Drinkwaterbedrijf Vitens brengt in zijn waterleidingnet grote aantallen sensoren aan die onder andere de druk, stroomsnelheid en waterkwaliteit continu meten. Slimme analyse van deze enorme stroom aan meetgegevens verschaft het bedrijf meer inzicht en controle. Een gesprek met Jan Gooijer van Vitens en Arjen van Wijngaarden van Anchormen.
“Sensoren in ons drinkwaternet zijn niet nieuw”, vertelt Gooijer. “We gebruiken ze sinds 2012, maar tot voor kort was het aantal sensoren gering. Bovendien deden we relatief weinig met de meetgegevens. Een paar jaar geleden bedachten we dat we waarschijnlijk veel meer informatie uit de data zouden kunnen halen dan we tot dan toe deden. Daarom hebben we eind 2015 via LinkedIn een soort wedstrijd uitgeschreven, een open data challenge. Voor deze wedstrijd hebben we vijf gigabyte aan gegevens beschikbaar gesteld, waarna we data-analisten hebben gevraagd ons te laten zien welke kansen die gegevens van onze druk-, flow-, waterniveau- en waterkwaliteitssensoren bieden om onze bedrijfsvoering te verbeteren. Circa dertig partijen hebben onze data geanalyseerd en hun ideeën ingezonden. De inzending van de data-analisten van Anchormen sprak ons het meest aan.”
“Voor de challenge hebben we krachtige en geavanceerde data-technieken ingezet om patronen in de complexe dataset te herkennen”, zegt Van Wijngaarden. “Op basis van onze analyses zagen we bijvoorbeeld heel duidelijk een dag- en weekpatroon. Tegelijkertijd wisten we niet echt wat we zagen, omdat je daarvoor inhoudelijke kennis nodig hebt van onder andere het drinkwaterdistributieproces en de processen die tot veranderingen van de watersamenstelling leiden. Dit laat zien dat je voor een zinvolle analyse van big data altijd zowel datawetenschappers als inhoudelijke specialisten nodig hebt. Alleen dan kun je je bedrijfsvoering echt verbeteren. Door onze analyse te combineren met de inhoudelijke kennis binnen Vitens konden we bijvoorbeeld aantonen dat een afsluiter dichtstond, terwijl hij open leek te staan.”
Gooijer: “De inzending van Anchormen bevestigde ons vermoeden dat we onze bedrijfsvoering konden verbeteren door slim gebruik te maken van big data. Daarom hebben we dit bedrijf gevraagd om samen met ons proefprojecten uit te voeren om de mogelijkheden in beeld te krijgen. Als eerste hebben we een proef gedaan rond Leeuwarden, waar we al relatief veel sensoren in het drinkwaternet hadden aangebracht. Bij deze proef hebben we gekeken naar de watersamenstelling. Als Vitens dachten we dat deze heel constant was, maar de data-analyse liet zien dat de samenstelling behoorlijk varieert. Die variatie wordt onder meer veroorzaakt doordat we het Friese drinkwaternet voeden vanuit vijf verschillende drinkwaterproductiebedrijven. Elk bedrijf produceert water met een specifieke samenstelling. Met de waterkwaliteitssensoren kunnen we het water van ieder productiebedrijf afzonderlijk detecteren. Door deze kwaliteitsgegevens te combineren met gegevens over de stroomsnelheid in het leidingnetwerk, kunnen we ook zien hoe het water zich door het netwerk beweegt. En dat blijkt vaak anders te gaan dan we dachten. Zo viel op dat het drinkwater niet altijd de kortste route volgt van bron naar afnemer. Daardoor verblijft het water langer in het netwerk en kan er ongewenste biologische activiteit optreden die uiteindelijk tot bruin water kan leiden. Nu we dat weten, kunnen we bepaalde afsluiters dichtzetten om ervoor te zorgen dat water de snelste route volgt en zo kort mogelijk in het netwerk zit. Ook kunnen we het transport optimaliseren, zodat we ons bestaande netwerk efficiënter gebruiken.”
‘Als Vitens dachten we dat de watersamenstelling heel constant was, maar de data-analyse liet zien dat de samenstelling behoorlijk varieert.’
“Doordat we de watersamenstelling in ons netwerk nu continu kunnen volgen, dienen zich nieuwe kansen aan”, aldus Gooijer. “We kunnen afnemers bijvoorbeeld vooraf waarschuwen als de waterkwaliteit tijdelijk iets minder is. Ook kunnen we onze zakelijke klanten een vaste waterkwaliteit gaan garanderen. Zuivelfabrieken stellen bijvoorbeeld hoge eisen aan de hardheid van het water. Als we straks zien dat er een pakketje water met een andere hardheid richting een zuivelfabriek gaat, kunnen we de betreffende leiding even afsluiten en het water naar afnemers voeren die minder last hebben van variaties in kwaliteit.”
