Waterrobuuste Natuurgras Sportvelden “WNS”
Samenvatting project
Beheerders van sportcomplexen staan voor grote veranderingen. Klimaatverandering, afnemende waterbeschikbaarheid in droge zomers en stedelijke bevolkingsgroei maakt het moeilijker om onder de toenemende druk de nodige bespeelbare uren te leveren. Daar komt ook nog bij dat de clubgebouwen ook aan de energietransitie moeten werken.
Door natuurgras sportvelden niet langer als alleen een buitensportvloer te beschouwen, maar als klimaatadaptief, watersensitief en energie-bufferend systeem in te zetten worden sportvelden een integraal onderdeel van het functioneren van het gehele sportpark. Voor natuurgrasvelden zijn er nog grote uitdagingen. Zeker als het gaat om praktische en betaalbare oplossingen voor de amateursport. Binnen dit project:
- Verbeteren we het inzicht in relaties tussen bespeelbaarheid en waterbesparende maatregelen
- Ontwikkelen we een systeem voor effectieve monitoring en aansturing van irrigatie en drainage om te komen tot waterbesparing (watercirculariteit) en optimale grasgroei van een natuurgrasveld.
- Onderzoeken we hoe door inzet van innovatieve bodemverbeterende maatregelen natuurgrasvelden robuuster gemaakt kunnen worden voor slijtage en droogte (o.a. met vezelverbetering van de doorwortelbare ruimte).
- Wordt het systeem gecombineerd met een warmtepomp om vanuit het veld te kunnen voorzien in de energievraag van het clubgebouw.
Om de innovaties en de integratie te testen worden er na een fase van materiaal technische laboratoriumtesten in een operationeel Sportpark in Amsterdam daadwerkelijke testvelden aangelegd en onafhankelijk gemonitord door KWR en WENR.
De oplossing is een volledig geïntegreerde oplossing in de bodem van het veld. Verzelversterking, waterberging, capillaire irrigatie, energiewinning – alle functies verenigd in 1 coherent sportsysteem. De integratie zit op het grensvlak van techniek en natuur waardoor we aan de toekomstige vraag naar sporttechnische-, watermanagement-, ecosysteem- en energiediensten kunnen voldoen.
Doel van het project
Inleiding
Beheerders van sportcomplexen staan voor grote veranderingen. Chemische bestrijding van plagen en onkruid is uitgefaseerd, uitspoeling van meststoffen moet omlaag, terwijl de belasting van velden door bevolkingsgroei toeneemt en de waterbeschikbaarheid, zeker in de zomer afneemt. Natuurgras sportvelden leveren net als andere groene infrastructuur belangrijke ecosysteemdiensten in de stedelijke omgeving. Regenwater kan infiltreren en de verdamping zorgt tijdens hitte voor verkoeling. Natuurgras is echter gevoelig voor schade bij te zware belasting door veldsporten en wordt daarom meer en meer vervangen door kunstgrasvelden. Zowel sportbonden als gemeentes willen zich inzetten voor behoud en waar mogelijk uitbreiding van het areaal natuurgrasvelden. Grote uitdaging hierbij is het veranderende klimaat. Hoewel gras in de winterperiode langer doorgroeit en herstelt, is herstel tijdens de competitiestop door de toenemende kans op hitte en droogte in de zomer geen garantie. Daarnaast zijn er juist tijdens hitte en droogte restricties op beregening uit grond- en oppervlaktewater en is een reductie van drinkwatergebruik gewenst. Velden kunnen hierdoor nog niet volledig belastbaar zijn bij de start van de competitie. Vraag is dan ook of waterbesparing mogelijk is zonder op de bespeelbaarheid, gezondheid en kwaliteit van de grasmat in te boeten.
Water
De huidige natuurgrasmatten zijn ontwikkeld voor optimale bespeelbaarheid onder relatief koele vochtige condities. Door klimaatverandering is verandering in het ontwerp, monitoring en aansturing van zowel drainage als irrigatie nodig om zowel irrigatiewater te kunnen besparen als de bespeelbaarheid te verbeteren.
Energie
Een tweede transitie waar gemeentelijke sportvelden mee te doen hebben is de energietransitie waarbij clubhuizen van ‘het gas af’ moeten. De vraag is of de velden zelf als energiebuffer voorwarmtewinning gebruikt kunnen worden. Sportclubs zijn op zoek naar duurzame methodes voor verwarming van vooral tapwater (douches). Ondiepe bodemenergie uit de velden is hiervoor mogelijk een optie. Vraag is echter wat voor effecten dit heeft op de grasgroei.
Integratie
Dit project geeft invulling aan water en energie vraagstukken met 1 geïntegreerde oplossing: beter bespeelbare, watersensitieve en energiebewuste velden. Sportvelden worden daarmee een geïntegreerd geheel van het klimaatadaptief, watersensitief en energiebewust functioneren van het hele sportpark.
Motivatie
De motivatie is om natuurgras sportvelden te transformeren van enkel buitensportvloeren naar systemen die klimaatadaptief, watersensitief en energie-bufferend zijn. Dit maakt sportvelden een integraal onderdeel van het sportpark. Het project biedt praktische en betaalbare oplossingen voor amateursport door:
1. Verbetering van inzicht in de relatie tussen bespeelbaarheid en waterbesparende maatregelen.
2. Ontwikkeling van een systeem voor effectieve monitoring en aansturing van irrigatie en drainage, wat leidt tot waterbesparing en optimale grasgroei.
3. Onderzoek naar innovatieve bodemverbeterende maatregelen om natuurgrasvelden robuuster te maken tegen slijtage en droogte.
4. Integratie van een warmtepomp om vanuit het veld te voorzien in de energievraag van het clubgebouw.
Innovaties en integratie worden getest in een operationeel sportpark in Amsterdam, waar testvelden worden aangelegd en onafhankelijk gemonitord door KWR en WENR. De oplossing omvat een volledig geïntegreerd systeem in de bodem van het veld, met functies zoals vezelversterking, waterberging, capillaire irrigatie en energiewinning. Deze integratie van techniek en natuur zorgt ervoor dat aan toekomstige sporttechnische, watermanagement-, ecosysteem- en energiediensten kan worden voldaan.
Uitgevoerde acties
Het project kent een gefaseerde aanpak aan de hand van zeven werkpakketten:
0. Projectdefinitie, organisatie, planning & overleg
1. Literatuur- en materialenonderzoek vezels en bodemverbetering
2. Laboratoriumonderzoek bodemfysica
3. Vergelijkend veldonderzoek grasgroei (proefvlakken)
4. Grootschalig veldonderzoek bodemverbetering
5. Modellering van de vochtcondities
6. Ontwikkeling systeem beregeningsbehoefte
7. Documentatie, communicatie en internationalisering
Innovativiteit
Binnen dit project ontwikkelen we een nieuw sportgrasveldsysteem met betere bodemfysische eigenschappen door de inzet van innovatieve (natuurlijke) vezels in combinatie met een verbeterde (aansturing van) drainage en capillaire irrigatie. Daarnaast onderzoeken we de effecten van het combineren van het drainage- en irrigatiesysteem met energiewinning uit het veld. We onderzoeken hierbij voor nieuwe velden:
- De relatie tussen bespeelbaarheid en waterbesparende maatregelen door middel van een innovatief online sensoring en aansturingssysteem.
- Bodemverbeterende maatregelen en de effecten hiervan op verlenging van speelduur en gezondheid van het gras.
- Het effect op waterbesparing, watercirculariteit en grasgroei van een met vezels/granulate verbeterde doorwortelbare ruimte in combinatie met een waterretentie en irrigatiesysteem in de onderbouw van het veld.
- Het effect van de energiewinning uit het drainage- en irrigatiesysteem op de temperatuur in de bodem en grasgroei.
Tenslotte onderzoeken we hoe de techniek ingezet kan worden om slijtplekken te renoveren en waar nodig de groeicondities op zwakke plekken te verbeteren.
Valorisatie
De valorisatie van het project richt zich op het verbeteren van natuurgras sportvelden door ze klimaatadaptief, watersensitief en energie-bufferend te maken. Dit omvat het ontwikkelen van systemen voor waterbesparing en optimale grasgroei, innovatieve bodemverbeteringen voor robuustere velden, en de integratie van warmtepompen voor energievoorziening. Deze innovaties worden getest in een operationeel sportpark in Amsterdam, met als doel praktische en betaalbare oplossingen te bieden voor amateursport en bij te dragen aan de energietransitie en klimaatadaptatie.
Intellectueel eigendom
Product specifiek IP (samenstelling) is en blijft eigendom van de inbrengende deelnemer. Indien er specifiek IP uit het onderzoek naar voren komt wordt met de deelnemers besproken hoe hier mee om te gaan.
Informatievoorziening project
Disseminatie van de projectresultaten wordt op de volgende manier vormgegeven:
a) Er wordt een communicatieplan en een communicatiekalender uitgezet.
b) Vanaf het begin krijgt het project een eigen website waar het projectidee, de partners, en de resultaten van verschillende analyses bijgehouden worden.
c) Van het project wordt een standaard presentatie gemaakt die door de partners gebruikt kan worden, en als samengevatte rapportage kan dienen voor geïnteresseerden. Deze presentatie zal steeds worden aangevuld navenant er nieuwe resultaten/ontwerpen ter beschikking komen.
d) Iedere projectfase wordt afgerond met een eigen rapportage van de bevindingen en bronnen.
e) Na de afronding van alle fasen worden de resultaten met de media gedeeld. Beoogd wordt om met een persbericht in de zomer, bij droogte, aandacht te krijgen in de lokale/landelijke media.
f) Tijdens het verbeteren en de bouw van de labopstelling/proefvlakken bodemverbetering worden videobeelden gemaakt en na afronding van de werkzaamheden worden er videointerviews met betrokkenen gehouden, om uiteindelijk breed te worden gedeeld via social media maar ook te kunnen worden gebruikt op conferenties en bij presentaties (zie voorbeeld van TKI Urban PhotoSynthesis op: Mannoury - Project Urban PhotoSynthesis NL on Vimeo).
g) De resultaten worden gepubliceerd in een relevant vaktijdschrift in Nederland.
h) De resultaten worden op minimaal 1 internationaal symposium gedeeld.
i) De bevindingen van het project worden vastgelegd in een samenvattende rapportage.
Op het moment dat de beschreven innovatie inderdaad de water- en sporttechnische functies kan leveren, hebben we een Nederlandse innovatie in handen, die wereldwijd vermarkt kan worden. Goede documentatie en communicatie van de onderzoeksresultaten is hiervoor cruciaal. We richten ons hiervoor zowel op publicaties in vak- en/of peer reviewed tijdschriften als communicatie via sociale media. Via contacten van de sportbonden, gemeenten en marktpartijen wordt contact gezocht met landen/steden die sportfaciliteiten willen verduurzamen. In het eerdere TKI-project Citysports is dit zeer effectief gebleken en worden de innovaties inmiddels internationaal toegepast.
Projectvoorwaarden
Dit project is een 50-50% samenwerking (crossover) tussen TKI Deltatechnologie en TKI Watertechnologie.
Het consortium zal een samenwerkingsovereenkomst sluiten die aan de eisen van de regeling tegemoet komt.