Loading...

De Onderbreking

Kabels en leidingen

Kabels en leidingen

Met een loep de stad door

Arnhem, Ondergronds afvaltransport

Wie ruikt het innovatiefst?

In Focus: Ondergronds in Overijssel

Afstudeeronderzoek: leidingen en aardbevingsbelasting

Den Haag Rotterdamsebaan

City Deal moet ook aardgasvrij dichterbij brengen

Zo kan het ook: creatief met kabels en leidingen

Kennisbank

Kabels en leidingen

Met een loep de stad door

In Den Haag zijn vier grote transformatorstations van de RandstadRail en stadstrams ondergronds gebracht. De oorspronkelijke bovengrondse oplossingen stuitten in een aantal gevallen op flink protest van omwonenden. Architect Patrick Stork van ingenieursbureau Den Haag (IbDH) achteraf: “In eerste instantie is de ruimtelijke impact van de grotere transformatorstations, die we ook wel onderstations noemen, onderschat. Het bestemmingsplan liet toe dat plaatsing met een zogeheten kruimelontheffing wettelijk correct geregeld kon worden, maar de uitwerking paste in een aantal gevallen niet in het straatbeeld. Reacties van omwonenden hebben er mede toe geleid dat we samen met opdrachtgever HTM een oplossing hebben gevonden die beter is voor de stad.”

“Nutsgebouwen zie je natuurlijk overal, maar niet zo groot als deze”, zegt Patrick Stork. “Het grotere en vooral zwaardere trammaterieel vergt extra voedingspunten van het bovenleidingnet in de stad. De nieuwe onderstations die daarvoor nodig waren, beslaan al snel 25 tot 50 vierkante meter. Bij de aanleg van de RandstadRail zijn in Den Haag op circa tien plekken groene zeecontainers geplaatst. Op een aantal plaatsen is dat niet zo hinderlijk, maar voor vier onderstations hebben we een andere oplossing moeten bedenken. Daarvoor moesten we eerst met een loep de stad door. We moesten uiteraard locaties vinden zo dicht mogelijk bij knooppunten van de RandstadRail, die ook goed bereikbaar zijn voor onderhoudswerkzaamheden. Vanwege het elektromagnetisch veld dat ontstaat bij de omvorming van wisselstroom naar gelijkstroom, wat storingen kan geven op elektrische apparaten en draadloze datanetwerken, gold de aanvullende eis dat we op ten minste tien meter van woon- en verblijfsgebouwen moesten blijven. Dat betekent dus dat je dergelijke voorzieningen nooit in bestaande bouwwerken kunt opnemen.”

“Er waren bedenkingen bij elektrische installaties in een gebouw onder grondwaterniveau en bij de toegankelijkheid, ventilatie, veiligheid en bruikbaarheid. Daar hebben we goed naar geluisterd.”

Het idee om de onderstations ondergronds te brengen, werd niet overal enthousiast ontvangen. Het IbDH studeerde al langere tijd op ondergrondse bouwwerken voor dit soort onderstations. Patrick: “Dan zie je dat ondergronds bouwen bij velen onbekend is en tot een natuurlijke weerstand leidt. Er waren bedenkingen bij elektrische installaties in een gebouw onder grondwaterniveau en bij de toegankelijkheid, ventilatie, veiligheid en bruikbaarheid. Daar hebben we goed naar geluisterd. Samen met de mensen van HTM zijn we tot voor iedereen aanvaardbare oplossingen gekomen. Het eindresultaat is daar beter van geworden. Toegankelijkheid en daaraan gekoppeld veiligheid bij noodsituaties (vluchten) bleek uiteindelijk overigens de lastigste uitdaging. Daarnaast hadden we nog wat lastige randvoorwaarden, zoals het indien nodig binnen 24 uur kunnen vervangen van de acht ton zware transformatoren in de onderstations.”

Folly

Voor Patrick Stork lag er de uitdaging om de ‘noodzakelijke stiefkindjes van de stad’ liefst onmerkbaar op te nemen in het stedelijk weefsel. Aan de Koekamp bij het Malieveld koos hij voor de vlucht naar voren. Daar is het ondergrondse onderstation bekroond met een ‘folly’, een buitenmodel parkbank die bij nadere beschouwing het kantelbare toegangsluik blijkt te zijn.

Het verborgen onderstation aan de Koekamp. (Foto: IbDH)

Patrick: “Aan de Koekamp hebben we voor een volledig ondergrondse oplossing gekozen. Daarmee kwam wel de uitdaging om toegang en ventilatieopeningen zo goed mogelijk gecamoufleerd in het parklandschap op te nemen. Dat is gedaan door buitenproportioneel grote zitobjecten te plaatsen, die daarmee toegangsluiken van het onderstation vormen. De rugleuning van de enorme loungebank bevat een ventilatievoorziening. De constructie bestaat hier uit prefabelementen. De vier buitenwanden zijn ter plekke in elkaar gezet en stijf en waterdicht aan elkaar verbonden. Dit geheel is vervolgens door ontgraving van binnenuit op diepte gebracht, waarna de bouwkuip is voorzien van een vloer van onderwaterbeton. Daarop zijn kelderwanden, beganegrondvloer, binnenwanden en dak in het werk gestort om een geheel stijve constructie te krijgen.”

Kademuur

Bij de Conradkade werd besloten om een half verdiept onderstation aan te leggen: vanaf halteniveau gezien geheel ondergronds, maar vanaf de kade gezien toch deels bovengronds, opgenomen in de kademuur. Deze kademuur was recent geheel vervangen, en daardoor technisch gezien nog in optimale staat. Door de ligging kon hier een personentoegang worden gemaakt door een trap in het talud langs het onderstation tot vlak boven het waterniveau en een deur in de zijkant. Ook dat blijkt een oplossing met een extraatje. De trap in het talud maakt het mogelijk om hier in de toekomst wellicht ook een steigertje aan te leggen.

Onderstation weggewerkt in de Conradkade. (Foto: IbDH)

De totale constructie met kabelkelder ligt grotendeels onder het grondwaterniveau. Constructief is hier heel traditioneel een damwand rondom gemaakt, aansluitend op de bestaande damwand van de vrij nieuwe kademuur. Daarin is met onderwaterbeton een vloer gestort, waarna de kuip drooggemalen kon worden, en wanden en dak gestort konden worden. In dit dak zit een opening waarop als afdekkend luik een prefabbetonplaat is gelegd. Deze opening dient om zware componenten, zoals de transformator, in en uit het onderstation te kunnen hijsen. Het luik zit daarmee verborgen onder de maaiveldafwerking en dient alleen bij het wisselen van de trafo ‘opgegraven’ te worden. Een tweede, kleiner luik in het maaiveld is wel zichtbaar. Dit luik dient als vluchtweg voor onderhoudsmedewerkers.

Verblijfsgebied

Aan de Soestdijksekade worden op een locatie twee onderstations gerealiseerd. Hier ontstaat een nieuw stukje verblijfsgebied, doordat het dak aansluit op het aangrenzende maaiveld. Een natuurstenen bankje en traditioneel ogende balustrades rondom geven ook hier de stad méér dan puur de functionaliteit van het onderstation. Patrick Stork: “De Soestdijksekade heeft aan weerszijden bij de bruggen van de Escamplaan en de Loosduinsekade een oplopend maaiveld en tegelijkertijd een laag blijvende kade circa 0,5 meter boven het wateroppervlak. Op het hoogste punt is het niveauverschil tussen beide maaivelden circa 2,7 meter. Daartussenin zijn beide onderstations gerealiseerd met toegangen en ventilatieopeningen aan de waterzijde. De bestaande kademuur en brug dateren uit circa 1930 en zijn gefundeerd op houten palen. De bouwkuip moet echter vanwege de noodzakelijke kabelkelder wel onder grondwaterniveau komen. Dit is opgelost door de kelderbakken prefab en daarmee waterdicht uit te voeren en in zijn geheel in de lage kade te laten zakken.”

“Een natuurstenen bankje en traditioneel ogende balustrades rondom geven ook hier de stad méér dan puur de functionaliteit van het onderstation.”

De ondergrondse oplossingen waren uiteraard duurder dan de oorspronkelijke containers. Patrick: “Het gebouw eromheen wordt op deze manier weliswaar duurder, maar als percentage van de totale kosten valt dat eigenlijk wel weer mee. De techniek in de onderstations is verreweg het duurst. En we hebben er mooie oplossingen voor de stad mee verkregen. Ik denk dat dit soort oplossingen een goed begin kan zijn van het ondergronds brengen van meer functies die we niet willen zien. De ondergrondse restafvalcontainers rollen we nu immers ook al over de hele stad uit. In de praktijk bekijken we bij elk project in de openbare ruimte of een ondergrondse oplossing mogelijk is.”

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.

Wie ruikt het innovatiefst?

“Wat we zoeken, is de 1.0-versie van wat wij het Detectiesysteem voor Ondergrondse Infrastructuur (DVOI) noemen.” Wim van Grunderbeek van Gasunie streeft naar een ‘open source’-detectieoplossing voor de ondergrond voor heel Nederland. “Van daaruit willen we een systeem ontwikkelen dat moet leiden tot voor iedereen begrijpelijke 3D-plaatjes van de ondergrond.” De prijsvraag die de Gasunie hiervoor in maart uitschreef, nadert zijn ontknoping.

De vraag naar meer inzicht in de ondergrond volgt uit het Gasunie Network Improvement Program (GNIP), dat in 2013 startte en waarbinnen al het ondergrondse onderhoud voor de komende vijftien jaar is vastgelegd. Wim van Grunderbeek: “We gaan uit van duizenden onderhoudsactiviteiten in de ondergrond. Dat zou betekenen dat we op basis van de Wet informatie-uitwisseling ondergrondse netten (WION) tienduizenden proefsleuven moeten graven, met alle veiligheidsrisico’s van dien. Als we het aantal graafbewegingen met vijfenzeventig procent kunnen reduceren, kunnen we het veiligheidsrisico enorm beperken. En passend in het MVO-beleid van de Gasunie beperken we tegelijkertijd de overlast voor de omgeving en laten we minder sporen achter.”

BV Nederland

Maar dat is niet de enige motivatie voor het uitschrijven van een prijsvraag. Van Grunderbeek: “Niet alleen voor Gasunie, maar ook voor de BV Nederland is dit project veelbelovend. Gasunie zoekt een detectiesysteem dat nauwkeuriger is dan wat er nu op de markt is; een systeem dat op de x-, y- en z-as binnen de vijf centimeter nauwkeurig is, en dat bij voorkeur achter in een busje past, zodat er overal op locatie gemakkelijk mee gewerkt kan worden. We willen partijen die niet alleen een sterk, vernieuwend verhaal hebben, maar ook een trackrecord. Het maakt ons niet uit welke techniek er wordt gebruikt. We zoeken vernieuwing en optimalisatie: wie ruikt het innovatiefst?”

“We zitten nu in fase drie van de Europese aanbesteding. Er zijn al veldtesten gedaan. Deze worden door een jury van deskundigen vanuit TU Delft, Wageningen UR, het COB en DNV en twee landmeetkundigen beoordeeld op kwaliteit. Op basis van de uitkomsten willen we deelnemers vragen een plan op te stellen waarmee kan worden voldaan aan de vraag van Gasunie. Dat moet leiden tot veiliger werken, kostenbesparing en een kleinere kans op graafschade. Want ook al is het daar primair niet om begonnen, het DVOI zal ook financieel voordeel opleveren. Zeker voor Gasunie zelf, omdat wij uit veiligheidsoverwegingen altijd gebruikmaken van zuigtechniek, die tot wel vier keer duurder is dan traditioneel graven. Maar bijvoorbeeld ook voor partner Liander en andere partijen die met kabels en leidingen werken, kan dit systeem het aantal proefsleuven beperken en daarmee kosten besparen.”

Open source

De prijsvraag is voor Wim van Grunderbeek de eerste stap in het beter, slimmer en eenvoudiger in beeld brengen van de ondergrond. “De 1.0-versie die uit deze aanbesteding volgt, willen we, samen met onder andere Liander, verder uitwerken. Het uitgangspunt is dat we vanuit ‘open source’ verder ontwikkelen om zo te realiseren wat commerciële partijen tot op heden niet gelukt is. Het is nog niet bekend hoe we dat proces precies vormgeven, maar je kunt denken aan een samenwerkingsverband waarin allerlei partijen kunnen participeren. Als einddoel zie ik een systeem waarbij de kraanmachinist op zijn tablet precies kan zien waarin hij aan het werk is.

Met de ervaringen die we in dit traject opdoen, zouden we in een later stadium ook het COB-rapport Kabels en leidingen detecteren zonder graven kunnen herijken. Dan is de cirkel rond, want met dat rapport is het eigenlijk allemaal begonnen. Vragen uit dat rapport hebben we soms letterlijk overgenomen in de Europese aanbesteding.”

Overijssel: ondergrond vergroot je ruimte

Overijssel is een provincie met heel gevarieerde landschappen. Ook ondergronds is er veel veelzijdigheid. De provincie maakte een inspirerende folder over het scala aan mogelijkheden dat de ondergrond biedt.

Voor de folder is gekeken naar alle kwaliteiten en functies vanaf maaiveld tot in de diepe ondergrond; van aardkundige waarden tot en met zoutwinning. Naast functies als levering van grondstoffen vervult de ondergrond ook natuurlijke functies, zoals filtering en berging van grondwater. In totaal kunnen er wel zo’n dertig verschillende functies worden onderscheiden, die vaak ook interacties hebben.

Niet alle ondergrondse en bovengrondse functies zijn naast of boven elkaar mogelijk. Daarbij spelen het schaalniveau en de effecten van ingrepen in de ondergrond op de lange termijn ook een rol. Er moeten dan ook steeds vaker afwegingen worden gemaakt. Hiervoor vormt de provinciale omgevingsvisie, waar de Visie op de Ondergrond integraal onderdeel van is, de basis. De centrale ambitie is om balans te vinden tussen gebruik en bescherming van de ondergrond, waarbij soms ook herstel nodig is. Daarnaast wordt bij maatschappelijke opgaven gekeken naar de rol die de ondergrond daarbij kan spelen.

Bij het zoeken naar oplossingen en het maken van afwegingen wordt nadrukkelijk de relatie gelegd met de bovengrondse ontwikkelingen. Er wordt gewerkt vanuit een integrale en gebiedsgerichte aanpak. Dit betekent dat de ondergrond direct wordt meegenomen in gebiedsprocessen en dat de kansen en beperkingen van de ondergrond in beeld worden gebracht. De folder laat dit zien: in een dwarsdoorsnede van Overijssel zijn de projecten weergegven waarbij de ondergrond een bijdrage levert.

>> Lees het interview met Jaya Sicco Smit, die als beleidsontwikkelaar ondergrond van de provincie Overijssel betrokken was bij de realisatie van de folder

Toetsen van leidingen op aardbevingsbelasting

Sinds een aantal jaren neemt de frequentie alsmede de zwaarte van aardbevingen in Noord- Nederland als gevolg van de aardgaswinning toe. De overheid en het bedrijfsleven vragen zich af of bestaande en nieuwe ondergrondse leidingen bestand zijn tegen toekomstige aardbevingen. Onno Walta heeft voor behalen van de titel Master of Pipeline Technology een methode ontwikkeld waarmee de kans op bezwijken door het passeren van een aardbevingsgolf kan worden bepaald. De methode sluit aan op de huidige normen van de NEN 3650 serie en Eurocode.

Voor natuurlijke aardbevingen – tektonische aardbevingen als gevolg van het verschuiven van aard-schollen – bestaan al methoden om de bestendigheid van constructies te berekenen. De aardbevingen in Noord-Groningen worden door gaswinningen veroorzaakt. Zulke geïnduceerde aardbevingen kunnen andere gevolgen hebben voor ondergrondse leidingen, omdat de duur van de beving korter is en de beving op een ger ingere diepte plaatsvindt. Het afstudeeronderzoek van Onno Walta richtte zich op het berekenen van de invloed van dit type aardbevingen op buisleidingen.

Geïnduceerde aardbevingen introduceren extra spanningen en vervormingen in de leidingwand, die kunnen leiden tot falen of bezwijken van de leiding. Om de extra spanningen te berekenen, is in de thesis gebruikgemaakt van de theorie van Spangler uit de NEN 3650. Het blijkt dat slechts enkele parameters significante invloed hebben op de spanningen in de buisleidingwand.

Door heel Nederland liggen er leidingen in de grond voor het transport van gas. (Foto: Gasunie).

Ringspanning

De maatgevende grond- en aanlegparameters bepalen de grootte van de tangentiële ringspanningen in de buiswand. De ontwikkelde methode start daarom met het bepalen van de gemiddelde waarde en standaardafwijkingen in die parameters. Met deze parameters als invoer wordt de gemiddelde en de karakteristieke tangentiele buiswandspanning berekend. Naast de grondbelasting wordt de ringdoorsnede van de buisleiding ook belast door druk vanuit de aardbevingsgolf. Deze dynamische belasting is kort, maar wel éénzijdig. Dit heeft tot gevolg dat er extra tangentiële spanningen in de buiswand ontstaan. De grootte van deze dynamische belasting is met behulp van Plaxis bepaald.

Aardbevingsgolven veroorzaken ook belasting in de axiale richting van de buis. De grootte van de belasting hangt af van de zwaarte van de aardbeving alsmede van de samenstelling van de dertig meter grond direct onder het maaiveld. Schattingen of metingen geven de maatgevende parameters voor het berekenen van de gemiddelde en de karakteristieke axiale spanningen. Bij die berekening is de opbouw van de buisleiding van belang. Bij continue leidingen zonder koppelingen ontstaan door de opgelegde grondverplaatsingen vanuit de aardbevingsgolf buigende momenten en axiale krachten in de buisleiding. Het effect van de aardbevingsgolf is onder ander afhankelijk van de hoek van inval ten opzichte van de as van de buisleiding.

Bij leidingen opgebouwd uit korte buizen, ofwel discontinue leidingen, concentreren de opgelegde grondverplaatsingen zich als hoekrotaties in de koppelingen. De grootte van de hoekrotatie is afhankelijk van de grootte van opgelegde grondverplaatsingen en van de verhouding n = golflengte aardbeving λ / buislengte Lbuis. Voor grote verhoudingen van n volgt de buis als het ware de golfbeweging in de grond. De hierbij optredende hoekrotaties zijn voor omstandigheden in Groningen maximaal 1,2°. De optredende buigende momenten en axiale krachten zijn bij discontinue leidingen lager dan bij continue leidingen. Bij toenemende buislengte nemen de grootte van de buigende momenten en axiale krachten toe terwijl de grootte van de hoekrotaties afneemt.

De grafiek toont de hoekrotatie van discontinue leidingen als functie van de verhouding golflengte en buislengte. Factor alfa is een hulpgrootheid om de grootte van de hoekverdraaiing te berekenen.
(Grafiek: Onno Walta)

 

 

Interactie

Hoewel een aardbevingsbelasting een dynamische belasting is, wordt de berekening quasi statisch uitgevoerd. Voor een rechte veldstrekking zonder bochten of aansluitingen is deze benadering verantwoord. Per buismateriaal wordt de interactie tussen de axiale en tangentiële spanningen bepaald voor de gemiddelde waarde en karakteristieke spanningen. Voor de combinatie buisdiameter, doorsnede en toelaatbare materiaalspanning wordt de bezwijkspanning berekend. Hierdoor is het mogelijk met behulp van Excel de toetsing uit te voeren.

Voor zowel voor de belasting op de buisleidingen als de weerstand van de buisleidingen tegen de belasting, zijn nu de gemiddelde waarden met bijbehorende standaardafwijking vastgesteld. Deze waarden worden gebruikt in de toetsing gebaseerd op een analyse volgens de First Order Methode uit de Eurocode NEN-EN 1990 +A1/C2:2011. Dit is een probabilistische bovengrensbenadering op niveau II. Met behulp van een wiskundige bewerking wordt de betrouwbaarheidsfactor β berekend, waarmee ook de kans op bezwijken bekend is. Met deze kans kan men afwegen welke maatregelen men moet nemen om de gevolgen van een aardbeving te minimaliseren.

Wat als de straat een StraaD moet worden?

De Robert Fruinstraat in de Rotterdamse wijk Middelland is de eerste die wordt omgevormd tot Straat van de toekomst. Wensen van burgers met betrekking tot inrichting, groen en beperking van verkeer komen samen met anticiperen op de energietransitie en klimaatverandering. Een integraal toekomstvast bundelingssysteem dat graafrust moet brengen, kon niet volledig gerealiseerd worden, maar de winst is dat gebruikers van de ondergrond elkaar beter hebben leren kennen.

De werkzaamheden aan de Robert Fruinstraat zijn direct na de zomervakantie van start gegaan. Aan de gekozen aanpak gingen jaren van voorbereiding vooraf. De directe aanleiding voor de herinrichting zijn de rioleringsopgave en vervanging van grote bundels hoogspanningsleidingen. Ondergronds kent de ogenschijnlijk gewone Rotterdamse straat de nodige uitdagingen. In de straat staat ook een zwaar trafostation voor de trambaan van de RET en er liggen zowel distributie- als transportleidingen. Algemenere uitdagingen voor de toekomstgerichte herinrichting zijn het tegengaan van hittestress en duurzame afvoer en gebruik van regenwater.

