Loading...

De Onderbreking

Kabels en leidingen

Kabels en leidingen

Beslissen over rioolvervanging

Harderwijk, Parkeergarage Houtwal

Visie van… Sander van der Heijden

Kabels en leidingen bij gebiedsontwikkeling

Distributienetwerk Vitens niet langer black box

Nooit meer graven niet langer een illusie

Arnhem, Ondergronds afvaltransport

Convenant Rotterdam: graafrust, kostenreductie en minder hinder

Zo kan het ook: creatief met kabels en leidingen

Kennisbank

Kabels en leidingen

Rol informatie bij rioolvervanging vaak beperkt

Nederlandse gemeenten geven ieder jaar honderden miljoenen uit aan rioolvervanging. Je zou daarom verwachten dat vervangingsbeslissingen goed zijn onderbouwd en zijn gebaseerd op grondig inzicht in de toestand van het riool. Dat is niet altijd het geval. Dat blijkt uit een onderzoek van het kennisprogramma Urban Drainage.

“Rioolvervanging is een van de vier thema’s van ons kennisprogramma”, vertelt programmadirecteur Jeroen Langeveld. “Een belangrijk thema. Gemeenten besteden jaarlijks ongeveer zestig procent van de rioolheffing aan vervanging. Daarmee is het de grootste kostenpost binnen de rioleringszorg.”

“Binnen het thema vervanging doen promovendi onderzoek naar verschillende aspecten van rioolvervanging. Zo gaat een van hen onderzoeken hoe je in een vroeg stadium lekken in persleidingen kunt detecteren. Daarbij kijkt hij of veranderingen in het geleidingsvermogen van de omringende grond door lekwater een goede indicator is. Een ander gaat na of hij een goed alternatief kan ontwikkelen voor de zogeheten camerawagen, waarmee rioolinspecties nu vaak worden uitgevoerd. Hij kijkt naar een wagentje met verschillende sensoren, bijvoorbeeld een laser voor het deel boven water en een sonar voor het deel onder water. Weer een ander onderzoekt hoe we vervanging kunnen gebruiken om tot systeemveranderingen te komen. Veranderingen die nodig zijn om te kunnen inspelen op klimaatverandering en bijvoorbeeld nieuwe waterzuiveringstechnologieën.”

In het laboratorium testen onderzoekers van het kennisprogramma Urban Drainage de reststerkte van een oude betonnen rioolbuis. (Foto: Urban Drainage)

Informatie

Langeveld: “Wouter van Riel heeft de afgelopen jaren voor zijn promotieonderzoek gekeken welke rol informatie speelt bij besluiten over rioolvervanging. Op welke gronden besluit een beheerder op een bepaald moment om een rioolstelsel te vervangen en welke invloed heeft de kwaliteit van de informatie over de toestand van het riool daarbij? Voor dit onderzoeksproject – dat inmiddels is afgerond – heeft Van Riel 150 vervangingsprojecten geanalyseerd. Bij circa de helft van deze projecten ging het uitsluitend om het vervangen van een slecht stuk riool. Bij de rest van de projecten werd naast het riool ook andere infrastructuur aangepakt. Denk aan wegen en openbare ruimte, maar ook aan drinkwater- en gasleidingen. Uit de analyse blijkt onder andere dat de meeste rioolbeheerders tot vervanging besluiten op basis van vuistregels en intuïtie, aangevuld met visuele inspecties. Tegelijkertijd weten we uit het promotieonderzoek van Jojanneke Dirksen dat deze inspecties lang niet altijd betrouwbare informatie opleveren.”

Serious game

“Voor het onderzoek hebben we gebruikgemaakt van de serious game Maintenance in Motion. Dit is een digitaal spel dat we speciaal hebben ontwikkeld om het beheer van stedelijke infrastructuur na te bootsen. Spelers – beheerders van stedelijke infra – beheren in het spel elk hun eigen infrastructuur, zoals een drinkwater-, gas-, of rioleringsnetwerk of weg. Net als in het echt verouderen deze infrastructuren totdat ze falen. De beheerders moeten dit zien te voorkomen tegen zo gering mogelijke kosten. Ze kunnen steeds kiezen uit drie maatregelen: niets doen, inspecteren of vervangen.”

Spelomgeving van Maintenance in Motion. (Beeld: Wouter van Riel)

“Voor het onderzoek zijn we van vier verschillende spelsituaties uitgegaan. In twee situaties neemt de rioolbeheerder in zijn eentje beslissingen, waarbij hij in het ene geval beschikt over perfecte informatie over de staat van zijn riool en in het andere over imperfecte informatie. In de andere twee spelsituaties nemen netbeheerders en beheerders van de openbare ruimte samen een beslissing, ook weer met perfecte en met imperfecte informatie over de onderhoudstoestand van hun infrastructuur.”

