Loading...

De Onderbreking

Duurzaamheid

Duurzaamheid

Duurzaamheid van zinkvoegen

Den Haag, Tramtunnel

Visie van: Egbert van der Wal

Kennis van de ondergrond sijpelt provincie in

Energiereductie ligt voor het oprapen

Warmterotonde is duurzaam en rendabel

Den Haag Rotterdamsebaan

Ontwikkelen vanuit permanente tijdelijkheid

Kennisbank

Duurzaamheid

Van een ondergrondse constructie die iets kost, naar een ondergrondse constructie die iets oplevert. Dat is in een notendop wat het COB voor ogen heeft bij het thema Duurzaamheid. Het inspiratiedocument Duurzaamheid (juni 2014) biedt een kader dat om verdere uitwerking in de praktijk vraagt. De Rotterdamsebaan was de eerste, wie neemt het stokje over? Hoe gaan we iedere tunnel in Nederland een beetje duurzamer maken?

Het veranderende energielandschap is binnen duurzaamheid een belangrijk element. Het gebruik van duurzame energievormen neemt toe, wat ook gevolgen heeft voor het gebruik van de ondergrond. Participanten van het COB spelen een rol in de transitie naar een duurzame omgeving. Het COB ziet het dan ook als taak om bij te dragen aan kennisontwikkeling op dit gebied. Wat zijn de kansen en risico’s?

Duurzaamheid van zinkvoegen

Hoewel Nederlandse ingenieurs bepaald niet onervaren zijn in het ontwerpen en bouwen van zinktunnels, is lekkage bij zinkvoegconstructies in bestaande tunnels een reëel risico. Experts uit het COB-netwerk buigen zich over de kwestie: hoe kunnen zulke lekkages ontstaan en wat kun je ertegen doen?

Zinktunnels zijn in Nederland haast niet meer bijzonder. In 1937 begon het met de bouw van de Maastunnel en een van de meest recente is de Tweede Coentunnel (2009-2013). In Amsterdam werd zelfs een zinktunnel onder het centraal station gerealiseerd. Ook onderhoud en renovatie zijn van alle tijden, maar daarbij kampen we soms met vragen. Zo moest de Coentunnel Company bij de renovatie van de Eerste Coentunnel een lekkage in de voegconstructie oplossen, waarvan de oorzaak niet eenduidig was. Wat is dan de beste aanpak?

Lekkage bij zinkvoegen is echter niet alleen een probleem voor de Coentunnel Company; alle zinktunnelbeheerders kunnen ermee te maken krijgen, zoals Rijkswaterstaat, gemeenten en private ondernemingen. Doordat zink- en sluitvoegen niet of moeilijk inspecteerbaar zijn, is het niet direct vast te stellen wanneer lekkage optreedt. Zijn alle mechanismen die zich hierbij voordoen herkenbaar en wat zijn de gevolgen? De veiligheidsrisico’s zijn klein. De economische schade bij lekkende (zink)voegen is echter groot als een tunnelbuis bijvoorbeeld tijdelijk moet worden afgesloten voor herstel. Daarom hebben de Coentunnel Company en Rijkswaterstaat het COB benaderd om een gezamenlijk onderzoeksproject uit te voeren. Dankzij de positieve reacties uit het netwerk kon het project snel van start.

Doel van het project

Inmiddels zijn er al flinke stappen gemaakt. Allereerst is vastgesteld waar het onderzoek zich precies op richt: het aandragen van toepasbare oplossingsrichtingen om het risico op lekkage in bestaande zinkvoegconstructies in te schatten en beheersbaar te maken. Het gaat in eerste instantie niet om het aanpassen van details voor nieuwbouw, maar om het bepalen van maatregelen bij het uitvoeren van renovatie, onderhoud en beheer, omdat hier de grootste behoefte ligt. Het project kan wel leiden tot adviezen voor vervolgonderzoek of voorstellen voor aanpassingen van de detaillering bij nieuwbouw.

In mei 2013 werd de Tweede Coentunnel opengesteld voor verkeer. Direct daarna is gestart met de renovatie van de Eerste Coentunnel. De Coentunnel Company is, als opdrachtnemer van Rijkswaterstaat, via een DBFM-contract tot en met 2037 verantwoordelijk voor het onderhoud van beide Coentunnels. (Foto: Beeldbank RWS/Aerophoto Schiphol)

Faalmechanismen

Om iets te kunnen zeggen over risico’s op lekkage bij zinkvoegen, is inzicht nodig in het ontstaan van die lekkages, oftewel de faalmechanismen. Voor de analyse hiervan neemt de werkgroep ontwerpdetails uit SATO als uitgangspunt. SATO (Specifieke Aspecten Tunnelontwerp) is de richtlijn die Rijkswaterstaat hanteert bij het ontwerpen van tunnels. Aangezien sinds de Eerste Coentunnel in principe bij alle tunnels de SATO-details voor zinkvoegen zijn toegepast, is het logisch deze details als uitgangspunt te gebruiken.

Voor de renovatie van de Eerste Coentunnel heeft de Coentunnel Company de SATO-details al geanalyseerd op mogelijke faalmechanismen. De resultaten zijn samengevat in een zogeheten foutenboom, een schema dat toont hoe ongewenste gebeurtenissen tot stand kunnen komen. De werkgroep heeft deze boom zodanig aangepast dat hij voor iedere zinktunnel van toepassing is. Per faalmechanisme is een risico-inschatting gemaakt, gebaseerd op uitgebreid literatuuronderzoek en verzamelde kennis.

Uit een onderzoek bij de Vlaketunnel bleek bijvoorbeeld dat een rubber voegafdichting van vijfendertig jaar oud nog steeds voldoet aan de normen, en een rapport over de renovatie van de Kiltunnel wijst erop dat corrosie van de klemconstructie van het Omegaprofiel een risico kan zijn. Een eerdere publicatie van werkgroeplid Leo Leeuw (Nebest, voorheen Bouwdienst Rijkswaterstaat) geeft aan dat zettingsverschillen kunnen leiden tot lekkages in voegen. Er is echter weinig te vinden over optredende zettingen bij Omega- en/of Ginaprofielen: van de meeste tunnels zijn de zettingsmetingen pas een jaar na oplevering gestart, terwijl juist in de eerste periode (dagen tot maanden) na het afzinken, onderspoelen en aanvullen van de zinksleuf de grootste zettingen worden verwacht. Uit een inventarisatie blijkt vooralsnog dat alleen bij de Botlektunnel zettingen vanaf de afzinkfase gemeten zijn.

