Calamiteiten voorkomen, de betrouwbaarheid vergroten en inzicht krijgen in toekomstig gedrag van klanten. Netbeheerders willen om allerlei redenen naar een hogere voorspelbaarheid van hun netwerken. Netbeheerder Liander heeft een model ontwikkeld dat aan de hand van metingen in de praktijk wordt gevalideerd, en dat aan de hand van die metingen steeds slimmer wordt.

De voorspelbaarheid van netwerken wordt steeds belangrijker. “In het licht van de energietransitie waarbij elektriciteit steeds vaker decentraal wordt opgewekt en het netwerk als gevolg van nieuwe energiebronnen (zon, wind, warmtepompen) op een andere manier wordt belast, hebben we meer informatie nodig om gericht te kunnen investeren in onze netwerken”, zegt consultant Hein van de Wijgert van Liander. “Consumenten worden producenten, wat betekent dat je niet langer een top-downbenadering kunt hanteren. We gaan steeds meer naar decentralisatie van systemen. Op die ontwikkeling anticiperen wij. Bij dreigende piekbelasting is van oudsher de reflex om zwaardere kabels aan te leggen. Dat zal op sommige plekken nog steeds aan de orde zijn, maar met behulp van slimme modellen kunnen we veel meer gebiedsgericht werken. Ons zogeheten ANDES-model biedt trendanalyses over de inzet van warmtebronnen, zon en wind. Op basis van specifieke kenmerken kunnen we voorspellen in welke wijken of gebieden vermoedelijk groei van toepassing van zonne-energie zal plaatsvinden. Dat leidt tot belastingsprofielen tot op wijkniveau, aan de hand waarvan we de impact op het netwerk kunnen bepalen.”

Bijdragen aan verduurzaming

Data gebruiken om gebiedsgericht werken en daarmee ook elektriciteitsverbruik te verevenen, kan bijdragen aan optimalisatie van netwerken en de verduurzamingsdoelstellingen van afnemers. Hein van de Wijgert: “Wij zitten bij bijvoorbeeld gemeenten als gesprekspartner aan tafel, waar het gaat om het bepalen van de optimale energiemix. Vanuit onze systemen kunnen we grootverbruikers informatie verschaffen waarmee zij kunnen sturen op verbruik. Heel concreet kan dat betekenen dat we op basis van de beschikbare ruimte op het net adviseren ten aanzien van de locatie van een datacenter. In Amsterdam praten we mee over de bouwopgave voor vijftig duizend nieuwe woningen. Wij hebben er belang bij zo vroeg mogelijk betrokken te raken bij ruimtelijkeordeningsplannen, omdat we daarmee desinvesteringen kunnen voorkomen en tot betere afstemming in de operationele uitvoering kunnen komen. Ook op andere thema’s, zoals de energievoorziening van tunnels en andere ondergrondse infrastructuur, zouden wij vanuit datagedreven netbeheer een rol kunnen spelen.”

Scrummen in het lab

“Met behulp van datagedreven netbeheer willen we al onze processen beter en slimmer maken”, vertellen Hein van de Wijgert en collega Denny Harmsen. “Daarbij hebben we vier doelstellingen: hogere klanttevredenheid, gerichter investeren, verhoging van de leveringszekerheid en verlaging van de operationele kosten. Waar we vroeger meer techniekgedreven waren, werken we nu veel meer vanuit businessdoelen. Die doelen moeten meetbaar zijn, maar we werken niet met complete dashboards waarmee we alle processen continu monitoren. Voorlopig is ons doel om het elke dag een beetje beter te doen. Simpelweg omdat we nog moeten ontdekken wat digitalisering ons exact gaat opleveren. In Noord-Holland-Noord brengen we allerlei uitrolprojecten op het gebied van digitalisering versneld samen, zodat we daar integraal ervaring kunnen opdoen met alle meetdata die daar beschikbaar komen.”

“We moeten nog ontdekken wat digitalisering ons exact gaat opleveren.”

Noord-Holland-Noord is het voorlooprayon voor de ideeën die in het Liander Control Lab (LCL) in Haarlem worden uitgewerkt. In het LCL scrummen mensen van de afdelingen Netmanagement, Netcare, Assetmanagement, Klant & Markt en IT naar nieuwe data-toepassingen. Vaak zijn de daarvoor benodigde data al aanwezig. Een van de ideeën die worden uitgewerkt, is het in een overzicht bijeenbrengen van verschillende informatiestromen, zodat bedrijfsvoerders sneller een analyse kunnen maken. In de praktijk ontstaat een wisselwerking tussen het LCL en het voorlooprayon. Zo worden in Noord-Holland-Noord versneld slimme meters aangeboden aan gebruikers die zijn aangesloten op intelligente middenspanningsruimtes. De gecombineerde data van de slimme meters en de middenspanningsruimtes kunnen helpen om storingen sneller op te lossen.

Storingen voorkomen

Het paradepaardje van de recente ontwikkelingen bij Liander is de Smart Cable Guard (SCG). Het systeem om stroomstoringen in tijd en plaats te kunnen voorspellen, is ontwikkeld in samenwerking met DNV GL, Enexis en Locamation. Met een proef in Friesland is al aangetoond dat de SCG daadwerkelijk stroomstoringen kan voorkomen. Denny Harmsen: “Het systeem biedt een oplossing voor stroomstoringen die het gevolg zijn van kortsluiting in ondergrondse kabelverbindingen, en kan meer dan de helft van alle stroomstoringen voorkomen.”

Op de totale betrouwbaarheid van de elektriciteitsnetwerken is het effect overigens alleen in cijfers achter de komma uit te drukken. Met een betrouwbaarheid van 99,995% zijn de nog resterende verbetermogelijkheden klein. Denny Harmsen: “De impact van een stroomstoring op klant en samenleving is echter groot. Een gemiddelde stroomstoring betekent dat duizend klanten meer dan een uur hinder ondervinden. Daarom hanteert Liander het uitgangspunt dat elke storing er een te veel is. Het Smart Cable Guard-meetsysteem kan minuscule verstoringen in het middenspanningskabelsysteem tot op een meter nauwkeurig detecteren en lokaliseren, waarmee voorspeld kan worden of er binnen enkele weken kortsluiting zal ontstaan. Het systeem geeft dan tijdig een waarschuwing, zodat reparatie kan plaatsvinden voordat de stroomstoring optreedt.”

Liander verwacht veel van de SCG. Niet alleen in terugdringing van het aantal storingen, maar ook ten aanzien van een hogere voorspelbaarheid van de prestaties van het gehele netwerk. Met de verzamelde data wordt tegelijkertijd kennis opgebouwd over faalfrequenties, faalmechanismen en het gedrag van ondergrondse assets (oud én nieuw) voorafgaand aan een storing. Die informatie kan bijvoorbeeld leiden tot onderzoek naar andere technieken of materialen.

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.

Diepwanden

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.

Onderwaterbeton

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.

Sprinkler-installatie

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.

Arnhem is na Almere de tweede Nederlandse stad met een ondergronds afvaltransportsysteem (OAT). De uitvoering van het masterplan Arnhem Centraal, dat was gericht op een grondige herstructurering van het Arnhemse stationsgebied, is benut voor het aanleggen van dit systeem.

Het OAT in Arnhem bestaat globaal uit drie onderdelen: inwerppunten met openingen voor twee verschillende afvalfracties (restafval, en papier en karton), een eindstation met een centrale afzuiginstallatie en een ondergronds netwerk van stalen buizen voor het transport van het afval vanaf de inwerppunten naar het eindstation bij de Zypse Poort.

Het netwerk is opgedeeld in verschillende secties die afzonderlijk in- en uitgeschakeld kunnen worden. De buizen hebben een diameter van vijftig centimeter en zijn in totaal circa 1,2 kilometer lang. Ze lopen voor een deel, samen met andere ondergrondse kabels en leidingen, door een apart aangelegde kabel-en-leidingentunnel.

Werking

Afval dat bij een inwerppunt wordt aangeboden, wordt tijdelijk in een buffer onder dit punt opgeslagen. Is deze buffer vol, dan start de centrale ‘stofzuiger’ automatisch op. Als de luchtsnelheid in het betreffende deel van het netwerk hoog genoeg is – circa 70 kilometer per uur – openen kleppen aan de onderzijde van de buffer en valt het afval in de afvoerbuis. Via deze buis wordt het vervolgens afgezogen naar het eindstation, waar het per afvalsoort wordt verzameld in een perscontainer. Als een container bijna vol is, krijgt het afvalverwerkingsbedrijf een oproep om hem af te voeren.

Een belangrijk voordeel van het systeem is dat gebruikers afval 24 uur per dag kunnen aanbieden en de inwerppunten nooit vol zitten. Dat vermindert de kans op zwerfvuil. Daarnaast zorgt het systeem ervoor dat in het drukke gebied rondom het
station geen vuilniswagens hoeven te rijden.

Het eerste deel van het OAT is in 2006 in gebruik genomen. Toen waren alleen de kantoorpanden Park- en Rijntoren aangesloten. Inmiddels is het systeem fors uitgebreid en wordt ook het afval van andere kantoorpanden, circa 150
appartementen, de Pathé-bioscoop, een vestiging van McDonald’s en van de nieuwe OV-terminal en fietsenstalling via het OAT afgevoerd. De hoge deelnamegraad heeft de gemeente Arnhem bereikt door alle bedrijven en projectontwikkelaars in het stationsgebied te verplichten hun panden op het OAT aan te sluiten. Per jaar wordt er circa 500 ton afval ondergronds afgevoerd.

Optimalisatie

In 2015 heeft CentralNed het Arnhemse systeem geoptimaliseerd. De motoren die de afzuiging aandrijven, zijn voorzien van frequentieregelaars. Dat maakt het mogelijk om het ingeschakelde vermogen nauwkeurig af te stemmen op de gewenste zuigkracht. Verder is de starttechniek verbeterd. Deze maatregelen zorgen voor een energiebesparing van ongeveer vijfendertig procent.

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.”

Onbekend maakt onbemind

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.

Oplossingen

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.

Aanzet

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.”

Dunea heeft een nieuwe techniek ontwikkeld om distributieleidingen voor drinkwater goedkoper en met minder overlast voor bewoners te saneren. Door een stevige ballon op te blazen in de leiding, hoeft het water voor andere aansluitingen op dezelfde leiding niet te worden onderbroken. Zo kan een leiding in kleinere delen worden vervangen.

Op de IJsselkade in Leiden zijn Dunea-monteurs Peter van de Burg en Mario Kreber al vroeg bezig met de voorbereidingen. Er moet over een lengte van dertig meter een gietijzeren leiding worden vervangen. Nadat de waterleiding met een graafmachine is blootgelegd, wordt een gat in de oude distributieleiding geboord. Daarna brengen de monteurs via het gat een blaas (ballon) in de buis. De blaas wordt opgepompt en sluit de buis luchtdicht af. Vervolgens kan de oude buis worden verwijderd. Op de nieuwe leiding komt een speciale afsluitbare koppeling, waarop de volgende dag wordt voortgebouwd. Het is een nieuwe techniek waarmee Dunea nu ervaring opdoet.

“Geweldig. Je hoeft geen noodleidingen meer aan te leggen”, zegt Peter. “Bovendien zitten onze klanten minder lang zonder water. In plaats van een hele wijk af te sluiten, hoeven we alleen het water in de straat waar we de leiding vervangen tijdelijk af te sluiten.”

Geen noodleiding

Het idee ontstond binnen MOC-operationeel, de afdeling die nadenkt over materialen en methodieken. André Koning en Michel Helgers werkten het verder uit: “We wilden een manier bedenken om distributieleidingen te saneren zonder aanleg van noodleidingen. Een noodleiding leggen en weer weghalen, betekent veel graafwerkzaamheden, en het bedraagt al snel een derde van de totale saneringskosten. Bovendien wordt de noodleiding vaak maar één keer gebruikt en daarna weggegooid. Werken zonder noodleidingen is dus minder belastend voor het milieu.”

Per jaar vervangt Dunea vijfendertig kilometer aan leidingen in vele projecten. Peter: “We vervangen met de nieuwe methodiek gemiddeld dertig tot veertig meter op een dag. In de pilot testen we onder meer hoe de blaas zich houdt bij gietijzeren leidingen. De binnenkant van dit type leidingen is soms wat ruw. We testen of de blaas daartegen bestand is en niet beschadigt raakt of knapt. Tot nu toe is dat niet gebeurd. De eerste bevindingen zijn positief!”

Om half twaalf ’s ochtends is de dagproductie van de pilot al gehaald: dertig meter oude distributieleiding is vervangen door een nieuwe pvc buis met een diameter van honderdtien millimeter. Daarna kan de graafsleuf weer dichtgegooid worden met zand. De mannen nemen na gedane arbeid eerst even pauze in de schaftkeet met koffie en een paar flinke boterhammen met spek. André Koning vertelt dat ze de nieuwe techniek al een naam hebben gegeven: de HELKO-methodiek. “HEL is van Helgers en KO is van Koning”, legt Andre glimlachend uit.

Reacties

Het is goed mogelijk dat de techniek straks in het hele land navolging krijgt. Andere waterbedrijven kwamen al langs op de IJsselkade om te kijken hoe de techniek werkt. Een klantbelevingsonderzoek maakte ook onderdeel uit van de pilot. In de nabijgelegen Spaarnestraat vertelde een bewoner: “Het is gebruikelijk dat bij het vervangen van de leidingen de straat twee tot drie keer open gaat, maar bij ons was het binnen een dag gepiept. ’s Ochtends werd de straat opengebroken en toen ik ’s middags van mijn werk thuiskwam, lagen de stoeptegels er alweer in.”

Omdat het water tijdelijk wordt afgesloten en het een pilot is, stelt Dunea waterflessen beschikbaar voor de bewoners. De volgende ochtend wordt het water bemonsterd volgens de standaardprocedure. De bewoners krijgen het advies om de eerste vier dagen alleen water te drinken nadat het is gekookt. “Ik hoorde van mijn vrouw dat het water slechts kort is afgesloten”, aldus de bewoner. “Ze hielden ons netjes op de hoogte.”