Een productielocatie met een ongeëvenaard uitzicht | 30-september-2020 |

In Tolkamer wordt keihard gewerkt aan het verduurzamen van de productie van straatbaksteen.

Op de officiële eerste dag van de meteorologische herfst – die nog verrassend zomers was – bracht ik een bezoek aan de straatsteenfabriek van Vandersanden in Tolkamer. De reden van mijn bezoek was een kennismaking met de hypermoderne, energiezuinige tunneloven die daar recent in bedrijf genomen is. Nou is locatie Tolkamer sowieso al een bezoek waard, vanwege het prachtige uitzicht over de Rijn, maar de enthousiaste presentatie en aansluitende rondleiding door de fabriek en over het terrein maakten dat ik met een warm gevoel huiswaarts keerde. Hoewel dat ook door de hoge temperatuur van de nieuwe oven kan zijn geweest…

Investeren in de toekomst

Vandersanden, het grootste baksteen producerende familiebedrijf van Europa met zo’n 550 miljoen gevel- en straatbakstenen per jaar, zet vol in op milieuvriendelijke en CO2-besparende maatregelen. Dat kan juist, omdat het een familiebedrijf is en er geen “lastige” aandeelhouders zijn die dividend belangrijker vinden dan een gezonde toekomst. CEO Jean-Pierre (Pirre) Wuytack is op dat gebied een voorvechter in de branche en hij heeft dat enthousiasme over weten te brengen op het hele bedrijf.

De investeringen in de nieuwe tunneloven in Tolkamer zijn niet 1-2-3 terug te verdienen, maar ze zorgen ervoor dat de straatbakstenen van Vandersanden een lager MKI getal (Milieu Kosten Indicator) hebben, wat het voor gemeentes interessanter maakt om ze toe te passen. Doordat de hoeveelheid energie die nodig is voor het produceren van de straatbakstenen circa 25% lager ligt, komt de LCA gunstiger uit.

Behalve de nieuwe tunneloven wordt op de locatie in Tolkamer ook geïnvesteerd in zonnepanelen. Bij andere Vandersanden locaties wordt ook gebruikgemaakt van zonnepanelen en op de locatie in Lanklaar (België) gaat men starten met de bouw van een eigen windmolen.

Duurzaam duurt het langst

Rivierklei is een hernieuwbare grondstof. De kleilagen ontstaan doordat materiaal, dat door erosie afslijt in de bovenloop van de rivier – het eerste deel dicht bij de bron – als sediment wordt afgezet in lagere delen van de rivier. Dat is een steeds voortdurend proces, dat weliswaar heel langzaam gaat, maar dat pas stopt wanneer de rivier ophoudt te stromen. Zo bezien is het belangrijkste ingrediënt van baksteen al behoorlijk duurzaam.

Straatbakstenen hebben een gemiddelde levensduur van 135 jaar en in Nederland wordt circa 90 % van de straatbakstenen bovendien hergebruikt. Ook dat is een aspect van de duurzaamheid van straatbakstenen. Vandersanden produceert daarnaast ook waterpasserende straatbakstenen, die de infiltratie van regenwater door het bestrate oppervlak vergemakkelijken.

Heet, heter, heetst

Er werden drie oude tunnelovens gesloopt om plaats te maken voor één nieuwe, waarbij de productiecapaciteit gelijk bleef. Een vierde tunneloven bleef tijdens de verbouwing gewoon doordraaien, zodat de productie niet stagneerde. De nieuwe tunneloven bestaat uit een vooroven en een hoofdoven met een extra lang koelgedeelte, waar de gebakken steen rustig kan afkoelen. Voor het voorverwarmingsproces in de vooroven worden de (schadelijke) rookgassen uit de hoofdoven gebruikt, zodat daar niet gestookt hoeft te worden. De opnieuw gebruikte rookgassen worden vervolgens door een rookgaszuiveringsinstallatie en kalksplitter gevoerd, zodat geen vervuilde lucht wordt uitgestoten.

De warme lucht uit het koelgedeelte wordt ook gebruikt als verbrandingslucht in de hoofdoven, zodat daar als zuurstofrijke lucht geen koude buitenlucht hoeft worden aangevoerd. Hierdoor hoeft minder koude lucht te worden opgewarmd en is de oven zuiniger. De bij het afkoelen vrijkomende warmte wordt ook gebruikt in de droogkamers, zodat het maximale rendement uit het verstookte gas wordt gehaald.

Waar de oude ovens een hoofdoven en koelgedeelte van samen 140 meter hadden, heeft de nieuwe oven een vooroven van 40 meter en een hoofdoven met koelgedeelte van 200 meter. De temperatuur in de ovens blijft hetzelfde: tussen de 1120 en 1130 °C, de temperatuur die nodig is om klinkers te bakken. Door de extreem dikke isolatielaag in de wanden en het dek van de oven (80 tot 100 cm dik) en om de buizen waardoor de rookgassen en warme lucht worden getransporteerd zijn de warmteverliezen beperkt. Hoewel een wandeling over de oven op deze warme nazomerdag toch een ervaring is die aan een saunabezoek doet denken.

Grofkeramiek is precisiewerk

Gevelbakstenen en straatbakstenen vallen onder de noemer grofkeramiek of bouwkeramiek, net als dakpannen. Desondanks is de vervaardiging ervan een proces waarbij grote nauwkeurigheid van belang is.

