Betongens möjligheter i framtida klimatförändringar - Johan Silfwerbrand, KTH. Presenterat på Forskningsrådets workshop "Betongens roll för att minska effekterna av klimatpåkänningar" den 24 september 2019 på RISE CBI Betonginstitutet.

1. Betongens möjligheter i
framtida klimatförändringar
Johan Silfwerbrand
Betongföreningens workshop, Sthlm, 24 sept. 2019

2. Klimatförändringar

3. 3J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019
SvD, 23 sept. 2019

4. Klimatförändringar i världen
• Torka allt vanligare i södra Afrika, Sydostasien &
Medelhavsländerna.
• Kraftigt stigande dagstemperaturer i östra Kina, östra Nordamerika
& i Europa.
• Stigande havsnivå 0,8; 3,3 (polaris + vattenexpansion) eller 7 m
(Grönland).
• Våldsammare cykloner & stigande havsnivåer leder till fler
naturkatastrofer främst i tättbefolkade kustområden.
• Hög risk för skogsbränder på samtliga kontinenter.
• Smältande permafrost i Sibirien, Kanada & Alaska hotar
infrastruktur som byggts på denna.
4J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019
För referenser, se
Silfwerbrand (2011)

5. Klimatförändringar i Sverige
• Temperaturen stiger med 5°C.
• Mer intensiva skyfall men mindre
snömängder vintertid & därmed en mindre
vårflod.
• Ökade regnmängder & höjda vattenstånd i
hav, vattendrag & sjöar ställer högre krav på
avloppssystem & strandnära fastigheter.
• År 2050: All permafrost borta från de
låglänta områdena i nordligaste Sverige.
5J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019
För referenser, se
Silfwerbrand (2011)

6. Strategier
1. Minskning av klimatförändringarna (mitigation
= mildrande, minskning)
2. Anpassning till klimatförändringar (adaption =
anpassning)
6J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

7. Hållbart betongbyggande
Minskning
Effektivare
tvärsnitt
Magrare
recept
Alt.
bindemedel
Karbonatisering
CCS / CCU
Längre
livslängd
Energi-
besparing
Anpassning
Större (vind-)
laster
Skydd mot
översvämning
Förstärkning av
dammar
Ökade brand- &
fuktrisker 
mer betong?
Sthlm blir
Malmö, Umeå
blir Sthlm
7J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

8. fib
Stockholm
2012
8J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

9. Kategorisering av bidragen
Category No of papers Percentage
Alternative binders 7 4,9
Carbonation and carbon dioxide uptake & recycling 6 4,2
Case studies & aesthetical issues 8 5,6
Designing concrete structures for durability & sustainability 30 21,1
Durability 19 13,4
LCC & LCA 7 4,9
Repair, renovation, and upgrading for improved sustainability 17 12,0
Sustainable concrete materials 18 12,7
Sustainable concrete pavements 5 3,5
Sustainable concrete production, rheology & flow 4 2,8
Sustainable concrete structures 17 12,0
Thermal mass, energy storage & fire protection 4 2,8
Total 142 100,0
9J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019
47,2

10. ICCS (fib)
Madrid
2016
10J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

11. Kategorisering av bidragen
Category No of papers Percentage
Case Studies 15 9
Construction Aspects 20 12
Durability 52 31
Environmental Design 27 16
Materials 54 32
Adaption 0 0
Total 168 100
11J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

12. Litteratur-
studie
12J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

13. Undersökningens metodik
• Litteratursökning
• Genomgång av relevant litteratur (50 av > 100
citeras i rapporten)
• Val av effekter av klimatförändringar med
bäring på svenskt betongbyggande &
betongmiljö i Sverige
• Ingenjörsmässig genomgång av de utvalda
effekterna
• Avstämning & rapportskrivning
13J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

14. Påverkan på betongkonstruktionen
Last Effekt på lasten
Temperaturskillnader Ökande: vägar, broar
Regnmängder Ökande: platta tak
Snölaster Minskande
Vindlaster Ökande
Egentyngd Marginell
Krympning Svagt minskande
Jordtryck, is, påsegling, brand Svåra att bedöma
14J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

15. Vindlasten viktigast
0
50
100
150
200
1960-
64
1965-
69
1970-
74
1975-
79
1980-
84
1985-
89
1990-
94
Antal
Antal stormar med vindhastighet > 17,2 m/s
per femårsperiod uppmätt vid Düsseldorfs
flygplats. Från Steenbergen m.fl. (2009).
15J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

16. Påverkan på betongproduktionen
Egenskap Effekt
Ökande temperatur + Längre byggsäsong
- Större risk för
temperatursprickor
+ Ökat behov av ljusa ytor
Ökande nederbörd + Ökat behov av
vattengenomsläppliga ytor
+ Nya avloppsrör
Stigande vattenstånd + Ökat behov av mark-
stabilisering
+ Översvämningsskydd
16J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

17. Är kvantifiering möjlig?
• Nej, inte för tillfället. Orsaker:
• Osäkerheten om klimatförändringarnas
storlek är stor.
• Farten på klimatförändringarna är osäker.
• Klimatförändringarnas storlek varierar från
land till land & inom (större) länder.
• Även vid kända förändringar skulle de
ekonomiska effekterna vara svåra att
kvantifiera – alltför många faktorer
interagerar.
17J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

18. Hållbarhet & högskolans FoU
• Minskning av klimatförändringar
• Anpassning till klimatförändringar
J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019 18
2020 2025 2030 2035 2040 2045
Dr-proj ImplIdé
Dr-proj Impl
Dr-proj Impl

19. Exempel från Byggvetenskaps FoU
Minskning Anpassning
Optimerade energisystem för hus, kvarter,
distrikt. Smartare styrsystem.
Lågtemp.teknik f. uppvärmning &
högtemp.teknik f. kylning.
Trä- & biobaserad cykelinfrastruktur.
Ny armering i betongbroar.
AI-metod för broförvaltning. Förebyggande
brounderhåll.
Energioptimering av Nynäshamns hamn.
J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019 19

20. Exempel från Byggvetenskaps Gru
Minskning Anpassning
Miljöaspekter i planeringen
(klimatdekl., ISO 14001, miljömärkning).
Kunskap om hur klimatet
fungerar.
Moment om LCC & LCA i flera
kurser.
Extremt väder & större
belastningar.
Mer järnväg.
Optimerade energisystem för
hus, kvarter, distrikt.
Passivhus.
Träbaserade hybrid-
konstruktioner.
Hållbara byggarbetsplatser.
J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019 20

21. Betong, nr 4, september 2019
21J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

22. Frågor att diskutera
• Hur kan konstruktören möta de nya lasterna?
• Hur skall säkerhetsproblemet behandlas i
nyproduktion & befintliga konstruktioner då
lastförutsättningarna ändras?
• Hur skall kustnära konstruktioner säkras mot ökande
vattenstånd?
• Finns det några positiva inslag i klimatförändringarna
som kan beaktas i konstruktions-, produktions- eller
förvaltningsskedena?
• Behöver vi utveckla nya byggmaterial eller
kombinera de material vi har på nya sätt?
22J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019

23. Sammanfattning
• Både högskolan och näringslivet är bra på att forska om
minskning.
• Inget fel i det – men vi måste införa åtgärderna nu.
• En större del av forskningen måste ställas om mot
anpassning.
• Betongen är robust & tålig och kan ta ytterligare
marknadsdelar.
• Kan vi fånga in koldioxiden vid cementfabriken blir
betongen ett mycket konkurrenskraftigt alternativ och
dessutom en kolsänka.
23J SILFWERBRAND, KTH, 24 SEPT. 2019