Er zijn meer voorbeelden van ‘bouwen met de natuur’. Zo is er het concept van brede natuurlijke keringen als alternatief voor de meer traditionele smalle, harde dijken. Zulke natuurlijke keringen zijn gemakkelijk aan te passen of, zoals in geval van kwelders en mangroves, groeien mee met een stijgende zeespiegel. Vaak is medegebruik mogelijk, zoals een strand voor recreatie. De toekomstwaarde en gebruikswaarde zijn daardoor relatief groot. Een ander voorbeeld is de aanleg van riffen bedekt met oesters, die zorgen voor een meer natuurlijke bescherming tegen kust- en oevererosie. Door het ecosysteem te gebruiken als ‘bouwsteen’, krijgt de natuur een kans en kan ook de CO2 -balans verbeteren. Dit alles wordt onderzocht in het innovatieprogramma Building with Nature van Stichting EcoShape. Alle kennis die in het programma wordt opgedaan, komt beschikbaar in de vorm van ontwerprichtlijnen, die EcoShape op haar website publiceert en via symposia deelt.
De voetafdruk van de Zandmotor
In 2011 is er 21,5 miljoen kubieke meter zand voor de Delflandse kust gelegd. Wind, golven en stroming moeten dit op natuurlijke wijze langs de kust verspreiden. Deze ‘Zandmotor’ maakt het kustonderhoud goedkoper en kan ook gunstiger zijn voor het milieu.
De Zandmotor markeert een innovatieve stap in waterveiligheid. Na het bouwen tegen de natuur (met bijvoorbeeld dijken en dammen) en voor de natuur (met compensatiemaatregelen op een andere locatie) wordt nu de sprong gemaakt naar bouwen met de natuur, Building with Nature. Dit is een ontwerpfilosofie die gebruik maakt van de natuur en natuurlijke processen in ontwerp, aanleg en beheer van kusten en oevers.
De Zandmotor
Tussen maart 2011 en november 2011 hebben Boskalis en Van Oord in opdracht van Rijkswaterstaat en de provincie ZuidHolland voor de kust bij Terheijde een haakvormig schiereiland aangelegd. Direct na de oplevering besloeg het oppervlak 128 hectare, even groot als 256 voetbalvelden. De Zandmotor stak 1 kilometer in zee en was aan het strand 2 kilometer breed. Baggerschepen wonnen het benodigde zand – bijna 27 keer de inhoud van De Kuip – op circa 10 kilometer van de kust.
Sinds de voltooiing verspreidt het zand zich onder invloed van wind, golven en stroming langs de kust tussen Hoek van Holland en Scheveningen. Het vormt daar de komende twintig jaar nieuw strand en duin, die ons land tegen zeespiegelstijging beschermen en extra ruimte bieden voor natuur en recreatie. De Zandmotor is een typisch voorbeeld van Building with Nature in Nederland (zie kader pag. 36). Door in één keer een grote hoeveelheid zand op te spuiten, wordt herhaaldelijke verstoring van de kwetsbare zee bodem voorkomen, en de natuur doet de rest van het werk. Een team met onderzoekers vanuit verschillende disciplines, van morfologie tot governance, houdt nauwkeurig bij hoe de Zandmotor zich ontwikkelt. In 2016 zal een eerste en 2021 een eindevaluatie plaatsvinden. Het gaat erom te bepalen of de Zandmotor een effectieve vorm van kustbescherming is, en inzetbaar is op andere locaties langs de Nederlandse kust. Ook is er aandacht voor de veiligheid van zwemmers en andere recreanten.
CO2-balans
Momenteel wordt een rekenmodel ontwikkeld om de CO2 -balans van een project als de Zandmotor inzichtelijk te maken en alternatieven door te rekenen en te vergelijken. Hiertoe is een samenwerking tot stand gekomen tussen baggeraars (Boskalis en Van Oord), ngo’s (Stichting De Noordzee en Wetlands International), ingenieurs- en adviesbureaus (Arcadis, Royal HaskoningDHV en Witteveen+Bos) en kennisinstituut Deltares. De ambitie is om vanaf 2020 Building with Nature-projecten te realiseren die een minstens 20 procent gunstiger CO2 -footprint hebben dan de huidige, conventionele waterbouwprojecten. Het te ontwikkelen rekenmodel speelt daar een belangrijke rol in.
De CO2 -balans wordt bepaald door vijf factoren: (1) het ingezette materieel, (2) de uitvoering, (3) het ontwerp, (4) de zandwinput en (5) het lokale ecosysteem.
Materieel
De baggersector spant zich in om energie-efficiëntere schepen te ontwikkelen en schonere brandstoffen toe te passen, waarmee de CO2 -uitstoot vermindert. Deze ontwikkeling wordt ingegeven door kostenoverwegingen, omdat de aanlegkosten van projecten als de Zandmotor grotendeels bestaan uit brandstofkosten van baggerschepen. Die schepen hebben echter een economische levensduur van gemiddeld 25-30 jaar, wat de emissiereductie vertraagt. Onder invloed van internationale wet- en regelgeving heeft de afgelopen jaren wel een verschuiving plaatsgevonden van zware stookolie naar het minder vervuilende gasolie. De eerste experimenten met bijvoorbeeld biodiesel lopen inmiddels, en ook LNG gaat een rol spelen.
Uitvoering
Een tweede aspect is een efficiënte(re) inzet van materieel en daarmee een lager brandstofverbruik. Baggeraars streven dit sowieso al na, omdat dit rechtstreeks doorwerkt in de kosten en dus in het bedrijfsresultaat. Zo zoeken ze veelal samen met de opdrachtgever naar optimalisaties in de vorm van hergebruik van materialen binnen een project, en verkorting van transportafstanden van zand. Ook de inzet van grotere schepen draagt bij aan verbeterde efficiëntie, al wordt de mogelijkheid daartoe sterk bepaald door de fysieke omstandigheden ter plaatse (bijvoorbeeld de vaardiepte en de hardheid van het bodemmateriaal) en de beschikbaarheid van materieel (mede afhankelijk van het wereldwijde aanbod van projecten: het meest geschikte schip voor een project langs de Noordzeekust is op dat moment misschien ingezet voor het uitdiepen van het Suezkanaal). Een recent initiatief, slow steaming, is gericht op energieefficiënter (de)mobiliseren van schepen door langzamer, dat wil zeggen niet op volle kracht, van het ene naar het andere project te varen. Ook lopen er programma’s voor een slimmere inzet van grondverzetmaterieel als bulldozers, shovels en graafmachines, zoals Het Nieuwe Draaien (vergelijkbaar met het Nieuwe Rijden, gericht op minder brandstofverbruik), een initiatief van Stichting Natuur & Milieu.
Ontwerp
Een project kan zo worden ontworpen dat er bijvoorbeeld minder zand nodig is, onder andere door een goede balans tussen stenen en zand, of een slim ontwerp, waardoor minder ingrijpend of pas later onderhoud nodig is. Denk ook aan mogelijkheden om CO2 vast te leggen, bijvoorbeeld door de inzet van natuurlijke systemen zoals kwelders, begroeiing van duinen en wilgenbossen.
Zandwinput
De selectie van een wingebied en daarmee de vaarafstand tussen wingebied en projectlocatie is van invloed op de emissie van CO2 . Daar komt bij dat de zandwinput een potentiële opslagmogelijkheid schept voor slib en organisch stof en daarmee voor CO2 . Locatie, oriëntatie, vorm en wijze van ontginnen van de ‘put’ zijn van invloed op de hoeveelheid slib die kan worden ingevangen tijdens de winning en daarna. Een slim ontwerp van de winput kan de CO2 -balans van een project gunstig beïnvloeden. Het idee is dat het fl ink kan schelen of de put bijvoorbeeld lang, smal en diep is, of breed en ondiep.
Ecosysteem
Hierbij gaat het om de wisselwerking tussen ontwerp, uitvoering, zandwinput en de natuurlijke omgeving van het project. Baggermateriaal zoals zand en slib is op zich een mogelijke bron van CO2 : bij contact met lucht zal het in de bagger aanwezige organisch materiaal gaan oxideren waarbij CO2 vrijkomt. Wordt het materiaal onder (of in) water getransporteerd, zodat het niet in aanraking komt met lucht, dan is deze natuurlijke emissie te voor komen. Andersom geldt dat nutriënten die vrijkomen door baggeren, algengroei kunnen stimuleren, waarbij CO2 uit de atmosfeer wordt gebonden. Deze algen komen uiteindelijk met slib tot afzetting in kwelders, waarmee CO2 wordt vastgelegd. Zo kan een landaanwinning als de Zandmotor een luwtezone scheppen waarachter zich een kwelder kan ontwikkelen die ook weer CO2 vastlegt.
De hierboven genoemde factoren zijn nog niet eerder in samenhang bekeken. Ook moeten de opslagmogelijkheden van de zandwinput nog beter in kaart worden gebracht, voordat de definitieve CO2 -balans van projecten als de Zandmotor kan worden bepaald.
Het CO2 -project, waarin het rekenmodel wordt ontwikkeld, heeft een geplande looptijd tot en met 2018. Het rekenmodel kan vervolgens gebruikt worden in nieuwe Building with Natureprojecten, met een gunstiger CO2 -balans dan de huidige, conventionele waterbouwprojecten.
BRONNEN
• Dekker, S., J. van der Klooster, J. Fiselier & H. Thorborg 2014. Pressing the CO2 Buttons. Towards Ecosystem-Based CO2 Footprinting for Maritime Engineering Projects. Terra et Aqua, 136, september 2014.
• www.dezandmotor.nl
• www.ecoshape.nl