Dat begint bij de grondstof, klei. Om een continue kwaliteit te kunnen garanderen, moet ervoor gezorgd worden dat het materiaal waaruit de stenen vervaardigd worden, altijd dezelfde chemische of mineralische samenstelling heeft. Bij Vandersanden worden daarom in kleidepots de hoofdbestanddelen in vlakke lagen gestort, waarna het depot twee keer wordt omgespit voor de eerste menging van de ingrediënten. Behalve lokale rivierklei wordt onder andere Westerwald klei en fijngemalen lava uit de Eifel toegevoegd, waarvan de verschillende lagen in het depot duidelijk zichtbaar zijn. Als onderste laag in het depot komen de “brokken”, ongebakken stenen die om wat voor reden ook niet de oven in zijn gegaan. Die hebben al de juiste samenstelling, maar bijvoorbeeld niet de juiste vorm. Door ze aan het depot toe te voegen, gaat die grondstof niet verloren.

Een rondje door de fabriek

Het productieproces is eigenlijk in het kleidepot al begonnen, maar in de fabriek wordt de kleimassa verder bewerkt. Als eerste gaat de nog grove en bonkige massa door een metaaldetector. Hoewel het al lang niet meer is voorgekomen, kunnen er nog altijd metalen en munitie in de rivierklei zitten.

De eerste bewerking vindt plaats in de kollergang, een maalwerk met twee walsen waarmee de klei door een zeef geperst wordt. De klei wordt daarna tussen twee walsen doorgevoerd met een tussenruimte van 3 mm, waardoor grovere stukjes mineraal verbrijzeld worden. Het eigenlijke mengen en toevoegen van kleuren (het van nature aanwezige ijzergehalte voor rood, mangaan voor zwart en bruin, titanium voor geel) gebeurt in de kleirasp. Na deze bewerking valt de klei nog steeds in brokken uit elkaar, dus wordt in de volgende stap de klei gemengd met stoom en water, voor het juiste vochtpercentage en dus voldoende plasticiteit.

In Tolkamer wordt gebruik gemaakt van vormbakken, waar de klei in wordt geperst. Om de stenen makkelijk uit de vormen te kunnen lossen, wordt de bodem van de schone bak van zand voorzien. Desgewenst kunnen ook de zijkanten van de vormbakken van zand worden voorzien, waardoor de kopse kanten en strekken een bezand uiterlijk krijgen. De  vormelingen (bakstenen in wording) worden uit de vormbakken gelost en machinaal op verrijdbare droogwagens gestapeld om in de droogkamers gedroogd te worden. Bij het begin van het droogproces heeft de klei een vochtpercentage van ca. 25%, bij het verlaten van de droogkamers is dat teruggebracht tot circa 3%. De te bakken stenen moeten zo droog zijn, om te voorkomen dat ze tijdens het bakken barsten of uit elkaar spatten.

Anti-aanbak

In de droogwagens liggen de stenen op metalen platen, die niet bestand zijn tegen de hoge temperaturen van de oven. Daarom worden de stenen door robots omgestapeld op ovenwagens, waar ze op een keramische bodem liggen. Om te voorkomen dat de stenen versmelten met de keramische ondergrond, worden ze met de bezande kant naar onder gelegd. Op een ovenwagen passen ongeveer 6000 stenen, die zorgvuldig met tussenruimtes gestapeld moeten worden, zodat humusresten in de stenen kunnen uitbranden.

Omdat de gedroogde stenen niet in één keer in de hete hoofdoven kunnen worden geschoven, worden ze eerst in de vooroven voorverwarmd. De hoofdoventemperatuur van 1120 – 1130 °C luistert nauw, omdat de stenen al bij 1135 °C kunnen gaan smelten. Een deel van de kleur wordt bepaald door het al of niet toevoegen van mangaan of titanium, maar een belangrijk deel van de kleur wordt ook bepaald door het bakproces. Om efficiënt gebruik te maken van de restwarmte van de gebakken stenen – en om te voorkomen dat de fabriek ondraaglijk heet wordt – koelen de stenen in het laatste deel van de oven langzaam af en wordt de warme lucht gebruikt voor de droogkamers en als verbrandingslucht.

Too hot to handle

Wanneer de stenen uit de tunneloven komen, zijn ze nog altijd te warm om aan te pakken, maar geven ze niet voldoende warmte meer af om rendabel in het productieproces te gebruiken. In de buurt van de ovens en de afkoelende stenen is het met name in de zomer echter altijd zo warm, dat de proceskamers van waaruit de werknemers de processen regelen en controleren, gekoeld worden.

Helaas is deze restwarmte niet te gebruiken voor bijvoorbeeld een warmtenet, omdat de levering niet over een langere periode gegarandeerd kan worden. En Vandersanden is er zelfs alles aan gelegen, om die restwarmteproductie nog verder in te perken en nog energiezuiniger te gaan werken. Een vermindering van het gasverbruik van 25% en een besparing op CO2-uitstoot van 5000 ton per jaar is echter een behoorlijke stap in de goede richting.

Tolkamer als wellness-locatie

Hoewel werkbezoeken wel vaker leiden tot klimpartijen was dit parcours, rijk aan trappen en loopbruggen, wel een van de warmste ervaringen tot nu toe. Misschien kan die restwarmte nog benut worden in een wellness-complex? Het is maar een suggestie.