Categorie: Uncategorized
Voor een toekomstbestendige en klimaatadaptieve inrichting van het bodem-water-systeem zijn verschillende tools voorhanden. Waterwijzer Landbouw (WWL), als onderdeel van NHI, is daarbij specifiek gericht op effecten van klimaat en hydrologie op landbouw. WWL maakt inzichtelijk wat effecten zijn van klimaatverandering, dus droogte, piekbuien en hitte op watergebruik en landbouwkundige opbrengst. Dergelijke informatie kan van essentieel belang zijn bij gebiedsprocessen en het maken van inrichtingsplannen voor de toekomst. Echter, er zijn verschillende situaties en studies waarbij tekortkomingen en verbeterwensen naar voren zijn gekomen. Zo zijn bijvoorbeeld de resultaten van WWL voor sommige kleigronden niet realistisch en is het belangrijk om te kunnen rekenen voor de nieuwe KNMI-klimaatscenario’s uit 2023. Ook is er al geruime tijd een wens om onzekerheden te duiden. Deze wens is onder meer vastgelegd door de wetenschappelijke adviescommissie van het NHI. Ook wordt tijdens WWL-gebruikersdagen aan de aanwezigen gevraagd aan welke verbeterpunten prioriteit moet worden gegeven. Validatie van het instrumentarium, bij voorkeur aan nieuwe data, staat steevast bovenaan in die lijst. WENR, Vitens, Brabant Water, STOWA, RWS, ACSG, LTO, WEcR, gemeente Altena, KWR, TAUW, Arcadis, RHDHV en SWECO slaan de handen ineen en werken samen als ontwikkelaars en gebruikers om verbetering van WWL tot stand te brengen om daarmee de toepasbaarheid voor en draagvlak bij verschillende gebruikers en belanghebbenden te vergroten.
The Blue Harvest project focuses on the increasing salinization along the coasts and deltas of the Persian Gulf and the Gulf of Oman, caused by rising sea levels and freshwater extraction. Dutch methods from the Zeeland delta and Texel serve as inspiration for preventing salinization and cultivating salt-tolerant crops. In 2023, Wageningen Research conducted a feasibility study in Oman, using Miscanthus as a buffer against salinization and as a source of local raw materials for construction. The project aims for sustainable food security and climate resilience, emphasizing smart water usage, reduced heat stress, and renewable resource cultivation. Efficient CO2 sequestration by Miscanthus enhances the economic impact. Beyond the Gulf region, the project serves as a scalable model for other areas facing similar ecological and agricultural challenges.
Bodemenergie is een belangrijke hernieuwbare energiebron in Nederland. Sinds de jaren ’90 wordt bodemenergie veelvuldig toegepast en het aantal systemen blijft groeien. Momenteel worden hiervoor veelal kunststoffen in de bodem aangebracht. In dit project wordt onderzocht hoe bodemenergie nog meer circulair kan worden, met als doel om in 2030 een zo circulair mogelijk systeem te realiseren (korte termijn) en in 2050 een volledig circulaire systemen (lange termijn). Hierbij richten we ons met name op het vinden van alternatieve voor de momenteel toegepaste PE en PVC-leidingsystemen in respectievelijk gesloten bodemenergiesystemen (GBES) en open bodemenergiesystemen (OBES). Dit aangezien toepassing van deze materialen naar verwachting op termijn aan banden zal worden gelegd door de Europese commissie. Daarnaast beschouwen we ook alternatieve concepten voor energieopslag in de bodem. De meest kansrijke optie werken we verder uit tot, bij voorkeur tot een proof-op-concept. Met dit project wordt een belangrijke stap gezet om bodemenergie nóg duurzamer te maken!
Estuaries and tidal basins form the transition zones between land and sea. They contain important habitats for flora and fauna and are extensively used by people, providing important functions related to ecology, flood safety and economy. For many of their functions (e.g., navigation), it is important to understand and predict the evolution of channels and shoals, including sedimentation rates and the composition of the sediment bed.
