In steden verandert, in het licht van klimaatadaptatie, het regenwaterbeheer van afvoeren naar opvangen en hergebruiken voor plantengroei als Nature-based Solution om daarmee gezondheid, biodiversiteit en verkoeling in de stad te versterken. De toenemende vraag naar groen-stedelijke ruimte creëert een toegenomen watervraag waardoor steeds meer naar van straten afstromend regenwater gekeken wordt voor plantirrigatie en infiltratie naar grondwater in cascaderende systemen. Individuele onderdelen die dit mogelijk maken (kolken, leidingen, retentie en detentie (infiltratie) voorzieningen) zijn commercieel verkrijgbaar, maar vervuilingen in het (straat-)water passeren veelal relatief ongehinderd naar de bodem en het grondwater. Dat past niet binnen de zorgplicht die geldt voor gemeenten vanuit de Kaderrichtlijn Water en de Grondwaterrichtlijn.

Bekijk het project

Sea turtles are an important part of coastal ecosystems around the world, but six of seven species are endangered. Climate change and human effects pose many different challenges to sea turtles, including the flooding and erosion of their nesting beaches. To mitigate the rapid degradation of sea turtle nesting habitats, there is a need to develop nature-based solutions, which can contribute to preserving nesting habitats, making them more robust to climate change, and including them in designs of future coastal developments (e.g. flood protection plans or future land reclamations).
TURTLE aims at developing nature-based sandy solutions that improve flood safety of the hinterland while enabling turtle nesting. It provides methods and guidance to assess the risk of sea turtle nest inundation on sandy beaches for various beach-dune profiles. Supported by new observation data on hydrodynamic processes relevant for turtle nest inundation, a global dataset of beach sediment characteristics, and a global analysis of preferential environmental conditions, the project will provide (i) a metamodel to assess seasonal flood risk of sea turtle nests to help coastal managers with short-term decisions on the relocation of turtle nests; and (ii) engineering design guidelines to develop long-term flooding protection plans that enable sea turtle nesting on sandy beaches.

Bekijk het project

Gezonde koraalriffen beschermen kwetsbare laaggelegen koraaleilanden tegen golven die overstromingen veroorzaken. Op laaggelegen eilanden met aangetaste riffen is koraalherstel een mogelijke maatregel om de effecten van zeespiegelstijging te beperken. Hierbij wordt aangenomen dat koraalherstel de risico op overstroming substantieel vermindert. De werkelijke effectiviteit van koraalherstel op overstromingsreductie is echter nog niet bewezen met experimenteel onderzoek in het veld of op een gepaste schaal in het laboratorium. In dit project willen wij het effect van koraalherstel op overstroming op een laaggelegen eiland onderzoeken aan de hand van grootschalige laboratoriumexperimenten. Deze unieke kennis zullen wij gebruiken om ons inzicht te vergroten in het ontwerpen van effectief koraalherstel ten behoeve van kustbescherming

Bekijk het project

Frequency and intensity of flooding is expected to change in the coming decades, due to sea level rise combined with changes in storminess. Episodic flooding of coastal areas comes with large social and ecological impacts and can cause immense damage. Thus, in the coming decades changing climates will challenge the reliability of current extreme sea level forecasts and the design and assessment of safety of flood defences.
The project ODDS aims at a better understanding of the effect of climate change on extreme sea levels and at investigating what this means for flood risk management in coastal areas. ODDS will answer questions such as, how will extreme sea levels and its driving mechanisms evolve under future climate change? how do changes in extreme sea levels and storminess influence the reliability of forecasting and prediction models? What will the impact of changing extreme sea levels be on the safety of flood defences?
For finding answers relevant for global communities, ODDS brings together a consortium integrated by a knowledge institution, TU Delft; a public organization, Rijkswaterstaat; and three private partners, TNO, HKV and Deltares. The main output of project ODDS will be obtained through a PhD researcher (Paulina Kindermann). The research program of this project starts fundamental, with the expectation of defining the pathways for scaling the results from ODDS to demonstration and implementation phases in follow up research.

