Een Urban Waterbuffer vangt regenwater op in stedelijk gebied en slaat het lokaal op in de diepere watervoerende zandlagen in de ondergrond om het beschikbaar te houden voor later gebruik. Zo beperkt de Urban Waterbuffer bij extreme buien de wateroverlast in stedelijk gebied. Het opgeslagen water kan gebruikt worden voor als het een lange tijd droog is. Daarmee helpt de Urban Waterbuffer ook te voorkomen dat er tijdens droogte drinkwater moet worden gebruikt voor maatregelen waarbij het water niet van drinkwaterkwaliteit hoeft te zijn.
Toepassing en ontwerp
Stedelijke gebieden hebben steeds vaker te maken met tijdelijke wateroverlast door intense neerslag of met watertekorten door langere perioden van droogte. Oplossingen gericht op het zo snel mogelijk afvoeren voldoen daardoor niet meer. Het lokaal bufferen en infiltreren van het regenwater in het stedelijke gebied is echter niet altijd mogelijk of wenselijk vanwege ruimtegebrek, terwijl de afvoercapaciteit niet overal voldoende is voor extreme buien. Daarbovenop wordt droogte een steeds belangrijkere factor en is een extra zoetwaterbron voor bijvoorbeeld het besproeien van beplanting welkom. Een Urban Waterbuffer kan dan uitkomst bieden door overtollig regenwaterwater in natte tijden op te slaan in watervoerende zandlagen in de diepere ondergrond. Zodoende blijft het regenwater lokaal beschikbaar en kan het van daaruit in latere tijden van watervraag weer worden teruggewonnen en gebruikt voor de gewenste toepassing.
De Urban Waterbuffer is de laatste jaren op verschillende locaties gerealiseerd en onderzocht, en daaruit is gebleken dat deze een uitkomst kan bieden in de volgende situaties:
- als het afvoeren van hemelwater op het oppervlaktewater niet mogelijk is in de nabije omgeving, of als het te duur is om bestaande infrastructuur aan te passen.
- als een stabiel grondwaterpeil wenselijk is. Droge perioden zorgen voor zakkende grondwaterstanden, waardoor het onderhoud van de openbare ruimte toeneemt en het risico op paalrot groter wordt. Om verzakkingen te verminderen en paalrot tegen te gaan of het groen van water te voorzien, kan men putten uit een alternatieve bron van schoon water.
- als er een lokale vraag naar water is. Het opgeslagen en opgepompte water kan gebruikt worden voor bijvoorbeeld het besproeien van stedelijk groen, schoonmaken van gebouwen, proceswater of toiletspoeling.
Het ontwerp van een Urban Waterbuffer moet worden uitgewerkt met de lokale wateropgave als uitgangspunt. De schaalgrootte voor een toepassing kan variëren van een enkel gebouw tot een gehele wijk.
De ontwerponderdelen zijn in het algemeen een voorzuivering, een tussentijdse opslag, een putinstallatie die water kan infiltreren in en onttrekken aan de ondergrond, en een aansturings- en monitoringsinstallatie.
De landschappelijke inpassing van een watertoepassing is in stedelijk gebied erg belangrijk. De voorzuivering kan in de vorm van een beplant biofilter geïntegreerd worden in de stedelijke context. Ook is het goed om het water op enige manier zichtbaar te maken en informatie over het project te verstrekken, zoals dat bij de Urban Waterbuffer in de Rotterdamse wijk Spangen is gebeurd.
Uiteraard moet de ondergrond geschikt zijn. Bij de realisatie van een Urban Waterbuffer blijven verschillende technische aspecten aandachtspunten, waaronder de snelheid waarmee piekneerslag in de bodem kan worden opgeslagen, de geschiktheid van teruggewonnen water voor het beoogde bovengrondse gebruik, en de meest optimale inrichting van de voorzuivering.
Voorzuivering
Uit eerste ervaringen in proefopstellingen (Rheden) is gebleken dat het altijd zinvol is om een voorzuivering voor te schakelen. Zo worden verstopping van infiltratieputten door bouwzand maar ook ijzerneerslagen voorkomen. Ook zijn verontreinigingen in het afstromende regenwater een aandachtspunt. Voor duurzame infiltratie dienen zelfs de zeer fijne vaste deeltjes continu verwijderd te worden uit het infiltratiewater. Verlaging van de biologische groeipotentie van het infiltratiewater via bijvoorbeeld langzame zandfiltratie is daarnaast gewenst.
In Rheden is het infiltratiedebiet al sinds de ingebruikname van het systeem te laag. De bronnen lijken al bij de realisatie van het gehele systeem verstopt te zijn geraakt. Het is belangrijk om te voorkomen dat bouwzand in de infiltratieput terecht komt. Daarom is het verstandig de infiltratieput pas aan te sluiten als het complete watersysteem gerealiseerd en gereinigd is. In agrarisch gebied is verontreiniging met bestrijdingsmiddelen tevens een aandachtspunt. De milieu-hygiënische kwaliteit van afstromend hemelwater is daarnaast doorgaans onvoldoende voor directe infiltratie in het diepe grondwater. Wenselijk is dat het water voldoet aan lokale achtergrondwaarden of nationale streefwaarden, al kan bij het concept van de Urban Waterbuffer juridisch ook vastgehouden worden aan de normen uit het Infiltratiebesluit bodembescherming. Inzet van langzame zandfiltratie (zoals Bluebloqs) of passeren van de onverzadigde zone wordt daarom aanbevolen.
Waterkwaliteit
Een ondergrondse waterberging zoals de Urban Waterbuffer kan bijdragen riooloverstorten op het stedelijk oppervlaktewater te voorkomen omdat water vastgehouden wordt en niet direct in het riool beland. Bij gemengde rioolstelsels wordt namelijk bij hevige regenval en daardoor de overbelasting van het riool regenwater vermengd met afvalwater overgestort in de stedelijke watergangen. In het effluent van riooloverstorten zitten dan nutriënten afkomstig uit het afvalwater en die kunnen tot een verslechtering van de waterkwaliteit van het oppervlaktewater leiden. Door de verrijking met nutriënten kunnen bijvoorbeeld de volgende waterkwaliteitseffecten optreden: overmatige algengroei, vertroebeling, weelderige waterplantengroei, zuurstofverlies, vissterfte en verlies aan biodiversiteit.
Gebruik van het water uit de Urbanwaterbuffer
Ook bij het hergebruiken van het opgepompte regenwater moet gelet worden op de waterkwaliteit. Daarbij zijn chemische parameters relevant, zoals de zoutconcentratie wanneer het gewonnen water gebruikt wordt voor irrigatie en de ijzerconcentratie en hardheid wanneer chemische neerslagen niet gewenst zijn. De geschiktheid van het opgepompte water voor hergebruik moet zodoende voldoen aan de eisen van het doel. In de proefopstelling in de Rotterdamse wijk Spangen bleek dat 70% van het ingebrachte regenwater kon worden teruggewonnen en hergebruikt zonder sterke vermenging met brak grondwater.
De microbiologische waterkwaliteit is extra kritisch in de stedelijke omgeving, waar afstromend hemelwater van straten vervuild kan zijn met pathogenen. Hierdoor kan het niet altijd direct worden ingezet voor doeleinden waarbij direct contact met mens en dier mogelijk is. Echter, bij voldoende verblijftijd in de ondergrond kan het risico op besmettingen bij hergebruik sterk worden verlaagd. Hergebruik waarbij mens en dier in contact komen met het water is dus mogelijk, wanneer de verblijftijd wordt gegarandeerd. Dit is mogelijk door keuzes in het ontwerp van de Urban Waterbuffer.
Voordelen
Een Urban Waterbuffer heeft een aantal voordelen. Hij helpt om wateroverlast tegen te gaan bij hevige buien. Daarnaast slaat hij water op voor perioden van droogte. Ook kan hij gebruikt worden op plekken in de stad met beperkte ruimte.
Het water uit de Urban Waterbuffer kan ook gebruikt worden om het grondwater in droge perioden aan te vullen. Dan helpt hij om het grondwaterpeil stabiel te houden en om de effecten van droogte, zoals paalrot en verzakking, tegen te gaan.
Onderhoud en beheer
Naast een goed ontwerp blijft goed beheer en monitoring belangrijk voor de succesvolle implementatie van een Urban Waterbuffer. In de Rotterdamse wijk Spangen is de prestatie van de Urban Waterbuffer uitvoerig gemonitord.
Na realisatie is dagelijkse aandacht voor beheer en onderhoud erg belangrijk. Het is essentieel om een goed monitoringsysteem te hebben dat het functioneren van het systeem bewaakt.
Er zijn in de praktijk verschillende beherende partijen betrokken bij het onderhoud van een Urban Waterbuffer. De technische complexiteit van het ondergronds waterbergen, infiltreren en oppompen, en het gebruiken van het water in de publieke ruimte zorgen ervoor dat partijen zoals het waterschap, gemeentelijk waterbeheer en beheerders openbare ruimte erbij betrokken zijn.
Kosten
Voor de Urban Waterbuffer in Rotterdam Spangen waren de realisatiekosten € 1.169.000,- (waarvan € 800.000,- voor het krattensysteem onder het sportveld) en zijn de onderhoudskosten voor 40 jaar € 480.000,- (gebaseerd op ervaringen in het eerste bedrijfsjaar). Op basis van een conventionele kosten/baten analyse is er geen redelijke terugverdientijd voor de investeringen in de Urban Waterbuffer Spangen. Wanneer ook de indirecte effecten (verminderde last op het rioolstelsel, ruimtelijke verbeteringen en CO2-reductie) worden meegenomen, is er een positieve balans tussen de kosten en de baten van € 285.000,-.
Bronnen
- https://www.coastar.nl/wateroverlast-en-verzilting-effectief-tegengaan-met-een-waterbank-voor-het-westland/
- https://www.h2owaternetwerk.nl/h2o-actueel/urban-water-buffer-vooral-kansrijk-in-laag-nederland
- https://www.kwrwater.nl/projecten/urban-waterbuffer/