The sediment bed in most estuaries and tidal basins consists of mixtures of sand and mud. Although the behavior of the individual fractions has been studied extensively in the past, the knowledge on the interaction between sand and mud is limited. In the TKI-MUSA project (2020-2024), a consortium joined forces to increase the understanding of the dynamics of sand-mud mixtures in estuaries and tidal basins and to improve the sand-mud modelling tools. The outcomes of MUSA have greatly improved our understanding of sand-mud dynamics, but several topics were also identified that require further investigation.
Therefore, we aim to initiate a second phase of the MUSA project, so-called ‘MUSAII’, in which market parties, government agencies and knowledge institutes will join forces. We aim to improve the set of engineering tools and numerical modelling software that is available for quantitative assessments of sand-mud dynamics, as well as the methods available for quantitative measurements of sand-mud dynamics in the field. The expected deliverables include a global database, improved measurements and instruments, engineering tools and improved formulations in numerical modelling software, reports and publications.
De stevige kades in een haven, de landhoofden van bruggen en viaducten, de kanalen die ons land doorkruisen: deze gebruiken allemaal grote grondkerende wanden. Dit project richt zich enerzijds op het verduurzamen van nieuwe grote stalen verankerde wanden en anderzijds op het nauwkeuriger beoordelen van de restlevensduur van bestaande grondkerende wanden. De verwachting is dat de levensduur van veel bestaande wanden verlengd kan worden.
Mede door nieuwe kennis en de digitalisering in de geotechniek, maar ook vanwege aansprekende duurzaamheidsambities, wordt bij het ontwerpen en beoordelen van grondkerende wanden steeds vaker gebruikt gemaakt van de meest geavanceerdere numerieke rekenmodellen. Veel van deze modellen zijn onvoldoende gevalideerd, waardoor het nog onzeker is hoe goed deze modellen aansluiten bij de werkelijkheid.
Het doel van dit onderzoek is drieledig:
–
Inzicht krijgen in de werkelijke krachtswerking van verankerde grondkerende wanden.
–
Het valideren en indien nodig optimaliseren van de geavanceerde numerieke rekenmodellen, zodat we beter kunnen voorspellen hoe lang een bestaande grondkerende wand nog mee kan en we duurzamere ontwerpkeuze kunnen maken. Hiermee hopen we een belangrijk stap te zetten om wanden die reeds in gebruik zijn beter te kunnen benutten en voor nieuwe constructies extra staal te kunnen besparen.
–
Een bijdrage leveren aan het ontwikkelen van ‘slimme’ infrastructuur. Optimaal leren inzetten van de sensoren op en in een grondkerende wand. De sensoren meten het gedrag van de wand tijdens de bouw, het eventuele grondwerk/baggeren en de eerste gebruiksfase. Wat zeggen deze metingen over de capaciteit van de wand als deze dichterbij bezwijken, oftewel einde van de levensduur, geraakt?
De partners hebben ambitieuze doelstellingen op het gebied van duurzaamheid en digitalisering. Voor 2023 wil Havenbedrijf Rotterdam meer dan 50% CO2 besparen bij het ontwikkelen van haveninfrastructuur. Havenbedrijf Rotterdam voorziet haar nieuw kades daarom van de nieuwste sensoren. Dit zijn ‘slimme’ wanden. Hiermee krijgen we inzicht in het gedrag van de kades tijdens de bouwfase.
Voor de gebruiksfase is dit lastiger. De krachten op de wand in gebruiksfase liggen namelijk veel lager dan de krachten waarvoor de wand ontworpen is. Bovendien weten we niet welke kracht op welke locatie aanwezig is, en hoe lang hij daar blijft.
Het plan is daarom ontstaan om een grote proefbelasting aan te brengen op een wand, die is voorzien van sensoren. Omdat deze wand daadwerkelijk in gebruik is moet deze natuurlijk wel heel blijven. Daarom combineren we deze veldproef met een serie centrifugeproeven. Hiermee kunnen we wel tot bezwijken doorbelasten, én we kunnen een serie proeven uitvoeren, waarbij we bijvoorbeeld de grondopbouw variëren, zodat de proefresultaten straks breed bruikbaar zijn. De resultaten van de metingen in de veldproef en de centrifugeproeven kunnen we gebruiken om de rekenmodellen te optimaliseren.
De innovatie van dit onderzoek zit dus in het combineren van:
–
een veldproef op een kerende constructie met de nieuwste sensoren waarbij de duur, locatie en grootte van de proefbelasting precies bekend is.
–
een serie centrifugeproeven waarbij de veldproef wordt gesimuleerd en een aantal variaties worden uitgevoerd.
–
numeriek onderzoek, waarbij eerst de veldproef en de centrifugeproeven worden gesimuleerd, waarna een numerieke studie het antwoord zal geven op diverse onderzoeksvragen.
Door deze onderzoeken te combineren, wordt het inzicht in het gedrag van grote kerende constructies vergroot, en kunnen de ontwerpmethoden worden geoptimaliseerd en kan de levensduur van bestaande kerende wanden beter worden ingeschat.
Voor het ontwikkelen van AI en Machine Learning algoritmen is het verbinden en combineren van meerdere
datasets essentieel. Deze ontwikkeling gaat nog niet vanzelf. Alhoewel iedereen ervan overtuigd lijkt te zijn dat
gedeelde data tot betere oplossingen leidt, blijken er in de praktijk allerlei belemmeringen te bestaan die ons
ervan weerhouden om daadwerkelijk data gaan delen. Denk hierbij aan praktische zaken als de omvang van de
datasets en de diversiteit aan platforms en cloud-omgevingen, maar ook aan ethische aspecten,
privacyoverwegingen en wederzijds vertrouwen.
Dit geldt mogelijk nog sterker voor de toepassing van AI-oplossingen. Alhoewel iedereen er over praat zijn de
concrete toepassingen van AI in de praktijk nagenoeg nog op één hand te tellen. Ook hier is blijkbaar een grote
drempel die praktische toepassing in de weg staat. Hoeveel vertrouwen hebben we werkelijk in AI?
In de portfolio analyse die is uitgevoerd in opdracht van de TKI Watertechnologie is geconstateerd dat er nog
niet of nauwelijks wordt ingezet op èchte datascience innovaties voor de watersector, met name waar het gaat
om ontwikkeling en toepassing van AI en machine learning. DigiShape heeft geconstateerd dat het
belangrijkste knelpunt bestaat uit de beschikbaarheid van goede data voor de ontwikkeling van nieuwe
algoritmen en het vertrouwen in data en algoritmen van andere partijen binnen (en buiten) de sector.
Daardoor wordt er slechts in zeer beperkte mate ‘op de schouders’ van andere ontwikkelingen gestaan.
Het onderhavige voorstel richt zich daarom op het samenspel tussen drie belangrijke aspecten: vertrouwen,
interoperabiliteit en (faciliterende) infrastructuur. Aan de hand van deze aspecten en door middel van een
aantal concrete cases ontwikkelen we een nieuwe manier van werken. Dit kent zowel harde aspecten
(technische infrastructuur, modellen, datastructuren) als zachtere aspecten (training, workshops en dialoog).
Het D-OSP brengt deze zaken bij elkaar en borgt het delen van kennis en ervaring.
De verbinding met DigiShape (zowel de partners als de community) waarborgt een brede betrokkenheid van de
watersector, technologie- en kennisleveranciers en eindgebruikers.
Grootschalig nat grondverzet komt kijken bij natuurherstelprojecten maar ook bij allerlei beheer- en aanlegwerkzaamheden om de Nederlandse delta te beschermen en leefbaar te maken en houden. Om op een duurzame en klimaatbewuste manier te kunnen werken is het belangrijk om zicht te krijgen op de klimaatvoetafdruk van nat grondverzet. Uit de uitgebreide verkenningsfase van de Proeftuin Duurzaam en Effectief Grondverzet – gestart in 2019 – is gebleken dat het belangrijkste deel van de uitstoot van broeikasgassen bij nat grondverzet mogelijk niet wordt veroorzaakt door het brandstofverbruik van baggermaterieel, maar door emissies vanuit gebaggerd materiaal. Deze emissieroute is echter nog grotendeels onbekend; zowel de omvang als de relevantie op nationale schaal zijn nog niet gekwantificeerd. Deze route is dan ook niet opgenomen in het Transitiepad Kustlijnzorg en Vaargeulonderhoud als onderdeel van de Strategie KCI ‘Naar klimaatneutrale en circulaire rijksinfrastructuurprojecten’ van het Ministerie van I&W met partners RWS en ProRail. Project DuNaG (Duurzaam nat grondverzet voor klimaat en natuur) begint met het vullen van deze kennisleemte over de werkelijke broeikasgasfluxen rond nat grondverzet, om te voorkomen dat slechts één emissieroute (uit materieel) wordt gereduceerd en de ander (uit bodemmateriaal) nog kan doorgaan.
Project DuNaG gaat de broeikasgasfluxen en omstandigheden waaronder deze plaatsvinden meten, in de context plaatsen van ruimte en tijd, en vergelijken met de onverstoorde situatie . Op deze wijze krijgen we systeeminzicht in de koolstofcyclus rond nat grondverzet. Vervolgens vertalen we de resultaten samen met de stakeholders naar een handelingsperspectief voor reductie van deze broeikasgasemissies.
Er worden twee à drie meetlocaties bezocht zodat we een beeld krijgen van verschillende omstandigheden en systeemeigenschappen die invloed hebben op de broeikasgasemissies uit baggermateriaal. Het de monitoringsmethode en strategie worden tussentijds geëvalueerd en aangepast, op grond van de bevindingen en input van stakeholders en experts. Door deze adaptieve aanpak kan DuNaG inspelen op tussentijdse onderzoeksresultaten; meebewegen met de planning van bestaande projecten, omdat vooraf nog niet bekend is waar en wanneer de grootste broeikasgasemissies plaatsvinden; en de praktijktoepassing van de methodes en resultaten waarborgen.
De resultaten van DuNaG (waaronder de dataset, het conceptueel model en het kennisdocument) worden actief gedeeld met de stakeholders o.a. via het kennisplatform EcoShape. Daarnaast worden de resultaten ook breed gedeeld door onder meer wetenschappelijke publicaties en een eindsymposium. De uitkomsten van DuNaG zijn niet alleen relevant voor Nederland, maar ook internationaal met het oog op de grote klimaatuitdagingen en het belang van reductie van broeikasgasemissie.
Nederland is niet af. Grote ruimtelijke opgaven en transities kondigen zich aan, zoals aanpassen aan klimaatverandering, verduurzaming van landbouw en de energiesector en het herstel van de biodiversiteit. Maar ook de woningbouwopgave en de zorg voor voldoende en schoon (drink) water staan in de aandacht. In het nieuwste IPCC rapport zien we dat klimaatverandering steeds sneller gaat: snellere zeespiegelstijging, intensievere neerslag en extremere perioden van warmte en droogte kondigen zich aan. Daarom is het belangrijk om tijdig op een nieuwe manier na te denken en te werken aan een veilige en leefbare Nederlandse Delta.
Hier tekent zich een ingewikkeld dilemma af: de noodzaak van systeemveranderingen in een onzekere toekomst, en tegelijkertijd de opgave om de beoogde transities uit te werken en te implementeren binnen de bestaande context van wet- en regelgeving, vigerend beleid en maatschappelijke acceptatie. Kortom, de opdracht om de Nederlandse delta leefbaar en veilig te houden vraagt om een systematische toekomstverkenning naar een duurzame ruimtelijke inrichting van ons water(veiligheids)systeem.
Met dit project dragen we bij aan besluitvorming over het toekomstbestendig inrichten van de Nederlandse (water)landschappen: met een goed ruimtelijk ontwerp van het landschap zodat ze systeem-georiënteerd, natuurlijker, klimaatrobuuster en waarderijker worden. Daarvoor willen we inzichten verkrijgen over het hiervoor geschetste dilemma. Dit doen we door uitgevoerde praktijkcases systematisch te analyseren aan de hand van kritische succesfactoren. Voor een aantal gebiedscases worden ontwerpend mogelijke lange termijn ontwikkelingen verkend en in beeld gebracht. Hierbij gaan we er van uit dat er ‘systeemsprongen’ in het functioneren van de Nederlandse systemen van waterveiligheid en ruimtelijke organisatie denkbaar en wellicht ook noodzakelijk zijn. Door dergelijke sprongen als startpunten te gebruiken, kunnen we de oplossings- en keuzeruimte voor het omgaan met het complexe dilemma vergroten. En planningsinstrumenten ontwikkelen die de korte termijnen van ‘nu’ (2030) en ‘straks’ (2050) beter kunnen afstemmen op inzichten over het ‘later’ (2100) en ‘ooit’ (na 2150).
Een circulair voedselsysteem, in combinatie met veranderend watermanagement als gevolg van klimaatverandering, brengt een potentieel verhoogd risico op introductie en verspreiding van ziekteverwekkers en ophoping van contaminanten. Meer dan in een lineair systeem keren, via afvalwater, afspoeling, oppervlakte- en irrigatiewater, microbiële en chemische contaminanten terug in het voedselsysteem. Het risicomanagement van een waterbeheerder heeft dus effect op de veiligheid van gewassen en gezondheid van mens en dier. Desondanks is er op deze punten vrijwel geen afstemming in Nederland. Zo behandelen waterschappen afvalwater en beheren oppervlaktewater volgens normen van de Kaderrichtlijn Water die zijn gebaseerd op ecologische waarden, niet op veilig gebruik voor voedselproductie, noch op risicobeheersing in een circulair water- en voedselsysteem. Bovendien kunnen lozingen van industrieën tot chemische en biologische risico’s leiden, omdat bij de vergunningverlening onvoldoende aandacht is voor het indirecte, de facto, hergebruik in voedselproductie. In een circulair water- en voedselsysteem ontstaan dus nieuwe routes voor overdracht van contaminanten en pathogenen. Dit project richt zich vooral op humane pathogenen, in beperkte mate op chemische contaminanten. Een goed inzicht in de verspreiding en risico’s van pathogenen in het water- en voedselsysteem is een voorwaarde voor én veilig én economisch duurzaam sluiten van kringlopen, maar is ook van belang voor kosteneffectieve controle, handhaving en sturing op voedselveiligheid. Daarnaast is het van belang om de impact van klimaatverandering (periodes van droogte, hevige regenval, hoge temperatuur) op de microbiële kwaliteit van het oppervlaktewater in beschouwing te nemen. Gezien de sterke verbinding tussen gebruik van water en de verschillende stappen van de voedselketen kan voedselveiligheid in een circulair systeem alleen in een sectoroverstijgende aanpak geborgd worden. Het is moeilijk te voorspellen welke pathogenen nieuwe gevaren zullen gaan opleveren. Het is echter niet effectief om ongericht, voor tientallen mogelijke pathogenen, monitoringsprogramma’s in te richten. Anticiperend op de transitie naar een circulair voedselsysteem beoogd dit project daarom een sectoroverschrijdende, risicogebaseerde monitoring om nieuwe voedselveiligheidsgevaren op tijd te onderkennen en te beheersen. De belangrijkste deliverables van dit project zijn modellen die zoveel mogelijk risicofactoren meewegen in de voorspelling van opkomende voedselveiligheidsgevaren en aangeeft waar metingen het best kunnen worden uitgevoerd. We richten hierbij op de overdracht van pathogenen via oppervlaktewater naar verse groenten en fruit.