Loading...

De Onderbreking

Tunnels en veiligheid

Tunnels en veiligheid

Aan alle regels voldoen is niet genoeg

Schiedam, Ketheltunnel

Aantoonbare veiligheid met standaard ICT proces

Onderbreking Tunnels en veiligheid

Afstudeeronderzoek: veilige tunnel door snelle branddetectie

Knoppentrainer A4DS kan landelijk

Velsen, Velsertunnel

Cyberveilige rijkstunnels

Zwemmen in een schuilkelder

Kennisbank

Tunnels en veiligheid

Tunnels zijn wellicht de bekendste voorbeelden van ondergrondse bouwwerken. Het begon in Nederland met afgezonken tunnels om watergangen te kruisen, inmiddels worden ook boor- en landtunnels breed toegepast. Ontwikkelingen in de praktijk vragen om ontwikkeling in kennis en kunde. Ook op het gebied van veiligheid: ondergronds is het waarborgen van veiligheid vaak complexer dan boven de grond.

Nederland is specialist in afgezonken tunnels. Toch is er ook op dit gebied nog voldoende bij te leren. Gezien de hoge leeftijd van de meeste Nederlandse zinktunnels, is renovatie bijvoorbeeld een actuele en dringende opgave, waarover nog veel vragen leven. Daarnaast neemt de complexiteit bij het realiseren van geboorde tunnels toe: in stedelijke gebieden is het prettig als wegen en spoorlijnen ondergronds gaan, maar er is weinig ruimte om te bouwen en de hinder moet minimaal zijn. We willen in complexere situaties ondergronds bouwen, nog dieper en nog dichter bij de bestaande bebouwing.

Veiligheid is dan ook onlosmakelijk met ondergronds bouwen verbonden. Het werken in de grond heeft al snel effect op de omgeving. Bovendien moet de constructie na oplevering veilig te gebruiken zijn. Dat is op zichzelf al een opgave, maar een bijkomende uitdaging is het vooraf aantoonbaar maken van veilig gebruik, en dat in een complex belangenveld. De laatste jaren leidde dat bij tunnels soms tot problemen. Samen met het netwerk wil het COB ervoor zorgen dat nieuwe tunnels voortaan opengaan zonder gedoe.

(Foto: Vincent Basler)

Drie mannen, één missie. Systeemarchitect Johan van der Gaag, veiligheidskundige Stefan Lezwijn en verkeerspsycholoog Jos Vrieling, alle drie van Arcadis, werken samen aan veilige tunnels. Dat doen ze met respect voor ieders expertise en vanuit het besef dat je het met elkaar moet doen.

“Op het gebied van tunnelveiligheid is de laatste jaren veel verbeterd”, stelt Van der Gaag. “De invoering van de Landelijke Tunnelstandaard heeft er bijvoorbeeld voor gezorgd dat de vaak moeizame discussies over de veiligheidsvoorzieningen grotendeels zijn verdwenen. Ook zie je dat opdrachtgevers en -nemers er steeds meer van zijn doordrongen dat je direct vanaf het begin moet nadenken over de tunneltechnische installaties en niet pas als de civiele constructie gereed is. Positieve ontwikkelingen, maar het kan nog beter.”

“Tot nu toe worden tunnels en alle bijbehorende veiligheidsvoorzieningen vooral vanuit de techniek ontwikkeld. Wij zijn ervan overtuigd dat voor een veilige tunnel meer nodig is dan techniek alleen. Een tunnel die aan alle regels voldoet, is volgens ons dan ook niet automatisch een veilige tunnel. De praktijk laat dat ook zien. De eerste weken na de opening van de Tweede Coentunnel vonden bijvoorbeeld diverse ongelukken plaats omdat het wegbeeld niet logisch bleek voor automobilisten. En bij de nieuwe A2-tunnel in Maastricht moest na opening de bewegwijzering worden aangepast.”

Menselijk gedrag

“Wat deze voorbeelden aantonen, is dat je naast techniek ook rekening moet houden met menselijk gedrag”, vult Lezwijn aan. Daarbij gaat het niet alleen om het gedrag van automobilisten, maar ook om dat van tunnelbedieners, hulpdiensten en onderhoudsmonteurs. Onze aanpak is daar nadrukkelijk op gericht. Om uit te leggen hoe wij te werk gaan, zal ik eerst onze rollen toelichten. Johan maakt als systeemarchitect het ontwerp voor alle installaties die nodig zijn voor een veilig werkende tunnel. Jos gaat na of dat ontwerp niet conflicteert met het gedrag en de wensen van de verschillende gebruikers. Ikzelf ten slotte zie erop toe dat de tunnel voldoet aan alle wet- en regelgeving en de eisen die het bevoegd gezag stelt voor het verstrekken van een openstellingsvergunning.”

“We gaan niet zitten wachten totdat de ander zijn werk heeft afgerond, maar werken veel meer gelijktijdig en reageren op elkaars producten.”

“De essentie van onze aanpak is dat het een interactief en iteratief proces is. We gaan dus niet zitten wachten totdat de ander zijn werk heeft afgerond, maar werken veel meer gelijktijdig en reageren op elkaars producten. Als Johan aan het ontwerpen is, kijkt Jos al naar de wensen en behoeften van de gebruikers en breng ik al zo goed mogelijk in kaart of het ontwerp voldoet aan alle voorwaarden voor een vergunning. Door deze werkwijze kan Johan onze opmerkingen snel verwerken in zijn ontwerp, kan ik Jos bijvoorbeeld uitleggen waar de wensen van gebruikers kunnen gaan botsen met vergunningsvoorwaarden en zorgen we ervoor dat de planning niet in gevaar komt. Immers, je wilt te allen tijde voorkomen dat een ontwerp helemaal is uitgewerkt en vervolgens een groot deel van het werk over kan omdat een collega komt vertellen dat gebruikers er niet mee uit de voeten kunnen of dat het bevoegd gezag er niet mee akkoord gaat.”

Spookrijdersdetectie

Voor het onderdeel menselijk gedrag speelt Vrieling een cruciale rol. “Zodra er een eerste ontwerp is, ga ik kijken wat dit betekent voor de verschillende gebruikers. Meestal kan ik zelf goed inschatten hoe weggebruikers zullen reageren op de verkeersborden, signalering en belijning. Als de situatie heel complex is, werk ik ook wel met 3D-animaties die ik dan voorleg aan een panel van weggebruikers. Om de onderhoudbaarheid te bepalen, ga ik meestal in gesprek met de monteurs die het onderhoud gaan doen. Ik informeer dan hoe zij werken en welke fouten er bij onderhoud gemaakt worden, bijvoorbeeld omdat ze onder hoge tijdsdruk moeten werken. Zo moeten monteurs vaak veel bedrading aanleggen en dan komt het voor dat ze de draden van detectielussen verkeerd om aansluiten. Dat leidt dan tot een spookrijdersdetectie. Samen met hen bedenk ik oplossingen om dit soort fouten te voorkomen, zoals duidelijke werkinstructies, het coderen van de draden en het verminderen van de werkdruk. Deze oplossingen geef ik als aanbevelingen mee aan het ontwerpteam. En is een bepaalde lamp voor de verkeersveiligheid heel aantrekkelijk, maar eigenlijk niet te onderhouden, dan pleit ik voor een andere lamp.”

Het drietal werkt onder meer samen aan de Spaarndammertunnel (te zien op deze foto en de foto bovenaan) en de Gaasperdammertunnel. (Foto: facebook.com/spaarndammertunnel)

“Met de tunnelbedieners en de hulpdiensten voer ik eveneens dit soort gesprekken. Begrijpt een bediener bijvoorbeeld intuïtief wat hij moet doen als er een calamiteit plaatsvindt? Kan hij dan de calamiteit afhandelen en tegelijkertijd de rest van het verkeer blijven begeleiden? En is voor iedereen in de verkeerscentrale duidelijk wat bijvoorbeeld de linker- en rechterbuis is? Ook is het belangrijk om naar de werkwijze en routines in de centrale te kijken. Neem de nieuwe Spaarndammertunnel die straks vanuit de centrale van de gemeente Amsterdam wordt bediend door medewerkers die ook de IJtunnel bedienen. Dan is het goed om bij het ontwerp van het bedienpaneel te zorgen voor eenzelfde ‘look-and-feel’ van het paneel, waarbij bijvoorbeeld de calamiteitenknop op dezelfde plek zit.”

Specifieke omstandigheden

Vrieling vervolgt: “Ook met de verschillende hulpdiensten bespreek ik hun wensen en werkprocessen. Bij tunnelprojecten voer ik onder andere gesprekken over de plaatsing van de voorzieningen voor de inzet en bereikbaarheid van de hulpdiensten, zoals de slagbomen en de intercominstallaties. In regelgeving is vastgelegd dat beide er moeten zijn, maar de exacte positionering is niet aangegeven. De wensen van de hulpdiensten hierover blijken zeer project- en locatieafhankelijk te zijn. Soms willen ze de intercom vóór de slagboom en soms juist andersom. Ook hebben we het uitgebreid over de nummering van de vluchtdeuren. Bij sommige tunnels beginnen de tunnelbuizen niet allemaal op hetzelfde punt. In combinatie met de gewoonte om de eerste vluchtdeur altijd nummer een te geven, zou daardoor de situatie ontstaan dat een vluchtdeur tussen twee tunnelbuizen aan de ene kant bijvoorbeeld nummer drie en aan de andere kant nummer vijf zou krijgen. Aangezien dat erg onhandig en onveilig is voor de communicatie bij een incident, kunnen we dan besluiten om de nummering aan te passen.”

Puntjes op de i

Lezwijn: “Het is ons streven om bij elk tunnelproject – of het nu in Nederland of daarbuiten is – dit soort vragen te stellen en de antwoorden mee te nemen in het ontwerpproces. Wij noemen dat ‘safety by design’. Het zorgt ervoor dat je een tunnel krijgt die niet alleen aan alle regels voldoet, maar ook aansluit bij de wensen en werkwijzen van alle gebruikers en daardoor echt veilig is.”
Vrieling vult aan: “Er is nog een bijkomend voordeel. Doordat we al in een vroeg stadium rekening houden met de gebruikers, vergroten we de kans dat alle voorzieningen op orde zijn als we vlak voor de opening met alle betrokken partijen de laatste grote oefening doen. Daardoor vermijd je discussies over bijvoorbeeld de plaats van een slagboom en kom je samen op een hoger niveau en kun je de puntjes op de i zetten. Bijvoorbeeld door gezamenlijk alle procedures door te nemen en te bespreken wanneer je de situatie weer veilig vindt.”

Het ontbrekende stukje

Tussen Delft en het Kethelplein bij Schiedam is tussen 2011 en 2015 het ontbrekende deel van de A4 aangelegd. Onderdeel van dit zeven kilometer lange stuk snelweg is de Ketheltunnel, een landtunnel op de grens van de gemeenten Schiedam en Vlaardingen.

De Ketheltunnel (Foto: COB) ligt grotendeels op maaiveld en heeft twee buizen en een middenkanaal dat onder andere dient als vluchtroute. De tunnel is bijna veertig meter breed en is een categorie C-tunnel. Dat houdt in dat vrachtauto’s met gevaarlijke stoffen die kunnen exploderen, niet door de tunnel mogen.

De weg tussen de noordelijke tunnelmond en Delft is grotendeels verdiept aangelegd om verstoring van het open weidelandschap van Midden-Delfland zoveel mogelijk te voorkomen. Ten noorden van de tunnel ligt de weg bijna anderhalve kilometer lang ruim zes meter diep in een bak met geluidswerende wanden en naar beneden gerichte ledverlichting. Vervolgens ligt de weg ruim tweeënhalve kilometer half verdiept – circa twee meter onder maaiveld – met aan beide zijden een begroeide aarden wal.

Bij de realisatie van de tunnel is veel aandacht besteed aan een goede landschappelijke inpassing en het minimaliseren van overlast voor de omgeving. Bovenop de constructie is bijvoorbeeld een park aangelegd, waarin omwonenden kunnen recreëren. Verder liggen tegen de zijwanden aarden taluds om de landtunnel aan het oog te onttrekken. In deze taluds zijn de drie dienstgebouwen aangebracht. Het noordelijke deel van de tunnelconstructie is met betonnen luifels verbreed tot tachtig meter. Op dit bredere deel zijn sportvelden aangelegd en onder de luifels zijn parkeerplaatsen gemaakt.

Het wegdek van de tunnel ligt direct op het zand en de vier wanden van de tunnel – de buitenwanden en de wanden van het middenkanaal – zijn elk gefundeerd op een rij vibropalen. De tunnel is opgebouwd uit vijftig moten van veertig meter lang die ter plekke zijn gemaakt.

Tunnelbuizen

De oostelijke tunnelbuis, met verkeer richting Delft, is 1.620 meter lang en heeft vier rijstroken. De westelijke buis, met verkeer richting Kethelplein, is 1.950 meter lang en heeft drie rijstroken. Twee daarvan zijn voor doorgaand verkeer. De derde rijstrook is de afrit naar de A20 richting Hoek van Holland. Deze splitst al voor de tunnel af en loopt, afgescheiden door verdringingsstrepen, parallel aan de hoofdrijbanen. Voor de vroege afsplitsing is gekozen om weefbewegingen in de tunnel te voorkomen. In de westelijke tunnelbuis is voldoende ruimte om in de toekomst een vierde rijstrook aan te leggen.

Door de verschillende lengtes liggen de tunnelmonden van de tunnelbuizen aan de zuidzijde ruim driehonderd meter van elkaar af. De oostelijke buis begint meer naar het noorden, omdat in de Wet aanvullende regels veiligheid wegtunnels (Warvw) is vastgelegd dat er tien seconden rijtijd moet zitten tussen een samenvoeging – in dit geval het Kethelplein – en het begin van de oostelijke tunnelbuis.

Visualisatie van de verspringende tunnelmonden aan de zuidzijde. (Beeld: Rijkswaterstaat)

Aan de noordzijde liggen de tunnelmonden wel naast elkaar. De tunnel gaat hier over in het verdiepte tracé. Daarna volgt het half verdiepte deel. In Delft sluit de weg op maaiveld aan op de bestaande A4 richting knooppunt Ypenburg.

Grondwater

Een paar maanden voor de opening van de tunnel, op 18 december 2015, was het nog even spannend of Rijkswaterstaat alle vergunningen rond zou krijgen. De diepwanden van de verdiepte bak bleken minder waterdicht dan gedacht. Daardoor moet dagelijks ongeveer 1.400 kubieke meter grondwater rond de bak worden onttrokken in plaats van de geplande 400 kubieke meter. Door deze grotere onttrekking kan er schade aan gebouwen in de omgeving ontstaan en kan het veen sneller inklinken. Dat was reden voor het waterschap om de benodigde watervergunning niet zonder meer af te geven. De vergunning kwam pas nadat Rijkswaterstaat had aangegeven een deel van het onttrokken water via retourbemaling diep in de bodem te herinfiltreren en het grondwaterpeil en de gebouwen uitgebreid te gaan monitoren.

Loopt de weg naar aantoonbare tunnelveiligheid via standaardisatie van ICT-processen?

De veiligheid van verkeerssystemen is voor een groot deel afhankelijk van ICT. Dat is zeker bij tunnels het geval. Maar wat als ICT-systemen falen? Wat betekent dat voor de veiligheid? Hoe kun je garanderen en aantonen dat falende ICT-systemen de veiligheid van de tunnelgebruiker niet bedreigen? En is een standaard ICT-proces daarbij de gedroomde oplossing?

Jørgen Heinrich (Movares) stelt dat de nieuwe Landelijke Tunnelstandaard (LTS) de eerste voorzichtige stappen zet richting een gestructureerd proces voor het creëren van veilig werkende software. Er worden echter nog geen standaard processen gevraagd voor het maken, verifiëren en in dienst stellen van software voor tunneltechnische installaties. Als het gaat om de inherente veiligheid van bijvoorbeeld een treinbeveiligingssysteem, draait het altijd om het aantonen van het veilig falen van de hardware en de software. Zeker in de huidige wereld waarin steeds meer software wordt gebruikt om beveiligingssystemen te bouwen, is het aantonen van de veilige en correcte werking van de software cruciaal. Vindt dit nu ook z’n weg naar tunnels? Jørgen Heinrich en Auke Sjoukema (ProRail) praten over nut en noodzaak van een standaard ICT-proces.

Is een standaard proces noodzakelijk om de goede werking van ICT-systemen aan te tonen?

Auke Sjoukema: “Bij ProRail zijn we erachter gekomen dat er ten aanzien van standaards en uniformiteit op het gebied van tunneltechnische installaties verbeteringen noodzakelijk zijn. Ten behoeve van adequaat beheer willen we documenten beter op orde hebben en ervoor zorgen dat tunnels op een uniforme manier bediend en beheerd  worden. Op dit moment kijken we vooral naar processen. De aantoonbaarheid van ICT-systemen is daar wel een onderdeel van, maar staat nu niet boven aan de agenda.”

Jørgen Heinrich: “In de LTS en het nieuwe Ontwerpvoorschrift Tunnels van ProRail worden voorzichtige stappen gezet om ook voor tunnels een gestructureerd proces te creëren. Er wordt gevraagd om een proces dat past binnen de IEC-61508 resp. NEN-EN 50126(de internationale functionele-veiligheidsnormen), of een equivalente oplossing. Dit dient te leiden tot een gestructureerde wijze van het maken, verifiëren en in dienst stellen van de tunnelinstallaties door de opdrachtnemer. Maar de eis betekent ook het nodige voor de opdrachtgever. deze zal namelijk veel strenger moeten toezien op het nakomen van de procesafspraken en het geleverd krijgen van de bewijzen voor correcte en veilige werking. Alleen een proceseis stellen is niet voldoende om een cultuur van veiligheid en aantoonbaarheid te verkrijgen.”

Er wordt kennelijk (nog) niet om zo’n standaard gevraagd. Hoe komt dat?

Jørgen Heinrich: “Er wordt niet expliciet om gevraagd, maar een standaard zou wel een logisch gevolg zijn van de vraag naar aantoonbare beschikbaarheid en veiligheid. Het heeft te maken met volwassenheid van de markt. Je ziet dat er steeds meer op basis van systems engineering wordt gewerkt. Daar volgt uit dat je duidelijke afspraken wilt maken.”

Auke Sjoukema: “Standaardiseren past inderdaad bij de wens om steeds meer te certificeren en valideren. Je moet een bepaalde mate van betrouwbaarheid kunnen aantonen. Daarom sluit ik ook niet uit dat een standaard ICT-proces gevraagd zal gaan worden voor tunneltechnische installaties. Wellicht is er nu nog sprake van onderschatting van het afbreukrisico. Voor treinbeveiligingsystemen zien we een heel strikte normering.  De aanpak bij tunneltechnische installaties is gebaseerd op de certificeringseisen vanuit het Bouwbesluit, onder andere voor brandmeldinstallatie, rookwarmteafvoer en  bluswatervoorziening,  en de Europese eisen voor validatie uit de TSI Safety in Railwaytunnels.”

Wat zou de volgende stap moeten zijn om tot een standaard te komen?

Auke Sjoukema: “Het belang van standaardisatie staat zeker al op de agenda. ProRail heeft nu de interne opdracht om een nieuw treinstilstanddetectiesysteem te ontwikkelen voor de Willemsspoortunnel in Rotterdam. We kijken verder dan alleen die tunnel, door een ‘kookboek’ te ontwikkelen met daarin de receptuur die voor alle tunnels toepasbaar is. Zo komen we tot eenduidige afhandeling.”

Jørgen Heinrich: “Het bewustzijn is absoluut aanwezig. Het ‘kookboek’ dat Auke noemt, kan zeker een goede volgende stap zijn. Daarin leg je de functionaliteit vast, zodat je per tunnel een keuze kunt maken. Dan voorkom je de discussie over wel of geen sprinkler en ga je terug naar de functie. Wil je een brand in een bepaalde tijd kunnen bestrijden, of moet de tunnel zodanig zijn gebouwd dat deze bestand is tegen een brand?”

Hoe moet zo’n standaard ICT-proces tot stand komen? Wie bepaalt?

Jørgen Heinrich: “Bij treintunnels is het vanzelfsprekend ProRail die bepaalt. Dat is dan de opdrachtgever.”

Auke Sjoukema: “Maar dan moeten we wel eerst ons huis op orde hebben. Daarna kunnen we aan dit soort optimalisaties gaan denken. En dat gaat misschien wel sneller dan we denken. Spoorzone Delft levert hopelijk een aantal best practices op die we snel kunnen invoeren.”

Tot slot. Komt zo’n standaard ICT-proces er ook echt?

Jørgen Heinrich: “Ja, dat gaat er komen. Het zou voor de branche en de belastingbetaler goed zijn als er voor het hele proces, vanaf het pakket van eisen, via engineering en bouw tot beheer aan toe, een uniforme aanpak komt. Dat levert meer kwaliteit en scheelt veel faalkosten.”

Auke Sjoukema: “Ja, maar ik weet nog niet met welke diepgang. Het ‘kookboek’ van ProRail zal nooit hetzelfde zijn als dat van Rijkswaterstaat. Maar de processen zijn wel gelijk, en daarin kun je van elkaar leren.”

 Reacties uit het netwerk

Daan Dörr, consultant industriële automatisering:

“Movares en Prorail denken in dezelfde richting als de dienst Stadsbeheer van gemeente Den Haag; zij beogen iets soortgelijks met de Haagse Tunnel Standaard (het ICT deel van de LTS voor stadstunnels).

Veilig werkende software vraagt om standaardisatie (hergebruik van al eerder gerealiseerde en bewezen software) én het in veilige toestand komen van de processen bij het falen van een hardware ICT-onderdeel. Dat laatste heeft alles te maken met de autonome bedrijfszekerheid van een onderdeel en de hardware-architectuur waarin deze is geplaatst.

Software zelf kan niet falen, het is immers niet aan slijtage onderhevig. Van belang is dat software goed is ontworpen en getest, zodat de beoogde tunnelveiligheid met behulp van programmatuur wordt bereikt. ‘Standaard’ software (waaronder systeemsoftware) en ‘standaard’ architectuur (waaronder standaardpakketten) zijn dus sleutelwoorden. Fabrikanten leveren verschillende veelvuldig toegepaste ‘standaards’, het is evident dat het gebruik daarvan meer zekerheid geeft over de goede werking.

Waar de LTS besturingsfunctionaliteit (veelal software) beschrijft, sluit deze niet aan op standaards van leveranciers. Technisch is dit geen probleem, met behulp van applicatiesoftware is alles te bouwen. De LTS heeft vooral een stap gemaakt bij de standaardisatie van de technische processen (TTI’s). De automatisering zal echter voor elke tunnel anders uitpakken. Daar valt veel te halen voor wat betreft veiligheid, en dan niet alleen bij de bouw maar ook bij de verwerking van updates van systeemsoftware.

Bij de Haagse Tunnel Standaard (HTS) wordt geprobeerd meer gebruik te maken van de standaard mogelijkheden van besturingsystemen en wordt door opdrachtnemers zelf gemaakte apparatuur (dit zijn feitelijk geen COTS-producten) uitgesloten. Ook zijn de besturingsarchitecturen en details voor de MMI verder gespecificeerd, tevens worden de applicaties die daaruit volgen eigendom van de opdrachtgever. Hergebruik van (bewezen) software bij verschillende tunnels is zo beter te organiseren.”

Optimalisaties tunnelveiligheid light rail

Tijdens de bijeenkomsten van het platform Veiligheid bleek er behoefte te bestaan aan een verkenning van optimalisaties van de veiligheid bij spoortunnels voor tram- en metrolijnen (light rail). Welke wet- en regelgeving is van toepassing? Wat zijn knelpunten en hoe ga je hiermee om? De werkgroep V150 heeft hiervoor een publicatie opgesteld.

In de eerste helft van 2014 heeft het platform Veiligheid een tweetal bijeenkomsten gewijd aan railveiligheid. Aan de hand van praktijkvoorbeelden werd er gekeken naar zowel heavy rail (trein) als light rail (tram, metro). Tijdens de afsluitende discussies kwamen vier zaken naar voren:

  • De regelgeving rondom rail-infra is complex, onbekend en onvolledig ten opzichte van de regelgeving rondom wegtunnels.
  • Er zijn veel stakeholders betrokken bij het vergunningverleningsproces
  • Kan het proces van vergunningverlening niet efficiënter worden georganiseerd?
    Kunnen we niet toe met minder regels?

Daarnaast kwam de komst van de Wet Lokaal Spoor (WLS) ter sprake. Deze wet is in werking getreden per 10 juli 2013, maar de meeste artikelen zijn pas per 1 december 2015 van kracht.

Een subgroep vanuit het platform heeft daarom de verkenning ‘Optimalisaties tunnelveiligheid light rail’ uitgevoerd. Deze verkenning had de volgende doelen:

  • Een kennispublicatie opstellen over de van toepassing zijnde wet- en regelgeving. Met name de gevolgen van de implementatie van de
  • WLS moeten inzichtelijk worden gemaakt, maar de publicatie dient ook een doorkijk te geven naar de regelgeving rond heavy rail.
  • Identificeren van witte vlekken en knelpunten in de regelgeving (hoe moeten we hier mee omgaan?).
  • Het benoemen van een aantal oplossingsrichtingen om het proces rondom railtunnelveiligheid te optimaliseren.

De verkenning heeft zich met name gericht op bevoegd gezag, beheerders, vervoerders, veiligheidsregio’s en hulpdiensten, en in mindere mate op bouwers en adviseurs. De tunnelveiligheid staat centraal en niet de (ook belangrijke) aspecten rondom railveiligheid.

Resultaat

In december 2015 is de publicatie Gevolgen inwerkingtreding Wet lokaal spoor opgeleverd. Het kennisdocument geeft een overzicht van de meest relevante artikelen uit de wet- en regelgeving die van toepassing is op tram-, metro-, en lightrailtunnels. Ook gaat de publicatie in op de invulling en het gebruik van instrumenten die voorgeschreven worden. Het rapport presenteert bovendien een aantal aanbevelingen en aandachtspunten. Zo adviseert de werkgroep om in regelgeving een methode voor de kwantitatieve risicoanalyse (QRA) vast te leggen. Ook worden er vervolgstappen voorgesteld, zoals het formeren van (een) werkgroep(en) voor het opstellen van handleidingen die opgenomen kunnen worden in de regelgeving.

Deelnemers

Klik op het bedrijfslogo voor de deelnemende personen

Brandweer Amsterdam-Amstelland

Locatie: Amsterdam, IJtunnel 4
Ron Beij, rol: Projectleider

COB

Locatie: Delft, Van der Burghweg 1
Simone Abel, rol: Secretaris

Covalent B.V.

Locatie: Amersfoort, Displayweg 3
Hans Dijkema, rol: Lid

Croonwolter&dros

Locatie: Rotterdam, Marten Meesweg 25
Edwin Luijt, rol: Lid

Gemeente Amsterdam Metro en Tram

Locatie: Duivendrecht, Entrada 600
Hugo de Jong, rol: Spreker

h3mhuijben Consultancy

Locatie: Baarn, Schoolstraat 18
Hans Huijben, rol: Lid

INNOCY B.V.

Locatie: Breda, Haagweg 1
Roel Scholten, rol: Coordinator

Royal HaskoningDHV

Locatie: Nijmegen, Jonkerbosplein 52
Thijs Ruland, rol: Lid

Soltegro B.V.

Locatie: Capelle Aan Den Ijssel, Rivium Quadrant 159
Leen van Gelder, rol: Adviseur

Vervoerregio Amsterdam

Locatie: Amsterdam, Weesperstraat 111
Robert Sirks, rol: Deelnemer

Witteveen+Bos Raadgevende Ingenieurs

Locatie: Amsterdam, Hoogoorddreef 15
Aryan Snel, rol: Lid

Zalm Advies Eur Ing

Locatie: Rotterdam, Kerstant van den Bergelaan 37-b
Albert van der Zalm, rol: Lid

Veilige tunnel door snelle branddetectie

Tunnelbranden kunnen catastrofaal zijn in relatie tot mensenlevens en de tunnel zelf. Tijdige en accurate branddetectie is een elementaire voorwaarde om branden te kunnen beperken en te bestrijden. Marina Fragkopoulou, masterstudent aan de TU Delft en onderzoekstagiaire bij Deerns, onderzoekt de werking van state-of-the-artbrandmeldsystemen.

Door de toenemende stedelijke ontwikkeling en bevolkingsgroei, wordt verwacht dat de komende twintig tot dertig jaar snelwegen en andere infrastructuur een kritisch breekpunt bereiken ten aanzien van hun capaciteit. Dit resulteert in veel tunnelbouwprojecten in de komende tien tot vijftien jaar. Momenteel kent Europa al meer dan 15.000 kilometer aan operationele tunnels voor transport. Hoewel ongelukken door tunnelbranden minder vaak voorkomen dan ongevallen op open wegen, kan hun effect significant ernstiger zijn. Dit heeft te maken met de kritische basisfactoren van een tunnel:

  • Gesloten omgeving
  • Beperkte vluchtrichtingen
  • Noodzaak tot zelfredzaamheid
  • Menselijke factor

De menselijke factor is zeer moeilijk voorspelbaar. Om de zelfredzaamheid te verbeteren en mensen meer vluchttijd te geven, is het noodzakelijk branden vroegtijdig te detecteren.

Door een toenemende bewustzijn van de risico’s bij tunnelbranden, zijn er nieuwe veiligheidsmaatregelen en regelgevingen geïntroduceerd op nationaal en internationaal niveau. Veel Europese landen worden geconfronteerd met de verplichting tunnels te renoveren waar deze als ‘onveilig’ worden bestempeld. Renovatie kan voor stakeholders echter ongewenst en te kostbaar zijn. De studie van Marina richt zich daarom op alternatieve oplossingen om het gewenste veiligheidsniveau te bereiken.

Doel van het onderzoek

Initieel onderzoek wijst uit dat vroegtijdige branddetectie een van de meest belangrijke aspecten is van brandveiligheid in tunnels. Het doel van de studie is te verifiëren of meer geavanceerde technieken die een snelle reactietijd hebben een compromis kunnen zijn voor de huidige veiligheidseisen in de standaarden. Marina onderzoekt het effect van een technologisch geavanceerd systeem op de detectietijd en daarmee op het totale evacuatieproces.

Er worden drie type detectiesystemen onderzocht:

  • Lineaire hittedetectie (LHD): een continue hittedetectiekabel die over de volledige lengte van de tunnel hitte detecteert.
  • Meervoudige gasdetectie (MGD): sensoren die brandgerelateerde gassen detecteren in een vroege fase van de brandontwikkeling.
  • Gesloten-circuit camerasysteem (CCTV): de omgeving met camera’s in de gaten houden om brand te detecteren.

Marina heeft brandsimulatiesoftware (fire dynamics simulator, FDS) gebruikt om diverse scenario’s met branden te simuleren en de werking van elk branddetectiesysteem te onderzoeken. De FSD bevat standaard geen opties voor het modelleren van nieuwere warmte- en rookdetectiesystemen. De LHD moest bijvoorbeeld gemodelleerd worden als een rij met losse detectoren. Via leveranciers kon Marina de juiste parameters achterhalen, zoals de alarmdrempels. Met praktijktestresultaten heeft ze de modellen kunnen valideren.

De detectiesystemen worden getest op drie type brandhaarden. De omvang van de brand (heat release rate, in megawatt) volgt uit praktijkproeven:

  • Passagiersauto – 10MW
  • Bus – 30MW
  • Zwaar transportvoertuig -200MW

Simulaties van twee scenario’s: de rookontwikkeling bij een brandende auto (boven) en een brandende zware goederenvrachtwagen. (Beelden: Marina Fragkopoulou)

De brandhaarden worden gecombineerd met verschillende ventilatiecondities, windcondities en tunnelgeometrie. Dit is bijvoorbeeld van belang om te kunnen bepalen bij welke instellingen de detectoren geen vals alarm geven. In een afgesloten ruimte zoals een tunnel kunnen warmte en gassen van voertuigen al snel leiden tot hoge temperaturen en hoge concentraties van giftige stoffen, waardoor het alarm onterecht zou kunnen afgaan. De rol van het ventilatiesysteem is dan ook belangrijk om mee te nemen.

Resultaten

Testen met de branddetectoren hebben reeds interessante resultaten opgeleverd aangaande de reactie onder bepaalde condities. Zo lijken het type ventilatiesysteem en de luchtstroming inderdaad van grote invloed te zijn. Een sterke luchtstroming in de lengterichting van de tunnel heeft veel effect op warmtedetectoren die geactiveerd worden op basis van temperatuurstijging of een absolute temperatuurdrempel. Bovendien wijzen de resultaten erop dat de prestatie van een detector sterk afhangt van het brandscenario. Bij een autobrand lijkt detectie bijvoorbeeld minder effectief omdat de temperatuur langzaam stijgt, waardoor het systeem soms niet binnen drie minuten reageert: de reactiesnelheid die minimaal noodzakelijk is om het gewenste veiligheidsniveau te bereiken. Aan de andere kant is MGD bij dit scenario juist wel effectief. Hiermee kan brand vaak al binnen twee minuten gedetecteerd worden.

Het onderzoek leidt tot een gevalideerd model dat diepgaand inzicht geeft in de werking en prestaties van detectiesystemen onder invloed van externe factoren. De opzet van de studie maakt het mogelijk om meer brandscenario’s en nieuwe detectietechnologieën te onderzoeken met gevalideerde simulaties. Tunnelontwerpers kunnen op basis hiervan prestatiegerichte keuzes maken ten aanzien van de veiligheid, zoals voor het branddetectiesysteem, de interactie tussen de detectoren en het ventilatiesysteem, de verwachtte reactietijd en de impact op het evacuatieproces. Zo wordt duidelijk welke inrichting best passend is bij een brandscenario.

Rijkswaterstaat overweeg 'Knoppentrainer A4DS' in te zetten als generiek opleidingsinstrument

In de A4-landtunnel tussen Delft en Schiedam is aannemerscombinatie A4all druk bezig met het installeren van alle tunneltechnische installaties. Daarna volgt nog een uitgebreide testperiode. De wegverkeersleiders in de verkeerscentrale van Rijkswaterstaat zijn ondertussen al grotendeels opgeleid in het bedienen van deze installaties. Daarvoor is gebruik gemaakt van de ‘Knoppentrainer A4DS’, een trainingssysteem dat Covalent voor A4all heeft ontwikkeld.

“In de Tunnelwet staat dat de wegverkeersleiders die een tunnel gaan bedienen, hiervoor aantoonbaar moeten zijn opgeleid”, vertelt Diderick Oerlemans van Covalent. “Om aan deze eis te voldoen, leren verkeersleiders meestal op basis van een kopie van de software die voor de tunnel is ontwikkeld, hoe ze alle installaties moeten bedienen en wat ze moeten doen bij calamiteiten. Het lastige is dat deze software vaak pas op een laat moment, vlak voor de geplande openstelling, gereed is en dan ook nog getest moet worden. Daardoor is er weinig tijd beschikbaar voor het opleiden. Als je dan weet dat de verkeersleiders in ploegendiensten werken en niet eenvoudig in een opleidingstraject kunnen worden ingeroosterd, snap je dat hierdoor de planning onder druk kan komen te staan.”

Een oplossing voor dit probleem is volgens Oerlemans het tijdig ontwikkelen van een trainingssysteem waarmee je de bediening van de tunneltechnische installaties nabootst. Je hoeft dan niet met de opleiding te wachten totdat de tunnelsoftware klaar is, maar kunt al beginnen zodra het ontwerp voor alle installaties gereed is. In opdracht van aannemerscombinatie A4all heeft Covalent voor Rijkswaterstaat een dergelijk trainingssysteem ontwikkeld. Oerlemans: “In de meeste contracten voor tunnels is opgenomen dat de opdrachtnemer een systeem moet leveren, waarmee Rijkswaterstaat als tunnelbeheerder zijn OTO-programma – dat staat voor opleiden, trainen en oefenen – kan uitvoeren.”

Sandra van der Linden, die bij de Projectorganisatie A4 Delft-Schiedam van Rijkswaterstaat zit, vult aan: “Ook in het contract met A4all was een systeem voor OTO opgenomen. Dit systeem was echter primair bedoeld voor het ontwerpen en testen van het bedienings- en besturingssysteem en zou daardoor pas op een laat moment beschikbaar zijn voor het OTO-programma. Daarom hebben we een aanvullende opdracht gegeven om trainingssoftware te ontwikkelen. Uiteindelijk heeft A4all hiervoor Covalent als onderaannemer ingehuurd.” Oerlemans: “Toen A4all ons vroeg, hebben we direct aangegeven dat het voor ons belangrijk was dat de Projectorganisatie A4 Delft-Schiedam van Rijkswaterstaat en de landelijke dienst Rijkswaterstaat Verkeer- en Watermanagement onze aanbieding zou accepteren. A4all kon zich hierin vinden en wij hebben vervolgens aan Rijkswaterstaat gevraagd welke eisen zij stelden aan de trainingssoftware.”

Rijkswaterstaat legt met A4all 7 kilometer nieuwe snelweg aan van Delft tot aan het Kethelplein. Van de 7 kilometer wordt 2,6 kilometer van de nieuwe weg half verdiept aangelegd (vanaf Delft). Hierna volgt 1,4 kilometer verdiepte weg tot aan de bebouwing bij Vlaardingen en Schiedam. Daar verdwijnt de snelweg in een landtunnel van 2 kilometer. Hierna kruist de A4 het knooppunt Kethelplein om vervolgens aan te sluiten op de bestaande A4 naar de Beneluxtunnel en de A20. (Beeld: Rijkswaterstaat/A4all)

Eisen en wensen

“Samen met Mark Goudzwaard, adviseur tunnelveiligheid bij de regionale dienst Rijkswaterstaat West-Nederland Zuid die de A4-tunnel straks gaat beheren, en Roel Benthem van Verkeer- en Watermanagement ben ik gaan bespreken wat we wilden”, vertelt Van der Linden. “Al vrij snel waren we eruit dat we een systeem wilden waarmee we (coördinerend) wegverkeersleiders kunnen leren hoe ze alle tunneltechnische installaties moeten bedienen, en waarmee we de leerdoelen op het gebied van bediening kunnen afdekken, zoals die zijn geformuleerd in de leidraad OTO uit de Landelijke Tunnelstandaard.”

Goudzwaard: “Voor ons stond verder voorop dat de graphical user interface, het bedieningsscherm, conform de Tunnelstandaard moest zijn. Ook wilden we dat het systeem gelijktijdig door meerdere personen gebruikt kan worden en dat het web-based is, zodat we voor trainings- en opleidingsactiviteiten niet aan een specifieke locatie gebonden zijn.” Daarnaast is gevraagd een trainersomgeving aan het systeem toe te voegen. Hiermee kunnen trainers detectiesignalen opwekken waarop de trainee moet reageren. Denk hierbij aan het activeren van detectielussen en het openen van hulppostkasten of vluchtdeuren.

Landelijke Tunnelstandaard

“De trainingssoftware was natuurlijk primair voor de A4-tunnel bedoeld”, stelt Benthem, “maar vanaf het begin wilden we de mogelijkheid hebben om de software te kunnen omvormen tot een generiek trainingsinstrument. Met een dergelijk instrument hoeven we namelijk niet voor elk volgend tunnelproject iets nieuws te laten ontwikkelen. En aangezien de A4-tunnel voor circa vijfentachtig tot negentig procent overeenkomt met een ‘standaardtunnel’, bood dit project goede kansen om de basis voor een generiek instrument te ontwikkelen.”

Door het meenemen van de wensen van Rijkswaterstaat is het gesimuleerde gedrag van de ‘Knoppentrainer A4DS’, zoals het systeem heet, gelijk aan dat van een tunnel die gebouwd is volgens de Tunnelstandaard. Het bedieningsscherm is ook volledig conform de standaard vormgegeven. Verder heeft Covalent voor een softwarearchitectuur met drie lagen gekozen, die het mogelijk maakt de Knoppentrainer A4DS met relatief weinig inspanningen geschikt te maken voor een andere tunnel.

Scrum

Tijdens de ontwikkeling van de trainingssoftware heeft Covalent gewerkt met de zogeheten scrummethodiek. “Normaal gebruiken we ‘scrummen’ om de specificaties stapsgewijs te verhelderen”, legt Oerlemans uit. “Dit keer hebben we de methodiek op een iets andere manier toegepast, namelijk om samen met alle betrokken – de projectorganisatie, de dienst Verkeer- en Watermanagement, inclusief de wegverkeersleiders, en de Landelijk Tunnelregisseur (LTR) – te testen of de deelproducten aan hun wensen voldeden. Dat heeft uitstekend gewerkt. Tot onze verrassing gingen de discussies tijdens de scrumsessies veel meer over de Tunnelstandaard dan over de deelproducten die wij hadden opgeleverd. Zo was er geregeld discussie tussen de wegverkeersleiders en een vertegenwoordiger van de LTR. In de standaard staat bijvoorbeeld dat elk stoplicht handmatig op rood, groen en geel moet worden gezet. Bij de wegverkeersleiders leidde dat tot verbaasde reacties aangezien ze dat in de praktijk nooit doen en ook niet zouden willen. Doordat we alle partijen bij elkaar zaten, kon dit direct worden besproken.”

Roel Benthem kijkt ook tevreden terug op de scrumaanpak: “Door de trainers en (coördinerend) wegverkeersleiders vanaf het begin te betrekken bij de ontwikkeling van de Knoppentrainer is het ook hun project geworden en is het draagvlak voor het instrument groot. En doordat het ontwikkelen van de software is losgekoppeld van de realisatie van de A4-tunnel, hebben we ook veel meer tijd en ruimte om onze mensen op te leiden en te trainen. Niet alleen is het probleem verholpen dat we pas op het allerlaatste moment daarmee kunnen beginnen, ook zitten testen en opleiden elkaar niet meer in de weg. Zo waren er bij tunnelprojecten tot nu toe vaak maar twee computers beschikbaar die de aannemer wilde gebruiken voor het testen van de software en tunneltechnische installaties, terwijl wij onze mensen moesten opleiden.”

Enthousiast

Covalent heeft de Knoppentrainer A4DS volgens planning en budget opgeleverd en inmiddels is het OTO-programma volop aan de gang. Volgens Benthem zijn zowel de wegverkeersleiders van de verkeerscentrale Zuidwest-Nederland in Rhoon, als de trainers van Rijkswaterstaat, enthousiast en hebben ze weinig op- en aanmerkingen op het instrument. Op grond van deze ervaringen bekijkt de dienst Verkeer- en Watermanagement of de Knoppentrainer landelijk kan worden geïmplementeerd als generiek trainingsinstrument voor alle nieuwe tunnelprojecten. Benthem: “Doordat het een web-based instrument is, kan iedereen ermee trainen en oefenen. Natuurlijk heeft iedere tunnel zijn specifieke kenmerken. Om daarmee te leren omgaan, moet de Knoppentrainer A4DS voor elke tunnel worden aangepast. Met Covalent willen we daarover afspraken maken. Verder gaan we kijken of we bij lopende contracten kunnen regelen dat opdrachtnemers de Knoppentrainer A4DS als basis gebruiken en zelf ervoor zorgen dat de specifieke kenmerken van de betreffende tunnel worden ingebouwd.”

Velsen, Renovatie Velsertunnel

De Velsertunnel is de oudste snelwegtunnel van Nederland. Hij loopt onder het Noordzeekanaal tussen IJmuiden en Beverwijk en ging in 1957 open voor het verkeer. Bijna zestig jaar na de opening was de bijna 800 meter lange tunnel toe aan groot onderhoud. Op 16 januari 2017 ging de tunnel na een renovatie van negen maanden weer open voor het verkeer.

De Velsertunnel is flink opgeknapt. Dat is belangrijk, want de tunnel is een belangrijke schakel in het Noord-Hollandse wegennet. Per dag rijden er ongeveer 65.000 voertuigen doorheen. Door de renovatie voldoet de tunnel aan de nieuwe Tunnelwet en kan het verkeer ook in de toekomst vlot en veilig door de tunnel rijden.

De Velsertunnel is de oudste snelwegtunnel van Nederland. (Foto: Flickr/free photos)

De Velsertunnel was anno 2015 de enige bestaande rijkstunnel die niet voldeed aan de veiligheidsnorm, zoals die in de Wet aanvullende regels veiligheid wegtunnels is vastgelegd. Diverse tunneltechnische installaties waren verouderd, waaronder het ventilatiesysteem en het blussysteem. Verder waren er ieder jaar incidenten met te hoge vrachtwagens die vast komen te zitten in de tunnel. Deze incidenten leidden tot schade aan de tunnel en veroorzaakten verkeersoverlast.

Renovatie

Bij de renovatie zijn de tunnelbuizen met twaalf centimeter verhoogd en is een nieuw ventilatiesysteem aangebracht. Bij brand in de tunnel wordt rook niet langer via de ventilatietorens naar boven afgezogen, maar door ventilatoren in de rijrichting de tunnel uitgeblazen. Verder zijn de tunneltechnische installaties vernieuwd en aangesloten op een verkeerscentrale. Ook zijn de vluchtwegen aangepast, liggen de vluchtdeuren minder ver uit elkaar, is alle betonschade gerepareerd en is het wegdek vernieuwd. De ventilatietorens voorzien nu vijf vluchtruimtes onderin de tunnel van frisse lucht.

De renovatie is aanbesteed als een ‘Design, Construct & Maintenance’-contract. Na oplevering is de opdrachtnemer, het consortium Hyacint, nog zeven jaar verantwoordelijk voor het tunnelonderhoud.

Na de voorlopige gunning in februari 2014 hield Hyacint direct scrumsessies met opdrachtgever Rijkswaterstaat. Doel van deze aanpak, die nieuw was in de civiele wereld, was het verhelderen van de contracteisen en het krijgen van overeenstemming. De voorbereidende werkzaamheden voor de renovatie zijn eind 2015 gestart. Tijdens de renovatie zelf, die in het voorjaar van 2016 begon, was de tunnel negen maanden dicht voor al het verkeer om ervoor te zorgen dat de werkzaamheden veilig konden worden uitgevoerd. Om verkeershinder te beperken en de bereikbaarheid van de regio op peil te houden, had Rijkswaterstaat allerlei maatregelen getroffen, zoals het aanleggen van omleidingsroutes en tijdelijke verbindingswegen en het uitvoeren van mobiliteitsplannen.

Toen de Velsertunnel dicht was, werd het verkeer omgeleid door de Wijkertunnel. Voor verkeer van zuid naar noord had Rijkswaterstaat vier tijdelijke verbindingswegen aangelegd: de zogeheten keerlussen.

Historie

De Velsertunnel is gebouwd volgens de openbouwputmethode Hiervoor is gekozen vanwege een kleilaag in de ondergrond op 16 meter beneden NAP. Door deze kleilaag kon geen gebruik worden gemaakt van de afzinktechniek, omdat de afzinksleuf de kleilaag zou doorsnijden. Dat zou ertoe leiden dat zout water zich zou vermengen met het zoete grondwater.

De bouwput is toentertijd in fases aangelegd. Eerst is een bouwkuip gemaakt vanaf de zuidoever van het Noordzeekanaal. Deze bouwput was 300 meter lang. Hierna is er in het midden van het kanaal een eiland gemaakt, waarna de noordzijde van het kanaal is afgesloten met damwanden. Nadat deze bouwput is uitgegraven, is het noordelijke deel van de tunnel gebouwd en zijn beide delen op elkaar aangesloten.

Voor de ventilatie van de tunnelbuizen zijn zowel aan de zuid- als noordkant ventilatietorens gebouwd in de vorm van gestileerde hyacinten. De lage torens zijn ruim 16 meter hoog, de hoge ruim 31 meter.

Cyberveilige rijkstunnels

Als uitvoeringsorganisatie van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat beheert en ontwikkelt Rijkswaterstaat de rijkswegen, -vaarwegen en -wateren in Nederland. De instandhouding van objecten omvat ook de beveiliging tegen cyberaanvallen. Al werkt het in praktijk juist niet zo specifiek: “Om de digitale kant te beveiligen, moet je werken aan integrale veiligheid”, aldus Jaap van Wissen van Rijkswaterstaat.

Na een incident in 2012 heeft Rijkswaterstaat de aandacht voor cyberveiligheid verscherpt. Het tv-programma EenVandaag meldde in een rapportage hoe eenvoudig hackers een gemaal en rioleringspompen van de gemeente Veere op afstand konden bedienen. “Naar aanleiding daarvan is er meer aandacht gekomen voor cyberveiligheid en objecten. Rijkswaterstaat heeft een uitgebreide cyberveiligheidsanalyse uitgevoerd en aan de hand daarvan maatregelen benoemd”, aldus Jaap van Wissen, coördinator van functionele inspecties en testen (FIT) van Rijkswaterstaatobjecten, op het COB-congres 2017. “We zijn ook gestart met het registreren van onze automatisering en het toekennen van risico-indicaties. Vanuit het programma Beveiligd werken zijn er inmiddels 460 objecten bezocht en 250 diepgaand getest, en zijn er maatregelen geimplementeerd.”

“Maar juist cyberveiligheid kun je niet in je eentje regelen”, meent Jaap. “Voordat wij als Rijkswaterstaat aan de slag gingen, is er eerst een ministerie-brede nota over cyberveiligheid opgesteld. Of beter gezegd: over integrale beveiliging, want daar gaat het om. Cyberveiligheid kun je niet los zien van van fysieke beveiliging, personele zaken en informatievoorziening. Je moet alle vier de aspecten op orde hebben.”

Het signaleren en melden van onregelmatigheden levert een grote bijdrage aan cyberveiligheid. Jaap: “Daar begint het vaak mee: iemand ziet iets geks, loopt onverwacht ergens tegenaan. Als dat niet direct gemeld wordt, kan het probleem groter worden dan nodig. Een virus kan zich bijvoorbeeld verder verspreiden en meer systemen kunnen besmet raken.” Met presentaties, workshops en het regelmatig oefenen wordt gewerkt aan de alertheid van medewerkers. “Het adagium is: beter drie keer te veel melden dan een keer te weinig. We leren betrokkenen waar ze op moeten letten, wat er kan gebeuren en hoe ze daar mee moeten omgaan”, aldus Jaap. Incidentmeldingen komen binnen bij Missie Kritieke Ondersteuning (MKO). Daar is bekend welke opdrachtnemer bij een object hoort, en die moet op zijn beurt de juiste onderaannemer aansturen. Jaap: “De onderaannemer heeft de specifieke kennis om inzicht te krijgen in de verstoring. Het MKO kan voor een ICT/cyber-incident ook analisten van het SOC van Rijkswaterstaat inschakelen en hen verzoeken om een nadere analyse te maken.”

Rijkswaterstaat is met FIT gestart omdat gebleken is dat er in een object onvoldoende  zicht is op de toestand van bijvoorbeeld de functionele veiligheid van dynamische onderdelen en de cyberveiligheid. FIT moet onvolkomenheden beter en sneller in beeld brengen. Momenteel wordt uitgewerkt hoe het SOC van Rijkswaterstaat bij FIT kan assisteren, enerzijds om het object te ‘sniffen en scannen’, anderzijds om onregelmatigheden in IT-verbindingen en ICT-apparatuur op te sporen.

Meekijken
Het SOC van Rijkswaterstaat is het security operation centre dat in 2014 is ingericht. “De voornaamste taak is het digitaal monitoren van onze netwerken en de industriële automatisering op onze objecten”, zegt Jaap. “Het SOC wordt ook door het nationaal cyber security centrum (NCSC) geïnformeerd over dreigingen. Andersom is Rijkswaterstaat vanuit wetgeving verplicht om ICT-dreigingen en cyberveiligheidincidenten te melden aan het NCSC. Door de monitoring door het SOC kunnen we die meldingen op tijd doorgeven. Het SOC heeft alleen een analyse- en adviesopdracht. Het is aan de beheerder van een systeem om vervolgens actie te ondernemen.”

Jaap vervolgt: “Het SOC startte met een analyse en het monitoren van de kantoorautomatisering en het inrichten van processen: wat definiëren we als een cyberaanval, waar moet je op letten, hoe gaan we om met meldingen, wat doen we bij een aanval, enzovoort. Ook hebben we een aantal vitale objecten van Rijkswaterstaat onder de loep genomen. Prompt ontdekte een van de analisten een verdachte netwerkactiviteit, dat bleek een besmette laptop van een onderhoudsaannemer op het kantoornetwerk te zijn.”

Zulk soort incidenten houdt Jaap niet voor zichzelf. Hij is groot pleitbezorger van het delen van informatie: “Door te delen sta je sterker. Mensen hebben vaak de neiging om incidenten alleen op te lossen en niet te delen; misschien uit schaamte, of uit angst om onrust te veroorzaken. Maar door ervaringen uit te wisselen, binnen je organisatie en tussen organisaties, kun je van elkaar leren en daarmee processen verbeteren.”

“Door ervaringen uit te wisselen, binnen je organisatie en tussen organisaties, kun je van elkaar leren en daarmee processen verbeteren.”

Afspraken
“We willen steeds meer dingen op afstand kunnen besturen. Je kunt die innovaties niet uit de weg gaan, maar ze brengen wel risico’s met zich mee. We zullen vaker moeten inspecteren en moeten testen of de systemen nog voldoen aan de veiligheidseisen”, stelt Jaap. “Die systemen zijn vaak geleverd en geïnstalleerd door aannemers. We eisen nu in contracten dat we de logbestanden krijgen van de servers, applicaties, etc. die in onze objecten draaien. We willen kort gezegd de data hebben die door het object wordt gegenereerd, zodat we kunnen beoordelen of alles in de haak is. Met de verificatie en validatie bij oplevering testen we natuurlijk al heel veel, maar je kunt niet alles en iedereen controleren. Daarom leggen we zulke eisen neer bij hoofdleverancier; we willen ook tijdens het gebruik een kwaliteitsmonitor en toegang tot het systeem hebben.”

De contractkaders zijn gemaakt vanuit de Baseline Informatiebeveiliging Rijksdienst (BIR), een normenkader voor de beveiliging van de informatiehuishouding van ministeries. Op basis van de BIR heeft Rijkswaterstaat de cyber security implementatierichtlijn (CSIR) opgesteld, speciaal voor Rijkswaterstaatobjecten. “Vooralsnog wordt deze richtlijn alleen gehanteerd bij grote nieuwbouwprojecten”, zegt Jaap. “Het is de bedoeling om deze aanpak verder door te voeren, onder meer in prestatiecontracten voor meerjarig onderhoud, in samenspraak met de markt. Met zo’n kader willen we er dus bijvoorbeeld voor zorgen dat we als Rijkswaterstaat sneller geinformeerd zijn en dat we bij een incident sneller kunnen ingrijpen. Ook zal het contract duidelijk moeten maken wat de ‘uitwijkmogelijkheden’ zijn: wat is het plan als er iets misgaat?”

Zwemmen in een schuilkelder

De Finse hoofdstad Helsinki beschikt sinds 2010 over een integraal ondergronds masterplan. Het plan brengt de bestaande ondergrondse toepassingen in kaart en voorziet in reserveringen voor toekomstig gebruik. Volgens Ilkka Vähäaho, hoofd van de geotechnische divisie van Helsinki en voorzitter van de Finse tunnelassociatie, is het plan een onmisbaar hulpmiddel voor duurzame ontwikkeling van de stad en zijn ondergrond.

Vähäaho: “Het masterplan voor de ondergrond is bijvoorbeeld het fundament voor de bijdrage van de ondergrond aan een duurzaam en esthetisch acceptabel landschap en behoud van ontwikkelmogelijkheden voor toekomstige generaties. Zo speelt het masterplan een belangrijke rol in de ruimtelijke ordening.”

Het ondergrondse masterplan voor Helsinki brengt zowel de bestaande als toekomstige ondergrondse ruimten, tunnels en vitale ondergrondse onderlinge verbindingen in kaart. In het plan zijn reserveringen opgenomen voor nu nog onbekende toekomstige ondergrondse toepassingen. Op basis van uitgebreid geologisch onderzoek is bepaald welke plekken in de ondergrond geschikt zijn. Daarbij is vooral gekeken welke nog niet benutte ondergrondse capaciteit in de toekomst een bijdrage kan leveren aan het verminderen van de druk op het stadscentrum. Anders dan in Nederland, waar de meeste ondergrondse bouwwerken ‘stand-alone’ zijn, ontwikkelt de ondergrond van Helsinki zich door het verbinden van bestaande en nieuwe ondergrondse toepassingen steeds meer tot een aaneengesloten ondergrondse stad.

De integrale aanpak biedt extra voordelen boven op die van het sec ondergronds gaan. Er is sprake van multifunctioneel ondergronds ruimtegebruik, zoals bij het ondergrondse zwembad in Itäkeskus, dat in tijden van nood kan worden omgevormd tot schuilkelder. Een datacenter onder een kathedraal wordt via een ondergronds buizenstelsel gekoeld met zeewater. De restwarmte gaat – ook weer ondergronds – naar de stadsverwarming.

Er zijn grote voordelen verbonden aan multifunctionele leidingentunnels. Ilkka Vähäaho geeft aan dat het masterplan ook een bijdrage levert aan een betrouwbare energievoorziening en optimalisatie van energie-opwekking. Kosten kunnen worden gedeeld door meerdere gebruikers. Bovengronds ontstaat ruimte voor nieuwe initiatieven, en het uiterlijk en imago van de stad worden verbeterd. Onderhoud is eenvoudiger en goedkoper en de impact van werkzaamheden aan ondergrondse leidingen op het dagelijks leven bovengronds is beperkt. Bovengronds komt ruimte vrij voor andere doeleinden.

Lange historie

Helsinki heeft een lange historie van ondergronds bouwen. De stad kent nu al meer dan vierhonderd ondergrondse bouwwerken, zestig kilometer tunnels voor technisch onderhoud en tweehonderd kilometer multifunctionele leidingentunnels voor verwarming, koeling, elektriciteit en water. De watervoorziening van de stad is gegarandeerd door middel van een honderd kilometer lange ondergrondse tunnel die in de periode 1972-1982 werd gerealiseerd tussen Lake Päijanne en Helsinki.

Naast voor de hand liggende toepassingen als tunnels, parkeergarages en multifunctionele leidingentunnels voor onder andere stadsverwarming kent Helsinki ook tal van andere toepassingen, zoals muziekcentrum en een zwembad. Ook het bedrijfsleven gaat ondergronds, onder andere met opslag of het eerder genoemde ondergrondse datacenter.

In het masterplan is rekening gehouden met tweehonderd reserveringen voor ondergronds gebruik en nog eens veertig reserveringen zonder vooraf bepaalde bestemming. De gemiddelde oppervlakte van die reservering is dertig hectare, optellend tot een totaal van veertien honderd hectare, ofwel 6,4% van de oppervlakte van Helsinki. In 2011 werd berekend dat er voor elke honderd vierkante meter bovengrondse ruimte een vierkante meter ondergrondse ruimte werd benut. De huidige reserveringen vertegenwoordigen dus nog een enorm ondergronds potentieel.

Bovengrondse kwaliteit

Uitgangspunt is dat wat niet bovengronds hoeft, net zo goed ondergronds kan. Burgemeester Jussi Pajunen daarover in een documentaire van CNN: “Functies die niet gezien hoeven te worden, stoppen we onder de grond. Het is relatief goedkoop, dus waarom zou je er geen gebruik van maken.” De kwaliteit van de bovengrondse ruimte blijkt in veel gevallen de belangrijkste drijfveer. Ilkka Vähäaho: “Niet-Finse deskundigen beweren wel dat de gunstige eigenschappen van het bedrockgesteente en de zeer strenge winterklimatologische omstandigheden de belangrijkste drijfveren voor deze ontwikkeling zijn geweest. Maar er zijn belangrijker argumenten. Finnen hebben een sterke behoefte aan open ruimten, zelfs in de stadscentra, en Helsinki is klein. Het is qua inwoners de grootste stad van Finland, maar behoort qua oppervlakte tot de kleinste.”

Zero-land-use-thinking

Helsinki kent al sinds de jaren tachtig van de vorige eeuw een toewijzingsbeleid voor ondergronds ruimtegebruik. Begin deze eeuw ontstond het idee voor een integraal ondergronds masterplan. De eerste voorbereidingen startten in 2004. De gemeenteraad van Helsinki keurde het masterplan in december 2010 goed. Ilkka Vähäaho noemt het een voorbeeld van ‘zero-land-use-thinking’. Met andere woorden, het uitgangspunt dat nieuwe functies in de stad niet tot extra bovengronds ruimtebeslag mogen leiden.

Hij illustreert dat met een doorsnede van het Katri Vala Park (zie figuur hiernaast). Daar werden sinds de jaren vijftig ondergronds achtereenvolgens opslagruimten, een multifunctionele leidingentunnel, een tunnel voor gezuiverd afvalwater en een warmtepompstation gerealiseerd. In het masterplan is onder dezelfde locatie ook nog ruimte gereserveerd voor toekomstig ondergronds gebruik. Het park is in al die tijd onaangetast gebleven.

 

 

Geotechniek voor Ondergrondse Ruimteontwikkeling

Voor het in kaart brengen van geschikte locaties voor toekomstig ondergronds gebruik heeft de geotechnische dienst van Ilkka Vähäaho uitgebreid onderzoek gedaan. Er is onderzoek gedaan naar locaties waar de mogelijk grote aaneengesloten ruimten kunnen worden gerealiseerd. Daarvoor werd een model ontwikkeld op basis van een standaardruimte van 12x50x150 meter (hxbxl). Met behulp van (hoogte)kaarten en boringen zijn de reeds benutte ondergrond en zwakke zones in kaart gebracht.

Het bedrockgesteente ligt in Helsinki niet ver onder het maaiveld. Dat betekent dat er veel goede, veilige locaties zijn voor aanleg van ondergrondse bouwwerken en installaties. Het onderzoek maakte zichtbaar dat er buiten het centrum vijfenvijftig locaties zijn waar in de buurt van verkeersknooppunten redelijk grootschalige ondergrondse voorzieningen gerealiseerd kunnen worden. Deze plekken zijn gemarkeerd als mogelijke toekomstige toegangen tot ondergrondse bouwwerken en infrastructuur.

Ambities
In Finland wordt ook buiten de hoofdstad gekeken naar de mogelijkheden die de ondergrond biedt. Ilkka Vähäaho noemt de steden Tampere, de derde stad van het land, en Oulu als voorbeelden. En er wordt serieus gekeken naar de haalbaarheid van een tachtig kilometer lange onderzeese tunnel tussen Helsinki en de Estse hoofdstad Tallinn, die dan samen zouden moeten uitgroeien tot de tweelingstad ‘Talsinki’, met de potentie om te gaan concurreren met steden als Stockholm en Kopenhagen.

Dit was de Onderbreking Tunnels en veiligheid

Bekijk een ander koffietafelboek: