De oplossingsrichting die in dit project is uitgewerkt is de ontwikkeling van een faalkansmodel waarmee de prioriteringsbeslissingen en vervangingsinvesteringen voor persleidingen in de toekomst beter onderbouwd kunnen worden. Er is een model ontwikkeld in een modulaire architectuur waarbinnen een decompositie plaatsvindt naar leidingdelen en naar (vooralsnog constructieve) faalmechanismen waarbij per deel en mechanisme faalkansen worden gekwantificeerd. Middels systeem beschouwingen kunnen deze dan naar believen worden gecombineerd over mechanismen en leidingdelen naar totale faalkansen op een grotere schaal. Vice versa faciliteert het model om vanaf deze grotere schaal informatie te krijgen over de onderliggende oorzaken en meest kritische delen.Het faalkansmodel benut verschillende soorten databronnen zowel voor modelinput als om de resultaten van het model te verifiëren. In deze eerste fase van het project zijn zo veel mogelijk gegevens opgevraagd bij de beheerders en zijn andere bronnen geraadpleegd of aannames gedaan waar nodig.In deze Proof-of-Principle fase is de methodiek uitgewerkt en toegepast op 2 cases. Deze cases zijn aangedragen door de Gemeente Rotterdam (persleiding Holwinde) en Waternet (persleiding Ducaton in Mijdrecht). Hiermee zijn een varia aan materialen (staal gietijzer beton AC PE) en afmetingen (diameters wanddikten) beschouwd. Bovendien zijn verschillende grondgebieden te onderscheiden en daarnaast lokale bovenbelastingen geïdentificeerd. Voor beide cases zijn overzichtskaarten opgesteld met resulterende faalkansen voor een gegeven tijdstip. Zowel als gevolg van zakkingsverschillen door variatie in bodemeigenschappen alsook van zakkingsverschillen door bovenbelasting op specifieke locaties. Ook de modellen voor wanddikte afname zijn in deze 2 cases toegepast en verwerkt tot een bijdrage aan de faalkansen. De wanddikte afnames zijn met name uitgewerkt voor de case Ducaton waar deze ook op voorhand waren geduid.

In Nederland ligt 13.000 km persleiding waarvan een groot deel stamt uit de jaren ’70. De huidige faalkans ligt op 1 incident per 100 km/jaar en dat is laag in verhouding tot bijvoorbeeld drinkwater. De verwachting is echter dat door veroudering de faalkans fors zal oplopen alleen is niet duidelijk wanneer en hoe snel. De tijd begint te dringen omdat veel leidingen hun ontwerplevensduur naderen. Tot nu toe wordt het beheer en onderhoud op basis van expert opinion bedreven. Er wordt op een relatief ad-hoc basis informatie verzameld over de conditie van persleidingen op basis waarvan een leidingbeheerder beslist wat er moet gebeuren.De toenemende leeftijd en de beperkt beschikbare informatie over de conditie van deze leidingen (inspecties zijn risicovol en kostbaar) zorgt echter voor toenemende onzekerheid over de daadwerkelijke technische toestand van de leidingen. Deze onzekerheid maakt het nemen van vervangingsbeslissingen erg moeilijk en zorgt voor een oplopend aantal incidenten enerzijds en vroegtijdige vervangingen anderzijds. De huidige aanpak lijkt daarom in de toekomst niet meer afdoende. Daarom zijn TNO Deltares Partners4UrbanWater RIONED STOWA Gemeente Rotterdam en Waternet dit project gestart.

0.Betrokken beheerders leveren systeembeschrijvingsinformatie Dit wordt aangevuld met bij de kennispartners beschikbare gegevens (2017).1.Er worden eisen opgesteld m.b.t. de randvoorwaarden aan de deelmodellen van de verschillende faalmechanismen (2017):a.de deelmodellen moeten werken op basis van de beschikbare parameters en zijn eventueel uit te breiden met gegevensb.de deelmodellen hebben de vorm van fragility curves of eenvoudigere verbanden tussen de relevante parameters en (de kans op) falenc.de deelmodellen zijn op te stellen op basis van bestaande kennis en mogelijke een beperkte analyseslagd.andere eisen die samenhangen met verwerking in het overkoepelende beoordelingsmodel.2.Er is een werksessie gehouden waaraan alle kennispartners deelnemen. Faalmechanismen zoals die in de door P4UW voor Rotterdam opgestelde foutenboom benoemd zijn worden langsgelopen en er wordt op basis van relevantie voor het beschouwde areaal (de gegevens uit activiteit 0) en de mogelijkheid aan de eisen van stap 1 te voldoen bepaald welke faalmechanismen als eerste worden aangepakt. Er wordt daarbij per faalmechanisme een budget en een planning vastgesteld waarmee het detailniveau gestuurd wordt (2017). 3.De kennispartners werken de faalmechanismen uit binnen de gestelde randvoorwaarden Ondertussen wordt het overkoepelende model ontwikkeld inclusief het gebruik van correlaties tussen areaalgegevens van verschillende beheerders. (2018)4.Opnieuw vindt er een sessie plaats waarin de uitgewerkte relaties en het verbinden daarvan worden besproken en nieuwe faalmechanismen worden gekozen en uitgewerkt (zie activiteit 2). (2018)5.Herhaling van stap 3 en stap 4 waarbij het zwaartepunt van de werksessie verschuift naar het verbinden en afwegen van de verschillende deelmodellen. (2018)6.Afronding. (2018)

Risicogebaseerd asset management van persleidingen staat nog in de kinderschoenen. Beheerders onderkennen dat dit een noodzakelijke stap is in professioneel beheer van een verouderend areaal met name in complexe veelal stedelijke omgeving. Persleidingen zijn echter moeilijk te inspecteren en er is beperkte informatie over incidenten. Dat maakt dat er weinig data beschikbaar is. Het faalkansmodel waarvan in dit project een eerste versie is ontwikkeld combineert fysische modellen met een aanpak waarin de in toenemende mate beschikbaar komende data wordt benut.

Met een faalkansmodel voor persleidingen wordt meer inzicht verkregen in het risicoprofiel van individuele leidingsegmenten. Hiermee worden (1) maatregelen (vervangingen en levensduurverlengende ingrepen) beter te plannen en te prioriteren en wordt (2) het aantal verouderingsgerelateerde incidenten beperkt. Deze twee gaan hand in hand.
1. Beter plannen en prioriteren. Door beter in te kunnen schatten wat de faalkans is van een leidingsegment in de tijd kunnen vervanging en indien mogelijk ook onderhoud en inspectie beter worden gepland. Daarnaast kan worden geprioriteerd in de vervanging van leidingen en beter worden aangegeven wat de investeringsbehoefte is van de beheerder voor de komende jaren.
2. Beperken verouderingsgerelateerde incidenten. De gemiddelde kosten voor een calamiteit met een persleiding bedragen 100k€. Het aantal calamiteiten bedraagt voor persleidingen jaarlijks ca. 1 per 100 kilometer. Voor drinkwaterleidingen, die gemiddeld een hogere leeftijd hebben bedraagt het aantal incidenten ca. 6 per 100 kilometer (Cornelis de Haan, 2016). Het ligt in de lijn der verwachting dat met de toenemende leeftijd ook het aantal incidenten zal toenemen. Met het faalkansmodel kan het aantal verouderingsgerelateerde incidenten worden beperkt. Niet alleen de hoge kosten per incident, met name in stedelijke gebieden, maken beperking van het aantal incidenten een prioriteit. Ook hinder, imagoschade en gevolgschade worden vermeden met ieder incident dat wordt voorkomen door tijdige vervanging.

Projectresultaten waaraan geen intellectuele eigendomsrechten kunnen worden ontleend, zoals de ontwikkelde kennis omtrent de faalmechanismen worden gerapporteerd en worden publiek toegankelijk gemaakt.
Intellectuele eigendomsrechten die uit de activiteiten van de onderzoeksorganisaties voortvloeien, behoren gezamenlijk toe aan de onderzoeksorganisaties. De onderzoeksorganisaties mogen deze intellectuele eigendomsrechten wel verkopen dan wel onder licentie beschikbaar stellen aan de deelnemende partijen voor een marktconforme prijs. Als de deelnemende partij heeft bijgedragen aan de kosten van de onderzoeksorganisatie, dan wordt deze bijdrage afgetrokken van de marktprijs die de onderneming aan de onderzoeksorganisatie betaalt.

Via de website van TKI Deltatechnologie:
https://www.tkideltatechnologie.nl/projecten/
Via de website van TNO over projecten:
https://www.tno.nl/nl/aandachtsgebieden/leefomgeving/buildings-infrastructures/infrastructuur-asset-management-veilig-en-duurzaam/
Via de website van Deltares over TKI projecten:
https://publicwiki.deltares.nl/display/TKIP/TKI+Projects+Home

Via de website van TKI Deltatechnologie:
https://www.tkideltatechnologie.nl/projecten/
Via de website van TNO over proecten:
https://www.tno.nl/nl/aandachtsgebieden/leefomgeving/buildings-infrastructures/infrastructuur-asset-management-veilig-en-duurzaam/
Via de website van Deltares over TKI proecten:
https://publicwiki.deltares.nl/display/TKIP/TKI+Projects+Home