Partner van Change Inc. 09 januari 2025, 11:00

Zo wordt de dijk tussen Moerdijk en Drimmelen sterk en toekomstbestendig

Aangeboden door onze partner WSP – Klimaatverandering en bodemdaling zorgen voor nieuwe uitdagingen op het gebied van waterveiligheid. Innovatieve technieken en integrale samenwerking moeten de 17 kilometerslange dijk tussen Moerdijk en Drimmelen toekomstbestendig maken, met oog voor natuur en leefomgeving.

Afbeelding wspp Ontwerpleider Wilbert van den Bos (WSP) en projectmanager Ron Nouws (Waterschap Brabantse Delta). | Credits: WSP / Koen Mol

Dijken moeten vanuit de Waterwet elke 12 jaar getoetst worden op hun veiligheid. Klimaatverandering, bodemdaling en veranderingen in de fysieke omgeving maken deze toets extra relevant. Van Moerdijk tot Drimmelen ligt een primaire kering, die ons beschermt tegen hoogwater vanuit het Hollands Diep en de Amer. Maar inmiddels voldoet deze dijk niet meer aan de wettelijke veiligheidseisen.

De dijk heeft te maken met diverse uitdagingen. Zo voldoet op twee strekkingen van in totaal 6,85 kilometer de grasmat van het buitentalud niet meer. Door wind, golven en droogte is de grasmat en daardoor ook de dijk verzwakt. Hierdoor kan erosie van de dijk optreden. Hetzelfde geldt voor de steenbekleding van ruim vier kilometer. Met het oog op hogere rivierwaterstanden door klimaatverandering voldoet de harde bekleding niet.

Instabiliteit

Op een totale lengte van 2,2 kilometer is er sprake van een risico op macro-instabiliteit. De binnenkant van een dijk verliest dan zijn stevigheid doordat de dijk van binnen erg nat wordt en verzadigd raakt. Zand- en kleideeltjes drukken dan niet meer goed op elkaar, waardoor de dijk als het ware vloeibaar wordt en dus instabiel. De dijk kan dan door z’n eigen gewicht naar beneden zakken.

Ook op een ander deel van de dijk is er risico op micro-instabiliteit. Kwelwater, water dat door peilverschil tussen het water aan binnen- en buitenzijde van de dijk door de dijk heen stroomt, neemt zandkorreltjes mee uit de dijk, waardoor het zijn stevigheid verliest.

Piping

Tot slot is er ook risico op piping. Het grondwater neemt zandkorreltjes mee van de dijk waardoor er een gang ontstaat, ook wel een pipe genoemd. Piping verzwakt de dijk en kan er uiteindelijk door bezwijken.

Beste opties

In deze verkenningsfase onderzoekt het waterschap Brabantse Delta samen met WSP de precieze scope. Allereerst onderzoeken we of we de toetsoordelen nog verder kunnen aanscherpen. Dat doen we met aanvullend onderzoek om een nog beter beeld te krijgen van de ondergrond en de sterkte van de dijk.

Een dijk versterken is kostbaar en heeft flinke impact op de omgeving, zegt ontwerpleider Wilbert van den Bos. “We zijn continu op zoek naar het optimaliseren van de berekeningsmethodes en het toepassen van de nieuwste meetmethodes en onderzoeksresultaten. Zo krijgen wij samen met specialistische kennis van partners zoals Fugro, steeds beter inzicht in de stevigheid van een dijk. Dat maakt het makkelijker om realistischer te kijken naar de strenge wettelijke waterveiligheidseisen, terwijl dat voorheen niet mogelijk was. Hierdoor voorkomen we onnodige versterkingen.”

Daarnaast wordt er onderzocht wat de beste opties zijn voor het versterken van de dijk. Een dijk kan aan de landzijde of aan de waterzijde worden versterkt met bijvoorbeeld grond. Een andere optie is het toepassen van een constructieve versterking zoals een damwand. Ook wordt er gekeken naar meekoppelkansen in de omgeving.

Innovatieve oplossingen

We onderzoeken ook duurzame innovatieve oplossingen, vertelt Van den Bos. “Bijvoorbeeld het inmengen van kalk in klei. In Nederland zijn hiermee een aantal testen uitgevoerd. Deze volgen we op de voet. We zijn nu in gesprek met De Innovatieversneller (DIV) van het Hoogwaterbeschermingsprogramma om te kijken hoe we als project kunnen bijdrage aan de doorontwikkeling van deze innovatie. Als deze ontwikkeling slaagt, zou dat zorgen voor minder kosten, transport, minder gebruik van primaire materialen wat de oplossing heel duurzaam maakt.”

“Boven op de stenen buitenkant onderzoeken we of een ecotoplaag aangebracht kan worden”, zegt projectmanager Ron Nouws. “Die laag bevordert de biodiversiteit en herstelt de natuurlijke habitat, één van de doelen van het waterschap. Dit kan onder andere worden bereikt door het gebruik van inheemse grassen en kruiden die de bodemstructuur verbeteren en biodiversiteit verhogen. Bovendien helpt de ecotoplaag bij het vasthouden van water, wat essentieel is voor de groei van planten en het behoud van het ecosysteem.”

Win-win-win

Voor de zomer is de eerste informatiebijeenkomst geweest voor de omgeving en heeft iedereen zijn wensen kunnen indienen. Op dit moment onderzoeken we welke projecten we kunnen koppelen, legt Nouws uit. “Staatsbosbeheer (SBB) en Rijkswaterstaat (RWS) willen graag buitendijks natuur ontwikkelen. RWS denkt aan het herstel van de getijennatuur in het Haringvliet en SBB aan het ontwikkelen van bossen.”

Mogelijk kunnen de opgaven van de verschillende organisaties elkaar versterken, zegt Van den Bos. “Dan heb je echt win-win-win. Dijkversterking combineren met natuurontwikkeling zou een hele mooie uitkomst zijn van de verkenningsfase. Als ontwerpleider probeer ik deze werelden aan elkaar te knopen en dat maakt mijn werk zo interessant. Zulke projecten gelijk meenemen, scheelt in kosten, hinder voor de omgeving én in uitstoot.”

Samenwerking

De gebruikelijke rolverdeling hebben we in deze samenwerking losgelaten, licht Van den Bos toe. “Het integraal Projectmanagement (IPM)-team van specialisten van het waterschap en engineers van WSP bestaat uit tien mensen. De traditionele rollen van opdrachtgever en opdrachtnemer vervagen hierbij. We werken echt samen aan producten en vullen elkaar op expertise aan. Dat verhoogt de productiviteit enorm.”

“En samen bespreken we hoe we met de uitdagingen en risico’s omgaan,’ vult Nouws aan. “Gezamenlijk streven we ernaar om mee koppelkansen te verzilveren, zodat we de dijk niet alleen voor de komende vijftig jaar versterkt hebben, maar ook mooier achterlaten dan dat die was.

Om die samenwerking een goede start te geven, namen we deel aan een clinic rolstoelbasketbal, vervolgt hij “In de clinic was onder andere aandacht voor wie welke rol pakt, zowel op de baan als op de werkvloer. Daarnaast was het natuurlijk ook gewoon erg leuk. We zijn voor de zomervakantie met het project gestart. Inmiddels weten we elkaar goed te vinden en werken we elke dinsdag samen op kantoor.”

Lees ook:

Het grootste probleem ter wereld oplossen met olivijn, muziek en luchtbelletjes: Haagse start-up laat zien hoe dat kan

Het begon allemaal met een beeld van een boom. Verheggen mocht een kunstwerk maken voor het kantoor van kennisinstituut Deltares in Delft. Hij koos voor een boom met olivijn om te laten zien dat dit mineraal CO2 uit de lucht kan halen. Voormalig Deltares-onderzoeker Hoogendoorn hielp hem daarbij. Het tweetal liet water met luchtbelletjes langs het olivijn stromen en dat gaf een onverwacht bijeffect: de luchtbelletjes versnelden het proces. “Tot onze verrassing zagen we meteen effect. Veel sneller dan verwacht”, vertelt Hoogendoorn. Kunst en muziek Daarna sloegen de twee aan het experimenteren en het bleek dat het toevoegen van trillingen en muziek het proces nog verder versnelt. Verheggen heeft daar opnieuw een kunstwerk van gemaakt, waarbij muziektonen olivijnhoudend zand in een bak water beroeren. “Dan daalt het CO2-niveau in een half uur naar nul. Dit laat zien dat we het grootste probleem ter wereld kunnen tackelen met kunst en muziek”, zegt hij. “Wat ik zie is dat veel jongeren geen oplossingen meer zien voor het klimaat en hun interesse verliezen. Ik wil ze via mijn kunst weer bij die discussie betrekken. Dat is een taal die iedereen begrijpt.” Olivijn haalt CO2 uit de lucht Met hun bedrijf Carbon Vanish willen ze deze technologie overal ter wereld inzetten om klimaatverandering tegen te gaan. Om de temperatuurstijging op aarde onder de 1,5 graden Celsius te houden, moet de uitstoot van CO2 in 2050 naar nul zijn gedaald. Daarnaast is het nodig om CO2 uit de lucht te halen, bijvoorbeeld door meer bomen te planten of de CO2 af te vangen en op te slaan (Carbon Capture and Storage, CCS). Olivijn is een mineraal dat overal ter wereld in de natuur voorkomt in gesteente, onder meer in basalt. Het wordt gevormd uit vulkanisch magma. Verschillende wetenschappelijke studies hebben aangetoond dat olivijn met CO2 uit de lucht reageert tot een onschuldig soort kalk, magnesiumcarbonaat, en silica. Een ton olivijn haalt ongeveer 1,2 ton CO2 uit de lucht. Proefprojecten Dat proces duurt normaal gesproken enkele decennia. Toch is er de afgelopen jaren volop mee geëxperimenteerd. Het project Vesta Earth verwerkte vermalen olivijn in zand, dat voor de kust bij New York aan het water van de oceaan werd toegevoegd. Het olivijn reageert met het zeewater, haalt er op die manier CO2 uit en slaat dat op in de zeebodem. Dit principe kan langs alle kustlijnen worden toegepast. Het Nederlandse bedrijf Peabbl laat CO2 reageren met olivijn om er daarna bouwstoffen voor cement van te maken. Niet onbelangrijk, want cement is verantwoordelijk voor 8 procent van alle CO2-uitstoot in de wereld. Deltares legde naast het spoor tussen Rotterdam en Hoek van Holland op twee wandelpaden van 24 kilometer lengte olivijnrijk gesteente neer als verharding. Daar kan het op natuurlijke wijze 16.000 ton CO2 uit de lucht halen. Maar ook dat gaat vele jaren duren.Kijk hier hoe het kunstwerk van Ap Verheggen continu CO2 uit de lucht haalt met olivijn, luchtbelletjes en muziek:https://www.youtube.com/watch?v=UH7OOPdw2jY Inspiratie Wetenschapper Bob Hoogendoorn werkte destijds nog voor Deltares aan dat project. “Toen ik het werk van Ap Verheggen zag, dat kunst en wetenschap combineert, raakte ik geïnspireerd. Als wetenschapper kan ik mijn boodschap vaak moeilijk overbrengen, hoe enthousiast ik ook ben over mijn feiten. Kunstenaars kunnen veel beter inspelen op de emoties van mensen. Dat resoneert beter”, vertelt hij. Halvering Samen maakten ze daarna de olivijnboom. Na de Coronapandemie in 2023 gingen ze verder met experimenteren. Met Carbon Vanish slaagden ze erin een innovatief reactorvat te bouwen waarin de CO2-niveaus binnen enkele uren halveren van 411 naar 216 ppm (parts per million). Dat gebeurt nadat het olivijn wordt blootgesteld aan een constante stroom luchtbelletjes. Wat overblijft is een soort kalk, dat gebruikt kan worden in de cementindustrie of als meststof in de landbouw. “We begrepen toen niet helemaal wat er gebeurt en we weten nog steeds niet alles, maar we hebben aangetoond dat we met weinig energie, een optimale mix van olivijn en een constante luchtstroom in een gecontroleerde omgeving, een snelle reactie kunnen krijgen”, zegt Hoogendoorn.Het verhaal stopt daar niet. Tijdens alle experimenten vonden ze ook een baanbrekende nieuwe methode om het water zo te behandelen dat de conversie nog sneller gaat. Daarnaast heeft het team van Carbon Vanish verschillende innovatieve methoden gevonden en uitgebreid getest, waardoor het proces snel en met weinig energie kan verlopen. Ook heeft de start-up patent aangevraagd. Betonmolen Zo’n reactorvat waarin het olivijn CO2 opneemt ziet eruit als een soort grote betonmolen en wordt gebouwd met standaard materialen, zoals roestvrij staal. “Het is geen ingewikkelde techniek”, zegt Hoogendoorn. Uiteindelijk zal het volgens de twee een mobiele installatie worden, die overal ter wereld neergezet kan worden. Bijvoorbeeld bij bronnen die veel CO2 uitstoten, zoals de industrie in de haven van Rotterdam. Daar kan Carbon Vanish volgens Hoogendoorn een haalbaar alternatief zijn voor dure projecten om CO2 af te vangen bij fabrieken en raffinaderijen en die op te slaan in lege gasvelden onder de Noordzee, zoals het Porthosproject wil doen.De volgende stap voor Vanish Carbon is het bouwen van een pilotfabriek. Hiervoor is de startup op zoek naar private financiering. “We moeten opschalen, dan kunnen we zien wat de echte impact zal zijn”, stelt Hoogendoorn. Staat deze kubus straks bij iedereen in de tuin? Toekomst Hoe zien de twee de toekomst? Heeft straks iedereen een grote bloembak in zijn tuin, waarin olivijn, geholpen door water, luchtbelletjes en muziek de CO2 uit de lucht haalt en zo de uitstoot van de laatste vliegvakantie compenseert? Het zou zomaar kunnen, denken de twee. “Dat klinkt als een heel goed idee, waar we nog niet aan gedacht hebben”, zegt Hoogendoorn.Verheggen was laatst bij een concert van rockband Di-rect, waar zware bastonen uit de boxen op het podium schalden. “Die vibraties kunnen we ook gebruiken voor het transformatieproces. Er is zoveel energie rondom ons. We hebben alleen veel creativiteit nodig om die te kunnen gebruiken om CO2 uit de lucht te halen.” Lees ook:Hoe gaat het nu met: de Nederlandse start-up die CO2 uit de zee filtert Nederlandse studente kan met ‘groen goud’ water ontzilten en tegelijk CO2 uit de lucht halen Changemaker Pol Knops (Paebbl): ‘Ik had minder moeten praten, en meer moeten dóén’ Wereldprimeur: Nederlandse bedrijven halen CO2 uit de lucht met behulp van windenergie