“De verrassende uitkomst is dat betere informatie – die je in het spel verkrijgt door inspecties te doen – vooral tot betere besluiten leidt als een rioolbeheerder in zijn eentje beslist. Bij gezamenlijke besluitvorming blijkt betere informatie over de infrastructuur nauwelijks leidend te zijn. Besluit een andere beheerder tot vervangen, dan gaan de anderen daarin meestal mee. Dat betekent dat pure kennis over de staat van de infrastructuur bij groepsbeslissingen minder belangrijk wordt gevonden dan harmonie. Dit gaat zo ver dat in een fors aantal gevallen samenwerking tot hogere kosten leidt dan wanneer een beheerder individueel besluiten neemt. Deze meerkosten resulteren overigens wel in betere infrastructuur, omdat er meer wordt vervangen dan strikt nodig is. Verder heeft gezamenlijke vervanging voordelen voor de omgeving. Zo hoeft de straat maar een keer open.”

Langeveld vervolgt: “In een aantal spellen leidde de samenwerking wel tot lagere kosten en een hogere doelmatigheid. Bij die spellen nam een van de beheerders het initiatief om als een soort procesbegeleider steeds te controleren wat het effect van een groepsbeslissing was voor de individuele beheerders. Dat zorgde ervoor dat alleen tot vervanging werd besloten als de samenwerking ook daadwerkelijk voor meerwaarde zorgde.”

Parkeergarage Houtwal

Om in de binnenstad voldoende parkeergelegenheid te creëren zonder dat dit ten koste gaat van de leefbaarheid van het centrum, heeft de gemeente Harderwijk een nieuwe parkeergarage laten bouwen aan de Houtwal.

De garage is rond, heeft een diameter van 60 meter en biedt plaats aan 450 voertuigen. In het midden heeft hij een groot glazen dak, dat ervoor zorgt dat tot onderin – ruim 21 meter beneden het maaiveld – daglicht valt. De parkeerlagen hebben de vorm van een spiraal en liggen rond de lichtschacht die een doorsnede heeft van 12 meter. Op weg naar beneden komen bezoekers nergens een pilaar tegen. Voor het verlaten van de garage is een aparte rijbaan gemaakt rond de lichtschacht, die automobilisten zonder obstakels naar de uitgang voert.

Automobilisten rijden als in een kurkentrekker naar beneden. (Beeld: Gemeente Harderwijk)

Diepwanden

De garage is aanbesteed als design-and-constructcontract, en ontworpen en gebouwd door bouwcombinatie Houtwal. Voor de bouw zijn diepwanden gemaakt tot een diepte van 24,5 meter, waarbij elk paneel ongeveer 8 meter breed is en 1,2 meter dik. Een rubberen slab tussen de diepwanden zorgt voor een goede waterdichte afsluiting.

Nadat de ring van diepwanden gereed was, is het grootste deel van de grond hydraulisch ontgraven om overlast voor de omgeving door vrachtwagens te voorkomen. Het natte zand is opgezogen en via een persleiding naar een depot verpompt. De leidingen hiervoor zijn tijdelijk in het gemeentelijke riool aangebracht.

Tijdens graafwerkzaamheden zijn resten van een oude stadspoort ontdekt. Deze zijn gerestaureerd en staan tentoongesteld op de onderste verdieping van de parkeergarage.

Onderwaterbeton

De onderste vloer van de garage bestaat uit onderwaterbeton. Om opdrijven van deze vloer te voorkomen zijn ruim 400 GEWI-ankers aangebracht met een lengte van 34 meter. De paalpunten van deze ankers zitten 53 meter onder het maaiveld.

Voorafgaand aan het storten van het onderwaterbeton is een wapeningslaag van een meter dik aangebracht, die ervoor zorgt dat de vloer niet opbolt. Na uitharding van het onderwaterbeton bleek de aansluiting tussen de vloer en wanden nog niet volledig waterdicht. Daarom hebben duikers gaten door het beton geboord en met injectielansen een expanderende tweecomponentenhars geïnjecteerd tussen de vloer en de wanden. Toen de lekkage was verholpen, heeft de bouwcombinatie het water uit de bouwput gepompt en is begonnen met de afbouw.

Eerst is bovenop het onderwaterbeton een constructieve vloer gemaakt van 75 centimeter dik. Vervolgens zijn de middenkoker en de trappenhuizen gebouwd. Vanuit de trappenhuizen zijn de kolommen gesteld waarop de prefab betonnen parkeerdekken steunen. Het betreft acht betonnen kolommen voor de middenring en zestien voor de buitenring. Het niet-glazen deel van het dak bestaat uit ruim vijftig betonnen dakliggers met een gewicht van elk zestien ton. Het dak is voorzien van gras en het glas is beloopbaar om het gebied een parkachtige uitstraling te geven.

Sprinkler-installatie

De parkeergarage is voorzien van energiezuinige, dimbare led-verlichting. In totaal gaat het om 650 led-armaturen die vier standen hebben: 30, 25, 20 en 15 Watt. Verder is de garage uitgerust met een sprinklerinstallatie. Bij brand gaan de sprinklers nabij het vuur direct sproeien, zodat een brand geen kans heeft zich verder te ontwikkelen. Daardoor blijft de temperatuur bij een brand laag en blijft de bouwkundige constructie gespaard. Een ventilatiesysteem zorgt voor de afvoer van rook.

Visie van… Sander van der Heijden

“Op het gebied van kabels en leidingen wil niemand graag een precedent scheppen. Off record is er vaak wel steun voor een slimme andersoortige oplossing, maar men acht het risico te groot: ‘de volgende keer denken ze zeker dat we het weer zo doen’. Die gedachte zit ons in de weg.

Nu we alle opgaven in de ondergrond voor de komende 25 jaar beginnen te overzien, dringt het besef door dat we het tot dusver maar makkelijk hebben gehad. Nuts- en telecombedrijven werden op afstand geplaatst of geprivatiseerd en daarmee werden de organisaties effectiever en de uitvoering van werkzaamheden efficiënter. Een besluit werd genomen op basis van het belang dat de specifieke organisatie diende, en de uitkomst onder aan een Excel-sheet deed de rest. Nog wat touwtrekken over vergunningen en tracés en je kon aan de slag.

De keerzijde van de medaille begint zichtbaar te worden. In projecten zien we steeds vaker dat iedere organisatie haar eigen Excel-sheet heeft met een andere oplossing. Gelukkig zijn we het samenwerken nog niet helemaal verleerd. Ik zie ook goede voorbeelden om mij heen van engineers en adviseurs die met elkaar ‘in een hok kruipen’ om samen een plan te maken waarvan onze opvolgers over 25 jaar zullen zeggen: ‘dat hebben ze slim bedacht’ in plaats van ‘hoe hebben ze dat ooit kunnen doen!?’ Soms lukt het om dit uitgevoerd te krijgen, maar vaak ook niet, doordat de betrokken organisaties niet allemaal evenveel profiteren. Het gevolg is dat een organisatie het project in het slot gooit en er maanden extra nodig zijn om alsnog tot consensus te komen.

Kijken we naar de huidige en toekomstige opgaven (verglazing, aanleg 5G, vervangingsopgave, energietransitie, klimaatadaptatie en vergroening), dan wordt duidelijk dat het ons allemaal zou helpen als we weer in de geest van die ene, gezamenlijke Excel-sheet gaan werken. Om deze beweging op gang te krijgen, zou een revolverend fonds ingericht kunnen worden. De partij die benadeeld wordt, wordt gecompenseerd uit het fonds, en de partij die voordeel heeft, zal juist een afdracht doen. Onder de streep komt dan het maatschappelijk meest gewenste resultaat te staan zonder dat organisaties zich tekortgedaan voelen.

Het kabinet richt momenteel een investeringsfonds in voor het vergroenen en verduurzamen van de economie. Een bijdrage uit dat investeringsfonds zou het vliegwiel in beweging kunnen brengen. Wie weet zorgt dat ervoor dat we als sector écht toekomstgericht gaan denken en werken, in plaats van achterhoedegevechten blijven voeren op basis van afzonderlijke Excel-sheets.

Sander van der Heijden is procesregisseur openbare ruimte in de gemeente Tilburg. Als zijn visie u aanspreekt en u er eens verder over wilt praten, dan horen we dat graag. Neem hiervoor contact op met Edith Boonsma via edith.boonsma@cob.nl / 085 4862 410.

Onderzoek naar kosten toont vooral complexe wereld

Gebiedsontwikkeling kan slimmer. Voorzieningen als mantelbuizen en kabels-en-leidingentunnels kunnen voorkomen dat de straat geregeld open moet, maar toch worden ze niet en masse aangelegd. Een belangrijke oorzaak lijkt een gebrek aan inzicht en balans tussen betalen en genieten: degene die moet investeren, krijgt er te weinig voor terug. Een COB/SKB-consortium probeerde de kosten en dekking van kosten inzichtelijk te krijgen.

Eind april 2013 werd de ontwerp-Rijksstructuurvisie Amsterdam-Almere- Markermeer aangeboden aan de Tweede Kamer. Hierin staat: ‘Het Rijk kiest in deze structuurvisie voor een organische ontwikkeling met een gefaseerde aanpak. Dit betekent dat er geen vaststaand eindbeeld of vaste einddatum voor de ontwikkeling wordt vastgelegd, maar dat op adaptieve wijze, stap na stap, naar het toekomstperspectief wordt toegewerkt. De marktvraag naar woningen en bedrijfslocaties is sturend.’ De vraag hoe zal worden omgegaan met de ondergrond, bijvoorbeeld voor het aanleggen van kabels en leidingen, komt niet ter sprake. Terwijl nutsvoorzieningen toch cruciaal zijn om te kunnen wonen, werken en recreëren.

“Dit voorbeeld staat niet op zichzelf. Bij het (her)inrichten van een gebied is het vaker de vraag of er een optimaal resultaat wordt behaald; misschien is er voor alle betrokken partijen meer winst te behalen als we slimmer zouden omgaan met de kosten. Niet alleen wat betreft financiële opbrengst, maar ook aan winst in comfort”, aldus Richard van Ravesteijn, coördinator Kabels en leidingen bij het COB. In 2010 is daarom een consortium van COB-partijen met deze probleemstelling aan de slag gegaan. Het doel was om inzicht te verschaffen in de kosten die gemoeid zijn met investeringen in energie- en nutsinfrastructuur in relatie met gebieds- en gebouwontwikkeling, inclusief een voldoende inzicht in de dekking van de kosten. Van Ravesteijn: “Dit inzicht is noodzakelijk om maatschappelijke optimalisatie bij gebiedsontwikkeling mogelijk te maken.”

Onbekend maakt onbemind

Uit het onderzoek blijkt dat er grofweg drie partijen betrokken zijn bij gebiedsontwikkeling: de gebiedsontwikkelaar (vaak de gemeente), de netbeheerder en de vastgoedontwikkelaar. In praktijk hebben deze partijen echter verschillende belangen en eigen verdien- en exploitatiemodellen, wat het lastig maakt om gezamenlijke oplossingen en investeringen te realiseren.

Grondexploitatie (GREX), bouwexploitatie (BEX) en vastgoedexploitatie (VEX) komen samen bij gebiedsontikkeling. (Beeld: rapportage ‘Verdienstelijke netwerken’)

Voor het verwezenlijken van initiatieven als bundeling van kabels en leidingen moet de gemeente nu vaak het voortouw nemen, zowel in organisatie als financiering. De complexe situatie heeft ook tot gevolg dat het moeilijk is om inzicht te krijgen in de kosten en dekking van kosten. Om deze reden is er in het onderzoek uiteindelijk alleen naar de kwalitatieve kant van het vraagstuk gekeken.

Er zijn vijf projecten onderzocht waarbij de exploitatie van ondergrondse infrastructuur voor uitdagingen zorgde. “De centrale vraag lijkt te zijn: is bundeling goedkoper of duurder in dichtbebouwd gebied?”, vertelt Van Ravesteijn. “De nabijheid van consumenten kan een voordeel zijn voor conventionele aanleg van kabels en leidingen; mogelijk dat netbeheerders daarom terughoudend zijn met het investeren in hoogwaardige oplossingen. Het is de vraag of netbeheerders zich bewust zijn van de kosten van graven in de grond, eventuele graafschade en de extra kosten die daarmee gepaard gaan.”

Gemeenten en ingenieurs beoordelen bundeling in dichtbebouwde gebieden juist als gunstiger dan conventionele aanleg. Dit met name vanwege de grote hoeveelheid kabels en leidingen en de ordening die met bundeling in de ondergrond tot stand wordt gebracht. Een betere documentatie van gebiedsspecifieke informatie door de netbeheerder kan leiden tot een verhoogd bewustzijn van de kosten, waardoor het draagvlak voor hoogwaardige oplossingen voor kabels en leidingen (zoals bundeling) zal toenemen.

Oplossingen

Bij de onderzochte praktijkprojecten werd op verschillende manieren gezocht naar samenwerking. Zo is voor het project Nieuw Den Haag een convenant opgesteld, voor de Boulevard Scheveningen een intentieverklaring tot graafrust en voor de ILT Mahlerlaan een gebruikersovereenkomst. De manier waarop afspraken worden gemaakt, hangt samen met de verschillen tussen gemeenten ten aanzien van het beleid voor kabels en leidingen (verordening, precarioregeling en nadeelcompensatie). “Door het maken van afspraken komen de verschillende maatschappelijke belangen van gemeenten en netbeheerders samen (bijvoorbeeld: overlast omgeving en leveringszekerheid). Dit draagt bij aan een betere balans tussen betalen en genieten”, aldus Van Ravesteijn.

Lees meer over de integrale leidingtunnel voor Den Haag Nieuw Centraal in de Verdieping van december 2012. (Foto: IbDH)

Aanzet

De uitkomsten van het onderzoek worden in juni 2013 gepresenteerd in het rapport Verdienstelijke netwerken. Van Ravesteijn licht toe: “De rapportage richt zich met name op de beleidsmakers en economen vanuit overheid, netbeheerders en vastgoedontwikkelaars. Zij krijgen hiermee beter zicht op de omgeving waarin kabel- en leidingvraagstukken zich afspelen. Daarnaast hopen we dat het rapport zal aanzetten tot nadenken en discussie, zodat het mogelijk wordt alsnog een kwantitatief onderzoek uit te voeren. Daarmee kunnen we echt stappen zetten richting maatschappelijke optimaliteit bij de aanleg van kabels en leidingen bij gebiedsontwikkeling.”

Links Arjen van Wijngaarden, rechts Jan Gooijer. (Foto: Vincent Basler)

Drinkwaterbedrijf Vitens brengt in zijn waterleidingnet grote aantallen sensoren aan die onder andere de druk, stroomsnelheid en waterkwaliteit continu meten. Slimme analyse van deze enorme stroom aan meetgegevens verschaft het bedrijf meer inzicht en controle. Een gesprek met Jan Gooijer van Vitens en Arjen van Wijngaarden van Anchormen.

“Sensoren in ons drinkwaternet zijn niet nieuw”, vertelt Gooijer. “We gebruiken ze sinds 2012, maar tot voor kort was het aantal sensoren gering. Bovendien deden we relatief weinig met de meetgegevens. Een paar jaar geleden bedachten we dat we waarschijnlijk veel meer informatie uit de data zouden kunnen halen dan we tot dan toe deden. Daarom hebben we eind 2015 via LinkedIn een soort wedstrijd uitgeschreven, een open data challenge. Voor deze wedstrijd hebben we vijf gigabyte aan gegevens beschikbaar gesteld, waarna we data-analisten hebben gevraagd ons te laten zien welke kansen die gegevens van onze druk-, flow-, waterniveau- en waterkwaliteitssensoren bieden om onze bedrijfsvoering te verbeteren. Circa dertig partijen hebben onze data geanalyseerd en hun ideeën ingezonden. De inzending van de data-analisten van Anchormen sprak ons het meest aan.”

Patronen herkennen

“Voor de challenge hebben we krachtige en geavanceerde data-technieken ingezet om patronen in de complexe dataset te herkennen”, zegt Van Wijngaarden. “Op basis van onze analyses zagen we bijvoorbeeld heel duidelijk een dag- en weekpatroon. Tegelijkertijd wisten we niet echt wat we zagen, omdat je daarvoor inhoudelijke kennis nodig hebt van onder andere het drinkwaterdistributieproces en de processen die tot veranderingen van de watersamenstelling leiden. Dit laat zien dat je voor een zinvolle analyse van big data altijd zowel datawetenschappers als inhoudelijke specialisten nodig hebt. Alleen dan kun je je bedrijfsvoering echt verbeteren. Door onze analyse te combineren met de inhoudelijke kennis binnen Vitens konden we bijvoorbeeld aantonen dat een afsluiter dichtstond, terwijl hij open leek te staan.”

De datawetenschappers die Vitens ondersteunen bij het analyseren en slim inzetten van data komen onder meer uit het High Potential Program van Anchormen. (Foto: YouTube/Anchormen)
>> Lees meer

Proefprojecten

Gooijer: “De inzending van Anchormen bevestigde ons vermoeden dat we onze bedrijfsvoering konden verbeteren door slim gebruik te maken van big data. Daarom hebben we dit bedrijf gevraagd om samen met ons proefprojecten uit te voeren om de mogelijkheden in beeld te krijgen. Als eerste hebben we een proef gedaan rond Leeuwarden, waar we al relatief veel sensoren in het drinkwaternet hadden aangebracht. Bij deze proef hebben we gekeken naar de watersamenstelling. Als Vitens dachten we dat deze heel constant was, maar de data-analyse liet zien dat de samenstelling behoorlijk varieert. Die variatie wordt onder meer veroorzaakt doordat we het Friese drinkwaternet voeden vanuit vijf verschillende drinkwaterproductiebedrijven. Elk bedrijf produceert water met een specifieke samenstelling. Met de waterkwaliteitssensoren kunnen we het water van ieder productiebedrijf afzonderlijk detecteren. Door deze kwaliteitsgegevens te combineren met gegevens over de stroomsnelheid in het leidingnetwerk, kunnen we ook zien hoe het water zich door het netwerk beweegt. En dat blijkt vaak anders te gaan dan we dachten. Zo viel op dat het drinkwater niet altijd de kortste route volgt van bron naar afnemer. Daardoor verblijft het water langer in het netwerk en kan er ongewenste biologische activiteit optreden die uiteindelijk tot bruin water kan leiden. Nu we dat weten, kunnen we bepaalde afsluiters dichtzetten om ervoor te zorgen dat water de snelste route volgt en zo kort mogelijk in het netwerk zit. Ook kunnen we het transport optimaliseren, zodat we ons bestaande netwerk efficiënter gebruiken.”

‘Als Vitens dachten we dat de watersamenstelling heel constant was, maar de data-analyse liet zien dat de samenstelling behoorlijk varieert.’

“Doordat we de watersamenstelling in ons netwerk nu continu kunnen volgen, dienen zich nieuwe kansen aan”, aldus Gooijer. “We kunnen afnemers bijvoorbeeld vooraf waarschuwen als de waterkwaliteit tijdelijk iets minder is. Ook kunnen we onze zakelijke klanten een vaste waterkwaliteit gaan garanderen. Zuivelfabrieken stellen bijvoorbeeld hoge eisen aan de hardheid van het water. Als we straks zien dat er een pakketje water met een andere hardheid richting een zuivelfabriek gaat, kunnen we de betreffende leiding even afsluiten en het water naar afnemers voeren die minder last hebben van variaties in kwaliteit.”

Lekdetectie

“Een ander proefproject betrof lekdetectie. Door de meetgegevens van druksensoren continu te monitoren, kunnen we grote lekken – waarbij per uur meer dan vijftien duizend liter water weglekt – snel signaleren. Voor kleinere lekken hebben we ook een detectiemethode gevonden. Daarvoor kijken we per balansgebied – bijvoorbeeld een wijk met vijfhonderd woningen – naar het waterverbruik tussen twee en drie uur ‘s nachts. Het verbruik is dan laag en heel constant. Als je dit nachtverbruik langere tijd volgt en ziet dat het in de loop van de tijd geleidelijk toeneemt, dan weet je dat er ergens in het gebied een lek zit. Op deze manier hebben onze operators een tijdje terug een lek in Beetsterzwaag ontdekt.”

“Als je weet dat er ergens een lek in het netwerk zit, dan kun je de globale locatie van het lek bepalen door tijdelijk extra drukmeters te plaatsen of door slim te ‘spelen’ met afsluiters”, legt Gooijer uit. “Vroeger ging je dan vervolgens om de honderd meter graven om de exacte locatie van het lek te vinden. Nu gebruiken we meestal een drone met een infraroodcamera die temperatuurverschillen waarneemt. Het weglekkende water zorgt in de winter lokaal voor een hogere en in de zomer voor een lagere bodemtemperatuur.”

Black box

“Het op deze manier benutten van big data zorgt ervoor dat het distributienetwerk voor Vitens niet langer een black box is”, legt Van Wijngaarden uit. “Door de data met slimme algoritmen te analyseren, krijgt het bedrijf inzicht in het functioneren van het leidingennetwerk en kan het gericht gaan sturen. Natuurlijk moet je als bedrijf wel voor elke toepassing vooraf een goede afweging maken tussen de benodigde investering en de verwachte baten. Hoeveel sensoren moet je bijvoorbeeld aanbrengen en welke voorzieningen op IT-gebied zijn nodig? Zo heb je een snelle internetverbinding nodig als je afsluiters realtime wilt bedienen. Wat dat betreft is de werkwijze die Vitens volgt, met eerst een proof of concept, dan een pilot in een deel van het verzorgingsgebied en vervolgens het uitwerken van een businesscase, erg raadzaam.”

“Los daarvan is het goed om te beseffen dat het benutten van big data meer omvat dan het plaatsen van sensoren en het ontwikkelen van algoritmen. Zo veranderen ook de werkprocessen, wat in eerste instantie vaak tot weerstand leidt. Dat betekent dat je veel tijd moet steken in het begeleiden van mensen en moet laten zien dat data-analyse vooral gebruikt wordt als beslissingsondersteunend instrument en ervoor zorgt dat er minder routinematige handelingen nodig zijn.”

Nog even en er is een volledig gecertificeerde methode voor vernieuwing van drinkwaterleidingen met kousreliningtechniek. Met deze toepassing en die van twee andere sleufloze technieken, pipe-cracking en de buis-in-buismethode, willen Waterleiding Maatschappij Limburg (WML) en Heijmans bovengrondse overlast voorkomen en tijd en kosten besparen. De samenwerking wordt met belangstelling en hoge verwachtingen gevolgd. 

De potentiële winst is groot. WML heeft een saneringsprogramma voor 8.500 kilometer drinkwaterleiding. Bij een levensverwachting van tachtig jaar moet WML jaarlijks gemiddeld honderdtien kilometer waterleiding vervangen. Landelijk wordt de renovatieopdracht geschat op veertig duizend kilometer. Als gevolg van een naoorlogse piek in de aanleg ligt de opgave voor de komende jaren fors hoger dan gemiddeld. Het was die uitdaging die Sjef Vaessen van WML en John Henzen van Heijmans in 2011 samenbracht. Sjef Vaessen: “We wilden slimmere oplossingen; iets wat de omgeving minder zou belasten. Heijmans heeft die uitdaging serieus genomen.” John Henzen: “Het begon met de vraag ‘Wat is er nodig om de reliningtechniek die al twintig jaar voor riolering wordt gebruikt ook geschikt te maken voor drinkwaterleidingen?’”

Er werd contact gezocht met Insituform, de belangrijkste producent van cured-in place pipe (CIPP) systems en DSM. DSM was al bezig een hars te ontwikkelen die zou kunnen worden toegepast voor drinkwater. Die ontwikkelingen werden op initiatief van Henzen en Vaessen bij elkaar gebracht. Het eindproduct is een met de DSM-hars geïmpregneerde kous die aan de binnenkant van bestaande waterleidingen wordt aangebracht en zelfs constructief de functie van de oude waterleiding kan overnemen. De nieuwe waterleiding heeft daarmee een zelfde levensverwachting als de oorspronkelijk leiding: tachtig tot honderd jaar. De definitieve certificering door KIWA wordt in juni 2014 verwacht.

Beslismatrix

Heijmans en WML bekijken welke uitvoeringsmethode van de diverse sleufloze technieken per project het meest geschikt is. Naast de kousreliningtechniek worden pipe cracking en de buis-in-buismethode toegepast. Sjef Vaessen: “Met hulp van studenten van de Hogeschool Zuyd hebben we een beslismatrix ontwikkeld aan de hand waarvan we kunnen bepalen welke techniek in een bepaalde situatie het beste is. De variabelen daarin zijn onder andere de leeftijd van de leiding, de bestrating, het soort materiaal, de diameter, de zuurtegraad van de grond en de staat van de leiding (aantal lekkages). Daar rolt al wel de optimale techniek uit, maar de kostencomponent zit er nog niet in. Met proefprojecten gaan we meer data verzamelen, zodat de beslismatrix steeds betrouwbaarder wordt.”

John Henzen: “We zitten dus nog in het ontwikkeltraject. Het experimenteren zal zeker met vallen en opstaan gepaard gaan. Uiteindelijk zullen we onze bevindingen breder gaan delen, maar zover is het nog niet.” Sjef Vaessen: “Je kunt zo veel droogzwemmen als je wilt, maar de praktijk is toch altijd weer net anders. Uiteindelijk willen we uitkomen op een beslismatrix die ons laat zien welke techniek het beste is en wat vernieuwing in de ter plaatse geldende omstandigheden per meter mag kosten. Daarvoor denken we nog twee jaar nodig te hebben.”

De buis-in-buismethode wordt al vaker toegepast. Met de pipe crackingmethode heeft WML in november 2013 in Beek de Nederlandse primeur gehad. In dit project werd de bestaande tachtig millimeter stalen leiding opgesneden en een nodulair gietijzeren Saint Gobain-leiding met een inwendige diameter van honderd millimeter ondergronds ingetrokken. Voor de bouwvak worden dit jaar nog drie trajecten met behulp van sleufloze technieken uitgevoerd. Dit najaar zal het eerste project met behulp van kousrelining worden uitgevoerd.

Bij pipe cracking wordt een conusvormige wig door de bestaande leiding getrokken, waardoor die wordt opgesneden. (Foto: WML)

Winst

Vaessen en Henzen gaan ervan uit dat naast de traditionele graafmethode, het altijd mogelijk zal zijn een van de drie technieken toe te passen. De voordelen zijn groot. John Henzen: “Met sleufloze technieken kunnen we per dag twee keer zo veel meter leiding vervangen. Er is bijna geen overlast. We hoeven niet in de grond te roeren, geen grond af te voeren en de dure Limburgse bestrating hoeft niet open. Wat dat betekent voor de kosten is nu niet te zeggen; we zitten nog in de proeffase. Het proces is nog niet geoptimaliseerd en kan zeker nog efficiënter. Een ding weet ik wel: opgeteld ben je altijd goedkoper uit als je niet hoeft te graven.”

Arnhem, Ondergronds afvaltransport

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

(Foto: Jorrit Lousberg)

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

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

Werking

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

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

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

Optimalisatie

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

Links Wouter Boonzaaijer, rechts Louis van der Hoeven. (Foto: Vincent Basler)

‘Het venijn zit in de start, niet in de staart’: een van de lessen die is opgedaan tijdens de samenwerking binnen het convenant Samenwerken in de buitenruimte. De gemeente Rotterdam, Evides en Stedin sloten het convenant voor onderhoudsprojecten voor riolering, kabels en leidingen in de ondergrond eind 2015. De kostenreductie kan oplopen tot twintig procent, en drie tot vijf maanden uitvoeringswinst is mogelijk.

Het is steeds vanzelfsprekender geworden om onderhoudsprojecten, waarvan er veertig ingepland zijn, vanuit een gezamenlijke doel aan te pakken: hinder beperken en kosten reduceren. Het ‘voorkomen van gedoe’ kan tot wel twintig procent reductie van uitvoeringskosten leiden, onder andere doordat aannemers niet onnodig op elkaar hoeven te wachten. Snellere, effectievere uitvoering leidt tot minder hinder voor omwonenden. Bovendien is een van de convenantafspraken dat er na afronding van een project vijf jaar graafrust geldt.

Het convenant werd gesloten met het oog op het toekomstbestendig maken van het energie-, drinkwater-, gas- en rioleringsnetwerk in Rotterdam. Er was nog geen sprake van ‘aardgasloos’, maar duidelijk was wel dat er een flinke vervangingsoperatie aankwam. Louis van der Hoeven, procesadviseur van het convenant: “We weten dat we als Stedin jaarlijks 120 kilometer aan verouderde gasleidingen (waarvan 40-50 kilometer in Rotterdam) door kunststof moeten vervangen. In het kader van dat project was ik al bezig om tot afstemming te komen met gemeenten en waterbedrijven. Dat leidde tot goede ervaringen en de wens om structureel samen te werken. Zo ben ik in de voorfase bij het convenant betrokken geraakt.”

De gemeente Rotterdam stond voor een soortgelijke uitdaging met een jaarlijkse vervangingsopgave van veertig kilometer riool. Wouter Boonzaaijer: “Willen we onze vervangingsopgaven goed doen, dan is een goede en vergaande samenwerking essentieel. Het convenant zorgt ervoor dat we eerder samen aan tafel zitten en niet pas op straat met elkaar de problemen oplossen. Dat is gelukt. Nu ligt er de uitdaging om deze werkwijze te verbreden naar alle projecten in de stad.”

“We zijn begonnen met het delen van de uitvoeringsplanningen”, vertelt Wouter Boonzaaijer. “Samen uitvoeren was op dat moment nog een stap te ver. Op basis van de onderhoudsbehoefte komen we tot gezamenlijke projecten. In de praktijk geeft de samenwerking druk op de ketel om tot meerjarige onderhoudsprogramma’s te komen. Als de vervangingsvraag bekend is, kun je afspraken maken over de uitvoering.”

Wouter Boonzaaijer vervolgt: “Gelukkig kwam ik Louis tegen: hij had veel ervaring met de uitvoering van projecten. We vullen elkaar aan. Ik werk bij de gemeente Rotterdam, maar ik word als onafhankelijk intermediair betaald door de drie partijen. Louis is in dienst van Stedin, maar ook dat maakt in de praktijk niet uit. We hebben hetzelfde doel.”

Om tot gezamenlijke uitvoering van projecten te komen, moest onder andere overeenstemming worden bereikt over de aanbesteding. De gemeente Rotterdam werkte met RAW-aanbestedingen per project, terwijl Evides en Stedin gewend waren met raamcontracten te werken. Gezamenlijk is men tot vijf contractvarianten gekomen, variërend van conventioneel (ieder voor zich) tot gezamenlijke bestekvorming, aanbesteding en gunning.

Praktische invulling

“De samenwerking wordt gekenmerkt door ‘learning by doing’, stelt Wouter Boonzaaijer. “We durven uit te proberen en we evalueren ook goed. Dat is de kracht. De samenwerking begint met planning en afstemming, drie tot vijf jaar vooruit. Dat betekent dat je in het hele proces, van planning tot oplevering, samenwerkt. Daarbij gaat het soms om grote projecten die in fases worden uitgevoerd, maar in totaal wel tien jaar kunnen beslaan. Dan kom je op steeds meer terreinen tot samenwerking, bijvoorbeeld om de in- en externe communicatie te verbeteren.” Louis van der Hoeven: “We hebben drie projecten gebruikt als pilot, waarbij we de bevindingen per fase steeds hebben geïntegreerd in het volgende project. De grootste opgave daarbij was om nieuwe collega’s steeds weer bij te praten en mee te nemen in de nieuwe werkwijze. Het venijn zit in de start, niet in de staart.”

Een van de eerste projecten waarin ervaring werd opgedaan, is de rioolvernieuwing bij de Schiedamsevest in het centrum van Rotterdam. Kennispartner BouwTV maakte een aflevering over dit pilotproject.
>> Lees ook ‘Virtueel dienstbaar aan de fysieke stad’

Resultaten

Naast de kwalitatieve resultaten, wordt geprobeerd om de resultaten in tijd en kosten te kwantificeren. Twee projecten zijn inmiddels zover afgerond dat een volledige kostendoorrekening mogelijk is. Wouter Boonzaaijer: “Zo door de oogharen heen denk ik dat de kostenreductie kan oplopen tot twintig procent, en dat drie tot vijf maanden uitvoeringswinst mogelijk is. Maar we hebben nu nog niet voldoende ervaringscijfers om dat voordeel al op voorhand te kunnen inboeken. Verder zien we als positief resultaat dat partijen elkaar ook bij andere projecten gemakkelijk weten te vinden en bijvoorbeeld calamiteiten makkelijker kunnen oplossen.”

Louis van der Hoeven: “We hebben in Hoogvliet met een calamiteit te maken gehad, terwijl we al in de voorfase van het onderhoudstraject zaten. We zagen dat we daar direct samen konden optrekken, omdat de bruggen al waren gebouwd. Bovendien gaan we nu een volledig RAW-bestek maken, omdat verschillende contractvormen niet handig bleken te zijn. Op deze manier kunnen we efficiënt en eenduidig projecten op de markt gaan zetten.”

Partijen weten elkaar ook bij andere projecten gemakkelijk te vinden en kunnen bijvoorbeeld calamiteiten makkelijker oplossen.

Verbreding

Louis van der Hoeven: “In het kader van de energietransitie komt er veel op ons af. Het convenant kan helpen ook warmtepartijen mee te nemen in de afstemming die daarvoor nodig is.” Wouter Boonzaaijer: “We zijn nu bezig op lange termijn de kaarten van alle projecten, programma’s en beleidsplannen over elkaar heen te leggen. Zo kunnen we zien wat waar staat te gebeuren en in welke periode dat het meest effectief kan plaatsvinden. Dat doen we bijvoorbeeld ook met woningbouwcorporaties en VVE’s, vanuit hetzelfde principe als het convenant. Samen onderzoeken we welke variant tot de laagste maatschappelijke kosten leidt en vervolgens maken we afspraken over de verdeling. Die gedachte biedt ook input voor de opgave voor de energietransitie. We hebben de convenantstuurgroep in dat kader al uitgedaagd: ‘Zouden er niet meer partijen tot het convenant moeten toetreden?’ Het nieuwe collegeprogramma ‘Nieuwe energie voor Rotterdam’ maakt het belang van afstemming in de ondergrond alleen maar groter.”

Stedin trekt elders in het verzorgingsgebied waar mogelijk ook op met andere waterbedrijven. En zowel Stedin als Evides, die allebei een groter verzorgingsgebied hebben dan de gemeente Rotterdam, gebruiken de ervaringen met het convenant om ook met andere gemeenten afspraken te maken. Wouter Boonzaaijer: “Dordrecht heeft gebeld en is heel erg geïnteresseerd in onze aanpak. Dat geldt ook voor Delft. En het Havenbedrijf Rotterdam heeft aangegeven te willen meeliften op het convenant voor een project in de Waalhaven.”

Zo kan het ook: creatief met kabels en leidingen

Dit was de Onderbreking Kabels en leidingen

Bekijk een ander koffietafelboek: