Om een oplossing te bieden voor zowel het beperken van wateroverlast als voor de toenemende droogte en het laagwaardig gebruik van drinkwater waar eigenlijk geen drinkwater voor nodig is, is de Urban Waterbuffer ontwikkeld. De Urban Waterbuffer (UWB) slaat een groot deel van het regenwater dat lokaal valt in het stedelijk gebied op om het later te kunnen gebruiken. Zo kan het overschot aan regenwater en het tekort aan water over langere perioden meer in balans worden gebracht. Omdat in het stedelijk gebied de ruimte niet beschikbaar is om dit water bovengronds op te slaan gebeurt dat bij de UWB in diepere watervoerende zandlagen. Het regenwater kan dan van daaruit later weer via putten teruggewonnen worden.
Omschrijving van het gebied, opgave, gebiedskenmerken, aanleiding
De wijk Spangen had bij hevige neerslag last van water op straat ondanks de aanwezigheid van een gescheiden rioolstelsel. Daarnaast hadden bewoners de wens om de openbare ruimte te vergroenen. Met de lokale voetbalclub Sparta was er ook een eindgebruiker aanwezig die veel drinkwater gebruikte, met name voor de beregening van het kunstgrasveld.
Proces
In een brede samenwerking van kennisinstituten, ingenieursbureaus, toeleveranciers en eindgebruikers is onderzocht of de UWB een positieve bijdrage kan leveren aan het voorkómen van wateroverlast en het verbeteren van de watervoorziening in de stad. Locaties in Den Haag, Rheden en Rotterdam dienden als casestudies waarbij de ruimtelijke, de hydrologische, de chemische, en de financiële impact in beeld werden gebracht, evenals het noodzakelijke beheer.
Uitgaand van de lokale wateropgave zijn de ontwerpen uitgewerkt. In Rheden en in Rotterdam zijn in 2017 en 2018 proefopstellingen gebouwd. Met deze veldproeven is inzicht verkregen in de werkelijke impact van een UWB op de wateropgave en op het bestaande stedelijke watersysteem. De bedrijfsvoering en de waterkwaliteit zijn minimaal één jaar uitgebreid gemonitord.
Ontwerp en ontwerpaandachtspunten
In 2018 is een Urban Waterbuffer gerealiseerd nabij het stadion van Sparta. Regenwater, dat valt op het stadion en op het verharde oppervlak daaromheen, wordt opgevangen in een buffer onder een voetbalveld, een Cruyff Court. Het vervuilde regenwater wordt door een natuurlijk, beplant zuiveringssysteem (biofilter) gezuiverd, en vervolgens geleidelijk geïnfiltreerd in het eerste watervoerend pakket op 15m diepte. Het in het zandpakket opgeslagen regenwater wordt later teruggewonnen voor het beregenen van het kunstgrasveld van Sparta en zorgt voor verkoeling via de waterzuil op het plein naast het stadion.
De gemeente Rotterdam, stichting Natuurlijk Spangen en voetbalclub Sparta hadden ieder hun specifieke wensen voor dit project: een ruimtelijk inpasbaar systeem realiseren, het aantal parkeerplekken behouden, vergroenen en de beschikbaarheid van duurzaam en betrouwbaar zoetwater vergroten. Door de bovengrondse ruimtelijke inpassing van de UWB, met het biofilter en het Cruijff Court is de kwaliteit van het Spartaplein verbeterd.
Een groot deel van de UWB bevindt zich ondergronds. De zichtbare componenten en technische installaties zijn op verschillende wijzen ruimtelijk ingepast. Het biofilter is als groenvoorziening met randen en zitelementen in het Spartaplein geïntegreerd. Door de voordrukbuis als een waterzuil vorm te geven is het UWB systeem voor de bewoners meer zichtbaar gemaakt.
Waterkwaliteit
Er is getoetst dat het in de bodem ingebrachte gezuiverde regenwater voldoet aan de eisen van bodembescherming. Aanwezige verhoogde concentraties van o.a. ijzer, mangaan en zink die kunnen zorgen voor een verhoogd risico op verstopping en vervuiling in het systeem worden door het biofilter voor inbrenging verlaagd. In het teruggewonnen water zijn relatief hoge concentraties ijzer en calcium gemeten maar dat heeft niet tot problemen geleid.
Hydrologisch
De gemeente Rotterdam en het Hoogheemraadschap van Delfland hadden een specifieke opgave voor de buurt Spangen, het beperken van wateroverlast. Met de krattenbuffer van 1400 m3 onder het Cruyff Court is er 31 mm minder overstort naar het oppervlaktewater vergeleken met de situatie zonder UWB. Er is hiermee 4ha verhard oppervlak afgekoppeld. Effecten van de infiltratie blijven beperkt tot een verhoogde stijghoogte in het watervoerend pakket. De grondwaterstand wordt niet of nauwelijks beïnvloed. Op basis van de modelresultaten kan ca. 70% van het ingebrachte water succesvol worden teruggewonnen zonder sterke vermenging met het aanwezige brakke grondwater. Naar schatting kan voetbalclub Sparta jaarlijks circa 15.000 m3 drinkwater besparen met de UWB.
Onderhoud
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.
Lessen
Het altijd zinvol is om een voorzuivering voor te schakelen. Zo worden verstopping van de infiltratieputten voorkomen. 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.
Om voortijdige verstopping van het systeem te voorkomen, is het 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.
Kosten
De realisatiekosten zijn 1.169.000 euro (waarvan 800.000 euro voor het krattensysteem onder het Cruyff Court) en de onderhoudskosten voor 40 jaar zijn 480.000 euro (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 UWB 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 euro.
40.000 m2 verhard oppervlak afgekoppeld
15.000 m3 drinkwater per jaar bespaard