Boven- en ondergrond integraal beschouwd

De noodzakelijke herinrichting is gebruikt om ten aanzien van de bovengrondse inrichting een participatief project op te starten met als doel de straat te verduurzamen en sociale cohesie te versterken. De Robert Fruinstraat is de eerste straat die volgens het principe van de StraaD is aangepakt (zie kader). De kern van die aanpak is dat bewoners en andere stakeholders vroegtijdig in een participatieproces bij de herinrichting worden betrokken om de Straat van de toekomst te ontwerpen. Voor de Robert Fruinstraat leidt dat bijvoorbeeld tot groene daken. Bestaande bomen en geveltuintjes blijven gehandhaafd. Er komt een zogeheten urban waterbuffer in de vorm van infiltratiekratten, waarin tegelijk ook kabels en leidingen worden verzameld. Afgezien van randvoorwaarden zoals behoud van bomen, geveltuintjes, laadpalen en bestaande ondergrondse afvalinzameling heeft het participatietraject niet tot aanvullende ondergrondse opgaven geleid.

Tracé Robert Fruinstraat. (Beeld: gemeente Rotterdam)

Graafrust

In de Robert Fruinstraat is het slimmer indelen van de ondergrond een van de activiteiten om er na herinrichting voor te zorgen dat in de straat voor langere tijd geen werkzaamheden meer nodig zijn. Vanwege het intensieve gebruik van de ondergrond en ruimtegebrek is gekeken naar bundelingssystemen die moeten bijdragen aan graafrust in de straat. Marcel Bruin, adviseur ondergrondse infra van de gemeente Rotterdam, over het achterliggende gemeentelijk beleid: “De energietransitie zal ertoe leiden dat het alleen maar drukker wordt in de ondergrond. Dat heeft er mede voor gezorgd dat we in Rotterdam efficiënt en duurzaam met de ondergrond willen omgaan. Bij projecten als de herinrichting van de Robert Fruinstraat moet de straat langdurig open. Dat is het moment om te bedenken hoe je zo’n project toekomstbestendig realiseert.”

Wicked problem

Jaap Peters, ook werkzaam bij het ingenieursbureau van de gemeente: “We zijn aan het begin van dit traject eerst teruggegaan naar de basis. Met de opgave die er ligt en de ambitie van de gemeente Rotterdam, was de klantvraag helder. Maar wat is daarvan de impact? Dan ga je dus vragen stellen bij de verschillende stakeholders. Wat wil je nou precies? Dan zie je toch dat ‘zo snel mogelijk’ en ‘zo goedkoop mogelijk’ de boventoon voeren. Het bleek lastig om draagvlak te krijgen voor een integrale oplossing die weliswaar aan de ambities voldoet, maar wordt belemmerd door richtlijnen, voorschriften en beschikbare middelen. Het is wat je noemt een wicked problem. Aan de voorkant kun je heel goede ideeën ontwikkelen, maar in de praktijk hangt het op geld en goede wil. Wij hebben geprobeerd expliciet te maken wat het betekent als je voortborduurt op de duurzame uitgangspunten, maar hebben uiteindelijk moeten kiezen voor een bundelingssysteem in afgeslankte vorm.” Marcel Bruin: “De duurzame uitgangspunten komen onder druk te staan zodra je bij de stakeholders de randvoorwaarden gaat ophalen. Drinkwater wil niet naast middenspanning liggen vanwege het risico op opwarming, gas stelt voorwaarden aan detecties, en ga zo maar door.”

‘Aan de voorkant kun je heel goede ideeën ontwikkelen, maar in de praktijk hangt het op geld en goede wil.’

Omgaan met onzekerheden

Jaap en Marcel concluderen dat het bereiken van consensus ten aanzien van duurzame oplossingen niet op projectniveau bereikt kan worden. “Partijen zullen op landelijk niveau in gesprek moeten. We zien in de praktijk dat er bij alle partijen, ook de gemeenten, veel verschillende lagen bij het proces betrokken zijn, met als resultaat dat risico op risico gestapeld wordt. Iedereen zoekt zekerheid, dat snappen wij ook wel. Daarbij is het voor ons als gemeente ook nog eens moeilijk om onderscheid te maken tussen wensen en eisen van netbeheerders. De kern is dat iedereen naar zijn eigen asset kijkt. We weten allemaal dat we niet genoeg ruimte hebben en moeten toegroeien naar een aanpak die dat probleem oplost. Daar zijn we het over eens, maar nog niet over de weg daarnaartoe. Zijn dat gestandaardiseerde oplossingen met bijvoorbeeld bundelingssystemen, of weten we in de praktijk de benodigde ruimte toch wel te vinden als we maar genoeg moeite doen?”

De gekozen oplossing voor de Robert Fruinstraat borduurt voort op eerder toegepaste bundelingssystemen. (Beeld: gemeente Rotterdam)

“Het is nu ook niet de tijd voor grote keuzes. Er zijn teveel onzekerheden. Hoe wordt de energietransitie in de praktijk ingevuld? Gaan we wel of niet over op waterstof? Die onzekerheid blijft en daar zullen we naar moeten handelen. We moeten ons realiseren dat we in een ontwikkelfase zitten. We kennen de effecten van nieuwe technologieën nog niet. Dan ga je niet op één paard wedden. Dat doet de netbeheerder ook niet. De wil om samen te werken is er, maar de overstap naar een ander model komt alleen als er een natuurlijk moment voor is.”

Jaap Peters: “We weten niet wat de baten zijn van gestandaardiseerde oplossingen in bestaande situaties. Het is inmiddels wel duidelijk dat je bij een nieuwe ontwikkeling het beste meteen voor een integraal systeem voor ondergrondse infrastructuur kunt kiezen, maar voor bestaande situaties krijg je in de praktijk de extra kosten niet ‘weggerekend’. Er is dus geen directe vraag vanuit de markt en de netbeheerders hebben derhalve een afwachtende houding als gemeenten met ambities komen, zoals wij voor de Robert Fruinstraat. Dat partijen ten behoeve van de ambities van zo’n enkel project hun interne opdracht en werkwijzen niet opzij kunnen zetten, is begrijpelijk. Netbeheerders hebben een heel grote toekomstvraag en dan komt de gemeente daar nog ’s overheen met een graafrustverhaal. Het belang van de netbeheerder in die specifieke opgave is er eigenlijk niet. Men ziet de opgave voor de gemeente wel, maar vraagt zich af waarom dat dan juist in deze straat moet. Dat betekent dat er op dat vlak weinig oplossingsgericht wordt meegedacht.”

Zendingswerk

In de voorbereiding voor de herinrichting bleek al snel dat een integraal systeem een factor tien duurder zou uitpakken dan een traditionele aanpak. Jaap: “Dat was niet haalbaar. We hebben nu gekozen voor een kleinere vorm van ordening dan aanvankelijk gewenst. Ook dat is duurder, maar de gemeente heeft de voorinvestering voor haar rekening genomen. De winst daarvan is dat we ervaring hebben opgedaan en we elkaar beter hebben leren kennen. Een project als dit helpt om een relatie op te bouwen. De innovatie die nodig is om tot integrale oplossingen te komen, zit in de samenwerking. En de conclusie is dat we daarin nog wel wat zendingswerk te doen hebben.”

Rotterdamsebaan

De gemeente Den Haag werkt aan een nieuwe verbindingsweg tussen knooppunt Ypenburg (A4/A13) en de Centrumring: de Rotterdamsebaan. Deze weg wordt 3,8 kilometer lang en doorkruist het grondgebied van de gemeenten Leidschendam-Voorburg, Rijswijk en Den Haag. Onderdeel is een geboorde tunnel, de Victory Boogie Woogietunnel, die tweemaal twee rijstroken krijgt en ongeveer 1.860 meter lang wordt.

De Utrechtsebaan is de belangrijkste toegangsweg van Den Haag. Van het verkeer dat de stad dagelijks in- en uitgaat, rijdt veertig procent via deze weg. Dat leidt elke dag tot files die zich vaak uitbreiden naar de omringende snelwegen zoals de A12, A13 en A4. De aangrenzende woonwijken hebben veel last van sluipverkeer. De nieuwe Rotterdamsebaan zorgt ervoor dat de druk op de Utrechtsebaan afneemt en het verkeer zich beter verdeelt. Met de nieuwe weg krijgt het verkeer van en naar Rotterdam, Delft en Ypenburg een alternatief.

Tracé

De Rotterdamsebaan loopt van het knooppunt Ypenburg richting het noorden, kruist met een tunnel het groene gebied de Vlietzone, het water de Vliet en de woonwijk Voorburg-West en komt uit op de Binckhorstlaan. Daar sluit de nieuwe weg bij de Neherkade direct aan op de Centrumring. Het tracé komt grotendeels overeen met de ligging van de tweede toegangsweg die architect Dudok – die na de Tweede Wereldoorlog de leiding had over de wederopbouw van Den Haag – in zijn plannen had opgenomen. De inpassing van de nieuwe verbindingsweg was een complexe opgave. Uiteindelijk heeft de inspraakprocedure ertoe geleid dat het ondergrondse deel van het tracé driehonderd meter langer wordt dan technisch gezien noodzakelijk is. Met de verlenging is de gemeente tegemoetgekomen aan bezwaren van omwonenden en andere belanghebbenden.

Artist impression van de skyline vanuit de Vlietzone. Op het dak van de tunnel zijn de geplande zonnepanelen te zien. (Beeld: Rotterdamsebaan)

Victory Boogie Woogietunnel

De tunnel, die Victory Boogie Woogietunnel gaat heten, wordt geboord. Hiervoor maakt de aannemerscombinatie (zie rechts) gebruik van de tunnelboormachine waarmee eerder de Sluiskiltunnel is aangelegd. De tunnel wordt 1.860 meter lang, waarbij het geboorde deel een lengte heeft van circa 1.640 meter. De twee tunnelbuizen komen op ongeveer vier meter van elkaar te liggen, krijgen een diameter van ruim tien meter en liggen op het diepste punt 29 meter onder de grond. In iedere buis komen twee rijstroken en tussen de buizen komt om de 250 meter een dwarsverbinding.

Duurzame infrastructuur

De Rotterdamsebaan moet hét voorbeeld van duurzame infrastructuur in Nederland worden. De Combinatie Rotterdamsebaan heeft in het ontwerp veel aandacht besteed aan de verschillende duurzaamheidsaspecten, zoals vormgeving en inpassing in het landschap, luchtkwaliteit en energiegebruik. Een goed voorbeeld is de tunnelmond in de Vlietzone. Hier komt over het dienstgebouw en de tunnelmond een grote overkapping die bestaat uit zonnepanelen. De elektriciteit die hiermee wordt opgewekt, zal worden gebruikt in het dienstgebouw. Een ander voorbeeld is het fine dust reduction system, een systeem waarmee vijftig procent van het fijnstof bij de tunnelmonden wordt afgevangen.

Planning

In 2014 is de gemeente gestart met het bouwrijp maken van het tracé en in 2015 is een aantal wegen in de Binckhorst opnieuw ingericht. Eind 2015 is de aanbesteding afgerond en is de opdracht, in de vorm van een design-, built- en maintenancecontract met vijftien jaar onderhoud, gegund aan de Combinatie Rotterdamsebaan. In 2016 heeft de gemeente de laatste voorbereidende werkzaamheden afgerond, waarna de aannemerscombinatie van start kon met het inrichten van de werkterreinen in de Vlietzone, de Binckhorst en het knooppunt Ypenburg.

Het boren van de Victory Boogie Woogietunnel startte half januari 2018. Vanuit de startschacht op het werkterrein in de Vlietzone graaft tunnelboormachine Catharina-Amalia haar weg naar de Binckhorst. Naar verwachting komt ze daar in juni 2018 aan. Vervolgens wordt de machine gedemonteerd en teruggebracht naar de Vlietzone. Nadat de machine weer is opgebouwd, start het boren van de tweede tunnelbuis. De opening van de Rotterdamsebaan staat gepland voor 1 juli 2020.

Voorbereiding

Om onder de grond alvast ruimte te maken voor de tunnel van de Rotterdamsebaan, moesten grote stroomkabels verlegd worden. De gemeente Den Haag maakte een video over deze indrukwekkende klus. Over een afstand van liefst een kilometer werd tot vijfendertig meter diep onder de grond een gestuurde boring uitgevoerd.

City Deal moet ook aardgasvrij dichterbij brengen

In 2016 lanceerde Amsterdam de strategie Naar een stad zonder aardgas. Nieuwbouwgebieden worden al niet meer op aardgas aangesloten. Voor de bestaande bouw kiest Amsterdam voor een gebiedsgerichte aanpak. Daaraan wordt invulling gegeven met een zogeheten City Deal, een samenwerkingsverband van netbeheerders, woningcorporaties, warmteleveranciers en het Rijk. De Van der Pekbuurt in Amsterdam-Noord is aangewezen als pilot.

Er is afgesproken dat per gebied wordt bekeken wat de beste aanpak is en welke alternatieven voor aardgas het meest geschikt zijn. Ook alternatieven als volledig elektrische warmtesystemen of geothermie komen daarbij in beeld. Essentieel is dat de transitie in samenhang met andere opgaven wordt bekeken. Adviseur stedelijke programmering Ruben Klijn: “We hebben nog meer opgaven, zoals herinrichtingsprojecten, het autoluw maken van de binnenstad, klimaatbestendig inrichten en de sociale wijkaanpak. We willen deze opgaven combineren om tot integrale afwegingen te komen. De energietransitie is belangrijk, maar is dus niet de enige opgave. Er spelen veel verschillende belangen in de openbare ruimte. De gemeente wil ten aanzien van het aardgasvrij maken van de stad keuzevrijheid bieden. We onderzoeken nu hoe we dat proces het best structureel kunnen inrichten. In de tussentijd gaan de ontwikkelingen gewoon door.”

Pilotproject

Een van die tussentijdse ontwikkelingen betreft de Van der Pek- en Gentiaanbuurt in Amsterdam-Noord. De directe aanleiding om daar aan de slag te gaan, was het besluit van woningbouwcorporatie Ymere om het woningbezit in die wijk duurzaam te renoveren en van het gas af te halen. De woningen worden volledig gerenoveerd. De straten zijn smal, en voor woningen aan de andere kant van de straat moet de gasaansluiting gehandhaafd blijven. Nuon Warmte heeft een inschatting gemaakt van de toekomstige stadsverwarmingsbehoefte, en heeft mede op basis daarvan met Ymere een contract gesloten voor de levering van stadswarmte voor vijftien jaar.

De Van der Pekbuurt is een arbeiderswijk uit begin twintigste eeuw aan de noordoever van het IJ. (Foto: gemeente Amsterdam/Koen Smilde Photography)

Stadsdeelregisseur in Amsterdam-Noord Eric van den Beuken: “Het gaat in eerste aanleg om 38 woningen in het eerste van zeven blokken in de Gentiaanbuurt. Er is geen primair warmtenet in de buurt en er moet dus gebruikgemaakt worden van tijdelijke warmtecentrales die ergens in de openbare ruimte geplaatst moeten worden. Daarnaast moet er een warmte-overdrachtstation gerealiseerd worden dat de warmtelevering voor drie- tot vijfhonderd aansluitingen kan verzorgen. Aardgasvrij organiseren via stadswarmte laat dus ook zichtbare sporen na in de openbare ruimte die in deze toch al smalle wijken steeds meer onder druk staat.”

Puzzel

Ruben Klijn: “De renovatieplanning van Ymere is autonoom. Daaruit volgt het verzoek aan Nuon Warmte om een aansluiting op het warmtenet te realiseren. Nuon Warmte richt zich tot de gemeente voor vergunningen en dergelijke. Voor Ymere is dit een heel strategisch besluit. Zodra de investeringsbeslissing is genomen, wil men uiteraard zo snel mogelijk tot uitvoering komen. Nuon heeft een wettelijke leveringsplicht. Dat leidt tot de puzzel die we nu proberen te leggen. Waarbij een belangrijke vraag is of er überhaupt plaats is in de ondergrond. Andere stakeholders in de ondergrond, Waternet, Liander en KPN, willen mee in dit project. Maar de vraag blijft: halen we december 2018, het moment waarop de eerste gerenoveerde woningen worden opgeleverd, of moeten de bewoners de boel de eerste maanden verwarmen met straalkachels?”

Halen we december 2018 of moeten de bewoners de boel de eerste maanden verwarmen met straalkachels?

Stevige ambitie

De pilot in de Van der Pekbuurt moet bijdragen aan een aanpak waarmee het aardgasvrij maken van wijken steeds sneller kan verlopen. In de overeenkomst die de gemeente Amsterdam met woningcorporaties heeft gesloten, is afgesproken dat zij een leidende rol hebben in dit transitieproces – alleen Ymere heeft al meer dan 40.000 huurwoningen in Amsterdam. Maar ook met de ‘grote stappen’ die langs deze weg gezet kunnen worden, is de uitdaging om de ambitie van de gemeente Amsterdam waar te maken, bijzonder groot. Senior adviseur Ruimte en Duurzaamheid Theun Koelemij: “De corporaties hebben hun plannen voor de komende jaren kenbaar gemaakt. Op basis daarvan hebben we een kaartje gemaakt, waarop de eerste 10.000 woningen die van het gas af gaan, zijn ingetekend. De ambitie uit het coalitieakkoord – aardgasvrij in 2040 – vraagt een tempo van gemiddeld 20.000 woningen per jaar. In 2018 zullen er weer 20.000 worden aangewezen. We moeten dus razendsnel leren en het tempo fors verhogen. Dat Amsterdam in 2040 aardgasvrij moet zijn, is de enige zekerheid.”

De snelheid waarmee aardgasvrij bereikt moet worden, zal ongetwijfeld betekenen dat er ook na de Van der Pekbuurt wijken zullen volgen waarvoor nog geen kant-en-klaar plan van aanpak beschikbaar is. In de tussentijd wordt met de City Deal wel gewerkt aan een integrale aanpak die het aardgasvrij maken zo soepel mogelijk moet verbinden met de genoemde andere opgaven in de stad. Theun Koelemij: “We hebben een Datasquad ingericht waarmee we alle planningen in kaart brengen en op elkaar kunnen afstemmen. Ook daarin werken we samen met Waternet (riool en water), Liander (gas/elektra), Nuon Warmte en de corporaties.”

Gemeenten aan zet?

Aan de Klimaattafels, waar het aardgasvrij maken van Nederland wordt voorbereid, lijkt men eensgezind over het feit dat gemeenten de regie moeten hebben. Zover is het in de praktijk nog niet. Eric van den Beuken: “De gemeente heeft op dit moment geen sleutels om op te treden of af te dwingen, maar kan de beschikbare privaatrechtelijke instrumenten desgewenst wel op-en-top uitnutten.” In de praktijk van de City Deal is het nu nog niet nodig dat Amsterdam zijn spierballen laat zien. De grote winst van de City Deal-aanpak is dat alle betrokken partijen weten en accepteren dat je (in de ondergrond) niet solo kunt opereren. Andere partijen hebben ook behoefte aan regie. En iedereen is gecommitteerd aan een gezamenlijke integrale aanpak. Of dat zo blijft, is overigens de vraag. Theun Koelemij: “De aanpak die we nu hanteren, wordt breed gedragen. Maar we moeten ons realiseren dat we tot nu toe vooral op relatief kleine schaal werken. Als we straks naar 20.000 woningen per jaar gaan, gaat het pas echt pijn doen. Al was het maar omdat we niet ieders planning kunnen volgen en partijen investeringen dus sneller moeten afschrijven.”

Leren in de praktijk

In de Van der Pekbuurt zal grotendeels nog sprake zijn van ad-hoc-oplossingen. “Wat we in deze fase leren,” zegt Eric van den Beuken, “is dat de regierol niet goed is belegd, dat nog onduidelijk is wie welke kosten draagt, dat we niet weten hoe het stelsel van vergunningen en procedures vormgegeven dan wel aangepast moet worden om de renovatieplanningen van private partijen mogelijk te kunnen maken. Daarbij komt dat we ons moeten realiseren dat we als overheid veranderingen wel kunnen stimuleren, maar dat acceptatie uiteindelijk afhankelijk is van hoe wij als overheid verschillende opgaven slim weten te combineren. Voor dat slim combineren bestaat geen masterplan. Het hangt – ook in technische zin – af van de lokale situatie. Heb je een warmtebron in de buurt of niet? Dat maakt al een groot verschil. Je kunt uiteindelijk misschien voor tachtig procent tot standaardisatie komen, maar er zal altijd een stukje maatwerk nodig zijn. Afhankelijk van breed genoeg gedragen ‘sense of urgency’ in de buurt heb je incentives nodig om te kunnen veranderen. Het proces begint met het uitspreken van wat je wilt bereiken. Het tempo waarin je die ambitie kunt bereiken, is ook afhankelijk van wat mensen willen, en de mate waarin je dwingend wilt optreden.”

Zo kan het ook: creatief met kabels en leidingen

Dit was de Onderbreking Kabels en leidingen

Bekijk een ander koffietafelboek: