De infrastructuur van water in de stad vernieuwen

Betrouwbaar drinkwater uit de kraan, goede zuivering van afvalwater en droge voeten. Dat verwachten we in Nederland en daar zijn we aan gewend. Maar ondergelopen huizen, overstroomde riolen en onbegaanbare wegen komen steeds vaker voor. Zo kampte de Randstad de laatste tijd met ernstige wateroverlast. Het KNMI voorspelt dat het aantal extreme buien deze eeuw verder toeneemt door de temperatuurstijging van de aarde. Daar is de infrastructuur voor water in onze steden niet op uitgerust, waarschuwt hoogleraar Jules van Lier. Hij pleit voor slimmere oplossingen en een nieuw paradigma voor onze waterinfrastructuur onder de noemer Urban Water Infrastructure.

Oplossingen bedenken voor onze waterproblemen en de waterinfrastructuur vernieuwen kun je niet vanuit 1 discipline, stelt Jules van Lier. Er is kennis nodig over afvalwaterzuivering en drinkwatervoorziening, maar ook van asset management, nieuwe materialen voor pijpleidingen en slimme monitoringstechnieken. ‘Delft is de enige plek waar al de benodigde disciplines bij elkaar zitten om dit vraagstuk aan te pakken, maar het is nog wat versnipperd. We bundelen nu onze kennis binnen dit thema zodat we meer samenwerken, uit kunnen bouwen en onze kennis kunnen toepassen in het werkveld.’ 

“Delft is de enige plek waar al de benodigde disciplines bij elkaar zitten om dit vraagstuk aan te pakken”
 

Beheer en onderhoud

Vooral waterschappen en gemeenten hebben behoefte aan die toegepaste kennis. ‘Er ligt voor een paar honderd miljard aan pijpleidingen onder de grond in Nederland en veel leidingen zijn inmiddels aan vervanging toe. Dat kost klauwen met geld. Gemeenten hebben veel behoefte aan tips en tricks op het gebied van asset management om de boel langer aan de praat te houden.’ Ook kan Delft wat betekenen in het vroeg opsporen van potentiele problemen in riolering en andere leidingen. ‘We kunnen sensortechnologie toepassen in leidingen, robotjes door de pijpen sturen of met behulp van satellieten risico’s opsporen’, aldus Jules van Lier. ‘Er is nog veel winst te behalen op het gebied van deze ‘remote sensing’  technieken voor de waterinfrastructuur. Daar kunnen we binnen dit thema mee aan de slag.’

Een gesloten kringloop

Ook op het gebied van afvalwaterbehandeling moeten we volgens Jules heel anders gaan denken. We kunnen volgens hem veel efficiënter met ons drinkwater en afvalwater omgaan als we gaan denken in kringlopen en recycling.  Hij legt uit: ‘De basis voor ons sanitaire systeem stamt nog uit de Romeinse tijd; via afvoerputten en pijpleidingen verzamelen we al ons afvalwater, bestaande uit regenwater, zwart water en grijs water, op een plek en dat leiden we naar zee of gaan we behandelen. Waarom houden we deze verschillende waterstromen niet apart om het beter en sneller te kunnen hergebruiken? Ook kunnen we inmiddels heel goed grondstoffen en energie terugwinnen uit afvalwater. Als we dat structureel willen doen, betekent dat ook wat voor de infrastructuur die je moet aanleggen of veranderen om dat mogelijk te maken. We moeten toe naar een ander paradigma - we moeten minder consumptief en veel meer cyclisch gaan denken!’

“We moeten minder consumptief en veel meer cyclisch gaan denken!”
  

Een specifieke zorg zijn die stoffen die we nu nog niet verwijderen maar die wel in toenemende mate in ons riool voorkomen en in het milieu kunnen ophopen. Denk hierbij aan medicijnresten maar ook aan antibiotica resistente bacteriën die vaak in relatief hoge concentraties worden geloosd door ziekenhuizen en verzorgingstehuizen. ‘Als bij extreme buien de riolen vol zijn en overstorten, komt dat vervuilde water direct het milieu in.’ Om gezondheidsrisico’s zo laag mogelijk te houden moeten we volgens Jules continu onze infrastructuur veiliger maken. 

