Waterdoorlatende verharding

Waterdoorlatende verharding, waterpasserende verharding, halfverharding en doorgroeibare verharding zijn verhardingen die regenwater laten infiltreren. Waterdoorlatende en waterpasserende verharding worden samen ook wel infiltrerende verhardingen genoemd. Infiltrerende verhardingen zijn vooral geschikt indien ruimtegebrek een probleem is. Ze maken meervoudig ruimtegebruik mogelijk: verkeer, waterberging, infiltratie en mogelijk ecologie. Echter, indien veel ruimte beschikbaar is en berging en infiltratie in de omgeving mogelijk zijn, zijn bijvoorbeeld wadi’s of bergingsvijvers een goed alternatief.

Toepassing en ontwerp

De volgende definities worden in navolging van RIONED gehanteerd:

• Waterdoorlatende verharding is een infiltrerende verharding met stenen elementen waarbij overtollig regenwater door de steen naar het ondergelegen substraat infiltreert. De voegen van waterdoorlatende verharding kunnen smal zijn, aangezien het totale infiltrerende vermogen berust op de stenen.
• Waterpasserende verharding is een infiltrerende verharding met stenen elementen waarbij overtollig regenwater via de voegen tussen de stenen naar het ondergelegen substraat infiltreert. De stenen elementen zijn dus zelf niet doorlatend, maar dit wordt in de voeg opgelost. Meestal heeft waterpasserende verharding brede voegen om een hoge infiltratie van regenwater mogelijk te maken.
• Halfverharding: Een halfverharding bestaat uit onsamenhangend materiaal dat is verdicht. Deze verharding is gedeeltelijk waterdoorlatend; het doel is het voorkomen van plasvorming. Daarnaast wordt dit type verharding toegepast om de groei van onkruid te voorkomen.
• Doorgroeibare verharding: Bij doorgroeibare verharding zijn er tussen en/of in de stenen openingen waarin vegetatie kan groeien. Het aandeel onverhard oppervlak en het type vegetatie kunnen naar wens worden ingevuld, afhankelijk van het beoogde gebruik. Vaak wordt een grassoort gebruikt als vegetatie.

Waterpasserende en waterdoorlatende verharding

Waterpasserende en waterdoorlatende (samen infiltrerende) verhardingen functioneren goed genoeg voor gemiddelde neerslagomstandigheden. Hierdoor kan het grootste deel van de jaarlijkse neerslag worden geborgen in de bodem; dit helpt ook met het voorkomen van droogte.

Klinkers met open voegen (waterpasserende verharding)

Deze klinkers hebben noppen aan de zijkant zodat de klinkers altijd op afstand blijven liggen en een open voeg houden. Ook deze voegen kunnen in de loop van de tijd dichtslibben.

Poreuze klinkers (waterdoorlatende verharding)

Poreuze klinkers hebben een korrelstructuur met een groot percentage poriën waardoor ze water- en luchtdoorlatend zijn. Poreuze klinkers zijn voor voet- en fietspaden en rijwegen toepasbaar. Nadeel is dat de klinkers in de loop van de tijd dichtslibben en het infiltratie-effect verloren gaat.

Werking van infiltrerende verharding

De gemiddelde in onderzoek gemeten infiltratiesnelheid ligt in de orde van 500 mm/uur; het minimale is 20 mm/uur. Bij circa de helft van de metingen ligt de gemeten infiltratiesnelheid hoger dan 194 mm/uur (deze wordt vaak als norm toegepast). Er blijkt weinig verschil in infiltratiesnelheid tussen waterpasserende en waterdoorlatende verharding. Een relatie tussen systeemkenmerken (ondergrond, hoogte maaiveld, type wegprofiel) is alleen bij type wegprofiel gevonden: infiltrerende verharding is effectiever op een vlak profiel.

