De kostprijs van de wereldwijde bouwwoede: wat als er geen zand meer is?

De bouwindustrie boomt wereldwijd zozeer dat de Verenigde Naties waarschuwen voor een tekort aan zand. De onverzadigbare honger naar de grondstof leidt tot milieuproblemen en heeft zelfs een zandmaffia doen opstaan.

Onze beschaving is gebouwd op zand. Beton, bakstenen, glas, computerchips: telkens is zand een belangrijk ingrediënt. Doordat de wereldpopulatie en het comfortniveau almaar stijgen, kunnen almaar meer mensen bouwen. De voorbije eeuw nam het verbruik van zand en andere materialen voor gebouwen en transportinfrastructuur toe met een factor 23. De globale vraag naar zand stijgt elk jaar met 5,5 procent. Het ‘verharden’ van de wereld speelt daarin een grote rol. In een gemiddeld huis verdwijnt bij ons zo’n 200 ton zand, in een kilometer autoweg 30.000 ton.

In internationale wetenschappelijke publicaties, zoals New Scientist en het topvakblad Science, weerklinken al een tijd waarschuwingen voor een zandtekort. Want zand is een eindige grondstof. De exploitatie ervan kun je vergelijken met die van olie. Het duurt een hele tijd (honderdduizenden jaren) om zand industrieel bruikbaar te maken, en eenmaal opgebruikt kun je het niet (meteen) vernieuwen. Toch wordt er wereldwijd jaarlijks 40 tot 50 miljard ton van gewonnen uit groeven en putten in rivieren, langs kusten en in zee. Zand is nu na water de meest ontgonnen natuurlijke hulpbron op aarde, vóór olie en gas.

Tussen 60 en 75 procent van het geëxploiteerde zand gaat naar beton voor de bouwindustrie. Beton is met grote voorsprong het meest gebruikte materiaal in die industrie: het is hard, gemakkelijk te manipuleren en vrij goedkoop. Elk jaar wordt er ongeveer 30 miljard ton van verzet. Volgens een berekening in New Scientist kun je daarmee een muur van 27 meter hoog en 27 meter breed bouwen over de hele lengte van de evenaar – meer dan 40.000 kilometer.

Nederlands ommetje

In 2018 was de export van zand wereldwijd goed voor een omzet van 1,5 miljard euro. De eerste verrassende vaststelling: op de recentste lijst van de grootste exporteurs staat België op plaats 4, na de Verenigde Staten, Nederland en Duitsland. Onze zandexport ging gepaard met 121 miljoen euro omzet – tegenover 93 miljoen in 2015. Omdat zandwinning op het land almaar moeilijker wordt, komt veruit het grootste deel van het Belgische zand uit de zee.

De tweede verrassende vaststelling: België is ook een grote importeur van zand. In 2017 bezetten we plaats drie in de wereld, na Singapore en Canada. ‘Wij vonden dat ook bizar’, zegt geograaf Koen Degrendele, die bij de federale overheidsdienst Economie verantwoordelijk is voor zeezandwinning. ‘We hebben het nader onderzocht, en een kwart tot een derde van het Belgische zeezand wordt naar Nederland geëxporteerd. Veel zeezandwinningsschepen hebben een Nederlandse uitvalshaven, terwijl ze in ons deel van de Noordzee voor een concessiehouder met een Belgische licentie werken. Het zand komt via de binnenvaart en het wegtransport grotendeels terug. Het wordt dus grotendeels lokaal gebruikt, ondanks die omweg.’ Of dat ommetje de kostprijs beïnvloedt, is niet duidelijk.

De zeezandwinning in ons land begon in 1976. Dat jaar wonnen we bijna 30.000 kubieke meter zand uit de Noordzee, tegenwoordig gaat het om 3 à 4 miljoen kubieke meter per jaar. Omdat zand relatief goedkoop maar vrij zwaar is, zijn de transportkosten verhoudingsgewijs hoog. Daarom wordt het overal zo veel mogelijk lokaal gebruikt.

Je zou je kunnen afvragen: is er dan niet zand genoeg in de wereld, met al die woestijnen en die kusten met hun zandige bodems? Maar niet alle zand is geschikt voor industriële toepassingen. Bouwondernemers hebben hun zand graag wat ruwer, omdat grotere korrels gemakkelijker aan elkaar te binden zijn, bijvoorbeeld in beton. Woestijnzandkorrels zijn daarvoor te klein en te gepolijst door de wind. De bouwindustrie verkiest zand uit riviermondingen, stranden en kustzones.

Het goede zand

‘Fijn zand, matig grof zand, grof zand en grind: dat hebben we in ons deel van de Noordzee’, zegt geologe Vera Van Lancker van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN). Het KBIN monitort samen met de FOD Economie de zandvoorraden in de Noordzee, bijvoorbeeld om te bepalen hoeveel er gewonnen kan worden. ‘Zand bestaat uit korreltjes met afmetingen tussen 0,06 en 2 millimeter. Het werd tienduizenden jaren geleden in de Noordzee afgezet door rivieren en gletsjers. Het is geleidelijk verwerkt tot een bodem met zandbanken die constant in beweging zijn door de golven en stromingen. Het beste zand vind je nog altijd op plekken waar in lang vervlogen tijden rivieren stroomden, zoals de Rijn en de Maas.’

‘Hoe grover, homogener en zuiverder het zand, hoe hoger zijn kwaliteit als bouwmateriaal’, zegt Van Lancker. België heeft geluk met het zijne. ‘Ons zand is grof genoeg voor de bouw en onze zandzones hebben ook relatief weinig andere afzettingen, zoals slib en schelpenstukjes. In het Nederlandse deel van de Noordzee wordt het zand almaar fijner. En in Frankrijk en de Straat van Dover is het veel minder naar afmetingen gesorteerd en grindrijker.’

Landzand heeft specifiekere toepassingen dan zeezand – denk aan het witte zand van Mol, dat vooral voor de glasindustrie bestemd is. Landzand is ook een Vlaamse aangelegenheid, geen federale. Zeezand komt vooral van zandbanken die ver van de kust liggen, om de kustbescherming niet te hypothekeren. De laatste tien jaar is trouwens een stijgend percentage van het gewonnen zeezand bestemd voor de kustverdediging. Die moet de gevolgen opvangen van de klimaatopwarming: een hogere zeespiegel en een hogere kans op zwaardere stormen.

In ons deel van de Noordzee doen vijftien concessiehouders aan zandwinning. De grootste is het Agentschap Maritieme Dienstverlening en Kust van de Vlaamse overheid, dat instaat voor de kustverdediging. De vergoedingen die de concessiehouders aan de federale overheid betalen (0,76 euro per m3 zand en 1,59 euro per m3 grind) worden zo goed als integraal geïnvesteerd in monitoring en onderzoek om de winning te stroomlijnen en nieuwe technieken in te zetten.

‘Vroeger dacht men dat een zandbank een homogene samenstelling had’, zegt Van Lancker. ‘Nu weten we dat ze verschillende geologische lagen heeft. Zowel in de diepte als in de breedte zijn er zones met een sterk verschillende samenstelling, het gevolg van geologische processen. We proberen dat allemaal goed in kaart te brengen, zodat de biodiversiteit en de stabiliteit van de zandbank niet te lijden krijgen onder de winning.’

Recycling

Om de effecten op het bodemleven en de bodemstructuur te beperken, zijn de concessies voor zandwinning in de loop der jaren almaar kleiner geworden. Traditioneel werken concessiehouders met kleine schepen die ongeveer 2500 kubieke meter zand aankunnen. Alleen als er grotere volumes nodig zijn voor de kustverdediging, worden er grotere schepen (met een volume tot 15.000 m3) ingezet. Die kunnen ook verder op zee opereren.

De geulen tussen zandbanken, waar veel vissen gaan paaien, sparen de concessiehouders zo veel mogelijk. Op de meeste plekken in de concessies graven ze lange putten van maximaal 5 meter diep. De hogere delen van een zandbank hebben door de golfwerking een sterkere dynamiek. Daardoor hebben de dieren die er leven ook meer veerkracht: ze verteren de passage van een ontginner gemakkelijker. Het hoogste deel van een zandbank is dus het minst kwetsbare.

‘Twee weken geleden heeft een nieuw rapport het nog bevestigd: de huidige zandwinning heeft geen effect op de erosie van de kust’, benadrukt Vera Van Lancker. ‘De zeespiegelstijging door de klimaatopwarming heeft een veel grotere impact op de stabiliteit van de zandbanken. Hoe meer water er is, hoe kleiner ook het dempende effect van die banken op golfbewegingen. Onder meer daarom werkt de Vlaamse overheid sinds het Masterplan Kustveiligheid van 2011 volop aan een sterkere kustverdediging.’

Volgens Koen Degrendele van de FOD Economie treft de zandwinning een beperkt deel van de zandbanken in ons deel van de Noordzee. De kustbanken worden niet ontgonnen, en niet alle zand voor de Belgische kust zal verdwijnen. Wanneer zal het bruikbare zand in ons deel van de Noordzee op zijn? Ook aan die vraag wordt al gedacht. ‘Als alles blijft zoals het nu is, zal het beschikbare matig grove en grove zand in de huidige concessiezones tegen het einde van de eeuw op zijn. De voorraad fijn zand zal tegen dan gehalveerd zijn.’

Maar de kans is klein dat ‘alles blijft zoals het nu is’. De vraag blijft stijgen, de druk op de markt groeit. En veel ruimte voor recycling is er niet. Volgens Degrendele is in één van de vier concessiezones in ons deel van de Noordzee wel een vorm van recycling in het spel: in die zone wordt baggerzand uit de navigatiekanalen naar de havens gestort, en na verloop van tijd kan dat zand gerecupereerd worden. Het heeft niet noodzakelijk de beste kwaliteit, maar bijvoorbeeld in de kustverdediging is dat geen bezwaar. Ook het beste zand uitsluitend gebruiken voor de duurste bouwmaterialen kan een winstpunt zijn.

Zandpiraten

Ook een recent rapport van het VN-Milieuprogramma waarschuwt voor uit de hand lopend zandverbruik. De controle daarop is lang niet overal even goed als bij ons, met alle gevolgen van dien voor geologie en biologie. De stadstaat Singapore breidde zijn oppervlakte met 22 procent uit door zand uit Maleisië en Indonesië in zee te storten, maar die twee landen hebben daardoor minstens 24 eilanden verloren door de grootschalige ‘winning van land op zee’. Vooral in tropische regio’s opereren ondertussen zandpiraten en -maffia’s.

Zijn vraag en aanbod wereldwijd wel in balans? Dat weet niemand, omdat minstens zeventig landen niet bijhouden hoeveel zand er wordt gewonnen. Op veel plaatsen wordt zand als publiek bezit beschouwd, waardoor er nauwelijks controle is. En zo kan het gebeuren dat kustbouwprojecten die steunen op ongereguleerde zandwinning, die de kustverdediging hypothekeert, later te lijden krijgen onder de zeespiegelstijging.

Het VN-rapport pleit ervoor om onnodige zandconsumptie te vermijden, om milieuverantwoord te ontginnen en om in plaats van zand gerecyclede en alternatieve materialen te gebruiken. Ook een vier jaar durend onderzoeksproject rond zeezandwinning dat ons land vorig jaar afrondde, wijst in die richting. ‘Uiteindelijk zullen we toch duurzaam moeten omgaan met deze niet-hernieuwbare grondstof’, zegt Vera Van Lancker, die het project coördineerde. ‘Dat kan door doordachtere ontginningsstrategieën te ontwikkelen en te werken aan een soort circulaire zandwinning, waarin we zo veel mogelijk zand recyclen.’

Wetenschappers denken hard na over alternatieven voor zand- en vooral betongebruik, maar het onderzoek staat nog in zijn kinderschoenen. Woestijnzand opwaarderen tot bouwzand is een van de denksporen. Voor Van Lancker is een groei in de bewustwording de eerste prioriteit: ‘Wat als we over minder dan een eeuw zonder bruikbaar zand vallen? Wetenschappers, overheden, industriëlen en andere spelers in de sector moeten zich dringend bezinnen over de vraag.’

‘Gelukkig beginnen vooral de jonge generaties anders te denken over zand. Jonge architecten gaan duurzaam bouwen met andere materialen. Iedereen zal op termijn mee moeten in die transitie: dat is de harde realiteit.’