Vervolg

De eerste drie werksessies hebben laten zien dat er veel kennis beschikbaar is, maar dat er ook de nodige informatie ontbreekt. Daarom gaan de leden in vier subgroepen de faalmechanismen uit de foutenboom nader bekijken, en de boom uitwerken tot een overzicht van mogelijke oplossingen voor het beheersbaar maken van de risico’s. Het gaat daarbij om het vinden van een antwoord op de vraag wat er (technisch) moet gebeuren wanneer er een lekkage optreedt bij een zinkvoeg in een bestaande tunnel.

Tramtunnel

In 1996 begon de bouw van het Souterrain in Den Haag, een 1.250 meter lange tramtunnel onder de Grote Marktstraat met twee ondergrondse stations en tussen deze stations een 600 meter lange ondergrondse parkeergarage met twee parkeerlagen.

Volgens de planning zou het project voor het jaar 2000 gereed zijn, maar door grondwaterproblemen kwam het project ruim twee jaar stil te liggen en moest voor de afbouw gebruik worden gemaakt van een speciale bouwtechniek. Uiteindelijk werd de tunnel in 2004 in gebruik genomen. Sindsdien wordt hij gebruikt voor diverse tramlijnen en inmiddels ook door RandstadRail.

Tot de bouw van de tunnel werd besloten om het bovengrondse winkelgebied leefbaar en goed bereikbaar te houden. Dat is ondanks de problemen tijdens de bouw uitstekend gelukt. De drukke Grote Marktstraat is veranderd in een rustige, chique winkelpromenade en de ruim dertig trams per uur vervoeren dagelijks duizenden bezoekers naar en van de ondergrondse stations Spui en Grote Markt.

De Haagse tramtunnel, ook wel het Souterrain genoemd. (Foto: Flickr/Marco Raaphorst)

Bouwmethode

De tunnel is gebouwd volgens de wanden-dakmethode om overlast op maaiveld zoveel mogelijk te voorkomen. De wanden bestaan voor het grootste deel uit diepwanden en alleen ter plaatse van de Kalverstraat uit stalen damwanden. Op de meeste plaatsen staan de wanden zeer dicht op de bestaande bebouwing, die voornamelijk op staal is gefundeerd.

Over het grootste deel van het tracé bedraagt de afstand tussen de wanden ongeveer 15 meter, alleen ter plaatse van de stations staan ze circa 25 meter uit elkaar. Op de plekken waar de tunnel 15 meter breed is, is de bouwput aan de onderzijde voorzien van een groutboog, die bestaat uit korte elkaar overlappende jetgroutkolommen in de vorm van een afgevlakte ‘U’. De jetgroutboog is aangebracht om het grondwater tegen te houden en om de verticale kracht op de bouwputbodem door de opwaartse waterdruk naar de wanden te leiden. Verder functioneerde de boog tijdens de bouw als stempel voor de wanden. Hiervoor was het nodig dat de boog zo hoog mogelijk in de grond zat, zodat de stempelfunctie optimaal was en de wanden zo min mogelijk zouden vervormen. Het toepassen van een groutboog voor deze drie functies was nieuw.

Ter plaatse van de stations was de bouwput te breed om een groutboog te kunnen toepassen. Hier is gebruik gemaakt van een gellaag voor de verticale stabiliteit en het tegenhouden van het grondwater. Deze oplossing was in ons land al diverse keren met succes toegepast.

Groutboog niet waterdicht

De bouw startte in maart 1996. Het aanbrengen van de diepwanden en damwanden verliep vrijwel zonder verzakkingen van de nabijgelegen bebouwing. Toen het dak was aangebracht werd begonnen met het ontgraven van de bouwput. In februari 1998 was de bouwput op de Kalvermarkt bijna volledig ontgraven, toen er via wellen grondwater omhoog kwam. De groutboog bleek niet waterdicht. Er werd nog geprobeerd om de wellen te dichten met injecties en het aanbrengen van geotextiel en ‘big bags’ als ballast, maar dit bleek niet te werken. Nadat er naast de damwand een gat in de straat ontstond door weggespoeld zand, werd besloten om de lekkage te stoppen door de bouwput onder water te zetten. Hierdoor kwam de bouw stil te liggen.

Deze situatie duurde uiteindelijke ruim twee jaar. In deze periode werd beoordeeld of de lekkage aan de Kalvermarkt een incident was of dat de onbeheersbare welvorming inherent was aan de in het bestek voorgeschreven bouwmethode met de groutboog. Uit een faalkansanalyse bleek dat de kans om meer lekken in de groutboog groot was en dat het weggraven van grond boven een lekke groutboog alleen veilig is als er voldoende grond achterblijft op de boog. Bij de tramtunnel was een dergelijke gronddekking niet haalbaar, omdat de grond op sommige plekken vrijwel tot op de boog ontgraven moest worden.

Tramkom heeft daarom gezocht naar een alternatieve methode voor het afbouwen van de tunnel. Na verschillende opties te hebben bekeken, is besloten om de delen met een groutboog onder verhoogde luchtdruk (1,14 bar) af te bouwen om te zorgen dat er nauwelijks een verschil zou zijn met de waterdruk onder de groutboog. In juni 2000 werd voor de delen met een groutboog het contract omgezet in een ‘design & construct’. Tramkom nam daarmee de verantwoordelijkheid op zich voor het gewijzigde ontwerp. Verder werd afgesproken dat de overige delen van de tunnel volgens het bestek werden afgebouwd.

Verhoogde luchtdruk

Het afbouwen onder verhoogde luchtdruk, had ingrijpende gevolgen. Zo moesten er luchtsluizen worden gemaakt voor mensen en materieel en moest alle afgegraven grond via deze sluizen worden afgevoerd. Om de luchtkwaliteit in de compartimenten met hoge luchtdruk goed te houden werd er alleen met elektrisch materieel gewerkt. Verder konden de bouwers minder lang werken en moesten elke keer bij het verlaten van het compartiment maatregelen worden genomen om ‘caissonziekte’ te voorkomen.

