Circulair onderhoud: waar liggen kansen?

In een circulaire economie wordt zo min mogelijk gebruikgemaakt van nieuwe grondstoffen en vooral de nadruk gelegd op hergebruik, het verlengen van de levensduur en recycling. Ook binnen het onderhoud krijgt dit begrip om verschillende redenen steeds meer betekenis. Inmiddels zijn er al behoorlijk wat voorbeelden beschikbaar waarin circulariteit een toenemende rol speelt in onderhoudswerkzaamheden. Het blijkt bovendien een goede basis voor diverse start-ups om ideeën en technologieën verder te ontwikkelen en zo een steentje bij te dragen aan een circulaire economie.

Een stapje verder

In een duurzame samenleving ligt de focus op het behouden – of liever verbeteren – van de leefomgeving. Vaak gaat duurzaamheid dan ook gepaard met het gebruik van duurzame en hernieuwbare energiebronnen omdat hiermee geen nieuwe CO₂ in de atmosfeer wordt gebracht en ook geen fossiele bronnen worden uitgeput. De energietransitie is hiermee een belangrijk thema binnen een duurzame samenleving.

Nog een stapje verder gaat het begrip circulariteit dat vooral samenhangt met de materialentransitie. Kort door de bocht onttrekken mensen in deze tijd ruim meer grondstoffen aan de aarde dan onze planeet kan aanvullen. Uiteindelijk leidt dit tot uitputting van de aarde én een tekort aan grondstoffen.

Als oplossing kennen we enerzijds het begrip recycling al relatief lang maar circulariteit gaat nog een stapje verder zoals in figuur 1 is te zien. Recycling is bijvoorbeeld aan de orde bij het verwerken van oud papier tot nieuw papier of het omsmelten van metalen als aluminium tot een nieuwe basisgrondstof. Veel grondstoffen worden dus opnieuw gebruikt maar er is ook een restant ‘afval’.

Bij circulariteit wordt er zeker ook gerecycled maar wordt ‘afval’ zodanig benaderd dat het – op welke manier dan ook – dienstdoet als nieuwe grondstof. Bijvoorbeeld door het hele product of onderdelen te hergebruiken. Hetzij op dezelfde manier als het oorspronkelijk bedoeld is, hetzij voor iets anders.

Ook refurbishing en retrofitten vallen onder deze noemer evenals – geavanceerde – processen die bestaande producten en materialen verwerken tot nieuwe, zuivere grondstoffen. Belangrijk om hierbij vast te stellen is dat circulariteit niet alleen grondstoffen bespaart maar ook de CO₂-footprint verlaagt en uiteindelijk ook innovatie stimuleert en bedrijvigheid bevordert.

Rol van de technische dienst

Ook binnen het onderhoud is tot op bepaalde hoogte circulair te werken. Daarbij zijn diverse deelgebieden te onderscheiden.

• Voorkomen dat onderhoud nodig is en afval ontstaat
• Refurbish / retrofit van onderdelen en machines
• Verantwoord afvoeren van afgeschreven onderdelen

Voorkomen

De beste oplossing voor ieder probleem is het voorkomen van het probleem zelf. Uiteraard is dit hier niet volledig mogelijk, maar het begint met het investeren in kwalitatief hoogwaardige producten en materialen met een lange levensduur. Wanneer deze elementen immers lang standhouden is het ook niet nodig om ze vaak te vervangen en weg te gooien. Om de levensduur vervolgens te halen of te verlengen, is goed onderhoud van groot belang. Monitoren en het verzamelen van data in het kader van voorspellend onderhoud kan daarin een belangrijke rol spelen.

Tevens ligt er een taak voor de onderhoudsafdeling in het opleiden van de medewerkers die machines en installaties gebruiken. Duurzaam omgaan met machines betekent ook: niet over de grenzen gaan van de toelaatbare belasting – of dit nu druk, snelheid of temperatuur is – en tevens alert zijn op aankomende storingen. Storingen voorkomen betekent immers ook vaak dat er geen onderdelen ‘stuk’ draaien.

Refurbish / retrofit

Een van de manieren om de levensduur te verlengen is het refurbishen of retrofitten van machines, apparaten of installaties. Refurbished betekent letterlijk uit het Engels vertaald ‘gereviseerd’ en is ook te omschrijven als ‘opgeknapt’. De term komt vooral voor in de wereld van de elektronica en wordt bijvoorbeeld gebruikt bij opgeknapte telefoons of laptops. Het kan ook betrekking hebben op machinebesturingen.

Retrofit gaat een stapje verder omdat hier een machine of apparaat bewust op de ‘huidige stand der techniek’ wordt gebracht. Het positieve van retrofitten is dat de goede onderdelen die nog gebruikt kunnen worden, niet worden weggegooid. Alleen slijtagedelen of verouderde technologie wordt vervangen door nieuwe technologie. Op dit vlak kan de technische dienst dus een onderscheidende rol vervullen door te kiezen voor uitsluitend het vervangen van de componenten waar dit ook echt nodig is.

Verantwoord afvoeren

Wanneer bij onderhoudswerkzaamheden uiteindelijk toch onderdelen of materialen moeten worden ‘weggegooid’, dan zijn er in de huidige tijd bijzonder veel mogelijkheden om dit op een verantwoorde manier te doen. Lightrec is bijvoorbeeld een organisatie die zich volledig richt op het inzamelen van verlichting en armaturen, diverse bedrijven zijn gespecialiseerd in elektronica – soms ook specifiek printplaten of beeldschermen – en ook producenten van onderdelen of machines zijn soms bereid onderdelen en materialen terug te nemen.

