Loading...

De Onderbreking

Kabels en leidingen

Kabels en leidingen

Beheren, meten en optimaliseren

Arnhem, Ondergronds afvaltransport

Visie van… Edith Boonsma

Gestuurde bundelboringen voor Mauritshuis

Distributienetwerk Vitens niet langer black box

In Focus: Pionieren met waterleidingen

Harderwijk, Parkeergarage Houtwal

Kabels en leidingen bij gebiedsontwikkeling

Ontwikkelen vanuit permanente tijdelijkheid

Kennisbank

Kabels en leidingen

Beheren, meten en optimaliseren

Vanuit het Network Operation Center (NOC) in Oss beheert SPIE allerlei telecommunicatienetwerken. Operators bewaken de netwerken dag en nacht en sturen monteurs op pad bij (dreigende) storingen. Volgens Jacco Saaman, Business Development & Innovation, biedt het NOC ook kansen voor live monitoring van installaties en procesoptimalisaties op basis van big data analyses.

“Met de ontwikkeling van zogeheten smart cities wordt supersnelle glasvezelinfrastructuur steeds belangrijker. Dynamische route-informatiesystemen, intelligente openbare verlichting, actuele reisinformatie bij haltes van openbaar vervoer, energiemonitoringsystemen en systemen voor het op afstand bewaken en bedienen van sluizen, bruggen en tunnels vragen om snel en betrouwbaar dataverkeer. Daar zorgen wij voor door de netwerken continu in de gaten te houden en direct in te grijpen als wij een verminderde werking of storing zien of een storingsmelding ontvangen van een klant”, vertelt Ad Schippers, manager van de businessunit Network Solutions van SPIE.

In het NOC in Oss zitten circa acht operators achter bureaus met drie beeldschermen. Tegenover hen staat een paneel met enorme schermen, dat vrijwel de gehele breedte van de ruimte inneemt. Van hieruit beheren zij in ploegendiensten vierentwintig uur per dag en zeven dagen per week voor diverse klanten kabelnetwerken voor data-, telecommunicatie en kabeltelevisie. Ook houden ze de gas-, water- en elektriciteitsnetwerken van diverse recreatieparken in de gaten.

Het Network Operation Center (NOC) in Oss. (Foto: SPIE)

Nieuwe kansen

Naast het beheren en operationeel houden van de netwerken zelf, monitort SPIE vanuit het NOC ook steeds vaker actieve netwerkapparatuur. Schippers: “In steeds meer netwerkapparatuur zijn alarmgrenzen ingebouwd die het mogelijk maken om te zien of een apparaat het einde van zijn levensduur nadert. Als we dat zien, vervangen we de apparatuur preventief om uitval te voorkomen. Op een vergelijkbare wijze monitoren we ook steeds vaker installaties die aan het netwerk zijn verbonden en zijn voorzien van sensoren. Door die sensoren kunnen we op afstand vaststellen hoe ze functioneren.”

Zijn collega Saaman vult aan: “De mogelijkheid om installaties live en op afstand te volgen, biedt veel nieuwe kansen. Neem de ventilatoren in een verkeerstunnel. In protocollen is vastgelegd onder welke omstandigheden ze inschakelen, bijvoorbeeld als de snelheidsverschillen tussen twee rijbanen boven een bepaalde waarde komen. In de praktijk blijken de regelparameters zo scherp geformuleerd, dat de ventilatoren vaak aangaan. Dat kost veel energie. Ik ben ervan overtuigd dat we dit soort regelingen op termijn kunnen verbeteren als we vanuit een NOC alle operationele data verzamelen en analyseren.”

Cyber security

Als voorbereiding op deze nieuwe activiteit werkt SPIE onder andere samen met ECN en TNO. Deze kennisinstellingen ontwikkelen slimme algoritmes om tot verbetervoorstellen te komen. Ook heeft SPIE al een aantal experts aangetrokken die over een helikopterview beschikken en goed zijn in het ontleden van vraagstukken en het vinden van logische verbanden. Vaardigheden die in de ogen van Saaman vereist zijn om big data goed te kunnen analyseren. Toch is het bedrijf volgens hem nog niet helemaal klaar voor optimalisaties op basis van big data analyses: “Als je gaat werken met data die voor de bediening van infrastructuur wordt gebruikt, moet je de cyber security ontzettend goed hebben geregeld. We zijn op dit gebied al een heel eind op weg –we zijn bijvoorbeeld hard bezig met de ISO-27001-certificering – maar moeten nog wel een aantal stappen zetten.”

Openbare netwerken

Saaman vervolgt: “Vooral operationele hacking moet je te allen tijde weten te voorkomen. Stel je het nachtmerriescenario maar voor dat een hacker een brug openzet zonder de stoplichten te activeren en de slagbomen neer te laten. De vrees voor dit soort gebeurtenissen is onder andere de reden dat Rijkswaterstaat een eigen glasvezelnetwerk heeft voor de bediening van al zijn infrastructuur en installaties. Toch verwacht ik dat er een moment komt waarop organisaties als Rijkswaterstaat gebruik gaan maken van openbare netwerken. Niet alleen omdat specialisten op het gebied van cyber security schaars zijn, maar ook omdat netwerkbeheer en data-analyse niet tot hun kernactiviteiten behoren. Door deze activiteiten bij een gespecialiseerde partij onder te brengen, kunnen ze zich volledig richten op de dingen waar ze goed in zijn. En het bijkomende voordeel is dat ze niet hoeven te investeren en geen personeel in dienst hoeven te nemen voor het dag en nacht bewaken van het netwerk.”

Slimme kabels

Met nieuwe technieken en sensoren verandert een kabel van transportmiddel naar informatiebron. Zo kan een glasvezelkabel dienst doen als thermometer of deformaties doorgeven. Fugro ontwikkelde een systeem waarbij tot zestien sensoren via glasvezel verbonden kunnen worden met een optisch meetapparaat, een zogeheten interrogator. Op die manier kunnen voor lange tijd trillingen, hoekverdraaiingen (kanteling), buiging (microrek), geluid en druk worden gemeten, wat inzicht geeft in de levensduur van een constructie.
>> Lees artikel ‘Veilige constructies door slimme glasvezelsensoren’ (pdf, 1MB)

Arnhem, Ondergronds afvaltransport

Arnhem is na Almere de tweede Nederlandse stad met een ondergronds afvaltransportsysteem (OAT). De uitvoering van het masterplan Arnhem Centraal, dat was gericht op een grondige herstructurering van het Arnhemse stationsgebied, is benut voor het aanleggen van dit systeem.

(Foto: Jorrit Lousberg)

Het OAT in Arnhem bestaat globaal uit drie onderdelen: inwerppunten met openingen voor twee verschillende afvalfracties (restafval, en papier en karton), een eindstation met een centrale afzuiginstallatie en een ondergronds netwerk van stalen buizen voor het transport van het afval vanaf de inwerppunten naar het eindstation bij de Zypse Poort.

Het netwerk is opgedeeld in verschillende secties die afzonderlijk in- en uitgeschakeld kunnen worden. De buizen hebben een diameter van vijftig centimeter en zijn in totaal circa 1,2 kilometer lang. Ze lopen voor een deel, samen met andere ondergrondse kabels en leidingen, door een apart aangelegde kabel-en-leidingentunnel.

Werking

Afval dat bij een inwerppunt wordt aangeboden, wordt tijdelijk in een buffer onder dit punt opgeslagen. Is deze buffer vol, dan start de centrale ‘stofzuiger’ automatisch op. Als de luchtsnelheid in het betreffende deel van het netwerk hoog genoeg is – circa 70 kilometer per uur – openen kleppen aan de onderzijde van de buffer en valt het afval in de afvoerbuis. Via deze buis wordt het vervolgens afgezogen naar het eindstation, waar het per afvalsoort wordt verzameld in een perscontainer. Als een container bijna vol is, krijgt het afvalverwerkingsbedrijf een oproep om hem af te voeren.

Een belangrijk voordeel van het systeem is dat gebruikers afval 24 uur per dag kunnen aanbieden en de inwerppunten nooit vol zitten. Dat vermindert de kans op zwerfvuil. Daarnaast zorgt het systeem ervoor dat in het drukke gebied rondom het
station geen vuilniswagens hoeven te rijden.

Het eerste deel van het OAT is in 2006 in gebruik genomen. Toen waren alleen de kantoorpanden Park- en Rijntoren aangesloten. Inmiddels is het systeem fors uitgebreid en wordt ook het afval van andere kantoorpanden, circa 150
appartementen, de Pathé-bioscoop, een vestiging van McDonald’s en van de nieuwe OV-terminal en fietsenstalling via het OAT afgevoerd. De hoge deelnamegraad heeft de gemeente Arnhem bereikt door alle bedrijven en projectontwikkelaars in het stationsgebied te verplichten hun panden op het OAT aan te sluiten. Per jaar wordt er circa 500 ton afval ondergronds afgevoerd.

Optimalisatie

In 2015 heeft CentralNed het Arnhemse systeem geoptimaliseerd. De motoren die de afzuiging aandrijven, zijn voorzien van frequentieregelaars. Dat maakt het mogelijk om het ingeschakelde vermogen nauwkeurig af te stemmen op de gewenste zuigkracht. Verder is de starttechniek verbeterd. Deze maatregelen zorgen voor een energiebesparing van ongeveer vijfendertig procent.

Van stiefkindje naar randvoorwaarde

Ja, het ís druk in de ondergrond. In binnenstedelijk gebied past het niet allemaal lekker meer, het is vaak niet exact bekend wat waar ligt en we weten ook niet altijd wat de status is. Er zijn veel organisaties betrokken bij de ondergrondse infra, maar niemand ‘is ervan’. Dus lossen we het maar per project op. Praktisch, maar inefficiënt en we lopen meerwaarde mis.

Na de privatisering van nutsbedrijven zijn de netbeheerders zelf aan de slag gegaan, met hun consumenten als prioriteit. De nodige infrastructuur wordt door marktpartijen aangelegd, vaak binnen strakke opdrachten die weinig ruimte bieden om het nog nét iets handiger aan te leggen. Als gemeente probeer je regie te voeren, met genoemde betrokkenen en samen met en voor je burgers, maar regie voeren zonder een overall strategie is lastig.

In het project Common ground voor ondergrondse infra gaan we op zoek naar gezamenlijke uitgangspunten en vraagstukken om met elkaar op te pakken. In de gesprekken die we daarvoor voeren, horen we dat mensen buikpijn krijgen van de huidige situatie in combinatie met de opgaven waar we voor staan. Dat zijn geen mensen die met hun buikpijn gaan stilzitten; zij gaan aan de slag, trekken bij projecten samen op en zien dat dit gunstig uitpakt op gebied van geld en tijd. Maar is dat voldoende voor de toekomstige vervangingsopgave, voldoende om de energietransitie te faciliteren, voldoende om ook de klimaatopgave mee te nemen?

Er is meer nodig om de ondergrond nu én in de toekomst voor kabels en leidingen te kunnen gebruiken. We moeten ons met elkaar realiseren dat de ondergrond geen ligplaats is voor wat we kwijt willen, maar een randvoorwaarde voor onze gezondheid en de economie in Nederland. We kunnen voor aardgas alternatieve brandstoffen bedenken, maar het moet wel bij woningen en bedrijven komen, liefst zonder verlies van groen en zonder onnodige kosten.

Met de energietransitie en klimaatopgave als aanjagers is dit hét moment om te acteren. In onze interviews hebben we hiervoor allerlei ideeën en inzichten gehoord. Helpt het als de ondergrond beheerd wordt door een organisatie die dat niet als bijbaan maar als corebusiness doet, en daarop wordt beoordeeld? Is innovatiepartnerschap een middel om tot de benodigde nieuwe technieken te komen? Het is niet alleen aan de mensen met buikpijn om zulke vragen te beantwoorden, zij zijn al druk genoeg op projectniveau en zij missen de strategische positie. Voor dit soort vraagstukken zijn ook anderen aan zet. Kortom, mag dit onderwerp hoog op de bestuurlijke agenda?

Edith Boonsma werkt sinds 2009 bij het COB. Ze is met name betrokken bij de aandachtsgebieden Ordening en waarde en Kabels en leidingen. Ze is projectleider van Common ground voor ondergrondse infra.

Foto: Vincent Basler

Slimme oplossing voor onmogelijke opgave

Op 4 juni 2012 werd het officiële startsein gegeven voor de verbouwing van het Mauritshuis. Het eerste ondergrondse hoogstandje was toen echter al achter de rug. Aannemer Visser & Smit Hanab verlegde in opdracht van het Mauritshuis talloze kabels en leidingen naar – grof gezegd – een paar meter dieper. Met gestuurde bundelboringen zijn onder het bouwterrein twee corridors gecreëerd waar kabels en leidingen tijdens en na de bouw rustig kunnen blijven liggen.

Het lijkt een makkelijke manier van uitbreiden: je bemachtigt het pand van de buren en breekt de muren door. In het geval van het Mauritshuis in Den Haag bevindt dat tweede gebouw zich echter aan de overkant van de straat. Hans van Heeswijk architecten, het bureau dat het project gegund kreeg, ontwierp daarom een ondergrondse ruimte die het Mauritshuis verbindt met het pand aan Plein 26.

“Eerst was er alleen sprake van een smalle tunnel om kunstwerken te vervoeren,” vertelt Henk Hogenbirk, projectmanager bij Ingenieursbureau Den Haag (IbDH), “het staat tenslotte wat vreemd om steeds met de kunstcollectie over straat te lopen. Van Heeswijk heeft meer grandeur aan de verbinding gegeven door er een complete ondergrondse publieksruimte van te maken. Dat betekent dat er ook een flinke bouwkuip nodig is.” En waar een bouwkuip komt, moeten kabels en leidingen aan de kant.

Onmogelijk

IbDH kreeg van het Mauritshuis de opdracht om de locatie bouwrijp te maken, dus was het aan hen om samen met kabel- en leidingeneigenaren een plan te bedenken. Hogenbirk: “In augustus 2011 zijn we gestart met de eerste gesprekken. Daarbij gingen we uit van een traditionele verlegging, waarbij de kabels en leidingen om het huizenblok rondom Plein 26 zouden komen te liggen. Maar al snel bleek de situatie erg gecompliceerd.”

De onderdoorgang passeert de Korte Vijverberg, een straat midden in een druk gebied qua telefonie en data. Er staan meerdere bankgebouwen en bovendien twee telefooncentrales. De telecom- en datakabels worden aangevuld met een gasverbinding, een waterverbinding en een verzameling kabels voor elektra. De vele voedingskabels die het gebied binnenkomen kunnen eigenlijk niet omgelegd worden, omdat ze dan mogelijk conflicteren met andere voedingskabels. Verder waren open sleuven niet wenselijk in verband met de bereikbaarheid en de veiligheid van de omliggende horeca, winkels en het Binnenhof. “Het kwam erop neer dat traditioneel verleggen feitelijk onmogelijk was,” concludeert Hogenbirk.

Het ingenieursbureau bedacht een innovatieve oplossing: twee gestuurde bundelboringen dwars door het werkterrein. “Om de nieuwe ondergrondse bebouwing op zijn plaats te houden, komen er drie rijen trekankers. Daartussen is ruimte voor twee corridors met daarin kabels en leidingen.”

In paars is aangegeven waar de boringen plaatsvinden. De punten ertussen representeren de ankers die – na het boren – geplaatst moeten worden om de bouwkuip op zijn plaats te houden. (Klik op de kaart voor een grotere versie)

“Maar de boringen moesten dus wel heel nauwkeurig uitgevoerd worden, zodat er geen problemen ontstaan bij het aanbrengen van de ankers. De boorders van Visser & Smit Hanab hebben dat perfect gedaan. Met een gyrokompas in de boorkop hebben ze werkelijk op de centimeter nauwkeurig gewerkt.”

Eén aannemer

Visser & Smit Hanab zorgde naast de boringen ook voor het verleggen van de kabels en leidingen van alle partijen. Dat is geen standaardaanpak; in principe kiezen kabel- en leidingeneigenaren afzonderlijk een aannemer. IbDH stond erop dat het werk werd gedaan door één bedrijf, wat uiteindelijk ook is gelukt.

“Het hielp dat alles door dezelfde opdrachtgever betaald moest worden. Als de gemeente opdrachtgever is, draaien telecombedrijven zelf op voor de kosten van het verleggen van hun kabels. Zij hebben daarom vaak afspraken met eigen aannemers. Bij een particuliere opdrachtgever, zoals het Mauritshuis, geldt ‘de veroorzaker betaalt’. Ik denk dat we daardoor gemakkelijker uitkwamen op één aannemer voor het kabel- en leidingenwerk.”

Het verlegwerk is inmiddels achter de rug. In de ene corridor liggen elektrakabels en een gasleiding, in de ander alle telecomkabels. “Omdat er zowel koper- als glasvezelkabels in de telecombundel zitten, hebben we het niet aangedurfd om de elektra erbij te leggen, vanwege de eventuele beïnvloeding”, licht Hogenbirk toe. “De waterleiding is niet in een boring meegegaan, omdat het waterbedrijf de leiding tijdelijk kan onderbreken. Als de bouw klaar is, wordt de leiding ingeschoven in een mantelbuis die aangebracht wordt in de onderdoorgang.”

Op onderzoek

Hogenbirk is er zelf ook een beetje verbaasd over, maar er is helemaal niets misgegaan. Het boren ging goed en alle kabels en leidingen zijn correct weer aangesloten. “Vooraf hebben we uitgebreid onderzoek verricht. Eerst bij het kadaster opgevraagd wat waar zou moeten liggen, vervolgens met proefsleuven gekeken of dat ook klopt. We kwamen veel kabels tegen waarvan niet duidelijk was wie de eigenaar was. Daarmee zijn we zeker maanden aan het leuren geweest. Uiteindelijk heb ik zelfs een mailtje verstuurd met de boodschap dat de motorzaag klaarstond, wat ook echt zo was, want we waren ten einde raad. Toen meldde zich alsnog een beheerder van meerdere glasvezelkabels.”

Er werden niet alleen onbekende kabels gevonden. Ook oude stadsmuren, tuinpoorten en zelfs een ophaalbrug werden bij het graven blootgelegd. “We vonden ook van alles pal voor het Haags Historisch Museum dat hier verderop in de straat zit. Dat was erg leuk, medewerkers kwamen enthousiast naar buiten met hun documentatie om de vondsten toe te lichten”, vertelt Hogenbirk. “Het is de bedoeling om in de nieuwe bestrating van de Korte Vijverberg een aantal archeologische items zichtbaar te maken.”

Zorgen

“De Korte Vijverberg is momenteel afgesloten voor verkeer en dat blijft zo voor ongeveer twee jaar. Al het verkeer van en naar het Plein moet nu door de Lange Houtstraat. De omgeving maakte zich hier best zorgen over. Met name het Binnenhof had veel vragen. We hebben het plan daarom rustig uitgelegd en verteld wat onze overwegingen waren. Zo konden ze wennen aan het idee en begrepen ze dat het eigenlijk ook niet anders kon”, aldus Hogenbirk.

Het burenoverleg werd al vroeg ingesteld om ook het kabel- en leidingenwerk te laten slagen. “Voor de boringen staat toch een grote machine voor de ingang van de Tweede Kamer, daar kunnen mensen best overlast van ondervinden. We hebben daarom van begin af aan heel open gecommuniceerd, volgens mij is dat ook noodzakelijk. Je moet de mensen meenemen in de successen en teleurstellingen. We hebben hiervoor speciaal een notulist aangesteld, die vrijwel woordelijk noteert wat er tijdens bijeenkomsten wordt gezegd. Ook zijn we bij de mensen langsgegaan om persoonlijk contact te hebben. De communicatie gaat dus verder dan alleen een brief in de bus.”

Ingepakte koets

Zo kwam het dat Hogenbirk ineens met de voorzitter van de Eerste Kamer aan tafel zat en een andere keer met de koetsier van de Gouden Koets. “Minstens één Prinsjesdag moet de koningin een andere route rijden. We moesten controleren of die route geschikt is; de paarden mogen niet uitglijden, de koets mag niet te veel hobbelen. Er is daarom een keer proefgereden, met de échte koets! Compleet ingepakt, om vijf uur ’s morgens, onder politiebegeleiding. De aanbevelingen hebben wij vervolgens verwerkt, dus we verwachten geen problemen in september.”

Links Arjen van Wijngaarden, rechts Jan Gooijer. (Foto: Vincent Basler)

Drinkwaterbedrijf Vitens brengt in zijn waterleidingnet grote aantallen sensoren aan die onder andere de druk, stroomsnelheid en waterkwaliteit continu meten. Slimme analyse van deze enorme stroom aan meetgegevens verschaft het bedrijf meer inzicht en controle. Een gesprek met Jan Gooijer van Vitens en Arjen van Wijngaarden van Anchormen.

“Sensoren in ons drinkwaternet zijn niet nieuw”, vertelt Gooijer. “We gebruiken ze sinds 2012, maar tot voor kort was het aantal sensoren gering. Bovendien deden we relatief weinig met de meetgegevens. Een paar jaar geleden bedachten we dat we waarschijnlijk veel meer informatie uit de data zouden kunnen halen dan we tot dan toe deden. Daarom hebben we eind 2015 via LinkedIn een soort wedstrijd uitgeschreven, een open data challenge. Voor deze wedstrijd hebben we vijf gigabyte aan gegevens beschikbaar gesteld, waarna we data-analisten hebben gevraagd ons te laten zien welke kansen die gegevens van onze druk-, flow-, waterniveau- en waterkwaliteitssensoren bieden om onze bedrijfsvoering te verbeteren. Circa dertig partijen hebben onze data geanalyseerd en hun ideeën ingezonden. De inzending van de data-analisten van Anchormen sprak ons het meest aan.”

Patronen herkennen

“Voor de challenge hebben we krachtige en geavanceerde data-technieken ingezet om patronen in de complexe dataset te herkennen”, zegt Van Wijngaarden. “Op basis van onze analyses zagen we bijvoorbeeld heel duidelijk een dag- en weekpatroon. Tegelijkertijd wisten we niet echt wat we zagen, omdat je daarvoor inhoudelijke kennis nodig hebt van onder andere het drinkwaterdistributieproces en de processen die tot veranderingen van de watersamenstelling leiden. Dit laat zien dat je voor een zinvolle analyse van big data altijd zowel datawetenschappers als inhoudelijke specialisten nodig hebt. Alleen dan kun je je bedrijfsvoering echt verbeteren. Door onze analyse te combineren met de inhoudelijke kennis binnen Vitens konden we bijvoorbeeld aantonen dat een afsluiter dichtstond, terwijl hij open leek te staan.”

De datawetenschappers die Vitens ondersteunen bij het analyseren en slim inzetten van data komen onder meer uit het High Potential Program van Anchormen. (Foto: YouTube/Anchormen)
>> Lees meer

Proefprojecten

Gooijer: “De inzending van Anchormen bevestigde ons vermoeden dat we onze bedrijfsvoering konden verbeteren door slim gebruik te maken van big data. Daarom hebben we dit bedrijf gevraagd om samen met ons proefprojecten uit te voeren om de mogelijkheden in beeld te krijgen. Als eerste hebben we een proef gedaan rond Leeuwarden, waar we al relatief veel sensoren in het drinkwaternet hadden aangebracht. Bij deze proef hebben we gekeken naar de watersamenstelling. Als Vitens dachten we dat deze heel constant was, maar de data-analyse liet zien dat de samenstelling behoorlijk varieert. Die variatie wordt onder meer veroorzaakt doordat we het Friese drinkwaternet voeden vanuit vijf verschillende drinkwaterproductiebedrijven. Elk bedrijf produceert water met een specifieke samenstelling. Met de waterkwaliteitssensoren kunnen we het water van ieder productiebedrijf afzonderlijk detecteren. Door deze kwaliteitsgegevens te combineren met gegevens over de stroomsnelheid in het leidingnetwerk, kunnen we ook zien hoe het water zich door het netwerk beweegt. En dat blijkt vaak anders te gaan dan we dachten. Zo viel op dat het drinkwater niet altijd de kortste route volgt van bron naar afnemer. Daardoor verblijft het water langer in het netwerk en kan er ongewenste biologische activiteit optreden die uiteindelijk tot bruin water kan leiden. Nu we dat weten, kunnen we bepaalde afsluiters dichtzetten om ervoor te zorgen dat water de snelste route volgt en zo kort mogelijk in het netwerk zit. Ook kunnen we het transport optimaliseren, zodat we ons bestaande netwerk efficiënter gebruiken.”

‘Als Vitens dachten we dat de watersamenstelling heel constant was, maar de data-analyse liet zien dat de samenstelling behoorlijk varieert.’

“Doordat we de watersamenstelling in ons netwerk nu continu kunnen volgen, dienen zich nieuwe kansen aan”, aldus Gooijer. “We kunnen afnemers bijvoorbeeld vooraf waarschuwen als de waterkwaliteit tijdelijk iets minder is. Ook kunnen we onze zakelijke klanten een vaste waterkwaliteit gaan garanderen. Zuivelfabrieken stellen bijvoorbeeld hoge eisen aan de hardheid van het water. Als we straks zien dat er een pakketje water met een andere hardheid richting een zuivelfabriek gaat, kunnen we de betreffende leiding even afsluiten en het water naar afnemers voeren die minder last hebben van variaties in kwaliteit.”

Lekdetectie

“Een ander proefproject betrof lekdetectie. Door de meetgegevens van druksensoren continu te monitoren, kunnen we grote lekken – waarbij per uur meer dan vijftien duizend liter water weglekt – snel signaleren. Voor kleinere lekken hebben we ook een detectiemethode gevonden. Daarvoor kijken we per balansgebied – bijvoorbeeld een wijk met vijfhonderd woningen – naar het waterverbruik tussen twee en drie uur ‘s nachts. Het verbruik is dan laag en heel constant. Als je dit nachtverbruik langere tijd volgt en ziet dat het in de loop van de tijd geleidelijk toeneemt, dan weet je dat er ergens in het gebied een lek zit. Op deze manier hebben onze operators een tijdje terug een lek in Beetsterzwaag ontdekt.”

“Als je weet dat er ergens een lek in het netwerk zit, dan kun je de globale locatie van het lek bepalen door tijdelijk extra drukmeters te plaatsen of door slim te ‘spelen’ met afsluiters”, legt Gooijer uit. “Vroeger ging je dan vervolgens om de honderd meter graven om de exacte locatie van het lek te vinden. Nu gebruiken we meestal een drone met een infraroodcamera die temperatuurverschillen waarneemt. Het weglekkende water zorgt in de winter lokaal voor een hogere en in de zomer voor een lagere bodemtemperatuur.”

Black box

“Het op deze manier benutten van big data zorgt ervoor dat het distributienetwerk voor Vitens niet langer een black box is”, legt Van Wijngaarden uit. “Door de data met slimme algoritmen te analyseren, krijgt het bedrijf inzicht in het functioneren van het leidingennetwerk en kan het gericht gaan sturen. Natuurlijk moet je als bedrijf wel voor elke toepassing vooraf een goede afweging maken tussen de benodigde investering en de verwachte baten. Hoeveel sensoren moet je bijvoorbeeld aanbrengen en welke voorzieningen op IT-gebied zijn nodig? Zo heb je een snelle internetverbinding nodig als je afsluiters realtime wilt bedienen. Wat dat betreft is de werkwijze die Vitens volgt, met eerst een proof of concept, dan een pilot in een deel van het verzorgingsgebied en vervolgens het uitwerken van een businesscase, erg raadzaam.”

“Los daarvan is het goed om te beseffen dat het benutten van big data meer omvat dan het plaatsen van sensoren en het ontwikkelen van algoritmen. Zo veranderen ook de werkprocessen, wat in eerste instantie vaak tot weerstand leidt. Dat betekent dat je veel tijd moet steken in het begeleiden van mensen en moet laten zien dat data-analyse vooral gebruikt wordt als beslissingsondersteunend instrument en ervoor zorgt dat er minder routinematige handelingen nodig zijn.”

Pionieren met waterleidingen

Dunea heeft een nieuwe techniek ontwikkeld om distributieleidingen voor drinkwater goedkoper en met minder overlast voor bewoners te saneren. Door een stevige ballon op te blazen in de leiding, hoeft het water voor andere aansluitingen op dezelfde leiding niet te worden onderbroken. Zo kan een leiding in kleinere delen worden vervangen.

Op de IJsselkade in Leiden zijn Dunea-monteurs Peter van de Burg en Mario Kreber al vroeg bezig met de voorbereidingen. Er moet over een lengte van dertig meter een gietijzeren leiding worden vervangen. Nadat de waterleiding met een graafmachine is blootgelegd, wordt een gat in de oude distributieleiding geboord. Daarna brengen de monteurs via het gat een blaas (ballon) in de buis. De blaas wordt opgepompt en sluit de buis luchtdicht af. Vervolgens kan de oude buis worden verwijderd. Op de nieuwe leiding komt een speciale afsluitbare koppeling, waarop de volgende dag wordt voortgebouwd. Het is een nieuwe techniek waarmee Dunea nu ervaring opdoet.

“Geweldig. Je hoeft geen noodleidingen meer aan te leggen”, zegt Peter. “Bovendien zitten onze klanten minder lang zonder water. In plaats van een hele wijk af te sluiten, hoeven we alleen het water in de straat waar we de leiding vervangen tijdelijk af te sluiten.”

Geen noodleiding

Het idee ontstond binnen MOC-operationeel, de afdeling die nadenkt over materialen en methodieken. André Koning en Michel Helgers werkten het verder uit: “We wilden een manier bedenken om distributieleidingen te saneren zonder aanleg van noodleidingen. Een noodleiding leggen en weer weghalen, betekent veel graafwerkzaamheden, en het bedraagt al snel een derde van de totale saneringskosten. Bovendien wordt de noodleiding vaak maar één keer gebruikt en daarna weggegooid. Werken zonder noodleidingen is dus minder belastend voor het milieu.”

Per jaar vervangt Dunea vijfendertig kilometer aan leidingen in vele projecten. Peter: “We vervangen met de nieuwe methodiek gemiddeld dertig tot veertig meter op een dag. In de pilot testen we onder meer hoe de blaas zich houdt bij gietijzeren leidingen. De binnenkant van dit type leidingen is soms wat ruw. We testen of de blaas daartegen bestand is en niet beschadigt raakt of knapt. Tot nu toe is dat niet gebeurd. De eerste bevindingen zijn positief!”

Om half twaalf ’s ochtends is de dagproductie van de pilot al gehaald: dertig meter oude distributieleiding is vervangen door een nieuwe pvc buis met een diameter van honderdtien millimeter. Daarna kan de graafsleuf weer dichtgegooid worden met zand. De mannen nemen na gedane arbeid eerst even pauze in de schaftkeet met koffie en een paar flinke boterhammen met spek. André Koning vertelt dat ze de nieuwe techniek al een naam hebben gegeven: de HELKO-methodiek. “HEL is van Helgers en KO is van Koning”, legt Andre glimlachend uit.

Reacties

Het is goed mogelijk dat de techniek straks in het hele land navolging krijgt. Andere waterbedrijven kwamen al langs op de IJsselkade om te kijken hoe de techniek werkt. Een klantbelevingsonderzoek maakte ook onderdeel uit van de pilot. In de nabijgelegen Spaarnestraat vertelde een bewoner: “Het is gebruikelijk dat bij het vervangen van de leidingen de straat twee tot drie keer open gaat, maar bij ons was het binnen een dag gepiept. ’s Ochtends werd de straat opengebroken en toen ik ’s middags van mijn werk thuiskwam, lagen de stoeptegels er alweer in.”

Omdat het water tijdelijk wordt afgesloten en het een pilot is, stelt Dunea waterflessen beschikbaar voor de bewoners. De volgende ochtend wordt het water bemonsterd volgens de standaardprocedure. De bewoners krijgen het advies om de eerste vier dagen alleen water te drinken nadat het is gekookt. “Ik hoorde van mijn vrouw dat het water slechts kort is afgesloten”, aldus de bewoner. “Ze hielden ons netjes op de hoogte.”

Peter en André brengen de blaas in de buis. (Foto: Dunea)

Parkeergarage Houtwal

Om in de binnenstad voldoende parkeergelegenheid te creëren zonder dat dit ten koste gaat van de leefbaarheid van het centrum, heeft de gemeente Harderwijk een nieuwe parkeergarage laten bouwen aan de Houtwal.

De garage is rond, heeft een diameter van 60 meter en biedt plaats aan 450 voertuigen. In het midden heeft hij een groot glazen dak, dat ervoor zorgt dat tot onderin – ruim 21 meter beneden het maaiveld – daglicht valt. De parkeerlagen hebben de vorm van een spiraal en liggen rond de lichtschacht die een doorsnede heeft van 12 meter. Op weg naar beneden komen bezoekers nergens een pilaar tegen. Voor het verlaten van de garage is een aparte rijbaan gemaakt rond de lichtschacht, die automobilisten zonder obstakels naar de uitgang voert.

Automobilisten rijden als in een kurkentrekker naar beneden. (Beeld: Gemeente Harderwijk)

Diepwanden

De garage is aanbesteed als design-and-constructcontract, en ontworpen en gebouwd door bouwcombinatie Houtwal. Voor de bouw zijn diepwanden gemaakt tot een diepte van 24,5 meter, waarbij elk paneel ongeveer 8 meter breed is en 1,2 meter dik. Een rubberen slab tussen de diepwanden zorgt voor een goede waterdichte afsluiting.

Nadat de ring van diepwanden gereed was, is het grootste deel van de grond hydraulisch ontgraven om overlast voor de omgeving door vrachtwagens te voorkomen. Het natte zand is opgezogen en via een persleiding naar een depot verpompt. De leidingen hiervoor zijn tijdelijk in het gemeentelijke riool aangebracht.

Tijdens graafwerkzaamheden zijn resten van een oude stadspoort ontdekt. Deze zijn gerestaureerd en staan tentoongesteld op de onderste verdieping van de parkeergarage.

Onderwaterbeton

De onderste vloer van de garage bestaat uit onderwaterbeton. Om opdrijven van deze vloer te voorkomen zijn ruim 400 GEWI-ankers aangebracht met een lengte van 34 meter. De paalpunten van deze ankers zitten 53 meter onder het maaiveld.

Voorafgaand aan het storten van het onderwaterbeton is een wapeningslaag van een meter dik aangebracht, die ervoor zorgt dat de vloer niet opbolt. Na uitharding van het onderwaterbeton bleek de aansluiting tussen de vloer en wanden nog niet volledig waterdicht. Daarom hebben duikers gaten door het beton geboord en met injectielansen een expanderende tweecomponentenhars geïnjecteerd tussen de vloer en de wanden. Toen de lekkage was verholpen, heeft de bouwcombinatie het water uit de bouwput gepompt en is begonnen met de afbouw.

Eerst is bovenop het onderwaterbeton een constructieve vloer gemaakt van 75 centimeter dik. Vervolgens zijn de middenkoker en de trappenhuizen gebouwd. Vanuit de trappenhuizen zijn de kolommen gesteld waarop de prefab betonnen parkeerdekken steunen. Het betreft acht betonnen kolommen voor de middenring en zestien voor de buitenring. Het niet-glazen deel van het dak bestaat uit ruim vijftig betonnen dakliggers met een gewicht van elk zestien ton. Het dak is voorzien van gras en het glas is beloopbaar om het gebied een parkachtige uitstraling te geven.

Sprinkler-installatie

De parkeergarage is voorzien van energiezuinige, dimbare led-verlichting. In totaal gaat het om 650 led-armaturen die vier standen hebben: 30, 25, 20 en 15 Watt. Verder is de garage uitgerust met een sprinklerinstallatie. Bij brand gaan de sprinklers nabij het vuur direct sproeien, zodat een brand geen kans heeft zich verder te ontwikkelen. Daardoor blijft de temperatuur bij een brand laag en blijft de bouwkundige constructie gespaard. Een ventilatiesysteem zorgt voor de afvoer van rook.

Onderzoek naar kosten toont vooral complexe wereld

Gebiedsontwikkeling kan slimmer. Voorzieningen als mantelbuizen en kabels-en-leidingentunnels kunnen voorkomen dat de straat geregeld open moet, maar toch worden ze niet en masse aangelegd. Een belangrijke oorzaak lijkt een gebrek aan inzicht en balans tussen betalen en genieten: degene die moet investeren, krijgt er te weinig voor terug. Een COB/SKB-consortium probeerde de kosten en dekking van kosten inzichtelijk te krijgen.

Eind april 2013 werd de ontwerp-Rijksstructuurvisie Amsterdam-Almere- Markermeer aangeboden aan de Tweede Kamer. Hierin staat: ‘Het Rijk kiest in deze structuurvisie voor een organische ontwikkeling met een gefaseerde aanpak. Dit betekent dat er geen vaststaand eindbeeld of vaste einddatum voor de ontwikkeling wordt vastgelegd, maar dat op adaptieve wijze, stap na stap, naar het toekomstperspectief wordt toegewerkt. De marktvraag naar woningen en bedrijfslocaties is sturend.’ De vraag hoe zal worden omgegaan met de ondergrond, bijvoorbeeld voor het aanleggen van kabels en leidingen, komt niet ter sprake. Terwijl nutsvoorzieningen toch cruciaal zijn om te kunnen wonen, werken en recreëren.

“Dit voorbeeld staat niet op zichzelf. Bij het (her)inrichten van een gebied is het vaker de vraag of er een optimaal resultaat wordt behaald; misschien is er voor alle betrokken partijen meer winst te behalen als we slimmer zouden omgaan met de kosten. Niet alleen wat betreft financiële opbrengst, maar ook aan winst in comfort”, aldus Richard van Ravesteijn, coördinator Kabels en leidingen bij het COB. In 2010 is daarom een consortium van COB-partijen met deze probleemstelling aan de slag gegaan. Het doel was om inzicht te verschaffen in de kosten die gemoeid zijn met investeringen in energie- en nutsinfrastructuur in relatie met gebieds- en gebouwontwikkeling, inclusief een voldoende inzicht in de dekking van de kosten. Van Ravesteijn: “Dit inzicht is noodzakelijk om maatschappelijke optimalisatie bij gebiedsontwikkeling mogelijk te maken.”

Onbekend maakt onbemind

Uit het onderzoek blijkt dat er grofweg drie partijen betrokken zijn bij gebiedsontwikkeling: de gebiedsontwikkelaar (vaak de gemeente), de netbeheerder en de vastgoedontwikkelaar. In praktijk hebben deze partijen echter verschillende belangen en eigen verdien- en exploitatiemodellen, wat het lastig maakt om gezamenlijke oplossingen en investeringen te realiseren.

Grondexploitatie (GREX), bouwexploitatie (BEX) en vastgoedexploitatie (VEX) komen samen bij gebiedsontikkeling. (Beeld: rapportage ‘Verdienstelijke netwerken’)

Voor het verwezenlijken van initiatieven als bundeling van kabels en leidingen moet de gemeente nu vaak het voortouw nemen, zowel in organisatie als financiering. De complexe situatie heeft ook tot gevolg dat het moeilijk is om inzicht te krijgen in de kosten en dekking van kosten. Om deze reden is er in het onderzoek uiteindelijk alleen naar de kwalitatieve kant van het vraagstuk gekeken.

Er zijn vijf projecten onderzocht waarbij de exploitatie van ondergrondse infrastructuur voor uitdagingen zorgde. “De centrale vraag lijkt te zijn: is bundeling goedkoper of duurder in dichtbebouwd gebied?”, vertelt Van Ravesteijn. “De nabijheid van consumenten kan een voordeel zijn voor conventionele aanleg van kabels en leidingen; mogelijk dat netbeheerders daarom terughoudend zijn met het investeren in hoogwaardige oplossingen. Het is de vraag of netbeheerders zich bewust zijn van de kosten van graven in de grond, eventuele graafschade en de extra kosten die daarmee gepaard gaan.”

Gemeenten en ingenieurs beoordelen bundeling in dichtbebouwde gebieden juist als gunstiger dan conventionele aanleg. Dit met name vanwege de grote hoeveelheid kabels en leidingen en de ordening die met bundeling in de ondergrond tot stand wordt gebracht. Een betere documentatie van gebiedsspecifieke informatie door de netbeheerder kan leiden tot een verhoogd bewustzijn van de kosten, waardoor het draagvlak voor hoogwaardige oplossingen voor kabels en leidingen (zoals bundeling) zal toenemen.

Oplossingen

Bij de onderzochte praktijkprojecten werd op verschillende manieren gezocht naar samenwerking. Zo is voor het project Nieuw Den Haag een convenant opgesteld, voor de Boulevard Scheveningen een intentieverklaring tot graafrust en voor de ILT Mahlerlaan een gebruikersovereenkomst. De manier waarop afspraken worden gemaakt, hangt samen met de verschillen tussen gemeenten ten aanzien van het beleid voor kabels en leidingen (verordening, precarioregeling en nadeelcompensatie). “Door het maken van afspraken komen de verschillende maatschappelijke belangen van gemeenten en netbeheerders samen (bijvoorbeeld: overlast omgeving en leveringszekerheid). Dit draagt bij aan een betere balans tussen betalen en genieten”, aldus Van Ravesteijn.

Lees meer over de integrale leidingtunnel voor Den Haag Nieuw Centraal in de Verdieping van december 2012. (Foto: IbDH)

Aanzet

De uitkomsten van het onderzoek worden in juni 2013 gepresenteerd in het rapport Verdienstelijke netwerken. Van Ravesteijn licht toe: “De rapportage richt zich met name op de beleidsmakers en economen vanuit overheid, netbeheerders en vastgoedontwikkelaars. Zij krijgen hiermee beter zicht op de omgeving waarin kabel- en leidingvraagstukken zich afspelen. Daarnaast hopen we dat het rapport zal aanzetten tot nadenken en discussie, zodat het mogelijk wordt alsnog een kwantitatief onderzoek uit te voeren. Daarmee kunnen we echt stappen zetten richting maatschappelijke optimaliteit bij de aanleg van kabels en leidingen bij gebiedsontwikkeling.”

Ontwikkelen vanuit permanente tijdelijkheid

Herontwikkelingsgebied De Nieuwe Stad in Amersfoort beschikt over een eigen ondergronds warmtenet. De vijfentachtig gebruikers van de terreinen en opstallen van de voormalige Prodentfabriek vormen samen een zo veel mogelijk zelfvoorzienende micro-stad, waarvan een eigen biomassacentrale deel uitmaakt. Ontwikkelend belegger Schipper Bosch beheert het ruim twee hectare grote gebied vanuit een overkoepelende duurzaamheidsvisie.

In drie jaar tijd is de Prodentfabriek getransformeerd tot een nieuw stadsdeel met ruimte om te werken, leren en verblijven; een levendige plek met festivals, een poppodium, een restaurant, gedeelde moestuinbakken en een sterke lokale gemeenschap. De bewoners vormen een mix van grote en kleine bedrijven, afkomstig uit verschillende sectoren, variërend van zakelijke dienstverlening en onderwijs tot horeca en cultuur. De huurprijzen zijn marktconform. De brede mix van activiteiten en het streven om fossiele energiebronnen geheel uit het gebied te bannen, hebben een sterke aantrekkingskracht. Terwijl elders in de stad kantoren en bedrijfspanden leegstaan, geldt voor De Nieuwe Stad een wachtlijst.Uitgangspunt is dat de kwaliteit van het gebied blijft groeien. Dat betekent dat de waarde die een gebied heeft voor de gebruikers, blijft toenemen. Energieneutraliteit met behulp van een ringleiding waar verschillende energiebronnen op aangesloten kunnen worden, speelt daarin een belangrijke rol.

Autonome infrastructuur

Edwin Dalenoord, duurzaamheidsexpert bij Schipper Bosch: “In De Nieuwe Stad zijn we eigenaar van de volledige infrastructuur, inclusief elektriciteit, water, warmte en koeling. Uitgangspunt is dat we het gebruik van fossiele brandstof willen uitbannen. We hebben allerlei alternatieven onderzocht. We hebben bijvoorbeeld gekeken naar biogasvergisting en rioolwarmte, maar voor effectieve toepassing daarvan zijn er te weinig mensen in De Nieuwe Stad. Inmiddels zijn we erachter gekomen dat vlak naast ons terrein een groot hoofdriool loopt, en onderzoeken we de mogelijkheden om daaruit warmte te winnen. In de zomer gebruiken we het net voor koeling, die we onttrekken aan de leidingen voor grondwaterzuivering.”

“Het is enorm verleidelijk om af te wachten en degenen te volgen die het goed doen. Maar dat is niet hoe wij in elkaar steken.”

Bart Schoonderbeek, algemeen directeur van Schipper Bosch, vult aan: “We hebben ook onderzocht of we gebruik konden maken van geothermie op twee kilometer diepte. Dat bleek niet haalbaar, maar ik geloof er heilig in. Als we een paar miljoen over hadden gehad, zouden we het zeker hebben gedaan vanuit de overtuiging dat voldoende mensen zouden aanhaken. Het warmtenet gevoed door een biomassacentrale bleek de beste oplossing, vergde minder kapitaal en is flexibeler. We kunnen vanuit de huidige praktijk veel gemakkelijker aansluiten op nieuwe energieconcepten. Zo kijken we ook naar het gebruik van zonneboilers. Op gebouwniveau krijg je dat niet rond, maar op gebiedsniveau red je het wel. Het is enorm verleidelijk om af te wachten en degenen te volgen die het goed doen. Dan verdien je het meest. Maar dat is niet hoe wij in elkaar steken. Wachten heeft geen zin, je moet het gewoon doen.”

De bewoners krijgen tijdens een rondleiding uitleg over de biosmassacentrale. (Foto: Cees Wouda)

Duurzaam warmtenet

Het warmtenet is aangelegd met behulp van gestuurde boringen. Elk gebouw is met een sub-leiding aangesloten op het centrale circuit. Op het hele terrein zijn langs de gevels leidingstraten vrijgehouden, zodat noodzakelijk graafwerk bij uitbreiding en onderhoud effectief, met zo min mogelijk hinder kan plaatsvinden. De brandstof voor de biomassacentrale wordt nu nog ingekocht. Edwin Dalenoord: “Ons eerste doel was de centrale operationeel te maken. We zijn nu aan het onderzoeken hoe we in dat proces nog verder kunnen verduurzamen, bijvoorbeeld door gebruik te maken van groen- en houtafval van de gemeente, hoveniersbedrijven en aannemers. Dat levert maximaal tweehonderd ton op, terwijl we duizend ton nodig hebben. We schalen dus langzaam op. We hebben ervoor gekozen om een biomassaketel te kopen en gewoon te beginnen, en kiezen daarmee dus ook bewust voor een leerproces.”

Permanente tijdelijkheid

De Nieuwe Stad is in alles een lerend project, waarbij aansturing plaatsvindt op basis van de ontwikkelingen van vandaag. De achterliggende droom, gebaseerd op herontwikkeling vanuit de menselijke maat en duurzaamheid, is rotsvast verankerd in de organisatie, maar de weg ernaartoe wordt bepaald door ontwikkelingen en ervaringen. Bart Schoonderbeek: “Het gaat niet om stenen. Dat is dood materiaal. Een gebied als dit is een levend organisme. We hebben De Nieuwe Stad ontwikkeld vanuit hoe we zelf in een stad willen wonen. We denken niet vanuit stenen, maar vanuit mensen. We willen dromen verbinden. We willen mensen in staat stellen hun eigen omgeving mede vorm te geven. Daarvoor moeten gebieden autonoom en begrijpbaar zijn.”

De keuze van Schipper Bosch betekent een bewuste keuze voor vallen en opstaan, maar geeft tegelijkertijd een enorme dynamiek. Bart Schoonderbeek noemt het ‘permanente tijdelijkheid’. “De gewenste kwaliteit is uitgangspunt. Die ambitie is ononderhandelbaar. We zijn vrij recalcitrant. Dat betekent dat we steeds een hele weg te gaan hebben om iedereen te overtuigen. Maar de permanente tijdelijkheid stelt ons in staat om dagelijks bij te sturen. Dat is van enorme meerwaarde.”

De biomassacentrale wordt gevoed door met name houtsnippers en restafval van timmerfabrieken in de omgeving. (Foto: Cees Wouda)

Dit was de Onderbreking Kabels en leidingen

Bekijk een ander koffietafelboek: