by order of the principle customer of connecting the designers (structural engineer and architect), suppliers and quality performance supervisors is more and more recognized as a value adding function.

Life Cycle Analyses by which Life Cycle Costing and Environmental Impact Shadow Costing (EISC) can be calculated, can measure SUSTAINABILITY PERFORMANCE of materials. An environmental material database, at the moment still on national criteria, is the tool by which such EISC can be established. More and more customers use these to award orders.

Specific material applications need specific actions by specialized people. The present Pantheon Performance Foundation evolved from the SUSTCON (Concrete) EPV Eco Innovation project where useful lessons were learned for ALL materials, such as the verification methodology.

Focus on concrete was kept since theoretically big CO2 reduction steps are possible there, but a complete open mind exists to all materials. International organization will be helpful to identify experts from other materials that will assist in the needed change towards a CO2 neutral construction economy, such as;

https://www.rilem.net
http://www.iabse.org

https://www.steelconstruction.info/Sustainability
etc.

 

Structural CONSULTING Engineering

The structural engineer plays a key role towards the CO2 neutrality of the construction economy, but a different one then up till now. In order to make the best choice the structural engineer should be kept well informed about new materials and its performances, thus including sustainability performances. He/she has to become more critical of what suppliers are presenting. This type of structural engineer could be identified as a Pantheon Performance Consulting Engineer being rewarded for the special effort in proposing the most sustainable structure, instead of the fastest routine calculation solution for which he gets compensated now.

 

I – Difficult to reduce CO2

CONCRETE

Being the number 2 in CO2 product (after energy from fossil fuel), the most used and most abused construction material in the world and emitting > 7 Billion of CO2/year, it deserved special attention. Proof has been delivered that technically this figure can be halved but concrete technology is in the grip of the Portland cement industry, their product still being the main cause of the CO2 emission but also their present earning model.

Based on experience gained with high tech refractory concrete, the civil concrete industry could and should also move away from volume habits towards quality, doing more with less.  Cement content reduction can be to the benefit of all parties involved, including the cement producers, if properly understood. The Pantheon Performance Foundation proposes a detailed holistic approach to its partners to address the vast problem of CO2 emission from this economical sector. This approach will be attached to this website for Pantheon Performance Partners at a later stage but is actively worked on in 2020.

It should also be considered that 10 % of the steel production goes to reinforcement of concrete and is a burden on the sustainability of concrete as well. Different structural design and use of all sorts of fibres and promote reinforcement free designs.

STEEL

With the automobile industry demanding thinner and thus cleaner/better but still affordable steel, the iron and steel industry has made considerable progress in the last 50 years. The question remains if structural steel can benefit from these steps by looking into fire resisting load bearing thin steel, maybe in composite with other materials.

Note that this subject will be further developed in due coarse.

GLASS

While glass demands high energy and raw materials to be produced, no alternatives are in sight. Further window glass is very difficult to recycle so in order to make glass more sustainable the re-use has to be organized.

At this stage it is unknown to the Pantheon Performance Foundation to what extend the glass producers are organized towards sustainability, other then delivering insulating windows and possibly PV (photovoltaic) glass.

CERAMICS

Bricks and tiles have also a considerable need for energy for its process. The reduction of both material use and the binding process will thus have a big impact. The use of Alkali Activated Geopolymer binder systems is in development and should be closely followed.

ADOBE/Compacted earth

CO2 emissions of products made with compacted earth do come only from raw materials transport, processing and pressing, sometimes also from the low cement content it contains to make it relatively water proof.

 

II – Hybrid materials

Bio composites using a rather high (>80%) amount of organic fibres and recycled minerals could be used for modest structural applications and facades, but waterproofing remains an issue at this time.

“Bio-Concrete” where (special) cement or lime is used to bind organic materials such as hemp or miscanthus would be a typical hybrid material, the cement and lime industry realizing they do not have a market share in classic molten rock and glass insulation materials.

It should be noticed that especially in France there is a great deal of application knowledge available for this type of insulation materials.

The challenge will be to develop other intelligent hybrid structural materials and structures.

 

III – CO2 storing

It is of utmost importance to obtain recognition of the immediate CO2 storing capacity of these materials, regardless theoretical end of product life. This vital discussion cannot be kidnapped by classic mineral product lobby groups.

The CO2 storing materials and structures are in 2 categories;

  1. BIO BASED such as wood, Hempcrete (Bio Beton), Straw etc.
  2. Mineral CO2 absorbing bricks such as Carbstone, “Compensatiesteen etc.

The industrial development of this latter category of products has to be closely followed.

The BIO BASED materials can be;

  • Load bearing on its own such as Cross Laminated Timber (CLT)
  • Modest load bearing as a system (wood frame using different insulating products in between wood structures) and purely
  • Insulating materials.

Note; Present common mineral and glass wool consume a considerable amount of energy to be produced plus are very difficult to be recycled.

WOOD

The structural and the CO2 storage capability of wood are getting general public recognition. Especially Cross Laminated Timber (CTL), glued or laminated using wood pins, with thickness from 70 to 300 mm are gaining in popularity. Also reconstructable Japanese concepts using solid wood and metal fixings are on the market. Both require insulating and competent engineering. When volume will increase, prices will come down.

Wood-frame construction building is classic North American construction practice. In combination with straw bales or inflated cellulose or chopped straw is becoming interesting for industrial and semi-industrial pre-fabrication.

BAMBOO

Bamboo is having a special place since it is fast growing and lighter weight (transport). Presentations at the Bio Based Building International Conference 4/5-12-2019 in Paris demonstrated the maturity of bamboo, well beyond the image as a poor man construction material. Structural engineering, especially at connection points, is an important aspect.

 

USEFUL LINKS

In English

https://www.theguardian.com/cities/2019/feb/25/concrete-the-most-destructive-material-on-earth

https://worldbamboo.net

https://www.inbar.int

Auf Deutsch

http://www.holzforschung.at

En Franais

In het Nederlands

https://www.centrumhout.nl