Een van de manieren om de levensduur te verlengen is het refurbishen of retrofitten van machines, apparaten of installaties

Binnen de chemische procesindustrie vinden ontwikkelingen plaats om afgedankte producten of materialen zodanig te bewerken dat er ‘schone’ grondstoffen overblijven die opnieuw kunnen worden ingezet voor het maken van nieuwe producten. Bepaalde refurbishmodellen rekenen ook het verbranden van (toch) restafval tot het omzetten van materialen in warmte. Dit is echter meer om de kring te sluiten en niet omdat het zozeer circulair is.

De Belgian Maintenance Association – BEMAS – geeft in haar brochure ‘circulair onderhoud’ samenvattend aan: "Het model van de Ellen MacArthur Foundation, zie de figuur 2, illustreert dat het gebruik van eindige materialen primair moet worden ingezet op onderhoud, op het verlengen van de levensduur en op hergebruik".

Voorbeeldprojecten

Zoals al aangegeven zijn er inmiddels vele voorbeelden die duidelijk maken op welke manier onderhoud kan bijdragen aan een circulaire economie. In het project Circulair Onderhoud van Interreg, werken bijvoorbeeld verscheidene publieke en private partners samen, onder leiding van het (Nederlandse) Kennis en innovatiecentrum Maintenance Procesindustrie (KicMPi) en de Belgian Maintenance Association (BEMAS).

Het doel is om de materiaalvoetafdruk van de procesindustrie in Zuid-Nederland en Vlaanderen te verkleinen en tegelijkertijd economisch voordeel te behalen. Diverse deelprojecten zijn echter direct te vertalen naar de (maak)industrie.

Hergebruik elektromotoren

In het kader van hergebruik van componenten die nog niet aan het einde van hun technische levensduur zijn, is bijvoorbeeld onderzoek gedaan naar de levensduurvoorspelling en -verlenging van elektromotoren. Dit zijn namelijk typisch componenten die bij een revisie van een machine of installatie worden vervangen.

Vanuit het oogpunt van energie-efficiëntie waarschijnlijk geen slechte keuze; nieuwe elektromotoren gebruiken vaak significant minder energie. In het kader van circulariteit en de materiaaltransitie is dit echter weer ‘not done’. Dit voorbeeld geeft ook aan dat er nieuwe dilemma’s ontstaan door het feit dat circulariteit steeds meer waarde krijgt en hiermee een concurrent wordt van het streven naar energie-efficiëntie.

Reinigen

In hetzelfde project is ook onderzoek gedaan naar de materialen en middelen die worden gebruikt voor reinigen. Waar ligt het optimum met betrekking tot water en reinigingsmiddelen? Iedere besparing betekent minder verbruik van grondstoffen.

Mindset

Tot slot: onderhoudsdiensten leveren in principe vanuit de basis al een bijdrage aan circulariteit. Goed onderhoud betekent immers minder storingen, minder componenten die kapotgaan en minder uit- en afval van producten. Dit geldt onder meer voor het uitlijnen van een machine, het smeertechnisch onderhoud en het monitoren van diverse parameters.

Bepaalde refurbishmodellen rekenen ook het verbranden van (toch) restafval tot het omzetten van materialen in warmte

Een extra stap is echter ook te maken door te werken aan een juiste mindset van onderhoudsmedewerkers. Wanneer zij bij iedere handeling bewust nagaan of deze leidt tot de productie van afval, of er een bepaalde besparing van materialen of middelen mogelijk is en of er extra mogelijkheden zijn om de levensduur van een asset nog verder te verlengen, zijn er al belangrijke stappen te zetten.

Het bewustzijn verhogen en weten waar mogelijkheden liggen is mogelijk via bijvoorbeeld een toolboxmeeting, een brainstormsessie, standaard bij het maandagochtendoverleg of een speciaal georganiseerde middag over circulariteit. Het nieuwe denken richting circulariteit.

Circulair onderhoud begint op de tekenplank
Hoewel de onderhoudswereld er zelf niet bijzonder veel invloed op heeft, zijn er ontwikkelingen gaande waarmee circulair onderhoud zéker een boost kan krijgen. Binnen de faculteit van bijvoorbeeld Industrieel ontwerpen aan de TU Delft, houdt de vakgroep Design for Sustainability zich bezig met duurzame productontwikkeling en ontwerpen binnen de circulaire economie.

De vakgroep richt zich op een brede waaier aan aspecten variërend van businessmodellen tot alle loops binnen de circulaire economie. Met name design for repair en maintenance, refurbishment en remanufacturing, en recycling. De manier waarop producten, onderdelen en machines worden ontworpen verandert met de tijd. In eerste instantie gaat het vaak om functionaliteit en is het vooral belangrijk dat de kritische eigenschappen van het product optimaal zijn.

Later kwamen daar ook de esthetische en ergonomische aspecten bij en een laag energieverbruik heeft al langer de aandacht. Om producten optimaal te gebruiken in een circulaire economie is echter opnieuw een nieuwe manier van denken nodig. Centraal staat dat de oorspronkelijke grondstoffen het liefst 1:1 zijn terug te winnen uit het product. Samengestelde materialen die chemisch zijn verbonden zijn dus ongunstig.

Als materialen wel zo puur mogelijk worden gebruikt voor onderdelen, is het belangrijk dat ze eenvoudig zijn te demonteren. Een boutverbinding is dan gunstiger dan een lijm- of lasverbinding. Ook bij het onderhoud is dit belangrijk; waar voorheen relatief makkelijk hele modules werden uitgewisseld, is het nu belangrijk dat alleen de slijtagedelen worden verwijderd en vervangen. Dat is alleen mogelijk wanneer het ontwerp zich hiertoe leent.