Ook constructief waren er extra maatregelen nodig om geen problemen te krijgen door de hogere druk. Bij tunnel onder de Kalvermarkt moest de vloer boven de eigenlijke tramtunnel – die al was gestort – tijdelijk met een staalconstructie worden verstevigd. Verder moesten hier groutankers worden aanbracht om te voorkomen dat de stalen damwanden omhooggedrukt zouden worden. Onder de Grote Marktstraat was de vloer boven de tunnel nog niet gestort. Om deze vloer geschikt te maken voor de verhoogde luchtdruk werd hij veel zwaarder uitgevoerd en werd gekozen voor een andere verbinding met de diepwanden. Verder werd er tijdelijk ballast op de vloer geplaatst.

Bemalingsproblemen

In de zomer van 2000 werd ook het ontgraven van de bouwput voor station Spui hervat. In juli ontstond hier een wel, vlakbij het compartimenteringsscherm dat de bouwput van station Spui en de bouwput van de Kalvermarkt scheidde. Deze laatste stond nog onder water. Na enkele uren bezweek het scherm en liep ook de bouwput bij het Spui onder. Om dit probleem te verhelpen werd eerst het scherm versterkt en vervolgens grond tegen het scherm aangebracht. Daarna kon het water uit de bouwput Spui worden gepompt.
De maanden daarna bleef de bemaling – die gedurende de tweejarige bouwstop steeds had gefunctioneerd en water wegpompte tussen de gellaag en een daar boven gelegen veenlaag – problematisch. Filters slibden dicht waardoor onvoldoende grondwater kon worden weggepompt. Daardoor dreigde de waterspanning onder de veenlaag zo hoog te worden dat deze zou opbarsten en vervolgens de diepwanden zouden vervormen.

Om de bemaling weer op het gewenste niveau te krijgen, zijn verschillende maatregelen genomen. De grond uit de bouwput is in sleuven van ongeveer zes meter afgegraven over de breedte van de bouwput. Nadat een sleuf was ontgraven is hierin een werkvloer gestort die tegelijkertijd als stempel diende. Voor de bemaling is een groot aantal grondpalen aangebracht, die op de hoogte van de veenlaag waren ‘afgestopt’ en daaronder waren voorzien van een filter. Dat maakte het mogelijk om deze palen ‘aan’ en ‘uit’ te zetten. Pas als het ontgraven begon startte de bemaling. Door deze werkwijze hoefde de bemaling per sleuf slechts drie weken te werken.

Inzichten

Door alle problemen werd de tunnel uiteindelijk ruim vier jaar later in gebruik genomen dan gepland en namen de bouwkosten met circa 100 miljoen euro toe. Na deze moeilijke start, functioneert de tunnel goed. De problemen hebben ook tot de nodige inzichten geleid. Zo concludeert de Delftse hoogleraar funderingstechniek Frits van Tol in 2004 in een artikel in het blad Geotechniek onder andere dat de Tramtunnel nog eens heeft duidelijk gemaakt dat bij ondergronds bouwen:
voldoende robuust moet worden ontworpen
rekening moet worden gehouden met afwijkingen in de bodem en de gerealiseerde (deel)constructies
vooraf moet worden geïnventariseerd welke gevolgen het falen van onderdelen van de constructie hebben
en vooraf maatregelen moet zijn voorbereid om de gevolgen van falen te minimaliseren.
Ook geeft hij aan dat bij de toepassing van waterkerende lagen die zijn gemaakt met groutinjecties, altijd rekening moet worden gehouden met lekken. Verder adviseert hij om softgellagen alleen als waterremmende laag te gebruiken als de bouwfase niet langer dan twee jaar duurt.

Tijd voor actie

“Havenbedrijf Rotterdam heeft optimalisering van doorvoermogelijkheden en kansen voor bedrijvigheid hoog in het vaandel staan. Daarom wordt de komende jaren ingezet op het zo efficiënt mogelijk benutten van de nog schaars aanwezige besteedbare ruimte. Dit geeft een dynamiek waarbij aspecten zoals inventiviteit, samenwerking en doorzettingsvermogen belangrijk zijn.

Van 2010 tot 2012 was ik voor Havenbedrijf Rotterdam werkzaam in het Midden-Oosten bij Port of Sohar in Oman. De ontwikkel- en opstartfase waarin deze nieuwe haven zich bevond en de zee aan ruimte in de woestijn, zorgden ervoor dat er weinig belemmeringen waren om infrastructuur te ontwikkelen. In een bestaande haven zoals Rotterdam is die luxe er niet. Er is beperkte fysieke ruimte voor nieuwe infrastructuur, waardoor complexe technische en operationele interacties ontstaan.

Sinds oktober 2013 geef ik leiding aan de nieuwe afdeling engineering, die onder andere verantwoordelijk is voor de voorbereiding, het ontwerp en de realisatie van boven- en ondergrondse infrastructurele werken. Deze afdeling is opgezet om technische kennis en ervaring van onze eigen mensen te waarborgen en de nieuwste kennis in huis te halen. Door inzet van nieuwe oplossingstechnieken en het initiëren en begeleiden van verregaande samenwerking waarin iedereen elkaars belangen probeert te begrijpen, zoeken we binnen projecten naar integrale oplossingen. De wil om er samen uit te komen, de toevoeging van frisse blikken en vroegtijdig samenwerken, zorgen voor een uitkomst die meer is dan de som der delen. Cliché, maar waar.

Deelname aan kennisplatforms zoals het COB dagen uit tot nieuwe ideeën die waarde creëren, en zorgt voor wederzijdse vooruitgang. Vanuit verschillende oogpunten en werkvelden wordt hier nagedacht over nieuwe kansen. Kruisbestuiving en over de grenzen van je eigen werkveld heen kijken, leveren mogelijkheden voor integrale oplossingen voor bestaande problemen en voorkomt toekomstige problemen.

Eén ding is zeker, op dit moment is veel onzeker en verandert de wereld snel. Je positie versterken is alleen mogelijk als je met onzekerheid durft om te gaan en adaptief blijft, zodat je de veranderingen voor jou kan laten werken. Alleen door op vele fronten samen te werken en zelf bij te dragen aan nieuwe kennis, kansen en mogelijkheden kun je blijven groeien.”

Egbert van der Wal werkt sinds 2008 voor het Havenbedrijf Rotterdam en is sinds kort manager engineering van de nieuw opgezette projectengineering afdeling. Egbert is hiervoor betrokken bij COB, SBRCURnet en samenwerkingsverbanden met universiteiten en hogescholen. Ook is hij bestuurslid van PIANC Nederland.

