WOW! Niet alles kan op alle daken maar op elk dak kan iets

Door René Didde

In de afgelopen 20 jaar zagen we in de bouw de opkomst van het groene dak. De eerste exemplaren herbergden een dun laagje grond (substraat) en vetplantjes. Dit povere ecosysteem van weleer is intussen geëvolueerd tot het moderne, efficiënte blauw-groene dak dat veel meer water kan vasthouden.

De van oorsprong tropische bosbouwwetenschapper Joris Voeten (Wageningen University and Research) is zijn liefde voor bossen niet vergeten in zijn huidige werkveld: de ‘nature-based solutions’ in de stad. ‘Het ecosysteem van een bos’, zegt hij, ‘houdt water zo lang mogelijk vast. Het water zorgt voor groei en voor koeling middels plantverdamping. Het ecosysteem kaatst een deel van de energie van de zon terug naar de atmosfeer en gebruikt het bruikbare deel voor groei. Materiaal in het systeem, bijvoorbeeld vallend blad, wordt ter plekke afgebroken en de vrijkomende voedingsstoffen worden opnieuw gebruikt.’

Zo’n ecosysteem van water, energie en materiaal zou de stad ook moeten vormen. ‘Natuur in de stad is allang niet meer alleen maar mooi, maar hoogstnoodzakelijk’, betoogt Voeten. Groen koelt door schaduw en het verdampen van water. ‘Het ontlast het riool, gaat hitte-eilanden tegen, houdt water vast om nog maar te zwijgen over leefbaarheid, biodiversiteit en de gezondheid van inwoners.’ Het geheim kent iedereen van de lessen op de middelbare school. Het is de fotosynthese: bladgroenkorrels zetten koolzuurgas en water onder invloed van de zon om in suikers en zuurstof. En juist dat water speelt een essentiële rol in het hele proces.

Het idee wordt al twintig jaar opgepakt in de bouw. Zwarte bitumen daken werden groene daken waar een dun laagje grond (substraat) vetplantjes (sedum) herbergde. Dit povere ecosysteem is intussen geëvolueerd tot blauw-groene daken. ‘Het drainagebord is verhoogd van 15 mm tot 85 mm waardoor het waterbergend vermogen van het dak is toegenomen van 25 procent tot 65 procent.’ Het dak is een heus ‘circulair watersysteem’. Regenwater valt op het dak, het substraatlaagje vangt het op en voedt de planten en de rest komt in het drainagebord. ‘Wanneer de planten in geval van droogte water nodig hebben, zuigen ze dat door capillaire steenwol cilinders op.’ En dit alles zonder gebruik van energie, pompen en slangen. Een ware nature-based solution. ‘We creëren eigenlijk een nep-grondwaterstand voor groen op het dak.’

We creëren eigenlijk een nep-grondwaterstand voor groen op het dak

Smart Roof 2.0
Uit een vierjarig onderzoek met verschillende systemen in het project Smart Roof 2.0 op het dak van het Scheepvaartmuseum in Amsterdam komen spectaculaire resultaten naar voren. De waterbeschikbaarheid voor de beplanting neemt toe van 6 naar 32 dagen gedurende een droge periode en het effect van ‘hitte-eiland’ neemt af van 37 naar 14 dagen per jaar. Terwijl de omliggende stad in de hete zomers van 2018 en 2019 verdroogde, verveelvoudigde op het blauw-groene dak de biodiversiteit – zowel voor planten als insecten – door de langere beschikbaarheid van water. Dit blijkt uit tellingen van wetenschappers uit Wageningen en Rotterdam. ‘Het blauw-groene dak is een soort klimaatmachine voor de stad geworden.’

Het groen-blauwe dak is een soort klimaatmachine voor de stad geworden

Wat op het dak geldt, geldt ook voor het ontwerp van de groene ruimte op de begane grond in de stad. In optimale omstandigheden heeft een boom in een volledig groeiseizoen 600 liter water per vierkante meter ‘boomkroon’ nodig. De boom zuigt dat water uit de grond omhoog, aldus Joris Voeten, maar 400 tot 500 liter volstaat ook. ‘We hoeven echter niet bang te zijn, want er valt in Nederland met 900 liter ruim anderhalf keer zoveel als de maximale verdamping van die boom.’

Hou dat water dus zoveel mogelijk vast. Voer het niet af, maar berg het in retentiestructuren in de bodem. Dat heeft nog meer positieve effecten. Opvang reduceert de wateroverlast van piekbuien in de stad, ontziet het riool, spaart drinkwater (‘waterbedrijven in de grote steden zijn daar blij mee’) en vormt een appeltje voor de dorst bij droogte.

In de blauw-groene daken monitort artificial intelligence de watervoorraad, en laat bij een naderende piekbui het systeem voldoende leeglopen. Er is daardoor ruimte voor berging van regenwater tijdens de piekbui. En nóg een aardige bijkomstigheid: ‘plantverdamping op blauw-groene-energiedaken koelt in de zomer ook de zonnepanelen waardoor deze meer energie leveren.’, zo blijkt uit Australisch onderzoek. In Nederland wordt op dit moment aan een vergelijkbaar onderzoek gewerkt. 

Meerlaagse ‘krattensystemen’ maaiveld
In de nieuwbouwwijk IJburg in Amsterdam zijn onder de parkeerplaatsen hogesterkte drukverdelende krattensystemen aangelegd om doorwortelbare ruimte voor bomen te creëren, wat ook schade aan de verharding voorkomt. In 2006 geplante bomen zorgen nu voor verkoeling van de gevels en leveren een straatbeeld van een volgroeide wijk (zie ook de bovenstaande video van 17:54 tot 18:34). Op het nieuwe Centrumeiland in IJburg is onder het centrale bomencarré een retentiesysteem aangelegd waar water van het naastgelegen schooldak opgevangen wordt voor irrigatie van de bomen in de zomer.  

Het Staringplein in Rotterdam bevat onder een grasveld een compleet waterbeheerssysteem dat met een bovenliggend kunststofsysteem het gras van water voorziet bij droogte, en een onderliggende buffer die piekbuien opvangt en langzaam afvoert. ‘Een nieuw type wadi, in de vorm van een drietrapsraket’, aldus Voeten (zie bovenstaande video van 18:40 tot 19:40).

Nature-based solutions zijn ook toepasbaar op kunststof grasvelden. ‘Deze meerlaagse systemen bergen regenwater en vernatten het kunstgras waardoor het net als echt gras water verdampt en zichzelf koelt.’

Zorg voor verbindingen in de stad, besluit Joris Voeten. ‘Watersystemen kunnen dubbele diensten draaien als we daken, tuinen, straten, parkeerplaatsen en sportvoorzieningen verbinden in de opvang van regenwater. Ook voor hoogbouw is opvang en hergebruik mogelijk. We doen steeds meer onderzoek naar het inzetten van bijvoorbeeld gezuiverd douchewater voor plantirrigatie op, aan en bij het gebouw zelf.’

Op 12 november vond in de zevendelige WOW-serie over de veranderende rol van water een webinar plaats over ‘slimme nieuwbouw’. Het groene dak van weleer is vandaag de dag een groen-blauw dak met waterbergend vermogen dat meer biodiversiteit garandeert. En in de diepere ondergrond van de dicht bebouwde stedelijke omgeving is tijd en ruimte voor de opslag van regenwater, zo blijkt uit twee voordrachten. Platform WOW (‘weg ontmoet weg, water ontmoet water’, en alle combinatie daartussen) faciliteert kennisdeling, onderzoek en praktijkvoorbeelden. Ervaringen daarover delen inspireert en zet aan tot beter omgaan met de klimaatverandering van extreem weer en de andere rol die water gaat spelen.

Zie ook: WOW! Circulair watergebruik in de stad