Een hele andere aanpak

Onderzoek binnen Urban Water Infrastructure is niet alleen voor de Nederlandse waterinfrastructuur nuttig. Ook wereldwijd ziet Jules kansen. ‘‘Met de kennis in Nederland over deltagebieden en het bouwen op slappe ondergrond kunnen we echt wat betekenen in overbevolkte delta’s in andere delen van de wereld.’ De uitdaging zit voor hem in het bedenken hoe je het in landen zonder noemenswaardige infrastructuur moet gaan inrichten. ‘Je hebt de kans om het daar heel anders of meteen goed te doen, zodat je de hele ontwikkeling die we in Nederland hebben doorlopen kunt overslaan. In India overal riolering aanleggen is onmogelijk, dus je zult creatievere oplossingen moeten bedenken.’ Decentrale oplossingen, bijvoorbeeld, waarbij je de ketens kleiner maakt. Of manieren aanreiken waarmee mensen zelf en veel dichter bij huis hun eigen water kunnen zuiveren. 

Ambitie

Bestaande initiatieven en onderzoeken binnen Urban Water Infrastructure worden de komende jaren verder uitgebouwd. Een aantal mensen werkt al op dit onderwerp. Marie Claire ten Veldhuis is universitair docent urbane hydrologie en Lisa Scholten is dit jaar gestart als tenure track ‘asset management’. Hoogleraar Francois Clemens is voor 1 dag per week gedetacheerd vanuit Deltares en Jeroen Langeveld (gedetacheerd vanuit het bedrijfsleven) beheert als universitair hoofddocent het kennisprogramma ‘Urban Drainage’ dat de faculteit samen met Rioned en de grote Nederlandse gemeentes uitvoert. Binnen dat programma werken momenteel zo’n tien PhD studenten. Door financiering vanuit twee recent toegekende STW projecten kan deze groep nieuwe meetmethodes en monitoringtools ontwikkelen om op afstand betrouwbare, betaalbare inspectiegegevens over riolering te verkrijgen en lekkages op te sporen.

Maar om de ambities te kunnen realiseren wil de faculteit een volledige leerstoelgroep opzetten en een voltijd hoogleraar aantrekken. ‘Over 5 jaar hoop ik dat we hier echt een volwaardige interdisciplinaire groep op hebben kunnen bouwen die kritisch nadenkt over de complexe problematiek en met realistische oplossingen komt die zo min mogelijk consumptief zijn en zoveel mogelijk circulair.’

Onderwijs

Het thema Urban Water Infrastructure krijgt ook binnen het onderwijs een plek. De huidige mastertrack Water Management verandert daarvoor het curriculum. Die track had binnen de specialisatie sanitary engineering drie afstudeerrichtingen: afvalwater, drinkwater en riolering. Deze worden vervangen voor de thesistrack Urban Water Engineering (UWE). Ook start de afdeling Water Management in september 2016 de nieuwe mastertrack Environmental Engineering (EE), waarbinnen wordt samengewerkt met de faculteit Technische Natuurwetenschappen. Wat is het verschil? 

Urban Water Engineering

UWE gaat over het kwantitatieve aspect van watermanagement, zoals de distributienetwerken van drinkwater, de riolering, de afvoer en opslag van hemelwater. De afdeling verwacht dat dit aanslaat bij studenten die Civiele Techniek als bachelor volgen. Jules licht toe: ‘Civiele techniek studenten hebben minder affectie met chemie en biologie - die willen gewoon dingen bouwen. Zij kunnen zich binnen dit thema richten op het kwantitatieve aspect, dat ligt dichter bij de aard van het beestje.’

Environmental Engineering

De track Environmental Engineering richt zich op de waterzuiveringstechnieken en de meer fysische, chemische en biologische aspecten. De faculteit TNW helpt mee in deze track. Voor het collegejaar 2016-2017 hebben zich reeds 30 studenten gemeld, die veelal van andere Nederlandse universiteiten komen en uit het buitenland. Deze mastertrack is nieuw in Nederland. Jules licht toe: ‘De opleiding met vergelijkbare naam Environmental Sciences in Wageningen richt zich op sociologie, management en milieutechnologie, terwijl deze track in Delft puur over engineering gaat. Ook richt Wageningen zich meer op interactie met landbouw, terwijl de focus in Delft op de stedelijke infrastructuur ligt. In die zin zijn we complementair!’

Gepubliceerd: juli 2016

/* */