Het permanent inzetten van inspectietechnieken om het beheer van (ondergrondse) kunstwerken te verbeteren of vergemakkelijken, is nog geen gemeengoed. De snelle ontwikkelingen in de ICT, waardoor veel grotere hoeveelheden data snel en gemakkelijk kunnen worden verwerkt, maken wel veel meer mogelijk. Michiel Post en Ingar Luttik, twee van de drie directeuren van Nebest, constateren dat de tijd rijp is voor een volgende stap.

Juni 2013

“Inspecties worden vooral ingezet in de bouwfase en bijvoorbeeld om aan te tonen dat renovatie of vervanging nodig is. Je zou een stap verder kunnen gaan door duurzaamheidsparameters te meten gedurende de levensduur van een kunstwerk. Technisch is er al veel mogelijk, maar het valt nog niet mee opdrachtgevers te overtuigen dat het zinvol is”, aldus Michiel Post. “Toch denk ik dat we de BV Nederland daarmee een dienst zouden bewijzen. Bij tunnels kun je bijvoorbeeld vervorming meten. Elke geotechnicus weet dat zetting plaatsvindt. Dat kun je ook eens per jaar meten, maar dan heb je geen gegevens over bijvoorbeeld seizoensinvloeden of gebeurtenissen in de omgeving. Continu meten lijkt duur, maar kan een relevant systeem zijn.”

“Het valt op dat we in Nederland sterk op de theorie vertrouwen. Analyse van het feitelijk functioneren – hoe stevig is het nou écht – vindt veel minder plaats, terwijl het best zou kunnen. Je ziet het bijvoorbeeld terug in het ijkdijkproject, waarbij met sensoren wordt gemeten hoe een dijk onder bepaalde omstandigheden reageert. Met tunnels zouden we ook die kant op kunnen. In de civiele techniek is er niet van nature de houding om het gelijk van de sommetjes ook in de praktijk te willen bewijzen. Daar staat tegenover dat iedere beheerder zich meer en meer bewust is van de risico’s die zijn gebruikers lopen.”

ICT maakt het verschil

Ingar Luttik: “Meetdata zijn dankzij ICT toegankelijker. We kunnen veel meer data verstouwen. Eerst konden we alleen aflezen, daarna de data mee naar huis nemen en nu kunnen we op afstand realtime aflezen. Er zijn al systemen waarmee je een tunnel in z’n geheel kunt scannen door erdoorheen te rijden. Je combineert dan visuele inspectie met infrarood en laser. Dat levert elke keer een totaalbeeld op dat je als het ware over de vorige meting heen kunt leggen. Je kunt ook permanent meten en daar een signalering aan koppelen als bepaalde waarden overschreden worden. Kortom, je kunt de werkelijkheid bijhouden, zowel de degradatie op termijn als acute ontwikkelingen. Een calamiteit als het opdrijven van de Vlaketunnel had je met het juiste permanente inspectiesysteem vermoedelijk kunnen zien aankomen.”

Dat inspectietechnieken nog weinig of niet als beheerinstrument worden gebruikt, heeft onder meer te maken met kinderziektes uit het recente verleden. Michiel Post: “De beschikbare systemen moeten nog verder ontwikkeld worden en betrouwbaarder worden. We hebben bijvoorbeeld bij diverse tunnels gezien dat valse meldingen van hoogtedetectie de geloofwaardigheid van beheer op afstand aantasten.”

“Tegelijkertijd zien we al wel dat we in een beperkte pilot permanente inspectie toepassen ten aanzien van chloride-indringing bij de Westerscheldetunnel, omdat dat daar als reële bedreiging wordt gezien. De ultieme vraag is immers of een kunstwerk veilig beschikbaar is. Dat wordt meer en meer bepaald door een integrale benadering, waarbij inventarisatie van de grootste risico’s vanzelf tot de meest rationele uitrol leidt. In theorie kun je een heel systeem continu bewaken. De risico’s bepalen de keuzes daarin.”

Betrekkelijk nieuw

Inspectie van kunstwerken is nog betrekkelijk nieuw, maar neemt in belang toe naarmate Nederland meer oudere constructies telt. “Toen Nebest vijfentwintig jaar geleden met inspecties van kunstwerken begon, was er nog geen sprake van een systematische landelijke aanpak. Wij hebben nog meegeholpen aan het opzetten van het Data Informatiesysteem Kunstwerken (DISK), weet ik uit overlevering”, vertelt Michiel Post. “Inmiddels wordt er systematisch gewerkt vanuit een analysekader, waar de faalkans uitgangspunt is voor de aanpak. De mbo-opgeleide visueel inspecteurs van vroeger zijn nu instandhoudingsadviseurs met een hbo-opleiding. Zij analyseren en adviseren vervolgens over de wenselijke aanpak.”

“Visueel inspecteren is nog steeds de basis, maar kan aanleiding geven voor nader onderzoek met allerlei verschillende inspectietechnieken. Langdurig onderzoek naar zettingen kun je doen met landmeetkundig gereedschap, maar inmiddels ook met geavanceerde sensoren.”

Technische ontwikkelingen

De belangrijkste ontwikkelingen zijn ICT-gerelateerd. Het gebruik van betonradar is niet nieuw, maar toepassing met behulp van een handzaam apparaat, waarbij de dataverwerking in het apparaat zelf plaatsvindt, is een optimalisatie die te danken is aan ontwikkelingen in de ICT. “Innovatie zie ik vooral in gebruik en analyse”, zegt Ingar Luttik. “We hebben het niet echt over noviteiten, anders dan dat verschillende technieken geïntegreerd worden.”

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.

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.

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.

Vanuit het bedrijfsleven was prof. dr. ir. Timo Heimovaara intensief betrokken bij het TRIASonderzoek naar in-situ bodemsaneringstechnieken. Inmiddels is hij hoogleraar Geo-environmental Engineering aan de TU Delft en onderzoekt hij hoe natuurlijke processen actief kunnen worden ingezet voor het oplossen van geotechnische en civieltechnische vraagstukken. Een gesprek over zijn ervaringen en plannen met kennisontwikkeling en markttoepassing.

“Ik geloof niet dat er een standaardaanpak is die garandeert dat nieuw ontwikkelde kennis en technologie ook daadwerkelijk wordt toegepast”, stelt Heimovaara. “Een succesvolle stap van kennis naar markttoepassing vraagt in ieder geval de betrokkenheid van verschillende disciplines, zoals technici, bedrijfskundigen en mensen met marktkennis. Daarnaast zijn er probleembezitters nodig. Verder is het belangrijk dat de juiste persoon op het juiste moment zijn verantwoordelijkheid neemt. Los daarvan zijn er algemene factoren. Hoe worden projecten bijvoorbeeld aanbesteed? Als dat gebeurt via dichtgespijkerde bestekken is er weinig stimulans voor aanbiedende partijen om met slimme oplossingen te komen. En dat geldt ook als opdrachtgevers aanbiedingen uitsluitend op prijs beoordelen of alleen bewezen technieken accepteren. Een andere belangrijke factor is de cultuur binnen organisaties. Investeren ze in kennisontwikkeling om de eigen concurrentiekracht te vergroten en nieuwe markten te ontwikkelen of denkt het management ‘onze aanpak werkt al jaren goed, dus waarom zouden we het anders gaan doen’?”

In-situ technieken

Na zijn promotieonderzoek en een postdocfunctie ging Heimovaara werken bij ingenieursbureau IWACO. Als milieuconsultant hield hij zich daar vooral bezig met in-situ bodemsaneringen en bodembeleid. Heimovaara: “De aanpak van bodemverontreinigingen stond in die tijd volop in de belangstelling. Vrij snel na de sanering van de woonwijk in Lekkerkerk werd duidelijk dat het volledig verwijderen van alle verontreinigingen niet haalbaar was en dat met biologische in-situ technieken ook goede resultaten mogelijk waren.”

“Toen we met in-situ saneringen begonnen, werd er in eerste instantie geen onderzoek gedaan naar de werking van deze technieken en de onderliggende processen. Na verloop van tijd kwamen allerlei kennisleemten in beeld en startte het TRIAS-onderzoeksprogramma, waarbinnen SKB, NWO en Delft Cluster samenwerkten met marktpartijen. Het programma telde twaalf vraaggestuurde onderzoeksprojecten, die grotendeels door PhD-studenten en postdocs werden uitgevoerd. Zelf heb ik toentertijd vanuit het ingenieursbureau, en later als expert bij een bodemsaneerder, vier of vijf van die promotieonderzoeken begeleid. Een belangrijke uitkomst was dat de theorie en de resultaten in het laboratorium vaak niet overeenkomen met de resultaten in het veld, en dat je voor goede praktijkresultaten al metend en monitorend je saneringssysteem moet ontwerpen en dimensioneren. Een uitkomst die volgens mij voor veel ingrepen in de bodem geldt.”

Praktijkrelevantie

“De TRIAS-onderzoeken waren op een aantal punten zeer succesvol. Door de betrokkenheid van bedrijven bij het onderzoek was er voortdurend oog voor de praktijkrelevantie. Het onderzoek leverde waardevolle inzichten op voor marktpartijen en maakte duidelijk wat wel en niet belangrijk was. Daarnaast kregen de betrokken bedrijven zicht op goede onderzoekers. Dat vonden we waardevol, want ons idee was dat een deel van de PhD-studenten na afloop in dienst zou treden bij de betrokken bedrijven. Op die manier zou de nieuwe hoogwaardige kennis daar een plek krijgen. Dat bleek niet zo te gaan. De meeste PhD-studenten waren buitenlanders en vertrokken na hun promotie weer.”

“Naar aanleiding van die ervaring ben ik gaan nadenken over de optimale opzet van vraaggestuurde onderzoeksprogramma’s. Volgens mij is dat een opzet waarbij wetenschap en marktpartijen samenwerken, onder meer om te zorgen dat de uitkomsten van theoretisch en fundamenteel onderzoek worden vertaald naar de bedrijfspraktijk. Verder zou het volgens mij ideaal zijn om de PhD-studenten die het onderzoek uitvoeren een vijfjarig contract te geven, waarbij ze vier jaar onderzoek doen en vervolgens een jaar bij een van de bedrijven werken om de nieuw ontwikkelde kennis in de praktijk toe te passen. Tot nu toe is het me niet gelukt om een onderzoeksprogramma op deze manier vorm te geven.”

Bodembacteriën

Na ruim tien jaar in het bedrijfsleven te hebben gewerkt, keerde Heimovaara in 2007 terug naar de academische wereld. In dat jaar begint hij als universitair hoofddocent Duurzame bodemsysteemdiensten bij de afdeling Geo-Engineering van de TU Delft, vijf jaar later wordt hij daar hoogleraar. “In 2011 zijn we gestart met het zogeheten BioGeoCivil-onderzoeksprogramma met ondersteuning vanuit STW. Binnen dit programma onderzoeken we onder meer hoe we bodembacteriën gericht kunnen inzetten voor het oplossen van geotechnische en civieltechnische vraagstukken. De bekendste techniek is waarschijnlijk biogrout, een techniek om zandige bodems te verstevigen. Daarnaast kijken we naar allerlei andere processen en technieken. We bestuderen bijvoorbeeld hoe we met micro-organismen de corrosie van stalen elementen in de bodem kunnen minimaliseren, doen onderzoek naar het verduurzamen van vuilstortplaatsen en onderzoeken hoe we biofilms kunnen gebruiken om de aantasting van hout te voorkomen.”

“Binnen BioGeoCivil werken we samen met allerlei andere kennispartijen. Bij de start van het onderzoeksprogramma was mijn hoofddoel om de verschillende ‘werelden’ bij elkaar te brengen en samen een nieuw onderzoeksdomein te ontwikkelen. Eventuele praktijktoepassingen stonden nog laag op mijn prioriteitenlijstje. Toen ik vorig jaar door verschillende marktpartijen werd benaderd met vragen over het minder doorlatend maken van zandpakketten, was ik dan ook aangenaam verrast. Heijmans en Movares vroegen bijvoorbeeld of we een zandlaag onder een dijk minder permeabel kunnen maken en het hoogheemraadschap van Schieland en de Krimpenerwaard of we de bodem van een zwemplas waterdichter kunnen maken, zodat de waterkwaliteit op de lange duur kan worden gewaarborgd. En ook Tauw en de gemeente Rotterdam klopten met vergelijkbare vragen bij ons aan.”

Ondoorlatende laag

“Ik vind het een positieve ontwikkeling dat deze organisaties bereid zijn om zelf in kennisontwikkeling te investeren, dat ze inzien dat de innovaties die wij ontwikkelen passen bij hun ambities. Het lastige met nieuwe technologie is vaak dat marktpartijen haar pas willen toepassen als ze zich bewezen heeft in de praktijk. Als je dit combineert met het gegeven dat onderzoekers in het laboratorium heel moeilijk kunnen bepalen hoe je een nieuwe technologie in het veld moet dimensioneren, heb je een klassiek kip-of-eiprobleem. Daarom ben ik blij dat Heijmans, Movares en Waterschap Rivierenland willen meedoen aan een pilot (zie kader).”

“Nu ik weet dat er bedrijven en organisaties zijn die zelf willen investeren in kennisontwikkeling, probeer ik samen met bedrijven zoals Tauw en het ministerie van Infrastructuur en Milieu een groter onderzoeksproject van de grond te krijgen. Als we alle budgetten bij elkaar leggen, moet het met een bijdrage van twintig tot vijfentwintig procent van de overheid lukken om de ontwikkelde kennis generiek toepasbaar te maken, projectoverschrijdend, precompetitief onderzoek te doen en bijvoorbeeld alle meetdata met elkaar te delen. Verder wil ik proberen om binnen KIBO, het Kennis- en Innovatieprogramma Bodem en Ondergrond van het ministerie van IenM, een businesscase in-situ permeabiliteitsbeïnvloeding onder te brengen. Via al deze sporen moet het lukken om de nieuwe kennis straks echt te laten landen.”

“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.

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.”