De werking van waterpasserende en waterdoorlatende verharding bij extreme neerslag kan onvoldoende zijn, waardoor de aanleg van een overloop nodig is. Een overloop kan uitgevoerd worden met kolken, of met een afvoer in de nabijgelegen berm. Pas een opstaande rand toe bij de kolken of leg de kolken zelf verhoogd aan. Door een opstaande rand van 1-2 cm bij kolken toe te passen, wordt er extra buffercapaciteit op maaiveld gecreëerd. Hierdoor kan regenwater infiltreren en wordt alleen bij hevige buien neerslag afgevoerd via het regenwaterstelsel.

De prestaties van waterpasserende en waterdoorlatende verharding nemen af met de tijd, grofweg gemiddeld met 75mm per uur per jaar. Niet alle verhardingen hebben na 10 jaar nog steeds een doorlatendheid die voldoende is voor het opvangen van een T=10 bui. Omgevingsfactoren spelen een rol zoals de aanwezigheid van bomen en struiken en de verkeersintensiteit, maar ook het onderhoud.

Waterpasserende en waterdoorlatende verharding is volgens de tot nu toe gehanteerde richtlijnen vooral geschikt voor wegen met een lage verkeersdruk en liefst met een beperkte rijsnelheid (tot 30 km/uur). Doorlatende verharding wordt met name in Vinex, volks-, villa- en bloemkoolwijken toegepast. De gemeente Utrecht hanteert een norm van maximaal 500 voertuigen per etmaal. Voor toepassing in parkeerstroken zijn onderhoudsarme varianten het meest geschikt, gezien deze vakken vaak bezet zijn door auto’s. Echter uit recent onderzoek blijkt dat met name locaties met een ‘hoge’ verkeersintensiteit een relatief hoge gemeten infiltratiesnelheid laten zien. De terugloop van infiltratiesnelheid door de tijd neemt bovendien af met een toenemende verkeersintensiteit. Verklaringen hiervoor zouden kunnen zijn dat de vuildeeltjes door de verkeersintensiteit niet de kans krijgen zich vast te zetten in de poriën van de verharding of dat locaties met een hoge verkeersintensiteit relatief vaker worden onderhouden. Ook wijktypes met een hogere verkeersintensiteit vertonen gemiddeld een hogere infiltratiesnelheid.

De aanwezigheid van struiken en in mindere mate van bomen verlaagt de infiltratiesnelheid. Door de vervuiling van aanwezige groenstroken raakt ongeveer de eerste 50 cm van de verharding over de gehele lengte van de groenstrook verstopt.

Richtlijnen voor de toepassing van infiltrerende verharding

De tot nu toe gehanteerde richtlijnen voor de toepassing van infiltrerende verharding zijn:

Locaties waar infiltrerende verharding is af te raden

• Evenemententerrein: Tijdens evenementen vindt veel vervuiling van de verharding plaats. Het plaatsen van tenten, podia, hekwerken of attracties beschadigt de poreuze steen.
• Markten: Bij marktplaatsen is vaak sprake van vervuiling van de verharding. Het opzetten en afbreken van de marktkramen beschadigt de poreuze steen.
• Industriegebieden/bedrijventerreinen: Veel zwaar en wringend verkeer. Vervuiling door het lekken van oliën.
• Wegen met (land)bouwverkeer: Landbouwverkeer heeft modder en klei aan de banden en dat zorgt voor vervuiling. Landbouwvoertuigen zijn zware voertuigen waardoor schade aan de verharding ontstaat.
• Wegen met een hoge intensiteit: Een hoge intensiteit van het verkeer zorgt snel voor schade aan de verharding.

Locaties waar infiltrerende verharding onder voorwaarden mogelijk zijn

• Centrumgebied: Veel bevoorrading middels zwaar en wringend verkeer is niet wenselijk. Parades, optochten of andere festiviteiten zorgen voor vervuiling. Wanneer achteraf grondig wordt schoongemaakt is een infiltrerende verhardingsconstructie mogelijk.
• Bus routes: Bussen vallen onder de categorie zwaar verkeer en rijden meerdere malen per dag exact dezelfde route. Bussen hebben een lage spreiding over de rijstrook waardoor ze iedere keer hetzelfde gedeelte van de rijbaan belasten, hierdoor ontstaat snel spoorvorming in de verharding. Geadviseerd wordt om niet sterk af te wijken van de intensiteitnorm uit België̈ van maximaal 20 zware en 500 lichte voertuigen per dag.
• Schoolpleinen: Schoolpleinen zijn geschikt voor infiltrerende verhardingsconstructies. Er dient echter rekening te worden gehouden met zandbakken op de pleinen. Het zand uit de zandbak kan ervoor zorgen dat de doorlatendheid van de waterdoorlatende steen afneemt.
• Parkeerplaatsen voor personenauto’s: Afhankelijk van de intensiteit is een parkeerplaats geschikt. Wanneer de intensiteit te hoog is zorgt het wringende verkeer voor schade. Dit is bijvoorbeeld het geval bij winkelcentra of supermarkten.

Locaties waar infiltrerende verharding mogelijk is

Met name de intensiteit en het type verkeer zijn belangrijk om schade aan de verharding te voorkomen. Onderstaande locaties voldoen veelal aan deze eisen voor het gebruik:

• Pleinen
• Wandelstraten
• Fietspaden
• Voetpaden
• Opritten
• Terrassen

Eisen ten aanzien van burgermaatregelen:

• Geen zand op de stoep leggen
• Geen zwaar verkeer bij verbouwingen
• Burgers betrekken bij het onderhoud

Doorgroeibare verharding

Op intensief gebruikte wegen/parkeerplekken groeit vegetatie niet goed. Het gebruik van doorgroeibare verhardingen op parkeervakken die intensief worden gebruikt wordt door sommige gemeentes afgeraden. Dit omdat de vegetatie slecht aanslaat onder de geparkeerde auto’s en het maaien wordt bemoeilijkt door de geparkeerde auto’s. Echter, dit lijkt niet op alle locaties het geval en is waarschijnlijk afhankelijk van meer factoren als product, bovenlaag etc. Op extensief gebruikte parkeerplaatsen kan doorgroeibare verharding wel succesvol zijn.

Het is onduidelijk welke typen vegetatie succesvol zijn. Gras is de meest toegepaste vegetatie, maar niet per se de meest ecologisch waardevolle vegetatie.

Open bestratingspatronen (doorgroeibare verharding)

Ook gewone straatklinkers kunnen in een (half)open verband worden gelegd. De open gedeelten kunnen dan gevuld worden met aarde en gras, grind of schelpen. Met enige creativiteit zijn er velerlei patronen te bedenken en ook wat betreft het soort stenen is er ruime keuze. Het percentage openingen in de bestrating kan zelf worden bepaald door variatie van het patroon. Van belang zijn de kwaliteit van de ondergrond en de stabiliteit van het verband om verzakking te voorkomen. Deze verharding is niet bestand tegen zware belastingen.

Grasbetonstenen (doorgroeibare verharding)

Grasbetonstenen zijn stenen die een grote open ruimte tussen de stenen creëren. Minder intensief gebruikte parkeerplaatsen, wegen en garageopritten kunnen ermee verhard worden. Bij intensief gebruikte parkeerplaatsen ontwikkelt zich het gras onvoldoende.

Halfverharding

Halfverharding wordt door veel gemeenten vooral aangelegd in groenvoorzieningen. Hierbij kan neerslag eventueel afstromen naar het groen. Halfverhardingen worden dan ook niet toegepast als infiltrerend oppervlak. Ook zijn de bijdragen aan hittestressreductie en vergroten van biodiversiteit verwaarloosbaar.

Grind, steenslag en schelpen

Op een doorlatende ondergrond kan grind of steenslag met een gelijkmatige gemiddelde korreldiameter worden toegepast. Bij een minder draagkrachtige ondergrond is door verzakking periodieke opvulling nodig. Grind en steenslag kunnen gebruikt worden voor voetpaden en minder intensief gebruikte fietspaden en parkeerplaatsen.

Schelpen en steenslag kunnen worden gebruikt als losliggende bovenlaag of worden ingestrooid in zand of klei. Bij minder draagkrachtige onderlagen is dit type verharding evenals grind of steenslag onderhoudsgevoelig. Om de toplaag stabieler en vormvast te maken en bij toepassing op minder draagkrachtige ondergrond kunnen stabilisatiematten toegepast worden.

Dit soort verharding kan bijvoorbeeld worden toegepast bij voetpaden, speelplaatsen, brandweerwegen, in middenbermen, voor de beluchting rond bomen, als opsluiting voor bestrating, in bermen en in privétuinen.

Mengsel van steenslag en gras

Het oppervlak bestaat uit een mengsel van humus en steenslag of grind in een stabilisatiemat. Op het oppervlak wordt gras ingezaaid waarna het wordt verdicht.

Houtspaanders en dennenschors

Dit zijn natuurproducten die beide water- en luchtdoorlatend zijn. Ze kunnen goed worden gebruikt voor het aanleggen van speelplaatsen en tuinpaden. Houtspaanders en dennenschors verhinderen de groei van vegetatie en kunnen daarom tevens worden gebruikt als alternatieve onkruidbestrijding.  Als oppervlakteverharding moeten houtspaanders en dennenschors na enkele jaren aangevuld worden met nieuw materiaal.

Voordelen

Waterdoorlatende, waterpasserende en doorgroeibare verhardingsmaterialen en halfverhardingen hebben verschillende voordelen: het regenwater kan in de bodem wegzakken, het grondwater aanvullen en het riool ontlasten. Kleine buien kunnen bij al deze verhardingen zonder veel problemen direct in de bodem infiltreren. Grote buien moeten via de riolering of het oppervlaktewater afgevoerd wordenRooze, D. et al. 2021.

Het onderzoek Waterpasserende en doorgroeibare verharding van DeltaresRooze, D. et al. 2021bevat een overzichtstabel waarin de onderzochte waterpasserende en doorgroeibare verhardingsproducten vergeleken worden op hun specificaties.

Een nadeel van waterpasserende en waterdoorlatende verharding is dat ze in de loop van de tijd dichtslibben. Zelfs bij goed onderhoud is het niet mogelijk om ze even goed te laten werken als in de beginsituatieVeldkamp, T. et al. 2020.

Effectiviteit

Waterdoorlatende verharding heeft een infiltratiecapaciteit tussen de 58 en 1719mm/uur. De gemiddelde infiltratie capaciteit is 580mm/uur. Waterpasserende verharding heeft een infiltratiecapaciteit tussen de 35 en 5707mm/uur. De gemiddelde infiltratiecapaciteit is 652mm/uurVeldkamp, T. et al. 2020.

Waterkwaliteit

Een positief effect van infiltrerende verharding op de waterkwaliteit is het voorkomen van wateroverlast tijdens extreme neerslag. Hierdoor treden in wijken met een gemengd rioolstelsel minder vaak riooloverstorten op. Desalniettemin kunnen er vervuilingsrisico’s ontstaan. Zo kan het afstromende regenwater vervuild zijn, of raakt het regenwater vervuild doordat verontreinigingen van het wegdek (zoals oliën, nutriënten, en strooizout) in het water terechtkomen. Deze verontreinigen worden via infiltratie, hemelwaterafvoer of overstorten van gemengde riolering in het watersystem afgevoerd. Hoe dan ook kan deze tijdelijke waterberging een voordeliger alternatief zijn dan een vergroot riool omdat zich in een groot riool makkelijker vuil ophoopt door de lagere stroomsnelheden. Deze vervuiling is groter dan bij waterberging op straat. Vervuiling kan ook ontstaan door verkeerde aanleg van de ondergrond van infiltrerende bestrating. Wanneer het grindmengsel – dat onder waterpasserende bestrating wordt gelegd – te zwaar wordt belast, is er een kans dat kalkhoudend materiaal in de bodem en het grondwater infiltreert. Voor infiltrerende verharding geldt dat het goed is om milieuvriendelijk materiaal te gebruiken voor de bufferlaag zodat er geen schadelijke stoffen in het water terechtkomen.

Onderhoud en beheer

Goede aanleg, goed beheer en goed onderhoud zijn essentieel om een levensduur van de infiltrerende verharding van 30 jaar te waarborgen. Maar zelfs met goed onderhoud is het niet mogelijk om de prestaties terug te brengen naar het initiële niveau. In praktijk vindt onderhoud maar beperkt plaats en met standaard veegmaterieel. Dit lijkt onvoldoende om waterdoorlatendheid of waterpasserend vermogen te waarborgen. Reiniging met hogedruk lucht lijkt voor waterpasserende verharding effectief, ZOAB-reiniging bij waterdoorlatende verharding. De infiltratiesnelheid van een waterpasserend systeem verbetert met name als de voegen goed kunnen worden schoongemaakt. De effectiviteit van een ZOAB-reiniger daalt met de jaren bij waterpasserende verharding in tegenstelling tot bij waterdoorlatende systemen.

Te veel verschillende systemen kan het onderhoud bemoeilijken. Veel gemeenten hebben meerdere typen systemen aangelegd. Een overdaad aan verschillende systemen kan het beheer en onderhoud op lange termijn bemoeilijken. Een beperkt aantal verschillende systemen lijkt wenselijk.

Gebruik van basalt split beperkt kans op dichtslibben en losliggende stenen. Voor zowel waterpasserende als waterdoorlatende verharding wordt het gebruik van basalt split aangeraden, omdat dit (in tegenstelling tot bijvoorbeeld kalkhoudende split) niet snel dichtslibt of vergruist.

Kosten

De KBS Toolbox laat zien dat de kosten voor het aanleggen van waterdoorlatende verharding ongeveer liggen tussen minimaal € 50 en maximaal € 150 per m2. Deze berekening is gebaseerd op een verharding van betonklinkers en gaat ervan uit dat er drainagezand onder ligt. Ook de kosten voor ontgraven zijn hierbij inbegrepen. Deze bedragen zijn gebaseerd op de aanleg van waterdoorlatende verharding in Beverwijk, Scheveningen en Bergen. De infographic van RVO laat zien dat de kosten van het aanleggen van waterdoorlatende verharding bij bestaande bouw, zoals bij herinrichting of renovaties, gemiddeld uitkomen op € 70 per m2.

Volgens RVO liggen de kosten van het beheer van een waterdoorlatende verharding op een bestaande weg ongeveer tussen minimaal € 0,18 en maximaal € 0,30 per m2 per jaar. Volgens de KBS Toolbox zijn de kosten van het onderhoud van waterdoorlatende verharding hoger dan van reguliere verharding, maar het is nog onbekend hoe hoog de kosten zijn. De aanname is dat er elke maand geveegd moet worden en dat kost € 3,50 per 100 m2 per keer.

Leskens, A. et al. 2020

Geiger, W. et al. 2009

Literatuur

• Geiger, W., Dreiseitl, H. & Stemplewski, J., Neue Wege für das Regenwasser – Handbuch zum Rückhalt und zur Versickerung von Regenwasser in Baugebieten; Oldenbourg Industrieverlag GmbH, München, 2009
• Leskens, A., Veldkamp, T., Boogaard, F., Lekkerkerk, J., Schoenmaker, T., Klück, J., en De Graaf, R., RAAK MKB Project De Infiltrerende Stad, 2020
• Rooze, D., Boogaard, F. en Brolsma, R., Onderzoek waterpasserende en doorgroeibare verharding, 2021
• Veldkamp, T., T. Schoenmaker, J. Klück (2020), WP2: Functioneren van infiltrerende verharding in de praktijk, Hoge School van Amsterdam