Loading...

De Onderbreking

Duurzaamheid

Duurzaamheid

Warmterotonde is duurzaam en rendabel

Den Haag, Tramtunnel

Visie van: Mascha van Vuuren

Zwemmen in een schuilkelder

Afstudeeronderzoek: energie besparen met ondergronds bouwen

Nu nog is de stad een lolly op een stokje

Den Haag Rotterdamsebaan

Rotterdam kiest voor de verbeelding

Energieneutraal bouwen in de ondergrond

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?

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.”

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.

Visie van: Mascha van Vuuren

Innovatie leidt tot duurzaamheid en andersom

“In de jaren negentig was ik zelf werkzaam bij het COB als programmacoördinator. Ook toen was het doel kennis te ontwikkelen voor de Nederland BV op het gebied van ondergronds bouwen, en ook toen werkte de overheid samen met het bedrijfsleven en de kennisinstellingen. Ik was onder andere betrokken bij de oprichting van de leerstoel aan de TU Delft, de Tweede Heinenoordtunnel als eerste geboorde tunnel en programma’s als het monetariseren van ondergronds ruimtegebruik, de 3D-grondradar en de beleving van ondergrondse ruimten. Het bruiste toen al van de kennisuitwisseling.

Nu, ruim vijftien jaar later, doet het mij deugt om te zien dat het nog steeds bruist bij het COB. Verrast door vele nieuwe gezichten en door vele bekende en vertrouwde gezichten, jong en oud, man en vrouw. Het COB heeft nog altijd een inspirerend programma met evenveel aandacht voor de sfeer als voor de inhoud. Maar nu, met veel minder subsidie en budget. Partijen moeten nu zelf slimme manieren bedenken om samen kennis te ontwikkelen en te delen. En nog steeds rondom spannende thema’s die, in mijn ogen, de toekomst van de bouw gaan domineren. Naast techniek en innovatie, die al redelijk goed in onze genen zitten, gaat het ook om grote thema’s als ketensamenwerking en duurzaamheid. Ik heb bewust de overstap gemaakt naar een innovatief technisch dienstverlener met een energiereus als moeder, omdat ik geloof dat duurzaamheid de komende twintig jaar de boventoon gaat voeren in de opgave die wij als land hebben.

De sector heeft de afgelopen jaren een enorme stap gezet in geïntegreerde contracten en samenwerking. Partijen hebben elkaar kunnen vinden. Mijn visie is ons de komende tijd vanuit deze samenwerking te concentreren op innovatie en duurzaamheid om daarmee een substantiële bijdrage te kunnen leveren aan onze People, Planet en Profit. We moeten anders gaan denken en nieuwe businessmodellen introduceren. Alleen dan gaan we samen vliegen en kan het COB met haar achterban het verschil gaan maken. Daarom zijn wij als Cofely Energy & Infra participant geworden van het COB; omdat het COB een vernieuwend netwerk is waar inhoud de boventoon voert.”

Mascha van Vuuren-Sanders is algemeen directeur van Cofely Energy & Infra. Cofely, een volledige dochter van GDF Suez Energy Services, richt zich op het bijdragen aan een betere wereld met duurzame technologie.
(Foto: Vincent Basler)

Zwemmen in een schuilkelder

De Finse hoofdstad Helsinki beschikt sinds 2010 over een integraal ondergronds masterplan. Het plan brengt de bestaande ondergrondse toepassingen in kaart en voorziet in reserveringen voor toekomstig gebruik. Volgens Ilkka Vähäaho, hoofd van de geotechnische divisie van Helsinki en voorzitter van de Finse tunnelassociatie, is het plan een onmisbaar hulpmiddel voor duurzame ontwikkeling van de stad en zijn ondergrond.

Vähäaho: “Het masterplan voor de ondergrond is bijvoorbeeld het fundament voor de bijdrage van de ondergrond aan een duurzaam en esthetisch acceptabel landschap en behoud van ontwikkelmogelijkheden voor toekomstige generaties. Zo speelt het masterplan een belangrijke rol in de ruimtelijke ordening.”

Het ondergrondse masterplan voor Helsinki brengt zowel de bestaande als toekomstige ondergrondse ruimten, tunnels en vitale ondergrondse onderlinge verbindingen in kaart. In het plan zijn reserveringen opgenomen voor nu nog onbekende toekomstige ondergrondse toepassingen. Op basis van uitgebreid geologisch onderzoek is bepaald welke plekken in de ondergrond geschikt zijn. Daarbij is vooral gekeken welke nog niet benutte ondergrondse capaciteit in de toekomst een bijdrage kan leveren aan het verminderen van de druk op het stadscentrum. Anders dan in Nederland, waar de meeste ondergrondse bouwwerken ‘stand-alone’ zijn, ontwikkelt de ondergrond van Helsinki zich door het verbinden van bestaande en nieuwe ondergrondse toepassingen steeds meer tot een aaneengesloten ondergrondse stad.

De integrale aanpak biedt extra voordelen boven op die van het sec ondergronds gaan. Er is sprake van multifunctioneel ondergronds ruimtegebruik, zoals bij het ondergrondse zwembad in Itäkeskus, dat in tijden van nood kan worden omgevormd tot schuilkelder. Een datacenter onder een kathedraal wordt via een ondergronds buizenstelsel gekoeld met zeewater. De restwarmte gaat – ook weer ondergronds – naar de stadsverwarming.

Er zijn grote voordelen verbonden aan multifunctionele leidingentunnels. Ilkka Vähäaho geeft aan dat het masterplan ook een bijdrage levert aan een betrouwbare energievoorziening en optimalisatie van energie-opwekking. Kosten kunnen worden gedeeld door meerdere gebruikers. Bovengronds ontstaat ruimte voor nieuwe initiatieven, en het uiterlijk en imago van de stad worden verbeterd. Onderhoud is eenvoudiger en goedkoper en de impact van werkzaamheden aan ondergrondse leidingen op het dagelijks leven bovengronds is beperkt. Bovengronds komt ruimte vrij voor andere doeleinden.

Lange historie

Helsinki heeft een lange historie van ondergronds bouwen. De stad kent nu al meer dan vierhonderd ondergrondse bouwwerken, zestig kilometer tunnels voor technisch onderhoud en tweehonderd kilometer multifunctionele leidingentunnels voor verwarming, koeling, elektriciteit en water. De watervoorziening van de stad is gegarandeerd door middel van een honderd kilometer lange ondergrondse tunnel die in de periode 1972-1982 werd gerealiseerd tussen Lake Päijanne en Helsinki.

Naast voor de hand liggende toepassingen als tunnels, parkeergarages en multifunctionele leidingentunnels voor onder andere stadsverwarming kent Helsinki ook tal van andere toepassingen, zoals muziekcentrum en een zwembad. Ook het bedrijfsleven gaat ondergronds, onder andere met opslag of het eerder genoemde ondergrondse datacenter.

In het masterplan is rekening gehouden met tweehonderd reserveringen voor ondergronds gebruik en nog eens veertig reserveringen zonder vooraf bepaalde bestemming. De gemiddelde oppervlakte van die reservering is dertig hectare, optellend tot een totaal van veertien honderd hectare, ofwel 6,4% van de oppervlakte van Helsinki. In 2011 werd berekend dat er voor elke honderd vierkante meter bovengrondse ruimte een vierkante meter ondergrondse ruimte werd benut. De huidige reserveringen vertegenwoordigen dus nog een enorm ondergronds potentieel.

Bovengrondse kwaliteit

Uitgangspunt is dat wat niet bovengronds hoeft, net zo goed ondergronds kan. Burgemeester Jussi Pajunen daarover in een documentaire van CNN: “Functies die niet gezien hoeven te worden, stoppen we onder de grond. Het is relatief goedkoop, dus waarom zou je er geen gebruik van maken.” De kwaliteit van de bovengrondse ruimte blijkt in veel gevallen de belangrijkste drijfveer. Ilkka Vähäaho: “Niet-Finse deskundigen beweren wel dat de gunstige eigenschappen van het bedrockgesteente en de zeer strenge winterklimatologische omstandigheden de belangrijkste drijfveren voor deze ontwikkeling zijn geweest. Maar er zijn belangrijker argumenten. Finnen hebben een sterke behoefte aan open ruimten, zelfs in de stadscentra, en Helsinki is klein. Het is qua inwoners de grootste stad van Finland, maar behoort qua oppervlakte tot de kleinste.”

Zero-land-use-thinking

Helsinki kent al sinds de jaren tachtig van de vorige eeuw een toewijzingsbeleid voor ondergronds ruimtegebruik. Begin deze eeuw ontstond het idee voor een integraal ondergronds masterplan. De eerste voorbereidingen startten in 2004. De gemeenteraad van Helsinki keurde het masterplan in december 2010 goed. Ilkka Vähäaho noemt het een voorbeeld van ‘zero-land-use-thinking’. Met andere woorden, het uitgangspunt dat nieuwe functies in de stad niet tot extra bovengronds ruimtebeslag mogen leiden.

Hij illustreert dat met een doorsnede van het Katri Vala Park (zie figuur hiernaast). Daar werden sinds de jaren vijftig ondergronds achtereenvolgens opslagruimten, een multifunctionele leidingentunnel, een tunnel voor gezuiverd afvalwater en een warmtepompstation gerealiseerd. In het masterplan is onder dezelfde locatie ook nog ruimte gereserveerd voor toekomstig ondergronds gebruik. Het park is in al die tijd onaangetast gebleven.

 

 

Geotechniek voor Ondergrondse Ruimteontwikkeling

Voor het in kaart brengen van geschikte locaties voor toekomstig ondergronds gebruik heeft de geotechnische dienst van Ilkka Vähäaho uitgebreid onderzoek gedaan. Er is onderzoek gedaan naar locaties waar de mogelijk grote aaneengesloten ruimten kunnen worden gerealiseerd. Daarvoor werd een model ontwikkeld op basis van een standaardruimte van 12x50x150 meter (hxbxl). Met behulp van (hoogte)kaarten en boringen zijn de reeds benutte ondergrond en zwakke zones in kaart gebracht.

Het bedrockgesteente ligt in Helsinki niet ver onder het maaiveld. Dat betekent dat er veel goede, veilige locaties zijn voor aanleg van ondergrondse bouwwerken en installaties. Het onderzoek maakte zichtbaar dat er buiten het centrum vijfenvijftig locaties zijn waar in de buurt van verkeersknooppunten redelijk grootschalige ondergrondse voorzieningen gerealiseerd kunnen worden. Deze plekken zijn gemarkeerd als mogelijke toekomstige toegangen tot ondergrondse bouwwerken en infrastructuur.

Ambities
In Finland wordt ook buiten de hoofdstad gekeken naar de mogelijkheden die de ondergrond biedt. Ilkka Vähäaho noemt de steden Tampere, de derde stad van het land, en Oulu als voorbeelden. En er wordt serieus gekeken naar de haalbaarheid van een tachtig kilometer lange onderzeese tunnel tussen Helsinki en de Estse hoofdstad Tallinn, die dan samen zouden moeten uitgroeien tot de tweelingstad ‘Talsinki’, met de potentie om te gaan concurreren met steden als Stockholm en Kopenhagen.

Potentiële energiebesparing van ondergronds bouwen

Energiebesparing is een hot topic in de gebouwde omgeving; de bovengrondse gebouwde omgeving tenminste. Bij ondergrondse constructies wordt het energie-aspect vaak niet meegenomen. De ruimtedruk in steden neemt toe en daarmee ook de aantrekkelijkheid om ondergronds te bouwen. Ivana Pieters deed voor haar afstuderen aan de Universiteit Utrecht onderzoek naar de potentiële energiebesparing van ondergronds bouwen.

In Pieters’ masteropleiding Sustainable Development komen CO2-emissiereductie en energiebesparing uitgebreid aan bod. In haar zoektocht naar nieuwe uitdagingen kwam ze mede dankzij Deltares in aanraking met de ondergrond. Op dit gebied was nog niet veel onderzoek verricht, wat Pieters een mooie kans bood. Haar afstudeeronderzoek om potentiële energiebesparingen van ondergronds bouwen inzichtelijk te maken, draagt bij aan een promotieonderzoek gericht op duurzaam gebruik van de ondergrond in een stedelijke omgeving.

In de bouw- en infrastructuursector staan energy- en resource-efficiency hoog op de agenda. Bodemenergiesystemen krijgen bijvoorbeeld volop aandacht. Hoe zit het echter met energie-efficiëntie van ondergronds ruimtegebruik? Is het mogelijk om de veronderstelde energiebesparing – vanwege de constante heersende bodemtemperatuur – te onderbouwen en kwantificeren? Dit energiecomponent is één van de schakels die meetellen in de duurzaamheidsafweging waartoe het promotieonderzoek moet leiden.

Drie variabelen

De aanleiding voor het onderzoek is het gegeven dat de ondergrond een buffer vormt voor warmte. Bovendien is de temperatuur ondergronds veel constanter dan bovengronds. De ondergrondse temperatuur ligt rond het langjarige bovengrondse gemiddelde, in Nederland is dit zo’n 10°C. Hoe dieper onder het maaiveld, des te stabieler de temperatuur. Dit gegeven leverde dan ook de eerste van de drie meest belangrijke variabelen in het onderzoek, namelijk diepte.

Daarnaast is het de vraag wat voor gebouwen er ondergronds geplaatst kunnen worden. In andere werelddelen zijn er ondergrondse gebouwen met uiteenlopende functies. Verblijfruimtes zoals kantoren of winkels aan de ene kant, maar ook gebouwen die bovengronds veel ruimte innemen en in de regel niet als mooi worden beschouwd, zoals parkeergarages. Vanuit energetische context leidt een verschil in gebouwfunctie tot verschillende binnentemperaturen: de tweede variabele.

Om de potentiële energiebesparing te bepalen, werd de bovengrondse situatie vergeleken met de ondergrondse situatie. Bovengronds moeten gebouwen aan allerlei eisen voldoen die zijn vastgelegd in het Bouwbesluit. Zo kent men de EPC-waarde die de energieprestatie van een gebouw weerspiegeld en deze eis wordt steeds strenger. Daarom is de derde variabele, bouwmaterialen, hierop gebaseerd. Pieters heeft drie verschillende typen bouwschillen gedefinieerd waarmee de ondergrondse constructies werden vergeleken.

Resultaten

Het vergelijkingsproces van alle variabelen werd gesimuleerd over een tijdperiode van vijf jaar. De berekeningen laten namelijk zien dat het instellen van een evenwicht tussen het gebouw en zijn omgeving een aantal jaren vergt en dat de energiebesparing niet simpelweg in een percentage uitgedrukt kan worden zonder de samenhang tussen de variabelen en de tijd daarin mee te nemen.

De grafiek laat zien dat – bij deze combinatie van variabelen – bij woonkamertemperatuur in vijf jaar tijd een energiebesparing van twintig procent mogelijk is. (Beeld: Ivana Pieters)

De resultaten duiden erop dat vanuit een energetisch perspectief bezien het onder specifi eke omstandigheden voordeel kan hebben om ondergronds te bouwen. In gebouwen waar een binnentemperatuur van 11°C gewenst is, kan in alle gevallen substantieel op energie worden bespaard. Energiebesparing is het lastigst in gebouwen met woonkamertemperatuur. Gebouwen met een koelfunctie liggen wat betreft besparingspotentieel tussen deze twee uitersten in. Verschillen in diepte blijken een kleinere invloed te hebben dan verschillen in bouwmateriaal en binnentemperatuur. Dat is een prettige bijkomstigheid, omdat dieper bouwen hogere kosten met zich meebrengt.

De uitkomsten van het onderzoek openen perspectieven voor een nadere afweging van het ondergronds brengen van specifi eke gebruiksfuncties bij bepaalde klimaatomstandigheden. De vraag doet zich dan voor hoe consistent het huidige beleid is ten aanzien van het handhaven van een thermische balans in de ondergrond. Voor WKO is er bijvoorbeeld al regelgeving voor de thermische effecten op de (ondergrondse) omgeving. Voor ondergrondse gebouwen met gebruiksfuncties is deze er nog niet. Hiervoor zal onderzocht moeten worden wat voor effect verschillende gebouwen met verschillende functies (in de toekomst) op de bodemtemperatuur kunnen hebben.

'Nu nog is de stad een lolly op een stokje'

Het is een tracé van ‘maar’ 3,8 kilometer. Toch is de Rotterdamsebaan een project met een grote impact voor Den Haag. De weg moet de dagelijkse congestie op de Utrechtsebaan en de daarmee samenhangende problemen als sluipverkeer en luchtkwaliteit flink verminderen. Met een begroting van 610 miljoen (prijspeil 2012) is het bovendien het grootste project dat ooit door de stad is uitgevoerd.

“De Rotterdamsebaan is absoluut noodzakelijk voor de verdere ontwikkeling van Den Haag”, zegt Boudewijn Revis, wethouder Binnenstad, Stadsontwikkeling, Kerngebieden en Buitenruimte van de gemeente Den Haag. “In een stad die groeit en zijn inwoners een aantrekkelijk woonklimaat biedt, is verbetering van de bereikbaarheid cruciaal. Nu nog is de stad een lolly op een stokje, waarbij de A12 de belangrijkste toegangsweg is. Daar passeren bijna 100.000 forenzen per dag. Met de Rotterdamsebaan komt er een tweede zogeheten ‘inprikker’ op de centrumring, die zeker als straks ook de A4 klaar is, een belangrijke functie krijgt. De A12 en het noordelijke deel van de centrumring worden ontlast.”

“Den Haag heeft de afgelopen jaren een enorme ontwikkeling doorgemaakt. Sinds een jaar of tien, vijftien, is het een groeiende stad, waar zich steeds meer grote bedrijven en internationale instellingen hebben gevestigd. De economie, de werkgelegenheid en de bouwactiviteiten zijn toegenomen. Natuurlijk merken we ook hier dat het crisis is, maar de langetermijnontwikkeling is enorm positief. Maar dat kun je alleen volhouden als de bereikbaarheid van de stad goed is. Dat geldt voor alle modaliteiten. Naast verbetering van het openbaar vervoer met de komst van RandstadRail en de samenwerking tussen NS en HTM heeft het wegvervoer prioriteit. Het woonklimaat is bepalend voor het succes van een stad, maar dan moet de bereikbaarheid ook op orde zijn.”

Regionaal belang

De financiering van de Rotterdamsebaan wordt voor vijftig procent gedekt door het Rijk. Daarnaast nemen het stadsgewest Haaglanden en de stad Den Haag ieder vijfentwintig procent voor hun rekening. De uitvoering is voor rekening en risico van de gemeente Den Haag. “Daaruit blijkt het bredere belang van de Rotterdamsebaan in de drukst bereden regio van Nederland”, stelt projectdirecteur Paul Janssen. “Men heeft het ervoor over, omdat iedereen het probleem ziet en weet dat een project als dit in zo’n dichtbebouwde omgeving geld kost. De Rotterdamsebaan is bovendien veel meer dan een tunnel. De rest van het tracé, met open bakken en veel kruisingen, is minstens zo ingrijpend.”

Waardecreatie

Wethouder Revis: “Het project levert extra’s op voor de stad. Aan de Binckhorstzijde kan, nu het tracé bekend is, al een begin worden gemaakt met de verdere herinrichting. Er liggen kansen voor bedrijventerrein Binckhorst, zeker als de aansluiting op de A4 en A12 beter is geregeld. Mensen die het lef hebben om tien jaar verder te denken, zien de mogelijkheden van dit gebied. Ik zeg: durf te dromen. Ik ben ervan overtuigd dat de Binckhorst zich voorspoedig zal ontwikkelen. De Rotterdamsebaan speelt daarin een belangrijke rol.”

Paul Janssen: “De ambities voor dit project strekken verder dan een verbinding van A naar B. Dat blijkt bijvoorbeeld uit de verlenging van de tunnel met driehonderd meter boven op wat technisch gezien puur noodzakelijk was. Het is een bestuurlijk compromis dat inpassing in de Vlietzone bij Leidschendam-Voorburg en Rijswijk mogelijk maakt.” Boudewijn Revis: “Zo ontstaan aan de kant van de A4, waar je de stad binnenkomt, bij de Vlietzone nieuw water en groen. Daar verenigen we het nuttige met het aangename en kunnen we de kwaliteit van de leefomgeving verbeteren.”

Paul Janssen: “Een project als de Rotterdamsebaan is niet alleen een kostenpost. De inpassing in de Vlietzone creëert extra waarde voor de regio. In delen van de drie betrokken gemeenten neemt sluipverkeer af, vermindert de geluidshinder en verbetert de luchtkwaliteit.”

Nadruk op duurzaamheid

De duurzame landschappelijke inpassing past in de duurzaamheidsvisie van de gemeente. Den Haag wil in 2040 klimaatneutraal zijn. Die ambitie is terug te vinden in de tracékeuze en de nadruk op duurzaamheid als een van de EMVI-criteria bij de aanbesteding van het project. Wethouder Revis: “Het biedt innovatieve bedrijven kansen om zich op het gebied van duurzaamheid te profileren en het biedt ons de kans ervan te leren ten behoeve van toekomstige projecten.”

Paul Janssen: “Duurzaamheid is een containerbegrip. Als je aanbiedingen van marktpartijen wilt afwegen, zul je eerst moeten benoemen waar je het over hebt. Bovendien wilden we voorkomen dat we in een of ander rekenmechanisme terecht zouden komen. We wilden de markt als het ware dwingen tot creativiteit. Met die vraag zijn we naar het COB en professor Marcel Hertogh gegaan. Daaruit is een expertteam Duurzaamheid ontstaan, dat projectonafhankelijke criteria voor duurzaamheidsaspecten heeft opgesteld voor het ontwerp (civiel en tunneltechnische installaties), de bouwaanpak, beheer en onderhoud en de omgevingseffecten (luchtkwaliteit, impact op de omgeving). Daarbij is overigens nadrukkelijk gesteld dat de uitkomsten breder toepasbaar zouden moeten zijn dan alleen voor de Rotterdamsebaan. De Rijnlandroute en de Blankenburgtunnel komen er immers ook aan.”

“Wij hebben vijf criteria uit het rapport van het expertteam opgepakt en meegenomen in de aanbesteding”, vervolgt Janssen. “Geluid, luchtkwaliteit, energie, inpassing en natuurlijke grondstoffen. Daarvoor hebben we objectieve maatstaven kunnen formuleren. We vragen in de aanbesteding nadrukkelijk om een samenhangende visie op dit gebied. En het feit dat in de aanbesteding ook vijftien jaar onderhoud en het voldoen van de energierekening zijn opgenomen, garandeert dat maatregelen concreet en toerekenbaar kunnen worden gemaakt. Uit de eerste gesprekken met gegadigden blijkt ook dat de handschoen wordt opgepakt.”

Het opnemen van duurzaamheidscriteria in de aanbesteding moet leiden tot extra waardecreatie. Met dat doel zijn nog drie EMVI-criteria benoemd: toekomstwaarde, geluid, luchtkwaliteit, materiaal- en grondstoffengebruik en energieverbruik. Paul Janssen: “Het gaat om meer dan een tunnelbak met tunneltechnische installaties. Je wilt voldoen aan de eisen van beschikbaarheid, en dat lukt alleen goed als je je daar vanaf het eerste moment bewust van bent. De criteria voor risicobeheersing komen tot stand in een concurrentiegerichte dialoog en gaan over de mate waarin contractpartijen bereid zijn geconstateerde risico’s over te nemen. Het laatste, hinderbeperking, heeft te maken met allerlei aspecten in de uitvoeringsfase. Het gaat dan bijvoorbeeld over beïnvloeding van het gebruik van het rijkswegennet, het regionale wegennet en het openbaar vervoer, de bereikbaarheid van Binckhorst, inpassing in het landschap en het omgaan met de belangen van bijvoorbeeld familiepark Drievliet en de golfbaan.”

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.

Rotterdam kiest voor de verbeelding

Dromen is een woord dat regelmatig terugkomt in een gesprek met Ignace van Campenhout, Kees de Vette en Petra van der Lugt van Ingenieursbureau Rotterdam. Zij werken al langer aan het zichtbaar maken van de ondergrond en het betrekken van die ondergrond bij ruimtelijke ontwikkelingen in de stad. Nu hebben zij hun pijlen ook gericht op bestuurders en jongeren.

Bijna drie jaar geleden presenteerde Ignace van Campenhout tijdens het COB-congres al de ‘stoplichtenkaart’; een eenvoudige hulpmiddel dat planontwikkelaars in een oogopslag laat zien waar je makkelijk iets in de ondergrond kunt doen en waar je zeker voor hoge kosten komt te staan. Er werd ook een begrippenkader ontwikkeld, waarbij begrippen uit respectievelijk de planologie en de ondergrond in een matrix tegen elkaar worden afgezet.

Anno 2013 zijn het nut en het belang van deze aanpak in de praktijk aangetoond. Met de stoplichtenkaart en wat daarna volgde heeft de ondergrond steviger op de kaart gezet. Ignace van Campenhout: “In de matrix wordt duidelijk waar de belangen van de verschillende disciplines elkaar versterken en waar ze elkaar juist in de weg zitten. Afstemming is niet voor elke postzegel noodzakelijk. Maar waar afstemming aan de orde is, gebruiken we dit systeem. Dat is als verplichting vastgelegd. We maken er nu ook gebruik van bij de ontwikkeling van de projecten Stadshavens, Central District, het Masterplan Ondergrond Binnenstad en Hart van Zuid.”

Verleiden

Een en ander was onderdeel van een bewustwordingsproces dat al in 2005 door het toenmalige ministerie van VROM werd aangeslingerd met het programma Ruimtelijke Ordening Ondergrond. Samen met Utrecht, Enschede en Arnhem nam Rotterdam het voortouw om de ondergrond zichtbaar te maken en inzicht te geven in kosten en baten. Ignace van Campenhout: “Dat was voor ons het startpunt om integraal naar de ondergrond te gaan kijken. De primaire vraag luidde toen: ‘Hoe kunnen we gebiedsontwikkelaars verleiden om de beschikbare informatie over de ondergrond vroegtijdig te gaan gebruiken?’ We organiseerden sessies met kaarten met levende legenda’s. En we zijn er na aanvankelijke scepsis daadwerkelijk in geslaagd plannenmakers te verleiden. Maar er kwamen ook andere zaken naar boven, waardoor we ons realiseerden dat het onvoldoende meewegen van de ondergrond in besluitvorming een communicatieprobleem is.”

“We kwamen tot de conclusie dat we eerder in het proces moesten instappen. Daaruit is de serious game ontstaan; een 3D-omgeving voor bestuurders. Daarmee kunnen we eenvoudig laten zien welke keuzes er zijn. Er zit een rekenmodel achter. Als je iets aanpast, zie je meteen de consequenties daarvan. De basis is een 3D-model met alle functies, vergelijkbaar met de SKB-BodemTool, waar een gameschil omheen is gebouwd. In de uitvoering is samengewerkt met TNO, Deltares, Ambient, Tygron en het COB. In het voorjaar van 2013 zijn we daadwerkelijk begonnen met het bouwen van de serious game. We verwachten dat een en ander medio 2014 is afgerond.”

“Bestuurders overtuigen is al een stap verder terug in het proces. Maar we wilden verder. Naar middelbare scholen. Naar het moment voordat bestuurders bestuurders worden. Als je medestanders wilt, moet je ervoor zorgen dat mensen goed zijn voorgelicht. De verbeelding is de basis. We willen ze laten dromen. Net als een architect met een droom kan overtuigen om een toren op Zuid te bouwen, willen wij mensen naar de mogelijkheden van de ondergrond laten kijken. Steeds weer samen kijken naar wat er mogelijk is.”

GeoWeek

Het programma voor het benaderen van jongeren staat nog in de kinderschoenen, maar er zijn al wel veelbelovende initiatieven ontwikkeld. Zo werd in april 2013 in het kader van de GeoWeek een rondleiding samengesteld.

Het Koninklijk Nederlands Aardrijkskundig Genootschap (KNAG) heeft samen met een veertigtal organisaties de GeoWeek opgezet om binnen het vak aardrijkskunde praktisch aan te sluiten bij de huidige maatschappelijke en economische ontwikkelingen. (Foto: Peter Dorsman)

Leerlingen van het Develstein College uit Zwijndrecht en hun leerkracht aardrijkskunde verkenden het centrum van Rotterdam en stonden stil bij archeologie en ondergrondse bouwwerken en infrastructuur. Vooraf klassikaal opgestelde vragen over grondstoffen, aardbevingen, vervuiling, kabels en leidingen, verzakkingen en nog veel meer werden tijdens de rondleiding beantwoord. Aardrijkskundedocent Willy Diekerhof: “Wij hebben het als heel bijzonder ervaren om een educatief uitje op deze manier aan te pakken. De jongeren vonden het een leerzame en leuke middag.”

Ignace van Campenhout: “We hebben de verbinding tussen de ondergrond en de bovengrond kunnen maken en aan de hand van oude foto’s een vergelijking tussen het oude en het nieuwe Rotterdam kunnen bieden. De handout bood de mogelijkheid om de relatie tussen het kaartmateriaal en de realiteit te leggen. Activiteiten als deze rondleiding passen in het kennis- en innovatiebudget van Ingenieursbureau Rotterdam. We willen de ondergrond en de waarde ervan voor de stad zichtbaar maken. Daar blijven we aan werken. We denken over een fietsroute waarin we ook de ondergronds app verwerken, en we bieden via het COB het lesmateriaal aan in lespakket dat nu wordt ontwikkeld.”

'Om energieneutraal te kunnen wonen, heb je de ondergrond nodig'

“Mensen denken dat ondergronds wonen donker en koud is. De enige manier om dat te veranderen, is dat je mensen laat voelen, proeven en ervaren hoe het is. Daarom heb ik deze modelwoning gebouwd.” Henk Wolbrink, aannemer in Baak, bouwde zijn energieneutrale woning ‘Aquadomen’ in Zelhem naar eigen ontwerp. “Ik vind het interessant iets te ontwikkelen wat er nog niet is.”

Het huis met een brutovloeroppervlakte van ruim 250 vierkante meter heeft een verdieping volledig onder maaiveld en onder water, met daarbovenop een grotendeels afgedekte verdieping met een uitkijkpunt. Het uitkijkpunt is via een brug over de vijver bereikbaar. Het gebouw is vierkant, waarbij de twee zijden van de onderste verdieping grenzen aan de vijver. Grote ramen aan de vijverzijde voorzien zowel in indirect daglicht als in uitzicht op het onderwaterleven. Een waterval zorgt ervoor dat het water continu in beweging is en helder blijft. In het centrale deel wordt licht van boven gereflecteerd in grote spiegels, waardoor de daglichtbeleving gelijk is aan die in een bovengrondse woning. De woning voldoet aan alle regelgeving en is qua kosten vergelijkbaar met een bovengrondse woning van dezelfde omvang.

Energieneutraal

De woning, nu nog aangesloten op het elektriciteitsnet totdat de pv-cellen op het dak gerealiseerd zijn, is volledig ‘of the grid’. Energieneutraal was dan ook het uitgangspunt toen Henk Wolbrink circa twintig jaar geleden de eerste ideeën voor dit huis ontwikkelde. “Om energieneutraal te kunnen wonen heb je de ondergrond nodig”, aldus Wolbrink. Met de zonnewarmte die de panelen aan de vijverzijde opvangen, verwarmt hij het grondwater direct onder de betonnen vloer tot ruim twintig graden, zonder dat daarvoor een diepe boring nodig was. In het gesloten systeem kan de voor de sfeer toegevoegde houtkachel het water extra verwarmen. De vloerverwarming zorgt voor een aangename constante temperatuur. Koeling is door de diepe ligging niet nodig.

(Foto: Harry Bijl)

Proefondervindelijk

Wolbrink, die eerder ook een uitstootreducerende stallenvloer ontwikkelde die tegenwoordig in binnen- en buitenland wordt toegepast, is als ontwerpend aannemer altijd al met nieuwe technieken bezig geweest. De technische oplossingen die hij in het huis heeft toegepast, heeft hij in de loop der jaren al bij andere projecten kunnen inzetten. “Vooraf berekeningen doen is allemaal prima, maar die komen meestal niet uit. Als je iets wilt bouwen wat er niet is, moet je uitgaan van aannames. Die zul je dan eerst moeten testen. Daarom kies ik voor een proefondervindelijke aanpak. Ik heb in de loop der jaren al heel veel kunnen uitproberen. Dat pas ik hier toe. Met de uitgangspunten voor dit project heb ik de problemen wel echt opgezocht, maar dat vind ik persoonlijk het mooiste ervan. Ik vind het mooi om oplossingen te bedenken. Werkendeweg kom ik nog wel kleine dingen tegen die anders uitpakken dan verwacht, maar het werkt zoals het moet.”

“Als je iets wilt bouwen wat er niet is, moet je uitgaan van aannames. Die zul je dan eerst moeten testen.”

Observatiepost

“Ik had het ontwerp al in mijn hoofd toen ik voor het eerst naar de gemeente ging. Ik had de grond al gekocht en een maquette gemaakt om mijn plannen voor een modelwoning te presenteren. Maar ik ben natuurlijk maar een aannemertje en geen professor, en ik kwam zonder de dikke boekwerken die volgens de gemeente bij energieneutraal bouwen nodig zijn. Ik wilde iets wat ze niet kenden. Het heeft wel drie, vier jaar geduurd voor ik een vergunning kreeg. Het pand heeft nu een educatieve bestemming, en dat heeft vermoedelijk de doorslag gegeven bij het verlenen van de vergunning.”

Het huis is nu formeel een observatiepost, onder andere te gebruiken voor biologielessen voor scholen uit de buurt. Een woonvergunning kreeg Henk Wolbrink niet, al is het inmiddels wel toegestaan dat mensen die willen ervaren hoe het is om ondergronds te wonen, er een paar dagen mogen verblijven. Dat gebeurt nu al incidenteel, maar kan pas echt over een jaar, als Henk Wolbrink de woning ook binnen helemaal heeft afgewerkt.

Lange adem

De bouw startte zo’n acht jaar geleden. Henk Wolbrink bouwde het huis helemaal zelf in de ‘verloren uurtjes’ naast het werk voor het aannemersbedrijf dat hij samen met zijn twee zoons runt. Hij kiest waar mogelijk voor natuurlijke materialen. Wanden en plafonds zijn al afgewerkt met larikshout uit het omringende bos. Ook de keuken heeft Wolbrink helemaal van dit lokale materiaal gebouwd. De balkenplafonds zijn de ‘verloren bekisting’ van de erboven gelegen betonvloer. Dat dubbelgebruik zorgt voor minimale afvalstromen.

Langzamerhand verspreidt het verhaal over de ondergrondse woning in Zelhem zich over Nederland. Ook al is het project nog niet af, er wordt al voorzichtig gewerkt aan een opschaling. Er heeft zich zelfs een ondernemer gemeld die een ondergronds hotel met vierhonderd kamers wil realiseren. Concreter is een project van zes of zeven woningen bij een ruitercentrum in de omgeving. Henk Wolbrink: “Het bevindt zich in de ontwerpfase. Ook voor dit project geldt dat de bouwkosten vergelijkbaar zijn met die van een bovengrondse woning.”

Dit was de Onderbreking Duurzaamheid

Bekijk een ander koffietafelboek: