Klimatanpassning av infrastruktur: Genomgång av pågående svensk forskning och identifiering av FoU-behov
2023 (Swedish)Report (Other academic)
Abstract [en]
Climate change is highly visible. Since industrialism started around 1800, the carbon dioxide content in the atmosphere has increased from 280 to 420 ppm and the global average temperature by just over 1°C. In a series of agreements, the world's countries have sought to agree on various climate goals. That the temperature rise should be limited to 1.5°C is perhaps the most well-known goal. In order to reach the goals, many measures are required, and extensive research is often behind them. Research on climate change is usually divided into mitigation and adaptation. Until now, research to mitigate the magnitude of climate change has strongly dominated research to adapt society to climate change.
Concrete is the world's most used man-made material and concrete production (actually cement production) accounts for 5-8% of global CO2 emissions, which is why it may be justified to exemplify how research has changed over time to deal with climate change. In the mid-1960s, it was established that reinforced concrete does not have an eternal lifespan. Research into durable concrete increased rapidly. Durable concrete has a longer life span reducing the extraction of natural resources, which is an example of a measure towards mitigation of climate change, even if it was not formulated that way. Research into creating more environmentally friendly cement and concrete (or a concrete with lower CO2 emissions) began in the 1990s and has been completely dominant in mitigation ever since. It is primarily about replacing parts of the Portland cement with various industrial by-products (Supplementary Cementitious Materials, SCM) that would otherwise end up in landfill.
There is less and less evidence that we can stop climate change. It will probably be difficult to reach the 1.5 degree target and there is a risk that the global average temperature will increase by more than 2°C sometime in the 21st century. Spends on mitigation will not be sufficient. Measures to adapt society, its built environment and its infrastructure to climate change will be necessary. Otherwise, the consequences can be catastrophic.
The aim of the present project is to identify knowledge gaps and research needs in the area of infrastructure adaptation to climate change. The focus has been on Swedish conditions and it was therefore natural to primarily study what is happening and has happened within the four major technical universities (Chalmers, KTH Royal Institute of Technology, Faculty of Engineering at Lund University and Luleå Technical University) as well as within the Swedish Transport Administration, Swedish Association of Local Authorities and Regions (SKR) and Research Institutes of Sweden (RISE). The work has been supplemented with searches on the Internet and in Swedish news media.
An analysis of ongoing and recently completed research in climate adaptation shows that adaptation encompasses many different parts. In the project, the following have been identified: inventory and limitations of consequences, changed loads, prerequisite for new construction, increased monitoring, protection measures, strengthening and relocation. The last three are both the most concrete and perhaps the most important considering that a year's new construction alone constitutes just under 1% of the built environment in our country. Many Swedish municipalities are working on these measures, but the research seems mainly to be about consequences and prerequisite including revised loads. The report concludes with a dozen sharp suggestions for future research projects.
Abstract [sv]
Klimatförändringarna är högst påtagliga. Sedan industrialismen startade kring 1800 har koldioxidhalten i atmosfären ökat från 280 till 420 ppm och den globala medeltemperaturen med drygt 1°C. Världens länder har i en serie avtal sökt enas kring olika klimatmål. Att temperaturökningen skall begränsas till 1,5°C är kanske det mest kända målet. För att nå målen krävs många åtgärder och bakom dessa ligger ofta omfattande forskning. Forskningen om klimatförändringar brukar indelas i minskning och anpassning eller mitigation och adaptation som de heter på det internationella forskningsspråket. Hittills har forskningen för att minska klimatförändringarnas storlek kraftigt dominerat över forskningen för att anpassa samhället till klimatförändringar.
Betong är världens mest använda av människan tillverkade material och betongproduktionen (egentligen cementtillverkningen) står för 5-8 % av de globala CO2-utsläppen varför det kan vara motiverat att exemplifiera hur forskningen förändrats över tid för att hantera klimatförändringar. I mitten av 1960-talet konstaterades att armerad betong inte har evig livslängd. Forskningen om beständig betong tog fart. Beständig betong har längre livslängd vilket gör att uttaget av naturresurser kan minskas vilket i sin tur är ett exempel på en åtgärd för att minska klimatförändringarna även om man inte formulerade sig så. Forskningen om att skapa miljövänligare cement och betong (eller en betong med lägre CO2-utsläpp) inleddes på 1990-talet och har varit helt dominerande inom minskning sedan dess. Det handlar i första hand om att ersätta delar av cementet med olika industriella biprodukter (tillsatsmaterial) som annars skulle ha hamnat på deponi.
Allt mindre tyder på att vi kan stoppa klimatförändringarna. Det torde bli svårt att nå 1,5-gradersmålet och risk finns att den globala medeltemperaturen kommer att öka med mer än 2°C någon gång på 2100-talet. Då räcker det inte att satsa på minskning. Åtgärder för att anpassa samhället, dess byggda miljö och dess infrastruktur för klimatförändringarna kommer att bli nödvändiga. Konsekvenserna kan annars bli katastrofala.
Syftet med föreliggande projekt är att identifiera kunskapsluckor och forskningsbehov inom området infrastrukturens anpassning till klimatförändringar. Fokus har legat på svenska förhållanden och det var därför naturligt att i första hand studera vad som sker och skett inom de fyra stora tekniska högskolorna (Chalmers, KTH, LTH och LTU) samt inom Trafikverket, SKR och RISE. Arbetet har kompletterats med sökningar på Internet och i svensk nyhetsmedia.
En analys av pågående och nyss avslutad forskning inom klimatanpassning visar att anpassning omfattar många olika delar. I projektet har följande identifierats: inventering och begränsning av konsekvenser, ändrade laster, förutsättningar för nyproduktion, skyddsåtgärder, förstärkning och förflyttning. De tre sista är både mest konkreta och kanske också viktigast med tanke på att ett års nybyggnad enbart utgör knappt 1 % av den byggda miljön i vårt land. Många kommuner arbetar med dessa åtgärder men forskningen verkar i huvudsak handla om konsekvenser och nya förutsättningar inklusive laster. Rapporten avslutas med ett tiotal skarpa förslag på forskningsprojekt.
Place, publisher, year, edition, pages
2023. , p. 34
Series
TRITA-ABE-RPT ; 2321
Keywords [en]
Adaptation, Climate change, Concrete structures, Infrastructure, Pilot study, Research needs.
National Category
Engineering and Technology
Research subject
Civil and Architectural Engineering, Concrete Structures
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-337347OAI: oai:DiVA.org:kth-337347DiVA, id: diva2:1801499
Note
QC 20231002
2023-10-022023-10-022023-10-02Bibliographically approved