Afgelopen maanden hebben we u opgeroepen om ingewikkelde, interessante vragen op te sturen waar wij in meedenken. Wij hebben enkele leuke en interessante vragen gekregen, bedankt daarvoor!

Ingezonden vraag

We hebben een bijzondere zomer achter de rug. Het was namelijk de warmste zomer ooit. Daarnaast kregen we regelmatig te maken met hevige stortbuien waarbij straten en rioleringen overliepen. Met name in steenachtige omgevingen zoals steden levert dit grote problemen op. De bebouwde omgeving draagt dus bij aan de problemen. We hebben afgelopen zomer dan ook met architecten en ontwikkelaars interessante gesprekken gehad over mogelijke oplossingen. De vraag hierbij is dan meestal: wat kunnen we in een project het beste doen om toekomstige waterproblemen te voorkomen?

Nieman Raadgevende Ingenieurs neemt deze challenge aan en zoekt het uit!

In Nederland hebben we steeds meer te maken met twee problemen: waternood en watersnood. Overstromingen door hevige regenval waardoor de rioleringen het water niet meer konden bergen (watersnood). Daarnaast dreigde drinkwatertekort door de grote droogte (waternood). Het lijkt bijna vreemd dat deze twee problemen naast elkaar bestaan in één land en soms zelfs in hetzelfde seizoen.

Watersnood

Woongebouw Iewan te Lent: Appartementen van stro met groen dak. Bron: hetkanwel.nl

Woongebouw Iewan te Lent: Appartementen van stro met groen dak. Bron: hetkanwel.nl

In verstedelijkte gebieden komt vrijwel al het regenwater terecht in de riolering. Steenachtige oppervlakten worden allemaal afgevoerd naar het riool. Bij veel regen ontstaan er stromen water en heeft de riolering onvoldoende capaciteit om het af te voeren, er blijft dan water staan op de straten. Ook van daken komt in korte tijd veel water bij regen. Het is erg duur om alle rioleringen groter te maken om dit allemaal op te vangen. Er wordt in Nederland dan ook ingezet om riolering vooral te gebruiken voor het water vanuit de gebouwen (douche- en wc water en andere huishoudelijk afvalwater). Voor hemelwater moet zoveel mogelijk een andere oplossing gevonden worden.

Reductie hemelwater door groen / blauw dak

Blauwe daken zijn daken die water bufferen. In veel gevallen wordt dit gedaan door vegetatie met eventueel daaronder een krattensysteem voor extra opvang. Het groen op de daken houdt het water vast. Hierdoor kan een deel van het hemelwater verdampen, het resterende water is door het groen en eventuele kratten gefilterd en wordt geleidelijk afgevoerd. Met een mos-sedum dak wordt de regenwaterafvoer met 20% gereduceerd. Bij daktuinen (intensief groen dak) kan er een reductie van 80% worden behaald. Na een groen dak blijft er wel regenwater die afgevoerd moet worden.

Infilteren hemelwater in grondwater

Project Monnikenhuizen: Via open goten en geultjes wordt het hemelwater afgevoerd naar wadi’s en ander oppervlaktewater. Bron: htvgroep.nl, fotograaf Luuk kramer.

Project Monnikenhuizen: Via open goten en geultjes wordt het hemelwater afgevoerd naar wadi’s en ander oppervlaktewater. Bron: htvgroep.nl, fotograaf Luuk kramer.

Afhankelijk van de bodemgesteldheid is het mogelijk om het hemelwater te infiltreren in de bodem. Via onverharde oppervlaktes kan regenwater direct de grond intrekken. Door een overloop mee te nemen, wordt bij hevige regenval een deel van het water direct door de riolering afgevoerd naar een wateropslag zoals een wadi of waterplein. Een infiltratiekoffer (meestal grindkoffer) kan gebruikt worden om hemelwater van gebouwen tijdelijk op te slaan waarna het langzaam de bodem inzakt. ook bij bodems met slechte waterdoorlatendheid kunnen infiltratiekoffers gebruikt worden. Afhankelijk van de materialen waarmee de gebouwde omgeving wordt uitgevoerd kan filterdoek worden toegepast om het water te filteren. Bij gebieden met een hele hoge grondwaterstand is dit systeem soms niet mogelijk.

Hemelwater afvoeren op oppervlaktewater

In sommige gebieden is oppervlaktewater aanwezig. Het is dan goed mogelijk om hier het regenwater naar toe af te voeren. Via een stelsel van kanalen of open geultjes kan het naar het oppervlaktewater afgevoerd worden.

Waternood

In Nederland gebruiken we per dag ongeveer 120 liter drinkwater per persoon. Slechts een heel klein deel hiervan wordt ook echt gebruikt voor consumptie. Er zijn diverse functies in woningen waarin ook water van een lagere kwaliteit zoals regenwater volstaat bijvoorbeeld de tuin, WC, wasmachine en vaatwasser.

Hergebruik hemelwater voor de tuinen

Hemelwater gebruikt voor tuin, wasmachine en als toiletspoeling.

Hemelwater gebruikt voor tuin, wasmachine en als toiletspoeling. Bron: urbangreenbluegrids.nl

Het regenwater kan eenvoudig deels gekoppeld worden aan een regenton, bijvoorbeeld de daken van de grondgebonden woningen. Hierdoor kunnen de bewoners de tuin besproeien met regenwater. De regenton kan via een overloopfunctie aangesloten worden op het infiltratiesysteem of afgevoerd worden naar oppervlaktewater.

Hergebruik hemelwater als grijs water

Het hemelwater kan ook worden opgevangen, gefilterd en opgeslagen voor gebruik in toilet, (af)wasmachine en de tuin. In de grond of in de kruipruimte wordt een tank of zak geplaatst waarin het regenwater wordt opgeslagen. Deze tank beschermt het water tegen licht, vuil, te hoge en te lage temperaturen. Voor gebruik wordt het water licht gefilterd. Na gebruik wordt het water afgevoerd in de bestaande riolering voor huishoudelijk afvalwater. Ook hier wordt bij hevige of langdurige regenval een overloop naar het infiltratiesysteem of oppervlaktewater gemaakt.

Het is technisch mogelijk om hemelwater zelfs te filteren om te gebruiken als drinkwater. Dit is enkel toegestaan voor eigen gebruik, dit betekent dat een particulier dit voor zijn eigen woning mag aanleggen en gebruiken. Het projectmatig toepassen van hemelwater als drinkwater is nog niet toegestaan.

Vacuüm toiletten

Rioolwaterzuiveringen hebben steeds meer werk aan het zuiveren van afvalwater. Door minder water te gebruiken kan dit veel efficiënter. Bron: waterschappen.nl

Rioolwaterzuiveringen hebben steeds meer werk aan het zuiveren van afvalwater. Door minder water te gebruiken kan dit veel efficiënter. Bron: waterschappen.nl

Naast het hergebruiken van hemelwater als toiletspoeling, is het ook mogelijk om vrijwel geen water te gebruiken. Bij een vacuumtoilet wordt met 1 à 2 liter water in combinatie met onderdruk het toilet gespoeld. Vacuüm toiletten werden tot voorkort vooral gebruikt in situaties waar geen water aanwezig was (bijvoorbeeld in vliegtuigen). Tegenwoordig wordt het ook steeds vaker in gebouwen toegepast om watergebruik te beperken maar ook om de waterzuivering efficienter te maken. De meeste waterzuiveringsstations stammen uit de jaren ‘50 en zijn aan vervanging toe. De Warerschappen zoeken naar mogelijkheden voor het verkleinen van het te zuiveren deel water en daarmee ook het station en het efficienter extraheren van chemicaliën en medicatie. Door de grote hoeveelheden watergebruik zijn verontreinigingen als chemicaliën en medicatie in zeer kleine concentraties aanwezig. Het is gebleken dat wanneer het afvalwater bestaat uit grotere delen verontreiniging en minder water de zuivering ervan vele malen makkelijker is.

Conclusie

Er zijn diverse mogelijkheden om de riolering te ontlasten en het gebruik van drinkwater te beperken. Enkele systemen zoals de regenton helpen zelfs in beide gevallen. Wij adviseren om enkele systemen te koppelen, zoals bijvoorbeeld hergebruik van grijs water in de woning met een overloop naar een infiltratiesysteem om zo te komen tot een robuuste oplossing.

Meer weten over de Challenge?

Lees ook de eerste Nieman Challenge ‘Wat betekent nu een verschil in warmteweerstand van 0,50 m2.K/W in de gevels voor het werkelijke energiegebruik van een woning over 20 jaar?’
en we zien uit naar meer leuke Challenges en complexe uitdagingen dus stuur vooral uw vragen naar niemanchallenge@nieman.nl