Bekijk het project

Rond de wereld zijn er estuaria afgesloten van de zee als bescherming tegen overstromingen. Echter,
veel deze systemen kennen problemen met de waterkwaliteit en ecologie. Dit betreft bijvoorbeeld
zuurstofloosheid en sterke vermindering van het bodemleven. Deze problemen hangen sterk samen
met de aanwezigheid van (temperatuur‐)stratificatie, die het sterkst is in de zomer. Maar bovenop de
seizoensvariatie, treden vermoedelijk ook wind‐gedreven ruimtelijke spronglaaghoogtevariaties op
kortere tijdschaal op die invloed hebben op de ecologie. Een aanwijzing hiervoor is een recent event van
plotselinge vissterfte in het Veerse Meer tijdens een wind‐event. Dit roept de vraag op hoe de
ruimtelijke variatie van stratificatie, circulatie en spronglaaghoogte in afgesloten vroegere estuaria
afhangt van de wind, en wat voor rol dit speelt bij het transport van zuurstofloos water uit de diepere
naar de minder diepe delen. In het project StratiFEst‐ival onderzoeken we deze vraag door middel van
metingen in het Veerse Meer en Grevelingenmeer. Verder beschrijven we deze relatie in een
parametrisatie, onderzoeken we de verandering in het optreden van dit fenomeen onder invloed van
klimaatverandering en duiden we de betekenis van dit fenomeen voor de ecologie. Echter, de huidige
wijze van meten van stratificatie in Nederlandse watersystem is niet afdoende om de genoemde vragen
te beantwoorden. Daarom ontwikkelen en gebruiken we in StratiFEst‐ival ook innovatieve methoden
om de ruimtelijke variatie in stratificatie en spronglaaghoogte te meten. Dit alles doen we met een sterk
consortium bestaande uit de TU Delft, Deltares, Sweco, Nortek en Rijkswaterstaat.

Bekijk het project

The project DECODE aims at fostering the application of an eDNA-based strategy for the monitoring of biodiversity in aquatic ecosystems. The principal use of such a strategy is the detection of genetic material present in an environment and subsequently decoding it to formulate a list of present taxa in an environmental sample.
Although recent advancements are made in the research areas of microbiology and genetics, field application of eDNA-based strategies are hampered by a lack of information on how the genetic material is spread and transported in water. Here we tackle this issue with a consortium that links expertise in species care (senior aquarist, Diergaarde Blijdorp), genetics (senior scientist, Naturalis Biodiversity Center), environmental science (senior scientists, Leiden University and Radboud University), and hydraulic transport (senior scientist, Delft University of Technology).
The project foresees (a) the use of a tank located in Diergaarde Blijdorp for evaluating the dispersion of the genetic material in static water conditions and (b) a river field case for evaluating the spreading under fluvial conditions.
The research will assess how genetic material is transported in water and dispersed. d in water. As a result, it will provide insights into highly probable locations where genetic material occurs.
Also, the research will help develop an eDNA sampling strategy, which is expected to contribute to a wider consensus and acceptance of the eDNA strategy application in water management and biomonitoring sectors. The societal benefit is the consolidation of an innovative technology that reduces the time and cost of evaluating the ecosystem status of fluvial systems, and is standardized through a genetic database, and provides quantitative data.

Bekijk het project

In het programma Eems-Dollard 2050 (ED2050), een samenwerking tussen overheden, bedrijven en milieuorganisaties, is er de ambitie vastgelegd langdurig minimaal 1miljoen ton d.s. /jaar slib uit het Eems-Dollard estuarium te verwijderen. Dit komt direct de biodiversiteit ten goede. Door gebruik te maken van het slib in de havens wordt bij het onttrekken werk met werk gecreëerd; de haven blijft bereikbaar en de natuur verbetert. De huidige praktijk voor het bereikbaar houden van de havens is dat het wordt verspreid in het Eems Dollard estuarium, daar waar het vandaan kwam.

Binnen het ED2050 programma zijn de afgelopen jaren verschillende hoogwaardigere toepassingen van de vrijgekomen slib onderzocht, zoals de Pilot Kleirijperij en de Pilot Ophogen Landbouwgronden. Waarbij de pilot “kleirijperij” zich focust op de omzetting van slib naar klei onder verschillende omstandigheden ten behoeven van dijkversterkingsopgave, de pilot ophogen landbouwgrond richt zicht op het nuttig toepassen van slib door landbouwgrond op te hogen.

Vroeger haalden de Nederlandse keramiekbedrijven hun klei gewoon uit de buurt. Het was een circulaire economie avant la lettre. Inmiddels is er veel veranderd, lokale kleiwinning is nauwelijks meer mogelijk en zal in de toekomst steeds moeilijker worden. Tegelijkertijd is er een omvangrijke en vrij stabiele “aanvoer” van slib dat uit het Eems-Dollard moet worden gebaggerd om de ecologie en de toegankelijkheid van de havens te waarborgen. De doelstelling van het aanpalende Waddenfondsvoorstel (projectvoorstel, Sea Silt Ceramics (SSC, WF-2023/267420)# , is het opzetten van een integrale proefproductieketen van de aanbieder van het slib (GSP) uit de havens tot de oven waar het keramisch product geproduceerd wordt. Hierbij willen wij vaststellen of (en hoe) het mogelijk is om slib afkomstig uit de Eems-Dollard duurzaam, degelijk, stabiel, schaalbaar, certificeerbaar en economisch verantwoord in te zetten als grondstof voor de keramische industrie. Dit Waddenfondsproject kan worden onderverdeeld in twee separate delen, 1) slibverwerking tot grondstof, 2) keramische productie slibklei.

Deze twee deelprojecten gaan samen een nieuwe productieketen vormen. Het ontzilten van het slib tot grondstof voor de keramische industrie en het inrichten van een proefproductielijn waarin de nieuwe slibklei verwerkt wordt tot keramische producten waarvan de beste recepturen, door Humade en KT zullen worden doorontwikkeld en gecertificeerd. Deze TKI-aanvraag heeft uitsluitend betrekking op dit eerste deel, slibverwerking tot grondstof. Dergelijke verwerking past goed in het gedachtengoed van Building with Nature, waar EcoShape, met name in haar Living Lab for Mud kennis voor ontwikkeld. Derhalve stelt EcoShape TKI-subsidie uit haar grondslag ter beschikking.

Waarbij door middel van laboratorium, scale-up en pilotscale experimenteel zal worden vastgesteld, welk opwerkingsprocedé optimaal is om als grondstof te dienen voor de keramische industrie. Om dit proces goed te kunnen doorgronden zal er bij het ontzouten niet alleen gekeken worden naar de hoeveelheid zout die onttrokken wordt, er zal ook gelet moeten worden op de samenstelling van het zout, divalent ten opzichten van covalente ionen, interactie met mineralogie etc. In dit project wordt gekeken hoe dat het beste kan, en wat de effecten van verschillende technieken zijn op de kwaliteit van keramische producten. Op die manier wordt de optimale strategie gekozen voor ontzouten van slib voor keramiekproductie. Het niet hoogwaardig toepassen van zoute slib is een wereldwijde uitdaging, de tijdens dit project vastgestelde randvoorwaardes of het slib geschikt is voor de keramische industrie zou uniform inzetbaar moeten zijn en daarmee breder, uiteindelijk wereldwijd toepasbaar zijn. Op deze manier wordt bijgedragen aan de ecologie en waterkwaliteit van niet alleen de Eems-Dollard, maar van kustgebieden wereldwijd.

Bekijk het project

Vanaf 1 januari 2017 hebben de Nederlandse waterkeringen een nieuwe set wettelijke veiligheidsnormen voor overstromingen gekregen (Jonkman et al., 2018). Als gevolg van deze nieuwe aanpak is geconcludeerd dat de resulterende normen van enkele tegenoverliggende dijktrajecten langs dezelfde rivieren, zoals bijvoorbeeld de IJssel, hebben geleid tot verschillende vereiste normen (factor 3 tot factor 10 verschil). De reden hiervoor is dat analyses worden gedaan door individuele dijkringen in plaats van als interactief waterkeringssysteem (zogenaamd systeemeffect). Nu de faalkanseisen voor alle dijkvakken in de wet zijn opgenomen, rijst de vraag of bij het ontwerp van deze keringen in het HWBP-programma rekening moet worden gehouden met deze resulterende verschillen in normen (en dus in dijkhoogten). Immers: als er bovenstrooms van een dijktraject 1 of meerdere dijktrajecten liggen met een lagere waterkering, dan lijkt het op het eerste oog verstandig om daarmee rekening te houden. Of dat ook inderdaad het geval is wordt nderzocht in dit onderzoeksvoorstel. Hoewel de meeste Nederlandse waterbeheerders zich bewust zijn van deze verschillen, zijn bedrijven zoals HKV (partner in ons voorstel) zeer geïnteresseerd in het opvullen van de kennislacune over het ontwikkelen van methoden en modellen waarmee ze deze uitgebreide holistische overstromingsrisicobeoordelingen kunnen uitvoeren in rekenkundig haalbare tijden en zonder de systemen te veel te vereenvoudigen. Dit zal hen ook in staat stellen om robuustere en op veerkracht gerichte oplossingen voor overstromingsrisico’s te ontwikkelen.
De ReInDeeR is bedoeld als een nauwe samenwerking tussen de waterschappen, Rijkswaterstaat, de industrie diedeze organisaties ondersteunt (zoals HKV) en de wetenschappers die onderzoeken hoe de actuele stand van de techniek kan worden verbeterd (TU Delft) met als doel de verwachte effecten van verschillende normen door conventionele overstromingsrisicomodellering (dijken+overstromingen), informatietheorie en machine learning (ML) te combineren. Het idee is om conventioneel enkelvoudige maar specifieke waterkeringsscenario’s te simuleren op basis van informatietheorie om de hoeveelheid informatie per scenario te maximaliseren. Deze simulaties worden gebruikt om de fundamentele vraag naar de effecten van variabele veiligheidsnormen te beantwoorden. Later, op basis van deze slim geproduceerde simulaties en gebruikmakend van de kracht van ML deep learning-technologieën, wordt een op deep learning gebaseerd surrogate model van het complete systeem gebouwd en getraind. Een surrogaatmodel is een model dat de input-outputgegevenssets van een ander, complexer model gebruikt om dezelfde resultaten te produceren in aanzienlijk snellere rekentijden. Aan het einde van het project zullen we naar verwachting in staat zijn om a) de effecten van variabele normen in de IJssel te kwantificeren en b) een surrogaat gebaseerde methode voor machine learing voorstellen die dezelfde vragen kan beantwoorden waarvoor minder trainingssimulaties nodig zijn en die in staat is om een aanzienlijk groter aantal scenario’s te produceren in haalbare rekentijden.

Bekijk het project

Vanaf 1 januari 2017 hebben de Nederlandse waterkeringen een nieuwe set wettelijke veiligheidsnormen voor overstromingen gekregen (Jonkman et al., 2018). Als gevolg van deze nieuwe aanpak is geconcludeerd dat de resulterende normen van enkele tegenoverliggende dijktrajecten langs dezelfde rivieren, zoals bijvoorbeeld de IJssel, hebben geleid tot verschillende vereiste normen (factor 3 tot factor 10 verschil). De reden hiervoor is dat analyses worden gedaan door individuele dijkringen in plaats van als interactief waterkeringssysteem (zogenaamd systeemeffect). Nu de faalkanseisen voor alle dijkvakken in de wet zijn opgenomen, rijst de vraag of bij het ontwerp van deze keringen in het HWBP-programma rekening moet worden gehouden met deze resulterende verschillen in normen (en dus in dijkhoogten). Immers: als er bovenstrooms van een dijktraject 1 of meerdere dijktrajecten liggen met een lagere waterkering, dan lijkt het op het eerste oog verstandig om daarmee rekening te houden. Of dat ook inderdaad het geval is wordt nderzocht in dit onderzoeksvoorstel. Hoewel de meeste Nederlandse waterbeheerders zich bewust zijn van deze verschillen, zijn bedrijven zoals HKV (partner in ons voorstel) zeer geïnteresseerd in het opvullen van de kennislacune over het ontwikkelen van methoden en modellen waarmee ze deze uitgebreide holistische overstromingsrisicobeoordelingen kunnen uitvoeren in rekenkundig haalbare tijden en zonder de systemen te veel te vereenvoudigen. Dit zal hen ook in staat stellen om robuustere en op veerkracht gerichte oplossingen voor overstromingsrisico’s te ontwikkelen.
De ReInDeeR is bedoeld als een nauwe samenwerking tussen de waterschappen, Rijkswaterstaat, de industrie diedeze organisaties ondersteunt (zoals HKV) en de wetenschappers die onderzoeken hoe de actuele stand van de techniek kan worden verbeterd (TU Delft) met als doel de verwachte effecten van verschillende normen door conventionele overstromingsrisicomodellering (dijken+overstromingen), informatietheorie en machine learning (ML) te combineren. Het idee is om conventioneel enkelvoudige maar specifieke waterkeringsscenario’s te simuleren op basis van informatietheorie om de hoeveelheid informatie per scenario te maximaliseren. Deze simulaties worden gebruikt om de fundamentele vraag naar de effecten van variabele veiligheidsnormen te beantwoorden. Later, op basis van deze slim geproduceerde simulaties en gebruikmakend van de kracht van ML deep learning-technologieën, wordt een op deep learning gebaseerd surrogate model van het complete systeem gebouwd en getraind. Een surrogaatmodel is een model dat de input-outputgegevenssets van een ander, complexer model gebruikt om dezelfde resultaten te produceren in aanzienlijk snellere rekentijden. Aan het einde van het project zullen we naar verwachting in staat zijn om a) de effecten van variabele normen in de IJssel te kwantificeren en b) een surrogaat gebaseerde methode voor machine learing voorstellen die dezelfde vragen kan beantwoorden waarvoor minder trainingssimulaties nodig zijn en die in staat is om een aanzienlijk groter aantal scenario’s te produceren in haalbare rekentijden.

Bekijk het project

Inleiding:
De ondergrond levert een belangrijke bijdrage aan de maatschappelijke en uiteindelijk economische welvaart in Nederland. In dit complexe en in belangrijke mate onzichtbare ondergrondsysteem spelen meten en monitoring een wezenlijke rol om mechanismen en processen te kunnen doorzien en modelleren. Daarbij is het belangrijk om te zorgen voor een evenwichtige verdeling van de inspanning gericht op meten en monitoren enerzijds en het modelleren anderzijds. De behoefte aan informatie blijkt echter veel groter te zijn dan we nu aan data kunnen verzamelen, m.i. de Nederlandse toolbox (zoals https://www.bodemrichtlijn.nl/Bibliotheek/bodemonderzoek/verantwoording/bodemonderzoekstechnieken-inventarisatie) met beschikbare meetinstrumenten is sterk verouderd. De wijze waarop op dit moment het innovatieproces is georganiseerd maakt het zeer lastig voor nieuwkomers om te slagen in de markt. De ontwikkelkosten zijn simpelweg te hoog, waardoor er ook nauwelijks nieuwe instrumenten beschikbaar komen. Het halen van maatschappelijke doelstellingen (reductie faalkansen, CO2, stikstof en €) is daardoor lastig.

Technologie:
Qua technologie zijn er verschillende ontwikkelingen voor het meten van grondwaterstroming waarbij onderscheid gemaakt kan worden in puntmetingen (o.a. Aquavector en iFlux), lijnmetingen (glasvezel-AHDTS) en 3D-onderzoek (ERT).

Uitdaging:
Waar in het verleden bodemverontreiniging en bodemsanering een hoofdrol speelden zijn dat nu beleidsthema’s als circulaire economie, klimaatverandering (droogte) en de energie- en warmtetransitie. Deze verandering in focus levert telkens nieuwe vragen op, waarbij hetzelfde type informatie nodig is, maar er ook behoefte is aan gegevens van nieuwe indicatoren en variabelen. Wij willen de ondergrondse 3D-wereld daarom beter begrijpen, interpreteren en de ontwikkelingen kunnen volgen, waardoor we onzekerheden gerelateerd aan de ondergrond reduceren en hiermee bijdragen aan het bereiken van de maatschappelijke doelstellingen. Essentieel hierbij is het ontwikkelen en doortesten van instrumenten die de grondwaterstroming- en richting kunnen meten. In dit voorstel ligt de nadruk dan ook op deze ontwikkeling.

Oplossing:
De vorming van een gezamenlijk platform van belanghebbende partijen om de toolbox van meetinstrumenten uit te breiden:
– Het (door)ontwikkelen van meettechnieken en methoden (van laag tot hoog TRL niveau: vanaf TRL 4 richting praktijktoepassingen);
– EN het (wetenschappelijk) valideren van deze technieken en methoden;
– EN de toepassing hiervan in de praktijk stimuleren door:
o Het stimuleren van borging in regelgeving/technische protocollen/ protocollen voor aanbesteding;
o Het delen van kennis via bijvoorbeeld een Community of Practice (CoP).

Bekijk het project