Waterdoorlatende verharding vraagt om bijzondere aandacht bij ontwerp, aanleg en beheer

Verslag van de KAN-themagroep Verharding en Beheer, 6 april 2023, door Henk Bouwmeester

Waterdoorlatende verharding is een veel voorkomend ingrediënt van een klimaatadaptieve inrichting van de openbare ruimte. Regenwater wordt niet afgevoerd naar het riool, maar in de bodem gebracht. Hoe functioneert deze verharding in de praktijk? En hoe kun je er in het beheer voor zorgen dat de infiltratiecapaciteit in stand blijft, ook na verloop van tijd? Met Floris Boogaard (Hanzehogeschool Groningen en Deltares) bespreken we de resultaten van onderzoek en ervaringen uit de praktijk.

Klimaatadaptatie
De openbare ruimte van steden en dorpen is voor een groot deel verhard waarbij regenwater meestal via straatkolken en het riool wordt afgevoerd. Om redenen van klimaatadaptatie is het beter als we dit water bergen op straat en via de verharding laten infiltreren in de ondergrond. Dat gaat verdroging tegen en kan helpen tegen verlies van biodiversiteit en hittestress. Tijdens piekbuien stromen gemengde riolen niet meer over zodat er ook geen ongezuiverd rioolwater meer in het oppervlaktewater komt. Minder belasting van rioolstelsels en RWZI’s beperkt bovendien de kosten voor waterbeheer.

Verschillende oplossingen
Floris Boogaard laat voorbeelden zien van oplossingen waarbij een straat niet alleen voldoende draagkracht heeft, maar ook waterdoorlatend is. Diverse verhardingsmaterialen kunnen hiervoor worden toegepast: poreuze stenen die zelf doorlatend zijn, maar ook waterpasseerbare stenen. Deze zijn voorzien van nokken waardoor (brede) voegen openblijven zodat water tussen de stenen door kan stromen. Onder deze materialen ligt vaak een infrastructuur van drains, een zandpakket, granulaat, grit en geotextiel. Afhankelijk van de lokale omstandigheden en de functie van de weg. Soms wordt onder de straat een bergingslaag aangebracht, bijvoorbeeld met infiltratiekratten. Die bufferen het water bij een piekbui en laten het geleidelijk in de grond zakken.

Bij waterdoorlatende verharding is het wegdek waterdoorlatend. Onder de verharding ligt een (zand)pakket dat een transporterende, zuiverende en bergende functie kan hebben en ook draagkrachtig genoeg is zodat de weg door verkeer kan worden bereden.

Overal toepasbaar
Volgens Boogaard kun je waterdoorlatende verharding in principe overal in Nederland toepassen. Hij wijst op talloze voorbeelden die zijn verzameld op climatescan.nl: in hoog en laag Nederland, binnenstedelijk en in dorpen, op parkeervakken en op doorgaande wegen. Zelfs in woonwijken in diepe polders. Boogaard: “Vaak is bij voldoende berging voornamelijk het cunet van de weg bepalend voor de doorlatendheid. Nog belangrijker: hoe gaan we het beheren en zorgen we dat het systeem ook op termijn goed blijft functioneren?”

Meting in de praktijk
Om de doorlatendheid in de praktijk te meten kun je een simpele ringtest doen met een zogenoemde infiltrometer. Deze bestaat uit een dubbele cilinder die je op het wegdek zet en met water vult. Een rubberen ring zorgt ervoor dat het water alleen via de verharding kan wegstromen. De snelheid waarmee de waterkolom in de binnenste cilinder zakt, is een maat voor de verticale infiltratiecapaciteit. Het is een snelle test, maar niet erg betrouwbaar, omdat slechts een klein oppervlak wordt bemeten. Ruimtelijke variatie kan de meting sterk beïnvloeden.

Een full-scale test geeft een beter beeld. Hierbij wordt, bijvoorbeeld met zandzakken, een deel van de weg omdijkt en onder water gezet. Opnieuw is de snelheid waarmee het water wegzakt een maat voor de infiltratiecapaciteit. Interessant is ook als je de test herhaalt, waarbij je de infiltratiecapaciteit meet als de ondergrond al verzadigd is. Er kunnen meerdere zware buien vallen in een natte periode: bui op bui. De infiltratiesnelheid kan dan soms wel 50 procent minder zijn.

Zo’n uitgebreide test geeft niet alleen een beter beeld, het zorgt ook voor spektakel in de straat: het trekt bekijks waardoor omwonenden ontdekken dat ze in een bijzondere straat wonen. Boogaard: “We hebben meer dan honderd van dit soort testen gedaan dat al een aardig beeld geeft of deze straten effectief zijn. Daar mogen we in Nederland best trots op zijn. Meten is weten.”

De beoordelingsrichtlijn
Nederland kent geen landelijk bindende normen voor de snelheid waarmee regenwater wordt afgevoerd. Gemeenten mogen zelf eisen voorschrijven. Daarbij wordt vaak de beoordelingsrichtlijn (BRL 2317) aangehouden van 194,4 mm per uur (equivalent met 540 liter per seconde per hectare). Dat wil zeggen dat in één uur een waterkolom van minstens 194,4 mm via de verharding in de voorziening moet kunnen wegzakken. In de praktijk laten de meeste waterdoorlatende verhardingen een gemiddelde capaciteit zien van circa 300 mm per uur. Deze voldoen dus aan de richtlijn. Maar bedenk daarbij dat er op deze straten vaak meer verhard oppervlak is aangesloten en de meeste straten niet vlak liggen, en soms afvoeren naar andere voorzieningen zoals groenstroken, wadi’s en/of watergangen.

De verschillen tussen doorlatende, passerende en doorgroeibare verharding zijn relatief klein. Alle soorten waterdoorlatende verharding presteren gemiddeld in de orde van wat de richtlijn aangeeft.

Onder het gemiddelde is de spreiding echter groot. Sommige verhardingen presteren met 30 tot 50 mm per uur amper beter dan een gesloten klinkerverharding. Aan de andere kant zijn er ook uitschieters naar een capaciteit van meer dan 10.000 mm per uur, vaak net na aanleg. De vraag is: wat verklaart de grote verschillen?

Het ontwerp
De prestaties van waterdoorlatende verharding nemen in de tijd af vanwege dichtslibbing. Zo verzamelt zich in een straat met een hoogteverschil en verkeerdrempels vóór die drempels sediment en dat zorgt voor dichtslibbing. In het ontwerp kun je daarop voorbereid zijn. Ook bij bomen (bladval) kan meer dichtslibbing voorkomen.

Fijn geotextiel en (ongewassen) puingranulaat met alle fracties blijken zwakke schakels te zijn waarbij dichtslibbing kan voorkomen. Bij gebruik van geotextiel wordt een hoge O90-waarde (poriëngrootte) van minimaal 500 micron vaak geadviseerd. Puingranulaat wordt vaak als funderingsmateriaal voorgeschreven in het kader van circulair bouwen. Problemen kunnen echter ontstaan met ongewassen mengsels. Kleine deeltjes en kalk veroorzaken dichtslibbing, zeker in combinatie met (fijn) geotextiel. Het lijkt verstandig om de fijne fractie uit het granulaat weg te laten.

Verder is het aan te raden om in het ontwerp altijd te zorgen voor een back-upsysteem met kolken en drainage. Hierop besparen kan in een later stadium de kans op schade en meerkosten vergroten. Het biedt ook de mogelijkheid om achteraf waterafvoer te regelen. Een combinatie van waterdoorlatende verharding met een goed te onderhouden back-upsysteem leidt ook op langere termijn tot de beste resultaten.

De aanleg
Ook de aanleg van waterdoorlatende verharding vraagt om bijzondere aandacht. Het systeem is kwetsbaar voor fouten. Soms zie je bijvoorbeeld dat zwaar bouwverkeer de verharding heeft dichtgereden waardoor het systeem al vóór ingebruikname niet voldoet aan de uitgangspunten.

Ook het invegen vraag om aandacht. Bestrating hoort met het juiste materiaal enkele keren te worden ingeveegd. De weg krijgt dan de kans zich te zetten voordat er verkeer overheen gaat. Die richtlijn wordt bij reguliere wegaanleg al zelden gevolgd. Bij toepassing van waterdoorlatende verharding wreekt dat zich. Het gebrek aan toezicht bij bestratingswerk is een pijnpunt: bij reguliere wegen, maar zeker bij waterdoorlatende verharding.

Een oplossing kan zijn om de prestaties van waterdoorlatende verharding bij oplevering te meten en aannemers hier medeverantwoordelijk voor te maken. Bijvoorbeeld via een DBM-contract (design, build, maintain). In Duitsland (op dit gebied voor ons een gidsland) is een prestatiemeting vaak al verplicht bij oplevering.

Het beheer
Alles heeft onderhoud nodig. Door goed beheer kan de capaciteit van waterdoorlatende verharding gedurende een levensduur van 20 tot 40 jaar in stand worden gehouden. Daarvoor is gemiddeld iedere vier jaar proactief onderhoud nodig. Als je met beheer wacht tot de infiltratie niet meer werkt, ben je meestal te laat. Goed beheer brengt kosten met zich mee waar de gemeente vooraf rekening mee moet houden. Het is verontrustend dat sommige gemeenten niet eens weten waar waterdoorlatende verharding in hun gebied te vinden is. Dan wordt het dus niet beheerd en verliest het binnen een paar jaar zijn functie.

Goed onderhoud bestaat er bijvoorbeeld uit dat het slib om een aantal jaar uit de voegen wordt gehaald. Dat kan door spuiten, vegen en zuigen. Dit wordt weinig gedaan. Als het gebeurt, wordt daar meestal een ZOAB-reiniger voor gebruikt. Afhankelijk van de soort verharding is ook hogedrukreiniging (met perslucht) mogelijk. In Duitsland worden ook kleinere en multifunctionele machines ingezet. Het is belangrijk om de industrie en reinigingsbedrijven uit te dagen om met nieuwe technieken op de markt te komen.

Vooralsnog lijkt de ZOAB-reiniger de beste resultaten te geven. Hiermee wordt de fijne suspensie met het grit verwijderd. Zeker bij waterdoorlatende stenen is dat succesvol. Maar het werkt ook bij waterpasserende stenen. In beide gevallen moet de straat daarna opnieuw worden ingeveegd. Ook dat is een kostenpost waar de gemeente aan de voorkant rekening mee moet houden.

De kosten
Het is belangrijk om kritisch te zijn over de kosten van ontwerp, aanleg en beheer van waterdoorlatende verharding. Soms rekenen gemeenten zich rijk door te bezuinigen op straatkolken of door de kosten voor beheer te laag in te schatten. Als je alles bij elkaar optelt, kunnen de total cost of ownership (TCO) van straten met kolken die direct naar een waterberging voeren, kleiner zijn dan toepassing van waterdoorlatende verharding. Anderzijds hebben kolken en waterbergende wegen ook geen oneindige levensduur. Kortom: het is allemaal maatwerk. In sommige situaties kies je voor afvoer via de kolken naar een DIT-riool (drainage, infiltratie, transport). Als daar ruimte voor is, is bovengrondse waterafvoer vaak een betere optie, bijvoorbeeld naar een watergang, een wadi of een raingarden. Hoe groter het infiltrerende oppervlak, hoe beter. Waterdoorlatende verharding is daarbij één van de niet te missen opties om in druk bebouwde steden klimaatadaptief in te richten, ook al zijn ondergrondse ruimte en adequaat beheer vaak beperkende factoren.

Download de presentatie van Floris Boogaard

Eerdere bijeenkomst KAN-themagroep
Deze bijeenkomst was een vervolg op de themagroep van 15 november 2022 (zie onderstaande video) waarin de kansen van doorgroeibare verharding zijn besproken. In samenwerking met de deelnemers aan de themagroep is hier inmiddels een concept factsheet over geschreven. Momenteel voert Deltares nog relevante metingen en proeven uit. Zodra het definitieve onderzoek van Deltares gepubliceerd is maken we de factsheet definitief en volgt publicatie op de KAN website. Naar verwachting zal dit vóór de zomer van 2023 gebeuren.

De volgende bijeenkomst is op 29 juni 2023. Dan gaan we dieper in op de combinatie van oppervlakkige afvoer van regenwater en infiltratie via wadi’s en raingardens.

Het is de bedoeling om in de zomer van 2023 een factsheet uit te brengen waarin de belangrijkste do’s en don’ts van alle opties zijn samengevat.

Aan de bijeenkomst van 6 april namen deel: Wim Beeftink (Vandersanden), Floris Boogaard (Hanzehogeschool Groningen/Deltares), Niek Bosman (Blauwhoed), Reinder Brolsma (Deltares), Kristoff Derveaux (Saxion Hogeschool IJsselland), Sander Dimmendaal (gemeente Enschede), Chantal Geerdink (Schellevis), Rixt Hofman (gemeente Amsterdam), Danny van Jole (Pro Infra), Mirjam Lakeman (gemeente Den Helder), Ron van der Looij (Vandersanden), Thomas Maatjens (gemeente Arnhem), Job Mertens (Struyk Verwo Infra), Mark van der Sluys (CROW), Quinten Souren, Leo van Valkengoed (MBI), Rogier Verheijen (VanderSanden), Dirk Voets (Cobra Groeninzicht) en An de Vriendt (Kampc).

Gespreksleiding: Claudia Bouwens (NEPROM, KAN Bouwen). Verslag: Henk Bouwmeester.