Precis som alla andra slags byggen, från bostäder till järnvägar, har vägbyggen en stor inverkan på klimatet.

Sammantaget står byggsektorn för ungefär en fjärdedel av de globala koldioxidutsläppen. De främsta bidragande faktorerna är tillverkningen av kolintensiva byggmaterial som stål och cement, samt de tunga transporter som krävs för att frakta material till byggplatsen.

På användarsidan av den byggda miljön har energi- och klimatprestandan börjat förbättras, och därmed har fokus flyttats till påverkan från själva byggprocessen. Nyligen genomförda arbeten i Sverige har gett nya insikter om hur man kan minska den.

Det uppskattas att väg- och vattenbyggnad och offentliga arbeten i Sverige står för en tredjedel av de årliga utsläppen. Den höga siffran har fått Trafikverket att sätta upp målet att inga nettoutsläpp av växthusgaser ska förekomma år 2045. Trafikverket ställer allt hårdare klimatkrav vid upphandlingen av större projekt, på de material som används och på framtida underhåll. Men om man ska kunna uppnå de här ambitiösa målen måste man börja arbeta mot dem redan nu.

”Vi kan inte vänta längre med att lägga grunderna, planera, utveckla och skala upp”, säger doktor Johan Rootzén, forskare vid IVL Svenska Miljöinstitutet i Göteborg. För att ta reda på vilka som är de mest effektiva åtgärderna för att minska koldioxidutsläppen från byggbranschen och dess leveranskedjor under de närmaste årtiondena har Johan och hans kollega, Ida Karlsson på institutionen för rymd-, geo- och miljövetenskap vid Chalmers tekniska högskola, genomfört en fallstudie av ett svenskt vägbyggnadsprojekt.

Bygga den stora bilden

Många livscykelanalyser har gjorts för att bedöma koldioxidavtrycket från vägbyggen eller delar av dem. Men få undersökningar har tillämpat ett heltäckande perspektiv på de alternativ som finns för att minska utsläppen av växthusgaser genom hela leveranskedjan för vägbyggen. Forskarna lånade sin metod från kraftsektorn, där det är vanligt att bedöma olika scenarier utifrån detaljerade resursflöden och relaterade miljöeffekter.

Det största värdet av forskningen är att man har lagt till en tidsdimension för att se vilka begränsningsåtgärder som behöver vidtas för att uppfylla målen för utsläppsminskningen om man bygger samma väg om fem, tio eller tjugofem år.

Kartlägga leveranskedjans flöden

Projektet fokuserade på en ny, åtta kilometer lång sträcka av riksväg 44 mitt i Sverige, som stod klar 2019. För att fastställa källorna till utsläpp av växthusgaser använde Trafikverket och entreprenören ett slags verktyg för beräkning av ”klimatfotavtryck”. Verktyget beräknar energiförbrukning och klimatpåverkan med hjälp av utsläppsfaktorer tillsammans med resursmallar och projektspecifik information.

”Modellens utdata gav oss en grund för att kartlägga flödet av material och energi i hela leveranskedjan”, förklarar Johan Rootzén. Detta omfattade de material och den energi som användes för att producera byggmaterialen, liksom energi och bränsle för transport- och byggtjänster. Följande aktiviteter i leveranskedjan hade störst klimatpåverkan:

• Produktion och användning av stål
• Produktion och användning av cement och betong
• Produktion och läggning av asfalt
• Tunga transporter
• Byggprocesser

Forskargruppen övervägde fem olika scenarier, men det huvudsakliga ”transformativa scenariot” bestod av en omfattande portfölj av minskningsåtgärder för samtliga aktiviteter i leveranskedjan med en omfattning som ökade över tid. Andra scenarier testade känsligheten för förändringar i kritiska begränsningsåtgärder, som att inte använda biobränslen.

Uppnå kortsiktiga och långsiktiga mål

Bland de omedelbara möjligheterna till minskning finns följande:

• Lägre produktionstemperatur och högre återvinningsgrad för asfalt
• Användning av skrotbaserat stål
• Användning av klinkersubstitut i betong
• Övergång till biomassabaserade bränslen för maskiner, transporter och produktionsanläggningar
• Användning av hybrid byggutrustning

På längre sikt måste åtgärderna för att minska utsläppen fokusera på:

• Elektrifiering av byggutrustning
• Användning av hybrida eller elektrifierade massa- och materialtransporter
• Användning av avskiljning och lagring av kol för produktion av cementklinker samt stålverksutsläpp
• Kommersialisering av nya teknologier som direkt vätereduktion av järnmalm med väte som framställs genom förnybar el

Det transformativa scenariot visar att det är möjligt att halvera utsläppen av växthusgaser genom att använda den bästa teknik som finns tillgänglig i dag. Trots det ”är det ingen som halverar utsläppen idag”, säger Johan Rootzén. ”Kraven är fortfarande för slappa, och man tjänar inte tillräckligt på att uppnå dem. Kostnader och andra hinder spelar också in.”

Den svenska byggbranschen är dessutom fortsatt riskovillig och det tar lång tid att anamma nya innovationer – något som är en utmaning i hela världen.

Uppfylla potentialen

Den här analysen visar att vägbyggnadsbranschen kan uppfylla de minimimål för utsläppsminskning som Sverige kräver. För att kunna göra det måste såväl offentliga som privata upphandlare genomföra åtgärder, däribland att använda nya teknologier för cement- och stålproduktion.

”Upphandlingskraven är ett sätt att signalera att det finns en marknad för lösningar med lägre utsläpp”, förklarar Johan. ”Vi måste hitta sätt att sprida riskerna med lösningarna, liksom kostnaderna för att utveckla dem.”

”Det som framträder är ett behov av att förbereda sig för mer djupgående minskningar redan nu, och att noga överväga hur man kommer dit och samtidigt undviker svårigheter på vägen”, tillägger han. ”Exempel på problem kan vara att man förlitar sig för mycket på biobränslen som kan vara en bristvara i vissa regioner eller att vissa kostnadsoptimeringar inte kan skalas upp till den nivå som krävs.”

Mer än hälften av den urbana infrastruktur som kommer att finnas år 2050 har inte byggts än, enligt den internationella resurspanelen, som är en del av FN:s miljöprogram. Den prognosen borde innebära oändligt många nya projekt för byggentreprenörerna, men för att uppfylla kraven på koldioxidminskning måste alla som ingår i leveranskedjan samarbeta.