“Een ander proefproject betrof lekdetectie. Door de meetgegevens van druksensoren continu te monitoren, kunnen we grote lekken – waarbij per uur meer dan vijftien duizend liter water weglekt – snel signaleren. Voor kleinere lekken hebben we ook een detectiemethode gevonden. Daarvoor kijken we per balansgebied – bijvoorbeeld een wijk met vijfhonderd woningen – naar het waterverbruik tussen twee en drie uur ‘s nachts. Het verbruik is dan laag en heel constant. Als je dit nachtverbruik langere tijd volgt en ziet dat het in de loop van de tijd geleidelijk toeneemt, dan weet je dat er ergens in het gebied een lek zit. Op deze manier hebben onze operators een tijdje terug een lek in Beetsterzwaag ontdekt.”
“Als je weet dat er ergens een lek in het netwerk zit, dan kun je de globale locatie van het lek bepalen door tijdelijk extra drukmeters te plaatsen of door slim te ‘spelen’ met afsluiters”, legt Gooijer uit. “Vroeger ging je dan vervolgens om de honderd meter graven om de exacte locatie van het lek te vinden. Nu gebruiken we meestal een drone met een infraroodcamera die temperatuurverschillen waarneemt. Het weglekkende water zorgt in de winter lokaal voor een hogere en in de zomer voor een lagere bodemtemperatuur.”
“Het op deze manier benutten van big data zorgt ervoor dat het distributienetwerk voor Vitens niet langer een black box is”, legt Van Wijngaarden uit. “Door de data met slimme algoritmen te analyseren, krijgt het bedrijf inzicht in het functioneren van het leidingennetwerk en kan het gericht gaan sturen. Natuurlijk moet je als bedrijf wel voor elke toepassing vooraf een goede afweging maken tussen de benodigde investering en de verwachte baten. Hoeveel sensoren moet je bijvoorbeeld aanbrengen en welke voorzieningen op IT-gebied zijn nodig? Zo heb je een snelle internetverbinding nodig als je afsluiters realtime wilt bedienen. Wat dat betreft is de werkwijze die Vitens volgt, met eerst een proof of concept, dan een pilot in een deel van het verzorgingsgebied en vervolgens het uitwerken van een businesscase, erg raadzaam.”
“Los daarvan is het goed om te beseffen dat het benutten van big data meer omvat dan het plaatsen van sensoren en het ontwikkelen van algoritmen. Zo veranderen ook de werkprocessen, wat in eerste instantie vaak tot weerstand leidt. Dat betekent dat je veel tijd moet steken in het begeleiden van mensen en moet laten zien dat data-analyse vooral gebruikt wordt als beslissingsondersteunend instrument en ervoor zorgt dat er minder routinematige handelingen nodig zijn.”
Om in de binnenstad voldoende parkeergelegenheid te creëren zonder dat dit ten koste gaat van de leefbaarheid van het centrum, heeft de gemeente Harderwijk een nieuwe parkeergarage laten bouwen aan de Houtwal.
De garage is rond, heeft een diameter van 60 meter en biedt plaats aan 450 voertuigen. In het midden heeft hij een groot glazen dak, dat ervoor zorgt dat tot onderin – ruim 21 meter beneden het maaiveld – daglicht valt. De parkeerlagen hebben de vorm van een spiraal en liggen rond de lichtschacht die een doorsnede heeft van 12 meter. Op weg naar beneden komen bezoekers nergens een pilaar tegen. Voor het verlaten van de garage is een aparte rijbaan gemaakt rond de lichtschacht, die automobilisten zonder obstakels naar de uitgang voert.
De garage is aanbesteed als design-and-constructcontract, en ontworpen en gebouwd door bouwcombinatie Houtwal. Voor de bouw zijn diepwanden gemaakt tot een diepte van 24,5 meter, waarbij elk paneel ongeveer 8 meter breed is en 1,2 meter dik. Een rubberen slab tussen de diepwanden zorgt voor een goede waterdichte afsluiting.
Nadat de ring van diepwanden gereed was, is het grootste deel van de grond hydraulisch ontgraven om overlast voor de omgeving door vrachtwagens te voorkomen. Het natte zand is opgezogen en via een persleiding naar een depot verpompt. De leidingen hiervoor zijn tijdelijk in het gemeentelijke riool aangebracht.
Tijdens graafwerkzaamheden zijn resten van een oude stadspoort ontdekt. Deze zijn gerestaureerd en staan tentoongesteld op de onderste verdieping van de parkeergarage.
De onderste vloer van de garage bestaat uit onderwaterbeton. Om opdrijven van deze vloer te voorkomen zijn ruim 400 GEWI-ankers aangebracht met een lengte van 34 meter. De paalpunten van deze ankers zitten 53 meter onder het maaiveld.
