Waterveiligheid van ondergrondse voedingspunten

De woning- en kantoordichtheid neemt toe en men gebruikt steeds meer elektrische apparaten en voertuigen. De gemeente Amsterdam streeft ernaar dat alle huishoudens die nu gebruikmaken van gas, in 2040 op elektriciteit zijn overgegaan. Dit betekent dat er meer voedingspunten nodig zijn, in een stad met al beperkte ruimte. De ruimte die algemene voedingspunten innemen, gaat soms ten koste van het straatbeeld. Een alternatieve plek is ondergronds. Maar hoe zit het dan met de waterveiligheid?

Algemene voedingspunten staan meestal bovengronds in zogenaamde transformatorhuisjes. Met behulp van een transformator wordt hierin middenspanning (10-35 kV) omgezet in laagspanning (400-230V) en vervolgens verder gedistribueerd naar gebouwen waar het uit het stopcontact komt of naar voorzieningen in de openbare ruimte. Het ondergronds aanleggen wordt nog niet vaak gedaan, omdat het risico op uitval van de elektriciteit als gevolg van wateroverlast als hoog wordt ingeschat. Een situatie waarbij de kelder in de VU onderliep en het ziekenhuis zonder elektriciteit kwam te zitten, schiep een onveilig beeld van ondergrondse elektriciteitsvoorzieningen. Dit was echter een zeer uitzonderlijke calamiteit.

Het kwantificeren van de kans op stroomuitval en het hiermee inzichtelijk maken van eventuele risico’s is van belang voor de mate van vertrouwen in ondergrondse algemene voedingspunten. Daarom is de WAVPO-tool ontwikkeld. WAVPO staat hierin voor ‘waterveiligheid algemeen voedingspunt ondergronds’. Hiermee kan voor een ondergronds algemeen voedingspunt op een bepaalde locatie de kans op uitval als gevolg van wateroverlast bepaald worden. De tool bestaat uit een Excel-sheet waarin een aantal parameters als input worden ingevoerd. Dit zijn bijvoorbeeld: de kans op dijkdoorbraak op de locatie, de faalkans van een leiding per meter in de omgeving van het voedingspunt, frequenties van buien en neerslaghoeveelheden en afvoercapaciteit van riolen.

Ook worden specificaties van het voedingspunt ingevoerd, zoals de afmetingen en de hoogte waarop zich een open spanningsdeel bevindt waar kortsluiting kan worden veroorzaakt als de ondergrondse ruimte volloopt met water. De output is een kans op uitval per jaar als gevolg van wateroverlast. In de tool is wateroverlast als gevolg van dijkdoorbraak, regenval en gesprongen leidingen meegenomen. De WAVPO-tool is voorzien van een handleiding waarin uitleg wordt gegeven over de manier waarop de waardes van de parameters bepaald worden.

Vier testlocaties

De tool is getest op vier locaties in Amsterdam. Hieruit is gebleken dat het oppervlak van de ruimte waarin het algemeen voedingspunt staat erg van invloed is op de waterveiligheid. Hoe groter deze ondergrondse ruimte, hoe meer water geborgen kan worden voordat het water zo hoog komt dat er daadwerkelijk kortsluiting ontstaat. Zolang er geen groot deel van het maaiveld in de omgeving op de kelder afstroomt, zal regenval op de geteste locaties in Amsterdam niet leiden tot uitval van het voedingspunt. Een volume dat de kelder instroomt als gevolg van een gesprongen leiding zal in de meeste gevallen (volumes tot 100m3 ) ook zelden kortsluiting veroorzaken.

Bovendien komt dit ook zelden voor. Een dijkdoorbraak veroorzaakt wel direct stroomuitval als dit voorkomt. In Amsterdam is de kans hierop slechts eens in de drieduizend jaar en op sommige locaties zelfs verwaarloosbaar. Daarbij moet ook bedacht worden dat we dan in een situatie zitten met nog meer problemen en waarschijnlijk het gehele elektriciteitsnet er uit zal liggen.

Door de WAVPO-tool in een vroeg stadium te betrekken bij de aanleg van een nieuw algemeen voedingspunt kan worden afgewogen om deze onder- of bovengronds te plaatsen. Zo kan worden bijgedragen aan het uitbreiden van het elektriciteitsnet op plekken met beperkte ruimte zonder het straatbeeld te verstoren.

Om de betrouwbaarheid van de WAVPO-tool te vergroten, kan in een vervolgonderzoek verder worden gekeken naar de waterdichtheid van de constructie van de kelderbak zelf en naar mogelijkheden om dit te verbeteren. Ook kan de inschatting van het stroomtraject van het regenwater nauwkeuriger worden bepaald met overstromingsmodellen.