(Foto: Vincent Basler)

Kennis van de ondergrond sijpelt steeds dieper de provincie in

De twaalf provincies in Nederland maken steeds meer werk van de ondergrond. In 2012 hebben zij samen met andere partners de Innovatie- en Kennisagenda bodem en ondergrond (IKBO) opgesteld. Het doel is daarmee de bijdrage vanuit bodem en ondergrond aan de maatschappelijke opgaven, zoals mobiliteit, landschap, leefomgevingskwaliteit, gezondheid, energievoorziening en veiligheid te versterken .

“Sinds 2012 zijn de provincies al een heel eind gevorderd in hun visieontwikkeling op de ondergrond”, vertelt Astrid Slegers, voorzitter van de beleidsgroep Duurzame Ondergrond (DOG) van het Interprovinciaal Overleg (IPO). “De overall kennisagenda is een optelsom van ambities. Nadat er een prijskaartje aan werd gekoppeld moesten we keuzes maken. We zitten immers in een situatie waarin organisaties afslanken en er minder budget beschikbaar is. Kennisontwikkeling is dan vaak één van de laatste postjes. Maar tegelijkertijd zien we de urgentie van bijvoorbeeld de aardbevingen in Groningen. Of die van de naweeën van het gebruik van de ondergrond voor mijnbouw in Limburg. De verdiensten van de mijnen zijn uiteraard allang vervlogen. Daar kun je geen beroep meer op doen. We weten dus dat we de benodigde financiering van kennisprogramma’s niet vandaag of morgen kunnen oplossen. Maar we moeten wel verder vooruitkijken. In een bredere context kijken naar wat het gebruik van de ondergrond betekent voor de toekomst.”

Keuzes maken

“We bevinden ons nu in de fase waarin we inventariseren welke onderzoeken we willen starten. Waar is de noodzaak het hoogst? Waar komen we echt kennis tekort? Daarbij zullen we wellicht wat verder kijken dan Nederland. Daarnaast zijn er aanknopingspunten bij bijvoorbeeld de klimaatdoelstelling. Duidelijk is dat onderzoek kapitaalintensief is en jaren duurt. We hebben echt een lange adem nodig.”

“Gelukkig is er al heel veel kennis. In het bij elkaar brengen van die kennis en het interpreteren ervan kunnen we nog een reuzenslag maken. Dat geldt overigens niet alleen voor de provincies. Dit is een opgave voor iedereen die in een gebied ambities heeft. Dus ook waterschappen, gemeenten en marktpartijen. Want als je wilt bouwen of ingrijpen in de waterhuishouding, heb je nu eenmaal rekening te houden met de ondergrond. We moeten dit echt gemeenschappelijk oppakken. Dat gebeurt overigens al steeds meer. Er wordt meer aan de voorkant nagedacht. Dat is nog niet genoeg, maar anticiperen op de ondergrond wordt wel al veel vaker dan voorheen als noodzaak gezien. De komende tijd zullen we dat gaan terugzien in concrete businesscases. In de tussentijd blijven wij aangeven dat de ondergrond belangrijk is, en blijven wij aandacht vragen voor de ondergrond.”

Provinciale visies

“We houden de ondergrond levend via de werkgroep DOG en van daaruit binnen de provincies zelf. In de kennisagenda zie je terug wat voor de bodem en de ondergrond de belangrijkste opgaven zijn en waarvoor de provincies aan de lat staan. De visieontwikkeling binnen provincies op basis daarvan is al ver, alhoewel er zeker ook verschillen zijn. In de ene provincie zie je een echte ondergrondvisie; in de andere is het een omgevingsvisie waarin aspecten van de ondergrond zijn meegenomen. De vorm is minder belangrijk. Waar het om gaat, is dat je als provincie keuzes kunt maken. Je schetst aan de voorkant een redelijk totaalbeeld, brengt stakeholders in kaart, inventariseert de belangen en maakt vervolgens keuzes op basis van de eigen bestuurlijke ambitie, bijvoorbeeld op het gebied van klimaat, mobiliteit of werkgelegenheid. Concrete projecten kunnen vervolgens bottom-up worden uitgevoerd op basis van de centrale visie op de ondergrond, waarbij de provincies in hun regio de verbindende rol spelen.”

“In ons proces hebben we baat bij het opstellen van de Structuurvisie Ondergrond (STRONG). Het is om te beginnen een mooi instrument. Een groot voordeel zit in het proces. Onderwerpen met betrekking tot de ondergrond krijgen aandacht. Er mag over gediscussieerd worden. Met andere woorden: de bestuurlijke aandacht leidt tot discussie en helpt overheidspartijen om het gesprek aan te gaan met de markt en aan te sluiten op initiatieven die daar ontwikkeld worden.”

“Het besef groeit dat overheden het niet in hun eentje kunnen oplossen. En daarmee het besef dat je samen aan oplossingen moet werken, dat je ruimte moet krijgen om fouten te mogen maken, en dat er een vangnet moet zijn. Met een schil van partijen met andere, aanvullende expertise kun je vervolgens ervaring opbouwen. Een voorbeeld hiervan is het onderzoek dat het COB in kader van het programma Bodem en ondergrond wil uitvoeren naar onbekende baten van de ondergrond. Vanuit governance is dit hetzelfde vraagstuk als waar we met DOG mee bezig zijn. We sluiten hier goed op elkaar aan in het aanpakken van een grote opgave van de overheid.”

Helft minder energieverbruik ligt voor het oprapen

De maatregelencatalogus Energiereductie in tunnels leidt al meteen tot resultaat. Opdrachtgevers verwerken bepaalde maatregelen nu al in bestekken en opdrachtnemers benutten maatregelen om zich te onderscheiden in hun aanbieding. Binnen de bestaande wet- en regelgeving is een reductie van 50% nu al haalbaar. Maar, zo waarschuwen Johan Naber en Henry van der Pluym, het is vooral zaak ook de plannenmakers mee te krijgen. Want maatregelen aan het begin van het traject hebben het grootste effect.

In de maatregelencatalogus Energiereductie in tunnels ligt het accent op eerder binnen verkeersobjecten toegepaste technieken. Daarmee is een overzicht ontstaan van maatregelen die niet wordt betwist en direct kunnen worden toegepast, zowel in nieuwbouw als bij renovatie.

Het COB wil samen met het netwerk toewerken naar een energieneutrale tunnel. In maart 2015 werd al een inspiratiedocument gepubliceerd, dat onder andere is gebruikt ten behoeve van de Rotterdamsebaan in Den Haag. De maatregelencatalogus Energiereductie in tunnels biedt een uitgebreid overzicht van concrete maatregelen op het gebied van energieverbruik van tunnels. Het document is uitgebracht als groeiboek en wordt steeds bijgewerkt met nieuwe inzichten en ervaringen. Zo is er al een praktisch rekenmodel toegevoegd. De samenstellers kunnen volgen welke pagina’s het meest geraadpleegd en gebruikt worden en kunnen aan de hand daarvan het document steeds verder optimaliseren. De maatregelencatalogus vindt u op de website van het COB.
>> Naar het groeiboek Energiereductie in tunnels

Expertteams

Henry van der Pluym, managing director bij NedMobiel, en Johan Naber, adviseur bij Rijkswaterstaat, maakten deel uit van verschillende expertteams die het afgelopen jaar zeer intensief met de maatregelencatalogus bezig zijn geweest. De expertteams hebben zich in eerste aanleg geconcentreerd op technische en contractuele maatregelen. In de laatste fase zijn ook procesmaatregelen toegevoegd, omdat men werkende weg tot de conclusie kwam dat energiereductie alleen tot stand kan komen als ook processen vanuit dat uitgangspunt worden ingericht.

Henry van der Pluym: “Deze maatregelencatalogus moet je zien als een startschot. We moeten er nu voor gaan zorgen dat de verzamelde maatregelen een rol gaan spelen in de besluitvorming en de planfase. Van daaruit kom je dan al heel snel in de volgende fase, het verankeren van energiereductie in wetgeving en bestuur. We hebben het in eerste instantie over het volgen van technische ontwikkelingen en het eruit pikken en toepassen van bruikbare oplossingen. Daarnaast acht ik de kans groot dat energiereductie flink gaat meespelen in de discussie over het herzien van de Landelijke Tunnelstandaard (LTS) en de Wet aanvullende regels veiligheid wegtunnels (Warvw). Het derde spoor is de discussie over het durven af te wijken van wat eerder al is vastgelegd. Als een marktpartij in de aanbesteding zonnepanelen op de toeritten voorstelt, terwijl die niet in de plannen zaten, loop je een gerede kans dat de opdrachtgever daar niet in wil meegaan uit angst voor vertraging. Als we ruimte willen creëren voor dergelijke processen, zullen we ook dat bij de kop moeten pakken.”

Inspiratiebron

Johan Naber: “Duurzaamheid begint meer en meer te leven. Nu ook de politiek daartoe opdracht geeft, zie je dat mensen gaan zoeken naar mogelijkheden. De maatregelencatalogus is een inspiratiebron om er zelf mee aan de slag te gaan. We hebben nu ambassadeurs nodig die het geheel verder willen brengen. Mensen die zich realiseren dat met deze maatregelen 50% energiereductie haalbaar is en dat er veel meer mogelijk is dan je denkt.” Henry toont zich tevreden over het resultaat, dat op 8 december 2016 tijdens het COB-congres is gepresenteerd. “De maatregelencatalogus helpt je om bewuste keuzes te maken. De gelaagdheid in de opbouw van het document maakt de informatie toegankelijk, en met behulp van concrete plaatjes kan iedereen meteen zien waar in een project de winst zit.” Johan sluit zich daar van harte bij aan: “Ik ben blij met wat er ligt. Het zijn handreikingen, waarmee iedereen aan de slag kan.”

Op het COB-congres 2016 verzorgden Johan en Henry een subsessie over de maatregelencatalogus. (Foto: Ellen van Eijk)

Deuren geopend

De expertgroep waarin Johan en Henry participeerden, is tot de conclusie gekomen dat 50% energiereductie nu al kan. Johan: “We hebben nu vooral gekeken wat er binnen de bestaande wet- en regelgeving mogelijk is. En er zijn al toepassingen in de praktijk. Zo loopt er nu een test voor gebruik van ledverlichting in de Velsertunnel.” Johan constateert dat het project Energiereductie in tunnels, waar de maatregelencatalogus onderdeel van uitmaakt, al veel losmaakt bij Rijkswaterstaat. “We zijn al vrij lang bezig met energiereductie. Bij Rijkswaterstaat was ik een van de initiators van gebruik van ledverlichting in tunnels. In de voorbereiding op de renovatie van de Beneluxtunnel hebben we meteen al onze kans gegrepen door energiereductie specifiek in de plannen mee te nemen. Wat we binnen de COB-expertgroep inzichtelijk hebben gemaakt, bevestigt en ondersteunt datgene waar we al mee bezig waren, en opent deuren binnen Rijkswaterstaat. Energiereductie bij het project A16 was wellicht niet zover gekomen als het COB niet met behulp van dit project had helpen duwen.”

Henry van der Pluym constateert een vergelijkbaar enthousiasmeringseffect bij bedrijven die hij vanuit NedMobiel ondersteunt bij aanbestedingen. “Ik merk dat opdrachtnemers in tenders steeds meer aandacht besteden aan de terugkerende kosten (OPEX), omdat zij erop gericht zijn vanuit lifecycledenken een competitieve aanbieding te doen. Daarbij speelt energiereductie een belangrijke rol. We zien nu ook dat innovatieve maatregelen worden voorgesteld, zoals het gebruik van ledverlichting en wit asfalt. Het meest interessante daarin, vind ik, is het kwantificeren van de opbrengsten. Dat kan een echte eyeopener zijn. Bijvoorbeeld het feit dat toepassing van lichtroosters 25% kostenbesparing voor verlichting kan betekenen.”

Inkoppertjes

Beide expertteamleden constateren dat er binnen de bestaande wet- en regelgeving meer bereikt kan worden dan vooraf werd gedacht, maar ook dat de winst niet altijd werd gevonden op de meest voor de hand liggende onderdelen. Henry: “Je verwacht vooraf dat DRUPS (noodstroomaggregaten met vliegwiel) voordelen bieden. Dat is wel het geval, maar niet zoveel als je zou denken.” Johan Naber: “Je verwacht dat je met ventilatie veel energie kunt besparen, maar dat valt tegen, omdat de ventilatie in de praktijk bijna nooit aanstaat. We zijn daardoor op onderdelen anders geëindigd dan we zijn begonnen. Er zitten inkoppertjes bij. Maar daarnaast ook het inzicht dat de belangrijkste stappen in het voortraject zitten. Het Tracébesluit bepaalt voor een groot deel al wat wel en niet mogelijk is. In de klantstudiefase is het meest te winnen. Je moet aan de voorkant besluiten dat energiereductie belangrijk is, waarbij overigens de afweging tussen functionaliteit, veiligheid, beschikbaarheid en duurzaamheid gevoerd moet worden.”

Opmerkelijk is het pleidooi om vooral de nationale energiedoelstelling leidend te laten zijn. Henry: “Het is een denkfout om duurzaamheid altijd economisch te willen berekenen. We kwamen erachter dat de kWh-prijs ons steeds weer in de wielen reed. De conclusie is dat als we economisch blijven rekenen, we niet duurzamer kunnen worden. Berekende resultaten moeten we vooral plaatsen in de bijdrage die aan de nationale energiedoelstelling wordt geleverd. In de praktijk gebeurt dat ook. Bij de Rotterdamsebaan en de RijnlandRoute is de keuze op die manier gemaakt. Bij de RijnlandRoute heeft men om die reden besloten om in de aanbesteding te rekenen met een kWh-prijs van € 3,25. Als je die parameter toevoegt, worden duurzaamheidsmaatregelen wel rendabel.”

Warmterotonde is duurzaam én rendabel

Duurzame warmte voor driehonderdvijftigduizend woningen en duizend hectare glastuinbouw in Zuid-Holland, door benutting van vooral restwarmte uit de haven van Rotterdam. Deze aanpak levert een miljoen ton minder CO2-uitstoot en vijf procent minder stikstofdepositie op. Vijfentwintig publieke en private partijen geven invulling aan de Green Deal: het warmteverbruik binnen de provincie met veertien procent verduurzamen.

De komende jaren moet een warmtenet ontstaan dat warmteoverschot en warmtevraag in de provincie bij elkaar brengt. Een maatschappelijke kosten-batenanalyse heeft uitgewezen dat de kosten voor deze Warmterotonde over vijftig jaar vierenhalf miljard bedragen en dat het project gedurende de levensduur ongeveer zeven miljard euro zal opleveren. De Warmterotonde in de provincie Zuid-Holland zal zich uiteindelijk uitstrekken van Rotterdam tot Leiden en van Den Haag tot Dordrecht. De Rotterdamse warmtewegen ‘over zuid’ en ‘over noord’ zijn er al. Rotterdam-Westland/Den Haag en Rotterdam-Leiden zijn in voorbereiding.

In Zuid-Holland liggen warmteoverschot (Rotterdamse haven) en -vraag (Westland) dicht bij elkaar. Daarmee is de basis voor een rendabel warmtenet gelegd. Maar op termijn is veel meer mogelijk. Warmte is een duurzame energiebron en kan van verschillende bronnen afkomstig zijn. In de industrie en bij de productie van elektriciteit komt veel warmte vrij. Daarnaast kan warmte uit diepere aardlagen worden gewonnen en kan gebruik worden gemaakt van warmte die vrijkomt bij het verbranden van biogassen.

Bekijk ook de animatie op YouTube waarin het concept wordt uitgelegd. (Beeld: Programmabureau Warmte Koude Zuid-Holland)

Tracéstudie

Het initiatief zal de komende jaren concreet vorm krijgen. Er is een tracéstudie in voorbereiding en het Warmtebedrijf Rotterdam en Vattenfall onderzoeken de mogelijkheid om woningen in Leiden aan te sluiten. De gemeenten Rotterdam en Leiden hopen hiervoor begin 2015 een intentieovereenkomst over af te sluiten. Eind 2015 zal in het Westland een zogeheten Triasproefboring worden uitgevoerd. Dit wordt de eerste boring naar aardwarmte op vier kilometer diepte. Voorstudies hebben uitgewezen dat het Triasreservoir in potentie in circa tachtig procent van de Westlandse warmtevraag kan voorzien. Aansluiting op de Warmterotonde kan extra kansen bieden.

Overzichtskaart Warmterotonde. (Beeld: Programmabureau Warmte Koude Zuid-Holland)

Maya van der Steenhoven, directeur van het Programmabureau Warmte Koude Zuid-Holland: “De Warmterotonde biedt een innovatieve en flexibele manier om het warmtegebruik in de provincie met het oog op de toekomst te verduurzamen. Kern is dat we heel goed kijken wat de meest slimme manier is. Vooropstaat dat we het niet doen zoals we het altijd deden.”

“In 2011 is er een Green Deal gesloten tussen de ministeries van Binnenlandse Zaken en Koninkrijksrelaties ( BZK) en Economische Zaken (EZ), en de provincie Zuid-Holland om het warmteverbruik binnen de provincie met gebruik van restwarmte te verduurzamen met veertien procent. Om restwarmte te kunnen gebruiken heb je verbindingen nodig. Deels lagen die er al; andere worden nog aangelegd. Daarbij is het in feite niet relevant of die verbindingen allemaal op elkaar zijn aangesloten. Het gaat erom dat je integraal bekijkt wat je warmtevraag is, en dat ten opzichte van de beschikbare restwarmte optimaliseert.”

Maatschappelijke kosten-batenanalyse

“Uit de maatschappelijke kosten-batenanalyse (MKBA) blijkt dat het best slim is om te verduurzamen op basis van wat voorhanden is. Ik heb onderzoeksbureaus CE Delft en Infinitus opdracht gegeven een MKBA te maken naar aanleiding van de discussie die werd gevoerd over de noodzaak. Er werd geredeneerd dat we voor nog maar tien jaar warmte nodig zouden hebben, omdat we tegen die tijd met allerlei maatregelen het energie-nul-niveau zouden hebben bereikt. Voor mijn gevoel klopte dat niet. Als je kijkt naar de uitdagingen waar we voor staan, moet je constateren dat de warmtevraag nog voor een langere tijd zal bestaan. Daarom is het dus best slim warmtegebruik te verduurzamen. We moeten kijken wat de meest verstandige manier is om de transitie in te zetten.”

“In een situatie waar we in de Rotterdamse haven voor drie kolencentrales aan warmte het water of de lucht in gooien en we aan de andere kant een glastuinbouwsector hebben die voor drie kolencentrales aan warmte vraagt, is het evident dat je het een gebruikt voor het ander. Als dat de eerste stap van je verduurzaming is, is dat hartstikke slim. Daarna moet je natuurlijk wel doorgaan. Bijvoorbeeld door andere bronnen aan te sluiten en steeds meer aardwarmte te gebruiken. Uit de MKBA is gebleken dat de warmterotonde een ‘no-brainer’ is. Warmteverduurzaming door middel van restwarmtegebruik is heel efficiënt en heel effectief. Alle andere dingen moet je ook doen, maar we hebben niet de luxe dat we daarop kunnen wachten. We hebben net één waterdruppeltje in de zee verduurzaamd. We hebben de hele zee nog te gaan. Dus moet je alles wat mogelijk is, gebruiken.”

Rotterdamsebaan

De gemeente Den Haag werkt aan een nieuwe verbindingsweg tussen knooppunt Ypenburg (A4/A13) en de Centrumring: de Rotterdamsebaan. Deze weg wordt 3,8 kilometer lang en doorkruist het grondgebied van de gemeenten Leidschendam-Voorburg, Rijswijk en Den Haag. Onderdeel is een geboorde tunnel, de Victory Boogie Woogietunnel, die tweemaal twee rijstroken krijgt en ongeveer 1.860 meter lang wordt.

De Utrechtsebaan is de belangrijkste toegangsweg van Den Haag. Van het verkeer dat de stad dagelijks in- en uitgaat, rijdt veertig procent via deze weg. Dat leidt elke dag tot files die zich vaak uitbreiden naar de omringende snelwegen zoals de A12, A13 en A4. De aangrenzende woonwijken hebben veel last van sluipverkeer. De nieuwe Rotterdamsebaan zorgt ervoor dat de druk op de Utrechtsebaan afneemt en het verkeer zich beter verdeelt. Met de nieuwe weg krijgt het verkeer van en naar Rotterdam, Delft en Ypenburg een alternatief.

Tracé

De Rotterdamsebaan loopt van het knooppunt Ypenburg richting het noorden, kruist met een tunnel het groene gebied de Vlietzone, het water de Vliet en de woonwijk Voorburg-West en komt uit op de Binckhorstlaan. Daar sluit de nieuwe weg bij de Neherkade direct aan op de Centrumring. Het tracé komt grotendeels overeen met de ligging van de tweede toegangsweg die architect Dudok – die na de Tweede Wereldoorlog de leiding had over de wederopbouw van Den Haag – in zijn plannen had opgenomen. De inpassing van de nieuwe verbindingsweg was een complexe opgave. Uiteindelijk heeft de inspraakprocedure ertoe geleid dat het ondergrondse deel van het tracé driehonderd meter langer wordt dan technisch gezien noodzakelijk is. Met de verlenging is de gemeente tegemoetgekomen aan bezwaren van omwonenden en andere belanghebbenden.

Artist impression van de skyline vanuit de Vlietzone. Op het dak van de tunnel zijn de geplande zonnepanelen te zien. (Beeld: Rotterdamsebaan)

Victory Boogie Woogietunnel

De tunnel, die Victory Boogie Woogietunnel gaat heten, wordt geboord. Hiervoor maakt de aannemerscombinatie (zie rechts) gebruik van de tunnelboormachine waarmee eerder de Sluiskiltunnel is aangelegd. De tunnel wordt 1.860 meter lang, waarbij het geboorde deel een lengte heeft van circa 1.640 meter. De twee tunnelbuizen komen op ongeveer vier meter van elkaar te liggen, krijgen een diameter van ruim tien meter en liggen op het diepste punt 29 meter onder de grond. In iedere buis komen twee rijstroken en tussen de buizen komt om de 250 meter een dwarsverbinding.

Duurzame infrastructuur

De Rotterdamsebaan moet hét voorbeeld van duurzame infrastructuur in Nederland worden. De Combinatie Rotterdamsebaan heeft in het ontwerp veel aandacht besteed aan de verschillende duurzaamheidsaspecten, zoals vormgeving en inpassing in het landschap, luchtkwaliteit en energiegebruik. Een goed voorbeeld is de tunnelmond in de Vlietzone. Hier komt over het dienstgebouw en de tunnelmond een grote overkapping die bestaat uit zonnepanelen. De elektriciteit die hiermee wordt opgewekt, zal worden gebruikt in het dienstgebouw. Een ander voorbeeld is het fine dust reduction system, een systeem waarmee vijftig procent van het fijnstof bij de tunnelmonden wordt afgevangen.

Planning

In 2014 is de gemeente gestart met het bouwrijp maken van het tracé en in 2015 is een aantal wegen in de Binckhorst opnieuw ingericht. Eind 2015 is de aanbesteding afgerond en is de opdracht, in de vorm van een design-, built- en maintenancecontract met vijftien jaar onderhoud, gegund aan de Combinatie Rotterdamsebaan. In 2016 heeft de gemeente de laatste voorbereidende werkzaamheden afgerond, waarna de aannemerscombinatie van start kon met het inrichten van de werkterreinen in de Vlietzone, de Binckhorst en het knooppunt Ypenburg.

Het boren van de Victory Boogie Woogietunnel startte half januari 2018. Vanuit de startschacht op het werkterrein in de Vlietzone graaft tunnelboormachine Catharina-Amalia haar weg naar de Binckhorst. Naar verwachting komt ze daar in juni 2018 aan. Vervolgens wordt de machine gedemonteerd en teruggebracht naar de Vlietzone. Nadat de machine weer is opgebouwd, start het boren van de tweede tunnelbuis. De opening van de Rotterdamsebaan staat gepland voor 1 juli 2020.

Voorbereiding

Om onder de grond alvast ruimte te maken voor de tunnel van de Rotterdamsebaan, moesten grote stroomkabels verlegd worden. De gemeente Den Haag maakte een video over deze indrukwekkende klus. Over een afstand van liefst een kilometer werd tot vijfendertig meter diep onder de grond een gestuurde boring uitgevoerd.

Flexival 2017

Ontwikkelen vanuit permanente tijdelijkheid

Herontwikkelingsgebied De Nieuwe Stad in Amersfoort beschikt over een eigen ondergronds warmtenet. De vijfentachtig gebruikers van de terreinen en opstallen van de voormalige Prodentfabriek vormen samen een zo veel mogelijk zelfvoorzienende micro-stad, waarvan een eigen biomassacentrale deel uitmaakt. Ontwikkelend belegger Schipper Bosch beheert het ruim twee hectare grote gebied vanuit een overkoepelende duurzaamheidsvisie.

In drie jaar tijd is de Prodentfabriek getransformeerd tot een nieuw stadsdeel met ruimte om te werken, leren en verblijven; een levendige plek met festivals, een poppodium, een restaurant, gedeelde moestuinbakken en een sterke lokale gemeenschap. De bewoners vormen een mix van grote en kleine bedrijven, afkomstig uit verschillende sectoren, variërend van zakelijke dienstverlening en onderwijs tot horeca en cultuur. De huurprijzen zijn marktconform. De brede mix van activiteiten en het streven om fossiele energiebronnen geheel uit het gebied te bannen, hebben een sterke aantrekkingskracht. Terwijl elders in de stad kantoren en bedrijfspanden leegstaan, geldt voor De Nieuwe Stad een wachtlijst.Uitgangspunt is dat de kwaliteit van het gebied blijft groeien. Dat betekent dat de waarde die een gebied heeft voor de gebruikers, blijft toenemen. Energieneutraliteit met behulp van een ringleiding waar verschillende energiebronnen op aangesloten kunnen worden, speelt daarin een belangrijke rol.

Autonome infrastructuur

Edwin Dalenoord, duurzaamheidsexpert bij Schipper Bosch: “In De Nieuwe Stad zijn we eigenaar van de volledige infrastructuur, inclusief elektriciteit, water, warmte en koeling. Uitgangspunt is dat we het gebruik van fossiele brandstof willen uitbannen. We hebben allerlei alternatieven onderzocht. We hebben bijvoorbeeld gekeken naar biogasvergisting en rioolwarmte, maar voor effectieve toepassing daarvan zijn er te weinig mensen in De Nieuwe Stad. Inmiddels zijn we erachter gekomen dat vlak naast ons terrein een groot hoofdriool loopt, en onderzoeken we de mogelijkheden om daaruit warmte te winnen. In de zomer gebruiken we het net voor koeling, die we onttrekken aan de leidingen voor grondwaterzuivering.”

“Het is enorm verleidelijk om af te wachten en degenen te volgen die het goed doen. Maar dat is niet hoe wij in elkaar steken.”

Bart Schoonderbeek, algemeen directeur van Schipper Bosch, vult aan: “We hebben ook onderzocht of we gebruik konden maken van geothermie op twee kilometer diepte. Dat bleek niet haalbaar, maar ik geloof er heilig in. Als we een paar miljoen over hadden gehad, zouden we het zeker hebben gedaan vanuit de overtuiging dat voldoende mensen zouden aanhaken. Het warmtenet gevoed door een biomassacentrale bleek de beste oplossing, vergde minder kapitaal en is flexibeler. We kunnen vanuit de huidige praktijk veel gemakkelijker aansluiten op nieuwe energieconcepten. Zo kijken we ook naar het gebruik van zonneboilers. Op gebouwniveau krijg je dat niet rond, maar op gebiedsniveau red je het wel. Het is enorm verleidelijk om af te wachten en degenen te volgen die het goed doen. Dan verdien je het meest. Maar dat is niet hoe wij in elkaar steken. Wachten heeft geen zin, je moet het gewoon doen.”

De bewoners krijgen tijdens een rondleiding uitleg over de biosmassacentrale. (Foto: Cees Wouda)

Duurzaam warmtenet

Het warmtenet is aangelegd met behulp van gestuurde boringen. Elk gebouw is met een sub-leiding aangesloten op het centrale circuit. Op het hele terrein zijn langs de gevels leidingstraten vrijgehouden, zodat noodzakelijk graafwerk bij uitbreiding en onderhoud effectief, met zo min mogelijk hinder kan plaatsvinden. De brandstof voor de biomassacentrale wordt nu nog ingekocht. Edwin Dalenoord: “Ons eerste doel was de centrale operationeel te maken. We zijn nu aan het onderzoeken hoe we in dat proces nog verder kunnen verduurzamen, bijvoorbeeld door gebruik te maken van groen- en houtafval van de gemeente, hoveniersbedrijven en aannemers. Dat levert maximaal tweehonderd ton op, terwijl we duizend ton nodig hebben. We schalen dus langzaam op. We hebben ervoor gekozen om een biomassaketel te kopen en gewoon te beginnen, en kiezen daarmee dus ook bewust voor een leerproces.”

Permanente tijdelijkheid

De Nieuwe Stad is in alles een lerend project, waarbij aansturing plaatsvindt op basis van de ontwikkelingen van vandaag. De achterliggende droom, gebaseerd op herontwikkeling vanuit de menselijke maat en duurzaamheid, is rotsvast verankerd in de organisatie, maar de weg ernaartoe wordt bepaald door ontwikkelingen en ervaringen. Bart Schoonderbeek: “Het gaat niet om stenen. Dat is dood materiaal. Een gebied als dit is een levend organisme. We hebben De Nieuwe Stad ontwikkeld vanuit hoe we zelf in een stad willen wonen. We denken niet vanuit stenen, maar vanuit mensen. We willen dromen verbinden. We willen mensen in staat stellen hun eigen omgeving mede vorm te geven. Daarvoor moeten gebieden autonoom en begrijpbaar zijn.”

De keuze van Schipper Bosch betekent een bewuste keuze voor vallen en opstaan, maar geeft tegelijkertijd een enorme dynamiek. Bart Schoonderbeek noemt het ‘permanente tijdelijkheid’. “De gewenste kwaliteit is uitgangspunt. Die ambitie is ononderhandelbaar. We zijn vrij recalcitrant. Dat betekent dat we steeds een hele weg te gaan hebben om iedereen te overtuigen. Maar de permanente tijdelijkheid stelt ons in staat om dagelijks bij te sturen. Dat is van enorme meerwaarde.”

De biomassacentrale wordt gevoed door met name houtsnippers en restafval van timmerfabrieken in de omgeving. (Foto: Cees Wouda)

Dit was de Onderbreking Duurzaamheid

Bekijk een ander koffietafelboek: