Loading...

De Onderbreking

Keuzes maken

Keuzes maken

Warmterotonde is duurzaam en rendabel

Noord-Holland, Waterwolftunnel

Veiligheid vs. beschikbaarheid verdiepte liggingen

Kennis van de ondergrond sijpelt provincie in

Afstudeeronderzoek: veilige tunnel door snelle branddetectie

Rotterdamsebaan: duurzaamheid troef

Delft, Willem van Oranjetunnel

Utrecht: win-win-winsituatie

In focus: Kustwerk Katwijk

Kennisbank

Keuzes maken

Op 8 december 2016 werd de langetermijnvisie op tunnels gepresenteerd: het COB-netwerk heeft hiermee een richting gekozen ten aanzien van tunnels. Op het gebied van ondergronds bouwen zijn er vele keuzes te maken.

De eerste keuze wordt al gemaakt vóór er ondergronds wordt gebouwd, want vaak is een bovengrondse oplossing ook mogelijk. Wanneer zijn de baten van het ondergrondse alternatief zo hoog dat het de initiële kosten waard is? Hoe maak je deze afweging? Als het ondergrondse bouwwerk er eenmaal is, blijven de keuzes komen. Tijdens het ontwerp, de bouw én tijdens het gebruik. Er moet soms (ver) vooruit worden gekeken bij het nemen van beslissingen.

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.”

Waterwolftunnel

De Waterwolftunnel is onderdeel van de vernieuwde provinciale weg N201 tussen Hoofddorp en Amstelhoek. Hij gaat onder de Ringvaart van de Haarlemmermeer door en ligt op de grens van de gemeenten Aalsmeer en Haarlemmermeer.

(Foto: Flickr/European Roads)

De Waterwolftunnel heeft twee gescheiden buizen met elk twee rijstroken en een middentunnelkanaal, dat onder meer dient als vluchtroute. In totaal is de tunnel 1.450 meter lang. Het gesloten deel is 670 meter lang en gaat aan beide kanten over in een open tunnelbak van 300 meter. Aan de oostzijde is er na de open tunnelbak nog een korte tunnel met een lengte van 80 meter.

Slim

Bij de bouw van de tunnel heeft de aannemerscombinatie steeds voor slimme, economisch aantrekkelijke oplossingen gekozen. Voor de aanleg is met damwanden een bouwput gemaakt. Hierin is met onderwaterbeton een vloer gestort die onder een helling ligt. Door in deze vloer wapening aan te brengen, was een aparte constructievloer niet nodig en kon de tunnel minder diep worden aangelegd. De betonnen zijwanden van de tunnel zijn relatief licht uitgevoerd met een dikte van 0,4 meter. Ze maken de constructie waterdicht en verhogen de brandwerendheid. Ze zijn er niet op berekend om de gronddruk tegen te houden. Daarvoor zorgen de stalen damwanden.

De tunnel kruist niet alleen de Ringvaart, maar ook het Bovenlandengebied, een moeraszone waarin de beschermde rugstreeppad leeft. Om te zorgen voor voldoende leefgebied voor deze zeldzame pad is een deel van het tunneldak uitgevoerd als ecologische zone met veeneilandjes. (Foto: Heijmans)

Veiligheid

De Waterwolftunnel is de eerste provinciale tunnel in Noord-Holland die aan de wet Aanvullende regels veiligheid wegtunnels (Warvw) moest voldoen. Reden voor de provincie Noord-Holland en de betrokken gemeenten (Aalsmeer en Haarlemmermeer) om vanaf het begin sterk in te zetten op veiligheid. Ze wilden namelijk voorkomen dat er vertraging zou optreden als gevolg van het niet verlenen van een openstellingsvergunning. Daarom is onder andere gekozen voor een intensief traject rond opleiden, trainen en oefenen (OTO). Alle directbetrokkenen hebben een opleiding en training gehad en hebben vervolgens uitgebreid geoefend, deels met 3D-simulatieprogramma’s.

Doordachte samenwerking bij calamiteiten

'Voorkom eindeloze discussies over veiligheid'

Ronald Gram was nauw betrokken bij het opstellen van de Landelijke Tunnelstandaard (LTS). Met het toenemende aantal verdiept aangelegde wegen vreest hij dat de discussies over veiligheid – die door de komst van de LTS drastisch zijn verminderd – weer in alle hevigheid zullen terugkeren. Daarom roept hij alle betrokken partijen op om het gesprek aan te gaan over de balans tussen veiligheid en beschikbaarheid.

Gram was vanaf het begin betrokken bij het opstellen van de Landelijke Tunnelstandaard (LTS) en werkte intensief samen met de eerste landelijke tunnelregisseur Hans Ruijter. “De problemen die optraden bij de Roertunnel en de Swalmentunnel in de A73 waren in 2010 aanleiding om een landelijke standaard te maken”, stelt Gram. “Deze tunnels gingen gedeeltelijk open, maar moesten daarna nog diverse keren dicht omdat onderdelen van de veiligheidssystemen nog niet werkten. We vreesden dat dit soort problemen zich ook bij andere tunnelprojecten zoals de Coentunnel, de Leidsche Rijntunnel, de combitunnel in Nijverdal, de Ketheltunnel bij Schiedam en de A2-tunnel bij Maastricht zouden voordoen. Dat wilden we voorkomen.”

Aantoonbaar veilig

“We hadden sterk het idee dat de problemen ontstonden door de combinatie van breed te interpreteren veiligheidsrichtlijnen en het gegeven dat de veiligheid van tunnels lokaal wordt geregeld. Voordat een tunnel open mag, moet het college van burgemeester en wethouders van de gemeente waarin de tunnel ligt, een openstellingsvergunning afgeven. De tunnelveiligheid is daarbij een cruciaal aspect. Doordat de richtlijnen niet concreet genoeg waren, werd bij elk tunnelproject opnieuw eindeloos gediscussieerd over veiligheid en openstelling: wanneer is de tunnel veilig en hoe kun je dat aantonen? Het lastige daarbij is dat het altijd veiliger kan. Neem voorzieningen als watermistsystemen en sprinklers. Met deze systemen kun je de veiligheid vergroten. Waarom zouden we ze dan niet toepassen?”

“Voor ons stond vast dat we duidelijker richtlijnen nodig hadden. Daarom hebben we samen met overheden, veiligheidsregio’s, hulpdiensten en marktpartijen in redelijk korte tijd de LTS ontwikkeld. Hierin hebben we standaardprocessen en functionele eisen voor de aanleg van aantoonbaar veilige, betrouwbare en werkende tunnels vastgelegd, gebaseerd op ervaringen en ‘best practices’. In principe hebben we de standaard ontwikkeld voor rijkstunnels, maar inmiddels wordt hij breed gebruikt, ook voor niet-rijkstunnels. En het mooie is, ons doel is bereikt. Door vast te leggen hoe je kunt zorgen voor een veilige tunnel, zijn de veiligheidsdiscussies rond tunnels drastisch verminderd.”

Beschikbaarheid

“Helaas zie ik de laatste tijd op andere terreinen de veiligheidsdiscussies toenemen. Daarbij gaat het vooral om projecten met verdiept aangelegde wegen, zoals de A4 tussen Delft en Schiedam, de geplande rondweg bij Groningen, de RijnlandRoute en de A9 bij Amstelveen, maar ook projecten met spits- en wisselstroken. Allemaal situaties waarbij industriële automatisering nodig is om de veiligheid te regelen en waarvoor geen standaarden bestaan. Daardoor heeft iedereen weer zijn eigen mening, komt de voortgang van projecten in gevaar en ontstaat, net als bij tunnels in het verleden, de neiging om steeds meer veiligheidssystemen voor te schrijven met almaar hogere kosten als gevolg.”

“Zelf ben ik geen voorstander van steeds meer systemen. Het betekent namelijk ook meer onderhoud, meer complexiteit, een toenemende kans dat iets kapot gaat en daardoor een lagere beschikbaarheid. Natuurlijk is het duidelijk dat je bij wegen met een verdiepte ligging extra veiligheidsvoorzieningen moet treffen, immers mensen kunnen uit een diepgelegen bak lastig wegkomen. Maar je moet deze wegen niet gelijkstellen aan tunnels en vervolgens alle voorzieningen uit de LTS voorschrijven, zoals nu bij een aantal projecten dreigt te gebeuren.”

Acceptabele risico’s

“Ik ben er niet voor om voor elke situatie standaarden te ontwikkelen, maar het lijkt me wel goed om in een breed verband te praten over de balans tussen veiligheid en beschikbaarheid. Veiligheid is de laatste jaren namelijk steeds meer een vraagstuk van bestuurlijke verantwoordelijkheid geworden. Ik vind dat een ongewenste situatie en zou graag zien dat we op een hoger abstractieniveau over een aantal vragen nadenken. Hoeveel overheidsgeld willen we besteden aan veiligheid? En wat vinden we nog acceptabele risico’s? Ik merk dat opdrachtgevers met dit soort vraagstukken worstelen. Gelukkig wordt hier al enigszins op geanticipeerd. Zo ontwikkelt het Steunpunt Tunnelveiligheid van Rijkswaterstaat een handreiking voor veiligheidsvoorzieningen bij verdiepte aangelegde wegen. Ik zou het mooi vinden als het COB hierop voortbouwt en het initiatief neemt om de discussie hierover in bredere kring voort te zetten.”