Voorafgaand aan het storten van het onderwaterbeton is een wapeningslaag van een meter dik aangebracht, die ervoor zorgt dat de vloer niet opbolt. Na uitharding van het onderwaterbeton bleek de aansluiting tussen de vloer en wanden nog niet volledig waterdicht. Daarom hebben duikers gaten door het beton geboord en met injectielansen een expanderende tweecomponentenhars geïnjecteerd tussen de vloer en de wanden. Toen de lekkage was verholpen, heeft de bouwcombinatie het water uit de bouwput gepompt en is begonnen met de afbouw.
Eerst is bovenop het onderwaterbeton een constructieve vloer gemaakt van 75 centimeter dik. Vervolgens zijn de middenkoker en de trappenhuizen gebouwd. Vanuit de trappenhuizen zijn de kolommen gesteld waarop de prefab betonnen parkeerdekken steunen. Het betreft acht betonnen kolommen voor de middenring en zestien voor de buitenring. Het niet-glazen deel van het dak bestaat uit ruim vijftig betonnen dakliggers met een gewicht van elk zestien ton. Het dak is voorzien van gras en het glas is beloopbaar om het gebied een parkachtige uitstraling te geven.
De parkeergarage is voorzien van energiezuinige, dimbare led-verlichting. In totaal gaat het om 650 led-armaturen die vier standen hebben: 30, 25, 20 en 15 Watt. Verder is de garage uitgerust met een sprinklerinstallatie. Bij brand gaan de sprinklers nabij het vuur direct sproeien, zodat een brand geen kans heeft zich verder te ontwikkelen. Daardoor blijft de temperatuur bij een brand laag en blijft de bouwkundige constructie gespaard. Een ventilatiesysteem zorgt voor de afvoer van rook.
Alfons van Marrewijk verkent met zijn onderzoeksgroep de mogelijkheden van samenwerking in de besluitvorming over en de aanleg van ondergrondse netwerken. Het doel van het onderzoek is duidelijk: minder hinder en meer efficiency. Daarvoor is volgens Van Marrewijk ‘empowerment van de ondergrond’ nodig.
Van Marrewijk: “Dat er iets moet gebeuren, snapt iedereen. Er liggen veel kansen voor netwerkbeheerders om samen te werken bij de besluitvorming over en aanleg van ondergrondse netwerken. De impact van werkzaamheden aan kabels en leidingen in de ondergrond wordt groter doordat Nederland steeds verder verdicht. Mensen pikken het niet als de straat steeds weer open moet.”
“De ondergrond is buitengewoon interessant, omdat het voor veel netwerkbeheerders vaak geen ‘actor’ is. Maar elk netwerk heeft ook materiële componenten die invloed uitoefenen. Juist de ondergrond kan vanuit zijn eigenschappen heel actief zijn. Grond kan verzakken, je kunt bij een boring onverwacht op graniet stuiten of op een kasteel. Doordat de ondergrond vaak niet als serieuze actor wordt meegenomen in projecten en er onvoldoende coördinatie is, lopen we tegen veel verrassingen aan. Bij Spoorzone Delft zorgden kabels en leidingen in de ondergrond voor een half jaar vertraging en bleek een verwachte zandlaag op zes meter diepte er niet te zijn. Bij de parkeergarage onder de Markthal in Rotterdam kwamen we van alles tegen in de ondergrond.”
“Veelal weten we niet wat er in de ondergrond zit. Maar zelfs als we dat wel weten, moeten we nog veel doen om ervoor te zorgen dat de feiten op hun plek komen. Geo-experts zijn aan het begin van een project vaak wel even in beeld, maar hun bevindingen raken onderweg uit beeld. Dit komt doordat techneuten naar een oplosbare puzzel streven, waarbij zij de complexiteit proberen te reduceren door een project op te delen en in een later stadium weer in elkaar te passen. Vanuit de antropologie zeg ik: elke knip is een nieuw raakvlak en daarmee een bedreiging voor de integrale verbinding. Opknipping brengt het risico van etnocentrisme met zich mee. Voor de een is een project alleen een tunnel. Voor een ander is het alleen een station. Als de verbinding daartussen ontbreekt, leidt dat tot problemen.”
“Elke knip is een nieuw raakvlak en daarmee een bedreiging voor de integrale verbinding.”
“Het komt erop neer dat zonder die verbinding spanningen ontstaan op de raakvlakken. Je ziet dan bijvoorbeeld dat de ene deelprojectleider een oplossing bedenkt die hem twee ton oplevert, terwijl een ander in hetzelfde project er daardoor vijf ton bij inschiet. Dan heb je het vanuit het geheel gezien niet goed gedaan. Wij bestuderen momenteel projecten in de gezamenlijke aanleg van ondergrondse infrastructuur waardoor je veertig procent kostenbesparing kunt realiseren, overlast kunt beperken en ervoor kunt zorgen dat nieuwbouw sneller wordt aangesloten. Daar ligt het goud. Voor de aansluiting van een nieuwe woning op de gas-, water-, energie- en telecomnetwerken heb je met vijf verschillende partijen te maken. Je wordt gillend gek als huiseigenaar. We bouwen een huis in een week, maar voor de aansluiting op alle netwerken hebben we langer nodig!”
Pilots leveren voldoende bewijs voor besparing en tevreden klanten. Toch leiden die resultaten niet automatisch tot brede verspreiding van de werkwijze binnen deze succesvolle pilots. “Dat komt door de verschillen in belangen, prioriteiten en organisatiecultuur,” aldus Van Marrewijk. “In een project met meer netwerkoperators en aannemers loop je daar direct tegenaan. Naar mijn mening is er sprake van een paradox. Netwerkbeheerders moeten in het dichtbevolkte Nederland steeds meer samenwerken om kritische en kwetsbare infrastructuur in de lucht te houden. Tegelijkertijd trekken organisaties zich allemaal terug op hun eigen financiële prestaties. Men wordt simpelweg niet betaald om de BV Nederland te helpen. Het schip met goud ligt voor anker te wachten, maar loopt dus niet binnen.”
“Men wordt simpelweg niet betaald om de BV Nederland te helpen.”
“In ons onderzoek willen we kijken hoe we de ondergrond in een vroeg stadium op de strategische agenda kunnen zetten. Dat begint bij de assetmanager. Maar het is heel moeilijk om die ene asset in het grotere geheel te plaatsen. We zien dat dat werkt bij grote projecten met een overkoepelend belang, zoals de Olympische Spelen. En we zien dus ook dat het werkt in kleinschalige pilots. Vanuit die ervaringen denken we dat we etnocentrisme alleen kunnen opheffen door grensoverschrijdende, tijdelijke projectorganisaties op te zetten met een eigen projectcultuur. Een opzet waarbij mensen van verschillende organisaties elkaar direct in de ogen kunnen kijken en mandaat hebben om binnen dat project te handelen. Wat je wilt, is dat partijen in een vroeg stadium bij elkaar komen, de verbinding leggen en van daaruit het proces goed en effectief begeleiden.”
Maar zoals de goede onderzoeker betaamt, stelt Van Marrewijk ook bij die oplossing meteen weer vraagtekens. “Wat je ziet, is dat de partners in zo’n ‘dedicated’ projectorganisatie direct na de contractondertekening diep de materie in duiken en de onderlinge aansluiting verliezen. Dat is het duikbootprincipe. Als men na drie maanden weer ’s bovenkomt, blijkt de partner een andere kant opgegaan te zijn. Dat is de fase waarin zich problemen gaan voordoen en er vaak een mediator nodig is. Als dat drie keer gebeurt, ben je elkaar zat en is het gedaan met de samenwerking. Ik pleit ervoor dat de partners in de duikboten continu de periscoop boven water houden. De partners in de projectorganisatie moeten onderling contact houden en contact houden met de achterban. Het project is geen eiland. Het project is geworteld in de samenleving. Breng relevante partijen aan tafel, maak een goede inschatting van stakeholders en kijk hoe je ze bij je project kunt betrekken. En nee, dat hoeft niet te leiden tot een Poolse Landdag. Het gaat om houding en goed leiderschap.”
In 2014 hebben CROW en het COB een verkenning gedaan naar samenwerking tussen partijen die betrokken zijn bij kabels en leidingen in de ondergrond (publicatie: Kabels, leidingen en mensen). In de conclusie staat onder andere: `Om tot verbetering te komen, moet gewerkt worden aan themaoverschrijvende factoren die bepalend zijn voor het succes. De zachte factoren besef, cultuur en gedrag, en de harde factoren beleid, structuren en tools. Het verbeteren van de samenwerking op het gebied van kabels en leidingen zal een samenspel moeten zijn van initiatieven die invloed hebben op de zachte en op de harde factoren. Om tot een programmatische aanpak te komen, dient de hoogste prioriteit gegeven te worden aan de zachte factoren (besef, gedrag en cultuur), want deze zijn voorwaardelijk om tot samenwerking te komen.’ Alfons van Marrewijk zegt daarover: “Het gaat in projecten niet om harde en zachte factoren, maar om de integrale aanpak. Er moet balans zijn. Als projectmanager bij de politie Rijnmond, waar ik de integratie van telecomnetwerken begeleidde, viel mij al op dat het niet de techniek is die problemen veroorzaakt, maar de adaptatie ervan. Dat was voor mij aanleiding om culturele antropologie te gaan studeren. Ik kijk nu door een duale bril. Ik begrijp de technische problemen, snap dat mensen moeten samenwerken en weet dat er balans moet zijn.”.
‘Het venijn zit in de start, niet in de staart’: een van de lessen die is opgedaan tijdens de samenwerking binnen het convenant Samenwerken in de buitenruimte. De gemeente Rotterdam, Evides en Stedin sloten het convenant voor onderhoudsprojecten voor riolering, kabels en leidingen in de ondergrond eind 2015. De kostenreductie kan oplopen tot twintig procent, en drie tot vijf maanden uitvoeringswinst is mogelijk.
Het is steeds vanzelfsprekender geworden om onderhoudsprojecten, waarvan er veertig ingepland zijn, vanuit een gezamenlijke doel aan te pakken: hinder beperken en kosten reduceren. Het ‘voorkomen van gedoe’ kan tot wel twintig procent reductie van uitvoeringskosten leiden, onder andere doordat aannemers niet onnodig op elkaar hoeven te wachten. Snellere, effectievere uitvoering leidt tot minder hinder voor omwonenden. Bovendien is een van de convenantafspraken dat er na afronding van een project vijf jaar graafrust geldt.
Het convenant werd gesloten met het oog op het toekomstbestendig maken van het energie-, drinkwater-, gas- en rioleringsnetwerk in Rotterdam. Er was nog geen sprake van ‘aardgasloos’, maar duidelijk was wel dat er een flinke vervangingsoperatie aankwam. Louis van der Hoeven, procesadviseur van het convenant: “We weten dat we als Stedin jaarlijks 120 kilometer aan verouderde gasleidingen (waarvan 40-50 kilometer in Rotterdam) door kunststof moeten vervangen. In het kader van dat project was ik al bezig om tot afstemming te komen met gemeenten en waterbedrijven. Dat leidde tot goede ervaringen en de wens om structureel samen te werken. Zo ben ik in de voorfase bij het convenant betrokken geraakt.”
De gemeente Rotterdam stond voor een soortgelijke uitdaging met een jaarlijkse vervangingsopgave van veertig kilometer riool. Wouter Boonzaaijer: “Willen we onze vervangingsopgaven goed doen, dan is een goede en vergaande samenwerking essentieel. Het convenant zorgt ervoor dat we eerder samen aan tafel zitten en niet pas op straat met elkaar de problemen oplossen. Dat is gelukt. Nu ligt er de uitdaging om deze werkwijze te verbreden naar alle projecten in de stad.”
“We zijn begonnen met het delen van de uitvoeringsplanningen”, vertelt Wouter Boonzaaijer. “Samen uitvoeren was op dat moment nog een stap te ver. Op basis van de onderhoudsbehoefte komen we tot gezamenlijke projecten. In de praktijk geeft de samenwerking druk op de ketel om tot meerjarige onderhoudsprogramma’s te komen. Als de vervangingsvraag bekend is, kun je afspraken maken over de uitvoering.”
Wouter Boonzaaijer vervolgt: “Gelukkig kwam ik Louis tegen: hij had veel ervaring met de uitvoering van projecten. We vullen elkaar aan. Ik werk bij de gemeente Rotterdam, maar ik word als onafhankelijk intermediair betaald door de drie partijen. Louis is in dienst van Stedin, maar ook dat maakt in de praktijk niet uit. We hebben hetzelfde doel.”
Om tot gezamenlijke uitvoering van projecten te komen, moest onder andere overeenstemming worden bereikt over de aanbesteding. De gemeente Rotterdam werkte met RAW-aanbestedingen per project, terwijl Evides en Stedin gewend waren met raamcontracten te werken. Gezamenlijk is men tot vijf contractvarianten gekomen, variërend van conventioneel (ieder voor zich) tot gezamenlijke bestekvorming, aanbesteding en gunning.
“De samenwerking wordt gekenmerkt door ‘learning by doing’, stelt Wouter Boonzaaijer. “We durven uit te proberen en we evalueren ook goed. Dat is de kracht. De samenwerking begint met planning en afstemming, drie tot vijf jaar vooruit. Dat betekent dat je in het hele proces, van planning tot oplevering, samenwerkt. Daarbij gaat het soms om grote projecten die in fases worden uitgevoerd, maar in totaal wel tien jaar kunnen beslaan. Dan kom je op steeds meer terreinen tot samenwerking, bijvoorbeeld om de in- en externe communicatie te verbeteren.” Louis van der Hoeven: “We hebben drie projecten gebruikt als pilot, waarbij we de bevindingen per fase steeds hebben geïntegreerd in het volgende project. De grootste opgave daarbij was om nieuwe collega’s steeds weer bij te praten en mee te nemen in de nieuwe werkwijze. Het venijn zit in de start, niet in de staart.”
Naast de kwalitatieve resultaten, wordt geprobeerd om de resultaten in tijd en kosten te kwantificeren. Twee projecten zijn inmiddels zover afgerond dat een volledige kostendoorrekening mogelijk is. Wouter Boonzaaijer: “Zo door de oogharen heen denk ik dat de kostenreductie kan oplopen tot twintig procent, en dat drie tot vijf maanden uitvoeringswinst mogelijk is. Maar we hebben nu nog niet voldoende ervaringscijfers om dat voordeel al op voorhand te kunnen inboeken. Verder zien we als positief resultaat dat partijen elkaar ook bij andere projecten gemakkelijk weten te vinden en bijvoorbeeld calamiteiten makkelijker kunnen oplossen.”
Louis van der Hoeven: “We hebben in Hoogvliet met een calamiteit te maken gehad, terwijl we al in de voorfase van het onderhoudstraject zaten. We zagen dat we daar direct samen konden optrekken, omdat de bruggen al waren gebouwd. Bovendien gaan we nu een volledig RAW-bestek maken, omdat verschillende contractvormen niet handig bleken te zijn. Op deze manier kunnen we efficiënt en eenduidig projecten op de markt gaan zetten.”
Partijen weten elkaar ook bij andere projecten gemakkelijk te vinden en kunnen bijvoorbeeld calamiteiten makkelijker oplossen.
Louis van der Hoeven: “In het kader van de energietransitie komt er veel op ons af. Het convenant kan helpen ook warmtepartijen mee te nemen in de afstemming die daarvoor nodig is.” Wouter Boonzaaijer: “We zijn nu bezig op lange termijn de kaarten van alle projecten, programma’s en beleidsplannen over elkaar heen te leggen. Zo kunnen we zien wat waar staat te gebeuren en in welke periode dat het meest effectief kan plaatsvinden. Dat doen we bijvoorbeeld ook met woningbouwcorporaties en VVE’s, vanuit hetzelfde principe als het convenant. Samen onderzoeken we welke variant tot de laagste maatschappelijke kosten leidt en vervolgens maken we afspraken over de verdeling. Die gedachte biedt ook input voor de opgave voor de energietransitie. We hebben de convenantstuurgroep in dat kader al uitgedaagd: ‘Zouden er niet meer partijen tot het convenant moeten toetreden?’ Het nieuwe collegeprogramma ‘Nieuwe energie voor Rotterdam’ maakt het belang van afstemming in de ondergrond alleen maar groter.”
Stedin trekt elders in het verzorgingsgebied waar mogelijk ook op met andere waterbedrijven. En zowel Stedin als Evides, die allebei een groter verzorgingsgebied hebben dan de gemeente Rotterdam, gebruiken de ervaringen met het convenant om ook met andere gemeenten afspraken te maken. Wouter Boonzaaijer: “Dordrecht heeft gebeld en is heel erg geïnteresseerd in onze aanpak. Dat geldt ook voor Delft. En het Havenbedrijf Rotterdam heeft aangegeven te willen meeliften op het convenant voor een project in de Waalhaven.”
Gebiedsontwikkeling kan slimmer. Voorzieningen als mantelbuizen en kabels-en-leidingentunnels kunnen voorkomen dat de straat geregeld open moet, maar toch worden ze niet en masse aangelegd. Een belangrijke oorzaak lijkt een gebrek aan inzicht en balans tussen betalen en genieten: degene die moet investeren, krijgt er te weinig voor terug. Een COB/SKB-consortium probeerde de kosten en dekking van kosten inzichtelijk te krijgen.
Eind april 2013 werd de ontwerp-Rijksstructuurvisie Amsterdam-Almere- Markermeer aangeboden aan de Tweede Kamer. Hierin staat: ‘Het Rijk kiest in deze structuurvisie voor een organische ontwikkeling met een gefaseerde aanpak. Dit betekent dat er geen vaststaand eindbeeld of vaste einddatum voor de ontwikkeling wordt vastgelegd, maar dat op adaptieve wijze, stap na stap, naar het toekomstperspectief wordt toegewerkt. De marktvraag naar woningen en bedrijfslocaties is sturend.’ De vraag hoe zal worden omgegaan met de ondergrond, bijvoorbeeld voor het aanleggen van kabels en leidingen, komt niet ter sprake. Terwijl nutsvoorzieningen toch cruciaal zijn om te kunnen wonen, werken en recreëren.
“Dit voorbeeld staat niet op zichzelf. Bij het (her)inrichten van een gebied is het vaker de vraag of er een optimaal resultaat wordt behaald; misschien is er voor alle betrokken partijen meer winst te behalen als we slimmer zouden omgaan met de kosten. Niet alleen wat betreft financiële opbrengst, maar ook aan winst in comfort”, aldus Richard van Ravesteijn, coördinator Kabels en leidingen bij het COB. In 2010 is daarom een consortium van COB-partijen met deze probleemstelling aan de slag gegaan. Het doel was om inzicht te verschaffen in de kosten die gemoeid zijn met investeringen in energie- en nutsinfrastructuur in relatie met gebieds- en gebouwontwikkeling, inclusief een voldoende inzicht in de dekking van de kosten. Van Ravesteijn: “Dit inzicht is noodzakelijk om maatschappelijke optimalisatie bij gebiedsontwikkeling mogelijk te maken.”
Uit het onderzoek blijkt dat er grofweg drie partijen betrokken zijn bij gebiedsontwikkeling: de gebiedsontwikkelaar (vaak de gemeente), de netbeheerder en de vastgoedontwikkelaar. In praktijk hebben deze partijen echter verschillende belangen en eigen verdien- en exploitatiemodellen, wat het lastig maakt om gezamenlijke oplossingen en investeringen te realiseren.
Voor het verwezenlijken van initiatieven als bundeling van kabels en leidingen moet de gemeente nu vaak het voortouw nemen, zowel in organisatie als financiering. De complexe situatie heeft ook tot gevolg dat het moeilijk is om inzicht te krijgen in de kosten en dekking van kosten. Om deze reden is er in het onderzoek uiteindelijk alleen naar de kwalitatieve kant van het vraagstuk gekeken.
Er zijn vijf projecten onderzocht waarbij de exploitatie van ondergrondse infrastructuur voor uitdagingen zorgde. “De centrale vraag lijkt te zijn: is bundeling goedkoper of duurder in dichtbebouwd gebied?”, vertelt Van Ravesteijn. “De nabijheid van consumenten kan een voordeel zijn voor conventionele aanleg van kabels en leidingen; mogelijk dat netbeheerders daarom terughoudend zijn met het investeren in hoogwaardige oplossingen. Het is de vraag of netbeheerders zich bewust zijn van de kosten van graven in de grond, eventuele graafschade en de extra kosten die daarmee gepaard gaan.”
Gemeenten en ingenieurs beoordelen bundeling in dichtbebouwde gebieden juist als gunstiger dan conventionele aanleg. Dit met name vanwege de grote hoeveelheid kabels en leidingen en de ordening die met bundeling in de ondergrond tot stand wordt gebracht. Een betere documentatie van gebiedsspecifieke informatie door de netbeheerder kan leiden tot een verhoogd bewustzijn van de kosten, waardoor het draagvlak voor hoogwaardige oplossingen voor kabels en leidingen (zoals bundeling) zal toenemen.
Bij de onderzochte praktijkprojecten werd op verschillende manieren gezocht naar samenwerking. Zo is voor het project Nieuw Den Haag een convenant opgesteld, voor de Boulevard Scheveningen een intentieverklaring tot graafrust en voor de ILT Mahlerlaan een gebruikersovereenkomst. De manier waarop afspraken worden gemaakt, hangt samen met de verschillen tussen gemeenten ten aanzien van het beleid voor kabels en leidingen (verordening, precarioregeling en nadeelcompensatie). “Door het maken van afspraken komen de verschillende maatschappelijke belangen van gemeenten en netbeheerders samen (bijvoorbeeld: overlast omgeving en leveringszekerheid). Dit draagt bij aan een betere balans tussen betalen en genieten”, aldus Van Ravesteijn.
De uitkomsten van het onderzoek worden in juni 2013 gepresenteerd in het rapport Verdienstelijke netwerken. Van Ravesteijn licht toe: “De rapportage richt zich met name op de beleidsmakers en economen vanuit overheid, netbeheerders en vastgoedontwikkelaars. Zij krijgen hiermee beter zicht op de omgeving waarin kabel- en leidingvraagstukken zich afspelen. Daarnaast hopen we dat het rapport zal aanzetten tot nadenken en discussie, zodat het mogelijk wordt alsnog een kwantitatief onderzoek uit te voeren. Daarmee kunnen we echt stappen zetten richting maatschappelijke optimaliteit bij de aanleg van kabels en leidingen bij gebiedsontwikkeling.”
De nieuwe verbinding tussen Houten en de A12 komt er op papier, in de praktijk én virtueel. Aannemer Dura Vermeer, die het project op 19 februari 2013 gegund kreeg, maakt bij het ontwerp, de aanleg en het beheer en onderhoud gebruik van een Bouw Informatie Model (BIM). Een bijzondere keuze, want bij infraprojecten zijn BIMs lang niet zo gebruikelijk als in de woningbouw.
Kort gezegd is een Bouw Informatie Model (BIM) een digitaal 3D-model van het te realiseren object, waarin alle relevante informatie is opgeslagen. In het BIM van een nieuwbouwhuis kun je bijvoorbeeld opzoeken waar het raam komt, hoe groot het is en welke materialen er gebruikt worden. Omdat alle betrokken partijen in hetzelfde model werken, zijn de data altijd compleet en up-to-date. Met name in de woningbouw kan een BIM winst opleveren, omdat de modelonderdelen vaak herbruikbaar zijn (voor tien ramen hoef je er maar één te modelleren). Bij infraprojecten speelt dit voordeel in mindere mate en staat de toepassing van BIM nog in de kinderschoenen.
Procescoördinator Mark van der Meer: “Voor het project bij Houten, de N421, hebben we om meerdere redenen gekozen voor een BIM. Het is allereerst een communicatiemiddel naar de omgeving en de opdrachtgever. Hinderbeperking is één van onze projectdoelstellingen en het was een belangrijk criterium bij de gunning. Ten aanzien van fasering, logistiek en werkwijze hebben we een aantal beloftes gedaan. Met het BIM kunnen we die beter nakomen en laten zien dát we ze nakomen. Je kunt straks heel precies laten zien wat er bij mensen voor de deur gebeurt, waar de bouwwegen lopen, welke tijdelijke constructies er zijn. Bovendien is duidelijk wanneer er werkzaamheden zijn, want de fasering verwerken we ook in het model.”
Het BIM voor het project in Houten bevat ook ondergrondse objecten, zoals de tunnel die bij de Achterdijk wordt aangelegd. “Toen die aan het model werd toegevoegd, bleek dat het voorkeurstracé van de provincie voor kabels en leidingen precies de folieconstructie doorkruist”, legt Jeroen Vels, 3D-modelleur en BIM-specialist, uit. “Dat geeft mogelijke lekkagepunten die je wilt voorkomen.” Met de visualisaties uit het BIM gaan ze nu samen met de provincie een oplossing bedenken. Van der Meer: “Zonder BIM zouden we deze raakvlakken minder snel hebben vastgesteld: je vindt ze nu direct als je aan het ontwerpen bent, en niet pas erna, als je plannen met elkaar gaat vergelijken.”
Volgens de heren heeft een BIM zeker een meerwaarde voor ondergrondse aspecten, omdat daar de meeste risico’s zitten. Tegelijkertijd kunnen onzekerheden in de bodem het model minder betrouwbaar maken, of valt dat mee? Vels: “Het klopt dat je sommige dingen niet exact in een BIM kunt vastleggen. Van kabels en leidingen is de diepte bijvoorbeeld nergens geregistreerd. Maar de x/y-locatie wel, dus op die plek voeg je de kabel toe aan het model en dan kun je schuiven met de diepte. Als we ergens problemen vermoeden, gaan we met proefsleuven na hoe diep de kabel in de praktijk ligt.”
“De grondopbouw leggen we nog niet vast in het BIM, die is te onzeker. In het DINOloket staat vooral puntinformatie en je kunt verschillende punten niet zomaar met elkaar verbinden: dat een zandlaag bij punt A en punt B op diepte X ligt, wil niet zeggen dat de laag overal tussen A en B op diepte X ligt. De puntinformatie uit het DINOloket en onze eigen sondeerresultaten kun je wel toevoegen om projectinformatie centraal te houden. Ik zie constructeurs echter nog niet het BIM raadplegen voor sondeerwaarden, zo ver zijn we nog niet”, aldus Vels.
Ook gaat het BIM nog niet de bouwplaats op. Als het ontwerp klaar is, worden voor de uitvoerders 2D-tekeningen uitgedraaid. “Onze sector is conservatief, je kunt niet zomaar met een 3D-model komen aanzetten. Ook bouw- en woningtoezicht is gewend op een bepaalde manier hun tekeningen te krijgen”, vertelt Vels. “De tekeningen worden wel uit het model gegenereerd, dus als er iets in het model verandert, verandert dat ook op de tekeningen. Toch is hier veel winst te boeken. Ik ben nu de helft van de tijd kwijt aan het modelleren en de andere helft aan het maken van tekeningen. Op de modelleertijd kun je niets verdienen, want die heb je altijd nodig, maar het maken van tekeningen kan sneller. In de toekomst gaat het model wellicht mee naar de bouwkeet en printen ze daar de tekeningen die ze nodig hebben.”
Over het algemeen gaat een BIM over één bouwwerk, maar zeker in het geval van infraprojecten staat een constructie zelden op zichzelf. Bij het project van Dura Vermeer gaat ProRail bijvoorbeeld aan de slag met een spoortunnel. “Hun tunnel loopt straks onder onze weg door. Omdat de aanbesteding nog loopt, is er verder nog weinig bekend, maar om de raakvlakken te beheersen, zullen we telkens als zij een fase af hebben, de tunnel verwerken in ons model. Het is even afwachten hoe gedetailleerd we dat kunnen doen en wat de kwaliteit van het model is, maar zo willen we het wel insteken”, zegt Van der Meer.
Vels: “De volgende stap – maar dat is toekomstmuziek – is een nationale database van BIMs. Je kunt erop wachten dat opdrachtgevers eisen dat je niet alleen de echte weg en kunstwerken oplevert, maar ook het model ervan. De bottlenecks zijn nog welk formaat je moet opleveren en welke informatie je aan het model moet hangen.”
“Op termijn moeten we gewoon van de term ‘BIM’ af. Het principe van 3D-modelleren, centraal opslaan van informatie en koppelen van informatie aan objecten, is iets wat je in de toekomst standaard moet toepassen”, aldus Vels.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.”
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.”
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.”