Kennis van de ondergrond sijpelt steeds dieper de provincie in

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

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

Keuzes maken

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

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

Provinciale visies

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

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

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

Veilige tunnel door snelle branddetectie

Tunnelbranden kunnen catastrofaal zijn in relatie tot mensenlevens en de tunnel zelf. Tijdige en accurate branddetectie is een elementaire voorwaarde om branden te kunnen beperken en te bestrijden. Marina Fragkopoulou, masterstudent aan de TU Delft en onderzoekstagiaire bij Deerns, onderzoekt de werking van state-of-the-artbrandmeldsystemen.

Door de toenemende stedelijke ontwikkeling en bevolkingsgroei, wordt verwacht dat de komende twintig tot dertig jaar snelwegen en andere infrastructuur een kritisch breekpunt bereiken ten aanzien van hun capaciteit. Dit resulteert in veel tunnelbouwprojecten in de komende tien tot vijftien jaar. Momenteel kent Europa al meer dan 15.000 kilometer aan operationele tunnels voor transport. Hoewel ongelukken door tunnelbranden minder vaak voorkomen dan ongevallen op open wegen, kan hun effect significant ernstiger zijn. Dit heeft te maken met de kritische basisfactoren van een tunnel:

  • Gesloten omgeving
  • Beperkte vluchtrichtingen
  • Noodzaak tot zelfredzaamheid
  • Menselijke factor

De menselijke factor is zeer moeilijk voorspelbaar. Om de zelfredzaamheid te verbeteren en mensen meer vluchttijd te geven, is het noodzakelijk branden vroegtijdig te detecteren.

Door een toenemende bewustzijn van de risico’s bij tunnelbranden, zijn er nieuwe veiligheidsmaatregelen en regelgevingen geïntroduceerd op nationaal en internationaal niveau. Veel Europese landen worden geconfronteerd met de verplichting tunnels te renoveren waar deze als ‘onveilig’ worden bestempeld. Renovatie kan voor stakeholders echter ongewenst en te kostbaar zijn. De studie van Marina richt zich daarom op alternatieve oplossingen om het gewenste veiligheidsniveau te bereiken.

Doel van het onderzoek

Initieel onderzoek wijst uit dat vroegtijdige branddetectie een van de meest belangrijke aspecten is van brandveiligheid in tunnels. Het doel van de studie is te verifiëren of meer geavanceerde technieken die een snelle reactietijd hebben een compromis kunnen zijn voor de huidige veiligheidseisen in de standaarden. Marina onderzoekt het effect van een technologisch geavanceerd systeem op de detectietijd en daarmee op het totale evacuatieproces.

Er worden drie type detectiesystemen onderzocht:

  • Lineaire hittedetectie (LHD): een continue hittedetectiekabel die over de volledige lengte van de tunnel hitte detecteert.
  • Meervoudige gasdetectie (MGD): sensoren die brandgerelateerde gassen detecteren in een vroege fase van de brandontwikkeling.
  • Gesloten-circuit camerasysteem (CCTV): de omgeving met camera’s in de gaten houden om brand te detecteren.

Marina heeft brandsimulatiesoftware (fire dynamics simulator, FDS) gebruikt om diverse scenario’s met branden te simuleren en de werking van elk branddetectiesysteem te onderzoeken. De FSD bevat standaard geen opties voor het modelleren van nieuwere warmte- en rookdetectiesystemen. De LHD moest bijvoorbeeld gemodelleerd worden als een rij met losse detectoren. Via leveranciers kon Marina de juiste parameters achterhalen, zoals de alarmdrempels. Met praktijktestresultaten heeft ze de modellen kunnen valideren.

De detectiesystemen worden getest op drie type brandhaarden. De omvang van de brand (heat release rate, in megawatt) volgt uit praktijkproeven:

  • Passagiersauto – 10MW
  • Bus – 30MW
  • Zwaar transportvoertuig -200MW

Simulaties van twee scenario’s: de rookontwikkeling bij een brandende auto (boven) en een brandende zware goederenvrachtwagen. (Beelden: Marina Fragkopoulou)

De brandhaarden worden gecombineerd met verschillende ventilatiecondities, windcondities en tunnelgeometrie. Dit is bijvoorbeeld van belang om te kunnen bepalen bij welke instellingen de detectoren geen vals alarm geven. In een afgesloten ruimte zoals een tunnel kunnen warmte en gassen van voertuigen al snel leiden tot hoge temperaturen en hoge concentraties van giftige stoffen, waardoor het alarm onterecht zou kunnen afgaan. De rol van het ventilatiesysteem is dan ook belangrijk om mee te nemen.

Resultaten

Testen met de branddetectoren hebben reeds interessante resultaten opgeleverd aangaande de reactie onder bepaalde condities. Zo lijken het type ventilatiesysteem en de luchtstroming inderdaad van grote invloed te zijn. Een sterke luchtstroming in de lengterichting van de tunnel heeft veel effect op warmtedetectoren die geactiveerd worden op basis van temperatuurstijging of een absolute temperatuurdrempel. Bovendien wijzen de resultaten erop dat de prestatie van een detector sterk afhangt van het brandscenario. Bij een autobrand lijkt detectie bijvoorbeeld minder effectief omdat de temperatuur langzaam stijgt, waardoor het systeem soms niet binnen drie minuten reageert: de reactiesnelheid die minimaal noodzakelijk is om het gewenste veiligheidsniveau te bereiken. Aan de andere kant is MGD bij dit scenario juist wel effectief. Hiermee kan brand vaak al binnen twee minuten gedetecteerd worden.

Het onderzoek leidt tot een gevalideerd model dat diepgaand inzicht geeft in de werking en prestaties van detectiesystemen onder invloed van externe factoren. De opzet van de studie maakt het mogelijk om meer brandscenario’s en nieuwe detectietechnologieën te onderzoeken met gevalideerde simulaties. Tunnelontwerpers kunnen op basis hiervan prestatiegerichte keuzes maken ten aanzien van de veiligheid, zoals voor het branddetectiesysteem, de interactie tussen de detectoren en het ventilatiesysteem, de verwachtte reactietijd en de impact op het evacuatieproces. Zo wordt duidelijk welke inrichting best passend is bij een brandscenario.

Rotterdamsebaan: duurzaamheid troef

De ambitie is hoog. De Victorie Boogie Woogietunnel, de boortunnel in de Rotterdamsebaan, moet de meest duurzame tunnel van Nederland worden. Projectdirecteur Paul Janssen van de gemeente Den Haag en projectmanager Michel Langhout van BAM Infra vertellen welke keuzes zij hebben gemaakt om dit doel te bereiken.

“Duurzaamheid begint met ambitie”, aldus Janssen. “De gemeente Den Haag wil in 2040, tien jaar eerder dan de landelijke politiek, klimaatneutraal zijn. Met zo’n doelstelling kun je niet gaan zitten wachten. Je moet elke kans pakken om het waar te maken. Daarom zijn we direct over duurzaamheid gaan nadenken toen we met de plannen voor de Rotterdamsebaan begonnen.”

“Op dat moment was er nog maar weinig ervaring met duurzaamheid in een aanbesteding: hoe kun je duurzaamheid op een uitdagende en onderscheidende manier als EMVI-criterium meenemen? Daarom hebben we een expertteam gevraagd om dit onder regie van het COB te concretiseren. Na veel intensieve discussies heeft dit team het Inspiratiedocument Duurzaamheid opgeleverd met negen thema’s om invulling te geven aan duurzaamheid.”

“De volgende vraag was hoe we de aanbiedingen op duurzaamheid moesten beoordelen. We besloten om ze meer kwalitatief dan kwantitatief te bekijken. Natuurlijk heeft een voornamelijk kwalitatieve beoordeling het risico van subjectiviteit in zich, maar we zijn ervan overtuigd dat je inschrijvende partijen op deze manier extra kunt uitdagen om met goede en uitdagende ideeën te komen. In het contract hebben we daarom de eis opgenomen dat inschrijvers de duurzaamheidsmaatregelen ‘smart’ dienden te beschrijven. Ze moesten per maatregel aangeven wat hij behelst, welk effect hij heeft en welke aanvullende maatregelen worden ingezet als het effect minder is dan verwacht.”

Inspirerend

“Uiteindelijk hebben we vijf van de negen thema’s uit het inspiratiedocument opgenomen in het EMVI-criterium duurzaamheid”, vertelt Janssen. “Geluid, luchtkwaliteit, materiaal- en grondstoffengebruik, energie en toekomstwaarde. Het thema ‘social fairness’ hebben we als algemene eis in de aanbesteding ingebouwd. De resterende drie thema’s – functiecombinatie, maatschappelijke participatie en natuurlijke inpassing – hebben we buiten de uitvraag gehouden omdat we het heel lastig vonden om ze als onderscheidend criterium te gebruiken.”

Janssen vervolgt: “Stoeiend met de thema’s kwamen we er snel achter dat energie op dit moment te goedkoop is om duurzaamheid af te dwingen. Verder ontdekten we dat er een sterke relatie is tussen vormgeving en duurzaamheid: mooie dingen die weinig onderhoud vergen gaan meestal gepaard met een geringe milieubelasting.”

“Bij de aanbesteding van het project zijn we uitgegaan van vier EMVI-criteria, waaronder duurzaamheid. Deze vier criteria samen hebben we voor vijfentwintig procent laten meewegen. De beoordeling van het thema duurzaamheid – dat voor vijf procent meewoog – is gedaan door een beoordelingsteam. Dit bestond nadrukkelijk uit andere mensen dan het team dat de dialoogfase begeleidde. Het beoordelingsteam is onder andere nagegaan of de aanbiedende partijen voor elk van de vijf thema’s maatregelen hadden bedacht. Vervolgens heeft het team per thema gekeken naar het effect van de voorgestelde maatregelen. Hoeveel leveren de geluidreducerende maatregelen van iedere aanbieder bijvoorbeeld op en welke energiereductie realiseren ze?

Verliefd

De aanbesteding is gewonnen door de Combinatie Rotterdamsebaan, een consortium van BAM Infra en Wayss & Freytag Ingenieurbau. Dit consortium had weliswaar niet de laagste aanbiedingsprijs, maar behaalde op de EMVI-criteria duurzaamheid en hinderbeperking de hoogste score. Michel Langhout van BAM is uiterst tevreden: “We zijn verliefd op dit project. Het biedt ons de mogelijkheid om aandacht te besteden aan zaken die wij belangrijk vinden voor het voortbestaan van ons bedrijf, zoals duurzaamheid. Ik ben dan ook blij dat de gemeente Den Haag dit nadrukkelijk liet meewegen bij de gunning.”

Langhout vervolgt: “Bij elk van de vijf thema’s hebben we goed nagedacht over maatregelen om de tunnel de meest duurzame te maken. Om de geluidsbelasting te minimaliseren passen we bijvoorbeeld niet alleen geluidreducerend asfalt toe, maar brengen we langs de wegen voor en na de tunnel ook diffractoren aan. Dat zijn speciale roosters die het verkeerslawaai absorberen en naar boven afbuigen. Hierdoor neemt de geluidsbelasting voor de omgeving fors af.”

“De effecten op de luchtkwaliteit beperken we door fijnstof in de tunnel af te vangen met een ‘fine dust reduction system’. Dit systeem heeft BAM de afgelopen jaren samen met de TU Delft ontwikkeld en onder andere in de Thomassentunnel getest. Het systeem zorgt ervoor dat fijnstof via een statisch elektrisch veld een positieve lading krijgt en neerslaat op negatief geladen panelen op de tunnelwanden. Deze panelen reinigen we ieder half jaar, waarbij we het neergeslagen fijnstof afvoeren. Op deze manier kunnen we de hoeveelheid fijnstof in de tunnel met vijftig procent verminderen.”

BAM neemt ook de nodige maatregelen om het materiaal- en grondstoffengebruik te reduceren. Langhout: “We kijken onder andere hoe we de hoeveelheid cement in beton kunnen minimaliseren. Daarvoor gaan we steeds na aan welke kwaliteitseisen de betonconstructie moet voldoen. Zo gebruiken we voor sommige onderdelen meerdere betonsoorten, hoogwaardig waar het moet en cementarm waar het kan. Voor het wegdek passen we gerecycled asfalt toe en we hergebruiken al het materiaal dat vrijkomt bij het boren van de tunnel. En, niet onbelangrijk, we gebruiken de tunnelboormachine waarmee we de Sluiskiltunnel hebben geboord, hier opnieuw. Deze machine heeft weliswaar een iets grotere diameter dan nu nodig, maar dat biedt in de toekomst ruimte voor aanpassingen zoals bredere rijbanen of extra voorzieningen.”

Zonnecellen

Langhout: “Het energiegebruik dringen we met diverse maatregelen terug. Voor de onderlagen van het wegdek gebruiken we zogeheten LEAB, asfaltbeton met een laag energiegebruik dat we zelf hebben ontwikkeld. Door een nieuwe techniek kunnen we dit asfalt bij veel lagere temperaturen produceren dan conventioneel asfalt. Dat zorgt voor een gasbesparing van dertig procent. Een andere maatregel is het gebruik van lichtroosters bij de tunnelmonden. Dit zorgt voor een forse besparing op elektriciteit. Verder passen we ledverlichting toe en plaatsen we zonnecellen op het dienstgebouw. Die wekken niet alleen een aanzienlijk deel van de benodigde elektriciteit op, maar geven de tunnel ook een opvallende uitstraling. Daarmee dragen ze bij aan het thema toekomstwaarde. Andere maatregelen die bij dit thema horen zijn het park rondom de tunnel, de hoge omgevingskwaliteit en het architectonisch fraaie dienstgebouw.”

“Naast de maatregelen die voortvloeien uit de vijf duurzaamheidsthema’s, nemen we ook nog allerlei andere maatregelen. Denk aan zonnecellen op de bouwkeet, het gebruik van honderd procent groene stroom, de toepassing van ledverlichting tijdens de bouw, afvalmanagement en het verzorgen van workshops over duurzaamheid. Verder gebruiken we voor de bouwmachines GTL-brandstof van Shell die zorgt voor een lagere uitstoot van roet en fijnstof en schaffen we een ‘tunnel-Tesla’ aan, een elektrisch aangedreven tunnelvrachtwagen.“

Anderen stimuleren

Op de vraag of met al deze maatregelen de Victorie Boogie Woogietunnel de meest duurzame tunnel van Nederland wordt, antwoordt Janssen bevestigend. “Ik ben ervan overtuigd dat de tunnel bij oplevering aan de top staat. Dat is echter niet het belangrijkste doel. Ik hoop dat we met ons project anderen stimuleren om het nog beter te gaan doen, zodat de duurzaamheid van tunnels steeds verder toeneemt.”

Willem van Oranjetunnel

In 2009 startten in Delft de werkzaamheden voor het project Spoorzone Delft. Het spoorviaduct dat langs de oude binnenstad liep, is vervangen door een spoortunnel. Deze tunnel, de Willem van Oranjetunnel, is in april 2015 officieel geopend. De tunnel heeft twee tunnelbuizen en is geschikt voor vier sporen. Inclusief toeritten is hij 2.300 meter lang. Onderdeel van de tunnel is een nieuw ondergronds station.

(Foto: Ronald Tilleman)

Aanleiding

Tot de bouw van de tunnel is om verschillende redenen besloten. Het spoorviaduct was met zijn twee sporen een flessenhals op het verder viersporige tracé tussen Rotterdam en Amsterdam en was niet berekend op de verwachte groei van het treinverkeer. Daarnaast veroorzaakten de circa 350 treinen die iedere dag over het viaduct reden veel geluidsoverlast voor omwonenden en vormde de spoorlijn dwars door de stad een barrière tussen de verschillende wijken. Verder was het bestaande station te krap en voldeed het niet meer aan de eisen van de tijd.

(Foto: spoorzonedelft.nl)

Bouwmethode

Voor de bouw van de tunnel is gekozen voor ‘proven technology’. De aannemerscombinatie heeft de spoortunnel voor het grootste deel gebouwd met de wanden-dakmethode in combinatie met diepwanden. Deze methode is trillings- en geluidsarm en kan op relatief korte afstand van bestaande bebouwing worden toegepast. Met een speciale grijper wordt een sleuf gegraven. Tijdens het graven zorgt een steunvloeistof ervoor dat de sleuf niet instort. Als de sleuf klaar is gaat er wapening in en wordt hij volgestort met beton. Hierbij duwt het beton de steunvloeistof uit de sleuf. Zodra de wanden klaar zijn wordt hiertussen een dak gemaakt. Vervolgens kan de grond onder het dak worden ontgraven en de tunnelconstructie worden afgemaakt, terwijl de hinder bovengronds minimaal is.
Alleen bij de tunnelmonden en kruisingen met open water heeft de aannemerscombinatie een andere bouwmethode toegepast. Hier is met damwanden een bouwkuip gemaakt, waarin vervolgens de tunnel is gebouwd. Om eventuele effecten van de bouwwerkzaamheden op de omgeving exact waar te nemen – en op tijd maatregelen te kunnen treffen – heeft de aannemer samen met ProRail een uitgebreid monitoringprogramma uitgevoerd.

Innovatief

Bij het bouwproject zijn ook innovatieve technieken toegepast. Met crosshole sonic logging zijn bijvoorbeeld defecten in diepwanden opgespoord. Dit onderzoek vond plaats in kader van het Geo-Impuls/TU Delft-promotieonderzoek van Rodriaan Spruit. Crosshole sonic logging maakt gebruik van het principe dat een geluidsgolf die door beton gaat, met een andere snelheid beweegt dan wanneer hij door bentoniet of een holle ruimte gaat. Door bij diepwanden aan weerszijden van een voeg zenders te hangen die een hoogfrequent signaal uitzenden dan wel ontvangen, kun je de looptijd en de sterkte van de signalen dóór de voeg vastleggen. Met die gegevens kun je vervolgens de kwaliteit van de voeg over de gehele lengte van de diepwand bepalen. In Delft is met deze techniek met succes een zwakke plek in een diepwand gedetecteerd.

Ondergronds station

Het nieuwe ondergrondse station ligt bovenop de tunnel, vlak naast het bestaande station dat op termijn een andere bestemming krijgt. De stationshal op de begane grond is onderdeel van het nieuwe stadskantoor. Direct naast het station, onder het stationsplein, is een ondergrondse fietsenstalling voor 5.000 fietsen en iets verderop aan de Phoenixstraat een ondergrondse parkeergarage voor 650 auto’s. Het stationsplein is ingericht als een vervoersknooppunt, waar reizigers eenvoudig kunnen overstappen op tram, bus en taxi.

Het oude en het nieuwe station. (Foto: Ronald Tilleman)

Herontwikkelen

De gemeente Delft heeft de bouw van de spoortunnel aangegrepen om het hele gebied rond de spoorlijn te herontwikkelen. Hiervoor heeft ze een stimuleringssubsidie gekregen in het kader van de voorbeeldprojecten Intensief Ruimtegebruik. De grond die vrijkomt als het spoor naar de ondergrond is verplaatst, gaat Delft onder andere gebruiken voor de aanleg van een stadspark met veel water en de bouw van woningen en kantoren. De Spaanse architect en stedenbouwkundige Joan Busquets heeft voor het gebied een stedenbouwkundige visie ontwikkeld.

Win-win-winsituatie

Door een strategische keuze te maken voor grondwaterwinlocaties, pakt de provincie niet alleen de drinkwateropgave aan, maar verruimt ze ook de mogelijkheden voor warmte-koudeopslag (WKO) en ander ondergronds ruimtegebruik in stedelijk gebied.

“In de provincie Utrecht hebben we ongeveer dertig locaties waar grondwater wordt gewonnen voor de drinkwaterproductie”, vertelt René van Elswijk, programmamanager Grondwater bij de provincie Utrecht. “De productiecapaciteit van deze winlocaties is niet groot genoeg om in de verwachte drinkwatervraag van 2040 te voorzien. Daarom hebben we in kaart gebracht waar we binnen de provincie geschikte grondwatervoorraden hebben. Dat bleek op veel plaatsen het geval te zijn. Vervolgens hebben we bekeken welke gebieden het meest geschikt zijn voor nieuwe winningen. Daarbij hebben we niet alleen gekeken naar de invloed van de grondwateronttrekking op de omgeving, maar ook naar de invloed van de omgeving op een eventuele winlocatie.”

Er is gekozen voor locaties buiten (toekomstig) stedelijke gebied, waar winning uit diepere lagen – het tweede of derde watervoerende pakket – kan plaatsvinden. Ook drinkwaterbedrijf Vitens gaf aan dat zij vanwege mogelijke bedreigingen en belemmeringen in stedelijk gebied daar geen nieuwe winningen wil starten. Van Elswijk: “De keuze voor de diepere lagen hebben we gemaakt, omdat de grondwateronttrekking dan minder effect heeft op natuur en bestaande bebouwing. We willen geen verdroging en ook niet dat door een eventuele grondwaterverlaging paalrot aan houten funderingspalen gaat optreden. Onze keuze voor winlocaties buiten de stedelijke gebieden vloeit daarnaast voort uit de behoefte om zo veel mogelijk kansen te bieden voor WKO. Immers juist in binnenstedelijk gebied en op toekomstige ontwikkellocaties zijn dit soort bodemenergiesystemen een geschikte optie om aan milieu-eisen te voldoen.”

Kaart met de strategische grondwatervoorraad zoals opgenomen in de kadernota Ondergrond. (Beeld: provincie Utrecht)

Mogelijkheden verruimd

Collega Marian van Asten van het team Bodem en Milieu vervolgt: “Door het benoemen van de strategische grondwatervoorraden is nu ook duidelijk welke gebieden niet in aanmerking komen voor drinkwaterwinning. In deze gebieden hebben we de mogelijkheden voor WKO verruimd. Zo is WKO hier voortaan in alle watervoerende pakketten toegestaan, terwijl we voorheen een sterke voorkeur hadden voor het ondiepe pakket. Bijkomend voordeel van het toestaan van WKO in de diepere pakketten, is dat er minder snel conflicten ontstaan met ander ondergronds gebruik van het ondiepe watervoerende pakket, zoals parkeerkelders. Vooral in gebieden waar veel WKO-systemen zijn of worden verwacht is de verruiming aantrekkelijk. Een goed voorbeeld is de Utrechtse Uithof. Hier kunnen kleine WKO-systemen gebruik maken van het eerste watervoerende pakket en nieuwe, grote systemen van het tweede. Op die manier wordt voorkomen dat nabijgelegen WKO-systemen elkaar negatief beïnvloeden.”

Planologische bescherming

“De geschikte gebieden voor nieuwe drinkwaterwinningen hebben we in onze Kadernota Ondergrond benoemd tot strategische grondwatervoorraden”, legt Van Asten. “Deze gebieden geven wij een planologische bescherming. Dat betekent dat we hier ruimtelijke ontwikkelingen uitsluiten die een toekomstige drinkwaterwinning belemmeren. Aangezien de effecten van WKO in het eerste watervoerende pakket op de onderliggende watervoerende pakketten miniem zijn, staan we ondiepe WKO-systemen wel toe. Bijkomende reden is dat we het ongewenst vinden als in deze gebieden helemaal geen WKO mogelijk zou zijn. In de gebieden rond de bestaande drinkwaterwinlocaties is WKO in principe niet toegestaan.”

Schematische dwarsdoorsnede met de functies in de ondergrond. (Beeld: provincie Utrecht)

In focus: Kustwerk Katwijk

Foto’s: Luuk Kramer

De parkeergarage van Kustwerk Katwijk is de grote winnaar van de verkiezing BNA Beste Gebouw van het Jaar 2016. Zowel de jury als het publiek zetten het project op één. Vorig jaar gebeurde dit ook bij de Rijnlandse Architectuurprijs, waarmee de parkeergarage werd uitgeroepen tot beste gebouw van 2014 en 2015.

De branchevereniging van Nederlandse architectenbureaus (BNA) heeft in 2006 de verkiezing BNA Beste Gebouw van het Jaar ingesteld om architectenbureaus te belonen die toegevoegde waarde bieden aan opdrachtgever en samenleving. De ondergrondse parkeergarage van Kustwerk Katwijk is dan ook een terechte winnaar. De constructie biedt enerzijds ruimte aan bijna zevenhonderd auto’s en geeft anderzijds de duinen, de boulevard en de historische elementen alle ruimte om het karakter van de omgeving te bepalen. “Door de landschappelijke inpassing verbindt de ondergrondse garage op krachtige wijze het dorp met de zee”, aldus de jury.

Het architectonisch ontwerp van Royal HaskoningDHV bouwt voort op het ontwerp van de openbare ruimte door OKRA Landschapsarchitecten. In de parkeergarage zijn zo veel mogelijk kleuren en materialen gebruikt die horen bij Katwijk aan Zee en het duinlandschap. Zo zorgen de geperforeerde stalen panelen bij de in- en uitritten voor dynamiek onder invloed van de zon, net zoals duingras dat zou doen. De parkeergarage wordt beschouwd als een volwaardige openbare ruimte met een hoogwaardige afwerking. Door gebruik te maken van verschillende kleuren, texturen en daglicht is de oriëntatie in de parkeergarage optimaal. Ballast Nedam en ZJA hebben op basis van het beeldkwaliteitplan van Royal HaskoningDHV het ontwerp op detailniveau verder geoptimaliseerd.

Een tevredenheidsonderzoek wees uit dat gebruikers de parkeergarage gemiddeld waarderen met een 8,5. De jury van de Rijnlandse Architectuurprijs prees het project ‘vanwege de integrale en interdisciplinaire aanpak op verschillende schaal- en uitvoeringsniveaus.’ Hanneke Groenteman, juryvoorzitter van de BNA-verkiezing: “De parkeergarage is grensverleggend omdat het niet alleen een excellent bouwwerk is, maar ook laat zien hoe Nederland in de toekomst om moet gaan met de inrichting van onze kust.”

Dit was de Onderbreking Keuzes maken

Bekijk een ander koffietafelboek: