Integratie van decentrale sanitatie in de gebouwde omgeving. Bas Hasselaar - Paul de Graaf - Alexia Luising - Arjan van Timmeren

Integratie van decentrale sanitatie in de gebouwde omgeving Bas H a s s e l a a r

-

Paul de Graaf

-

Alexia L uising

-

Ar jan van Timmeren

Integratie van decentrale sanitatie in de gebouwde omgeving

Een onderzoek naar de moeilijkheden en mogelijkheden bij de inpassing van decentrale waterzuiveringstechnologieën in de Nederlandse gebouwde omgeving

ir. B.L.H. Hasselaar (ed.) ir. P.A. de Graaf ir. A.A.E. Luising dr. ir. A. van Timmeren

Deelnemende partners aan het EET - DESAH project: Technische Universiteit Delft, Faculteit Bouwkunde, afdeling Climate Design & Environment Wageningen University and Research centre, departement Agrotechnologie en voedingswetenschappen Wageningen University and Research centre, departement Omgevingswetenschappen Wageningen University and Research centre, Maatschappijwetenschappen Universiteit Twente, Faculty of Chemical Technology Membrane Technology Group Van Hall Larenstein Vitens, departement procestechnologie Roediger VHT-GmbH Gemeente Sneek Landustrie Sneek B.V. Woningstichting de Wieren Woningstichting Patrimonium

ISBN-10: ISBN-13: Grafische vormgeving: Bas Hasselaar, Paul de Graaf, Arjan van Timmeren Omslagontwerp: Bas Hasselaar

Copyright © 2006 EET - DESAH / TU Delft Faculteit Bouwkunde Alle rechten voorbehouden. Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand, of openbaar gemaakt, in enige vorm of op enige wijze, hetzij elektronisch, mechanisch, door fotokopieën, opnamen, of op enig andere manier, zonder voorafgaande schrifteijke toestemming van de rechthebbende. Copyright © 2006 EET - DESAR / TU Delft Faculty of Architecture All rights reserved. No part of this publication may be used and/or reproduced, stored in a retrieval system, or transmitted, in any form or by any means, electronic, mechanical, photocopying, recording, or otherwise, without the prior permission in writing from the proprietor.

Voorwoord Het stedelijk watersysteem is binnen de ruimtelijke ordening het afvalwatersysteem dat een onderdeel is van dit systeem wordt een belangrijk stedelijk structuurelement, maar is in Nederland in de praktijk nog (steeds) te eenzijdig en specialistisch benaderd, en wordt maar zelden als integraal deel van het stedelijk ontwerp gezien. Op dit moment worden rioleringen op veel plaatsen in Nederland volgens hedendaags ontwerp op de traditionele wijze vervangen, en dat ondanks het feit dat de noodzaak tot vervanging aangegrepen zou kunnen worden voor de introductie van duurzame alternatieven die de huidige paradigma’s ter discussie stellen. Momenteel vindt vooral onderzoek plaats naar vermindering van kosten van heraanleg en verandering van overstorten. Een verdere schaalvergroting wordt nagestreefd. De voornaamste maatregelen van de recente ‘Gemeentelijke Rioleringsplannen’ (GRP) blijken neer te komen op vergroting van transportcapaciteit, vergroting van berging, en aanleg van extra randvoorzieningen, zoals bergbezinkbassins tussen de overstort en het ontvangende oppervlaktewater, zodat vuiluitworp op het oppervlaktewater wordt verminderd. Er zijn inmiddels plannen voor introductie c.q. opschaling van RWZI’s ten behoeve van de behandeling van het afvalwater van een miljoen inwoners equivalenten. Om de gestelde problemen meer structureel op te lossen moet de mens in zijn relatie tot water tot een andere bewustwording komen, men moet weer gaan denken in levende kringlopen. Niemczynowicz (1993) duidt dit in relatie tot de gebouwde omgeving aan als het nieuw (technisch) paradigma in drie stappen: 1. Nagaan of de verontreiniging kan worden voorkomen, 2. nagaan welke mogelijkheden er op woningniveau of perceelniveau aanwezig zijn om tot reiniging (en hergebruik) te komen, en 3. verzamelen en centraal buiten het gebied leiden en oplossen. Binnen een dergelijk nieuw technisch paradigma is het, met betrekking tot de aan gebruikers gerelateerde (afval)waterstromen, van belang om fecaliën niet langer op te vatten als een nutteloos residu maar als samenstelsel met meerdere nuttige grondstoffen. Dit houdt in dat het van belang is om de afval(water)stroom zo geconcentreerd mogelijk te houden en deze niet te verdunnen met (drink)water. Eén van de belangrijkste maatregelen is dan het lokaal scheiden naar kwaliteit en het lokaal behandelen, en zo mogelijk hergebruiken van die gescheiden afvalwater stromen. Dit impliceert dat de oplossingen in of nabij de gebouwde omgeving plaats vinden, hetgeen allerlei kansen en problemen met zich meebrengt. Onderliggende studie onderzoekt de consequenties en voorwaarden voor dergelijke oplossingen voor de gebouwde omgeving, de systemen en haar gebruikers.

climate design

Aan de totstandkoming van het onderzoek hebben velen bijgedragen. Allereerst danken wij de praktijkbetrokkenen van de respectievelijke casestudies die de desbetreffende projecten hebben helpen verklaren door het aanleveren van materiaal en antwoorden van betrokkenen: Arne Panesar (Vauban), Nick White (Hockerton Housing Project), Torben Gade (Kolding), Michael Mobbs (Sustainable House), Chris Ives (Healthy House), Bill Dunster en David Triggs (BedZED), Ralph Otterpohl (Flintenbreite), Marleen Kaptein (Lanxmeer) . Dank gaat ook uit naar de co-researchers c.q. de diverse partners binnen het DESAH/EET onderzoek. Met name willen wij daarbij noemen Grietje Zeeman, Katarzyna Kujawa-Roeleveld, Nanke Stein, Dries Heggers, Mark van Loosdrecht, Adriaan Mels, en Annelies Balkema. Ook de vele ‘gewone’ gebruikers, bewoners, beheerders en geïnteresseerden die we in de loop van de afgelopen jaren via gesprekken, interviews en/of projectgroepen hebben mogen betrekken. Onze dank voor de inzet, de betrokkenheid, het vakmanschap en de beschikbaar gestelde tijd en gelegenheid. In het bijzonder willen wij nog de interne begeleiders noemen die vanuit hun betrokkenheid bij het oplossen van milieuproblematiek in relatie tot de gebouwde en natuurlijke omgeving de studie vooral in het begin hebben helpen toetsen: Kees Duijvestein, Sybrand Tjallingi en Kees van der Linden. Binnen het onderzoek is in een afsluitende deelstudie getracht de uitkomsten van het onderzoek te gebruiken binnen een ontwerpcasus: de wijk Poptahof te Delft. Met betrekking tot deze casus hebben diverse personen en instellingen materiaal aangeleverd en kritisch mee gedacht. Onze dank gaat uit naar bijdragen van Machiel van Dorst, Paul van Eijk, Lisenka ter Lindert (BOOM). De samenstelling van deze publicatie is verzorgd vanuit de Faculteit Bouwkunde van de Technische Universiteit Delft, onderdeel Climate Design & Environment. Het onderzoek is uitgevoerd door onderzoekers én ontwerpers en tracht daarmee zowel analytisch als toepassingsgericht te zijn. Wij hopen dat dit boek de noodzaak voor werkelijk duurzame ontwikkeling met geïntegreerde, locale sanitatie systemen en direct hergebruik in of nabij de gebouwde omgeving helpt ondersteunen en dat het tevens het belang onderstreept van het versterken van de banden en samenwerking tussen onderzoekers, ontwerpers en de gebruikersgroepen bij transities naar meer duurzame alternatieve concepten en systemen. Bas Hasselaar, Paul de Graaf, Alexia Luising en Arjan van Timmeren Delft, september 2006

climate design

Inhoudsopgave Voorwoord Hoofdstuk 1

5 Kader onderzoek

1

1.1

Inleiding

2

1.2

Context

2

1.3

Definities

4

1.4

Probleemanalyse

6

1.5

Onderzoeksvragen

7

1.6

Werkwijze onderzoek

8

1.7

Structuur van rapport/leeswijzer

9

Hoofdstuk 2

Criteria voor inpassing va n D E S A H - systemen in de

Nederlandse context

11

2.1 Inleiding

12

2.2 Ruimtelijk (inpasbaarheid in de woonomgeving)

12

2.2.1 Ruimte: Een optimaal ruimtegebruik bestaat uit het optimaliseren van het netto ruimtebeslag. 12 2.2.2 Flexibiliteit: Het DESAH-systeem moet geen belemmering vormen voor eventuele aanpassingen aan de bouwkundige en stedenbouwkundige structuur en omgekeerd moet de (steden)bouwkundige structuur ook ruimte bieden voor veranderingen in of vervanging van h 13 2.2.3 Inpassing lokaal: De implementatie van het DESAH-systeem moet rekening houden met de lokale, landschappelijk en stedenbouwkundig bepaalde waterhuishouding en de aan het lokale klimaat verbonden hoeveelheid neerslag. 13 2.2.4 Toegankelijkheid: Het DESAH-systeem moet toegankelijk zijn (zichtbaar, hoorbaar en tastbaar) zonder dat hierbij gevaren ontstaan voor veiligheid en/of volksgezondheid. 14

2.3 Sociaal/gebruikers gerelateerd

14

2.3.1 Gebruikersgewoonten: De implementatie van het DESAH-systeem moet voor de gebruiker geen afname in gebruiksgemak betekenen in vergelijking met het huidige systeem. 14 2.3.2 Service/Onderhoud: Het DESAH-systeem moet dezelfde betrouwbaarheid hebben als het huidige systeem. Het moet duidelijk zijn voor de gebruiker en andere participanten wie waarvoor verantwoordelijk is. 14 2.3.3 Kosten: Zowel maatschappelijk als vanuit de gebruiker gezien moeten de kosten voor het DESAH-systeem tenminste

vergelijkbaar met zo niet lager zijn dan voor het huidige systeem. 14 2.3.4 Esthetische kwaliteit: Het DESAH-systeem mag geen afbreuk doen en moet zo mogelijk een positieve bijdrage leveren aan de verblijfskwaliteit van de leefomgeving 14

2.4 Milieutechnisch

16

2.4.1 Waterkwaliteit en kwantiteit: Het DESAH-systeem moet zwart water efficiënt zuiveren en bijdragen aan de vermindering van drinkwater gebruik. 16 2.4.2 Kringloop: het DESAH-systeem moet de kringlopen van nutriënten en hoogwaardige grondstoffen optimaliseren binnen de Nederlandse context 16 2.4.3 Energie: Het netto energieverbruik moet minimaal zijn 17 2.4.4 Flexibiliteit / Compatibiliteit: Het DESAH-systeem moet aanpasbaar zijn aan toekomstige ruimtelijke, sociale of technische ontwikkelingen en in te passen zijn in verschillende omgevingen. 17 2.4.5 Materiaal: Optimalisatie van het materiaalgebruik (af te meten aan een minimale ecologische footprint). 17 2.4.6 Veiligheid: Het systeem moet voldoen aan de huidige juridisch vastgelegde hygiënische standaard. 17 2.4.7 Onderhoud: Het systeem moet goed te onderhouden zijn tegen redelijke kosten. 18 2.4.8 Incasseringsvermogen: Het DESAH-systeem moet robuust zijn, het moet kunnen functioneren binnen zekere fluctuaties in hoeveelheid en mate van vervuiling van het afvalwater. 18

Hoofdstuk 3

State-of-the-art: Voorbeelden v a n D E S A H - systemen in de

woonomgeving

19

3.1 Inleiding

20

3.2 Sustainable House Sydney

22

3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6

22 22 23 25 25 25

Stedenbouw Architectuur Drinkwater Afvalwater Huishoudwater Onderhoud

3.3 Healthy House Toronto

26

3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 3.3.5 3.3.6

26 27 28 28 29 29


3.4 Hockerton Housing Project

30

3.4.1 3.4.2 3.4.3 3.4.4 3.4.5 3.4.6

30 31 32 32 33 33


3.5 Vauban, Freiburg

34

3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 3.5.5 3.5.6

34 35 37 37 37 37


3.6 Bioværk, Kolding

38

3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.6.5 3.6.6

38 39 41 41 41 41


3.7 BedZED, London

42

3.7.1 3.7.2 3.7.3 3.7.4 3.7.5 3.7.6


42 43 45 45 45 45

3.8 Flintenbreite, Lübeck

46

3.8.1 3.8.2 3.8.3 3.8.4 3.8.5 3.8.6

46 47 49 49 49 49


3.9 EVA-Lanxmeer, Culemborg

50

3.9.1 Stedenbouw 3.9.2 Architectuur 3.9.3 Drinkwater 3.9.4 Afvalwater 3.9.5 Huishoudwater 3.9.6 Onderhoud 3.10 Discussie 3.10.1 Lokale omstandigheden en locatie gebonden integratie 3.10.2 Klimaat 3.10.3 Integratie, zichtbaarheid en esthetische waarde van DESAH-systemen

50 51 52 52 53 53 54 54 54 54

Hoofdstuk 4

Sociale aspecten en het proces van inpassing: EVA-Lanxmeer

57

4.1 Inleiding

58

4.2 Ontstaan en achtergrond EVA-Lanxmeer

58

4.3 Planomschrijving

60

4.4 Watersystemen

62

4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6

62 63 63 64 65 66

Inleiding Waterconcept Hemelwater Huishoudwater Grijswater Zwartwater

4.5 Interviews met bewoners

68

4.5.1 Werkwijze 4.5.2 Vragen enquêtes en uitwerking per vraag Deel 1: Algemene vragen over de wijk Deel 2: Besluitvorming, participatie en proces Deel 2: Gebruik Deel 3: Stellingen

68 68 68 69 74 74

4.6 Discussie

76

4.6.1 4.6.2 4.6.3 4.6.4

76 76 77 77

Besluitvorming, participatie en proces Afvalwatersysteem Gebruik Locatie helofytenfilters en andere systemen

Hoofdstuk 5

Karakteristieken van toegepaste zuiverings-technieken

79

5.1 Inleiding

80

5.2 Analyse van uitkomsten referentieplannen analyse (kansrijke deelsys-temen)

80

5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6

80 80 80 81 81 81

Actieve slib Anaërobe vergisting Percolatie filter (oxydatiebed) Submerged fixed film filter (dompelbad) Membraan bioreactor Living Machine

5.3 Discussie

Hoofdstuk 6

82

Ontwerpcasus: Poptahof

85

6.1 Inleiding

86

6.2 Stedenbouwkundige context

86

6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5

86 86 88 89 90

Ruimtelijke opbouw Afbakening onderzoeksgebied Schalen van implementatie Lokale waterhuishouding Indeling locatie

6.3 Schaaldefiniëring en –afbakening kansrijke schaalniveaus

90

6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4

91 91 91 91

Buurt Stempel Bouwblok Stromenanalyse Poptahof

6.4 Systeem varianten

92

6.4.1 Actief slib 6.4.2 Anaërobe vergisting 6.4.3 Percolatie filter 6.4.4 Submerged fixed film filter 6.4.5 Membraan bioreactor 6.4.6 Living Machine 6.4.7 Afweging systeemvarianten

92 92 93 93 94 94 94

6.5 Systeemkeuze

94

6.5.1 6.5.2 6.5.3 6.5.3

Kostenvergelijking systeemvarianten Scheiden afvalwaterstromen Beheer en onderhoud Inpassing in de woning

94 94 95 95

6.6

Stedenbouwkundige integratie

96

6.6.1 6.6.2 6.6.3 6.6.4 6.6.5

Uitgangspunten I - Behandeling op buurtschaal II-Behandeling op stempelschaal, centraal geplaatst op buurtniveau III-Behandeling op stempelschaal IV-Behandeling op gebouwniveau

96 98 98 100 102

6.7 Discussie

104

6.7.1 (Bouw)technische inpassing van het DESAH-systeem 6.7.2 (Steden)bouwkundige integratie van het DESAH-systeem

104 105

Hoofdstuk 7

Conclusies

107

Literatuurlijst Bijlage 1

Samenvatting

111 Abstract

117

Integratie van decentrale sanitatie in de gebouwde omgeving

118

Introductie Context en huidige situatie Analyse van referentieprojecten Ontwerp casestudy Poptahof Conclusie

118 118 118 120 123

Integration of decentralised sanitation in the built environment

124

Introduction Context and current practice Analysis of reference projects Scale of implementation Design case study Poptahof Conclusion

124 124 124 124 126 128

Bijlage 2

131

Overzicht zuiverings-technieken

131

Hoofdstuk 1

Kader onderzoek

1 climate design

1.1

waarbij de deelnemers elkaar aanvullen. De samenwerkingspartners beschikken samen over de noodzakelijke wetenschappelijke en technische kennis en ervaring. Deze bestrijken het gebied van de techniek van inzameling, transport en behandeling van huishoudelijk afval(water), sociale aspecten bij verandering van paradigma, bouwkunde en architectuur. Het onderzoek van de afdeling Climate Design and Environments (CD&E), vakgroep Bouwtechnologie van de Faculteit der Bouwkunde aan de Technische Universiteit Delft spitst zich toe op de ruimtelijke en bouwkundige aspecten van de vraagstelling.

Inleiding

Deze studie vormt een onderdeel van onderzoek naar decentrale sanitatie en hergebruik, het zogenaamde EET-DESAH project. Het EET-DESAH project wordt aangestuurd vanuit het WUR: het Wageningen University and Research centre, als onderdeel van het EET programma (Economie, Ecologie, Technologie), een gezamenlijk programma van de ministeries van EZ en OCenW met als doel: • het bevorderen van duurzame economische groei, • het vinden van substantiële milieuverbeteringen van concrete producten en processen, • het beter afstemmen van fundamentele en industriële kennisontwikkeling met de markttoepassing, • het versterken van de markten kennispositie van deelnemende bedrijven en kennisinstellingen.

Aangezien naast de milieukwaliteit en de ruimtelijke kwaliteit de aandacht voor de sociale kwaliteit binnen de gebouwde omgeving nog te veel achterblijft wordt daarbij ook onderzocht hoe gebruikers en bewoners via decentralisatie van systemen en bijbehorende technische infrastructuur al dan niet meer kunnen participeren in de eigen leefomgeving, die de basis vormt voor de woonkwaliteit, de leefbaarheid en daarmee de duurzaamheid van de fysieke omgeving. Het onderzoek tracht bij te dragen aan het ‘cyclisch denken’ en ‘cyclisch ontwerpen’ (Kristinsson, 1997) binnen de gebouwde omgeving, waarbij zo weinig mogelijk toevoeging van arbeid, energie en kapitaal uitgangspunt is. In vervolg op eerdere onderzoeken binnen MilieuTechnisch Ontwerpen van de faculteit bouwkunde (DOSIS: Kristinsson et al,1995; Ecopolis: Tjallingii,1996) wordt getracht aan te tonen dat milieukwaliteit van de stad(sdelen) en de invloed van sterke leefgemeenschappen niet als beperkende voorwaarde hoeft te gelden, maar als uitdaging en aanleiding om te komen tot een succesvolle nieuwe vormgeving en organisatie van processen. Het onderzoek is toepassingsgericht van karakter.

In de projecten zoekt men naar nieuwe technologieën voor substantiële milieuverbeteringen van producten en processen. In het EET-DESAH project wordt vanuit verschillende invalshoeken onderzoek gedaan naar de meest kansrijke manier om decentrale sanitatiesystemen te introduceren in de Nederlandse context en wordt samengewerkt door bedrijven en kennisinstellingen. Het DESAH-concept impliceert een gescheiden inzameling, transport en behandeling van geconcentreerde afvalwaterstromen, wat bestaat uit toiletwater en keukenafval. De ontwikkeling van technieken voor transport, inzameling, behandeling en inpassing van het afval staat centraal. Binnen het project wordt kennis en ervaring verkregen voor het toepassen van DESAH op een grotere schaal zodat wateren energiegebruik kunnen worden geminimaliseerd en nutriënten hergebruikt. Het doel van dit project is om voldoende fundamentele kennis en ervaring op te bouwen om decentrale sanitatie en hergebruik (DESAH) in de praktijk te kunnen toepassen op milieuhygiënisch en economisch verantwoorde wijze. Uit het eraan voorgaande kiemproject blijkt dat DESAH mogelijkheden biedt voor alternatieve inzameling-, transport- en behandelingsystemen voor huishoudelijke afval(water) die aanzienlijk duurzamer zijn en op preventie gericht. Deze systemen leiden tot een vermindering van de drinkwater- en energieconsumptie. Bovendien blijven grondstoffen behouden voor hergebruik en wordt biogas gevormd, dat kan worden ingezet voor productie van energie. Verschillende partners zijn betrokken binnen het EET-DESAH team : TU Delft Bouwkunde, Universiteit Twente, Van Hall Instituut Business Center, Wageningen Universiteit en research centre sectie Milieu technologie, Vitens, Nuon Water, Roediger VHT-GmbH, Wageningen Universiteit sectie Consumententechnologie en productgebruik, Wageningen Universiteit en research centre sectie Milieubeleid. Het project is sterk multidisciplinair opgezet,

1.2

Het EET-DESAH onderzoek dient gezien te worden vanuit het maatschappelijke doel van duurzame ontwikkeling. Duurzaamheid is een term die op verschillende wijzen wordt gedefinieerd en vooral geïnterpreteerd. In 1980 is de term ‘sustainability’ voor het eerst bekend geworden via het boek ‘Building a sustainable society’ van Lester Brown. In 1987 wordt vervolgens door de Commissie Brundtland het begrip ‘Duurzame Ontwikkeling’ (sustainable development) geïntroduceerd in het rapport ‘Our common future’ (WCED, 1987, p.46):

“Sustainable development is a process of change in which the exploitation of resources, the direction of investments, the orientation of technological development and institutional change are all in harmony and enhance both current and future potential to meet human needs and aspirations”. Naast het feit dat dit rapport optimistischer is dan het eerdere rapport van de Club van Rome (‘The Limits

2 climate design

Context

to Growth’ uit 1972) wordt voor het eerst verband gelegd tussen armoede en milieuproblematiek. In Nederland leidt het Brundtland rapport in 1988 tot ‘Zorgen voor morgen, nationale milieuverkenningen 1985-2010’ (RIVM, 1988). De ‘Raad voor het Milieu en Natuur Onderzoek’ vertaalt in 1990 binnen het door Brundtland gekenschetste kader ‘duurzame ontwikkeling’ naar: “het proberen economische processen zodanig te laten verlopen dat daarbij energie en grondstoffen (waaronder schoon water) zoveel mogelijk worden gespaard, actief kringloopbeheer plaatsvindt en meer gebruik gemaakt wordt van vernieuwbare (energie)bronnen” (RMNO, 1990). In ‘The State of the World 1995’7 (Brown, 1995) worden voor het eerst duidelijke verbanden aangetoond tussen de stofstromen op de wereld en hun directe of indirecte relatie met de bouw. Getracht wordt om binnen dit onderzoek, zoals het beleid en streven van de Nederlandse overheid, de voorwaarden voor een duurzame samenleving (sustainable development) volgens de definitie van Brundtland en de vertaling van het RMNO te analyseren en te vertalen naar de duurzaam gebouwde omgeving. Volgens Jansen en Van Heel (1999; Vergragt & Jansen, 1993) ontkom je niet aan het praten over trendbreuken als je duurzaamheid nastreeft. Dit impliceert radicale technologische innovaties, verandering in leefstijlen, cultuur en organisatie- en productie-structuren (BrasKlapwijk & Knot, 2000). Decentrale Sanitatie en hergebruik is hier een goed voorbeeld van.

(Harper, 2000). Voor ‘niet aan natuurlijke processen gerelateerde’ (milieu)innovaties geldt dat het niet vanzelfsprekend is dat technisch als geslaagd te beschouwen oplossingen ook automatisch kunnen rekenen op een grote en snelle maatschappelijke toepassing (Brezet, 1994). Dit geldt des te meer voor de veelal meer specifieke, gevoelige en aan natuurlijke processen gerelateerde oplossingen. Vandaar ook dat bij deze nieuwe technologieën vooralsnog vrijwel altijd een lager schaalniveau van implementatie wordt gekozen (Timmeren, 2002). Dit is dan zowel de kracht als de zwakte van deze concepten. De oorzaak hiervan ligt bij het feit dat bij het oplossen van aan natuurlijke processen gerelateerde milieuproblemen en oplossingen het extrapoleren de moeilijkheid is (Todd, 1994). Er is een groeiende belangstelling voor kleine, decentrale sanitatiesystemen die voldoen aan de eisen van preventie, reductie en hergebruik. Decentrale sanitatiesystemen worden gekarakteriseerd door gescheiden inzameling van de verschillende afval(water)stromen, waarbij de scheiding wordt bepaald door de vervuilingsgraad en de affiniteit voor een bepaalde zuiveringsmethode. De zuivering moet efficiënt zijn en een herbruikbaar product opleveren, dat niet milieubelastend is. Om maatschappelijke en institutionele acceptatie te krijgen, moeten betrouwbare en gebruikersvriendelijke systemen worden ontwikkeld voor inzameling, transport en behandeling van afval(water). Desondanks is er nog een aantal knelpunten dat invoering van decentrale sanitatiesystemen in de weg staat. Voorbeelden zijn het gebrek aan ervaring in de toepassing, onduidelijkheden op het gebied van behandeling en hergebruik van grondstoffen, en de problematiek rond het realiseren van maatschappelijke acceptatie.

Sinds de laatste jaren van de 20e eeuw klinkt in een groot deel van de milieupublicaties een opkomend besef door dat het (milieu)credo “Think global, act local” de basis dient te zijn voor de aan te dragen oplossingen. Maar tegelijkertijd is dit juist hét probleem ten aanzien van het bewustmaken van de huidige maatschappij. De relatie tussen eigen handelen en globale milieueffecten op korte en lange termijn is voor velen moeilijk inzichtelijk te maken. In een poging om de volksgezondheid te beschermen hebben de huidige centrale sanitatiesystemen in de geïndustrialiseerde wereld een zeer hoog technisch niveau bereikt. Door de geleidelijke ontwikkeling zijn dit complexe, hoog efficiënte systemen geworden. Ze kunnen echter in vele opzichten niet logisch of duurzaam worden genoemd. Zo verbruiken ze grote hoeveelheden drinkwater om te spoelen en te transporteren en is een uitgebreid rioleringsnetwerk nodig waarin al het vuil wordt gemengd. Tijdens de zuivering is veel energie nodig en gaan essentiële grondstoffen met de huidige zuiveringstechnieken verloren.

Er is al veel onderzoek gedaan naar DESAH-systemen. Het onderzoek heeft zich daarbij voornamelijk beperkt tot de technische processen en randvoorwaarden, de ontwikkeling van systemen en het technisch functioneren daarvan. Wat echter ontbroken is, is een onderzoek naar de daadwerkelijke inpassing van de systemen in de toepassingssituatie. Op het moment dat DESAH-systemen uit de laboratoriumsituatie komen, komen er behalve de technische criteria ook maatschappelijke en ruimtelijke criteria bij. Dit onderzoek richt zich op de implementatie van decentrale sanitatiesystemen en hergebruik van nutriënten in de gebouwde omgeving in de Nederlandse context. De verschuiving van centrale naar decentrale sanitatietechnieken betekent dat de afvalwatersystemen dichter bij of zelfs in de gebouwde omgeving komen. Dit heeft consequenties voor de gebouwde omgeving en de systemen zelf. Dit onderzoek richt zich op de inpassing van DESAHsystemen in de gebouwde omgeving. Daarom wordt een relatie gelegd naar de ruimtelijke kwaliteit en de kwaliteit voor bewoners c.q. gebruikers. In de Vierde Nota over de Ruimtelijke Ordening (Ministerie VROM, 1996) wordt ten aanzien van ruimtelijke kwaliteit onderscheid gemaakt in

Onze kennis van natuurlijke systemen neemt weliswaar toe maar is eigenlijk nog steeds tamelijk beperkt. Toch is er sprake van een voortschrijdend inzicht in natuurlijke processen dat, in combinatie met steeds betere technologische mogelijkheden om de natuurlijke processen technisch te ondersteunen, er voor zorgt dat de huidige oplossingen steeds vaker hun basis lijken te vinden in die natuurlijke processen

3 climate design

verschillende ‘waarden’:

waterretentie, helofyten zuiveringen, wadi’s, etc.) mogelijke perspectief. De vragen die hierbij aan de orde zijn betreffen: Wat zijn de bouwkundige consequenties van een schaalverschuiving? Zijn er relaties te leggen met andere systemen en aspecten en wat zijn de ruimtelijke effecten door de schalen heen? Een andere vraag is het bouwkundig ontwerp van invloed is op de werking van het systeem.

• Gebruikswaarde: functionaliteit en efficiëntie; gericht op benutten, ontsluiten, structureren, situeren, zoneren, veiligheid; • belevingswaarde: cultuur en schoonheid; gericht op inpassen, het bevredigen van emotionele en intellectuele behoeften van de mens; • toekomstwaarde: duurzaamheid en flexibiliteit; gericht op blijvende technisch-economische en esthetische mogelijkheden voor de ruimte. Met als toegevoegde voorwaarden): • • • • •

basiswaarden

(als

1.3

rand-

Voor het begrip milieu bestaan veel definities, variërend in meer of mindere algemeenheid van het begrip. Algemeen gesteld is de definitie van De Jong (Duijvestein, 1993): “milieu is de verzameling van voorwaarden voor leven”. Deze definitie wordt gehanteerd bij het milieu-onderwijs aan de Technische Universiteit Delft en vormt ook de basis van dit onderzoek. Vanuit het ontwerpersperspectief is binnen dit onderzoek ervoor gekozen om uit te gaan vanuit het verbeteren van de milieukwaliteit. Het begrip ‘milieukwaliteit’ is door Opschoor en Van der Ploeg (1987) op basis van de WCED- definitie van Duurzame Ontwikkeling gedefinieerd als “de mate waarin de toestand van het milieu correspondeert met gestelde streefmilieus”. Dit is een tijd- en cultuurafhankelijke doelstelling. Opschoor en Van der Ploeg stellen dat milieukwaliteit aanmerkelijk verder gaat dan alleen duurzame ontwikkeling: “Het gaat ook om optimale leefbaarheid en om de integriteit van natuurlijke systemen” (Opschoor, 1987). Leefbaarheid heeft meerdere mogelijke insteken. Van Dorst onderscheidt de ‘kennelijke leefbaarheid’, gedefinieerd als “de mate waarin een leefomgeving aansluit op het adaptief repertoire van een soort” (Veenhoven, 2000), de ‘veronderstelde leefbaarheid’, “de waardering, of het gebrek aan waardering, van het individu voor zijn of haar leefomgeving” (Valk, 1998), en tot slot ‘leefbaarheid als verzamelbegrip’, als optelsom van veel genoemde klachten over en kwaliteiten van de woonomgeving (Dorst, 2002). De discussie omtrent de noodzaak van milieukwaliteit komt voort uit het feit dat het enerzijds een onderdeel is van de gebouwde omgeving terwijl het anderzijds voor weinig actoren een primair doel is en daarom continu benadrukt moet worden. In het verlengde van Opschoor’s definitie van milieukwaliteit volgt dit onderzoek voor het begrip milieuverdienste of milieuvoordeel de definitie van Brezet (1994): “de in kwalitatieve of kwantitatieve termen uit te drukken verbeteringen qua integrale milieubelasting, die aan een nieuw product of techniek kunnen worden toegerekend ten opzichte van een referentieproduct of –techniek”. Hierbij is product uitwisselbaar met gebouw of bouwwerk. Met ‘integraal’ wordt bedoeld: “kijkend naar de belangrijkste milieuaspecten (materiaalgebruik, energie-inhoud, afval- en emissieproductie, en ruimtegebruik) en rekening houdend met de gehele levenscyclus en

Een goed onderhouden omgeving; een schoon milieu; een veilige omgeving; ruimtelijke keuzevrijheid; ruimtelijke verscheidenheid.

Door de grote onvrede over de resultaten van deze Nota met betrekking tot het Nederlandse stads- en natuurlandschap richtte de Vijfde Nota Ruimtelijke Ordening (2001) zich meer op de mogelijkheden om de ruimtelijke kwaliteit te transformeren. Belangrijk is de constatering dat ruimtelijke kwaliteit contextgebonden, en dynamisch van karakter is. Een en ander is weer afhankelijk van plaats, tijd, schaalniveau, sociale omstandigheden en culturele achtergrond (Ministerie VROM, 2001). Naast de onderverdeling van ruimtelijke kwaliteit in drie waarden introduceert de nieuwe nota Ruimtelijke Ordening de ‘lagenbenadering’, die onderscheid maakt in drie fysieke planningslagen: ondergrond, netwerken en occupatie (Vries & Heerema, 2003). Recente benaderingswijzen in de ruimtelijke ordeningspraktijk hebben in vervolg hierop vooral betrekking op het omgaan met verandering. Er is sprake van verschuiving in benaderingswijze (Verschuuren & Hemel, 2002): • van (statische) ordening naar (dynamische) sturing; • van inrichting naar ontwikkeling; • van (kwantitatieve) programmatoedeling naar (kwalitatieve) conditieplanning; • van groei naar transformatie; en • van ruimtelijk plan naar ontwerpend onderzoek en strategische interventies. Gestelde verschuivingen bieden aanknopingspunten voor de inzet en implementatie van decentrale systemen ten behoeve van een meer flexibele, duurzame ruimtelijke ordening. Door een kleinere schaal van implementatie ondersteunen deze zowel de gewenste sturing, ontwikkeling en transformatie beter dan de gangbare (centrale) systemen. Belangrijker is dat dergelijke decentrale systemen strategische interventies mogelijk maken. Bovendien bieden met name systemen die onderdelen van de ruimtelijke omgeving incorporeren en daarmee functies integreren met ruimtelijke kwaliteit (openbaar groen,

4 climate design

Definities

met alle betrokken actoren van het product (van grondstoffen winning tot en met afvalverwerking). Dit onderzoek volgt de definitie ruimtelijke ordening van de Commissie Van Veen (1971), die het begrip binnen een maatschappelijk kader plaatst: “het zoeken naar en het tot stand brengen van de best denkbare wederkerige aanpassing van ruimte en samenleving, zulks ter wille van die samenleving”. Hierbij speelt het ‘algemeen nut’ of ‘algemeen belang’. Nut is een aspect dat met name bij de verschillende voorzieningen speelt. Het nut wordt in relatie tot de diverse netwerken omschreven als “een situatie waarin een vaste, ‘onvervangbare’ organisatie, daartoe aangewezen door wetgever of bestuur, belast is met het verrichten van publieke taken. Nutstaken zijn publieke taken die om uiteenlopende redenen (zoals marktfalen, politieke wenselijkheid) niet door autonoom gedrag van actoren op markten tot stand komen” (Künneke et al, 2001). Onder publieke taken zijn te verstaan de activiteiten die het algemeen belang dienen. Dit onderzoek richt zich in het bijzonder op de relatie tussen de publieke taak van de verwerking van afvalwater. Afvalwater gerelateerde aspecten worden vaak binnen een breder kader van afvalbeheer geplaatst. Gesproken wordt van ‘sanitatiesystemen’ (naar het Franse sanitaire ofwel ‘de gezondheid’ of ‘de gezondheidsleer’) als de systemen betrekking hebben op de stromen waar gezondheidsaspecten aan de orde zijn. Binnen het aandachtsgebied ‘water’ stelt het Wagenings Instituut voor Milieu- en Klimaatonderzoek dat een sanitatiesysteem omvat: “het geheel van de waterketen: drinkwaterwinning, -bereiding, distributie en gebruik, regenwateropvang en gebruik, toilet- en watergebruiksvoorzieningen in de woning, afvalinzameling, -transport en behandeling, lozing en/of storten/hergebruik” (WIMEK, 1996). Volgens Winblad (2000) houdt ‘ecologisch’ binnen de veel gebruikte benaming ecologische sanitatie in:

gesloten kringloop, maar vaak een onderdeel van grotere kringlopen (Bruggeman, 1996). Drinkwater en afvalwater vormen de elementen van de zogenaamde ‘kleine hydrologische kringloop’ binnen de ‘grote hydrologische kringloop’ van verdamping, neerslag en afvoer via grondwater en oppervlaktewater. De door mensen gecreëerde kleine hydrologische kringloop “omvat dat deel van het gronden oppervlaktewater, dat na kunstmatige onttrekking bereid wordt tot en gedistribueerd wordt als drinkwater, om vervolgens als gezuiverd afvalwater, direct of indirect, weer in het grond- of oppervlaktewater te worden teruggevoerd” (Kop, 1993). De kleine hydrologische kringloop kan vele malen na elkaar worden herhaald De waterhuishouding is een van de belangrijkste infrastructuursystemen van Nederland en daarnaast een belangrijk element in natuur, landschap en leefomgeving. Sinds het einde van de 20e eeuw is het beleid met betrekking tot water integraal van karakter. Integraal waterbeheer wordt gedefinieerd als “het samenhangend beleid en beheer dat de verschillende overheidsorganen met strategische taken en beheerstaken op het gebied van waterbeheer voeren in het perspectief van de watersysteembenadering” (Hengeveld, 1993, p.35). In plaats van de vroegere strijd tegen het water wordt gezocht naar een duurzame omgang met het water (Kwaadsteniet et al, 2000). De milieu-aspecten van de waterstroom, en in mindere mate de energie- stroom, worden voor een belangrijk deel gekoppeld aan gezondheids- en veiligheidsaspecten. De World Health Organisation (W.H.O.) hanteert al sinds haar oprichting in 1948 de volgende definitie: “gezondheid is een toestand van algeheel lichamelijk, geestelijk en sociaal welbevinden en niet alleen de afwezigheid van ziekte of invaliditeit” (Cosijn, 1992). Haas (1997) onderscheidt naast de gangbare definitie van het W.H.O. ook nog een natuurwetenschappelijke- en bouwkundige opvatting van gezondheid. Bij de laatste legt hij de nadruk meer op de gezondheidseffecten van de verschillende bouwmaterialen dan op die als gevolg van de ‘stromen’. Om een bouwmateriaal gezond te kunnen noemen moet het voldoen aan drie voorwaarden (Haas, 1992):

1. voorkomen van vervuiling, 2. vernietigen van pathogene organismen, en 3. het recyclen van menselijke afscheidingen als nutriënten. Voor dit onderzoek wordt, in verband met het belang van het organische deel van het vaste afval bij het sluiten van kringlopen, de algemene definitie van sanitatie aangehouden: afvalwatersystemen en vast afval. De sanitatiedeelstroom ‘afval’ wordt hierbij omschreven als die stoffen of materialen die naast een of meer producten uit een productieproces of na consumptie resteren en die onder de geldende marktomstandigheden geen marktwaarde hebben (Boersema et al, 1989; Weenen, 1984). Inmiddels is afval feitelijk een product, omdat het een belangrijke marktwaarde heeft gekregen en er sprake is van markten op regionaal, nationaal en internationaal niveau. Drinkwater en afvalwater staan binnen de waterkringloop in een onverbrekelijke relatie tot elkaar. De stedelijke, zogenaamde kleine waterkringloop is geen

1. emissies; het materiaal moet vrij zijn van voor de gezondheid schadelijke afscheidingen in vaste, vloeibare en gasvormige vorm; 2. ruimteklimaat; een natuurlijk ruimteklimaat mogelijk maken; 3. neutraal; het materiaal moet zich niet magnetisch of electrostatisch kunnen opladen. Binnen dit onderzoek wordt getracht om buiten de verkokerde beleidsvelden om, geheel verschillende duurzaamheidsaspecten en stedenbouwkundige c.q. ruimtelijke uitwerking en bijbehorende vormen van infrastructuur samen in beschouwing te nemen. In tegenstelling tot de veelal tot de traditionele infrastructuur beperkte definities gaat dit onderzoek uit van de postindustriële en ‘onzichtbare’ infrastructuur.

5 climate design

Infrastructuur betreft niet alleen de (fysieke) tracéinfrastructuur, maar omvat “alle goederen en diensten die maatschappelijke activiteiten faciliteren voor zover deze direct of indirect ruimtelijke effecten met zich meebrengen” (Ruis, 1996). Een belangrijk onderdeel van het beheer van de technische infrastructuur is dat deze niet alleen bestaat uit fysieke infrastructuur, maar dat beheer een integraal deel uitmaakt van de infrastructuur. Binnen de (technische) infrastructuur wordt per sector gesproken van (logistieke) ketens, waaronder de aaneenschakeling (opeenvolgend of gelijktijdig) van alle voortbrengings-, vervoers- en distributieprocessen wordt verstaan van (grond)stoffen (bronnen) via verschalingsstappen tot consumptie, alsmede de retourbehandeling en terugbrenging in de natuurlijke ecosystemen (putten) van deze al dan niet geconsumeerde stofstromen. De verschillende logistieke ketens tezamen vormen ‘logistieke netwerken’ die vaak een eigen dynamiek en structuur hebben, beïnvloed door de krachtvelden technologie, consumentengedrag, sociaal maatschappelijke constellatie en leefbaarheid & duurzaamheid (CROW, 1996).

1.4

Om de gestelde problemen op te lossen moet de mens tot een ander bewustzijn van zijn relatie tot water komen. Men moet weer gaan denken in levende kringlopen. Niemczynowicz (1993) duidt dit in relatie tot de gebouwde omgeving aan als het nieuw (technisch) paradigma in drie stappen: • nagaan of de verontreiniging kan worden voorkomen (b.v. loden leidingen, zinken goten), • nagaan welke mogelijkheden er op woningniveau of perceelsniveau aanwezig zijn om tot reiniging te komen (b.v. oppervlakte infiltratie), en • verzamelen en centraal buiten het gebied leiden en oplossen. Binnen een dergelijk nieuw technisch paradigma is het, met betrekking tot de aan gebruikers gerelateerde (afval)waterstromen, van belang om fecaliën niet langer op te vatten als een nutteloos residu maar als meerdere nuttige grondstoffen. Dit houdt in dat het van belang is om de afval(water)stroom zo geconcentreerd mogelijk te houden en deze niet te verdunnen met (drink)water en deze bovendien zo dicht mogelijk bij de bron (de gebouwde omgeving) te zuiveren en her te gebruiken. Hoewel voor de behandeling reeds allerlei technisch eenvoudige en goedkope methoden beschikbaar zijn, die overal en op vrijwel iedere schaal kunnen worden toegepast (vooral wanneer het afval zo geconcentreerd mogelijk blijft), wordt vanuit de ‘gevestigde wereld’ van de publieke sanitatie nauwelijks geprobeerd deze methoden verder te onderzoeken en ontwikkelen, laat staan te helpen implementeren.

Probleemanalyse

Uit recent onderzoek naar de grenzen van de groei van de wereld(bevolking) blijkt dat niet zozeer (vruchtbaar)land, voedsel of energie de limiterende factoren zijn, maar de beschikbaarheid van schoon water, bosproducten en niet-vernieuwbare producten zoals meststoffen (Bergh, 2004). Vaak kan het ontbreken van of de beperking van één factor worden opgevangen met vervanging door substituten. In het geval van water ligt dit anders. Het zal steeds moeilijker worden, en steeds meer gaan kosten, om schoon drinkwater te verkrijgen (Lettinga, 2001). Water wordt nu veelal gebruikt en misbruikt als ‘utility’. De verdergaande vermenging met verschillend vormen van afval vormt een groeiend probleem. Alleen structurele veranderingen die de oorzaak van de aan de waterketen verbonden problemen wegnemen, kunnen daadwerkelijk een eind maken aan deze (uiteindelijk mondiale) milieuproblemen. Er bestaat daarnaast mondiaal gezien de dringende noodzaak van het behoud en inrichting van een evenwichtig en duurzaam landelijk en stedelijk leefmilieu. Als aandachtgebieden (kansen) worden hierbij onderkend (WIMEK, 1996):

Als gevolg van de verdergaande centralisatie, industrialisatie en verstedelijking is de natuurlijke waterkringloop nagenoeg geheel uit de bebouwde leefomgeving verdwenen en is ze vervangen door duizenden kilometers buizen en pijpleidingen die onder de grond liggen, de zogenaamde technische infrastructuur. De kleine hydrologische waterkringloop is hiermee uit het zicht verdwenen en (nog) maar weinig mensen voelen zich er bij betrokken. Bovendien heeft naast toenemende onachtzaamheid (verspilling) de toenemende bevolkingsgroei er toe geleid dat het watergebruik in de afgelopen jaren fors is toegenomen, de omloopsnelheid in de watercyclus is gestegen en de milieuproblemen zijn al maar groter geworden. Het achterliggende probleem van de ver(der)gaande (mondiale) verstedelijking, met als bijkomend kenmerk een verdere stijging van dichtheden, waar het de ‘bestaande’ urbanisaties betreft, en parallel daaraan een continuerende urbanisatie van het platteland, leidt in eerste instantie nog vaak tot veelal lage(re) dichtheden (de zgn. urban sprawl). Gebaseerd op de eerste ervaringen blijkt dat dit een uiterst complex proces betreft met uitdagingen vanuit maatschappelijk, technologisch, sociaal-economisch en organisatorisch gezichtspunt (Kroh, 2000). De noodzaak tot opwekking en verwerking van de essentiële stromen, dan wel het sluiten van ‘kleine kringlopen’ binnen de gebouwde omgeving neemt daarmee in belang toe. Dit kan

• Groene leefruimte voor mens en dier; • optimaal maatschappelijk gebruik van bodem en water; • harmonie tussen landelijk en stedelijk gebied; • terugwinning en hergebruik van residuen (afval en afvalwater) afkomstig uit de samenleving; • ontwikkeling van afval-, afvalwaterbehandelingsen hergebruiksystemen op maat, waarmee het transport van afvalwater en afval en dus de kosten worden beperkt tot een minimum.

6 climate design

dan naast of in aanvulling op de bestaande centrale systemen. In een enkel geval mogelijk zelfs in plaats van het aansluiten op centrale systemen. Steeds vaker klinkt daarom de roep om flexibiliteit van gebouwen, delen van gebouwen of al dan niet stedelijke gebieden en hun infrastructuur. Juist aan het begrip ‘flexibel’ is een duidelijk schaaloptimum te koppelen. Bovendien biedt het een zinvolle invalshoek voor innovatie.

1.5

Gestelde leidt tot de volgende vijf achtergrondvragen: 1. Welke schaal van inpassing is optimaal, en wat zijn kansrijke combinaties en scenario’s? 2. Wat is de invloed van lokale omstandigheden hierop? 3. Wat zijn de consequenties van dit combineren voor de afzonderlijke processen, voor de bouwkundige context en voor de gebruikers? 4. Leidt schaalverkleining tot een groter ‘elastisch vermogen van het ontwerp’ wat resulteert in grotere flexibiliteit van de onderdelen en van het geheel, qua realisatie- en gebruiksmogelijkheden? Ofwel: hoe kan een decentraal sanitatie systeem bijdragen aan duurzame stedelijke ontwikkeling? 5. Leiden decentrale sanitatiesystemen en hergebruik van eindproducten in of nabij de directe leef- c.q. woonomgeving van mensen tot een grotere betrokkenheid van die mensen en uiteindelijk tot al dan niet positieve gedragsveranderingen, en wat is de rol van een ontwerper voor een succesvolle toepassing van DESAH-systemen?

Onderzoeksvragen

Uit de probleemanalyse valt te stellen dat als gevolg van de milieutechnische inefficiëntie van de essentiële, of kritische stromen -en dan met name die gerelateerd aan de sanitatie van de gebouwde omgevingen de gangbare, grote schaal van toepassing, de nieuw aan te leggen technische infrastructuur milieutechnisch gezien niet optimaal afgestemd wordt op de kwaliteit én kwantiteit van die stromen. Dit leidt tot de volgende formulering van de hoofdvraag van dit onderzoek:

Welke consequenties heeft de inpassing en integratie van decentrale sanitatiesystemen in de woonomgeving, op (de schaal van) de woning, het woongebouw, de buurt en de stad?

De achtergrondvragen vormen de basis voor de opdeling van het onderzoek in twee onderzoeksdelen. Het eerste onderzoeksdeel (hoofdstuk 2 t/m 4) betreft onderzoek naar randvoorwaarden c.q.condities en analyse van relevante referentieplannen aangaande bouwkundige implementatie van DESAH-systemen. Binnen het onderzoek worden op basis van de uitgewerkte ruimtelijke, milieutechnische en sociale criteria (hoofdstuk 2) verdere vragen, toegespitst op de implementatie behandeld. Na een analyse van acht bestaande referentieplannen (hoofdstuk 3) wordt de enigste Nederlandse casus binnen de referentieplannen, te weten EVA-Lanxmeer te Culemborg, meer in detail behandeld (hoofdstuk 4). Achtergrond voor dit deel van het onderzoek is dat DESAH-systemen wellicht naast technische uitdagingen ook kansen kunnen bieden voor de kwaliteit van de gebouwde omgeving. Deze zijn binnen deze casus in relatie tot elkaar onderzocht waarbij de nadruk ligt op de ruimtelijke inpassing van het systeem en de relatie met de gebruikers. De twee hoofdstukken die deze Nederlandse casus behandelen vormen een documentatie van de watersystemen, planvorming en uitvoering. Daarbij is gekeken hoe de verschillende afvalwatersystemen zijn toegepast en geïntegreerd. Binnen achtergrondvraag 5 van het onderzoek is daarbij de kernvraag van met betrekking tot dit meer in detail onderzochte project:

Voor het maken van een eerlijk vergelijk tussen de verschillende technieken en systemen en de daarvan afgeleide schalen van toepassing is het van belang de aspecten gerelateerd aan het transport, de zuivering en het terugbrengen c.q. hergebruiken van de gedefinieerde stromen in de gebouwde omgeving nader te onderzoeken. Er moet kritisch gekeken worden naar de kwantiteit, de kwaliteit en de invulling, ofwel het ruimtegebruik, de materialisatie en aspecten zoals het energieverbruik en verbruik van hoogwaardige grondstoffen van de systemen. Daarbij moet onderzocht worden waar per proces het optimum tussen ‘Low-tech’ en ‘High-tech’ systemen ligt en op welke manier er combinaties mogelijk zijn van programma’s en technieken die op dit moment nog de neiging hebben zich van elkaar te isoleren. Het gronden daglichtgebruik van de verschillende, al dan niet op natuurlijke processen gebaseerde, milieutechnieken om zelfvoorziening te bereiken moet worden geanalyseerd en waar mogelijk geoptimaliseerd. Kan dit worden geïntegreerd in de bestaande bouwwerken of bestaande overige infrastructuur, en hoe is het verduurzamingsproces op wijk, buurt-, blok- of gebouwniveau verder te optimaliseren en te concentreren. Ofwel hoe kan het materiaalgebruik en verlies door transport zoveel mogelijk worden beperkt. Tenslotte moet onderzocht worden in hoeverre het al dan niet dichter bij de gebruikers realiseren van verwerking en hergebruik leidt tot een grotere betrokkenheid van die gebruikers en of het meer zichtbaar maken van de oplossingen leidt tot al dan niet positieve gedragsveranderingen.

Wat zijn de consequenties van het toepassen van decentrale (afval)watersystemen in de wijk EVALanxmeer? Daarbij zijn de volgende deelvragen aan de orde: • Hoe werken de systemen? • Hoe en waarom zijn de systemen in het ontwerp ingepast? • Hoe staan gebruikers tegenover de systemen?

7 climate design

Het tweede onderzoeksdeel (hoofdstuk 5 en 6) richt zich op het uitwerken van een voorbeeldplan. Bij de uitwerking staan de vierde en vijfde achtergrond vraag centraal. Binnen de in hoofdstuk 2 gestelde condities worden kansrijke DESAH technieken geanalyseerd vanuit bouwkundig perspectief (hoofdstuk 5), waarna voor een concrete praktijksituatie (Poptahof, Delft; hoofdstuk 6) verschillende op basis hiervan alternatieven worden uitgewerkt, mede met inachtneming van de uitkomsten uit de referentieprojecten (hoofdstukken 3 en 4).

1.6

Tegelijkertijd zijn de voornaamste ontwerpcriteria voor de inpassing van DESAH-systemen in de gebouwde omgeving opgesteld. Dit is gebeurt vanuit de gezichtspunten: ruimtelijke kwaliteit, milieutechnische kwaliteit en sociale kwaliteit. De criteria dienen in het onderzoek verder als evaluatie en beoordelingscriteria voor de afsluitende integratiecasus, en andere al dan niet verzelfstandigde oplossingen c.q. toepassingen. Specifieke aandacht is er voor gerealiseerde concepten voor het bereiken van autonome systemen, of waar die geclaimd worden. Naar aanleiding van een projectenscan zijn in totaal acht projecten (in diverse landen) geselecteerd die als referentieproject verder zijn onderzocht. Met betrekking tot de referentieprojecten geldt dat het onderzoek zich richt op processen, vormgegeven in systemen, en geïntegreerd in de gebouwde omgeving c.q. directe leefomgeving van de gebruikers. Het doel van de referentieprojecten is daarbij:

Werkwijze onderzoek

De onderzoeksmethodiek is gebaseerd op de regulatieve cyclus van Van Strien (Hertog & Sluis, 1995) (zie figuur 1.1). Onderscheid wordt gemaakt tussen een theoretisch en praktisch deel, die ook wel worden aangeduid als “kennis (theorie) en kunde”.

• Het bepalen van de toegepaste systemen; • het bepalen van de overwegingen achter de systeemen implementatie keuzes, met in het bijzonder aan gebouwen en hun omgeving gerelateerde aspecten (bouwtechnische eisen, ruimtebeslag, infrastructuur etc.); • het analyseren van consequenties voor-, tijdens en na implementatie; • het bepalen van de verschillende actoren, en hun belangen, taken en meningen (dit laatste uitsluitend m.b.t. het enige Nederlandse referentieproject).

Het theoretische deel is retroductief onderzoek (Ragin, 1994) en is op te splitsen in een (1) deductief deel (literatuuronderzoek) en een (2) inductief deel (criteria). Het praktische deel bestaat uit referentieprojecten en de centraal gestelde integratiecasus. Hierbij is een opdeling gemaakt naar analyse van een bestaand project (EVA-Lanxmeer, in Culemborg) en een ruimtelijke uitwerking van de implementatie van vier kansrijke systeem configuraties (en in totaal drie schaalniveaus) binnen een integratiecasus (Poptahof, Delft) in onderzoeksdeel II.

De acht onderzochte projecten zijn: Binnen onderzoeksdeel I heeft het literatuuronderzoek zich toegespitst op de verschillende technische oplossingen binnen DESAH-systemen en de ruimtelijke consequenties en voorwaarden voor de implementatie ervan. Mogelijke schaalniveaus worden geanalyseerd, evenals relevante actoren.

1. Sustainable House, Sydney (Australië); woningschaal 2. Healthy House, Toronto (Canada); woningschaal 3. Hockerton Housing Project, Hockerton (Verenigd Koninkrijk); woonblok schaal 4. Vauban, Freiburg (Duitsland); woonblok schaal 5.Biovaerk, Kolding (Denemarken); woonblok schaal 6.BedZED, London (Verenigd Koninkrijk); buurt schaal 7.Flintenbreite, Lübeck (Duitsland); buurt/wijk schaal 8. EVA-Lanxmeer, Culemborg (Nederland). wijk schaal

Figuur 1.1: Regulatieve cyclus van Van Strien (Hertog & Sluis, 1995)

8 climate design

Bij deze projecten is de keuze en inpassing van de DESAH-systemen opgetekend. Daartoe is telkens het project en de omliggende voorzieningen en overig grondbeslag ingetekend op de schaalniveaus 1000 x 1000 m; 300 x 300 m; 100 x 100 m; en 30 x 30 meter. De acht plannen zijn vervolgens kort geanalyseerd naar stedenbouwkundige kenmerken, architectuur, drinkwatervoorziening en afvalwatervoorziening (zo nodig opgesplitst naar de diverse toegepaste afvalwaterkwaliteiten) en het onderhoud. In schema zijn daarbij de

aanwezige waterketen gerelateerde stromen en behandelingsstappen opgetekend. Voor het project EVA-Lanxmeer (hoofdstuk 4) is in eerste instantie gestart met een analyse van het project, waarbij de onderzoeksgebieden stromen, gebieden en actoren als leidraad zijn gebruikt. Er is een inventarisatie gemaakt van de verschillende watersystemen en concepten in de wijk. Naar dit laatste (en enige Nederlandse) project is een uitgebreid bewonersonderzoek uitgevoerd (hoofdstuk 4). Daarbij is een analyse uitgevoerd op basis van literatuuronderzoek en interviews met betrokkenen. Er zijn diepte-interviews gehouden met o.a. architect, initiatiefneemster en 15 bewoners. Door informatiebijeenkomsten bij te wonen is daarbij bovendien een beter inzicht in de wijk gekregen.

casus te kiezen en uit te werken (hoofdstuk 6). Na voorbereidend onderzoek is gekozen voor een herstruc-tureringsproject. Zoals gesteld, vanwege de relevantie: er is gekozen een bestaande wijk met hoge dichtheid en sociale problematiek omdat deze situatie vrij veel voorkomt (in 56 zogenaamde prioriteitswijken staan meer dan een half miljoen woningen waarvan op korte termijn 27.000 worden gerenoveerd, 60.000 worden gesloopt waarvoor vervolgens weer 80.000 nieuwe huizen worden teruggebouwd (Maters en Hermsen, 2005)). Bestaande systemen binnen dergelijke wijken voldoen vaak niet meer en dienen (net als de woningen) geherstructureerd dan wel vernieuwd te worden. Eerder Delfts onderzoek aangaande herstructureringswijken toont de kansen door gelijktijdige introductie dan wel het sturend maken van alternatieve watersystemen (Eijk, 2003). Bovendien biedt deze keuze mogelijkheden om over actuele stroomgegevens, bewonersstatistieken en grondbeslagen te beschikken. Tot slot geldt dat inpassing in een herstructureringssituatie complexer is dan in geval van nieuwbouw. Een succesvolle uitwerking kan dan indicatief zijn voor beide situaties.

In 2003 is een bewonersonderzoek gestart in samenwerking met de vakgroep Milieubeleid van de Universiteit Wageningen. Er is een brief naar alle bewoners in de wijk verstuurd. In totaal zijn in de eerste en tweede fase 102 brieven verspreid en nog 7 in de derde en vierde fase. Dit is gedaan in samenwerking met de BEL (bewonersvereniging EVA-Lanxmeer). De interviews zijn afgenomen volgens een gestandaardiseerd vragenformulier.

Gekozen is voor het meest actuele herstructureringsvraagstuk: die van de jaren ’60 wijken. Vanuit expertise en beschikbaarheid van materiaal is daarbij gekozen voor de deelwijk Poptahof, in het stadsdeel Voorhof te Delft, alwaar de herstructurering (inclusief een herziening van de waterstructuur) in gang is gezet. Voor deze duidelijk afgebakende wijk van in totaal 834 woningen en relatief hoge dichtheid (55 woningen/hectare) zijn vervolgens drie schalen van implementatie afgebakend die binnen het onderzoek als relevant naar voren gekomen, te weten: buurt, stempel, en gebouw. Na een analyse naar ruimtelijke opbouw, een meer nauwgezette afbakening van het onderzoeksgebied, de indeling van de locatie en overige omgevingsfactoren wordt via een indicatieve stromenanalyse en de analyse van zeven (DESAH) systeemopties gekomen tot een systeemkeuze, welke is uitgewerkt tot implementatie c.q. inpassingsniveau. Hierbij worden vier verschillende configuraties uitgewerkt.

De enquêtes waren opgebouwd uit 5 delen: 1. Algemene vragen over de wijk: hierbij werd het algemene beeld van de respondent van de wijk getoetst door meer associatieve vragen. 2. Besluitvorming, participatie en proces: hierbij werd de betrokkenheid van de respondent bij het watersysteem en de wijk getoetst en de manier waarop. 3. Het afvalwaterbeheersysteem: hierbij werd de kennis en mening van de respondent over het watersysteem getoetst. Het ging hierbij zowel om kennis als gevoel. 4. Beheersysteem: hoe gaat de respondent met het systeem om en weet hij/zij hoe dat moet en wie de verschillende taken moet doen. 5. Gebruik: deze vragen gaan in op het praktische gebruik van het systeem en de eindproducten. Naast interviews met de bewoners zijn ook interviews gehouden met de BEL, Architect Peter Wienberg, Hiltrud Pötz (Opmaat), Arjan van Timmeren (Atelier 2T) en leden van de groengroep. Verder is de informatieavond over de helofytenfilters bezocht.

1.7

Dit boek beschrijft onderzoek naar de voorwaarden voor duurzame ontwikkelingen toegespitst op de gebouwde omgeving, de sanitatie gerelateerde stromen, en in het bijzonder hoe decentrale sanitatie en hergebruik te vertalen is c.q. moet worden naar de duurzaam gebouwde omgeving. Het onderzoeksrapport bestaat uit twee delen. Het eerste deel omvat de algemene studie ter beantwoording van de onderzoekshoofdvraag en de achtergrondvragen aangaande bestaande relevante projecten in binnen- en buitenland op gebied van lokale sanitatie. Binnen de Nederlandse situatie is bewonersonderzoek verricht naar de voorwaarden en

De afsluitende ontwerp- c.q. integratiecasus (hoofdstuk 6) dient om de uitkomsten uit de eerdere hoofdstukken te toetsen naar bruikbaarheid bij ontwerpen dimensioneringsbeslissingen in een praktijksituatie. De basis voor de uitwerking vormen de uitkomsten van de referentieplannen (hoofdstuk 3 en 4) en onderzoek naar de bouwkundige consequenties van DESAHsystemen en vice versa (hoofdstuk 5). Er is voor gekozen om vanuit de bouwkundige implementatie en actualiteit bezien een relevante

9 climate design

Structuur van rapport/leeswijzer

consequenties voor/vanuit gebruikers bij decentrale sanitatie. Het tweede onderzoeksdeel bestaat uit de uitwerking binnen de Nederlandse situatie van een DESAH-systeem binnen een bestaande situatie. Het eerste onderzoeksdeel omvat (inclusief dit eerste hoofdstuk) vier hoofdstukken; het tweede deel de hoofdstukken 5 en 6. De cyclische onderzoeksopzet (volgens de regulatieve cyclus van Van Strien) leidt daarbij tot de volgende opbouw: Probleemanalyse (hoofdstuk 1); diagnose en omschrijving van beoordelings en evaluatiecriteria (hoofdstuk 2); analyse van bestaande concepten van decentrale sanitatie over de gehele wereld (hoofdstuk 3); meer gedetailleerde analyse (waaronder gebruikersonderzoek d.m.v. diepte-interviews) van een bestaand concept van decentrale sanitatie in Nederland (hoofdstuk 4 ); uitwerking van kansrijke DESAH technieken vanuit bouwkundig perspectief, en de keuze en uitwerking van deelmodi voor de Nederlandse situatie, toe te passen in bestaande situaties en in geval van nieuwbouw (hoofdstuk 5); het proberen van de ingreep / ingrepen, in de vorm van de uitwerking van de kansrijke opties in een integratie case-studie (hoofdstuk 6); en tot slot de evaluatie, met conclusies en aanbevelingen (hoofdstuk 7). Zoals gebruikelijk is een Nederlandstalige en Engelstalige samenvatting ingevoegd (Bijlage 1). Aan het einde van de studie bevindt zich de lijst met afbeeldingen en de bronvermelding.

10 climate design

Hoofdstuk 2 Criteria voor inpassing van DESAHsystemen in de Nederlandse c o n t e x t

11 climate design

2.1 Inleiding Binnen dit hoofdstuk worden de criteria opgesteld waaraan een kansrijk DESAH-systeem in de Nederlandse woonomgeving zou moeten voldoen. Analoog aan de indeling in gebieden, actoren en stromen van Tjallingii (Tjallingii, 2002) zijn deze criteria onderverdeeld in ruimtelijk, sociaal/ gebruikers gerelateerd en milieutechnisch. De nadruk ligt bij de laatste twee criteria op de ruimtelijke en bouwtechnische gevolgen van gebruikers gerelateerde en milieutechnische factoren. Elk criterium bestaat uit een definitie met daaraan verbonden een toelichting en waar nodig meer toegespitste onderzoeksvragen. Deze vragen worden als handleiding gebruikt bij de toetsing aan de criteria binnen de acht gerealiseerde referentieprojecten. Als algemeen uitgangspunt voor een kansrijk DESAHsysteem geldt dat deze breed toepasbaar (en dus flexibel over langere tijd), technisch haalbaar (nu of op korte termijn) en maatschappelijk acceptabel (nu en over langere termijn) moet zijn. Hypothese is dat een DESAH-systeem naast technische voordelen ook een ruimtelijke meerwaarde kan hebben. Onderzocht wordt welke vorm dit zou kunnen aannemen. Of deze ruimtelijke meerwaarde noodzakelijk is voor de brede acceptatie van DESAHsystemen valt buiten het bestek van dit onderzoek, maar er zijn aanwijzingen dat zij wel degelijk kan bijdragen aan een groter bewustzijn van eigen watergebruik en daarmee ondersteunt zij de onderliggende uitgangspunten van DESAH-systemen.

2.2 Ruimtelijk (inpasbaarheid in de woonomgeving) 2.2.1 Ruimte: Een optimaal ruimtegebruik bestaat uit het optimaliseren van het netto ruimtebeslag. Het netto ruimtebeslag is het ruimtebeslag na verrekening van eventueel dubbel gebruik door andere functies.

Wat is het ruimtebeslag van het DESAH-systeem (en hoe verhoudt het zich tot het conventionele sanitatiesysteem)? De ruimte die een DESAH-systeem (zoals elk sanitatiesysteem) inneemt bestaat uit de ruimte voor de installatie, de leidingen en het sanitair. De grootte en het ruimtebeslag van de installatie is voornamelijk afhankelijk van het aantal gebruikers. Volgens de ‘Economies of scale’ zou een groter aantal gebruikers een relatief kleiner ruimtebeslag (in m2 per gebruiker) moeten hebben. Een inpassing op lager schaalniveau dat dubbel ruimtegebruik mogelijk maakt zou het netto ruimtebeslag echter kunnen verkleinen.

Biedt het DESAH-systeem mogelijkheden voor dubbel ruimtegebruik en/of integratie in bestaande ruimtes? De ruimtelijke kwaliteitseisen aan de technische ruimte verschillen per DESAH-systeem. Installaties zijn soms afhankelijk van omgevingsfactoren als licht (zoals de zuiveringsinstallaties die met planten werken) en/of temperatuur (bijvoorbeeld biogasinstallaties die met vergisting werken) (Luising 2000). Deze kwaliteitseisen bepalen samen met eisen aan hygiëne en veiligheid of er mogelijkheden zijn voor integratie in bestaande ruimtes of voor dubbel ruimtegebruik met andere functies. Voorbeelden van te combineren functies zijn: zuiverings- en warmteinstallatie in een ruimte; zuiveringsinstallaties in gemeenschappelijke ruimtes zoals in de de ‘groene wasserette’ in Kopenhagen (Fig 2.1), en een zuiveringsveld dat tevens dienst doet als (kijk)groen, piekwateropvang en/ of (nieuwe) natuur (Fig 2.2). Een optimaal leidingverloop reduceert de hoeveelheid leidingen en de mate van doorsnijding, en optimaliseert het ruimtebeslag. Daarnaast bevordert zij de doorstroming in de leidingen, door gebruik van verval en de juiste bochtdiameter. De keuze voor het toilet is relatief afhankelijk van de systeemkeuze (wel/geen urinescheiding, wel/geen vacuüm), en heeft consequenties voor het ruimtebeslag in de woning.

Figuur 2.1: Waterzuivering in wasserette met caféruimte: ‘groene wasserette’ Folehaven in Kopenhagen, Denemarken, hergebruikt al haar eigen water. 12 climate design

Op welke punten is het DESAH-systeem afgestemd op de (steden)bouwkundige structuur en hoe beïnvloedt dit de flexibiliteit ? Op het niveau van de woning en het woongebouw is de flexibiliteit af te meten aan de mate waarin andere indelingen mogelijk zijn in de plattegrond en de mate waarin het systeem is te repareren of vervangen zonder de bouwkundige structuur aan te passen. Op stedenbouwkundig niveau geeft de mate waarin aanpassing en uitbreiding van bebouwing mogelijk zijn een indicatie.

2.2.3 Inpassing lokaal: De implementatie van het DESAH-systeem moet rekening houden met de lokale, landschappelijk en stedenbouwkundig bepaalde waterhuishouding en de Figuur 2.2: Zuiveringsveld dat tevens dienst doet als (kijk)groen: aan het lokale klimaat verbonden De Waterspin, Den Haag. hoeveelheid neerslag. In hoeverre is het DESAH-systeem aangesloten op het omliggende/bestaande watersysteem (regen-, oppervlakte- en grondwater)? Hoe is het systeem verbonden met de kleine hydrologische kringlopen en/of de grote hydrologische kringloop? Tenzij er sprake is van 100 % hergebruik (zogenaamd ‘full closure’) loost het DESAH-systeem zijn effluent op het oppervlaktewater. Daarnaast is er sprake van hemelwater, dat kan worden vastgehouden, zo mogelijk benut en duurzaam ingevoegd in het watersysteem. De mate waarin deze stromen mengen is afhankelijk van de situatie. Figuur 2.3: Wadi Ruwenbos, Enschede (Gemeente Enschede m.m.v. Tauw)

2.2.2 Flexibiliteit: Het DESAH-systeem moet geen belemmering vormen voor eventuele aanpassingen aan de bouwkundige en stedenbouwkundige structuur en omgekeerd moet de (steden)bouwkundige structuur ook ruimte bieden voor veranderingen in of vervanging van het DESAH-systeem. Dit is van belang omdat de levensduur van het systeem verschillend zal zijn van dat van de woonwijk als geheel en/of de technische infrastructuur daarbinnen. Een relatief nieuwe technologie kan ook relatief snel verouderen. De flexibiliteit om een systeem te vernieuwen (‘upgrade’) moet aanwezig zijn. Omgekeerd kan een gebouw of een wijk die technisch in goede staat verkeerd door demografische veranderingen opeens vanuit sociaal-ruimtelijke oogpunt verouderd zijn.

13 climate design

Liggen de onderdelen van het DESAH-systeem op de juiste plek in het plan in relatie tot de landschappelijke ondergrond en ten opzicht van de bestaande stedenbouwkundige structuur? Schone functies bij schoon oppervlaktewater, schoon water alleen gebruken waar nodig en vervuilende functies (met zo mogelijk hergebruik van relatief schoner afvalwater) zo dicht mogelijk bij zuivering (Terpstra, 1997). In het algemeen is het streven dat het water van schoon naar vuil stroomt (cascadering) en van hoog naar laag (natuurlijk verloop).

2.2.4 Toegankelijkheid: Het DESAH-systeem moet toegankelijk zijn (zichtbaar, hoorbaar en tastbaar) zonder dat hierbij gevaren ontstaan voor veiligheid en/of volksgezondheid.

2.3.2 Service/Onderhoud: Het DESAH-systeem moet dezelfde betrouwbaarheid hebben als het huidige systeem. Het moet duidelijk zijn voor de gebruiker en andere participanten wie waarvoor verantwoordelijk is.

Op deze wijze draagt het DESAH-systeem bij aan het bewustwordingsproces onder bewoners van het (eigen) watergebruik en haar consequenties, en opent zij de mogelijkheid voor ander “dubbel” gebruik, bijvoorbeeld zoals het café in een kas genoemd in paragraaf 2.2.1. (figuur 2.1). Ook hier geldt dat de onderdelen van het systeem bereikbaar moeten zijn voor vervanging/aanpassing/reparatie.

Naast de technische kant van het onderhoud die in paragrafen 2.4.7 en 2.4.8 wordt besproken, is het van belang dat het DESAH-systeem robuust ofwel betrouwbaar is. Hiertoe is een heldere verdeling van verantwoordelijkheden noodzakelijk. Als de gebruiker weet tot wie hij zich moet wenden bij eventuele problemen verhoogt dit de mogelijke betrokkenheid.

Is het DESAH-systeem waarneembaar (zicht- hooren tastbaar) in de dagelijkse leefomgeving? Hoe is hierbij omgegaan met eventuele gevaren op voor volksgezondheid en veiligheid?

2.3.3 Kosten: Zowel maatschappelijk als vanuit de gebruiker gezien moeten de kosten voor het DESAH-systeem tenminste vergelijkbaar met zo niet lager zijn dan voor het huidige systeem.

De watervoorziening vormt een onopvallend maar belangrijk fundament voor het functioneren van de samenleving. Daarom is het belangrijk dat zij goed beschermd wordt tegen kwaadwillenden. Het feit dat voorzieningen decentraal zijn maakt ze enerzijds van minder belang als doelwit voor (terroristische) aanslagen, vanwege de geringe(re) impact. Anderzijds wordt zij wel kwetsbaarder voor onzorgvuldig beheer, tekortkomend toezicht en/of vandalisme. Een zorgvuldige vormgeving van de toegankelijkheid kan hier op in spelen. Water kan bijvoorbeeld zichtbaar en hoorbaar zijn (visueel en auditief toegankelijk) zonder dat het bereikbaar is (fysiek toegankelijk) voor onbevoegden.

Hoe zijn de kosten voor implementatie, beheer en onderhoud van het DESAH- systeem verdeeld over de betrokken partijen?

2.3 Sociaal/gebruikers gerelateerd 2.3.1 Gebruikersgewoonten: De implementatie van het DESAH-systeem moet voor de gebruiker geen afname in gebruiksgemak betekenen in vergelijking met het huidige systeem. Het gaat hier vooral om het gebruiksgemak binnenshuis, op het toilet en bij de inzameling van organisch afval.

Geeft het DESAH-systeem beperkingen in gebruiksgemak ten opzichte van het huidige “flush-and-forget” systeem? Welke beperkingen zijn dit en voor wie? Wil een alternatief toiletsysteem een succes worden, dan zal het tenminste dezelfde graad van gebruiksgemak en hygiëne moeten hebben als het huidige in Nederland gangbare systeem. Hierbij moet rekening gehouden worden met het feit dat de beleving van comfort en de waardering van mogelijke veranderingen in gebruik subjectief is, en afhankelijk van culturele en demografische factoren. Een voorbeeld hiervan is dat jongeren, als de reden wordt uitgelegd, makkelijker accepteren dat de man moet gaan zitten bij het plassen (i.p.v. te blijven staan), dan eerdere generaties mannen (Werner 2004).

Het presenteren van DESAH als een positieve keuze is een belangrijke voorwaarde voor acceptatie (Winblad 1998). Daarbij zouden de kosten geen negatieve rol mogen spelen. Naast altruïstische motieven (een schonere wereld voor ons allemaal, voorbeeldfunctie, etc.) is geldbesparing echter de belangrijkste aansporing (‘incentive’) om voor alternatieve systemen te kiezen of het nu gaat om DESAH, zonnepanelen of om windenergie. Dit is niet alleen een kwestie van absolute kosten maar ook van wie voor wat betaalt. De gebruiker ervaart voornamelijk de gebruikskosten. Deze komen indirect voort uit verbruikskosten (waaronder onderhoud en beheer), investeringskosten, en afschrijvingstijd en -termijnen. Daarnaast heeft de systeemkeuze invloed op de prijs van de woning en in geval van huur de maandelijkse huur- en servicekosten.

2.3.4 Esthetische kwaliteit: Het DESAH-systeem mag geen afbreuk doen en moet zo mogelijk een positieve bijdrage leveren aan de verblijfskwaliteit van de leefomgeving In dit criterium komen gebruikersgerelateerde en ruimtelijke factoren samen. Het verbindt de plaatsing van het systeem in de ruimte met de perceptie (fysiek en mentaal) daarvan door de gebruiker. Omdat de esthetische kwaliteit (mede) wordt bepaald door subjectieve perceptie, wordt dit criterium als sociaal/ gebruikers gerelateerd behandeld.

Levert het DESAH-systeem een positieve zicht-, hooren tastbare bijdrage aan de dagelijkse leefomgeving? Een succesvolle implementatie van DESAH-systemen hangt mede af van sociale factoren en dan in het bijzonder de acceptatie door de gebruikers (Vliet & Stein 2004). Er is een principieel verschil tussen

14 climate design

‘autonome’ systemen die (zoals het huidige flushand-forget systeem) zoveel mogelijk anoniem en onzichtbaar hun werk doen, en integrale systemen die een zichtbaar en vanzelfsprekend deel uit maken van de dagelijkse leefomgeving (Kristinsson 2001). De eerste zullen op korte termijn wellicht makkelijker geaccepteerd worden maar het is de vraag of op lange termijn de tweede optie niet meer effectief is. Het is van belang om positieve redenen, positieve aansporingen (incentives) te vinden voor de installatie van een nieuw waterzuiveringssysteem (Winblad 1998). De beleefbaarheid van het watersysteem in de wijk kan hier een deel van zijn. Een ideaalbeeld is de spelende kinderen (en volwassenen) in gezuiverd water (Potz & Bleuzé 1998). Een tweede reden het systeem beleefbaar te maken is dat het het gevoel van participatie kan verhogen. Volgens de architect van een van de referentieplannen, het project in Kolding met waterzuivering in een glaspyramide bleek uit een onderzoek onder bewoners na oplevering dat zij zich meer bewust zijn geworden van hun waterverbruik (Gade, 2005). Een ander voorbeeld is de installatie van de meterkast op een zichtbare plek in het huis, zodat de bewoners dagelijks op de hoogte te blijven van de stand van het water (en gas en energieverbruik). De meterkast kan daarbij, naast de letterlijke weergave van het verbruik, worden voorzien van een eenvoudige te begrijpen weergave van de kwaliteit van het verbruik (hoog-gemiddeld-laag) en de status van de apparatuur (werkt – werkt niet). Daarnaast kan gedacht worden aan het weergeven van gebruik in Euro’s in plaats van m3). De esthetische kwaliteit van het systeem is niet eenvoudig te beoordelen. Een vergelijking met voorbeelden van water in de leefomgeving die als positief worden ervaren kan wellicht helpen. Water en groen worden alom gezien als een belangrijk deel van een aantrekkelijke leefomgeving. De populariteit van tuinen en parken, fonteinen, grachten, vijvers etc. door de eeuwen heen bewijst dit. Op een prozaïscher niveau worden de waardenverhogende effecten van uitzicht op water op de transactieprijzen van huizen geschat op 6 tot 15 procent (Bervaes, 2004). Kunnen onderdelen van het DESAH-systeem dezelfde positieve associatie krijgen die is verbonden aan oppervlaktewater, waterkunstwerken en groenvoorzieningen? Leggen we het systeem uiteen in zijn onderdelen dan bestaat dat uit het sanitair (inzameling), leidingen (transport), zuiveringsinstallatie (behandeling, soms op te delen in meerdere stappen) en eventueel hergebruik als sproei-, huishoudof oppervlaktewater. Uit hygiënische overwegingen zijn de onderdelen vóór

Figuur 2.4: Een aantrekkelijke, esthetisch vormgegeven waterzuivering: Living Machine, Findhorn Foundation

Figuur 2.5: Groene waterzuivering in wintertuin als onderdeel van autarkisch concept: Earthships. 15

climate design

de zuiveringsstap niet geschikt om heel zichtbaar of tastbaar te maken. Aanverwante voorbeelden suggereren dat de waterzuivering zelf mogelijkheden biedt voor een esthetische vormgeving (Fig 2.4 en 2.5). In een aantal gevallen is de vormgeving van de nazuivering en het hergebruik de enige mogelijkheid (Fig 2.6 en 2.7).

Figuur 2.6: Voorbeelden van recirculatie van regenwater vormgegeven door Atelier Dreiseitl: binnenhof Stuttgart; binnentuin Schafbruhl Tubbingen; stadhuisplein Haltersheim

Het gezamenlijk afvoeren van regenwater met afvalwater naar een centrale waterzuiveringsinstallatie veroorzaakt een aantal problemen voor o.a. gronden oppervlaktewater. Zo treedt op de zandgronden verdroging op door gebrek aan inzijging, in de poldergebieden verslechtert de oppervlaktewater kwaliteit door inlaat van rivierwater in de droge zomer (Tjallingii 2002, Wezel & van Lugt 1996). Daarnaast zorgt de menging van regenwater en diverse soorten afvalwater voor een moeilijk te reinigen afvalstroom (Werner 2004, Lens 2001). Doordat het DESAH-systeem de afvalstroom uit de woonwijk dicht bij de bron behandelt, kan zij ten opzichte van het huidige systeem relatief efficiënt aan de wettelijke eisen voldoen die zijn gesteld aan het te lozen effluent.

Draagt het DESAH-systeem bij aan een netto vermindering van watergebruik? Het systeem kan bijdragen aan een netto vermindering van het drinkwatergebruik door hergebruik van afvalwater en/ of reductie van het drinkwatergebruik voor spoeling. Door gereinigd water lokaal te lozen ontstaat er een directer verband tussen afvalwater, zuivering en oppervlaktewater in de leefomgeving. Zo ontstaat ook een duidelijker beeld van het verband tussen leefstijl en leefkwaliteit. Daarnaast zorgt lokale lozing in combinatie met gebruik van regenwater en/of Figuur 2.7: Grijswaterzuivering als gebouwvoet: Waterschapshuis hergebruik van afvalwater ook voor een Vallei en Eem, Leusden. watersysteem dat meer stabiel is door de tijd heen, met een meer constante lokale waterkwantiteit en waterkwaliteit en minder beïnvloed 2.4 Milieutechnisch door gebiedsvreemde factoren.

2.4.1 Waterkwaliteit en kwantiteit: Het DESAHsysteem moet zwart water efficiënt zuiveren en bijdragen aan de vermindering van drinkwater gebruik. Het het systeem moet gronden oppervlaktewater op lokale, regionale en landelijke schaal zo min mogelijk vervuilen. Schoon drinkwater is een eerste levensbehoefte van de mens. Het is echter niet zomaar en in overvloed voorhanden, terwijl het huidige systeem van waterbeheer dit suggereert. Het huidige (hoge) verbruik van drinkwater verdunt daarnaast de afvalwaterstroom. Verdund afvalwater is minder makkelijk te behandelen en vergt daardoor meer energie en ruimte (Werner 2004, Lens 2001).

In hoeverre zuivert het DESAH-systeem brongericht? Worden zwart- en grijs waterstromen apart behandeld? Wordt regenwater afgekoppeld en/of hergebruikt?

2.4.2 Kringloop: het DESAH-systeem moet de kringlopen van nutriënten en hoogwaardige grondstoffen optimaliseren binnen de Nederlandse context Dit criterium vraagt hoe en op welke plek diverse afvalstoffen het best hergebruikt kunnen worden. Een kringloop kan gesloten worden door afvalstoffen te scheiden en te hergebruiken, maar eventueel ook door stoffen lokaal te ‘lozen’ en zo terug te brengen in de grote natuurlijke kringloop en naar behoefte lokaal weer te winnen . Hierbij is wel van belang dat lokale lozingen geen te hoge concentraties tot gevolg hebben op de ene plek en tekort op andere plaatsen.

Draagt het DESAH-systeem bij aan sluiting van de kringlopen (in de Nederlandse context)? Hergebruik van nutriënten uit zwart water is afhankelijk van een afzetmarkt voor de desbetreffende reststoffen, 16

climate design

c.q. producten (meststoffen, grondverbeteraar, etc.): hoewel Nederland een mestoverschot heeft, wordt nog steeds veel met kunstmest gewerkt. Grondstoffen voor kunstmest, met name P en K) zijn eindig (Grimm, 1998), en de productie van kunstmest kost energie en transport. De restproducten van zwart water (compost en urine bij urinescheidend toilet, of sludge na behandeling in anaerobe vergisting) hebben de juiste samenstelling om als kunstmest gebruikt te worden (Werner 2004). In een aantal ontwikkelingslanden maar ook in Zweden zijn experimenten hiermee gaande. De vraag is of het in de Nederlandse context waarschijnlijk is dat menselijke mest ook wordt gebruikt. Er zijn problemen met logistiek en daarnaast is er al een overschot aan dierlijke mest. Gebrek aan interesse bij boeren voor deze mest is de reden dat in de eco-wijk BO01 in Malmö is afgezien van het installeren van urinescheidingstoiletten. In dat opzicht lijkt toepassing van menselijke meststoffen vooral interessant als dit gebeurt op de plek waar de mest geproduceerd wordt: in of rond de wijk (urban agriculture). Een alternatief is om de sludge weer in te zamelen en centraal te verwerken, maar de vraag is of de hoeveelheid transport die dit oplevert vanuit het oogpunt van duurzaamheid is te rechtvaardigen.

Beperkt het DESAH-systeem de toevoeging van (hoogwaardige) grondstoffen of worden deze hergebruikt?

2.4.3 Energie: Het netto energieverbruik moet minimaal zijn Het transporteren van (afval)water kost energie. Vooral het noodzakelijke pompen (bij afvalwater), samen met het onder druk houden van de substantie (bij drinkwater) vraagt energie. Door het verminderen van het gebruik van water met een hoge energiecomponent (drinkwater), kan de compactheid van de stromen verbeterd worden. Het totale energieverbruik neemt toe bij vergroting van de afstand, volume en de complexiteit van de desbetreffende infrastructuur. Als de afvalwaterstroom meer geconcentreerd van samenstelling is kan voor een alternatief transportsysteem, zoals bijvoorbeeld een vacuümsysteem, gekozen worden. In dat geval neemt het energieverbruik wel weer toe. Een andere optie is gebruik van gravitatie (vrije val) bij transport van meer geconcentreerde afvalwaterstromen. De meeste composttoiletten zijn hier een voorbeeld van. Bij de behandeling is het volume van de afvalwaterstroom bepalend voor het energieverbruik. Steeds vaker kan energie opgewekt (teruggewonnen) worden, wat impliceert dat een dergelijke volumereductie minder noodzakelijk wordt. Als er een mogelijkheid is van symbiose met een andere functie die energie produceert kan het DESAHsysteem een optimale manier zijn om die energie direct te benutten.

17 climate design

2.4.4 Flexibiliteit / Compatibiliteit: Het DESAHsysteem moet aanpasbaar zijn aan toekomstige ruimtelijke, sociale of technische ontwikkelingen en in te passen zijn in verschillende omgevingen. Hoe eenvoudig is het DESAH-systeem technisch gezien, is het makkelijk reproduceerbaar en kan het makkelijk gecombineerd worden met anderen systemen? De toekomstwaarde van een systeem en de infrastructuur wordt bepaald door de flexibiliteit om in te spelen op toekomstige ontwikkelingen, ofwel hoe bepalend de keuzes nu zijn voor keuzes in de toekomst. Daarnaast moet elk systeem een zeker vermogen bezitten om in te kunnen spelen op de dynamiek van veranderingen binnen de gebruiksperiode, zoals bijvoorbeeld het op kunnen vangen van de gebruiksfluctuaties en verschillende omlooptijden. Onderscheid kan gemaakt worden tussen procedurele flexibiliteit en inhoudelijke- of programmatische flexibiliteit. Inhoudelijke flexibiliteit is onder te verdelen naar verschillende programma’s (bijv. technisch deelsysteem, ruimte indeling, etc).

2.4.5 Materiaal: Optimalisatie van het materiaalgebruik (af te meten aan een minimale ecologische footprint). Hoe decentraler hoe meer lokale apparaten: op welk schaal niveau ligt het optimum tussen kortere leidingen en meer apparaten en is het materiaal waaruit het DESAH-systeem is opgebouwd te hergebruiken? Dit criterium beoogt het gebruik van de grondstoffen te verkleinen door het maximaal hergebruiken van stof(deel)stromen en bijbehorende energie componenten. Het gaat dan om het materiaalgebruik in aantal en grootte, en de milieubelasting van de desbetreffende materialen. Vooral de schaal van toepassing (afstand en hoeveelheden) en de al dan niet noodzakelijke overdimensionering door afwijkende of variërende vraag- en aanbod dan wel capaciteit van de stromen en de infrastructuur zijn doorslaggevende aspecten.

2.4.6 Veiligheid: Het systeem moet voldoen aan de huidige juridisch vastgelegde hygiënische standaard. Dit betekent dat het ongezuiverde water niet toegankelijk mag zijn voor bewoners. Daarnaast moet voor elk onderdeel van de zuivering duidelijk zijn wat de kwaliteit van het water is, zodat hier geen verwarring over ontstaat die leidt tot gevaren voor de volksgezondheid.

Hoe is omgegaan met overheidseisen ten aanzien van hygiëne en veiligheid en hoe heeft dit de implementatie van het DESAH-systeem beïnvloed?

Risico van verkeerd gebruik met name van secundair water moet worden vermeden: uit projecten waarin een dubbel (water)leidingsysteem is toegepast voor de aanvoer van drinken huishoudwater, blijkt dat het systeem gevoelig is voor verkeerd gebruik. Er zijn incidenten geweest waarbij tijdens de aanleg fouten zijn gemaakt of er in de gebruiksfase incidenteel verkeerd gebruik van wordt gemaakt (door bijvoorbeeld kinderen). Een voorbeeld van de eerste is de gang van zaken in Leidsche Rijn, bij Utrecht, waar een verkeerd aangesloten secundair waternet leidde tot vermenging van drinkwater en secundair water met gevaar voor de volksgezondheid als gevolg. Dit incident heeft geleid tot het een ministerieel decreet dat een (tijdelijk) verbod heeft gelegd op de toepassing van dubbele waterleidingen in Nederland.

2.4.7 Onderhoud: Het systeem moet goed te onderhouden zijn tegen redelijke kosten. Hoe arbeidsintensief is het DESAH-systeem in onderhoud? Hoe voorzieningszeker is het DESAH-systeem? Hoe en hoe snel kunnen mankementen worden gedetecteerd? Is er een back-up systeem? Onderhoud omvat zowel de levensduur van onderdelen als de expertise en manuren die nodig zijn om het systeem draaiende te houden.

2.4.8 Incasseringsvermogen: Het DESAH-systeem moet robuust zijn, het moet kunnen functioneren binnen zekere fluctuaties in hoeveelheid en mate van vervuiling van het afvalwater. Deze fluctuaties bestaan uit verschillen tussen dag en nacht, zomer en winter en schommelingen die samenhangen met veranderingen in aantal bewoners, veranderingen in gebruik, etc.

Wat is de invloed van schommelingen in aanvoer op de werking van het DESAH-systeem? Wat is het minimum percentage afvalwater van de beoogde capaciteit dat nodig is om het DESAH-systeem op te starten en draaiende te houden? Hoe reageert het DESAH-systeem op ‘vreemde’ afvalstoffen (bijvoorbeeld terpentine in zwart water)?

18 climate design

Hoofdstuk 3 State-of-the-art: Vo o r b e e l d e n van DESAHsystemen in de woonomgeving

19 climate design

3.1 Inleiding Dit hoofdstuk biedt een overzicht van acht gerealiseerde projecten waarin DESAH-concepten zijn toegepast. Voor elk van de projecten geldt dat al het huishoudelijk afvalwater ter plekke wordt gezuiverd. De mate van hergebruik van water en nutriënten verschilt per project. Het overzicht is niet volledig en laat vooral de diversiteit in schaal, uitgangspunten en gebruikte systemen zien. De hier beschreven referentieprojecten liggen in zogenaamde ontwikkelde landen; 6 projecten in West-Europa (Engeland, Duitsland, Denemarken, Nederland), 1 in Australië en 1 in Canada. Tijdens het onderzoek is het moeilijk gebleken de projecten op ‘variabelen’ te vergelijken door het

ontbreken van informatie, verschillen in schaalgrootte uitvoering en context. Om de projecten toch vergelijkbaar te maken zijn ze volgens een vaste methode getekend en gepresenteerd. De ruimtelijke karakteristiek van het project in zijn omgeving wordt beschreven door elk project af te beelden in vier uitsnedes: 1000 x 1000 m, 300 x 300 m, 100 x 100 m, 30 x 30 m. Deze uitsnedes zoomen in van landschappelijk/stedelijke naar architectonische plattegrond en laten de schaal zien van het project in absolute zin. Daarnaast zijn de projecten onderverdeeld in vier zogenaamde ‘schalen van inpassing’: woning, cluster, buurt en wijk. Deze types beschrijven de schaal van organisatie van de gebouwde omgeving waaraan het systeem is gekoppeld. Per project is in een schema de relatie tussen het systeem en het project (de woningen, de infrastructuur en eventuele

woningschaal

Sustainable House

Healthy House

clusterschaal

Hockerton Housing

20 climate design

Vauban

collectieve gebouwen) weergegeven. De projecten zijn in volgorde van woning naar wijkschaal beschreven. Het huishoudelijk (afval)watersysteem wordt voor elk project met een stromendiagram beschreven. Daarnaast wordt in een aparte tekening de ruimtelijke inpassing van het systeem in het project getoond. In de tekst worden achtereenvolgens stedenbouw, architectuur, en het huishoudelijk (afval)watersysteem (drinkwater, afvalwater, huishoudwater, onderhoud) beschreven en hierbij komen naast ruimtelijke en technische aspecten ook sociale aspecten aan bod. De ervaringen van de gebruikers komen in dit hoofdstuk echter maar beperkt aan de orde. Bewonersonderzoek valt buiten het bestek van dit deel van het onderzoek en is alleen in de hoofdstuk 5 nader uitgewerkt voor het Nederlandse referentieproject EVA-Lanxmeer. In paragraaf 3.10 (discussie) worden de rol van

clusterschaal

Biovaerk

buurtschaal

BedZED

Flintenbreite

21 climate design

lokale omstandigheden, klimaat en de ruimtelijke en visuele integratie van de systemen evenals de karakteristieken van verschillende schalen van implementatie besproken zoals die naar voren komen in de acht referentieprojecten.

wijkschaal

EVA-Lanxmeer

3.2 Sustainable House Sydney Het Sustainable House in Sydney is een typisch

een jaar gemiddeld evenveel elektriciteit aan het

eind 19e eeuws rijtjeshuis zoals er vele zijn

net levert als dat hij ervan afneemt.

in Sydney. Uit onvrede met de toenemende vervuiling en verspilling in de maatschappij besloot de eigenaar, Michael Mobbs, om tenminste de vervuiling vanuit zijn eigen woning te reduceren. Om dit te realiseren heeft hij bij renovatie van zijn huis, het dusdanig aangepast dat het inmiddels autonoom functioneert wat betreft water en over

3.2.1 Stedenbouw

implementatie van dit systeem is dat het draagvlak voor de collectieve waterstructuur (drinkwater en riool) kleiner wordt.

Het gehele DESAH-systeem is geïmplementeerd op de schaal van een rijtjeshuis. De kavel meet 130 m2, wat klein is naar Westerse maatstaven. Dit betekent dat het systeem breed toegepast kan worden, in gebieden met grondgebonden woningen, in soortgelijke klimatologische omstandigheden. De implementatie kan per huis ingevoerd worden en de verantwoordelijkheid ligt bij de individuele gebruiker. Dit maakt het systeem geschikt voor landen met een hoog percentage huiseigenaren. Er is geen overlapping van het systeem met de collectieve of publieke ruimte. Het enige stedenbouwkundige gevolg van de

3.2.2 Architectuur Het systeem is onderdeel van een integraal watersysteem dat zowel regenwater als afvalwater omvat. De meeste onderdelen van het systeem zijn in de tuin geplaatst, relatief onafhankelijk van de (bestaande) architectuur. De minimaal vereiste ruimte is daarom gekoppeld aan het tuinoppervlak en bedraagt ongeveer 50 m2 met een minimumbreedte

Schaal 1000x1000 m.

Schaal 300x300 m. 22

climate design

Kenmerken Schaal van implementatie: woning Totale kaveloppervlakte: 130 m2 Aantal bewoners: 4 Dichtheid (buurt): 50 won/ ha Situering: centrum Sydney Bijzonderheden: renovatie

van 5 m. Veranderingen aan het huis bestaan vooral uit de plaatsing van nieuwe toiletten, een gescheiden leidingstelsel voor resp. drinken gebruikswater en een andere wijze van regenwater opvang en transport (met name dakgoot). Deze aanpak zorgt er ook voor dat het huis in gebruik nauwelijks verschilt van het ‘gebruikelijke’ rijtjeshuis en de marktwaarde van het huis niet negatief wordt beïnvloed.

3.2.3 Drinkwater

Schaal 100x100 m.

Schaal 30x30 m. 23

climate design

Bij de opvang van regenwater wordt gebruik gemaakt van speciale dakgoten: deze zijn overdekt, waardoor water wel, maar losse bladeren en ander vuil niet wordt doorgelaten. Bij regen wordt de eerste 6 tot 10 liter water doorgespoeld om te voorkomen dat vervuiling van het dak en de lucht in het drinkwater terecht komt. Het overige water komt via een bezinkbak met gaasfilter in een opslagtank met capaciteit van 10.000 liter (circa 2 meter hoog met een diameter van 2,5 meter). Van hieruit wordt het water, bij vraag, het huis ingepompt.

zwartwater & grijswater regenwater effluent drinkwater

UV-filter biolytisch filter regenwateropvang vloeiveld wadi

bebouwing woonruimte loggia terras kavel/tuin

omliggende bebouwing openbaar groen wegen

Figuur 3.1: systeemweergave Sustainable House Sydney (boven) en foto’s van de situatie (onder)

24 climate design

de pomp aanwezig is. Het uiteindelijke effluent wordt door een UV-lamp gedesinfecteerd voordat het als recycled huishoud water bij vraag wordt opgepompt voor wasmachine, toilet of tuin. Om te voorkomen dat de filterbedden onder water komen te staan wordt bij te hoge waterstand effluent geloosd in de tuin.

3.2.4 Afvalwater Al het grijs en zwart water komt in een gemeenschappelijke leiding die uitmondt in ‘biolytisch filter’. Dit filter bestaat uit een tank met drie filterbedden met organismen die het afval afbreken. Vanwege de beperkte ruimte in de tuin zijn de afmetingen van de tank afwijkend van wat gebruikelijk is, met als gevolg dat geen ronde tank geplaatst is, maar een van 0,5 bij 8 meter, met een hoogte van 1,2 meter. Omdat zowel de regenwatertank als het biolytisch filter van beton zijn, was het mogelijk ze in te graven en er een terras op te plaatsen. Ieder filterbed bestaat uit een speciaal geselecteerd grondachtig medium met micro- en macro-organismen (zoals wormen) die door alle afval spitten. Afvalwater wordt over het bovenste bed verspreid, waar het langzaam doorheen sijpelt op het tweede bed, waar gft, papier en ander biologisch afbreekbaar afval dat via de stortklep is gestort nat maakt, zodat het makkelijker afbreekbaar is voor de organismen. De meeste vaste deeltjes in het afvalwater worden eruit gefilterd, en het water sijpelt naar het derde bed waar de laatste behandelfase plaatsvindt. De organismen in de filterbedden graven actief rond in het afval, voortdurend nieuwe gangen creërend, waardoor verstopping wordt voorkomen. De bodem van het geheel loopt scheef, waardoor effluent bij een reservoir terecht komt, waar tevens

3.2.5 Huishoudwater Behandeld effluent uit de biofilter wordt gebruikt als huishoudwater.

3.2.6 Onderhoud Onderhoud wordt door de bewoners zelf verricht wanneer het eenvoudige klusjes betreft. Voor onderhoud aan de pompen of andere grote klussen worden de leveranciers gebeld.

regenwater

zeef

opslag

gerecycled water

drinkwater

bad/douche

keuken

wasmachine

grijswater

biolytisch filter

afval

(3-bed fixed film)

effluent

Figuur 3.2: Stromendiagram

25 climate design

zwartwater

organisch

compost

toilet

UV

3.3 Healthy House Toronto Het Healthy House in Toronto was één van de

zelfvoorzienend wat betreft de aanen afvoer van

twee winnaars in de prijsvraag Healthy Housing

(afval)water, en ontworpen op een gebruik van

Design Competition , uitgeschreven om duurzaam

120 liter drinkwater en 600 liter huishoudwater

verantwoorde huisvesting te promoten. Het

per dag door vier personen. Dit is ongeveer

aansluitende project heeft geresulteerd in twee

de helft van wat een gemiddeld Canadees

woningen onder een kap (semi-detached); één

huishouden gebruikt.

volledig onafhankelijk van centraal geleverde diensten, de tweede alleen aangesloten op het elektriciteitsnet. Beide huizen zijn volledig

3.3.1 Stedenbouw

riolering duur of onmogelijk is, bijvoorbeeld door bodemomstandigheden (rotsgrond). Er is geen overlapping van het systeem met de collectieve of publieke ruimte. Onder de voortuin ligt een grindbed voor infiltratie/verdamping van overtollig water.

Het gehele DESAH-systeem is geïmplementeerd op de schaal van een rijtjeshuis. De kavel is 155 m2 groot, wat klein is naar Westerse maatstaven. Qua ruimtegebruik op stedenbouwkundige schaal is deze oplossing breed inzetbaar, zolang het gaat om grondgebonden woningen. De implementatie kan per individuele kavel ingevoerd worden en de verantwoordelijkheid ligt bij de individuele gebruiker. Dit maakt het systeem geschikt voor landen met een hoog percentage huiseigenaren. Aangezien dit systeem grotendeels in de (nieuw te bouwen) architectuur wordt geïntegreerd, maakt het ontwikkeling mogelijk van kavels op plekken waar

Schaal 1000x1000 m.


climate design

Kenmerken Schaal van implementatie: woning Totale kaveloppervlakte: 155 m2 Aantal bewoners: 4 Dichtheid (buurt): 50 won/ ha Situering: buitenwijk Toronto

3.3.2 Architectuur Het systeem is onderdeel van een integraal watersysteem dat zowel regenwater als afvalwater omvat. De meeste onderdelen van het systeem zijn binnenshuis geplaatst. Er is ruimte gereserveerd voor een installatieruimte van circa 15 m2. Zowel het dak als de verharde patio vangen regenwater op.

Schaal 100x100 m.

Schaal 30x30 m. 27

climate design

zwartwater & grijswater regenwater effluent drinkwater

septic tank recirculatietank Waterloo Biofilter zand/koolstof-filter UV-filter

regenwateropslag drinkwateropslag huishoudwateropslag verwarmd water

huis woonruimte installatieruimte kavel filtratiegrindbed

Figuur 3.3: Healty House Toronto

3.3.3 Drinkwater

uitwas-water wordt afgevoerd naar de septic tank. Na filtratie wordt het water nog gedesinfecteerd met UV voor en na opslag in een 600 liter tank, voldoende voor 5 dagen opslag.

Drinkwater wordt verkregen door (regen)water en gesmolten sneeuw dat op het dak en de patio valt te verzamelen in een vat van 20.000 liter. Indien gewenst kan kalksteen worden toegevoegd om de pH van het water te verhogen. Bij extreme toevoer kan 1500 liter worden omgeleid naar de behandeld water tank. Ook is er afvloei mogelijk naar de afvalwater infiltratie greppel in de tuin. Water wordt voordat het gebruikt kan worden als drinkwater eerst nog gezuiverd door een upflow slow-sand en actieve koolstof filter (diameter 30 cm, 1,2 meter hoog, doorstroomsnelheid 5 liter per minuut). Uitwassen van de slow-sand filter gebeurt stroomafwaarts met gezuiverd water, waarna het

3.3.4 Afvalwater Grijs en zwart water wordt verzameld in een septic tank met twee kamers, die in verbinding met elkaar staan door twee openingen met een Biotube filter (fixed film filter) om zwevende deeltjes uit te filteren. Op deze manier worden de vaste bestanddelen van het afvalwater in de eerste kamer gehouden. Omdat de septic tank geïsoleerd is, kan een deel van de verwijdering van stikstof en fosfor reeds in de septic 28

climate design

tank plaats vinden. Effluent uit de septic tank stroomt d.m.v. zwaartekracht door naar de recirculatie tank met een capaciteit van 2000 liter. Deze tank ontvangt tevens het effluent van het biofilter, wat met het effluent van de septic tank gemengd wordt en opnieuw in het biofilter wordt gevoerd. Het biofilter is een fixed film filter met geforceerde ventilatie en willekeurig geplaatste synthetische schuimblokken als medium, geplaatst in vijf manden met elk 760 mm diameter en een hoogte van 1,2 meter, geplaatst in een waterdicht, roestvast stalen kast. De blokken hebben een groot oppervlak en porositeit, wat zorgt voor een grote water-absorptie en -verblijftijd. Nitrificatie van het afvalwater vindt plaats in het biofilter, denitrificatie vervolgens in de recirculatietank, waar het effluent van de septic tank en van het biofilter bij elkaar komen. Bij een recirculatievoud van 5 ontvangt het biofilter 3600 liter afvalwater per dag. Effluent vloeit onder invloed van zwaartekracht naar twee slow-sand en actieve koolstof filters, van dezelfde soort als voor drinkwater, alleen vloeit het water vijf maal sneller door deze filters alvorens te worden opgeslagen in een 1200 liter tank. Ook hier vindt desinfectie door UV plaats voor en na opslag.

3.3.5 Huishoudwater Huishoudwater wordt geleverd aan de toiletten, bad, douche en wasmachine. Mocht het nodig zijn dan zijn leidingen aanwezig om de douches op drinkwater aan te sluiten. Alle huishoudwater is afkomstig uit gerecycled grijs en zwart water.

3.3.6 Onderhoud Aangezien de kwaliteit van het drinkwater deels afhankelijk is van de mate van vervuiling van de patio en het dak, is het van belang deze vrij van vuil en stof te houden. Dit is in praktijk vooral van belang in droge perioden en in de herfst. De slow-sand filter voor het drinkwater dient eenmaal per maand terug gespoeld te worden om vervuiling te verwijderen. Het actieve koolstoffilter moet jaarlijks vervangen worden, evenals de UV-lamp. Periodiek dient de opslagtank voor drinkwater gecontroleerd te worden op waterniveau, opbouw van sediment en om watertests uit te voeren. De slibopbouw in de septic tank moet elke 3 tot 5 jaar worden verwijderd door een bedrijf dat in dergelijke taken gespecialiseerd is. Het pompsysteem moet jaarlijks geïnspecteerd worden, de toplaag van het biofilter dient wellicht eens in de 5 jaar vervangen of schoon gemaakt te worden.

regenwater

opslag

gerecycled water

infiltratie

fixed film filter wasmachine

bad/douche

toilet

actieve koolstof grijswater opslag

UV

drinkwater

septic tank

slib

effluent

RWZI

keuken

opslag

Figuur 3.4: Stromendiagram 29 climate design

zwartwater

UV

actieve koolstof

fixed film

3.4 Hockerton Housing Project Het Hockerton Housing Project komt uit een

Alle bewoners zijn contractueel gebonden zelf

plan van geïnteresseerden

om energiezuinige

aan hun financiële verplichtingen te voldoen.

woningen met lage impact op de omgeving

Het gebruik van het land is wettelijk vastgelegd,

te realiseren. Het project, dat qua tijdspanne

de huizen moeten energie-efficiënt zijn en

tussen plannen en oplevering duurde van 1993

autonoom kunnen functioneren, waarbij de

tot 1998, was aanvankelijk gefinancierd door

bewoners dienen te werken richting een systeem

de ‘Co-operative Bank’, die financieel beheer

van zelfvoorziening door middel van duurzame

overdroeg aan de ‘Ecology Building Society’,

werkgelegenheid.

welke de leningen omzette naar hypotheken.

3.4.1 Stedenbouw

maakt het systeem geschikt voor situaties buiten de bebouwde kom, die geïsoleerd liggen van rioleringsen elektriciteitsnetwerken en waar alleen bebouwing met een hoge mate van zelfvoorziening en een lage impact op de omgeving wordt toegestaan. Deel van het project is het onderhoud van de directe omgeving. Het systeem is zo ontworpen dat het ondermeer door vormen van eigen beheer een bijdrage levert aan de omgeving en geen afbreuk doet aan het omliggende landschap.

Het DESAH-systeem is onderdeel van een integraal watersysteem dat zowel regenwater als afvalwater omvat. Het systeem is toegesneden op de landelijke situering, met veel ruimte en weinig voorzieningen en infrastructuur. Het systeem heeft nagenoeg geen mechanische onderdelen. Gezuiverd water wordt geloosd op het grondwater. Regenwater wordt met greppels langs de weg en een drainagebuis achter de woningen verzameld en opgeslagen in een vijver boven aan de helling waarop het project ligt. De schaal van inpassing is bepaald door het aantal huizen en niet door de beschikbare ruimte. Dit

Schaal 1000x1000 m.


climate design

Kenmerken Schaal van implementatie: cluster Totale kaveloppervlakte: 11639 m2 (1,16 ha) Aantal woningen: 5 Aantal bewoners: 17, waarvan 9 kinderen Dichtheid: 0.5 won/ ha Situering: platteland Engeland (beschermd gebied) Bijzonderheden: (Verplicht) onderhoud landschap door bewoners

3.4.2 Architectuur Interessant is het realiseringsproces van het project en de combinatie met zelfbeheer van omliggende landschap, vastgelegd in een ‘Landmanagement Plan’, mede ook bedoeld om misbruik van het project ten behoeve van bouwen in buitengebieden door anderen tegen te gaan. Op het dak is een aaneengesloten strook van 60 pvcellen per (‘all-electric’) woning (gemiddeld verbruik van 8 kWh/jr) geplaatst. Daarnaast zorgt een geplande kleine, ‘centraal’ geplaatste windturbine van 5 kW op een 26 meter hoge toren voor aanvullende elektriciteit (toestemming voor de plaatsing van deze windmolen

is nog niet verkregen). Warm water wordt (centraal) opgeslagen in een 1500 liter grote tank in de ‘utility room’. De ‘opslag’ van elektriciteit vindt plaats via een aansluiting op het net. Volledige energie-neutraliteit is nog niet bereikt. De materialisering ondersteunt het energie-concept: vergaande isolatie (30 cm), zware-, warmte accumulerende materialen aan de dichte noord-, oost- en westzijde, houtskeletbouw aan de serre- c.q. zuidzijde en nadruk op interne warmteproductie. In doorsnede loopt de interne hoogte af van 3 meter aan de zuidzijde naar 2,3 meter aan de (dichte) noordzijde. De meeste onderdelen van het systeem liggen buitenshuis. Het glazen dak van de serres (die deel

Schaal 100x100 m.

Schaal 30x30 m. 31

climate design

zwartwater & grijswater regenwater huishoudwater drinkwater

filter helofytenfilter oppervlaktewater regenwateropvang zandfilter

UV-filter bebouwing woning serre/ wintertuin tuinen

locatie - eigen terrein collectief beheerd groen groen wegen rivier

Figuur 3.5: Hockerton Housing Project uitmaken van het energieconcept van de woningen) wordt gebruikt voor de opvang van schoon regenwater dat na zuivering met een UV-filter als drinkwater wordt benut.

koolstof filter en UV desinfectie naar kranen bestemd voor drinkwater in de keuken en badkamer gepompt. Bij ontwerp is uitgegaan van 5 liter drinkwater per persoon, wat met 20 bewoners leidt tot een dagelijkse vraag naar drinkwater van 100 liter. De opslag zou in periode van volledige afwezigheid van regen voldoende voorraad leveren voor 150 dagen.

3.4.3 Drinkwater Regen dat op de daken van de woningen en garages valt wordt gefilterd door een metaalgaas en opgeslagen in ondergrondse betonnen tanks met een totale capaciteit van 16 m3 (4x4 m3). Vanuit de opslagtanks wordt het via een drijvend filter naar een ‘stringfilter’ met een maximale poriegrootte van 5 μm, actieve

3.4.4 Afvalwater Alle grijs en zwart water wordt ingezameld in een septic tank, waar bezinking van de vaste stoffen plaatsvindt. De verblijftijd in de tank is ca. 4,5 dagen, waarna 32

climate design

het effluent op een diepte van 1,5 meter onder het wateroppervlak van een drijvend helofytenveld wordt ingebracht, die grenst aan en in verbinding staat met de grote vijver vóór de woningen. Het helofytenveld zorgt voor zuivering van het effluent op verschillende wijzen: op de bodem overheersen anaërobe processen, terwijl de drijvende rietbedden tot een diepte van 700 mm het water van zuurstof voorzien. Het filter is dusdanig effectief dat de vijver aan de standaard voor zwemwater in Engeland voldoet.

voor gebruik voor toilet, douche, huishoudwater en wasmachine.

3.4.6 Onderhoud De membraan en koolstof filters worden elke 3 maanden gecontroleerd, en om de 6 maanden vervangen. Aangezien de UV-lamp continu werkt, en geen alarm heeft in geval van bezwijken, is wekelijks visuele controle nodig. Het drijvende filter in de opslagtanks wordt jaarlijks gecontroleerd en schoon gemaakt. De tanks zelf worden periodiek gecontroleerd op opbouw van afzettingen, en, indien nodig, schoongemaakt. De pompdruk wordt ieder kwartaal gecontroleerd. Na 6 jaar gebruik moest het drukmembraan vervangen worden. De slow-sand filters voor het huishoudwater worden een tot twee keer per maand gecontroleerd, afhankelijk van de tijd van het jaar.

3.4.5 Huishoudwater Regenwater uit de velden en van de weg wordt verzameld in een verzamelput, vanwaar het naar een open reservoir (150 m3 of ca. 150 dagen voorraad) wordt gepompt. Water stroomt vanuit het reservoir, via een fijne zeef om organisch materiaal te verwijderen, naar twee slow-sand filters, vanwaar het naar een voorraadtank gaat waar het wordt opgeslagen

regenwater

dak

weg + velden

zeef

collectie put

opslag

opslag vijver

membraan filter

fixed film filter

opslag

UV

drinkwater

wasmachine

keuken

bad/douche

grijswater

slib

effluent

helofyten filter

33

toilet

zwartwater

septic tank


climate design

huishoudwater

verspreiden op land

infiltreren

3.5 Vauban, Freiburg In een voormalige Franse kazernewijk in Freiburg,

woningen en 4 kantoren, in totaal 36 bewoners

Quartier Vauban, worden burgers aangemoedigd

en 8 kantoorgebruikers. In samenwerking met

om groepen te vormen en gezamenlijk projecten

het ‘Forum Vauban’ is een bouwgroep gevormd,

op te starten in wat een duurzame stadswijk

en naar partners gezocht voor de benodigde

moet worden. Een architect – Michael Gies – en

kennis m.b.t. het energie- en sanitatieconcept.

een bioloog – Jörg Lange – kwamen bij elkaar en besloten een woonblok te bouwen met minimale energievraag van buiten en een innovatief sanitatieconcept. Het gebouw biedt plaats aan 16

3.5.1 Stedenbouw Het appartementengebouw heeft een kleine buitenruimte en is onderdeel van een woongebied met middelhoogbouw (3 tot 5 lagen) met vrij hoge dichtheid (90 woningen per hectare - Vauban als wijk heeft door toevoeging van een aantal grote groene ruimtes een wat lagere dichtheid, namelijk 50 wo/ ha). Het DESAH-systeem is hierop toegesneden en heeft een kleine ruimtebehoefte. Samen met de grijs waterzuivering neemt het een zone van 3,5 bij 12 meter in beslag in de tuin. Deze met gras begroeide zone is voornamelijk herkenbaar door een aantal putdeksels en de deels boven de grond uit stekende,

met stenen beklede ruimte van de biogasinstallatie. Behalve een open goot die regenwater naar een infiltratiebak leidt, is het watersysteem niet zo aanwezig in de buitenruimte. De schaal van inpassing is bepaald door de schaal van het proefproject en is gekoppeld aan één appartementengebouw. Ruimtelijk is de koppeling niet heel duidelijk en vooral bepaald door nabijheid; de ligging pal naast het gebouw in de gemeenschappeijke tuin. In principe kunnen meerdere van deze gebouwen worden aangesloten. In dit geval zou het systeem ook op een meer centrale en openbare plek in de wijk kunnen liggen.

Schaal 1000x1000 m.


climate design

Kenmerken Schaal van implementatie: cluster Totale kaveloppervlakte: 11639 m2 (1,16 ha) Aantal woningen: 15 (+ 4 kantoren) Aantal bewoners: 40 Dichtheid: 50 won/ ha Situering: voormalig kazerneterrein aan de rand van Freiburg

3.5.2 Architectuur De onderdelen van het systeem in het gebouw liggen met name in de kelder, hier ligt een installatieruimte van 20 m2. De toepassing van vacuümtoiletten neemt iets meer ruimte in beslag in de woning maar de leidingen en daarmee de leidingkokers zijn kleiner. Behalve via een doorzichtige wand achter het vacuümtoilet in een modelwoning en via het toilet zelf is het systeem niet zichtbaar aanwezig in de architectuur. Een zorgvuldige integratie maakt het systeem in feite onzichtbaar.

Schaal 100x100 m.

Schaal 30x30 m. 35

climate design

zwartwater grijswater regenwater effluent

biogasinstallatie membraanfilter opslag fertilizer opslag effluent wadi

bebouwing woon/kelderruimte installatieruimte kavel/gemeenschappelijke tuin

Figuur 3.7: systeemweergave Vauban Freiburg (boven) en foto’s van de situatie (onder)

36 climate design

Vauban openbaar groen groen wegen parkeerruimte

3.5.3 Drinkwater

3.5.5 Huishoudwater

Het woonblok maakt gebruik van leidingwater voor de meeste functies die water gebruiken. Alleen het (vacuüm)toilet maakt gebruik van (een beperkte hoeveelheid) gerecycled water.

De enige vorm van huishoudwater bestaat uit het gezuiverde grijs water dat na membraanfiltratie wordt ingezet als toiletspoeling of kan worden gebruikt voor het sproeien van de tuin.

3.5.4 Afvalwater

3.5.6 Onderhoud

Grijs water werd in eerst instantie gefilterd door middel van een zand filter, maar deze is door technische problemen vervangen door een membraanfilter. Het filter bestaat uit een tank waar aërobe organismen het water zuiveren, waarna een membraan voorkomt dat troebel water als huishoudwater beschikbaar komt. Dit water wordt vervolgens gebruikt om toiletten mee door te spoelen of als huishoudwater in de tuin. In het gebouw is een vacuüm-toiletsysteem aangebracht, met als gevolg dat het zwarte water relatief geconcentreerd geproduceerd wordt en daardoor geschikt is voor anaërobe vergisting. Om het gistproces verder te stimuleren wordt gft-afval via een shredder toegevoegd. Het systeem is nog niet volledig operationeel, maar op het moment dat dit wel zo is zal het geproduceerde biogas gebruikt worden om te koken. Het slib dat overblijft na vergisting wordt opgeslagen en is geschikt om als mest/grondverbeteraar te worden toegepast.

Het bedrijf Roediger, dat ook voor de constructie van het vacuümsysteem heeft gezorgd, zorgt ook voor het onderhoud aan het systeem. De vergister is nog niet operationeel, alleen de automatische regeling van de gasdruk en de afstemming van de schredder voor gft-afval moet nog worden geregeld.

leidingwater

keuken

wasmachine

bad/douche

grijswater toilet fixed film filter

membraan filter

zwartwater

riool organisch

effluent anaerobe vergister

afval

tuin biogas

slib

mest


37 climate design

3.6 Bioværk, Kolding De decentrale waterzuivering in een glazen

bewoners.

piramide-vormige kas is onderdeel van een

De waterzuivering behandelt het afvalwater van

breder stadsvernieuwingsproject op basis van

145 huishoudens.

ecologische uitgangspunten. De gebouwen zijn gerenoveerd en aan de tuinkant voorzien van verschillende oplossingen voor energiebesparing, onder andere met behulp van serres. Het project is niet voor een speciale doelgroep gemaakt, maar betreft een bestaand blok met aanwezige

3.6.1 Stedenbouw In dit renovatieproject is de schaal van inpassing gekoppeld aan de bestaande ruimtelijke stedenbouwkundige eenheid: het DESAH-systeem is geplaatst in het hof van een gesloten bouwblok. Vóór de stadsvernieuwing bestond het uit privetuinen. In overleg met de bewoners is iets meer dan de helft (ongeveer 4000 m2) van dit privegebied collectief gemaakt. De waterzuivering is in dit collectieve deel geïntegreerd. Het DESAH-systeem ligt deels onder de grond en deels in een glazen piramide. Er is duidelijk voor gekozen om de eerste, meer gevoelige zuiveringsstappen (ondergronds) te scheiden van de

meer op hergebruik gerichte nabehandeling (in de piramide). Het water dat uit de piramide komt, wordt nagezuiverd door een ernaast gelegen helofytenfilter van 120 m2. Het ondergrondse deel (septic tank, aërobe behandeling en UV-filter) is herkenbaar aan een aantal putdeksels en een rooster over de aërobe behandelkamer in het gras en neemt ongeveer 45 m2 in beslag in de tuin. De glazen piramide maakt de zuivering en het hergebruik van afvalwater zichtbaar en neemt een prominente plaats in in het hof (grondoppervlak = 400 m2). Het bevat op de begane grond een combinatie van vissen, algen en zoöplankton en op de verdiepingen

Schaal 1000x1000 m.


climate design

Kenmerken Schaal van implementatie: cluster Totale kaveloppervlakte: 11639 m2 (1,16 ha) Aantal woningen: 145 Aantal bewoners: circa 250 Dichtheid: 94 won/ ha Situering: rand centrum Kolding Bijzonderheden: renovatie

erboven een plantenkwekerij. Het helofytenfilter ziet er door het dichte riet aantrekkelijk uit. Ernaast ligt een retentievijver (175 m2) voor regen-water dat wordt opgevangen van de daken van het bouwblok. Dit water wordt naar een flowform gepompt vanwaar het weer terugstroomt naar de vijver via een klein beekje. De verschillende onderdelen van het regenwater en afvalwatersysteem zijn duidelijk in samenhang ontworpen en vormen een aantrekkelijk geheel.

3.6.2 Architectuur

Schaal 100x100 m.

Schaal 30x30 m. 39

climate design

Aanpassingen in de woningen beperken zich tot de installatie van waterbesparende maatregelen (zoals dual-flush toiletten) en een tweede leidingnet voor gebruik van regenwater als spoelwater. De glazen piramide in het hof is 20 bij 20 meter en 12 meter hoog. De piramidevorm is volgens ontwerper Torben Gade gekozen omdat het een compacte vorm is die meerdere verdiepingen kan bevatten en toch voldoende licht binnen krijgt. Daarnaast reflecteren de gehelde glazen wanden het zonlicht niet hinderlijk de woningen in. Hoewel de piramide toegankelijk is

zwartwater & grijswater regenwater effluent infiltratiebed

actief slib-installatie UV-filter algenbassin potplanten helofytenfilter

regenwateropslag filtratiegrindbed bebouwing serre/kas kavels/tuinen

Figuur 3.9: systeemweergave Bioværk Kolding (boven) en foto’s van de situatie (onder)

40 climate design

locatie openbaar groen groen wegen parkeerruimte

voor volwassen bewoners – zij bezitten een sleutel – is in de vormgeving van het interieur van de piramide geen ruimte gemaakt voor verblijfsfuncties. Dit is wel overwogen, maar werd door de betrokkenen als een stap te ver beschouwd.

zelf geen duidelijke functie: de zuivering van het afvalwater voordat het de kas in gaat, in combinatie met helofyten-zuivering na de kas, zou voldoende zuivering moeten opleveren voor de uiteindelijke infiltratie. Het voegt daarentegen een hergebruiksstap toe, waarbij de nutriënten een vorm van ‘urban farming’ voeden met planten en mogelijk zelfs vis als product.

3.6.3 Drinkwater Drinkwater is afkomstig van het leidingnet.

3.6.5 Huishoudwater

3.6.4 Afvalwater

Regenwater wordt opgevangen in een vijver. Circulatie via een watertrap (flowforms) en een beekje zorgen ervoor dat het water helder is. Regenwater voorziet in een derde van de spoelwaterbehoefte. Recirculatie van het gezuiverde water tezamen met het regenwater als spoelwater is wel mogelijk maar ligt moeilijk bij de gemeente. De mensen binnen de gemeente die verantwoordelijk zijn voor afvalwaterzuivering vinden Bioværk maar een raar experiment.

Het afvalwater komt eerst in een septic tank en vervolgens in een aërobe active sludge installatie. Daarna wordt het gezuiverd in met UV-filter, dit was een eis van de gemeente. In een periode van 3 weken waarin deze filter buiten gebruik was, bleef de waterkwaliteit overigens binnen de normen. Vervolgens wordt het water de kas in geleid. Op de begane grond waren hier in eerste instantie drie opeenvolgende stappen gepland: algen, plankton en visbassins. In de praktijk bleken deze niet te scheiden. de verschillende bassins hebben nu allemaal een mix van algen, plancton en vissen. Dit blijkt goed te werken. Er is ook geëxperimenteerd met het toevoegen van hyacinthen maar daarvoor bleek het te koud. Uiteindelijk wordt het in het helofyten-filter voor de piramide ‘gepolished’ en vervolgens geïnfiltreerd. De piramide, of kas, heeft in het zuiveringsproces

3.6.6 Onderhoud De gemeente is verantwoordelijk voor het onderhoud van het systeem, maar heeft dit uitbesteed aan een tuinier met interesse in ecologie die ook de potplanten kweekt. In eerste instantie was er sprake van dat de bewoners dit zelf zouden doen, maar dit bleek niet haalbaar.

leidingwater

keuken

bad/douche

regenwater

wasmachine

grijswater

slib

toilet

zwartwater

septic tank actief slib

RWZI

UV

Glaspiramide/ kas

helofyten filter

effluent

infiltratie


3.7 BedZED, London Het BedZED project was een demonstratie project

Het geheel bestaat uit een combinatie van

dat laat zien dat het mogelijk is een CO2 neutrale

82 woningen en 2350 m2 werkruimte op 1,7

woonwijk te maken tegen concurrerende kosten.

hectare.

Door een breder concept te ontwikkelen waar naast hergebruik van materialen en een laag wateren energiegebruik ook diensten zijn opgenomen, kunnen leefbaarheid, (lokale) economie en duurzaamheid worden gecombineerd.

3.7.1 Stedenbouw

het project, die weer afhankelijk is van de beschikbare grond ter plekke. De locaties die worden uitgezocht voor implementatie van het ZED-concept moeten voldoen aan een aantal voorwaarden zoals: vraag (naar woningen), nabijheid van openbaar vervoer, grondprijzen, etc.

BedZED vormt een zelfstandige buurt in het suburbane gebied van Greater London. Inclusief DESAHsysteem, warmtekrachtkoppeling (WKK), werkruimte, gemeenschappelijke ruimte en een voetbalveld kon een dichtheid van 47 woningen per hectare worden bereikt. Het DESAH-systeem is gekozen vanwege zijn economische en esthetische kwaliteiten: een relatief lowtech systeem met relatief laag ruimtegebruik en een aantrekkelijke uitstraling. Het systeem is geplaatst naast de gemeenschappelijke ruimte om bewoners bewust te maken van het systeem. De schaal van inpassing is bepaald door de schaal van

Schaal 1000x1000 m.


climate design

Kenmerken Schaal van implementatie: buurt Totale kaveloppervlakte: 17.000 m2 (1,7 ha) Aantal woningen: 82, kantoor/werkruimte: 2350 m2 Aantal bewoners: 244 Dichtheid: 47 won/ ha Situering: buitenwijk Londen Bijzonderheden: gemeenschapshuis en sportveld

3.7.2 Architectuur De onderdelen van het systeem bevinden zich voornamelijk in een apart gemeenschappelijk gebouw. De invloed van het systeem binnenshuis beperkt zich tot waterbesparende toiletten en wasmachines. Het gezuiverde water wordt opgeslagen in bassins onder de woningen en hergebruikt voor toiletspoeling. Aangezien dit gezuiverde water de behoefte volledig dekt en het regenwater door vuil en vogelpoep op het dak minder geschikt is voor gebruik, wordt het geïnfiltreerd in een greppel langs het terrein. De Living Machine is geïntegreerd op de eerste verdieping van het verzamelgebouw waar het tussen

Schaal 100x100 m.

Schaal 30x30 m. 43

climate design

de WKK en de gemeenschappelijke ruimte in ligt. Op deze manier kon het gebouw compact blijven, maar het vuile water moet opgepompt worden en de constructie moet berekend zijn op de last van de bassins met water. De bassins hebben een diameter van 1,50 m, zijn 2,40 m hoog en rusten op een betonnen vloer van 30 cm dik en een overspanning van ongeveer 3 m. Een houten vloer op 1,20 m onder de rand van de bassins maakt het systeem eenvoudig toegankelijk voor onderhoud. Doordat het gebouw met de lengterichting op oostwest is georiënteerd is de bezonning niet optimaal.

zwartwater & grijswater regenwater effluent

Living Machine septic tank wadi opslag huishoudw. oppervlaktewater

bebouwing installatieruimte serre/ wintertuin tuinen

Figuur 3.11: systeemweergave BedZED London (boven) en foto’s van de situatie (onder)

44 climate design

locatie sportveld groen wegen parkeerruimte

3.7.3 Drinkwater

3.7.5 Huishoudwater

Leidingwater wordt gebruikt voor de meeste watervragende functies. Door gebruik te maken van waterbesparende kranen, douchekoppen en andere apparaten is het drinkwatergebruik per persoon teruggebracht tot 100 liter per dag. Door hergebruik van gezuiverd afvalwater voor toiletspoeling is het nettto gebruik verder teruggebracht naar 70 liter per dag. Indien voor de wasmachines en ‘personal washing’ ook nog gebruik wordt gemaakt van opgevangen (regen)water zou het gebruik van leidingwater tot 20 liter per persoon per dag teruggedrongen kunnen worden.

Behandeld afvalwater uit de Living Machine wordt ingezet voor toiletspoeling en tuin besproeiing. Desgewenst is het ook geschikt om ingezet te worden in wasmachines. Regenwater is van mindere kwaliteit dan het gezuiverde water en wordt daarom geïnfiltreerd in de bodem (inzijging).

3.7.6 Onderhoud Verstopping door luiers (van de lokale creche) stopt de aanvoer naar en daarmee de voeding van de Living Machine wat kan leiden tot dode bacteriën en een ‘dode machine’. Dan moet het systeem opnieuw gestart worden. Een uurtje per week voor de hoofdbeheerder en een halve tot een dag per week voor een assistent.

3.7.4 Afvalwater Grijs en zwart water komen samen in een septic tank, met een retentietijd van 7 dagen van waaruit het effluent naar een Living Machine wordt geleidt. De Living Machine bestaat uit twee parallelle stromen van elk 7 tanks. Elke tank neemt een deel van de zuivering voor zijn rekening. De eerste tank bestaat uit een gesloten, aërobe tank met een kruidentuin-biofilter erop om stank te bestrijden en te neutraliseren. De 6 daarop volgende tanks zijn open, aërobe tanks met drijvende planten die het water voldoende zuiveren om het in te zetten als spoelwater voor het toilet, of om de tuin te sproeien. In de praktijk is een kwart van het gerecyclede water genoeg voor toiletspoeling. Het overige water infiltreert via een greppel aan de rand van het terrein in de ondergrond. Op dit moment wordt een van beide stromen als een actief slib systeem gedreven, wat erop neer komt dat de planten eruit gehaald zijn, omdat de beheerder dit systeem prefereert boven de Living Machine benadering.

regenwater

gerecycled water

leidingwater

keuken

bad/douche

wasmachine

grijswater

RWZI

zwartwater

living machine

slib


45 climate design

toilet

3.8 Flintenbreite, Lübeck als

een centraal rioolsysteem aansluitkosten. Het

demonstratieproject vanuit het Ministerie van

geld wordt gebruikt voor onderhoud, aflossing

Milieu, en is het eerste project op wijk/buurtschaal

en rente en het aannemen van een (part-time)

in

bij

operator. Besparingen worden bereikt door

de bron worden gescheiden en sprake is van

kleinere en kortere leidingen, gecoördineerde

innovatieve ecologische sanitatie. Financiering

aanleg van leidingen voor gas, water en licht, en

van de infrastructuur vindt plaats door een bank,

een lager drinkwatergebruik.

De

stadswijk

Duitsland

Flintenbreite

waarbij

is

opgezet

afvalwaterstromen

en het project wordt beheerd door het private Infranova GmbH. Bewoners betalen zoals bij

3.8.1 Stedenbouw

deel van de locatie. Als deze ruimte ten noordwesten niet wordt meegeteld is het plan redelijk compact (33 woningen per hectare). Het watersysteem wordt met name zichtbaar in de behandeling van grijs water met helofytenfilters en de opvang en infiltratie van regenwater met wadi’s (onder andere rond de centrale parkeerplaats) en een vijver met overstort naar de rivier die gebruik maakt van het natuurlijk verval in het terrein. Deze elementen zijn opgenomen in het ontwerp voor de buitenruimte.

Flintenbreite is gelegen in een buitenwijk van Lübeck in een groene wig met volkstuinen en een begraafplaats, langs een riviertje. De rivieroevers zijn aangewezen als natuurbelevingsruimte (Naturerlebnisraum). Het duurzame karakter van het project (inclusief het sanitatieconcept) was voorwaarde voor aankoop van de grond. Het noordwestelijke gedeelte is een compensatiegebied (Ausgleichsfläche). Volgens Duitse regelgeving moet voor elk uitbreidingslocatie een gebied worden aangewezen dat niet bebouwd mag worden. Bijzonder is dat dit compensatiegebied in dit geval naast het project ligt, op het noordwestelijke

Schaal 1000x1000 m.


climate design

Kenmerken Schaal van implementatie: buurt Totale kaveloppervlakte: 3,5 ha Aantal woningen: 117 Aantal bewoners: 350 Dichtheid: 23 won/ ha Situering: buitenwijk Lübeck Bijzonderheden: Compensatiegroen naast bouwlocatie

3.8.2 Architectuur De onderdelen van het zwart water systeem bevinden zich voornamelijk in de kelder van een apart gemeenschappelijk gebouw. Er zijn vrijwel onzichtbaar voor de gebruiker. In de woningen zijn waterbesparende maatregelen toegepast en vacuümtoiletten. Onder de rijtjeshuizen is een aparte ruimte (I.L.T. Integrale Leitung Tunnel) gereserveerd waar alle verzamelleidingen doorheen lopen.

Schaal 100x100 m.

Schaal 30x30 m. 47

climate design

zwartwater grijswater regenwater effluent

biogasinstallatie helofytenfilter wadi overstortvijver

bebouwing installatieruimte serre kavels/tuinen

Figuur 3.13: systeemweergave Flintenbreite Lübeck (boven) en foto’s van de situatie (onder)

48 climate design

locatie openbaar groen groen wegen parkeerruimte

economisch niet rendabel is om iemand in dienst te nemen om het systeem te beheren en te onderhouden. Zodra dit echter wel het geval is, wordt de vergister in gebruik genomen, waarbij het geproduceerde biogas zal worden ingezet om, aangevuld met aardgas, in een warmtekrachtcentrale elektriciteit en warmte op te wekken dat in de wijk zal worden gebruikt. Het slib dat achterblijft na vergisting wordt opgeslagen en gebruikt als meststof in de landbouw nabij.

3.8.3 Drinkwater Aangezien geen gebruik wordt gemaakt van gerecycled water of regenwater is al het gebruikte water afkomstig van het centrale drinkwaternet. Wel zijn waterbesparende maatregelen toegepast, waaronder de toepassing van vacuümtoiletten, waardoor de hoeveelheid water per spoeling slechts 0,7 liter bedraagt.

3.8.5 Huishoudwater

3.8.4 Afvalwater

Er wordt geen gebruik gemaakt van huishoudwater. Al het grijs water wordt in interval bevloeide, vertikaal stromende helofytenfilters behandeld, totdat het zwemkwaliteit is, waarna het geloosd wordt op het oppervlaktewater, tenzij het wordt gebruikt voor besproeiing. Zwart water wordt door middel van een vacuümsysteem verzameld en op het moment op het riool geloosd, omdat nog niet voldoende draagkracht is om de anaërobe vergister in werking te stellen: het systeem is ontworpen op een bepaald aantal gebruikers. Anno 2006 echter zijn niet alle huizen in de wijk verkocht, waardoor de afvalstroom dusdanig laag is, dat het

3.8.6 Onderhoud Het onderhoud wordt verzorgd door een part-time operator.

leidingwater

keuken

bad/douche

wasmachine

toilet

grijswater

zwartwater

helofyten filter

riool

effluent

biogas

infiltratie

slib

mest


49 climate design

anaerobe vergister

3.9 EVA-Lanxmeer, Culemborg Stichting EVA heeft in samenwerking met de

is gebouwd werden strenge eisen gesteld aan

gemeente Culemborg een concept ontwikkeld

duurzame aspecten in de wijk. Bij het ontwerpen

dat

is rekening gehouden met energiebesparende

functioneert

als

voorbeeldproject

voor

een integrale aanpak van een ecologische

maatregelen,

woon- en werkwijk, waarbij het accent ligt

afvalwaterstromen plaats. Regenwater wordt

op

in vijvers opgevangen. De wijk bestaat uit circa

duurzaamheid,

landschapsontwikkeling,

en

vindt

scheiding

van

de

in

244 woningen en appartementen, kantoren, een

techniek en bewonersinvloed gedurende het hele

stadsboerderij en een educatieve centrum, welke

traject. Omdat de wijk rond een waterwingebied

nog gebouwd moeten worden.

stedenbouwkundige

opzet,

vernieuwing

een prominente plaats in de openbare ruimte van de wijk. De wadi’s liggen noordoost-zuidwest langs ontsluitingsassen. In het noorden ligt het helofytenfilter bijvoorbeeld naast een kantoorgebouw. De retentievijvers liggen tussen het waterwingebied en de woningen. Het zwart water wordt centraal verzameld op wijkniveau en verwerkt in een biogasinstallatie die gekoppeld is aan een WKK en retourette. De gezamelijke decentrale concepten zijn als ‘Sustainable Implant’ geïntegreerd in het ecologisch educatie en informatie centrum met hotel in de wijk.

3.9.1 Stedenbouw De ligging rond het waterwingebied en in het waterbeschermgebied bepaalt de stedenbouwkundige opzet. Het gebied ligt als een hoefijzer rond het waterwingebied en bestaat uit drie buurten. De noordelijke buurt kent een duidelijke geleding met gesloten bouwblokken met daartussen verbindingsassen. De zuidelijke heeft meer ruimte voor architectonische experimenten. Het gebied wordt gekenmerkt door een ruime, groene opzet. Elke buurt heeft een eigen watersysteem, met een helofytenfilter voor grijs waterzuivering en retentievijvers en wadi’s. Het watersysteem neemt

Schaal 1000x1000 m.


climate design

Kenmerken Schaal van implementatie: wijk Totale kaveloppervlakte: 330.000 m2 (33 ha) Aantal woningen: 244, kantoorruimte: 67.000 m2 Aantal bewoners: 520 Dichtheid: 7 won/ ha Situering: rand van Culemborg Bijzonderheden: gelegen om een waterwingebied

Naast water is energie een centraal thema in de wijk Lanxmeer. Het wensbeeld van een autarkische wijk bleek niet haalbaar, zodat gestreefd is naar een voortgaande energie- en waterefficiëntie. Het is wel nog steeds de bedoeling om zo’n twintig autarkische woningen te realiseren. In Lanxmeer is permacultuur, naast organisch bouwen en maximale participatie centraal gesteld en daarmee mede richting gevend voor de inrichting van de wijk en de architectonische uitwerking van de woningen/gebouwen. Vanuit het idee van autarkie, en dientengevolge de noodgedwongen eis om energie “op afroep”

beschikbaar te hebben is er voor gekozen voor het inzetten van chemisch gebonden energie, in de vorm van biogas. Het is daarom noodzakelijk de hoeveelheid spoelwater zo laag mogelijk te maken. Hiervoor zijn twee systeemopties naar voren gekomen: boosters of vacuüm toiletten. Alhoewel vanuit de Biogas Installatie Groep de vacüum variant de voorkeur had, heeft de gemeente in haar rol als projectontwikkelaar gekozen voor de booster-optie. In alle woningen is er een dubbel leidingnet aangelegd. Als gevolg van een ministeriële decreet die landelijk de toepassing van dubbele waterleidingnetten (voorlopig) verbied heeft men het secundaire net echter nooit mogen aansluiten, en gebruiken. Op termijn kan dit alsnog gebeuren.

Schaal 100x100 m.

Schaal 30x30 m.

3.9.2 Architectuur

51 climate design

zwartwater grijswater regenwater regenwateropvang oppervlaktewater

biogasinstallatie helofytenfilter wadi landbouwgebied beek

bebouwing installatieruimte serre kavels/tuinen

locatie openbaar groen groen wegen

Figuur 3.15: EVA-Lanxmeer Culemborg

3.9.3 Drinkwater

het effluent naar een apart helofytenveld wordt geleid en het slib in een anaërobe installatie vergist moet worden. De bouw van een Living Machine en de anaërobe vergister echter staan nog gepland. Op dit moment is de installatie nog niet gebouwd en wordt het zwarte water nog naar het (back-up) riool afgevoerd. Er is bij de dimensionering c.q. uitwerking van het systeem van afvalwaterbehandeling op grond van een combinatie van anaërobe behandeling met biogas winning en WKK tezamen met een Living Machine uitgegaan van 520 inwoners en een constante aanvoer van 365 dagen per jaar, met uitzondering van het tuinafval (183 dagen/jaar). De hoeveelheid toiletwater is gesteld op 15,5 liter per persoon per

Alle drinkwater komt van leidingwater, dat voor alle waterbehoevende activiteiten wordt ingezet.

3.9.4 Afvalwater Alle afvalwaterstromen, met uitzondering van het toiletwater, worden behandeld in een van de drie helofytenvelden in de wijk, waarna het effluent in een wadi de gelegenheid krijgt in de bodem te infiltreren. Het zwarte water wordt door middel van waterbesparende toiletten en boosters (per 8 woningen) verzameld in een septic tank, vanwaar 52 climate design

dag Daarnaast is uitgegaan van 0,5 kg groente en fruitafval /persoon/dag Het tuinafval is gesteld op 0,8 kg / m2 bij een gemiddelde kavelgrootte in de wijk van 150 m2. Vanuit de eerste systeemcomponenten, de bezinkput en de versnijder, worden alle materiaalstromen samengebracht in een mengput. Van daaruit vindt gestuurd de invoer en menging plaats van de verschillende stromen naar de vergistingstank (tankgrootte van 70 m3). De verblijftijd in de vergistingstank bedraagt 20 dagen. Na 20 dagen wordt de slurry naar de volgende stap in het systeem getransporteerd. De totale geschatte jaarlijkse gasopbrengst uit het vergistingsproces bedraagt hierbij 26.624 m3/jr. Voor de hoeveelheid digestaat die dagelijks wordt geproduceerd is in verband met het kleine volume een tussentijdse opvangtank voorzien (10 m3). Daarbij komt het totaal volume van de te composteren materiaalstroom op 198 m3/jr, ofwel 0,5 à 0,6 m3/dag. De vloeibare fractie voor afvoer naar de Living Machine is 875 m3/jr, ofwel ca. 2,4 m3/dag. Het composteren van de uitgegiste en uitgeperste slib vindt plaats als onderdeel van de Sustainable Implant in de kelder van het EVA Centrum met een procescyclus van 3 weken. Deze afgesloten ruimte is 62,1 m2 (30 m2 ten behoeve van compostering + rest als manouvreerruimte).

3.9.5 Huishoudwater Oorspronkelijk was het plan om spoelwater van het waterwinningsproces als huishoudwater te leveren. De benodigde extra leidingen zijn tijdens de bouw al aangelegd, echter, door een ministerieel besluit in 2003 niet in gebruik. Het is nog wel mogelijk om op individueel niveau het gebruik van huishoudwater aan te vragen. Dit gebeurt o.a. bij het EVA-Centrum. Indien dit het geval is, moet het water afkomstig zijn van grondwater of regenwater, mag het alleen voor toiletspoeling gebruikt worden, en moet het op jaarlijkse basis gecontroleerd worden. Door al deze extra eisen wordt het gebruik van huishoudwater veel duurder dan gewoon leidingwater, en gaat het voorbij aan het oorspronkelijke doel om goedkoper een lager kwaliteit water te leveren voor processen die geen drinkwaterkwaliteit water nodig hebben.

3.9.6 Onderhoud Zoals het systeem er nu ligt wordt onderhoud gepleegd door het waterleidingsbedrijf Vitens. Omdat de Living Machine en anaërobe vergister nog niet gebouwd zijn, is het nog niet duidelijk wie de verantwoordelijkheid voor die systemen zal dragen.

leidingwater

keuken

bad/douche

wasmachine

grijswater

helofyten filter

toilet

zwartwater

effluent

septic tank

riool

slib

anaerobe vergister

effluent

infiltratie

biogas

slib

mest


van Sydney met zijn subtropische temperaturen met af en toe een zware bui.

3.10 Discussie 3.10.1 Lokale omstandigheden gebonden integratie

en

3.10.3 Integratie, zichtbaarheid en esthetische waarde van DESAH-systemen

locatie

In de architectonische vormgeving van de DESAHsystemen kan een onderscheid gemaakt worden tussen (meer) hightech en (meer) lowtech benadering en bijbehorende verschijning. Over het algemeen nemen lowtech systemen meer ruimte in en vaak behoeven ze direct zonlicht. Zij liggen daarom gebruikelijk op een zonnige plek in de open lucht of in een kas. Zij zijn over het algemeen meer toegankelijk, fysiek of visueel. Hightech systemen worden beschouwd en behandeld als technische installaties, verborgen in een afgesloten installatieruimte, in de kelder of ondergronds. Hierdoor zijn zij niet of alleen indirect (bijvoorbeeld d.m.v. vacuüm toiletten) deel van de dagelijkse beleving van de gebruiker. De integratie is van technische aard en vernieuwing is gericht op de integratie van leidingen en apparaten (zoals de installatieruimte onder de huizen in Flintenbreite). Hightech en lowtech kunnen ook gecombineerd worden door de nabehandeling van het zwarte water en/of de behandeling van grijs water en de inzameling en hergebruik van regenwater zichtbaar te maken. Dubbel ruimtegebruik vindt slechts in beperkte mate plaats. Installatieruimtes combineren vaak diverse apparaten voor water, warmte en elektriciteit (Vauban, Healthy House) en deze zijn soms ook functioneel gekoppeld (Flintenbreite). De helofytenfilters in Hockerton, Flintenbreite en Lanxmeer en de kunnen worden beschouwd als een vorm van kijkgroen. Met name in Hockerton vormen zij een integraal onderdeel van de door de bewoners onderhouden groene buitenruimte. Het ontwerp van de tuin van het Sustainable House in Sydney wordt in sterke mate bepaald door het watersysteem: een wadi en een houten terras waaronder zich de waterzuiveringstank en de regenwatertank bevinden. De septic tanks en de opslagtanks liggen meestal onder de grond en maken het mogelijk het maaiveld in te richten met gras of verharding. De Bioværk in Kolding maakt van waterzuivering een lokale onderneming. In de piramide-vormige kas worden de nutriënten in het effluent van de aërobe zuivering op verschillende manieren benut. De kas is met een sleutel toegankelijk voor bewoners maar is niet in gebruik als gemeenschappelijke verblijfsruimte (bijvoorbeeld in de winter). Dit werd door de ontwerpers wel overwogen, maar uit strategische overwegingen (o.a. in verband met regelgeving) niet uitgevoerd. Om dezelfde reden is de BedZED Living Machine, op de eerste verdieping van het gemeenschapshuis, wel zichtbaar van buitenaf, maar niet toegankelijk voor publiek en bewoners. In Lanxmeer is het plan om naast een anaërobe vergister voor het zwart water van de woonwijk een Living Machine te realiseren, die het water van een nog te bouwen hotel en conferentiecentrum zal reinigen. Deze zal ten dele toegankelijk zijn voor educatieve doeleinden.

Specifieke lokale omstandigheden vormen een sterke stimulans voor de implementatie van DESAHsystemen. DESAH biedt vaak een oplossing op plekken waar een traditionele riolering niet mogelijk is door bodem, waterhuishouding of de regelgeving die daarmee samenhangt. In combinatie met andere duurzame maatregelen, kan de toepassing van DESAH-systemen een rol spelen bij het verkrijgen van een bouwvergunning in kwetsbare gebieden, zoals de projecten in Hockerton, Flintenbreite en Lanxmeer laten zien. In Hockerton hoeft bijvoorbeeld geen nieuwe rioolverbinding naar het buiten de bebouwde kom gelegen gebied te worden aangelegd. In Lanxmeer maakt DESAH een onderdeel uit van een strategie om het grondwater rond het naastgelegen waterwingebied schoon te houden, en dit geldt in iets mindere mate ook voor het naast een riviertje gelegen Flintenbreite. Bij het Healthy House maakte de rotsachtige bodem traditionele riolering zo duur dat DESAH-systeem economisch aantrekkelijk is. De flexibiliteit van een DESAH-oplossing blijkt ook uit de diverse manieren waarop aangesloten is op de waterhuishouding in de omgeving. Waar mogelijk wordt daarbij ook natuurlijk hoogteverschil gebruikt voor de opvang van regenwater en afvoer van effluent.

3.10.2 Klimaat Alle projecten liggen in meer gematigde klimaatzones met een jaarlijkse regenval van meer dan 500 mm. Het Hockerton project laat zien dat lowtech systemen in de buitenlucht kunnen functioneren, mits er voldoende plaats is. De BedZED Living Machine staat in een kas zodat het door de hogere temperatuur beter kan functioneren in de winter en daardoor minder plaats behoeft. Ook de kas in Kolding zorgt voor een beschermd, warmer microklimaat. De daar geplaatste luchtverwarming wordt nooit gebruikt. Achteraf werd geconcludeerd dat verwarming van het water veel effectiever zou zijn, door de hoge warmteopslagkwaliteit van water. De andere meer hightech systemen zoals actief slib en anaërobe vergisting zijn onafhankelijk van zonlicht. Anaërobe vergisting heeft daarentegen wel een optimale temperatuur van rond de 40 graden. Daarom wordt dit systeem meestal ondergronds of binnen geplaatst. Actief slib dient belucht te worden en dit kan een lichte stank opleveren, waardoor het minder geschikt is om binnen of naast een woning te plaatsen. De installatie in Kolding heeft hier, door de plaatsing in het binnenhof op ruime afstand van de woningen, geen problemen mee. Het is onzeker of de compost/ fixed film filter in het Sustainable House net zo goed functioneert in de vochtiger klimaten van Noord-Europa als in het klimaat 54 climate design

aantal gebruikers minder kwetsbaar voor verkeerd gebruik door bewoners. Op deze grotere schaal worden de meeste systemen ook relatief goedkoper. Wordt de schaal echter hoger dan die van de wijk, dan is het de vraag of nog van decentraal gesproken kan worden. Dan wordt ook de kans kleiner dat het systeem nog deel uitmaakt van de dagelijkse beleving van de gebruikers en alle projecten lijken nu juist het belang te benadrukken van het zichtbaar maken van de lokale waterkringloop als geheel en het DESAHsysteem als onderdeel daarvan, mits daar de ruimte voor is. Bovendien sluit een kleinere schaal beter aan op de schaalgrootte van al dan niet gefaseerde stedenbouwkundige ontwikkelingen. Bij implementatie van een DESAH-systeem in min of meer conventionele (bestaande of nieuwe) woonwijk zal het systeem hoogstwaarschijnlijk publiek beheerd worden (door de overheid, het waterleidingbedrijf of het waterschap), d.w.z. beheerd en bewaakt door externe autoriteiten, zoals dit nu ook gebeurt met de huidige gecentraliseerde waterzuiveringsinstallaties. Deze RWZIs (rioolwaterzuiveringsinstallaties) zijn echter buiten de publieke ruimte geplaatst op afgesloten terreinen, buiten het zicht en ontoegankelijk, vanwege veiligheid en hygiëne. Een DESAH-systeem in de collectieve of publieke ruimte zal dezelfde garanties moeten geven wat betreft veiligheid en hygiëne. Het is daarom nodig zorgvuldig af te wegen welke onderdelen van het zuiveringsproces wel en niet zichtbaar en/of toegankelijk zijn. In de onderzochte projecten betekent dit dat met name nazuivering van effluent, grijs waterzuivering en regenwateropvang en afvoer zichtbaar zijn en dat zwart waterbehandeling alleen wordt getoond in het geval van meer lowtech waterzuiveringssystemen die planten toepassen en dan met name achter glas.

3.10.4 Schalen van inpassing De keuze voor een (meer compact) hightech systeem of een lowtech syteem is in eerste instantie afhankelijk van de woningdichtheid van een project en daarmee van de beschikbare ruimte. Hightech systemen zijn duurder maar de ruimtewinst kan dit economisch gezien compenseren. In een landelijke omgeving is een lowtech goedkoper en duurzamer in gebruik en kan goed ingepast worden in de omgeving. De ‘groene’ uitstraling van een lowtech systeem kan, vanwege haar esthetische aantrekkingskracht, ook in meer stedelijk gebied een rol spelen. De acht referentieplannen laten verder zien dat er vanuit stedenbouwkundige overwegingen niet een optimale schaal voor implementatie van DESAHsystemen is te benoemen. In de onderzochte plannen wordt de schaal van implementatie bepaald door de begrenzingen van het project en de locatie. Het is een aantrekkelijk voordeel van de DESAH-aanpak dat zij op maat gemaakt kan worden voor de omstandigheden. In situaties waar de locatie of de schaal van de ontwikkeling niet bepalend is, is de schaalvraag meer afhankelijk van technische (zie ook hoofdstuk 6) en sociale factoren, die vervolgens weer hun weerslag hebben op de stedenbouw. Afhankelijk van de gekozen schaal is een DESAH-systeem individueel, gemeenschappelijk (collectief) of openbaar te noemen. Een systeem voor een individueel huishouden of een klein collectief kan door gemotiveerde gebruikers zelf worden beheerd. Op de schaal van een woning kunnen individuen zelf verantwoordelijkheid nemen voor hun afvalwater. Deze schaal is in het bijzonder geschikt in situaties waar het delen van een installatie met andere huishoudens niet mogelijk, wenselijk of rendabel is, bijvoorbeeld in landen of gebieden met een hoog aandeel eigen woningbezit of in afgelegen gebieden. Veiligheidsaspecten worden door de gebruiker zelf bewaakt en daardoor is het juridisch en technisch gezien relatief makkelijk om gezuiverd water te hergebruiken. Beheerder en gebruiker vallen samen. Op gemeenschappelijk niveau wordt de verantwoordelijkheid gedeeld door meerdere huishoudens of overgelaten aan een derde partij. Dit betekent dat de gebruikers die het systeem delen een goede relatie hebben en gelijke ideeën over beheer en onderhoud van het systeem delen, of dat zij bereid zijn voor een beheerder te betalen. Dit kan het waterleidingbedrijf of het waterschap zijn, maar ook een betrokken tuinman of een concierge. Omdat een beheerder op deze schaal relatief duur is, is de schaal van een cluster van woningen (een relatief kleine groep gebruikers) vooral voor implementatie geschikt als het een bewonersinitiatief betreft gebaseerd op gedeelde idealen (zoals in Hockerton, Vauban en EVALanxmeer),of als de beheerder zijn activiteiten kan combineren met ander werk op de zelfde plek (zoals in Kolding). Op de schaal van een buurt of een wijk is er meer financieel draagvlak om een DESAH-systeem professioneel te beheren en is zij door het grotere 55 climate design

56 climate design

Hoofdstuk 4 Sociale aspecten en het proces van inpassing: EVA-Lanxmeer

57 climate design

4.1 Inleiding In de wijk EVA-Lanxmeer is een integraal wijkontwerp ontwikkeld en inmiddels deels gerealiseerd. Een decentraal (afval)waterconcept maakt deel uit van dit ontwerp. Dit waterconcept is doorgevoerd door de verschillende schaalniveaus heen. Van watermeters op woningniveau tot hemelwateropvang op wijkniveau. De voortdurende ontwikkeling en het brede scala van maatregelen maken deze wijk tot een interessant onderzoeksproject voor DESAH. Een DESAH-systeem staat immers niet op zich; er hoort een totaal waterconcept bij. Ook zijn energie en nutriënten gekoppeld aan de watersystemen in Lanxmeer. Dit is in overeenstemming met de DESAH-filosofie dat het bij afvalwater niet alleen over water gaat maar ook over energie en nutriënten. Lanxmeer is in veel opzichten een bijzondere wijk. In deze duurzame omgeving kunnen mensen wonen en werken. Binnen het plan zijn een groot aantal duurzame maatregelen getroffen variërend van woning- tot wijkschaal. Behalve aandacht voor het milieu is ook de procesvorming telkens een punt van aandacht geweest. Bij het realiseren van de wijk Lanxmeer waren veel partijen betrokken. Een groot aantal hiervan vervult nog steeds functies binnen de wijk. In dit hoofdstuk wordt een overzicht gegeven van het ontstaansproces

van de wijk en de ambities waarmee is gestart. Verder komen aan bod de betrokken actoren en hun rol binnen het ontwikkelingsproces van de wijk. Hierbij wordt aandacht besteed aan de knelpunten, kansen en ambities in het proces. Tot slot wordt het plan uiteengezet zoals het nu wordt gerealiseerd.

4.2 Ontstaan en achtergrond EVALanxmeer Proces en realisatie Het publiek-private samenwerkingsproject EVALanxmeer is een initiatief van Marleen Kaptein. Zij vatte het plan op om een ideale leefomgeving te ontwikkelen die tegelijk ook duurzaam was. Mensen moesten er kunnen wonen, werken, spelen en leren op een comfortabele én duurzame manier. Daarnaast is het project ook gestart om een bijdrage te leveren aan de bewustwording van een groter publiek van milieuproblematiek. Het daadwerkelijk realiseren en zichtbaar maken van oplossingen van een project was een middel om dit uit te dragen. Samen met een kleine groep mensen die allemaal een achtergrond op gebied van duurzaamheid hadden werd de Stichting EVA (Educatie Voorlichting en Advies) opgericht in 1994. De specialismen waren zeer divers: er waren onder andere een architect,

Figuur 4.1: Hoven in EVA-Lanxmeer

58 climate design

een landschapontwerper een energiespecialist en een permacultuurspecialist bij betrokken. Het doel van de stichting was om een pilotproject te realiseren waarin de nieuwste technieken op gebied van duurzaam bouwen in een duurzame leefomgeving werden verenigd. Programmaonderdelen waren een duurzaam water systeem, permacultuurconcepten en bewonersparticipatie. Om alle onderdelen een kans te geven werd gestreefd naar een minimum van 200 woningen. In 1995 werd een folder uitgegeven met daarin de streefbeelden van de stichting. Hierdoor werd een groep van 80 potentiële kopers gevormd, wat opmerkelijk was omdat het slechts een plan op papier betrof zonder een vaste locatie.

De wethouder van ruimtelijke ordening speelde een sleutelrol in de totstandkoming van het project. Er werden extra bouwlicenties verkregen van de Provincie Gelderland op voorwaarde dat deze gebruikt zouden worden voor duurzaam gebouwde woningen. In 1996 richtten de gemeente Culemborg en Stichting EVA een projectteam op om dit voorbeeldproject te realiseren. De resultaten van de workshop werden verwerkt in een eerste plan. Dit plan voldeed niet genoeg aan het EVA-concept. Er was in het ontwerp nauwelijks rekening gehouden met de bestaande situatie. Er werd een nieuw stedenbouwkundig plan gemaakt door Joachim Eble (Tübingen, Duitsland) en Hyco Verhagen (Copijn, Utrecht, Tuin- en landschapsarchitecten) (fig. 4.2). Het plan is in drie fases uitgevoerd: 1993-1996: Initiatief fase 1996-1998: Planningsfase 1999-2004: Uitvoeringsfase

De Stichting EVA organiseerde in 1995 drie workshops samen met de groep mogelijke toekomstige bewoners waarin vragen over de toekomstige woonomgeving werden gesteld en streefbeelden gerealiseerd. In hetzelfde jaar kwam de Stichting EVA in contact met de gemeente Culemborg die positief reageerde op de plannen. Er waren op dat moment plannen voor de ontwikkeling van een grondwaterwinningsgebied midden in Culemborg. De 25-jaarszone (grondwaterbeschermingszone) schoof op waardoor een woonbestemming mogelijk werd in een deel van het gebied onder strikte voorwaarden. Op deze locatie zouden de plannen van de Stichting EVA ten uitvoer kunnen worden gebracht. Het project is uiteindelijk een publiekprivate samenwerking geworden tussen de gemeente Culemborg en de Stichting EVA.

Participatie en organisatiestructuren Een van de doelstellingen was het uitdragen van de kennis en ervaring die bij de ontwikkeling van de wijk zijn opgedaan zodat in vervolgprojecten de integrale werkwijze ook kan worden toegepast. Daarnaast moest het project ook in sociaal opzicht duurzaam zijn. Hiervoor was een verregaande samenwerking tussen alle partijen én de bewoners een voorwaarde. Tijdens de realisering en na de ingebruikname van de wijk zijn er verschillende organisatiestructuren actief (geweest): de Stichting EVA, de BEL met de bijbehorende werkgroepen, het coördinatorenoverleg en de Projectgroep. Hieronder worden de belangrijkste actoren verder toegelicht. Stichting EVA De Stichting EVA is opgericht door Marleen Kaptein in oktober 1994 en is de initiatiefnemer voor de wijk EVALanxeer. Voorjaar 1995 werd het EVAconcept gepubliceerd in de eerste EVAbrochure. De Stichting heeft nu een rol in het projectteam EVA-Lanxmeer samen met de gemeente Culemborg (www.evalanxmeer.nl) Bewoners, BEL Persoonlijke betrokkenheid van de bewoners is een van de kernpunten van EVA-Lanxmeer. Voor de bouwfase gebeurde dit in de vorm van workshops over de toekomstige leefomgeving, na ingebruikneming door betrokkenheid in beheer van de openbare ruimte en werkgroepen. De bewoners zijn betrokken via de BEL (Belangenvereniging EVA-Lanxmeer) die de belangen van de bewoners in de wijk behartigd. De BEL heeft als taak:

Figuur 4.2: Stedenbouwkundig plan EVA-Lanxmeer

59 climate design

“Realisatie en in standhouding van een woonwijk die als educatief woon/werkproject fungeert en die gebaseerd is op duurzame ecologische principes; minimalisatie van het gebruik van energie en schaarse grondstoffen; zoveel mogelijk beperking dan wel hergebruik van afvalstoffen; minimaliseren van het gebruik van drinkwater minimaliseren van autogebruik en parkeeroverlast; bevorderen van actieve betrokkenheid van bewoners; waarborgen van rechtspositie van haar leden; vormgeving, inrichting en beheer van een mensen milieuvriendelijke leefomgeving; “ (bron: statuten BEL). Om in Lanxmeer te kunnen wonen moet eerst verplicht bij de BEL worden ingeschreven. Als bewoner teken je een overeenkomst waarin je te kennen geeft de uitgangspunten van de ecologische wijk te respecteren inclusief te leven volgens bijgevoegde gedragsregels. Binnen de BEL zijn diverse werkgroepen opgericht: die zich elk met specifieke onderwerpen bezighouden en het beleid van de BEL uitvoeren: • • • • • • •

groengroep werkgroep verkeer werkgroep bouwgebreken werkgroep energie en installaties werkgroep nieuwsbrief werkgroep monitoring werkgroep internet

De BEL organiseert wijken thema bijeenkomsten en communiceert via nieuwsbrieven, bijeenkomsten en een website (www.BEL-lanxmeer.nl). De bewoners hebben zich ook per hof georganiseerd. Er zijn periodieke overleggen over specifieke ‘hofzaken’ en er worden feesten en andere activiteiten georganiseerd.

Projectteam In 1996 start officieel de samenwerking met de Gemeente Culemborg als ‘Projectteam EVALanxmeer’, een Publiek Private Samenwerking op basis van gelijkwaardigheid: de Stichting levert het integraal concept en know-how, de gemeente levert kapitaal onder andere in de vorm van grond. Het projectteam neemt besluiten rondom het project EVALanxmeer. Naast de Stichting EVA en de gemeente Culemborg hebben ook de BEL en het projectbureau EVA-Lanxmeer hier zitting in. Daarnaast zijn indien het proces het vraagt ook deskundigen (architect, energiedeskundige etc.) aanwezig. Beslissingen worden op basis van consensus genomen. Coördinatorenoverleg (CO) Periodiek is er een coördinatorenoverleg. Hierin zijn deels dezelfde partijen aanwezig als in het projectteam. Dit is de uitvoerende partij van het projectteam; zij voeren de besluiten van het projectteam uit. Dit omvat onder andere het aanvragen van offertes, maken van afspraken en afstemmen van plannen.

Overige actoren: • Gemeente Culemborg • Hein Struben advies b.v. (projectontwikkelaar, coördinatorenoverleg) • Core International, Dick Sidler (energieconcept) • Buro Opmaat (waterconcept) • BCW, Culemborg (woningbouwvereniging) • Bügel Hajema, Assen (stedenbouwkundig adviesbureau (1e stedenboukundig plan)) • V&L Consultants, Ger de Vries • Ortha Proces, Bunnik (proces en bewoners-participatie) • Stichting de Regie (proces en bewonersparticipatie) • Waterbedrijf Gelderland • GGR Gas • Orta Traject (projectleider bouwproces) • Arcadis (infrastructuur) • Copijn, Utrecht, Landschapsarchitectuur, Hyco verhagen • Joachim Eble, Tübingen, Duitsland (architectuur en stedenbouwkundig plan) In hoofdstuk 4 wordt verder in gegaan op de processen en de betrokken actoren van de afzonderlijke (afval)watersystemen.

4.3 Planomschrijving Locatie De wijk EVA-Lanxmeer is centraal in Culemborg gelegen naast het NS-station. Het gebied wordt gemarkeerd door de markante watertoren die vroeger gebruikt werd voor watervoorziening in Culemborg. Er wordt nog steeds drinkwater gewonnen in het gebied. Naast de watertoren ligt een pompstation. De directe zone om het pompstation is de zogenaamde éénjaarszone (figuur 4.6). Dat betekent dat het water er vanaf die zone een jaar over doet om het pompstation te bereiken. In deze zone mag dan ook niet gebouwd worden. Het gebied er omheen wordt aangemerkt als de 25-jaarszone. Het grondwater doet er tussen de 1 en 25 jaar over om het pompstation te bereiken. Doordat de 25jaarszone opschoof werd het mogelijk om te bouwen in het plangebied. Een deel van het programma wordt in deze zone gerealiseerd. Dit heeft consequenties gehad voor de bouwmethode. Er mag in deze zone geen water worden geïnfiltreerd in de bodem zodat het grondwater niet kan worden aangetast. Ook is gekozen voor een fundering op staal zodat er geen palen door de beschermende kleilaag zullen doordringen en er verontreinigingen naar dieper gelegen waterlagen kunnen doordringen. Een andere beschermende maatregel is het toepassen van een iets hoger waterpeil in het beschermingsgebied dan daar omheen. Hierdoor is de stromingsrichting van het water naar buiten gericht en worden eventuele verontreinigingen naar buiten afgevoerd. Auto’s worden aan de rand van de wijk geparkeerd waardoor

60 climate design

er minder risico is op vervuiling.

Doelstellingen en ambities De wijk EVA-Lanxmeer is ontstaan vanuit de gedachte om een bijdrage te leveren aan het milieu door bewustwording bij een groot publiek van de milieuproblematiek. In een woonwijk kan getoond worden wat er allemaal mogelijk was op milieugebied ook met behoud van een prettige woonomgeving. Zowel bewoners als belangstellenden kunnen hierdoor enthousiast raken voor milieuvraagstukken. De wijk moet ook in sociaal opzicht duurzaam worden door middel van bewonersparticipatie. De volgende doelstellingen gelden voor de wijk: Figuur 4.3: schematisch)

Ligging

EVA-Lanxmeer

(overzicht

Culemborg

Figuur 4.4: Watertoren en boomgaard in waterwingebied

• Waar de mens bij zijn natuurlijke leefomgeving betrokken is en actief vorm kan geven aan zijn eigen bestaan. • Waar verwevenheid van milieuvraagstukken zichtbaar en ervaarbaar wordt, waardoor individuele betrokkenheid wordt gestimuleerd. • Waar meer milieubewuste leefstijlen kunnen ontstaan • Waar beschadigde ecosystemen kunnen worden hersteld en nieuwe ecosystemen kunnen ontstaan. (bron: www.EVA-Lanxmeer.nl)

Programma • 200 tot 250 woningen deels met bedrijfsruimte • 30% sociale koop- en huurwoningen • 20% vrije sector-woningen middenklasse • 50% vrije sector-woningen • kantorenpark Caetshage, 40.000 m2 b.v.o. • ecologische stadsboerderij • crèche • EVA-centrum met hotel, bezoekerscentrum voor integrale ecologie De woningen zijn gepland in 4 fasen van telkens 50 woningen. In fase een en twee komen vier hoven met woningen. De derde en de vierde fase omvatten woningen in particulier opdrachtgeverschap en woningen van de woningbouwvereniging Stichting BCW Culemborg.

Figuur 4.5: Halfverhard parkeren aan de rand van de wijk

61 climate design

Stedenbouwkundig plan In het definitieve stedenbouwkundig plan van Joachim Eble en Hyco Verhagen

worden de watersystemen afzonderlijk behandeld.

Ketenbeheer en ecologische stedenbouw In de materialisering van de wijk is rekening gehouden met bio-ecologische bouwprincipes. Er wordt gelet op winning, hergebruik, recylcing en afvalverwerking. Duurzame materialen zijn zoveel mogelijk toegepast (houtskeletbouw, milieuvriendelijke verf etc.) en het inzamelen en hergebruiken van materialen wordt gefaciliteerd en bevorderd. Energie Streven naar een zo laag mogelijk energieverbruik. Energie-neutrale en CO2-arme wijk door isolatie, warmteterugwinning, zonnepanelen en zonneboilers, passieve zonne-energie, biogasinstallatie communicatie en educatie ten behoeve van het delen van kennis en ervaringen Figuur 4.6: schematisch)

Structuur

bebouwing

(plangebied

zijn de uitgangspunten van het EVA-concept en de randvoorwaarden vanuit de drinkwatervoorziening (landschappelijke zonering) verwerkt. Sociale contacten worden bevorderd door de verkaveling in hoven. De inrichting van het landschap is volgens de principes van de permacultuur gedaan. Permacultuur is een ecologisch principe waarmee een omgeving kan worden vormgegeven die de diversiteit, stabiliteit en veerkracht bevorderd. Doel is de afstand tussen de natuur en de bewoners te verkleinen. Hierbij speelt het produceren van eigen voedsel een belangrijke rol. De wijk is ingedeeld in zones die variëren van intensief naar extensief gebruik en staan met elkaar in verband. Dit is zowel fysiek, ruimtelijk, ecologisch en sociaal (gezamenlijk gebruik en beheer). In het plangebied komt dit tot uiting in vier zones: Zone 1: De directe omgeving van gebouwen, privétuinen; Zone 2: Semi-openbare ruimte; gezamenlijke tuinen tussen privé en openbaar; Zone 3: Openbare ruimte, parkachtige plekken, eetbaar landschap, waterspeelplaats; Zone 4: Ruimte die minder intensief gebruikt wordt: waterwingebied, retentievijvers met oevers, stadsboerderij. Er zijn een aantal hoofdthema’s (sporen) die in het ontwerp aandacht hebben gekregen:

Water In het project speelt water een belangrijke rol door de randvoorwaarden die er zijn door te bouwen in een waterwingebied. Er is een integraal waterconcept gemaakt waarbij de verschillende waterstromen zijn meegenomen. Het uitgangspunt is zoveel mogelijk water te besparen en her te gebruiken deels in combinatie met het energieconcept. In paragraaf 4.4

Integratie van bestaande landschappelijke kwaliteiten en kenmerken Oude rivierarmen zijn weer zichtbaar gemaakt, waterlopen zijn verbeterd en het waterwingebied en boomgaarden zijn geïntegreerd in het plan. Terugdringen van mobiliteit Het is niet mogelijk om in de wijk te parkeren, dit gebeurt aan de rand van de wijk. Wel is het mogelijk om met de auto bij de huizen te komen in uitzonderingssituaties. Diverse snelle ‘langzaamverkeerroutes’ lopen wel door de wijk heen.

4.4 Watersystemen 4.4.1 Inleiding Een geïntegreerd (afval)waterplan heeft vanaf het begin deel uitgemaakt van de plannen voor Lanxmeer. Enerzijds vielen de duurzame waterconcepten goed te passen binnen de filosofie van Lanxmeer waarbij duurzaam en leefbaar samenvallen en anderzijds was een geïntegreerd waterplan ook noodzakelijk omdat Lanxmeer deels in een waterwingebied ligt. Er moest worden voldaan aan de hoge eisen die gesteld waren door het bouwen binnen de 25-jaarszone van het waterwingebied. Zuinig en bewust omgaan met water is een van de doelstellingen van de wijk. Waar mogelijk wordt water bespaard en zo schoon mogelijk weer afgevoerd. Er wordt naar gestreefd om uiteindelijk alle water binnen de wijk te zuiveren. Met betrekking tot de watersystemen zijn de volgende actoren van belang: • Marleen Kaptein: Zij heeft het initiatief genomen om een wijkconcept te ontwikkelen dat zowel duurzaam als leefbaar was. In 1994 richt ze de stichting EVA (Educatie, voorlichting en advies) op. • Gemeente Culemborg: is samen met de stichting

62 climate design

EVA initiatiefnemer van de wijk Lanxmeer. • Provincie Gelderland: geeft licenties voor de bouw van 200 woningen in het plangebied • Ministerie VROM: verleent subsidie voor het project en doet aanbevelingen voor watersystemen. • Vitens: fusie tussen waterwinbedrijf Gelderland, NUON-water en waterleidingmaatschappij Overijssel. Is verantwoordelijk voor waterwingebied in wijk. Gaven toestemming voor woningbouw in plangebied onder strikte voorwaarden. Is nog steeds eigenaar van waterwinzone. • Architecten: Er waren meerdere architecten betrokken bij het ontwerp van de wijk. Joachim Eble heeft een belangrijke rol gespeeld bij het ontwerp van de hoven en Hyco Verhagen van Bureau Copijn Landschapsarchitectuur heeft het uiteindelijke landschapsontwerp gemaakt. • Aannemer voor de eerste twee fases: Kingma Bouw. • Projectbureau EVA-Lanxmeer: vormt tijdens het bouwproces de organisatorische spil. • Woningbouwvereniging BCW: realiseert de sociale woningbouw binnen Culemborg en is verantwoordelijk voor 30% van de te bouwen woningen in Lanxmeer. • BEL: Bewonersvereniging EVA-Lanxmeer die de belangen van de bewoners behartigt. • Energie-adviseur, CORE International: geeft adviezen op energiegebied voor Lanxmeer. • Bureau Opmaat: ontwikkeling waterconcept.

van de meeste woningen is 0,7. Zonne- en windenergie worden gebruikt voor passieve en actieve winning. Basis hiervan zijn de zonneverwarmingsinstallatie die ook voor warm tapwater zorgt en de zonnecellen voor de opwekking van elektriciteit en de oriëntatie van de woningen. De woningen van de tweede fase krijgen een collectief warmtesysteem met warmtepompen en een warmte/kracht installatie. Zonneboilers zorgen hier voor warm tapwater. In de toekomst moet een biogasinstallatie een deel van de derde fase van de wijk van energie gaan voorzien. Er is een lagetemperatuurverwarming toegepast in de vorm van wandverwarming. In de ventilatie is warmteterugwinning toegepast. Het wateren energieconcept raken elkaar in het biogassysteem. Door middel van biogasproductie uit het zwarte water wordt energie geproduceerd. Dit is nog in de onderzoeksfase.

4.4.2 Waterconcept Doordat de wijk in een waterwingebied is gelegen werden speciale eisen gesteld aan de wijze van bouwen en aan het watersysteem. Hierdoor ontstond ook de kans om alle aspecten van duurzaam waterbeheer te tonen. Er is in het ontwerp geprobeerd een integraal waterconcept te realiseren waarbij bescherming van het kwetsbare waterwingebied een belangrijke randvoorwaarde was. De afvalwaterstromen gaan van schoon naar vuil door de wijk. Dit stelt de waterwinning veilig. Ook is het waterwingebied beschermd tegen vuilwaterinstroom door gebiedsvreemd water te weren.

Materialisering In de ontwerpen is zoveel mogelijk gebruik gemaakt van duurzame bouwmaterialen. Bij de keuze voor materialen is gelet op winning, transport, productie, gebruik, hergebruik en afvalverwerking. In het landschapsontwerp is het onderliggende landschap als uitgangspunt genomen.

Bij de woningen is een schuimbetonnen fundering toegepast. Auto’s zijn buiten de wijk gehouden en worden aan de rand van de wijk geparkeerd. Het watersysteem is opgedeeld in vijf stromen: aan de ingaande kant het huishoudwater en drinkwater (zie afbeelding 4.7) en aan de uitgaande kant het grijze water, zwarte water en regenwater.

Energieconcept Er zijn twee hoofddoelen geformuleerd voor de wijk: het totaal aan primaire energie per woning voor warmte, licht, en kracht is maximaal 40 GJ per jaar. Hiervan is 15 GJ voor ruimteverwarming en 25 GJ voor het huishoudelijk gebruik en de installaties. Er is een bijna energieneutraal concept gemaakt. Uitgaande van de 40 GJ per woning wordt in Lanxmeer circa 50% energiebesparing nagestreefd. Per fase wordt steeds meer toegewerkt naar een verdere beperking van het gebruik van fossiele brandstof. In de praktijk blijkt de waarde van 40 GJ overigens niet bereikt te worden.

In de wijk is geprobeerd om het oude landschap zoveel mogelijk te laten zien en is als uitgangspunt genomen voor de ontwikkeling van het plan. Ook het watersysteem van de wijk is hierbij betrokken. Delen van de oude rivierarm van de Lek zijn betrokken bij het waterbergingsysteem. De helofytenfilters zijn aan de rand van de wijk gesitueerd. Deze maken deel uit van recreatiegebieden in de wijk. Van het huishoudwatersysteem is niets waar te nemen met het blote oog, behalve dat de watertoren de plaats van het winnen van het water markeert.

4.4.3 Hemelwater

Het uitgangspunt van het energieconcept is gebaseerd op de drie-stappen strategie: 1. voorkom onnodig gebruik 2. gebruik duurzame bronnen 4. gebruik eindige bronnen verstandig

Systeem Het regenwater wordt niet uit de wijk afgevoerd maar zoveel mogelijk vastgehouden. Er wordt onderscheid gemaakt tussen regenwater dat op de daken van de gebouwen valt en water dat van de straten wordt opgevangen. Het schone dakwater wordt opgevangen

Allereerst wordt de energievraag beperkt door isolatie, kierdichting en warmeterugwinning. De EPC-waarde

63 climate design

en via een gesloten buizenstelsel in de aangelegde vijf retentiebekkens opgeslagen. Deze vormen een buffer door de seizoenen heen. De vijvers staan met elkaar in verbinding. De centrale vijver in het waterwingebied wordt gevuld met het spoelwater van het waterbedrijf. Dit is het spoelwater dat vrijkomt bij periodieke spoeling van de drinkwaterzandfilters van het pompstation. Deze grootste retentievijver is verbonden door een overloop met een watergang langs het gebied. In de wijk zijn nog oude rivierarmen van de Oude Lek aanwezig. Deze worden gebruikt als overloop van de centrale vijver. Hierdoor fluctueert het waterpeil en ontstaat bijzondere vegetatie op de oevers (bron: Bewonershandboek BEL) Het regenwater dat op de straat valt kan licht verontreinigd zijn en moet daarom worden weggeleid van het waterwingebied. Het wordt verzameld in een wadisysteem waarin het water kan infiltreren in de bodem. De infiltratiecapaciteit van de grond is beperkt door de grondsoort (zavel) en het overtollige water wordt afgevoerd naar oppervlaktewater rondom de wijk zoals sloten. Een aantal woningen zijn helemaal afgekoppeld van het regenwatersysteem. Bijvoorbeeld de woning van Archiservice in het pioniersveld. Deze woning is voorzien van een sedumdak. Hierdoor wordt het regenwater vertraagd deels vastgehouden en vertraagd afgevoerd op het terrrein van de woning. Het regenwater systeem is zichtbaar in de wijk aanwezig. Er is een waterspeelplaats gemaakt en het regenwater loopt op enkele plaatsen door open goten naar de retentievijver toe. Tot slot is door bewoners zelf een waterkreekje aangelegd dat gevoed wordt door hemelwater.

4.4.4 Huishoudwater Systeem Bij het drinkwater winningsproces kwam spoelwater vrij dat van goede kwaliteit was en goed gebruikt kan worden als tweede kwaliteit water: huishoudwater. Het zandfilter wordt periodiek gespoeld met schoon water. Bij de aanleg van de wijk is er een dubbel waterleidingnet aangelegd. Er ligt een drinkwaterleidingnetwerk in de wijk naar alle woningen en in de woningen is een gescheiden net voor huishoudwater (wasmachine, toilet) en drinkwater aangelegd. Ook zijn watermeters aangebracht waarmee het verbruik van de afzonderlijke stromen kan worden gemeten. Het spoelwater wordt gebufferd in de centrale retentievijver in het waterwingebied. Deze vijver wordt aangevuld met regenwater uit een deel van de wijk. Van hieruit kan het naar de huizen worden gepompt.

Proces Het huishoudwater is echter nog niet in gebruik genomen. Huishoudwater werd in de jaren ’90 bij diverse projecten toegepast. De eerste toepassing op

grote schaal vond plaats in de wijk Leidsche Rijn bij Utrecht. Er werden echter een aantal fouten gemaakt bij de aansluitingen van de leidingen. Hierdoor werden drinkwater en huishoudleidingen verwisseld en zijn een aantal bewoners enige tijd aangesloten geweest op verkeerd water. Dit heeft geleid tot een discussie over de veiligheid van het gebruik van huishoudwater. Staatssecretaris van Geel heeft medio 2003 een brief doen uitgaan waarin hij het gebruik van huishoudwater verbood. Toch moest levering van huishoudwater in individuele gevallen mogelijk blijven mits de minister hiervoor toestemming zou geven. Vitens stuurde hierop een brief aan de bewoners waarin werd aangekondigd dat de levering van huishoudwater in Lanxmeer niet meer door zou gaan. De BEL heeft een poging gedaan om dit besluit te niet te doen en schreef in februari 2004 naar Vitens met het verzoek of het Ministerie van VROM hier zelf een toelichting op kon geven. Vitens nam contact op met VROM voor uitleg. In augustus 2004 ontvingen de bewoners een brief van Vitens waarin de afsluiting van het huishoudwaternet en de ontmanteling van de watermeter stond aangekondigd. Deze brief had nog niet verstuurd mogen worden omdat het antwoord van VROM op de aanvraag van levering nog samen met de BEL moest worden bekeken. De bewoners ontvingen eerst informatie over de uitkomst. In augustus verscheen een bericht op de BEL-website dat de levering van huishoudwater door Vitens waarschijnlijk definitief van de baan zou zijn. VROM gereageerde op het verzoek om nadere informatie en stelde een aantal voorwaarden aan de levering (citaat website): “Ieder groep bewoners mag huishoudwater gebruiker wanneer hij dat meldt aan Vitens, maar… het water moet uit grondwater of regenwater zijn samengesteld, het mag alleen voor toiletspoeling worden gebruikt dat moet jaarlijks bij elk huishouden worden gecontroleerd, er moet voor grotere projecten (b.v. de zorgboerderij) ook op legionella worden gecontroleerd.” “Het ombouwen van bestaande leidingnetten in woningen kost geld. (de leidingen lopen nu ook naar de wasmachine). De jaarlijkse controle kost geld (minimaal twee manuren). Hierdoor wordt huishoudwater 5 tot 10 maal zo duur als drinkwater, en moet levering in de hele wijk als onhaalbaar worden beschouwd.” (bron: www.bel-lanxmeer.nl, augustus 2004) Het drinkwaterbedrijf heeft geprobeerd het huishoudwater systeem af te kopen bij de bewoners. Deze zijn hier niet mee akkoord gegaan. Het is nog onduidelijk wat er in de toekomst met het huishoudwater gaat gebeuren. Doordat het spoelwater niet wordt gebruikt als huishoudwater wordt dit naar de retentievijvers (gedeelte rivierarmen) geleid. Het waterpeil is gestegen naar een te hoog niveau. In de berekeningen was rekening gehouden met de afvoer van het spoelwater naar de huishoudens.

64 climate design

Proces De helofytenfilters zijn begin 2003 aangelegd en in het najaar van 2003 in gebruik genomen. Tot nu toe functioneren ze goed op enkele kleine problemen na. In december 2003 stond een van de filters blank. Dit bleek te komen door een aftakking van het regenwaterriool die in verbinding stond met de grijs waterleidingen. Nadat dit probleem verholpen was werkte het filter weer naar behoren. Tot nu toe functioneren de filters naar behoren. Er was een incident waarbij een filter overstroomde. Er bleek nog een regenwaterleiding gekoppeld te zijn aan het filter waardoor er een te grote toestroom van water was. Nadat dit opgelost was zijn er geen problemen meer geweest. Het grijze water in Lanxmeer wordt apart afgevoerd uit de woningen en behandeld in helofytenfilters die op verschillende plaatsen aan de rand van de wijk zijn aangelegd:

Figuur 4.7: Water- en energiesystemen in EVA-Lanxmeer

1 Naast de school Lek en Linge 2 Aan de zuidkant van het gebied langs de provinciale weg 3 Langs het bedrijventerrein bij het station

4.4.5 Grijswater De leidinginfrastructuur is samen met de woningen aangelegd. Het grijze water is echter nog tot begin 2003 geloosd op het riool. Begin 2003 is begonnen met de aanleg van helofytenfilter op drie locatie in de wijk. Voorafgaand hieraan is een voorlichtingsavond voor bewoners gehouden. Deze werd georganiseerd door de groengroep. Hierin werd een presentatie gegeven door Brinkvos over de filters. Er werd uitgelegd hoe een helofytenfilter werkt, hoe het aangelegd wordt en wat de veranderingen zijn voor gebruikers van het systeem. Het beheer en verantwoordelijkheid kwamen ook ter sprake. Het bleek niet duidelijk te zijn welke partij waarvoor verantwoordelijk was. Het periodieke onderhoud kan worden gedaan door de groengroep. Dit bestaat uit het af en toe controleren van de vetput en het snijden van de biezen in het najaar. Controle op de waterkwaliteit is de verantwoordelijkheid van het zuiveringschap.

Systeem Al het afvalwater van de wijk met uitzondering van het toiletwater wordt naar één van de drie helofytenfilters in de wijk gevoerd. Het effluent van de filters wordt in wadi’s geleid en geïnfiltreerd in de bodem.

Locatie De uitgangspunten voor de locatie van de filters waren: • niet te dicht bij het waterwingebied • in combinatie met bedrijfsgebouwen, hierdoor werd het bedrijventerrein minder toegankelijk en tevens het filter zelf • educatieve functie (plaatsing bij school) Figuur 4.8: waterwingebied

Een van de doelen van Lanxmeer was het laten

65 climate design

zien van verschillende duurzame technieken. Niet alleen bij de school heeft het filter een educatief karakter: Ook aan de noordzijde bij het station ligt het filter langs een doorgaande fietsroute. Om deze reden is bij een deze helofytenfilters is een bord met informatie over de werking en het doel van het filter geplaatst.

4.4.6 Zwartwater Systeem Er is nog geen systeem voor het zwart water in gebruik genomen. Het plan voorziet in twee systemen. Het zwarte water van de woningen wordt in een anaërobe vergister behandeld. Tijdens het vergisten ontstaat biogas dat weer gebruikt wordt in de wijk (EVA-centrum). Het vergiste slib wordt als meststof hergebruikt op de stadsboerderij en in de groenstroken. Het zwarte water van het EVA-centrum (conferentie en opleidingscentrum) wordt in een Living Machine behandeld. Dit concept is ontwikkeld door John Todd van Ocean Arks en Living Technologies. De Living Machine maakt deel uit van het EVA centrum dat door Atelier 2T is ontworpen.

Figuur 4.9: Sedumdak

Daarnaast is er als back-up en start-up mogelijkheid nog een conventioneel riool aangelegd. Niet alle onderdelen van het watersysteem zijn al operationeel. De infrastructuur van het zwart watersysteem ligt al wel in de grond. De installaties moeten nog worden aangelegd. Wanneer dit gebeurt is nog niet bekend. Het zwarte water wordt nu nog afgevoerd via het gewone riool. Het in gebruik nemen van het gehele zwart watersysteem is gekoppeld aan de realisatie van het EVA-centrum. Hiervoor zijn al wel plannen gemaakt. De start van de bouw van het EVA-centrum staat gepland op medio 2007.

Proces Het zwarte water wordt in Lanxmeer verzameld met waterbesparende toiletten en een booster. Via een apart leidingnetwerk wordt het water afgevoerd naar het riool. Er zijn vanaf het begin van het proces plannen geweest voor een alternatief behandelingsysteem voor het zwarte water. Begin 2004 starten Hyco Verhagen (Copijn), Joachim Eble, Arjan van Timmeren (atelier 2T) en Dick Siddler (CORE) een

Figuur 4.10: Open goten en waterspeelplaats

66 climate design

Figuur 4.11: Regenwatergoot naar retentievijver in waterwingebied haalbaarheidsonderzoek voor mogelijke systemen. Hierbij worden de oorspronkelijke keuzes voor een biogassysteem en Living Machine heroverwogen. Resultaat van dit onderzoek is dat zal worden vastgehouden aan het oorspronkelijke plan waarbij de woningen aangesloten worden op het biogassysteem en het nog te bouwen EVA-centrum zal worden aangesloten op een Living Machine. Bij het proces zijn de volgende actoren betrokken: • • • • • • • • • •

Stichting EVA-Lanxmeer en stichting EVA-Centrum bewoners gemeente Culemborg CORE-international Haskoning, betrokken bij technische uitwerking van biogasinstallatie Innogas, ingenieursbureau dat onderzoek doet naar hergebruik van biogas GGR-gas, verantwoordelijk voor het leveren van gas in de gemeente Culemborg Zuiveringschap Rivierenland, verantwoordelijk voor verwerking van afvalwater en zet tevens de lozingsnorm NOVEM, non profit organisatie, verlenen evt. subsidie voor biogasinstallatie Atelier 2T

Figuur 4.12: Helofytenfilter aan stationszijde

Waterbesparing In de wijk zijn op woningniveau ook maatregelen getroffen voor waterbesparing. De woningen zijn voorzien van een waterbesparend toilet met een booster per acht woningen. Dit toilet gebruikt 4 liter water per spoeling. Waterbesparende kranen en douchekoppen zijn niet standaard in ieder huis aanwezig. Dit kan door de bewoners zelf worden aangepast.

Figuur 4.13: Informatie bij helofytenfilter

67 climate design

4.5 Interviews met bewoners 4.5.1 Werkwijze In maart 2003 is een bewonersonderzoek gestart. Centrale vraag was hoe de bewoners tegenover decentrale watersystemen staan en hoe de ervaringen tot nu toe zijn. Er is een brief naar alle bewoners in de wijk gestuurd met de vraag of ze wilden deelnemen aan het onderzoek (zie zie bijlage bijlage)). In totaal zijn in de eerste en tweede fase 102 brieven verspreid en nog 7 in de derde en vierde fase. Dit is gedaan in samenwerking met de BEL. Bewoners konden reageren en een afspraak maken. Vooraf zijn er slechts twee afspraken gemaakt, de overige bewoners zijn aan de deur benaderd voor een interview. Hierdoor namen sommige bewoners deel die anders niet hadden deelgenomen. De interviews zijn afgenomen volgens een gestandaardiseerd vragenformulier (zzie bijlage bijlage). De enquêtes waren opgebouwd uit 5 delen: • Algemene vragen over de wijk: hierbij werd het algemene beeld van de respondent van de wijk getoetst door associatieve vragen. • Besluitvorming, participatie en proces: hierbij werd de betrokkenheid van de respondent bij het watersysteem en de wijk getoetst. • Het afvalwaterbeheersysteem: hierbij werd de kennis en mening van de respondent over het watersysteem getoetst. • Beheersysteem: kennis van omgang met het systeem. • Gebruik: deze vragen gaan in op het praktische gebruik van het systeem en de eindproducten.

De meeste respondenten vonden het milieu een belangrijke reden om in Lanxmeer te komen wonen. Veel genoemd werden milieuvriendelijk bouwen en zuinig met water zijn. De helft van de respondenten had geen auto en wilde daarom ook dicht bij het station wonen. Het sociale aspect van de wijk werd ook als aantrekkelijk ervaren door 5 respondenten. Hieronder verstonden ze: wonen in een omgeving waar je de buren kent en betrokken bent bij elkaar. In Lanxmeer verwachtten de mensen een leefomgeving voor hun kinderen te vinden die veilig was. De wijk voldoet ook aan deze verwachting. Naast veiligheid vonden de meeste respondenten het ook een mooie locatie om te wonen. Opvallend was het dat één respondent het milieuaspect niet noemde als reden om in de wijk te komen wonen. Naast een kindveilige wijk verwachtten ze ook in een goedkoper huis te komen wonen. Dit bleek niet het geval te zijn (zie ook economische aspecten).

2. Wat voor gedachten komen er bij u op als ik “Lanxmeer” zeg?

4.5.2 Vragen enquêtes en uitwerking per vraag Hieronder volgt een uitwerking van de enquêtes per vraag van de gehouden interviews in EVA-Lanxmeer. Er zijn gedurende een week 14 diepte-interviews gehouden met bewoners van de wijk. De respondenten woonden in verschillende delen van de wijk: zowel in de eerste en tweede fase en in het pioniersveld. Verder zijn de respondenten ongeveer voor de helft huurders en de andere helft kopers.

Deel 1: Algemene vragen over de wijk 1. Wat was voor u de belangrijkste reden om hier te komen wonen? milieuaspect

9

meer ruimte

2

kindveilig

3

mooie plek/woning

4

betrokken tijdens proces

2

locatie

5

sociale aspecten

5

kleinschaligheid

3

6

prettig wonen

5

bewonersparticipatie

3

niets

2

groen

2

experiment, proefproject

2

leuke wijk

1

elitaire wijk

1

water

1

houtskeletbouw

1

warmteterugwinning

1

riviertje de Meer, langs de Meer

1

Als eerste associatie met “Lanxmeer” noemde de helft van de respondenten direct: “prettig wonen”. Andere veelgenoemde termen waren “Eco-wijk” en “milieuproject” en termen die daarmee samenhangen zoals: groen, water, HSB maar ook het sociale aspect van een Eco-wijk: participatie. Een respondent bracht Lanxmeer in verband met de historie: de naam Lanxmeer is afkomstig van een riviertje dat langs de Meer gaat. Hoewel de meeste mensen in de wijk zeiden dat Lanxmeer geen elitaire wijk is en ze wilden dat iedereen in een wijk als Lanxmeer kan wonen, is er zeker een “wij van Lanxmeer tegen de rest” gevoel. Interview 14: “positief van deze wijk is dat er ons soort mensen wonen. Iedereen voelt zich verantwoordelijk voor het milieu. Waar wij vroeger woonden, vonden mensen het vreemde dat we geen auto hebben. Hier wordt dat wel geaccepteerd. We scheiden afval, zijn zuinig met water en energie. Dat is veel eenvoudiger hier.

68 climate design

milieuproject, ECO-wijk

4. Als u Lanxmeer vergelijkt met uw voormalige woonwijk, wat zijn dan de grootste verschillen? Positief saamhorigheid

5

milieuvriendelijk

3

veiliger voor kinderen

2

1

wat is de optimale schaal

1

waterbesparend toilet

1

geen

1

Alle respondenten betrekken deze vaag op hun eigen wijk en noemen voorbeelden uit het waterplan. Hoe meer kennis van zaken de respondent had, hoe ruimer het verband was dat genoemd werd, bv: bestaande omgeving, waterberging etc. Zuinig en bewust met water omgaan was samen met gescheiden waterstromen het meest genoemd.

participatie verder doorgevoerd dan in Groene 1 Dak* minder stedelijke omgeving met meer ruimte

4

minder onderhoud nodig (nieuwe woning)

1

geen auto’s voor de deur

1

dicht bij station

1

Deel 2: Besluitvorming, participatie en proces

afstand tot Utrecht

2

5+6. Wanneer hoorde u voor het eerst van het plan om een duurzaam watersysteem in de wijk te plaatsen en via welke bron?

minder bergruimte

1

via werk (architect+Orta+VIBA)

3

participatietraject was moeizaam

1 1

advertentie in krant (lokale media en volkskrant)

5

bouwgebreken geen inspraak voor huurdervereniging

1

via aspirant bewonersessies

4

minder privacy

1

makelaar

1

hoge kosten (vastrecht)

1

kennissen

3

Negatief

* De participatie is in Lanxmeer verder doorgevoerd dan in het Groene Dak. In Lanxmeer was dit proces meer op het individu gericht. Bij Groene Dak keek men van geheel naar individu. Hierdoor is er in Lanxmeer waarschijnlijk ook meer variatie in de woningen gekomen.

Een aantal bewoners is via hun werk betrokken geraakt bij het project. De andere respondenten zijn of via kennissen of media bekend geraakt met Lanxmeer. Bijna allemaal hebben ze ook deelgenomen aan aspirant bewonerssessies.

Bij de vraag om verschillen te noemen met de voormalige woonplaats worden er meer positieve dan negatieve punten worden genoemd. Ook valt op dat de positieve punten grotendeels samenvallen met de redenen die zijn genoemd om in de wijk te komen wonen. Blijkbaar zijn deze verwachtingen ook uitgekomen. De sociale wooncomponent wordt zowel positief als negatief ervaren. Mensen vinden het prettig dat ze weten wie er in de buurt wonen, maar soms wordt dit ook als een inbreuk op de privacy ervaren. Ook bleek dat er een verschil was tussen de huur- en koopwoningen. Huurders hadden over het algemeen het gevoel dat ze minder inspraak hadden dan de kopers. De sociale en milieucomponent vormen samen het grootste deel van de positieve verschillen.

4. Wat voor gedachten en ideeën komen er bij u op als ik het onderwerp duurzaam waterbeheer noem? kringloop water

4

gescheiden watersysteem

4

zuinig en bewust met (afval)water omgaan

4

decentraal/kleinschalig

4

waterberging in omgeving

1

bestaande omgeving als onderlegger

1

69 climate design

waterwingebied

7. Heeft u inspraak gehad in de keuze voor het water systeem? ja, via werkgroepen (bv. Binnenhof)

6

ja, deelgenomen aan workshops

3

ja, via de BEL

1

nee, doordat ik vrij laat betrokken was

5

nee, ik zou niet betrokken willen zijn

1

De respondenten zijn niet direct betrokken geweest bij de keuze voor het watersysteem. Er zijn wel aspirant-bewoners bijeenkomsten geweest waar gediscussieerd werd over het plan. De uiteindelijke beslissing over het waterplan is door Bureau Copijn genomen. Eén respondent heeft deelgenomen aan workshops in de voorbereidende fase van het plan. Er moesten beelden worden getekend van de wenselijke toekomstige woonomgeving. Deze ideeën zijn meegenomen in het ontwerp. Ze stelde hierbij wel de vraag of dit dan ook daadwerkelijk inspraak was. Ze had geen stem maar mocht wel ideeën inbrengen. Veel respondenten hadden ook niet het gevoel dat ze iets in konden brengen voor het watersysteem. Zes respondenten nemen deel in werkgroepen waarin bijv. het ontwerp en onderhoud van de hoven word gedaan.

In de eerste en tweede fase zijn de binnenhoven op deze manier tot stand gekomen. In het pioniersveld is een samenwerking gestart met een rij woningen om dit gebied te ontwerpen en onderhouden Een paar respondenten wilden niet betrokken zijn bij allerlei keuzeprocessen, maar wel op de hoogte worden gehouden, bijvoorbeeld in de vorm van briefcontact. Bij het inspraak- en ontwikkelingsproces van de wijk is het verschil tussen huurders en kopers opvallend. De kopers hadden een persoonlijke inspraakprocedure in tegenstelling tot de huurders. De toekomstige huurders zijn nauwelijks gehoord over meerprijzen en extra’s in woning. Samengevat is er wel concrete inspraak over deelgebieden in de wijk. Vooraf is er concreet over het watersysteem weinig inspraak geweest. Het merendeel van de respondenten is tevreden met de invloed die ze hebben gehad op het besluitvormingsproces. Hoewel ze erkennen dat hun rol minimaal is geweest lijken ze dit niet heel erg te vinden. Een mogelijke reden hiervoor zou kunnen zijn dat de bewoners genoeg vertrouwen hadden dat het projectteam belangrijke technische beslissingen goed zou nemen. De huurders hadden graag meer invloed gehad en zijn niet erg tevreden over het functioneren van de woningbouwvereniging.

8. Gaat u wel eens naar bewonersbijeenkomsten en hoe vaak? BEL-bijeenkomsten:niet

1

BEL-bijeenkomsten: altijd

7

BEL-bijeenkomsten: af en toe

2

HOF-bijeenkomsten: altijd

4

HOF-bijeenkomsten: af en toe

4

werkgroepbijeenkomsten

2

pioniersveld: niet-formele overleggen

3

De meeste respondenten gaan regelmatig naar bijeenkomsten; het meest bezocht zijn de ‘hofbijeenkomsten’, de BEL-bijeenkomsten iets minder frequent. Hoewel sommigen het aantal contactmomenten te weinig vinden, zijn de bewoners over het algemeen positief over het sociale aspect van hun leefomgeving.

9. Komt het watersysteem dan wel eens ter sprake? De meeste respondenten gaan regelmatig naar de BELoverleggen en naar de HOF-vergaderingen toe. Bij het BEL-overleg worden zaken besproken die betrekking hebben op de hele wijk. De HOF-vergaderingen beperken zich tot een hof. Werkgroepbijeenkomsten hebben verschillende thema’s zoals: groen beheer, openbare gebieden en veiligheid etc. Nadat de helofytenfilters zijn geïnstalleerd (medio mei 2003) is hier ook een werkgroep voor gestart. Het animo voor deze groep was echter nog klein tijdens de informatiebijeenkomst voor de helofytenfilters, daarom is deze werkgroep in de groengroep “Terra

Bella” geïntegreerd. Het watersysteem in de wijk heeft nog geen of weinig aandacht gehad tijdens de verschillende bijeenkomsten. De binnenhoven staan meestal op de agenda. Sinds de problemen met het huishoudwatersysteem in Leidsche Rijn is er wel over het huishoudwater gesproken. Er is een brief gekomen van Vitens waarin eerst werd gezegd dat het niet meer doorging, later bleek dat Lanxmeer juist het enige project was waar huishoudwater nog wel mag worden toegepast. De woningen in Lanxmeer zijn al vanaf het begin uitgerust met een dubbel waterleidingnet voor drinken huishoudwater. Er is echter nog geen huishoudwater in de woningen. Het was bedoeld voor toilet en wasmachine. Een buitenkraan was niet mogelijk i.v.m. gevaar voor spelende kinderen. Het was de respondenten niet duidelijk wat er nu precies gaat gebeuren met het huishoudwater. Inmiddels is besloten om geen huishoudwater te gaan gebruiken in de wijk. (Zie ook paragraaf 4.4.4) Het helofytenfilter is al wel eens ter sprake gekomen tijdens hofoverleggen. Eén van de locaties is veranderd. Het filter langs de Frederik van Eedenlaan is verplaatst. Daar zouden kantoren komen. Deze zouden eerst worden gebouwd en dan werden de filters aangelegd. Omdat de kantorenmarkt slecht is op het moment, is de bouw uitgesteld en zijn de filters die daar direct naast zouden liggen iets verplaatst. De informatievoorziening over het watersysteem wordt door de verschillende respondenten niet voldoende bevonden ten tijde van de aanleg van het filter. Zowel de BEL als Vitens worden verantwoordelijk geacht om de bewoners van informatie te voorzien. Na de ingebruikneming van de filters zijn wel alle bewoners voorzien van een vernieuwd bewonershandboek met richtlijnen t.a.v. het gebruik van het helofytenfilter.

10. Kunt u uitleggen wat voor drinkwater en afvalwatersysteem in Lanxmeer geplaatst wordt? Wat vindt u van de locatie? De meeste respondenten wisten waar de helofytenfilters zouden komen of tenminste van dat filter dat dicht bij hun huis komt te liggen. Het totale beeld van het watersysteem is niet bij iedereen duidelijk. Het zijn vooral de respondenten die er al beroepsmatig mee te maken hebben gehad die een duidelijk beeld hebben. Vanuit de Stichting EVALanxmeer komt er geen informatie en is er ook niet geweest. De respondenten die wel weten hoe het zit zijn er zelf zeer actief achteraan gegaan. Informatieverstrekking is volgens veel respondenten achtergebleven; het boostersysteem van de toiletten is bijvoorbeeld nooit uitgelegd en daardoor zijn op sommige plaatsen problemen ontstaan met verstoppingen. Over de locatie van het watersysteem beperkten alle respondenten zich tot de helofytenfilters. Blijkbaar is dat voor hen “het watersysteem”. Retentievijvers worden slechts een keer genoemd. De meeste

70 climate design

respondenten vinden de locatie van de helofytenfilters goed, maar om verschillende redenen: “ Aan de rand, dan komen daar geen huizen” of: “aan de rand want daar kan iedereen het zien en dat is ons visitekaartje.” “ Bij de school, want dan kunnen de kinderen er van leren” of “ bij de school, dan heb ik er geen last van.” Andere respondenten vonden juist de plaatsing aan de rand niet goed in verband met vandalisme en problemen met andere wijken. Er is minder sociale controle als de filters zich aan de rand bevinden.

11. Praat u wel eens met vrienden of kennissen over de wijk en dan ook over water? ja, over het leven in de wijk

3

ja, over water nog niet echt, omdat er nog niets 5 echt gerealiseerd was ja, al is er nog niet zoveel zichtbaar

3

ja, vooral over huishoudwater

2

nee

1

De meeste respondenten praten wel met vrienden en kennissen over de wijk. Het watersysteem komt maar weinig ter sprake. Dit ligt volgens hen vooral aan het feit dat er nog niets echt is gerealiseerd. Sinds het huishoudwaterproject in Leidsche Rijn is gestaakt is het huishoudwater wel weer een hot item geworden.

Enkele reacties van respondenten: • Prima plek, het hoeft niet dicht bij te zijn. • Leuk dicht bij de school als studie object. • Nee, vaag idee over regenwateropvang in retentievijvers en verspreiding daarvan als huishoudwater. • Weet wel van biogasinstallatie. • Water gaat van schoon naar vies door de wijk. • Alles wordt zoveel mogelijk aan de randen opgelost. • Ongeveer weet ik wel hoe het in elkaar zit. • De locatie van de helofytenfilters vind ik goed, je hebt er bij goed gebruik geen last van. • Huishoudwater en drinkwaterscheiding. Afvalwater komt in helofytenfilter en wordt gebruikt als huishoudwater. • Locatie: afwachten of het verstandig is om het dicht bij de huizen te doen, kan ik niet goed inschatten. Dat het zichtbaar is vind ik wel positief. • Geen duidelijk beeld. • Er zijn drie opvangmogelijkheden; waarvoor ze precies dienen is niet duidelijk. EVA-Lanxmeer maakt het niet echt inzichtelijk, zeker niet voor de mensen die er nog nooit van gehoord hebben. Het is drie jaar lang onduidelijk geweest waar de filters zouden komen. • De locatie voor de deur vind ik goed: het is mooi groen, en er kunnen geen huizen meer komen! • Onderscheid tussen huishoud en drinkwater. Er is een retentievijver, wadi’s en een helofytenfilter. • De locatie van het filter vind ik goed: het is een drukke langzaam verkeer route vanaf het station en het is toch je visitekaartje. • Grijs/hemelwater onderscheid. Terugwinnen van water. Er komt een biogasinstallatie. Het filter is wel gevaarlijk voor kinderen (hiermee werden de retentievijvers bedoeld) . • Locatie bij station is twijfelachtig; het is een doorgaande route. Je hebt hier geen zicht op het filter (er staat een rij huizen langs (red.)) en je bent wel verantwoordelijk als bewoners. Al weet het grootste gedeelte van de mensen toch niet wat het is. Er kunnen competitiegevoelens ontstaan. Als mensen kwaad zouden willen zou het daar kunnen. • De locatie is goed dat maakt niet veel uit. • In praktische zin weet ik wat het inhoud, maar precies en technisch niet.

12. Wat zou voor u een reden zijn om een duurzaam watersysteem te plaatsen? Rangschik de kaartjes naar belangrijkheid: De volgende kaartjes werden de respondenten getoond: • waterbesparing • energiebesparing • sluiten grondstoffenkringloop • kostenbesparing • bronscheiding van vuil/minder vuil water • minder afhankelijk van een centraal rioolsysteem • meer controle over eigen afvalwaterzuivering • milieubewustzijn bevorderen • kwaliteit van de leefomgeving verbeteren Toelichting op de vraag Toen de kaartjes aan de verschillende respondenten werden getoond bleken een aantal termen niet helemaal duidelijk te zijn. De respondenten is eerst gevraagd of ze alle begrippen kenden, zoniet, dan werden ze uitgelegd. Als een respondent geen mening had over een bepaald begrip mocht deze er ook buiten worden gelaten. Volgorde kaartjes:

71 climate design

• Het water wordt gefilterd (helofytenfilter).

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

H

A

C

2

I

E

C

F

I

G

E

D

B

H

A

B

3

A/B

G

I

C

4

B/A/C

E

G/F/D

I

E

D

F

H

5

A

B

I

C

E

6

E

C

A

I

H

G

F

B

7

A

I

H

B

E

C

G

F

8

C

A

E

H

B

I

F

G

D

9

D

B

A

F

G

E

I

H

C

10

I

H

E

F/G

D

A

B

C

11

C

E

F

A

H

G

I

D

12

I

C/H

B

E

A

G

D

F

13

C

A

E

I

B

D

F

G

B

Resultaat en weging: waterbesparing

A

9

6

10 10 10

8

10

9

8

5

7

6

9

107

energiebesparing

B

2

5

10 10

9

3

7

6

9

4

2

8

6

81

sluiten grondstoffenkringloop

C

8

8

7

10

7

9

5

10

2

3

10

9

10

98

kostenbesparing

D

3

5

8

2

10

6

3

4

5

bronscheiding vuil/minder vuil water

E

4

9

6

9

6

10

6

8

5

8

9

minder afhankelijk centraal rioolsysteem

F

7

4

8

4

3

4

7

7

8

3

4

meer controle eigen afvalwaterzuivering

G

5

9

8

5

4

3

6

7

5

3

55

milieubewustzjin bevorderen

H 10

7

3

6

8

7

3

9

6

9

68

kwaliteit van de leefomgeving verbeteren

I

10

8

7

8

7

9

5

4

10

6

De belangrijkste reden voor het toepassen van een duurzaam watersysteem was voor de meeste respondenten waterbesparing. Vier respondenten noemden het als belangrijkste reden en bij nog eens vijf kwam het op de tweede plaats. Kostenbesparing werd het minst als reden beschouwd om een duurzaam watersysteem toe te passen. Een respondent had verwacht dat de verschillende systemen (energie en water) in de wijk ook daadwerkelijk tot een kostenbesparing zouden leiden. Door de hoge vastrechtkosten en de lage flexibele kosten is een laag verbruik niet lonend. “Kwaliteit van de leefomgeving is voor mij heel belangrijk; het is de reden om ergens te komen wonen” (kwaliteiten in milieutechnische zin) “het hier en nu is niet zo belangrijk voor mij, ik doe het meer voor mijn kinderen.” “We moeten zuinig omgaan met grondstoffen, daarom is terugkoppeling over je eigen handelen belangrijk.” Er wordt de meerdere respondenten een koppeling gemaakt tussen een duurzaam watersysteem en de kwaliteit van de leefomgeving. Opvallend hierbij is dat een aantal keren ook het riool als negatieve factor werd genoemd voor de leefomgeving.

Figuur 4.14: Kaartje enquete biogas

4

7

8

95 59

10

7

95

“Als mens moet je zo min mogelijk impact op de leefomgeving hebben, milieuschuld moet worden vereffend” Het maken van rijtjes wordt door de meeste respondenten lastig gevonden. Ze hebben ook allemaal verschillende associaties bij de verschillende termen. Hierdoor is het moeilijk om deze vraag ook daadwerkelijk in kwantitatieve zin te analyseren.

14. In Lanxmeer zal het afvalwater in twee stromen gezuiverd worden; het grijze water in een helofytenfilter en het zwarte water in een biogas installatie. Wat vindt u van de keuze om afvalwater in een helofytenfilter te zuiveren, en bijvoorbeeld niet in een Living machine of in een compacter gesloten systeem? Bij deze vraag werden de 3 onderstaande kaarten getoond: Figuur 5.1: Kaartje enquete biogas Figuur 5.2: Kaartje enquete helofytenfilter Figuur 5.3: Kaartje enquete Living Machine De meeste respondenten kenden de getoonde afvalwatersystemen niet precies. Daarom zijn ze eerst nog toegelicht. Gevraagd werd of ze op basis van de vertelde informatie en de beelden een voorkeur hadden voor een bepaald systeem en op welke gronden.

Figuur 4.15: Kaartje enquete helofytenfilter

72 climate design

46

Figuur 4.16: Kaartje enquete Living Machine

Helofytenfilter

ja, het is een essentieel onderdeel van de wijk

3 1

ziet er mooi uit

6

werkt minder goed in de wintersituatie

2

ja, vooral het retentievijvers

het watersysteem moet inzichtelijk worden gemaakt

1

ja, er zal iets gezamenlijks wegvallen

1

ja

3

ja, het project is dan mislukt

2

ja, we gaan nu schoonmaakmiddelen

Living Machine educatieve functie

6

mooi

2

grote investering

2

bewuster

en

om

de

met

1

ja, bijv. retentievijver is beeldbepalend element, anders geen aangepaste beplanting zoals wilgen

1

ja, maar dat is vooral een gevoel

1 1 2

duur (mits experimenteel project)

1

ja, de voorbeeldfunctie gaan voor een deel verloren

liever iets natuurlijks, past beter in de wijk

1

weinig verschil

is op grotere schaal mogelijk

1

Biogasinstallatie

15 en 16. Wie is de leverancier van het huishoudwater? Wordt u op de hoogte gehouden over het watersysteem? Zo ja, door wie? Zo nee, van wie wilt u dan informatie krijgen? Ondanks het feit dat er nog geen huishoudwater is, weten alle respondent op twee wie de leverancier is/ wordt. Wanneer dit gaat gebeuren is bij de respondenten niet bekend, ze vinden de informatievoorziening niet voldoende. De informatievoorziening over het huishoudwatersysteem door Vitens wordt als onvoldoende ervaren terwijl deze partij volgens de bewoners hiervoor wel hoofdverantwoordelijke is. Sommige bewoners vinden dat de BEL en het projectbureau deze taak wel op zich kunnen nemen. De BEL zorgt wel voor informatie, onder andere in de vorm van een nieuwsbrief en informatieavonden. De informatie die er komt wordt door sommige respondenten als te technisch en daarmee te moeilijk ervaren.

Argumenten om voor een systeem te kiezen integratie voorkeur

in

de

woonomgeving

heeft

de 1

locatie: centrale plaats van het systeem of aan 1 de rand van de wijk, niet naast huis dit is niet esthetisch/hygiënisch

1

ruimtegebruik

3

kosten

2

zuiveringsprestaties

3

zichtbaar

1

terugkoppeling is belangrijk; zeker dicht bij de 1 woning De meeste respondenten vonden het helofytenfilter het meest geschikt voor hun wijk. Voornamelijk omdat ze het een mooi systeem vonden met planten. Het heeft een natuurlijke uitstraling die goed in de wijk paste. Hightech systemen leken minder geliefd te zijn. Slechts 2 respondenten vroegen zich ook af of de prestaties goed waren, dat was een eerste voorwaarde. De Living machine vonden ze het best voor het EVAcentrum vanwege de educatieve functie.

17. Weet u of het systeem (huishoudwater) al is aangesloten, of wanneer dit gaat gebeuren? N.v.t . Geen enkele respondent weet wat er gaat gebeuren. (Inmiddels is bekend dat het huishoudwater geen doorgang zal vinden in Lanxmeer. ) 18. Weet u wie er verantwoordelijk is voor het onderhoud van het huishoudwatersysteem? Volgens de respondenten zijn of de bewoners (8) of Vitens (5) verantwoordelijk. Enkele reacties: “Je hoeft als bewoner geen aansprakelijkheidspapieren te tekenen.” “Het is onduidelijk wie er verantwoordelijk is: gemeente, bewoners of waterbedrijf…” “De BEL is naar notaris gegaan om juridisch verantwoordelijkheden vast te leggen.” “We weten niet wie er verantwoordelijk is, dit geld ook voor andere technische systemen.”

14. Als het watersysteem uit de wijk zou worden genomen, zou dat dan veel aan het karakter van de wijk veranderen? Toen deze vraag werd gemaakt werd verondersteld dat het grijs watersysteem al in gebruik zou zijn. Dit was pas 6 weken na de interviews het geval. Hierdoor werd het deels een hypothetische vraag. Bijna alle respondenten beantwoorden de vraag met ‘ja’ . De redenen hiervoor liepen sterk uiteen:

19. n.v.t.

73 climate design

helofytenfilter

20. Wilt u graag betrokken worden bij het beheer van het watersysteem? nee (geen tijd of verstand van zaken)

8

ja, als gebruiker

4

nee, als beheerder (geen tijd)

2

De meeste respondenten willen niet betrokken worden bij het beheer van het watersysteem. Een belangrijke reden is tijd; veel mensen zijn allemaal al bij een werkgroep betrokken en willen niet nog meer taken er bij krijgen. Een aantal respondenten is ook bang dat ze niet genoeg verstand van zaken hebben om nuttige werkzaamheden te verrichten. Als gebruiker wil men wel betrokken blijven in de vorm van informatie. Een leefomgeving kost tijd, je moet investeren. Is dit de investering waard? De directe resultaten zie je er nog niet van. Mensen moeten leren omgaan met het systeem en met de wijk. Je moet op een andere manier kijken naar bezit, financiële middelen en met je leven omgaan.

“Het Groene Dak stonk ook niet. “ “Als het niet goed werkt kan een helofytenfilter stinken.” “In de zomer zou het kunnen stinken, het is natuurlijk om af en toe iets te ruiken.” “Mits we er goed mee omgaan.” “Nog niet bij stilgestaan.”

25. Waarvoor zou u de compost uit het zwarte water gewonnen gebruiken?

22. Waarvoor zou u huishoudwater willen gebruiken? wc, wasmachine, tuin en douche

1

wc, wasmachine en tuin

5

wc, wasmachine

5

11

nergens voor, wat ik zelf produceer hoef ik niet

1

als het gewone compost is wel

1

nergens voor, we gebruiken ook geen mest in de tuin

1

wel goede voorlichting nodig

1

26. Wat zou voor u een geldige reden zijn om het onderdelen van het watersysteem te verwijderen?

Deel 2: Gebruik 21. Denkt u dat het gebruik van huishoudwater van invloed is op uw gezondheid of die van uw huisgenoten? Geen enkele respondent denkt dat het huishoudwater van invloed op de gezondheid is. Wel noemen enkelen de mindere kwaliteit van het huishoudwater en het incident in Leidsche Rijn. “De kwaliteit is wel minder, er zijn mensen ziek van geworden.” “Je kan het niet drinken.” “In verband met kinderen willen we het ook niet in de tuin.”

tuin

geen idee

1

als zou blijken dat het niet werkt

4

bij non-acceptatie

2

verkeerd gebruik

1

duurzame stankoverlast

1

geen reden

1

hygiëne

2

gezondheidsrisico

2

hoge kosten

2

negatief milieueffect

1

te veel lawaai

1

“De kans op muggen is groter bij een helofytenfilter, maar dat is voor mij geen reden.” “Als je er achterkomt dat een grootschalige toepassing niet lukt, moet je er geen energie en tijd in steken. Wanneer besluit je echter om er mee te stoppen… moet er eerst ruzie ontstaan?”

Deel 3: Stellingen 24. Denkt u dat het zuiveren van afvalwater in de wijk gevolgen zal hebben voor uw gezondheid? Zo ja, op welke manier? nee, mits goed beheerd

11

24. Denkt u dat het zuiveren van afvalwater geuroverlast tot gevolg kan hebben? nee

9

zou kunnen

2

“Geen idee, in de buurt van een waterzuivering stinkt het wel.” “Neem aan van niet, maar zal wel geregeld zijn, nog afwachten.” “Als het goed is niet.”

Tot slot nog een aantal stellingen. Kunt u aangeven of u het met de stelling eens bent, neutraal, oneens, of weet niet? 1. Lanxmeer is pas compleet als het watersysteem werkt. 2. Het helofytenfilter maakt Lanxmeer mooier. 4. Ik ben er trots op dat ik in een duurzame wijk woon. 4. Ik vind het leuk om kennissen of vreemden de duurzame aspecten van Lanxmeer te laten zien. 5. Ik heb een duidelijk beeld over het duurzame watersysteem dat in Lanxmeer geplaatst wordt. 6. Ik vind het niet zo belangrijk te weten hoe het watersysteem precies werkt, als het maar goed

74 climate design

werkt! 7. Ik ben bang dat het helofytenfilter stankoverlast kan veroorzaken. 8. Ik vind dat Lanxmeer zoveel mogelijk zelfvoorzienend moet zijn. 9. Ik vertrouw erop dat het projectbureau een goede keuze heeft gemaakt met betrekking tot het watersysteem. 10.Het watersysteem moet niet alleen milieuvriendelijk zijn, het heeft ook een voorbeeldfunctie. 11.Als mogelijk, dan zou ik huishoudwater willen gebruiken voor de douche. 12.Ik zou graag een aparte buiten of binnenkraan met huishoudwater willen hebben. 14. Ik vind het een mooi idee dat het zwarte water als energie en compost wordt hergebruikt in de wijk. 14. Ik vind dat er meer wijken zoals Lanxmeer gebouwd moeten worden. 15.Ik vind dat mensen best wat luxe en comfort mogen inleveren uit milieu oogpunt. 16.Ik vind dat het mogelijk moet zijn om milieubewust te leven zonder dat dit ten koste gaat van comfort. 17. Als het watersysteem gezondheidsrisico’s met zich meebrengt, dan moet het gestaakt worden. 18.Het is veilig om de compost die uit het zwarte water wordt gewonnen te gebruiken voor het kweken van groente uit de stadsboerderij. eens

a

oneens

b

neutraal

c

1

2

3

4

5

6

7

8

8a

2a

13a 12a 12a 5a

4b

3b

11b

3c

2c

13a 12a 11a 13a 6a 1c 2b

9

10

11 6a

1c

1c

2c

75 climate design

12

13

14

15

16

17

18

12a 13a 13a 11a 10a 12a 8a 1b

2b

3b

1b

1b 4c

4.6 Discussie 4.6.1 Besluitvorming, participatie en proces Informatievoorziening Ten tijde van het interview was het wel of niet ingebruik nemen van het huishoudwatersysteem een actuele vraag. De meeste respondenten waren ontevreden met de informatie over het huishoudwatersysteem die (niet) door Vitens is verstrekt. Bijna iedereen was op de hoogte van het feit dat Vitens de leverancier was, maar het was onduidelijk wanneer de uiteindelijke levering van huishoudwater plaats zou gaan vinden. Vitens heeft in eerste instantie zelfs ten onrechte brieven verspreid waarin gemeld werd dat het huishoudwaterproject zou worden stopgezet. Dit was het geval voor de rest van Culemborg, maar niet voor Lanxmeer, waar het dubbele net zelfs al was aangelegd. Volgens een bewoner van een van de vrije sector huizen, wist zelfs hij niet met wie hij contact op moest nemen over het watersysteem. Het was totaal onduidelijk wanneer het huishoudwater zou worden geleverd, en wie er verantwoordelijk is als er iets fout gaat. Informatie over het watersysteem komt meestal van de BEL, maar de meeste respondenten vinden dat Vitens hiervoor verantwoordelijk is. Inmiddels is besloten dat de levering van het huishoudwater niet doorgaat uit kostenoverwegingen. De informatievoorziening naar de bewoners toe is voornamelijk verlopen via de BEL (nieuwsbrief en website). Vertrouwen De meeste respondenten hebben er vertrouwen in dat het projectbureau de juiste beslissingen neemt aangaande het watersysteem. Bij de vraag over mogelijke gezondheidsrisico’s verbonden aan de lokale behandeling van afvalwater met helofytenfilters of het gebruik van huishoudwater verwacht niemand problemen. Zelfs de compost van de vergistingsystemen zou worden gebruikt in de gemeenschappelijke tuinen. Sommige respondenten verdedigen hun vertrouwen door naar onbekende anderen te verwijzen: “als het projectbureau fouten maakt, weet ik zeker dat ze op de vingers worden getikt”. De ontevredenheid van mensen met Vitens over informatie over het huishoudwatersysteem heeft niet geleid tot een verminderd vertrouwen in het watersysteem zelf. Het systeem wordt als een integraal deel van Lanxmeer gezien en is meer de verantwoordelijkheid van het projectbureau dat vertrouwen geniet, dan van de leverancier die minder vertrouwd wordt. Er is ook wat wantrouwen ten opzichte van andere bewoners. Men is soms bang dat anderen niet goed omgaan met het helofytenfilter. Huurders kunnen vertrekken als het misgaat maar de eigenaren van koopwoningen niet. Er is een gezamenlijke verantwoordelijkheid voor het systeem.

4.6.2 Afvalwatersysteem Identiteit Er lijkt een onbewuste scheiding tussen bewoners van de eerste fase (die worden gezien als ‘de groenen’, terwijl ze zichzelf meer als pioniers zien) en bewoners van de tweede fase. Het verschil tussen huur en koophuizen is minder duidelijk aanwezig, alhoewel sommige respondenten (zowel huur als koop) hun bezorgdheid uiten dat sommige huurders nooit deelnemen aan bijeenkomsten. Hierdoor zouden ze slecht geïnformeerd zijn bijvoorbeeld over de gedragsveranderingen die moeten plaatsvinden als het helofytenfilter in gebruik wordt genomen. Een positieve ervaring met de sociale samenhang in de wijk hadden we toen we een gehandicapte bewoner interviewden. Hoewel haar handicap haar er van weerhield om naar bijeenkomsten te gaan, hielden haar buren haar op de hoogte van de voortgang. Ook was ze op de hoogte van de producten die ze niet mocht gebruiken met betrekking tot het watersysteem. Bewoners, die zichzelf niet als milieuvriendelijk beschouwden merkten op dat ze beïnvloed werden door hun buren; goed voorbeeld doet volgen. Hoewel ze soms druk voelden om hun gebruiken te wijzigen ervaarden ze dat niet als vervelend. Over het algemeen ervaren de respondenten het watersysteem als een integraal deel van Lanxmeer. Ondanks het feit dat het grootste deel van het watersysteem nog niet in werking is (geen huishoudwater, geen helofytenfilter en geen biogasinstallatie en Living Machine), zouden ze erg teleurgesteld zijn als dit niet zou gaan gebeuren. Het watersysteem wordt gezien als een van de belangrijke peilers van Lanxmeer. De wijk zou als project mislukt zijn als het decentrale watersysteem zou worden afgeschaft volgens veel respondenten. Omdat Lanxmeer als een belangrijk voorbeeldproject wordt gezien zou de teleurstelling nog groter zijn. Volgens het onderzoek van Ger de Vries in 2003 is de aandacht voor het milieu ook een belangrijke reden geweest voor de meeste bewoners om in Lanxmeer te komen wonen. Het watersysteem heeft een belangrijke sociale/ controle functie; de gevoeligheid van het helofytenfilter betekent dat mensen er voorzichtig mee moeten zijn. Als het filter er niet zou komen is de noodzaak om milieuvriendelijke stoffen te gebruiken verdwijnen en daarmee het “we doen het samen” gevoel.

Keuze systeem Waterbesparing is de belangrijkste drijfveer voor bewoners voor een decentraal systeem terwijl kostenbesparing geen reden is. Bewoners verwachten dat de kwaliteit van de leefomgeving verbetert door een decentraal watersysteem (milieutechnische kwaliteiten). Bij de keuze voor een afvalwaterbehandeling-

76 climate design

systeem zijn een aantal aspecten van belang voor de bewoners: De mate waarin het systeem kan worden ingepast in de situatie. Hoe minder zichtbaar en hoe meer geïntegreerd hoe positiever de beoordeling. Een helofytenfilter past goed in de natuurlijke omgeving waar een biogasinstallatie dat niet doet. Het gebruik van planten sprak om deze reden zeer aan. Omdat EVA-Lanxmeer een voorbeeldproject is past een systeem dat de processen inzichtelijk maakt goed bij de wijk. Een Living Machine past bij deze filosofie.

Beheer De meeste respondenten willen niet betrokken worden bij het beheer van de watersystemen. Enerzijds heeft dit te maken met de tijdsbesteding; veel mensen zijn al betrokken bij een werkgroep. Anderzijds is er ook de vraag of je als bewoner wel genoeg kennis van zaken hebt om het beheer te doen. Wel wil men graag op de hoogte worden gehouden als gebruiker over het systeem.

4.6.3 Gebruik Schaal systemen Het niveau van sociale cohesie is het hoogst op het kleinste schaalniveau binnen de wijk: dat van de hoven. Om deze reden zou ook het schaalniveau van de watersystemen op hofniveau kunnen zijn. Dit zou de gebruikers meer betrekken bij het systeem en de infrastructuur efficiënter. Ieder cluster van huizen zou zijn eigen systeem kunnen hebben en het gerecyclede water weer gebruiken in huis.

4.6.4 Locatie systemen

helofytenfilters

en

andere

De redenen om een watersysteem op een plaats in de wijk te situeren liepen uiteen. De plaats van het helofytenfilter had te maken met toegankelijkheid en educatie. Enerzijds is het watersysteem een belangrijk deel van het concept van de wijk en daarmee een visitekaartje. De respondenten ervaren dit ook zo. Daarom zou het zichtbaar en aan de rand van de wijk moeten komen. Anderzijds is het watersysteem ook kwetsbaar en dit is een reden om het meer beschut binnen in de wijk te plaatsen.

77 climate design

78 climate design

Hoofdstuk 5 Karakteristieken van toegepaste zuiveringstechnieken

79 climate design

5.1 Inleiding

5.2.2 Anaërobe vergisting

Wanneer gekozen wordt voor decentrale afvalwaterzuivering zijn er een aantal keuzes die gemaakt moeten worden. Naast de keuze voor de mate van decentralisatie, kan een afweging gemaakt worden voor de soort afvalwaterbehandeling. Er is een scala aan zuiveringstechnieken welke toegepast kunnen worden, elk met bepaalde consequenties voor kosten, energiegebruik, ruimtegebruik en zuiveringsefficiëntie. Aan de hand van de case studies als beschreven in hoofdstuk 3, worden verschillende zuiveringstechnieken beoordeeld op werking en geschiktheid voor toepassing in een stedelijke context. Hierbij worden, naast sociale aspecten, zaken als schaalgrootte, zuiveringsgraad, mate van invloed op de omgeving en bedrijfszekerheid meegenomen (zie ook bijlage 2).

Er bestaan verschillende soorten anaërobe afvalwater zuiveringsystemen, waaronder de ‘gewone’ septic tank, een Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB) en expanded bed filter. Gemeenschappelijke eigenschap is het afbraakprincipe van afvalstoffen: in afwezigheid van zuurstof breken anearobe bacterieën afvalstoffen af, waarbij CO2 en CH4 (methaan) gevormd wordt. Dit is tegelijkertijd het voornaamste voordeel van de techniek: door de vorming van (bio)gas is het de enige techniek die energie oplevert in plaats van verbruikt. Daarnaast zijn de initiële investeringskosten voor kleinschalige projecten veel lager dan die voor actieve slib systemen. Het grootste nadeel van de techniek is dat zowel het effluent als het gevormde slib nog steeds significante hoeveelheden nutriënten bevat en niet zonder meer geloosd kan worden. Wel kan het effluent worden gebruikt als grondverbeteraar indien hier een afzetkanaal voor gevonden kan worden.

5.2 Analyse van uitkomsten referentieplannen analyse (kansrijke deelsystemen) De technieken als toegepast in de case studies, worden per techniek kort toegelicht. De nadruk ligt daarbij verder op de voor en nadelen van de desbetreffende technieken.

5.2.1 Actieve slib Actieve slib zuivering is dezelfde techniek als in de huidige RWZI installaties wordt toegepast om afvalwater te zuiveren. De techniek bestaat uit het stimuleren van de groei van micro-organismen die de afvalstoffen afbreken. Voordeel van de techniek is dat hoge graad van zuivering mogelijk is, maar met als nadelen dat de investeringskosten, vooral bij kleine schaalniveaus, aanzienlijk zijn, en dat grote hoeveelheden slib wordt geproduceerd. Dit slib wordt in de huidige RWZIs gebruikt om via een vergister energie uit op te wekken, waarmee voor een deel in de eigen energiebehoefte kan worden voorzien.

Referentie Het referentieproject Kolding is een voorbeeld van een decentrale actief slib zuivering. Het grijze en zwarte afvalwater van 145 woningen (250 bewoners) wordt gezamenlijk gezuiverd op een oppervlakte van 45 m2 (inclusief septic tank), ondergronds, maar deels open met een rooster, en met een UV-filter van ziektekiemen e.d. ontdaan, alvorens in een kas de nutriënten in het effluent worden hergebruikt, waarna het effluent uit de kas weer wordt nabehandeld in een helofytenfilter van 120 m2. De totale ruimte voor waterzuivering per bewoner is 0,18 m2 per persoon equivalent (pe) voor het actief slib-systeem, en 2,26 m2 per pe als ook de kas inclusief de nabehandeling met helofytenfilter wordt meegerekend. De kosten zijn niet bekend.

Referentie Anaërobe vergisting wordt in drie projecten gebruikt voor de behandeling van zwart water. In Vauban beslaat de behandeling voor de 16 woningen (40 bewoners) ongeveer 42 m2 in de tuin (grotendeels ondergronds) met daarin de anaërobe vergistingsinstallatie en de opslag van slib/mest (28 m2) evenals een membraanfilterzuivering voor het grijs water (12 m2). Daarnaast is voor het vergistingssysteem een installatieruimte van 20 m2 gereserveerd in de kelder met daarin de vacuümpomp en de opslag van biogas. De totale ruimte voor waterzuivering per bewoner is 1,5 m2 per pe, waarvan 1,2 m2 per pe voor zwart waterbehandeling (0,5 m2 per pe in de kelder en 0,7 per pe buiten). De kosten zijn niet bekend. Flintenbreite is van een grotere schaal. Voor het anaërobe vergistingssysteem voor 117 woningen (350 bewoners) is 120 m2 installatieruimte gereserveerd in de kelder van het gemeenschapshuis (de ruimte is aanzienlijk overgedimensioneerd en de afmeting lijkt meer bepaald door het bovenliggende huis dan door de ruimtebehoefte). Het grijs water wordt behandeld in 1200 m2 helofytenfilter. De totale ruimte voor waterzuivering per bewoner is 3,8 m2 per pe (waarvan 0,35 m2 per pe voor zwart waterbehandeling). De kosten zijn niet bekend. In beide gevallen is het systeem nog niet in bedrijf. In Lanxmeer zijn er plannen voor de bouw van een anaërobe vergistingsinstallatie, maar is nog niets gerealiseerd.

5.2.3 Percolatie filter (oxydatiebed) Een percolatiefilter is in beginsel een eenvoudige techniek die met beperkte middelen redelijk goede zuivering kan bewerkstelligen. In het filter wordt het afvalwater over een medium begroeid met micro80

climate design

organismen gesproeid, waar het langzaam doorheen sijpelt. Tijdens dit proces wordt het afvalwater gezuiverd. Het proces is met name geschikt om toe te passen voor afvalwater dat al een voorbehandeling heeft ondergaan, aangezien het een tamelijk lage zuiveringsgraad bereikt in vergelijking met andere systemen. Door het afvalwater meerdere malen rond te pompen kan een hoge mate van zuivering worden bereikt, echter, de behandeltijd neemt daardoor exponentieel toe. Door de weinig geconcentreerde wijze van behandeling neemt de methode tamelijk veel ruimte in als het afvalwater van kleine groepen mensen wordt behandeld. Zodra echter de hoeveelheid afvalwater toeneemt, neemt de benodigde ruimte per persoon snel af. Het aërobe afbraakproces noodzaakt een tamelijk open opstelling zodat voldoende zuurstof kan toetreden, met als gevolg dat in zomermaanden mogelijk overlast van insecten en geur kan optreden. De operationele kosten zijn door het energetisch economische proces tamelijk laag. Stikstof en fosfor worden slechts beperkt verwijderd.

5.2.5 Membraan bioreactor Op vergelijkbare wijze als bij een submerged fixed film filter wordt het afvalwater gezuiverd, waarna het slib van het water wordt gescheiden door middel van een membraanfilter. Op deze wijze kan zeer hoge graad van zuivering verkregen worden op een zeer beperkt oppervlak. Nadeel van de methode zijn de hoge operatiekosten door de beperkte levensduur van de filters en het hoge energiegebruik. Na circa twee jaar zijn de filters versleten en dienen vervangen te worden. Dit is een relatief eenvoudig proces en kan per filter apart gebeuren zodat het zuiveringsproces niet helemaal stilgelegd hoeft te worden. De hoge kosten die met de aanschaf en vervanging te paar gaan, zorgen ervoor dat de kosten over een 10 jarige periode significant hoger zijn dan alternatieve technieken.

Referentie In Vauban wordt een membraanfilter toegepast voor grijs waterzuivering (zie ook 5.2.2). Oppervlakte voor 40 bewoners = 12 m2 , d.w.z. 0,3 m2 per pe.

Referentie In het Sustainable House in Sydney (4 bewoners) is een percolatiefilter toegepast voor het gecombineerde afvalwater (grijs en zwart) in de vorm van een ‘wormtank’ die 4 m2 in de tuin inneemt gecombineerd met een kleine UV-filter. De totale ruimte voor waterzuivering per bewoner is 1 m2 per pe. Deze ruimte ligt geheel ondergronds.

5.2.6 Living Machine In een Living Machine wordt getracht op compacte wijze de zuiveringsprocessen zoals deze in de natuur plaatsvinden na te bootsen. Er is nog geen ‘standaard’, aangezien bijna elke Living Machine aan de lokale omstandigheden wordt aangepast, maar voor de behandeling van zwart water zouden de volgende onderdelen toegepast kunnen worden: een anaërobe reactor/septic tank die als buffer dient, een anoxische tank, gesloten aërobe reactor, aërobe reacor, clarifier en ecological fluidised beds wat een soort begroeide percolatiefilters zijn. Doordat meestal planten worden ingezet om nutriënten aan het water te onttrekken en een habitat te vormen voor micro-organismen, kan een Living Machine een esthetisch aangenaam uiterlijk hebben en aantrekkelijk zijn om te worden ingezet voor informatieve doeleinden. De mate van zuivering hangt af van de gekozen zuiveringsstappen, maar kan zeer hoog zijn. Nadeel is dat de methode relatief veel energie vraagt vanwege pompen en aerators. Om goed functioneren ook in de winter te garanderen, is het nodig de opstelling in een kas te plaatsen, met voldoende zoninstraling gedurende het hele jaar.

5.2.4 Submerged fixed film filter (dompelbad) Submerged fixed film filters lijken qua kosten, grootte van het systeem en zuiveringswijze redelijk veel op aërobe systemen. Het verschil is dat het zuiverend medium, de micro-organismen, hier niet vrij door de vloeistof zweven en zich vermenigvuldigen, maar, net als bij een percolatiefilter, op een medium vast zitten (bijvoorbeeld zand). Gevolg is dat er een veel kleinere slibproductie plaatsvindt. Door het afvalwater van onderaf opwaarts te laten stromen, wordt het medium bij voldoende snelheid als het ware vloeibaar, en vind door het zeer grote contactoppervlak snelle afbraak van afvalstoffen plaats. Een bijbehorende oxygenerator zorgt voor voldoende zuurstof voor aërobe afbraak. Stikstof en fosfor verwijdering ligt wel enkele tientallen procenten lager dan bij aërobe zuivering.

Referentie In het Healthy House in Toronto (4 bewoners) is een submerged fixed film filter toegepast voor het gecombineerde afvalwater (grijs en zwart) in een installatieruimte van ongeveer 15 m2. Omdat zich hier meerdere installaties bevinden, komt de ruimte voor waterzuivering op ongeveer 7 m2. De totale ruimte voor waterzuivering per bewoner is 1,75 m2 per pe.

Referentie Het BedZED-project maakt gebruik van een Living Machine voor zuivering van het grijze en zwarte afvalwater van 80 woningen (244 bewoners). De kasruimte op de eerste verdieping van het gemeenschapshuis waarin de Living Machine staat beslaat 120 m2. Buiten ligt een septic tank van 60 m2 (ondergronds). De totale ruimte voor waterzuivering per bewoner is 0,74 m2 per pe (waarvan 0,50 m2 per pe binnen en 0,24 m2 buiten). De kosten voor het systeem bedroegen in 2001 circa €300.000 (£ 200.000).

81 climate design

Tabel 5.1: Vergelijking waterstromen casussen woning Sustainable House drinkwater openbaar leiding net regenwater huishoudwater gerecycled water regenwater geen huishoudwater zwart water riool septic tank helofyten filter fixed film filter omzetten in grijs water aërobe vergisting anaërobe vergisting productie meststoffen Living Machine grijs water septic tank helofyten filter fixed film filter membraan filter Living Machine rainwater gebruik wadi

Healthy House

cluster/woonblok Hockerton

Vauban

BedZED

stadsdeel

Flintenbreite

Lanxmeer

huidig

huidig

effluent effluent

Aangetekend moet worden dat de beheerder op dit moment de helft van het systeem als actief slib systeem draait en zegt hiermee betere resultaten te behalen.

5.3 Discussie Aan de hand van vergelijking van de verschillende casestudies kunnen aanbevelingen worden gedestilleerd voor eventuele nieuwe projecten. Afhankelijk van op welke schaal wordt gebouwd, worden verschillende oplossingen gekozen voor herkomst en gebruik van drinkwater, en hoe wordt omgegaan met afvalwater, zij het grijs of zwart water, of een combinatie van beide. Het blijkt dat naarmate de schaal van het project groter wordt, het ambitieniveau met betrekking tot duurzaamheid en autarkie op het gebied van water naar beneden moet worden bijgesteld. Dit kan verschillende redenen hebben. Zo is het wettelijk lastiger om bijvoorbeeld een huishoudwaterleidingnet aan te leggen op wijkniveau vanwege veiligheidseisen met betrekking tot hygiëne en het grote aantal mensen dat er aan wordt blootgesteld. Op individueel woningniveau is toestemming voor dergelijke voorzieningen vaak nog wel te verkrijgen. Tevens is de betrokkenheid van bewoners groter wanneer systemen op woningschaal werken dan wanneer dit op wijkniveau gebeurt. De gevolgen

toekomst toekomst toekomst

toekomst toekomst

toekomst toekomst

effluent

defect nieuw toekomst toekomst? huidig

van een bepaalde handeling op individuele schaal zijn immers direct zichtbaar, en de verantwoordelijke voor die gevolgen is duidelijk en direct aan te wijzen. Naarmate de schaalgrootte toeneemt, wordt de aanen afvoer van zaken als (afval)water steeds anoniemer en functioneert meer als op zich zelfstaand systeem, met als gevolg dat de betrokkenheid afneemt. Enige uitzondering hierop vormen wijken of woonblokken waarvan de bewoners al in een vroeg stadium zijn samengekomen en hebben besloten gezamenlijk, uit ideële overwegingen, een duurzame woonvorm op te bouwen.

Drinkwater Op het gebied van drinkwatervoorziening blijkt het gebruiken van regenwater alleen op kleine schaal toegepast. Blijkbaar is bij gebruik op grotere schaal het risico op tekorten, de gelegenheid tot opslag, of de infrastructuur voor opvang en zuivering dusdanig ingewikkeld dat de voordelen niet voldoende opwegen tegen de nadelen. Huishoudwater Op woonblokniveau blijkt de toepassing van regenwater of behandeld grijs water als huishoudwater wel tot de mogelijkheden te behoren (BedZED). In een dergelijk geval is er in de ontwerpfase al mee rekening gehouden, en wordt al het grijs of regenwater opgevangen en naar een centraal punt geleid waar het wordt behandeld. Dit water wordt vervolgens ingezet om de toiletten door te spoelen of de tuin te sproeien.

82 climate design

Kolding

wijk

papier althans) één van de beste opties. Niet alleen is het de enige afvalwater behandelmethode die energie opwekt in de vorm van biogas (methaan), maar tevens wordt de afvalstroom verkleind en is het residu geschikt als meststof in de landbouw. Dit past in het principe van een gesloten nutriënten kringloop.

Zwart water Het vergisten van zwart water gebeurt in alle gevallen na bijmenging van groente- en fruitafval. Voordeel hiervan is dat het koolstofgehalte van het zwarte water verhoogd wordt waardoor het mengsel beter vergist en meer biogas ontstaat. Tevens wordt op duurzame manier met het gft-afval omgegaan en is het residu dat overblijft na vergisting beter geschikt als meststof. Het blijkt echter dat in geen van de drie cases waarbij met een anaërobe vergister wordt gewerkt het systeem al operationeel is. In Flintenbreite is het hele systeem al aangelegd en in principe operationeel, ware het niet dat de toevoer van zwart water nog onvoldoende is om in werking stelling te rechtvaarden. Dit komt doordat de woningen in de wijk nog niet allemaal verkocht en bewoond zijn, waardoor de stroom van zwart water zo klein (vergisting vraagt een continue toevoerstroom en optimale afstemming van de component (tank)groottes) is dat het financieel niet te rechtvaardigen is om een persoon in te huren die de installatie bedient en onderhoudt. In Vauban is het gehele systeem in werking en werd proef gedraaid, maar ging het bedrijf dat de installatie beheerde failliet. In EVA-Lanxmeer is de biogasinstallatie wel gepland, maar wanneer het ook werkelijk gebouwd en geïmplementeerd zal worden is nog onbekend, hoewel de planning rond 2007/2008 ligt. Toch lijkt het toepassen van een biogas installatie om het zwarte water (met gf-afval) te behandelen (op

Grijs water Van de behandelmethoden toegepast om grijs water te zuiveren lijkt het helofytenfilter het meest voor de hand liggend. Vanwege de relatieve eenvoud van een dergelijk systeem zijn geen grote problemen te verwachten. Een pomp zorgt voor bevloeiing van een rietveld, wat vervolgens op natuurlijke wijze het water zuivert. Nadeel is wel het grotere ruimtebeslag wat een dergelijk systeem vergt. Regenwater Bij alle projecten is de afvoer van regenwater afgekoppeld van het centrale rioleringsnetwerk. Bij projecten waarbij regenwater niet wordt gebruikt wordt het afgevoerd naar wadi’s waar het de grond in kan infiltreren. De keuze voor een bepaalde zuiveringstechniek heeft eerder of later in de afvalwaterverwerkingsketen consequenties voor de systeem lay-out. De relaties die verschillende technieken onderling hebben is weergegeven in figuur 5.1. Ter verduidelijking het volgende voorbeeld: als men gebruik wil maken van anaërobe vergisting, kan men het beste gebruik maken van vacuüm toiletten

Figuur 5.1: Relatieschema verschillende zuiveringstechnieken uit de case-study projecten 83 climate design

in verband met de lage verdunningsgraad van het afvalwater. Indien dit niet mogelijk is, kan het beste het slib uit een septic tank ingezet worden om een zo optimaal mogelijk vergistingsproces te stimuleren. Organisch (keuken en tuin) afval kan worden toegevoegd aan de vergister voor een optimaler vergistingsproces. Het residu dat de reactor uitkomt kan worden ingezet als (kunst)mest, of, als dit niet mogelijk is om wat voor reden dan ook, worden verbrand. Uit de vergister komt biogas, dat voor diverse doelen kan worden ingezet.

84 climate design

Hoofdstuk 6 Ontwerpcasus: Po p t a h o f

climate design

85

6.1 Inleiding In dit hoofdstuk wordt de verkregen kennis uit de geanalyseerde referentieprojecten vertaald naar een ontwerp binnen de Nederlandse context: de implementatie van een DESAH-systeem in de Poptahof, een naoorlogse stadsvernieuwingswijk. Een bestaande wijk met hoge dichtheid en sociale problematiek is gekozen omdat dit in Nederland vrij veel voorkomt (in 56 zogenaamde prioriteitswijken staan meer dan een half miljoen woningen waarvan op korte termijn 26.000 worden gerenoveerd, 60.000 worden gesloopt en 80.000 nieuwe huizen worden teruggebouwd (Maters en Hermsen, 2005)). Tevens stelt de context en de problematiek van dit soort wijken de hoogste eisen aan implementatie en gebruik, zodat alle mogelijke problemen bij implementatie én de wijzen om ze op te lossen of te omzeilen met behulp van een DESAH-systeem aan de orde komen. In de jaren vijftig en zestig van de vorige eeuw, na de Tweede Wereldoorlog, werden in hoog tempo woningen uit de grond gestampt om de woningnood te lenigen. Deze woonwijken werden veelal uitgevoerd in de ‘Internationale Stijl’, het naoorlogse functionalisme dat met moderne productiemethoden en nieuwe typologieën efficiënt in de vraag naar woningen kon voorzien. De combinatie van hoog- en laagbouw en de nadruk op licht en lucht moest een sociaal en gezond alternatief bieden voor de bestaande stad. Tegenwoordig zijn deze buurten veelal verouderd en kampen met sociale, milieutechnische en bouwkundige problemen. De Poptahof in Delft is hiervan een typisch voorbeeld. Wat het tevens aantrekkelijk maakt als studie object is dat de wijk op dit moment in een proces van stedelijke vernieuwing zit en dat daarbij diverse studies zijn gedaan, zoals naar de bebouwing, de rol van water (met name regen- en oppervlaktewater) en de leefbaarheid in de wijk.

6.2 Stedenbouwkundige context 6.2.1 Ruimtelijke opbouw De buurt Poptahof maakt deel uit van de wijk Voorhof, en is een naoorlogse buurt uit de jaren zestig van de 20e eeuw, gebouwd in de zogenaamde ‘Internationale Stijl’. De ruimtelijke opbouw van de buurt bestaat uit zogenaamde stempels: clusters van hoogbouw van 11 en 5 lagen (Fig. 6.2, type A en B) en rijtjeshuizen in 2 lagen (Fig. 6.2, type C), in herhalende patronen en georganiseerd als een ruimtelijke eenheid in relatie tot zonlicht, uitzicht en ontsluiting. De gebouwen staan in een relatief grote openbare ruimte (79% van het begane grond-oppervlak van het totale gebied inclusief winkelcentrum, en 87% van de woonbuurt) die momenteel bestaat uit een ruimtelijk ongedefinieerde mix van groen, open water, wegen en parkeerplaatsen. Het gebied is 18,6 hectare groot, waarvan 12,4 hectare de eigenlijke woonbuurt beslaat, en het heeft een hoge dichtheid (55 woningen per hectare). De wijk is verdeeld in twee delen: PoptahofNoord en Poptahof-Zuid, en wordt aan de zuiden oostzijde door een winkelcentrum begrensd. De hoogbouw is voortgezet tot op het winkelcentrum. Het geheel wordt aan vier kanten omsloten door wijkontsluitingswegen, die alleen aan de oost- en de zuidkant de eigenlijke buurt ontsluiten.

6.2.2 Afbakening onderzoeksgebied Omdat de studie zich richt op implementatie van DESAH-systemen in de woonomgeving wordt het studiegebied ingeperkt tot de woonbuurt (Dorst, 2005). Dit betekent dat het winkelcentrum inclusief de daarboven gelegen hoogbouw (tussen de Troelstralaan en Papsouwselaan) buiten beschouwing blijft. Dit is ook praktisch gezien mogelijk doordat deze

Figuur 6.1: De Poptahof gezien vanuit het zuiden

climate design

86

Figuur 6.2: Typologieën Poptahof (DIOC) het dichtst bij de verzamelleiding van de bestaande, conventionele, bovenwijkse riolering liggen (Figuur 6.3). Daarnaast richt de studie zich in eerste instantie op oplossingen voor de bestaande stedenbouwkundige opzet, hoewel er een plan in ontwikkeling is door het bureau Palmboom & Van der Bout, die een radicale stedenbouwkundige vernieuwing voorstelt waarin middelen laagbouw wordt gesloopt en vervangen door nieuwbouw. De keuze voor de bestaande situatie volgt uit dezelfde redenering, als genoemd in de inleiding, dat de meest uitdagende situatie bestaat uit renovatie van bestaande gebouwen. Bijkomend voordeel is dat de bewoners, en hun wijze van gebruik bekend zijn en vanaf het begin af aan betrokken kunnen (moeten) worden. Gezien vanuit de stedelijke vernieuwingsprobematiek als geheel komen beide benaderingen, enkel (steden)bouwkundige renovatie, en renovatie gecombineerd met sloop en nieuwbouw, regelmatig voor. Beide benaderingen zijn dus relevant voor het onderzoek. Vanuit de voorstellen voor de bestaande situatie worden daarom enige opmerkingen c.q. kanttekeningen geplaatst bij het huidige nieuwe plan.

climate design

Het onderzoeksgebied bestaat uit 834 woningen en het totaal aantal inwoners bij een gemiddelde woningbezetting van 2.9 personen (gebaseerd op totaal aantal woningen en inwoners in de wijk) is 2430 inwoners. Het is opgebouwd uit zes stempels van 139 woningen met 405 bewoners (dit aantal schommelt iets per stempel, maar het hoogste aantal wordt hier aangehouden). Elk stempel is opgebouwd uit: - een galerijflat type A: 12 lagen waarvan de onderste laag geheel uit bergingen bestaat, met 99 woningen. Aantal bewoners: 290. - een galerijflat type B: 5 lagen waarvan de onderste laag geheel of gedeeltelijk uit bergingen bestaat met 28-31 woningen. Aantal bewoners: 90 - 8 of 9 rijtjeshuizen (type C). Aantal bewoners: 25 Een uitzondering is het stempel in de noordwesthoek dat geen rijtjeshuizen bevat maar een basisschool. In de berekeningen wordt voor dit stempel wel met (het equivalent van) 9 woningen gerekend en hier is ook het totaal aantal woningen (834) op gebaseerd.

87

Figuur 6.3: Riolering bestaand (links) en na afkoppeling (rechts)

6.2.3 Schalen van implementatie De implementatie van DESAH-systemen kan een zichtbare bijdrage aan de woonomgeving leveren. Zichtbaarheid kan de bewustheid verhogen onder bewoners van de duurzame principes die de inspiratie vormen voor de oplossingen. Om het DESAH-systeem tot een zichtbaar deel van de dagelijkse leefomgeving te maken, moet het worden geïmplementeerd op een schaal waaraan bewoners zich kunnen verhouden en mee kunnen identificeren. In de analyse van voorbeelden zijn vier schalen van implementatie onderscheiden: woning, cluster, buurt en wijk. Zoals de diversiteit aan invullingen binnen deze vier categorieën al suggereert, moet per locatie worden gekeken welke schalen van toepassing zijn. Qua maat en aantal inwoners valt Poptahof tussen wijk en buurt in, maar door de bewoners wordt zij als buurt erkend en beschouwd (Dorst, 2005). Omdat zij bovendien een sterke ruimtelijke eenheid vormt en deel is van de wijk Voorhof, wordt Poptahof binnen dit onderzoek als buurt beschouwd. Binnen de buurt worden door de stempels herkenbare eenheden gevormd: clusters van gebouwen gegroepeerd rond

ontsluitingswegen (cul-de-sacs) en parkeerplaatsen. Het gebouw speelt een belangrijke rol in de beleving van de Poptahof als leefomgeving: bewoners erkennen medebewoners van hetzelfde gebouw als buren en zij delen in de hoogbouw dezelfde toegang en lift. Op de schaal van de individuele woning is met name in de hoogbouw weinig ruimte voor decentrale oplossingen voor sanitatie. De mogelijkheid tot aanpassingen in de woning speelt overigens wel een rol in de keuze voor een bepaald systeem. Aan de hand van de ruimtelijke opbouw en de manier waarop zij wordt beleefd door bewoners, wordt de Poptahof in deze studie onderscheiden in de volgende schalen (Figuur 6.4): 1) buurt, 2) stempel, 3) gebouw. De laatste twee vallen onder de eerder genoemde cluster-schaal (beide zijn ruimtelijk gedefinieerde clusters van woningen) maar verschillen in maat en enigszins in typologie. Op gebouw-schaal krijgt elke hoogbouwflat (type A) een eigen systeem en deelt elke groep van 9 rijtjeshuizen (type C) een systeem

Figuur 6.4: Drie schalen van implementatie: 1) buurt, 2) stempel, 3) gebouw (twee entiteiten).

climate design

88

Figuur 6.5: Plannen voor waterhuishouding Poptahof. Links: waterplan van Van Eijk (Eijk, 2003) voor de bestaande stedenbouwkundige opzet. Rechts: waterplan voor het nieuwe stedenbouwkundig plan van Palmboom & van der Bout (Lindert, 2005). worden ingelaten. Binnen een promotie onderzoek aan de TU Delft (Eijk, 2003) is een plan uitgewerkt om deze ruimtebehoefte voor de opvang van hemelwater op te lossen binnen de bestaande situatie. Ook voor het plan van Palmboom & van der Bout is een waterhuishoudingsplan ontwikkeld als onderdeel van een duurzame visie voor het gebied. In beide gevallen betekent dit voor de openbare ruimte dat het oppervlaktewater meer dan voorheen aanwezig is (van minder dan 3 naar 9% van het totale oppervlak – in totaal 16.750 m2) en ook duidelijker een geheel vormt (zonder lange ondergrondse verbindingen) en dit biedt mogelijkheden voor DESAH-systemen om hier op een positieve, zichtbare manier op aan te sluiten, bijvoorbeeld door gezuiverd effluent deel te laten zijn van de grotere lokale (regen)watercyclus, waarbij de circulatie van het water in het gebied zelfs een toegevoegde waarde als een laatste ‘polishing step’ kan krijgen. Het plan van Van Eijk vormt het uitgangspunt voor het ontwerp, maar is aangepast op basis van sociale en stedenbouwkundige overwegingen (uit het

met een middelhoogbouwflat (type B), omdat in deze dichtheid een systeem voor 9 huizen niet efficiënt is.

6.2.4 Lokale waterhuishouding Tenzij er sprake is van 100 % hergebruik loost het DESAH-systeem zijn effluent op het gebiedseigen oppervlaktewater. De Poptahof is gelegen in een polder in het westelijke laaggelegen deel van Nederland. Water wordt regelmatig afgevoerd met name in de winter, maar in de zomer kan een watertekort ontstaan en in dat geval moet gebiedsvreemd water ingelaten worden, bijvoorbeeld uit rivier- of boezemwater. Dit water is meestal van lagere kwaliteit en vervuilt derhalve het lokale water. Een oplossing is om meer ruimte te maken voor water (retentie in de wijk). Dit gebeurt door de hoeveelheid oppervlaktewater te vergroten. Door hierin voldoende buffer te creeren met een toegestaan peilverschil van 40 cm per jaar, kan water lokaal worden vastgehouden en hoeft geen (of slechts nog bij calamiteiten als verontreiniging of uitzonderlijke droogte) gebiedsvreemd water te

Figuur 6.6a, b, c: Alternatieve indelingen gebied: a: territoria bestaand (volgens Dorst c.s.), b: voorstel territoria Hasker/ Dorst, c: voorstel territoria op basis van stempel en ontsluiting.

climate design

89

Figuur 6.7: Bezonning (09:00 uur links, 12:00 uur midden, 15:00 uur rechts) onderzoek van Van Dorst (2005) en uit het plan van Palmboom & van der Bout), en ontwerpoverwegingen met betrekking tot de implementatie van het DESAHsysteem.

6.2.5 Indeling locatie Er zijn bij de indeling van het gebied in stempels en in gebouwen verschillende manieren om deze clusters te definiëren. Als genoemd in 6.2.3 vormen de gebouwen rond de vertakkingen van de ontsluiting samen een geheel, en op deze manier is de wijk in deze situatie in zes vergelijkbare stempels verdeeld (Figuur 6.6c). Er is echter ook een indeling denkbaar waarbij de ontsluiting als scheidend element dient en de ruimte tussen deze cul-de-sacs als een territorium gezien: een herkenbare eenheid wordt drie gebouwen rond een collectieve groene ruimte. Uit eerder onderzoek aan de TU Delft bleek dat de buurt nu (deels) zo ervaren wordt (Figuur 6.6a). Versterking van deze territoria kan de affiniteit van de bewoners met de buitenruimte versterken, en de implementatie van het DESAH-systeem kan hieraan worden gekoppeld. Ook op het schaalniveau van het gebouw is een indeling in territoria, waarbij elk gebouw wordt gekoppeld aan een eigen stuk collectieve ruimte logisch (Figuur 6.6b). Nadeel van deze alternatieve indelingen is dat in de wijk als geheel ongedefinieerde rafelranden ontstaan.

6.2.6 Overige omgevingsfactoren In het oorspronkelijke stedenbouwkundig ontwerp is bezonning een belangrijke factor geweest. Zoals te zien is in Figuur 6.7 staan de gebouwen grotendeels niet in elkaars schaduw. Ze werpen wel lange schaduwen over het maaiveld van de openbare ruimte. Bij de plaatsing van systemen die voor hun functioneren afhankelijk zijn van daglicht moet hiermee rekening worden gehouden.

6.3 Schaaldefiniëring en –afbakening kansrijke schaalniveaus Bij het maken van een ontwerpstudie voor de inpassing van een alternatief afvalwatersysteem voor de Poptahof in Delft kan worden uitgegaan van verschillende schaalniveaus. De keuze van schaal kan mede invloed hebben op de beleving van de afvalwaterverwerking. In het kader van deze studie wordt het huidige ‘flush and forget’ systeem van waterclosetten in combinatie met transport van afvalwater over grote afstanden naar een gecentraliseerd rioolwaterzuiveringsinstallatie (RWZI) vervangen door een alternatief systeem, waardoor behandeling van afvalwater op locatie mogelijk wordt. De hoeveelheid huishoudens die op het systeem worden aangesloten bepalen voor een deel de grootte, efficiëntie en locatie binnen de wijk. Vier varianten worden onderzocht, welke onder te verdelen zijn in drie groepen, te weten: 1. Buurt. Uitgaande van de gehele Poptahof; alle huishoudens worden op één gemeenschappelijk systeem aangesloten. 2. Stempel. Op basis van rangschikking van gebouwen kan de Poptahof worden onderverdeeld in 6 segmenten, stempels, bestaande uit een hoogbouw (A), middelbouw(B) en laagbouw(C) bouwblok. Deze groep kan nog onderverdeeld worden in twee varianten: één waarbij het volledige behandelsysteem op de desbetreffende stempel te vinden is, en één waarbij de inzameling op stempelniveau gebeurt, maar waarbij de eigenlijke behandeling een meer centrale plaats in de wijk krijgt. 3. Bouwblok. Ieder bouwblok krijgt zijn eigen DESAHsysteem. Om reden van efficiëntie worden laag- en middelbouw samengetrokken en gelijk gesteld aan een hoogbouw. De flats aan de oostelijke rand van het gebied (op het winkelcentrum) zijn niet bij de ontwerpstudies betrokken, omdat zij onderdeel uitmaken van de

climate design

90

winkelstrook aan de oostelijke kant van de wijk. De aankoppeling van de wijk op de hoofdleiding van de bovenwijkse afvoer ligt aan deze kant, waardoor de flats eenvoudig aangesloten kunnen blijven op het riool bij afkoppeling van de rest van de buurt (Figuur 6.3).

maken in twee verschillende uitwerkingen (Figuur 6.9): 1. Zowel de verzameling als behandeling van het afvalwater vindt plaats op stempel-niveau; 2. inzameling van het afvalwater gebeurt op stempelniveau, maar behandeling op een centraal in de buurt gelegen plaats. Per stempel is een booster/ opslagvat geplaatst waar het water in eerst instantie verzameld wordt, waarna het naar een behandelfaciliteit centraal gelegen in de buurt wordt getransporteerd. Deze variant is een kruising tussen behandeling op stempel, en op buurtniveau. In de centrale behandelruimte vindt nog steeds behandeling plaats op stempelniveau, er zijn dus 6 verschillende systemen naast elkaar actief, maar door het in een ruimte brengen kunnen bepaalde faciliteiten gemeenschappelijk gebruikt worden, en is beheer en onderhoud eenvoudiger uit te voeren. Daarbij blijft het voordeel van risicovermindering door opdeling in stempels intact.

6.3.1 Buurt Een mogelijke behandeling van het afvalwater is op buurtniveau, uitgaande van 834 woningen met 2420 inwoners (Dorst, 2005). Alle huishoudens die binnen het beoogde plangebied vallen zijn aangesloten op een afvalwatersysteem dat leidt tot een centraal in de wijk gelegen DESAH-systeem. Door het relatief grote aantal woningen aangesloten op het systeem kan gebruik worden gemaakt Figuur 6.8: Decentrale bevan het principe van handeling op buurtniveau ‘economies of scale’: een grote centrale is goedkoper en vaak efficiënter dan vele kleine. In hoeverre dit opgaat hangt van een aantal factoren af, waaronder afstand waarover het afvalwater verplaatst moet worden en het reinigingsproces zelf. Het centraal behandelen van afvalwater in één installatie heeft als belangrijkste nadeel dat bij storing direct de hele wijk de gevolgen ondervindt.

6.3.3 Bouwblok De meest decentrale indeling van afvalwaterzuivering is die op bouwblok niveau. De decentralisatie van de stempel lay-out is nog verder doorgezet waardoor ieder bouwblok zijn eigen afvalwater behandeling ter plekke heeft. Om te voorkomen dat te veel verschillende behandelsystemen in de openbare ruimte komen te staan, en systemen een te kleine hoeveelheid mensen bedienen om zelfstandig zonder veel problemen te kunnen blijven opereren, worden bouwblokken Figuur 6.10: Decentrale opgedeeld in behandeling op bouwblok twee groottes: de niveau hoogbouwflats met 11 lagen, en de midden- en laagbouw, die samen worden getrokken in een gezamenlijk systeem. Een hoge galerijflat omvat 99 woningen met gemiddeld 290 bewonders, terwijl de middelhoge galerijflat met eengezinswoningen 40 woningen omvatten met in totaal 120 bewoners.

6.3.2 Stempel Bij onderverdeling van de wijk in zes delen, of stempels, naar aanleiding van een element van herhaling in het stedebouwkundig plan, totaal 139 woningen met 405 inwoners, wordt afvalwater verzameld per stempel bestaande uit een hoog-, middel-, en laagbouw woningblok. Gevolg is een meer decentrale behandeling van het afvalwater ten opzichte van het buurtniveau. Transport van afvalwater neemt af, de kans op grootschalige calamiteiten is kleiner, omdat zodra een van de behandelsystemen stil komt te liggen, de overige vijf zonder problemen door blijven draaien. De bron van het probleem kan veel sneller worden opgespoord en verholpen, en nieuwe opstart is sneller omdat de overige vijf behandelsystemen ent-materiaal kunnen leveren om het biologisch zuiveringssysteem opnieuw op te starten. Binnen deze configuratie is een onderverdeling te

6.3.4 Stromenanalyse Poptahof In de huidige situatie wordt voor alle huishoudelijke toepassingen in de Poptahof drinkwater gebruikt. Hoewel in de loop der jaren het gemiddelde (drink)watergebruik per persoon equivalent in Nederland is afgenomen, wordt hier uitgegaan van cijfers uit 1996 van het Rioned, wat, gezien de leeftijd van de wijk, waarschijnlijk een reëler beeld geeft dan de meest recente cijfers waar de huidige nieuwbouw in is verwerkt. Er wordt uitgegaan van 2420 inwoners met een gebruik van 128,1 liter drinkwater per persoon per dag, waarvan grofweg 120 liter als afvalwater wordt

Figuur 6.9: Behandeling op decentraal stempel (links) en centraal stempel (rechts)

climate design

91

afgevoerd. Ongeveer 30% daarvan is zwart water, de rest grijs. Per jaar geeft dit een totale, gemengde, afvalwaterstroom van de Poptahof van (120 * 2420 * 365,25 =) 106,1 *103 m3. In de Poptahof valt gemiddeld 790 mm regen op jaarbasis. Rekening houdend met het oppervlak van de Poptahof betekent dit 173,8 *103 m3 regenwater per jaar. Een deel van deze hoeveelheid verdampt weer, een deel wordt geabsorbeerd in de bodem, en ongeveer 50% van de regen die op verhard oppervlak valt wordt afgevoerd via het riool (Tjallingii et al, 1996, Schaminée, 1999). Op jaarbasis bedraagt dit totaal 41,3 *103 m3. De totale afvalwaterstroom die het riool in de Poptahof per jaar te verwerken krijgt wordt totaal (106,1 + 41,3 =) 147,4 *103 m3. Hiervan is ongeveer 31,8 *103 m3 zwart water, 74,3 *103 m3 grijs water en 41,3 *103 m3 regenwater.

6.4 Systeem varianten Naast de keuze voor de mate van decentralisatie, moet een afweging gemaakt worden voor de soort afvalwaterbehandeling. Er is een scala aan zuiveringstechnieken welke toegepast zouden kunnen worden, elke met bepaalde consequenties voor kosten, energiegebruik, ruimtegebruik en efficiëntie (Vleuten-Balkema, 2003). De toelichting op de genoemde technieken is te vinden in hoofdstuk 5. De genoemde bedragen en oppervlaktes in de tekst zijn samengevat in Tabel 6.1 en Tabel 6.2.

6.4.1 Actief slib 1. Buurt, uitgaande van 834 woningen met 2420 inwoners. Bij een dergelijke systeemgrootte kan worden uitgegaan van circa 0,1 m2 per persoon en investeringskosten van €200 per persoon. Dit heeft als gevolg dat het totale systeem een grootte heeft van 242 m2 en een investering vergt van ongeveer €484.000. Ter vergelijking: een centrale rioolwaterzuiveringsinstallatie die het afvalwater van meer dan 100.000 personen behandelt, vergt een investering van circa €20 per persoon. 2. Stempel, bestaande uit een hoge en middelhoge galerijflat en een rij eengezinswoningen, totaal 139 woningen met 405 inwoners. Hierdoor is een systeemgrootte mogelijk van ca 0,1 m2 per persoon, en zijn investeringskosten van ongeveer €400 per persoon gemoeid. Totaal komt dat op een ruimtebeslag van 40 m2 en €162.000 aan investeringen per stempel. Voor de hele wijk wordt dat dan 6 maal 40 m2 en een totale investering van €972.000 3. Bouwblok, met twee verschillende groottes: een hoge galerijflat en een combinatie van de middelhoge galerijflat met een rij eengezinswoningen als eenheid. De hoge galerijflat (bouwblok A) ligt qua grootte en hoeveelheid bewoners redelijk dichtbij die

climate design

van een hele stempel. Om die reden worden de benodigde vierkante meters en kosten per persoon gelijk ingeschat als bij de stempelvariant: per flat als geheel 29 m2 en een investering van €116.000 De middelhoge galerijflat (B) met de eengezinswoningen (C) samen komen op 40 woningen, met gemiddeld 120 bewoners. Met een dergelijke schaalgrootte wordt de systeemgrootte per persoon equivalent (pe) relatief groot: 0,2 m2. Investeringskosten lopen op tot ongeveer €500 pe. De totale grootte wordt dan ongeveer 24 m2 met kosten die oplopen tot bijna €60.000.

6.4.2 Anaërobe vergisting Slechts geschikt als behandelmethode voor zwart water. Omdat in de Poptahof geen lokale toepassing van het effluent mogelijk is moet een nabehandelingsstap worden toegevoegd. Een mogelijkheid is een membraanbioreactor (aërobe zuiveringsstap) met daar achteraan struvietprecipitatie (terugwinning van nutriënten). Hierbij moet wel extra P (fosfor) worden toegevoegd om struviet met de juiste verhouding van fosfor en stikstof te krijgen voor gebruik in de landbouw. Een andere mogelijkheid is om het fosfor al in de UASB te laten bezinken en het stikstof te verwijderen met een combinatie van anoxisch (tevens aërobe zuivering) en CTL-ionenwisseling. Uit een extrapolatie van het ruimtebeslag bij een proefopstelling voor 80 pe in Sneek (Meulman, 2006) blijkt dat het ruimtegebruik per pe inclusief nabehandeling op ongeveer 0,12 m2 ligt bij 800 pe. Bij 80 pe ligt dit hoger, namelijk op 0,3 m2 en dit heeft twee oorzaken: 1. De nabehandeling heeft een minimumgrootte die een hogere capaciteit heeft dan benodigd voor 80 pe, waardoor grotere aantallen het ruimtegebruik per pe doen dalen. 2. Voor de UASB tanks geldt dat deze bij grotere aantallen hoger (kunnen) worden en dat een grotere hoogte het ruimtegebruik in m2 doet dalen (Bij extrapolatie naar 800 pe wordt gerekend met een hoogte van 6,0 m voor de UASB-tanks). Kosten en ruimtebeslag voor de verschillende concepten: 1. Buurt. Uitgaande van een ruimtebeslag van 0,12 m2 per pe en €390 per pe, komt het totale systeem op ongeveer 290 m2 (150 m2 +140 m2) en is een investering nodig van bijna €944.000. 2. Stempel. Een groep van 405 bewoners leidt tot een ruimtebehoefte van ca 0,12 m2 per pe, met bijbehorende investeringskosten die oplopen tot €400 per pe. Hierdoor wordt de zuiveringsinstallatie per stempel 48 m2 (25 m2 +24 m2) groot en kost ongeveer €162.000. 3. Bouwblok A. Geschatte kosten per persoon equivalent blijven bij de hoge galerijflat rond dezelfde waarden als bij de stempel. Ruimtegebruik wordt 0,14 m2 per pe. Gevolg is een benodigde ruimte van 40 m2 (16 m2 +24 m2) en een investering van €116.000. Bouwblok BC. Kosten lopen op tot ongeveer €450

92

per persoon, de benodigde ruimte tot circa 0,3 m2, waardoor het totaal per bouwblok 36 m2 (12 m2 + 24 m2) inneemt en €54.000 kost.

wat ongeveer de minimale afmetingen zijn voor een percolatie filter: 4 m2.

6.4.4 Submerged fixed film filter 6.4.3 Percolatie filter 1. Buurt. Op buurtniveau worden de kosten voor een submerged fixed film filter ingeschat op circa €200/pe, met een ruimtebeslag van 0,1 m2/pe. Hierdoor liggen de kosten rond de €484.000, met een ruimtebeslag vergelijkbaar met dat van een aërobe installatie: 242 m2. 2. Stempel. Hoewel weinig informatie kon worden gevonden over SFF filters, wordt aangenomen dat de eigenschappen wat betreft grootte en kosten grofweg overeen komen met die van een aërobe installatie. De geschatte kosten en grootte bedragen daarom €162.000 en 40 m2 per stempel. 3. Bouwblok A. Voor het bouwblok A gelden dezelfde waarden per pe als voor het stempel, met als gevolg een ruimtegebruik van 29 m2 en investeringskosten van €116.000. Bouwblok BC. Uitgaande van een zelfde prijs en ruimteontwikkeling als die van een aërobe installatie, wordt het ruimtegebruik 24 m2 en vergt de installatie een investering van €60.000.

Slechts geschikt als secundaire behandelmethode. 1. Buurt. Dankzij het relatief grote aantal mensen dat is aangesloten op het systeem, wordt het ruimtebeslag per pe nog geen 0,005 m2 en blijven kosten onder de €150/pe. Hierdoor wordt het totale ruimtebeslag slechts 12 m2 en blijven investeringskosten beperkt tot €363.000. 2. Stempel. Als elk stempel een eigen percolatiefilter zou krijgen, zouden de kosten per pe oplopen tot €300 en het ruimtebeslag toenemen tot 0,01 m2/ pe. Hierdoor krijgt ieder stempel een systeem dat 4 m2 in beslag neemt en €114.000 kost. 3. Bouwblok A. Grootte van het systeem blijft op de minimale maat van 4 m2, kosten circa €86.000 Bouwblok BC. Wanneer een trickling filter het afvalwater van slechts een kleine groep mensen behandelt, stijgen de kosten per pe explosief. Hierdoor worden de kosten bij een bouwblok ongeveer €550/pe. De totale kosten komen daardoor op €66.000. Het ruimtegebruik blijft op

Tabel 6.1: Geschat ruimtegebruik per schaalniveau per techniek (m2) Techniek

Buurt

Stempel

Bouwblok

pe

totaal

pe

stempel

totaal

pe

A+BC

totaal

0,1

242

0,1

40

240

0,1+0,2

29+24

318

Anaërobe vergisting

0,09

218

0,1

40

240

0,1+0,3

29+36

390

Percolatie filter**2

0,005

12

0,01

4

24

0,01

4+4

48

Submerged fixed film

0,1

242

0,1

40

440

0,1+0,2

29+20

294

Membraan bioreactor3

0,04

90

0,04

15

90

0,04

12+5

102

Living machine

0,3

750

0,74

300

1800

0,8+1,0

230+120

2100

Actief slib1 *1

Tabel 6.2: Geschatte investeringskosten per schaalniveau per techniek (k€) met een gebruiksduur van 10 jaar Techniek

Buurt

Actief slib1 Anaërobe vergisting*1

Stempel

Bouwblok

*

pe

totaal

pe

stempel

totaal

pe

A+BC

totaal

0,2

484

0,4

162

972

0,4+0,5

116+60

1056

0,39

944

0,4

162

972

0,4+0,45

116+54

1020

0,15

363

0,3

122

732

0,3+0,55

87+66

819

0,2

484

0,4

162

972

0,4+0,5

116+60

1056

0,14

1694

0,14

284

1701

0,14

203+84

1722

**

1

Percolatie filter

**2

Submerged fixed film Membraan bioreactor

3

Living machine

onbekend

onbekend

onbekend

2

3 a

Tabel 6.3: Geschatte onderhouden operatiekosten per schaalniveau per techniek pj (k€) Techniek

Buurt pe

totaal

Actief slib

0,03

Anaërobe vergisting*1

0,03

1

Percolatie filter

Bouwblok

stempel

totaal

pe

A+BC

totaal

73

0,04

16

97

0,04+0,07

12+8

120

73

0,025

10

61

0,025

7+3

61

0

0,17

0

0,012

0,07

0

0,04+0,05

0,1

Submerged fixed film

0,03

73

0,04

16

97

0,04+0,07

12+8

120

Membraan bioreactor3a

0,6

1,5

0,6

0,24

1,5

0,6

0,17+0,07

1,5

Living Machine

climate design

**2

Stempel pe

onbekend

onbekend

onbekend

93

nabehandeling effluent nodig alleen voor nabehandeling max. levensduur 10-20 jaar levensduur 10-30 jaar levensduur 2 jaar €/m3, zie ook paragraaf 6.3.4

6.4.5 Membraan bioreactor Bij een membraan bioreactor leidt schaalvergroting niet tot een relatieve vermindering van de kosten. Bij een grotere hoeveelheid te behandelen afvalwater moet een grotere filtercapaciteit worden ingeschakeld volgens een serieel verband. Bij elke schaalgrootte geldt als vuistregel een formaat van ca 0,04 m2 met een kostenpost van €140 euro. Aantekening bij de hier genoemde kosten is dat het gaat om een systeem met een levensduur van circa 2 jaar, terwijl de overige systemen een levensduur hebben van tenminste 10 jaar. Om een eerlijke vergelijking mogelijk te maken dienen de kosten daarom met een factor 5 te worden vermenigvuldigd. In Tabel 6.2 staan de kosten voor een systeem genoemd met een gebruikssduur van 10 jaar, waarbij de membraanfilters dus 5 maal vervangen zijn. 1. Buurt. 97 m2 en €339.000 2. Stempel. 16 m2 en €56.000 3. Bouwblok A. 12 m2 en €41.000 Bouwblok BC. 5 m2 en €16.000

6.4.6 Living Machine Van Living Machines zijn geen standaard kentallen beschikbaar, aangezien er geen standaard uitvoering van een Living Machine bestaat. De onderstaande dimensionering betreft dan ook een schatting van het ruimtegebruik. Kosten zijn waarschijnlijk vergelijkbaar met een conventionele aërobe installatie. 1. Buurt. 750 m2 2. Stempel. 300 m2 3. Bouwblok A. 230 m2 Bouwblok BC. 150 m2

6.4.7 Afweging systeemvarianten De waarden genoemd in paragraaf 6.4.1 tot en met 6.4.6 zijn samengevat in Tabel 6.1 en Tabel 6.2. In Tabel 6.3 zijn de kosten voor onderhoudsen operatiekosten weergegeven. Onder de kop ‘totaal’ zijn de de kosten weergegeven op het moment dat de betreffende techniek in de hele poptahof toegepast zou worden.

6.5 Systeemkeuze 6.5.1 Kostenvergelijking systeemvarianten Wanneer de verschillende mogelijkheden met elkaar vergeleken worden, zijn er drie technieken die op buurtniveau duidelijk goedkoper zijn: actief slib, percolatie filters en submerged fixed film filters. Percolatiefilters zijn feitelijk alleen geschikt voor secundaire behandeling of voor de behandeling van grijs water, en valt daarom af als DESAH-systeem voor de hele Poptahof. Actief slib en submerged fixed film filters zijn technieken identiek aan wat er in centraal geplaatste rwzi’s gebruik wordt, alleen op kleinere schaal. Het toepassen van deze technieken zou op dat moment alleen als voordeel hebben dat transport van afvalwater over grote afstanden vermeden wordt, een voordeel dat marginaal is vergeleken met het verlies in effectiviteit van het zuiveringsproces door het gebruik op kleinere schaal. Membraanfiltratie lijkt in eerst instantie een goedkope, goede techniek, totdat de levensduur van de filters wordt meegenomen in de berekening, en de kosten over een periode van 10 jaar ineens veel hoger blijken; zelfs nog hoger wanneer wordt uitgegaan van een levensduur van 20 jaar. De meest logische DESAH-techniek is dan anaërobe behandeling op stempelniveau. Vergeleken met actief slib en submerged fixed film filters is de eerste investering min of meer even hoog, maar onderhoudsen operatiekosten zijn lager. Voorwaarde is wel dat er sprake is van gescheiden afvalwaterstromen: een anaëroob systeem werkt het meest efficiënt bij weinig verdund zwart water; grijs water dient daarom niet bijgemengd te worden, maar via een ander kanaal afgevoerd en gezuiverd te worden. Dit zou bijvoorbeeld met een percolatiefilter of helofytenfilter kunnen gebeuren. De optimale plattegrond zou er dan (schematisch) uitzien zoals in Figuur 6.9 rechts. Apparatuur staat dan op een plaats, wat operatie en onderhoud vergemakkelijkt en in geval van storing de bedrijfszekerheid vergroot doordat afvalstromen makkelijk omgeleid kunnen worden naar een andere tank.

6.5.2 Scheiden afvalwaterstromen In de huidige situatie van de Poptahof, worden alle afvalwaterstromen (grijs, zwart en regenwater) samengevoegd in het riool. Als gevolg hiervan zijn de vloeibare en vaste bestanddelen gemengd, evenals de nutriënten. Wanneer de Poptahof loskoppeld wordt van het centrale rioolnet, met het doel er een decentraal gezuiverde wijk van te maken, dient de waterhuishouding van de buurt als geheel aangepakt te worden (zoals beschreven in par. 6.2.4). Het regenwater wordt losgekoppeld van het riool; de reductie in volume van de afvalwaterstroom die op deze wordt manier bereikt,

climate design

94

in combinatie met een veel lagere verdunningsgraad van het afvalwater, maakt het decentraal behandelen al een stuk eenvoudiger. De techniek die momenteel in de meeste RWZI’s toegepast wordt, is aërobe zuivering. Deze techniek is ook in te zetten op decentraal niveau, waarbij geldt dat hoe groter de installatie, hoe hoger het rendement en hoe lager de kosten. Gevolg is dus dat naarmate de volumestroom afvalwater kleiner wordt, wat het geval is bij stempelgewijze behandeling of behandeling op bouwblokniveau, de kosten relatief hoger worden. Een tweede, kosten en gezondheid gerelateerd nadeel van de techniek is dat grote hoeveelheden slib worden geproduceerd die moeten worden afgevoerd om elders vergist, gestort of verbrand te worden. Dit geldt ook voor ander aërobe technieken als submerged fixed film filter en Living Machine. Aërobe technieken kunnen op lager schaalniveau dus moeilijk concurreren met vergelijkbare technieken op hoger niveau. Andere aspecten als esthetische inpassing (zoals bij de Living Machine) of besparingen op het leidingnetwerk moeten dan de doorslag geven. De mogelijkheid bij anaërobe vergisting om de afvalwaterstroom verder te scheiden biedt systeemtechnische voordelen die de hogere schaal niet heeft. Anaërobe vergisting werkt het beste met (relatief) geconcentreerde afvalstromen. Scheiding van afvalwaterstromen biedt hier aanzienlijke voordelen. De stroom die het beste geschikt is voor vergisting is de zwart waterstroom, en dan met name het ‘bruine’ water. Indien in de Poptahof anaërobe vergisting toegepast gaat worden zonder dat de afvalstromen verder gescheiden worden in zwart en grijs water, zal de huidige gemengde afvalstroom via een bezinktank moeten worden geleid, die voor opvang en scheiding van de vaste en vloeibare bestanddelen van de afvalwaterstroom moeten zorgen. De septic tank dient dan als buffer, terwijl tevens vaste bestanddelen naar de bodem van de tank zinken en zo een scheiding tussen vaste en vloeibare bestanddelen optreedt. Deze oplossing is niet optimaal. Bij herstructurering van de woningbouw in de buurt kan anaërobe vergisting worden gecombineerd met scheiding van zwart en grijs water. Alle leidingen in de gekozen situatie moeten dan wel vervangen worden door dubbele leidingen, en de behandeling van het afvalwater kent twee afzonderlijke stromen. Grijswater vormt het merendeel van het afvalwater en is relatief licht vervuild water dat op relatief eenvoudige wijze is te zuiveren. Het zwartwater kan verder geconcentreerd worden door het gebruik van spoelwater te beperken en de verdunningsfactor te verlagen. Vacuümtoiletten zijn hiervoor het meest effectief (0,5 liter per spoelbeurt i.p.v. 3 tot 9 liter). Naast waterbesparing zorgt concentratie voor een betere vergisting. Indien mogelijk zou in de keuken een shredder geplaatst kunnen worden die keukenafval vermaalt en aan het vacuümleidingstel toevoegd, wat het vergistingsproces helpt door de toevoeging van organisch materiaal (koolstof). Er is nog steeds sprake van een nutriëntrijk effluent, maar het volume is kleiner en de samenstelling minder divers. Het kan

climate design

95

direct als mest worden gebruikt of nutriënten kunnen worden teruggewonnen en hergebruikt. Het probleem bij direct gebruik is dat de verhouding fosfor / nitraat niet goed is en dat het in vloeibare vorm tamelijk hoge tranportkosten kent. Daarom is in dit geval gekozen voor precipitatie van fosfor en nitraat middels struviet. Het effluent moet dan wel aëroob worden gezuiverd, in dit geval is uitgegaan van een membraanbioreactor. De hier gekozen opstelling gaat uit van de opstelling voor 12 woningen die momenteel wordt getest in Sneek.

6.5.3 Beheer en onderhoud In de voorgaande paragrafen zijn verschillende opties uitgewerkt. Bij beoordeling welk optie de grootste kans van slagen heeft, is bedrijfszekerheid een belangrijke factor. Immers, wil een alternatief systeem als decentrale sanitatie geaccepteerd worden door ‘de doorsnee burger’ die gewend is aan het huidige flush and forget type sanitatie, dan moet het minimaal hetzelfde niveau van comfort en gebruiksgemak bieden (zie hoofdstuk 2). Het anaërobe vergistingssysteem heeft als alle zuiveringssystemen die zijn gebaseerd op bacteriën tijd nodig om op gang te komen en is gevoelig voor bepaalde chemische vervuiling, zoals verfresten. Meerdere parallelle systemen bieden de mogelijkheid om storingen door misbruik van het toilet op te vangen. Als het aantal gebruikers een redelijke omvang heeft treedt ook verdunning van de vervuiling op die de gevolgen voor het systeem kan beperken. De kleinere leidingen van een vacuümsysteem beperken mits goed ontworpen bovendien de kans op verstopping verderop in het systeem, doordat objecten die er niet in thuis horen er niet doorheen passen of nog in de woning vast komen te zitten. Op deze manier wordt misbruik direct bestraft en ligt de verantwoordelijkheid bij de gebruiker.

6.5.3 Inpassing in de woning Het vacuümtoilet is tot nu toe een onbekend fenomeen in het Nederlandse huishouden. Het maakt bij spoeling meer geluid dan een normaal toilet, maar het is daarentegen net zo efficiënt in het wegvoeren van poep en plas. De bouwkundige inpassing van vacuümtoiletten lijkt geen probleem maar is niet nader onderzocht. Een vacuümtoilet neemt iets meer ruimte in in de woning (zie de leidingen achter het toilet in Vauban, Freiburg, par. 3.5). Mogelijk is voor inpassing in de Poptahof een herindeling van de woningplattegrond noodzakelijk. De afvoerleidingen van het systeem zijn daarentegen kleiner dan normale afvoerpijpen voor toilet, maar moeten samen met grijs waterleidingen door de bestaande leidingkokers.

6.6

Stedenbouwkundige integratie

6.6.1

Uitgangspunten

De opties voor de nabehandeling van het effluent uit de vergister en de behandeling van grijs water leveren in combinatie met de drie te onderzoeken schalen van implementatie een matrix aan mogelijkheden voor ruimtelijke inpassing op: de inpassingsscenario’s (Tabel 6.4). Bij deze inpassingsscenario’s gelden de volgende uitgangspunten: - Aansluiten op lokale watercyclus (regenwater en oppervlaktewater): cascade; - aansluiten op bouwkundige structuur van buurt en buurtdelen; - aansluiten op stedenbouwkundige opbouw van buurt en versterken identiteit van onderdelen; - hiermee samenhangend flexibiliteit en materiaalefficientie door plaatsing leidingen in relatie tot de (steden)bouwkundige structuur; - positieve bijdrage aan de inrichting van de leefomgeving. Door de cascade vorm te geven die loopt van de woningen (vuil) via de zuiveringsinstallatie naar het punt waar de het effluent wordt geloosd op het oppervlaktewater in de wijk (schoon) wordt de aansluiting gemaakt op de locale watercyclus. Door de vormgeving hiervan af te stemmen op de stedenbouwkundige structuur van de buurt kan deze een bijdrage leveren aan het versterken van de identiteit. De stappen in de cascade worden waar mogelijk gekoppeld aan strategische punten in de buurt en worden ingebed in de bouwkundige en stedenbouwkundige structuur op zo een manier dat veiligheid, comfort en gebruikskwaliteit van de leefomgeving worden gegarandeerd en waar mogelijk een positieve bijdrage wordt geleverd aan de inrichting van de leefomgeving. Hierbij wordt een onderscheid gemaakt tussen grijswater- en zwartwaterstromen. De zwartwaterstroom bestaat naast de anaërobe vergistingsinstallatie en het lozingspunt op het oppervlaktewater in de wijk, uit de nazuivering om

Figuur 6.11 Grijswaterbehandeling met helofytenfilters op stempelniveau. De helofytenfilters zijn omringd met een lage zoom van beplanting (aangegeven met een donkere rand), die het riet visueel-ruimtelijk inbedt in de omgeving, ruimte biedt aan planten en dieren, én een fysieke barriere vormt tussen het filter en spelende kinderen. het effluent van de anaërobe zuivering geschikt te maken voor lozing op het oppervlaktewater. Deze nazuivering kan op haar beurt weer meerder stappen omvatten. Deze nabehandelingsstappen zullen meestal het karakter van een installatie hebben en maken in deze voorbeelduitwerking onderdeel uit van de installatieruimte van de vergistingsinstallatie. Op alle schalen zijn minimaal twee parallelle systemen actief om het meer robuust te maken. Het systeem is niet toegankelijk en maar beperkt zichtbaar. Het omhullende gebouw en de lozing van het effluent maken de cascade zichtbaar, in de buitenruimte. De grijswaterstroom bestaat uit een behandeling en een lozingspunt. Hierbij is gekozen voor een helofytenfilter als behandeling vanwege de lage kosten, de zichtbaarheid en de beschikbaarheid van ruimte naast de hoogbouw in elk van de stempels. Er is daarom gekozen voor grijswaterbehandeling op stempelniveau (6 maal 450 m2 = 2700 m2 ; 1,1 m2/ pe), met als bijkomend voordeel dat er een minimum

Tabel 6.4: inpassingsscenario’s schaal

varianten

zwart water behandeling

Buurt (I-II)

stempel (III) gebouw (IV)

climate design

nabehandeling

grijs water

plaatselijke toepassing nutriënten

Ia

anaërobe vergisting

MBR-struviet/ANO-CTL

Ib



energiegewassen

helofytenfilter

Ic



kastuinbouw

Id

helofyten

helofytenfilter helofytenfilter helofytenfilter

IIIa



IIIb



IVa



96

helofytenfilter energiegewassen

helofytenfilter helofytenfilter

Figuur 6.12a: behandeling op buurtniveau – anaërobe vergisting met nutriënten terugwinning

Figuur 6.12b: behandeling op buurtniveau – anaërobe vergisting gecombineerd met toepassing van meststof in kas

aan leidingen nodig is (zie figuur 6.11). Een (duurder) alternatief als er geen ruimte is voor helofytenfilters is behandeling van grijswater met een membraanfilter. Deze wordt dan in een (ondergrondse) installatieruimte geplaatst. De functionele indeling van de buurt biedt in combinatie met het grote onbebouwde oppervlak de mogelijkheid

een efficiënt leidingverloop door de openbare ruimte te leggen die op buurtschaal (net als de bestaande riolering) in grote lijnen de visgraatstructuur van de buurtontsluitingswegen volgt en op stempelschaal onder gras of paden ligt.

Figuur 6.12c: helofytenfilters

Figuur 6.13: Vergelijking verschillende groeninrichtingen, met van boven naar onder: huidig opgaand groen, energiegewas, helofytenfilter met zoombeplanting

climate design

behandeling

op

buurtniveau

–

97

6.6.2

I - Behandeling op buurtschaal

Stedenbouw Op buurtniveau wordt de installatie in een apart gebouw geplaatst bij de voornaamste ingang van de wijk, aan het hoofd van de centrale openbare ruimte: het buurtpark. De lozingsstap wordt geplaatst aan de andere kant van dit park waar het de waterstructuur van de wijk raakt. Hier, tegenover de lagere school komt een waterspeeltuin waar het effluent wordt geloosd (zie figuur 6.12a, 6.14a, b, c). Door een slimme vormgeving kan de stroom van het effluent deel zijn van de tuin, terwijl de gezondheidstechnisch kritische stromen waarin gespeeld wordt met een pomp elders uit het oppervlaktewater wordt gehaald. De in een struvietprecipitatie teruggewonnen nutriënten kunnen gedeeltelijk in het gebied worden gebruikt als het opgaande groen in de openbare ruimte zou bestaan uit energiegewassen. Een gewas als olifantsgras zou esthetisch een verbetering zijn ten opzichte van het huidige opgaand groen in de buurt (zie figuur 6.13). Het huidige areaal aan opgaand groen zou in dit geval echter maar een zeer klein percentage van de gewonnen N (stikstof) op kunnen nemen. Zelfs als al het onverharde oppervlak beplant zou worden zou nog maar 7% van de N hier gebruikt kunnen worden. Daar komt bij dat het neergeslagen struviet relatief te weinig P (fosfor) bevat in relatie tot de hoeveelheid N. Een andere mogelijkheid om de teruggewonnen N en P lokaal toe te passen is in lokale tuinbouw in een kas annex buurtcentrum met kweek van (sub)tropische gewassen en een botanische tuin: een binnenbuitenruimte voor gebruik door de buurt, onderhouden door een tuinier annex buurtcongiërge. De anaërobe vergister wordt dan onderdeel van het kasgebouw (Zie figuur 6.12b).

het zwart water te zuiveren met een helofytenfilter. Dit helofytenfilter van 7260 m2 (3 m2/pe * 2420 pe) zou kunnen bestaan uit een zone van gemiddeld 12 meter breed langs de lengte van het park (100 m) en nog twee keer dit oppervlak in velden verdeeld over de 6 stempels (Zie figuur 6.12c). Dit is een goede en goedkope oplossing, mits goed onderhouden en voorzien van een zoom siergroen als buffer rondom (om de toegankelijkheid te beperken en het beeld meer divers te maken en te verfraaien). Nutriënten worden niet teruggewonnen en toepassing van spoeltoiletten is noodzakelijk maar daar staan weer zeer lage energiekosten tegenover.

Architectuur De installatieruimte (220 m2) met daarin anaërobe vergister en nabehandeling komt half onder de grond te liggen en vormt een sokkel voor een paviljoen. De sokkel heeft traptreden rondom, die bewoners een zitplaats bieden aan de rand van het park. De UASBtanks steken boven de sokkel uit en zijn achter glas zichtbaar in het interieur van het paviljoen. Daarnaast is ruimte voor een commerciële of non-profit buurtfunctie (zie Figuur 6.15a, b en 6.16). Deze sokkel zou ook onderdeel kunnen zijn van een kas (Zie figuur 6.17 en 6.12b) en kan dan worden gecombineerd met de watertuin en geplaatst langs het water. Opslag van gas vind plaats in aparte ondergrondse tanks.

6.6.3 II-Behandeling op stempelschaal, centraal geplaatst op buurtniveau

Bij nadere beschouwing van de beschikbare ruimte op buurtniveau blijkt dat er ook ruimte is in dit gebied om

Bij op buurtniveau geconcentreerde behandelingssystemen per stempel is de ruimtelijke inpassing gelijk. Het enige verschil is dat de benodigde installatieruimte in de praktijk iets groter wordt (300 m2 in plaats van 290 m2). In de voorbeelduitwerkingen op buurtniveau (6.12a en 6.12b) is deze ruimere afmeting aangehouden. Afbeelding 6.15a en 6.15b laten het verschil in inrichting zien tussen een installatie met twee grote UASB-tanks en een installatie met zes UASB-tanks (1 per stempel).

Figuur 6.14a: Plattegrond buurtschaal

Figuur 6.14b: Axonometrie systeem op buurtschaal

climate design

98

Figuur 6.16: Impressie paviljoen

Figuur 6.17: Impressie kas/buurtgebouw installatieruimte en watertuin

met

Figuur 6.15a: Paviljoen met installatieruimte (2 UASBtanks); plattegrond en doorsnedes

Figuur 6.14c: Plattegrond systeem op buurtschaal

climate design

Figuur 6.15b: Paviljoen met installatieruimte (6 UASBtanks); plattegrond en doorsnedes 99

6.6.4

III-Behandeling op stempelschaal

Stedenbouw Op stempelschaal wordt de installatie geplaatst bij entree van de stempel: waar auto’s binnenkomen. Het installatiegebouw komt aan de kop van de rijtjeshuizen te staan. Van het gebouw loopt het water door een goot naar de overkant van de toegangsweg, naar een grotere ronde vijver met planten en van deze vijver met een goot naar de watergang langs het park, het oppervlaktewatersysteem van de wijk in. Zie 6.18a, b, c. Architectuur Het installatiegebouw is verbonden met het naastgelegen rijtjeshuis door een transparante ruimte met glazen wand en dak. Deze zone maakt een visuele en fysieke scheiding tussen installatieruimte en de woningen en vormt tegelijkertijd de entree van het gebouw. De kop van het gebouw heeft afgeronde hoeken die de rondingen van de UASB-tanks volgen. In het midden van deze westwand stroomt het effluent via een fontein of waterspuwer in een bassin. Zie 6.18c, 6.19 en 6.20. Behalve door de afgeronde hoeken is het systeem niet zichtbaar of toegankelijk, maar het is door het gebouwtje en de fontein wel aanwezig. De zone tussen het gebouw en de naast gelegen woningen moet geluidsoverlast voorkomen. De gasopslag kan eventueel onder het dak boven de nabehandeling worden geplaatst.

Figuur 6.18a: Plattegrond stempelschaal

climate design

Figuur 6.18b: stempelschaal 100

Axonometrie

systeem

op

Figuur 6.20: Impressie aanbouw, nazuiveringsvijver en lozingspunt

Figuur 6.18c: Plattegrond systeem op stempelschaal

climate design

Figuur 6.19: Aanbouw met installatieruimte (2 UASBtanks); plattegrond en doorsnedes 101

6.6.5

IV-Behandeling op gebouwniveau

Stedenbouw Op gebouwniveau wordt de installatie geplaatst in een volume naast de entree van het gebouw. Bij de combinatie van gebouwtypes B en C is dat naast de entree van gebouw B tussen beide gebouwen in. In deze studie is de installatieruimte bij gebouw A uitgewerkt. Zie 6.21a, b, c.

Architectuur Het volume van de installatieruimte is zo vormgegeven dat het bestaande uitzicht vanuit met name de laagste woningen niet of nauwelijks wordt beperkt. De installatie staat in een verdiepte ruimte met een dakhoogte die aansluit op de bovenkant van de bakstenen buitenmuur van de bestaande entree. Hierdoor blijft de entreeruimte licht en uitzicht houden via de bovengelegen ramen. Het dak van het volume kan als plat grasdak worden uitgevoerd. De gasopslag en de vacuüminstallatie worden in een van de bergingen ondergebracht. Zie 6.21c en 6.22 Door de plaatsing van de installatieruimte naast de entree wordt de installatie deel van de dagelijkse ervaring van de bewoners. Door het effluent zichtbaar te maken middels beplanting op of in de gevel kan het ook esthetisch bijdragen aan de omgeving (zie figuur 6.23). Daarnaast kan een scherm in de entreeruimte de gegevens tonen van watergebruik en -zuivering van het gebouw en zo uitnodigen tot betrokkenheid.

Figuur 6.21a: Plattegrond gebouwschaal

climate design

Figuur 6.21b: gebouwschaal 102

Axonometrie

systeem

op

Figuur 6.23: Impressie varianten aanbouw: groen venster (onder) en groene wand (boven)

Figuur 6.21c: Plattegrond systeem op gebouwschaal

climate design

Figuur 6.22: Aanbouw met installatieruimte (2 UASBtanks); plattegrond en doorsnedes 103

6.7 Discussie 6.7.1 (Bouw)technische DESAH-systeem

inpassing

van

het

In paragraaf 6.4 zijn de investerings- en beheerkosten voor verschillende zuiveringstechnieken uitgewerkt. Daarbij blijkt dat ook op grond van kosten er niet zonder meer een eenduidig antwoord is op de vraag welke techniek als beste DESAH-systeem voor de Poptahof naar voren komt. Meestal leidt schaalvergroting tot reductie van de kosten, met als uiteindelijke consequentie het huidige conventionele systeem van centrale sanitatie. Het principe dat decentralisatie transport van afvalwater, en dus kosten, bespaart, gaat maar ten dele op: een hogere mate van decentralisatie vergt een groter aantal installaties met bijbehorende kosten voor beheer en meestal een lagere proces efficiëntie. Daarom verdient een DESAH-systeem dat gebruik weet te maken van de specifieke omstandigheden op een lagere schaalniveau de voorkeur. Financieel gezien lijkt anaërobe vergisting op buurtschaal (834 woningen met in totaal 2420 bewoners) een van de duurste technieken voorhanden. Dit gegeven verdwijnt echter op het moment dat op stempelschaal gezuiverd gaat worden. Dan wordt anaërobe vergisting ineens vergelijkbaar met andere zuiveringstechnieken wat betreft investeringskosten, en zelfs goedkoper op het moment dat operatie en onderhoudkosten worden meegenomen. Daarnaast is anaërobe vergisting de enige techniek die energie (in de vorm van biogas) produceert in plaats van consumeert. Enige kanttekening is dat het een onvolledig zuiveringsproces betreft. Anaërobe vergisting werkt het best met een geconcentreerde stroom en bij voorkeur alleen met zwart water. Het scheiden van afvalwaterstromen heeft flinke voordelen, maar kan alleen in combinatie met een grootschalige renovatie plaatsvinden. Dit biedt echter ook mogelijkheden: met een vacuümsysteem wordt de zwart water stroom geconcentreerd en kunnen in de keuken ‘shredders’ voor groen keukenafval geplaatst worden. Gevolg is dat spoelwatergebruik met een factor 12 en de reguliere afvalstroom tot een derde wordt verminderd (Kujawa-Roeleveld, 2001) terwijl tegelijkertijd het anaërobe zuiveringsproces optimaler presteert door toevoeging van het gft-afval. Aangezien veel van dit soort wijken toch een renovatie of herstructurering staat te wachten ligt hier een kans voor comfortverbetering én milieuwinst in samenspel met inpassing van het DESAH-syteem. Anaërobe vergisting maakt ook hergebruik van nutriënten mogelijk. Fosfor, een element dat in kunstmest gebruikt wordt, is op slechts enkele plaatsen in de wereld in grote hoeveelheden beschikbaar, met de grootste voorraden in Verenigde Staten, Marokko

climate design

en China. Berekend is dat de voorraden in Verenigde Staten over circa 30 jaar uitgeput zijn (Grimm, 1998), terwijl China de export van fosfor wil stopzetten om in de eigen marktbehoefte te kunnen blijven voorzien. Behoud van nutriënten is dus belangrijk, en in het huidige systeem van waterzuivering gaan deze verloren. Feit is dat voor het nutrientrijke eindproduct uit een anaërobe reactor in de huidige vorm nog geen markt is. Mogelijk kan deze markt bij grootschaliger winning van nutriënten door struvietprecipitatie worden gecreëerd. Bij alle zuiveringstechnieken op decentraal niveau speelt het aspect van slibproductie, dat afgevoerd moet worden. Dit is een logistiek en hinder gerelateerd probleem: hoe wordt het weggehaald? De meest voor de hand liggende wijze is per as. Dit heeft als gevolg dat, hoe vaak is afhankelijk van de techniek, regelmatig bijvoorbeeld vrachtwagens de wijk binnen komen om het slib af te voeren. Dit hoeft geen probleem te zijn zolang het slib-aftappunt goed bereikbaar is en maatregelen worden genomen om de kans op geuren geluidhinder te minimaliseren. Het slib van een anaërobe vergister is van een hogere kwaliteit dan van een RWZI (omdat er geen industrieel afvalwater bij is gemengd). Idealiter zou een bedrijf dit slib ophalen en opwerken tot een grondverbeteraar. Bij centrale RWZIs zijn de medicijnresten, hormonen en andere schadelijke stoffen door verdunning meestal tot dusdanig lage waarden afgenomen, dat behandeling voor specifiek die stoffen niet realistisch blijkt, en het effluent, inclusief de resten, op het oppervlaktewater geloosd wordt. Bij decentrale behandeling zijn door de veel lagere graad van verdunning, zeker als zwart en grijs water onderling gescheiden blijven, medicijnresten etc. in veel hogere concentraties aanwezig, en is het lozen van het effluent op het oppervlaktewater niet zonder meer mogelijk. Door het effluent dat na anaërobe behandeling overblijft voor enige tijd op te slaan, kan het gebruikt worden als meststof in de landbouw. De periode van opslaan hangt op dat moment af van het soort gewas waar het slib voor gebruikt gaat worden (Lens et al., 2001). Dit pleit voor het gebruik van decentrale sanitatie, omdat op deze wijze medicijn(en hormoon)resten niet op ongecontroleerde wijze in de natuur terecht komen, met bijbehorende mogelijke negatieve consequenties. De cultureel diverse samenstelling van de Poptahof zal invloed hebben op het gebruik van het vacuümtoilet. Hier zal goede voorlichting en acceptatie van een leerproces waarin fouten en mogelijk storingen voor zullen komen, met name in het begin maar door de omloopsnelheid van bewoners ook op langere termijn. Het andere uiterlijk van dit toilet kan hierbij mogelijk werken als herinnering aan een zorgvuldig gebruik. De mogelijkheid om incidenten op te vangen spreekt ook hier voor parallele stromen en verbindingen tussen de behandelsystemen van onderdelen van de wijk zodat deze elkaars werk over kunnen nemen.

104

6.7.2 (Steden)bouwkundige integratie van het DESAH-systeem De stedenbouwkundige opzet van de Poptahof maakt aanpassingen/toevoegingen relatief eenvoudig. In dit opzicht is deze locatie niet zo veeleisend als voorbeelduitwerking. Het open ruimtelijke plan met de constellatie van gebouwen in herhalende stempels maakt in technisch opzicht meerdere indelingen mogelijk en bied de mogelijkheid tot aanpassingen terwijl de hoge dichtheid zorgt voor voldoende draagvlak (pe per systeem bij behandeling) tot op gebouwniveau. De ontsluiting van de wijk vormt een visgraatstructuur die optimaal is voor het leidingverloop op buurtniveau. Ook op lagere inpassingsniveaus zijn de vertakkingen van deze visgraatstructuur te gebruiken als drager en is er genoeg ruimte tussen de gebouwen om nieuwe leidingen aan te leggen, al dan niet langs de padenstructuur. De vrijstaande gebouwen en de overvloedige buitenruimte met veel kijkgroen bieden de ruimte om installatieruimtes toe te voegen (aanleunend tegen bestaande gebouwen of vrijstaand) zonder dat dit een inbreuk doet op de kwaliteit en kwantiteit van het openbaar gebied. Het totale ruimtebeslag van het anaërobe vergistingssysteem is nooit meer dan 300 m2, wat op een gebied van 12 hectare (120.000 m2) te verwaarlozen is (0,25 %). De grijs waterbehandeling met helofytenfilters neemt beduidend meer ruimte op (2420 m2 - 2%), maar ook deze is goed in te passen op stempelniveau aan de woonzijde van de hoogbouwflats, waar rust gewenst is. Het is in principe zelfs mogelijk de zwart waterbehandeling met helofytenfilters te doen. Dit neemt echter zoveel ruimte in dat de zuivering de concurrentie om beschikbare ruimte aan moet gaan met andere ruimteclaims als recreatie-/speel-/verblijfsruimte. Dit zal het draagvlak voor de zuivering niet vergroten en is daarom niet wenselijk. De bouwkundige inpassing van het anaërobe vergistingssysteem biedt op zich weinig mogelijkheden tot ruimtelijk-visuele en ruimtelijk-funtionele integratie. De techniek vereist een afgesloten ruimte en bestaat inclusief nabehandeling uit tanks en leidingen. De uitstraling is high-tech terwijl voorbeelden van ruimtelijk-visuele integratie uit de referentieprojecten vaak juist het groene karakter, en daarmee de verbinding met de natuur benadrukken. Deze nadruk verwijst naar het bredere doel van het DESAH-consept (een duurzamere, gezondere leefomgeving die niet is beroofd van nutriënten en verstoord door misbruik van fossiele brandstoffen) en niet het middel (de techniek). Door het effluent niet rechtstreeks te lozen maar langs vijvers en of planten te laten lopen kan de associatie met de natuur bij een anaëroob vergistingssysteem ook gemaakt worden. Het lozingspunt in de zuiveringscyclus kan betekenis krijgen door zijn associatie met de bron, die in de gestileerde vorm van een fontein, een spuwer of een bassin in tuintradities van verschillende culturen terugkomt als symbool van leven.

climate design

Daarnaast kan de aanwezigheid van tuinbouw of energiegewassen waar de gewonnen nutriënten (deels) worden toegepast ook een mooie toevoeging zijn aan de leefomgeving. In beide gevallen wordt een zowel functioneel als symbolisch verband gelegd tussen binnen- en buitenruimte die in het ontwerp tot uiting kan (en zou moeten) komen. Hier is een duidelijke rol weggelegd voor ontwerpers. De voorbeelduitwerking suggereert dat de zuiveringsinstallatie zelf niet zichtbaar of beleefbaar hoeft te zijn, als de aansluiting op het locale watersysteem dat maar wel is en dat juist die aansluiting vormgegeven dient te worden om het kringloop-aspect van decentrale technieken te benadrukken en zichtbaar te maken. Hierbij kan worden opgemerkt dat een lagere schaal van implementatie (stempel- of gebouwschaal) de onderdelen van de kringloop dichter bij huis brengt en meer beleefbaar op dagelijks niveau, met name bij het betreden of verlaten van het woongebouw (bij behandeling op gebouwschaal). Daarentegen geeft een hogere schaal van implementatie de mogelijkheid om een buurtvoorziening te creëren die ook programmatisch een toevoeging aan de buurt is, en die mogelijkheden biedt tot educatie van bewoners (bij behandeling op buurtschaal). Het systeem kan in het geval van de hoogbouwflats bouwkundig gezien ook in het souterrain worden geplaatst. Het systeem neemt hierbij wel wat meer vierkante meters in beslag omdat de hoogte beperkt is. Daarnaast moet de bergingsruimte die hierdoor verdwijnt worden gecompenseerd. In de voorbeelduitwerking is niet van deze plaatsing uitgegaan, uit de overtuiging dat het systeem zichtbaar/beleefbaar moet zijn. Er is altijd sprake van een herkenbaar gebouw(deel): het paviljoen op buurtniveau en de aanbouwtjes op stempel en gebouwschaal. Ook als het systeem in de kelder verdwijnt is het echter nog steeds mogelijk het lozingspunt en het informatiepaneel te integreren met een collectieve entree- of verblijfsruimte.

105

climate design

106

Hoofdstuk 7 C o n c l u s i e s 107 climate design

• Voor een meer duurzame wereld moet energiegebruik en sanitatie omgebogen worden naar gebruik van hernieuwbare bronnen en ecologische sanitatie in of nabij de gebouwde omgeving. Het verwerken van de afval(water)stroom moet daarbij meer direct verbonden worden aan de essentiële kringloop van nutriënten en energieopwekking. Dit is in tegenstelling met de werkelijke praktijk waar onbruikbaar afval(water) gemengd wordt met nutriënten, en energie pas wordt teruggewonnen na transport over lange afstand naar verwerkingsinstallaties (ver) buiten de bebouwde kom. Introduceren van scheiding naar kwaliteit, en hergebruik nabij, vormt binnen de ruimtelijke ordening een belangrijke schakel in de transformatie van een maatschappij gebaseerd op lineaire verbanden tussen bronnen en putten, naar een maatschappij gebaseerd op volhoudbare kringlopen. Dit effect kan mogelijk verminderen of verdwijnen als de uitgangspunten voor ecologische duurzaamheid meer ingeburgerd raken. • Specifieke lokale omstandigheden en bouwprojecten die vanuit bewoners worden geïntitieerd vormen een sterke stimulans voor de implementatie van DESAH-systemen. • Het lokaal oplossen van sanitatie binnen het geïntegreerde concept heeft naast de voordelen van hergebruik ook milieutechnische voordelen: het voorkomt milieueffecten tijdens transport c.q.versnelt de detectie, en maakt het zuiveren van medicijn- en hormoonresten uit het afvalwater beter mogelijk dan in de RWZI’s. • Afval is een nuttige grondstof binnen de stedelijke omgeving. Hoe verder van de ‘bron’ ze wordt afgevoerd en gebundeld des te minder en laagwaardiger de mogelijkheden voor volhoudbare verwerking. Vooral organisch afval kan bij een goede inrichting en beheer verwerkt én hergebruikt worden binnen de directe leefomgeving van mensen. Voorwaarde voor het sluiten van kringlopen op kleine schaal, in of nabij de gebouwde omgeving, is het verweven van verwerking van (organische) afvalstromen (met name g&f afval) en directe toepassing van de retourstromen. Dit kan via een compacte bouwkundige samenhang met groene buitenruimte nabij, bij voorkeur met agrarische bestemming. • Zoveel mogelijk nagestreefde ‘volhoudbare kringlopen’ bieden mogelijkheden voor het bereiken van duurzame ontwikkeling en (ecologische) zelfvoorziening op kleine(re) schaalniveaus binnen/van de gebouwde omgeving. Dergelijke oplossingen bieden extra kwaliteiten in vergelijking met de nu binnen de gangbare ontwikkelingen geboden kwaliteit van comfort en onwetendheid (flush & forget).

doorslaggevend voor succes, en daarmee voor de schaalgrootte van de oplossing. (Milieu)Technisch en ruimtelijk lijkt extrapolatie goed mogelijk of zelfs economisch gezien wenselijk, maar de sociale condities vereisen voor dergelijke oplossingen, afhankelijk van de ruimtelijke uitwerking, een maximale grootte. • Naarmate de schaal van het project groter wordt, moet het ambitieniveau m.b.t. ecologische duurzaamheid naar beneden worden bijgesteld. Dit heeft zowel een juridische als sociale achtergrond. • Realisering van DESAH-systemen in de gebouwde omgeving biedt mogelijkheden voor aansluiting op- c.q. integratie van duurzame landbouw en duurzame transportconcepten. Er is dan sprake van verbeterd hergebruik, (na)bij de bron, van water, energie en nutriënten wordt zo mogelijk, en afval wordt benut als product, met mogelijkheden voor implementatie van het DESAH-systeem als ‘lokale onderneming’ (Urban Agriculture). Succesvolle introductie en blijvend functioneren van DESAH-systemen is dan ook kansrijker indien ze in samenhang met duurzame landbouw- en transportconcepten worden ontwikkeld. Alleen door deze samenhang kan hergebruik en cascadering naar kwaliteit worden geoptimaliseerd. • In combinatie met andere duurzame maatregelen (zie voorgaande conclusie) kan de toepassing van DESAH-systemen een rol spelen bij het verkrijgen van toestemming tot bouwen in kwetsbare of beschermde (natuur)gebieden. • Het optimaliseren van het daglichtgebruik en de mogelijkheden van verschillende vormen van functie integratie zijn bij decentrale systemen en concepten op basis van natuurlijke technologie (de zgn. ‘low-tech’ systemen) als belangrijke aandachtsgebieden c.q. verbetertrajecten aan te merken. Voor de ‘high-tech systemen’ geldt de verbetering van de (educatieve) waarneembaarheid een kans voor het versterken van de kwaliteiten van dit soort DESAH-systemen. • Het gebruik van regenwater ten behoeve van drinkwatervoorziening in de gebouwde omgeving (b)lijkt vooral mogelijk op de laagste schaalniveaus (woning en –in mindere matecluster/woongebouw). Op woonblokniveau blijkt de toepassing van regenwater of behandeld grijswater als huishoudwater wel tot de mogelijkheden te behoren voor succesvolle implementatie, al zijn er in Nederland (nog) juridische belemmeringen. • Van de behandelmethoden van grijswater is het helofytenfilter vanwege de relatieve eenvoud, de esthetische kwaliteit en mogelijkheden tot integratie in groenstructuren de beste oplossing.

• Bij toepassing van DESAH-systemen in de gebouwde omgeving zijn de sociale kenmerken 108 climate design

• De afkoppeling van regenwater van het riool, al dan niet gekoppeld aan hergebruik, is op alle schalen in de gebouwde omgeving goed te realiseren en biedt mogelijkheden voor optimalisatie van zowel de aanwezige (conventionele) afvalwater voorziening als de toepassing van integrale DESAH-systemen. • Bij de toepassing van decentrale (afval)waterbehandelingssystemen in projecten die vanuit een duurzaamheidsperspectief zijn opgezet door, of in nauwe samenspraak met, bewoners zoals bij EVA Lanxmeer, is niet zozeer kostenbesparing alswel water (en energie) besparing de reden voor het toepassen ervan en het willen aanpassen van gebruik door de bewoners. • De keuze voor een meer compact high-tech systeem of een low tech systeem is in eerste instantie afhankelijk van de beschikbare ruimte. De woningdichtheid en de afbakening van het project zijn derhalve belangrijke parameters. Hightech systemen zijn duurder, maar ruimtewinst kan dit economisch gezien compenseren. Bewoners verwachten dat de kwaliteit van de leefomgeving verbeterd. • De mate van integratie met andere voorzieningen c.q. bouwkundige entiteiten bepaalt de uitwerking van organisatie en beheer, en de mogelijkheden voor financiering. Op de schaal van de woning kunnen individuen zelf verantwoordelijkheid nemen, op clusterschaal en (vooral) daarboven ontstaan er meer mogelijkheden voor uitbesteding aan derden. De kwetsbaarheid als gevolg van verkeerd gebruik en met name de traceerbaarheid (en dus verantwoordelijkstelling) nemen echter af bij toenemende schaalgrootte. Dit maakt dat een sterke (georganiseerde) gemeenschap dan voorwaardelijk is. • Voor bewoners, binnen de wijk Lanxmeer, geldt dat systemen die minder (storend) ‘aanwezig zijn’ en meer zijn geïntegreerd (zoals helofytenvelden) als positiever worden beoordeeld. Maar als er toch ‘technische componenten’ bij de systemen komen kijken dan heeft men er de voorkeur aan dat deze vanuit educatief oogpunt weer juist zichtbaar en esthetisch aansprekend worden uitgewerkt. • Bewoners, binnen de wijk Lanxmeer, geven aan niet betrokken te willen worden bij het beheer van watersystemen, anders dan bij de aanleg en bij andere ‘visuele’ en hindergerelateerde aspecten. Wel wil men als gebruiker continu op de hoogte gehouden worden over het (functioneren van) het systeem. • Op het schaalniveau van woonclusters c.q. –blokken of ‘hoven’ is he niveau van sociale cohesie het hoogste. Om deze reden lijkt hier, binnen zekere bouwkundige variatie (bijv. door het combineren van twee of drie half open hoven) een geschikt optimum schaalniveau te liggen voor de

toepassing van DESAH-systemen. • Als de sanitatievoorziening, bij voorkeur gekoppeld aan een energievoorziening, op kleinere schaal wordt toegepast wordt de complexiteit geringer, wordt de inzichtelijkheid vergroot en stimuleert daarmee tot verantwoordelijk handelen en tot het kunnen nemen van verantwoordelijkheid. Dit vergroot de kans voor structureel andere alternatieven, zoals DESAH-systemen. • Voor verschillende milieutechnische deelcriteria geldt dat ze ruimtelijke en sociale consequenties kunnen inhouden die moeilijk verenigbaar zijn met gestelde condities of zelfs in strijd kunnen zijn met één of meer van de andere criteria. Dit maakt afwegingen tussen verschillende DESAHsystemen onderling, en tussen DESAH-systemen en conventionele (centrale) systemen complex. • De inzet en inpassing van anaërobe vergisting op de schaal van het (woon)cluster of ‘stempel’ lijkt zowel financieel, ruimtelijk als milieutechnisch gezien een goede oplossing voor toepassing in herstructurerings-wijken gebouwd zo rond de jaren ’60. Een belangrijke bouwkundige opgave. Het nuttig hergebruik van slib en de organisatie daarvan (inclusief de inzameling en het creëren van een markt als strategisch niche management) is dan wel een belangrijk aandachts- c.q. verbeterpunt. Hier liggen zowel kansen (behoud van nutriënten in de vorm van hergebruik als meststof) als potentiële problemen (hinder bij het afvoeren). • De inzet van DESAH-systemen in herstructur eringsprojecten is alleen mogelijk indien een integraal waterplan wordt opgesteld en alle woongebiedsrelevante en belanghebbende actoren betrokken worden. • De toepassing van anaërobe vergisting binnen herstructureringsprojecten is vooral mogelijk door de mogelijke inpassing van vacuümtransport technieken die bij dergelijke grootschalige herstructurerings- en renovatieprojecten goed mogelijk c.q. inpasbaar zijn en een belangrijke voorwaarde zijn voor het kunnen bieden van een succesvol alternatief voor de conventionele wijze van afvalwaterinzameling. Strategische introductie van DESAH-systemen kan dan bovendien bijdragen aan de momenteel noodzakelijke herstructurering van bestaande rioleringsnetten op bovengelegen schaalniveaus. • Het van meet af aan betrekken van bewoners en blijvend ondersteunen en informeren van bewoners is voorwaarde voor het kunnen introduceren van DESAH-systemen in zowel nieuwbouw als renovatie c.q. herstructureringsprojecten. • Dat inpassing van anaërobe vergisting in de naoorlogse herstructureringswijken haalbaar lijkt,

109 climate design

maakt het zeer waarschijnlijk dat dit in nieuwbouw ook het geval zal zijn. Waar in de herstructureringswijk de installatie in de buitenruimte wordt geplaatst kan deze bij nieuwbouw makkelijker in de gebouwen geïntegreerd worden. Ook de inpassing van leidingen kan dan meegenomen worden in de dimensionering van leidingschachten. Een goed toegankelijke leidingschacht maakt latere wijzigingen of in geval van systeemfalen vervanging door een ander systeem mogelijk. • Extrapolatie van de resultaten voor de naoorlogse herstructureringswijken naar herstructurering van vooroorlogse buurten of wijken is minder eenvoudig. Hier is de hoeveelheid buitenruimte veel beperkter en het leidingverloop in de woningen ingewikkelder en meer divers. Ook is het eigenaarschap van de woningen vaak veel meer verdeeld. De plaatsing van de installatie zal eerder in de plaats van een bestaand gebouw komen en inpassing van leidingen vergt een grondige renovatie. Bij de dimensionering en uitvoering van het systeem zou het nuttig zijn de mogelijkheid tot uitbreiding van capaciteit open te laten zodat het meer onafhankelijk is van het complexe proces van overeenstemming bereiken met diverse eigenaren. In andere woorden zou het systeem ook op halve kracht moeten kunnen lopen of makkelijk uit te breiden zijn, waarbij de capaciteit langzamerhand moet kunnen groeien.

110 climate design

Literatuurlijst

111 climate design

1.Akker, C. van den, P.M.J. Terpstra, J.B.M. Wiggers, Lettinga, G., 1997, ‘DTO Werkdocument W2’, Delft.

8. Dunster, B., 2003, ‘From A to ZED, Realising Zero (fossil) Energy Developments’, Bill Dunster architects ZEDfactory Ltd, Wallington, UK.

2. BEL statuten [online] beschikbaar op: www.BELlanxmeer.nl/statuten

• Duijvestein, C.A.J. (1993) ‘Denken in systemen, Ontwerpen in varianten’, intreerede 14 mei ‘93, Faculteit der Bouwkunde, Technische Universiteit Delft, Delft.

2. Bervaes, J.C.A.M., 2004, ‘Groen is Goud Waard’ in ‘Groene Metropolen’, p.64-65, Alterra, Wageningen. • Boersema, J.J. et al (1989) ‘Basisboek Milieukunde, over de analyse en oplossing van milieuproblemen’ Boom, Meppel. • Bras-Klapwijk, R.M. & Knot, J.M. (2000) ‘Environmental Assessment of Future-Scenario’s in the Sushouse Project. Illustrated for clothing care’, paper Technology Assessment Groep, Delft University of Technology; ook beschikbaar on-line: www.sushouse.tudelft.nl, Delft. • Brezet, H. (1994) ‘Van prototype tot standaard: De diffusie van energie¬besparende technologie’, Uitgeverij Denhatex BV, Faculteit Industrieel Ontwerpen, Technische Universiteit Delft.

9. Duranceau, S.J. (ed.) 2001 ‘Membrane Practices for Water Treatment’, American Water Works Association, Denver CO. 10.Eijk, P. van (red.), 2000, ‘Naar een duurzaam Poptahof in de 21ste eeuw’, DIOC, Delft. 11.Eijk, P. van, 2003, ‘Vernieuwen met water; Een participatieve strategie voor de gebouwde omgeving’, Eburon, Delft. 12.Elle, M. 2004, ‘The Kolding Piramid’, Department of Civil Engineering, Technical University of Denmark, Denmark. 13.Gade, 2005, interview met architect Torben Gade door P.A. de Graaf.

• Brown, L.R. (1995) ‘State of the World 1995’, New York, Verenigde Staten.

14.Gerritsen, E., Timmermans, W., Visschedijk, P., 2004, ‘Groene Metropolen’, Alterra, Wageningen.

• Bruggeman, W.A. (1996) ‘Elementen van een duurzame stedelijke water”kringloop”’, RIZA.

16.Gray, N.F., 2004, ‘Biology of Wastewater Treatment’, Imperial College Press, London.

3. Cheremininoff, P.N., 1995 ‘Handbook of Water and Wastewater Treatment Technology’, Marcel Dekker Inc, New York.

17.Grimm, K, 1998 Phosphites feed people: finite fertilzer ores impact Canadian and global food security [online] Department of Earth and Ocean Sciences, University of British Columbia. Available: http://www.eos.ubc.ca/personal/grimm/ phosphorites.html [august 2005].

4. Cooper, P.F. et al, 1996, ‘Reed Beds and Constructed Wetlands for wastewater treatment’, WRc Swindon, Wiltshire. 5. Dooren, N. van & R. Hermans, 2003, ‘Ontwerpen met regenwater’, Stichting RIONED, Ede. 6. Dorst, M. J. van, 2005, ‘Een duurzaam leefbare woonomgeving - fysieke voorwaarden voor privacyregulering’, Eburon, Delft. • Cosijn, J. (1992) ‘Het gezonde steden project, achtergronden en praktijk’, Gezonde Steden Reeks 1, Van Gorcum, Assen/Maastricht. • CROW, CUR, Nationaal Dubo Centrum (1999) ‘Nationaal Pakket Duurzaam Bouwen GWW’, CROW, Ede. • Dorst, M. van (2002b) ‘Rapport Duurzaam leefbaar. De vertanding van leefbaarheid en een duurzame ontwikkeling in de gebouwde omgeving’, GIDO Stichting, Naarden.

• Haas, M. (1992) ‘Bouwen Milieu en Gezondheid’, VIBA Herlaer reeks, deel 2, VIBA, ’s-Hertogenbosch. • Haas, M. (1997) ‘TWIN-model; Milieu Classificatiemodel Bouw’, NIBE, Nederlands Instituut voor Bouwbiologie en Ecologie bv, Bussum. • Harper, P. (2000) ‘The lifestyle laboratory’, Schumacher Lectures 2000, Schumacher Society, Bristol, Verenigd Koninkrijk. • Heel, H.P. van & Jansen, J.L.A. (1999) ‘Duurzaam: zo gezegd, zo gedaan’, afscheidsrede, Technische Universiteit Delft, Faculteit Ontwerp, Constructie en Productie, Delft. 18.Hegger, D., Vliet, B. van, Spaargaren, G., 2006, ‘Decentralized Sanitation and Reuse in Dutch Society - social opportunities and risks’, Wageningen University, Environmental Policy Group, Wageningen.

7. Dreiseitl, H. (ed.), 2001, ‘Waterscapes’, Birkhauser, Basel, Switzerland. 112 climate design

• Hengeveld, H. (1993) ‘Technische planologie. Kunst en vliegwerk’, oratie, Rijks Universiteit Groningen. • Hertog, F. den & Sluis, E. van (1995) ‘Onderzoek in organisaties; een methodologische reisgids’, Van Gorcum & Comp bv, Assen. 19.Izembart, H., Le Boudec, B., 2003, ‘Waterscapes’, Editorial Gustavo Gili, Barcelona, Spanje. • Jansen, J.L.A. & Vergragt, Ph.J. (1993) ‘Naar duurzame ontwikkeling met technologie: uitdaging in programmatisch perspectief’, Milieu, vol.5. • Kop, J.H. (1993) ‘Gezondheidstechniek, een duurzame uitdaging’, afscheidsrede, 1 december ’93, Faculteit der Civiele Techniek, Technische Universiteit Delft, Delft. • Kristinsson, J., Dobbelsteen, A.A.J.F. van den, Timmeren, A. van (1995a) ‘DOSIS; omschrijving onderzoeksparasol MTO/BT’, Faculteit der Bouwkunde, Technische Universiteit Delft. 20.Kristinsson, J. ,Luising, A.A.E., ‘Town planning aspects of the implementation of DESAR in new and existing townships’, in Lens, P. et al. (eds.), 2001, ‘Decentralised Sanitation and Reuse – concepts, systems and inplementation’, IWA publishing, London, Engeland. • Kristinsson, J., Reitsema-Kristinsson, R., Dobbelsteen, A.A.J.F. van den, Timmeren, A. van (1997) ‘Inleiding Integraal Ontwerpen’; Faculteit der Bouwkunde, Technische Universiteit Delft, Delft. • Kroh, W. (2000) ‘ECOSAN opportunities’, Ecosan (ecological sanitation) conferentie ‘Closing the loop in wastewater management and sanitation’, key-note lecture, 30-31 october, Bonn, Duitsland. 21.Kujawa-Roeleveld, K. (2001) ‘Types, characteristics and quantities of domestic solid waste’, in: ‘Decentralised Sanitation and Reuse: concepts, systems and implementation’, Integrated Environmental Technology Series, IWA-publishing London, Engeland. • Künneke, R.W., Bouwmans, I., Kling, W.L., Poelje, H. van, Slootweg, J.G., Stout, H.D., Vries, L.J. de, Wolters, M. (2001) ‘Innovatie in energienetwerken’, Faculteit Techniek, Bestuur en Management i.s.m. Delfts Interfacultair Onderzoekscentrum (DIOC) ‘Design and Management of Infrastructures’, Technische Universiteit Delft, Delft. • Kwaadsteniet, P.I.M., Jonkhof, J.F., Tjallingii, S.P. (2000) ‘Lenen(de) stadswateren. Werken aan water in de stad’, Stichting Toegepast Onderzoek Waterbeheer (STOWA), Utrecht.

22.Lens, P., G. Zeeman, G., Lettinga, G., (eds.), 2001, ‘Decentralised Sanitation and Reuse – concepts, systems and inplementation’, IWA publishing, London, England. • Lettinga, G. (2001) ‘Environmental protection technologies for sustainable development’, in: P. Lens, G. Zeeman & G. Lettinga; 2001: ‘Decentralised Sanitation and Reuse: concepts, systems and implementation’, Integrated Environmental Technology Series, IWA-publishing, London, Verenigd Koninkrijk. 23.Lindert, L. te, 2005, Waterstructuur Poptahof, BOOM-Duijvestein, Delft. 24.Lolland, Ove, 1997, ‘Grøn praksis. En håndbog om grøn teknologi for undervisere og planlæggere.’, Malling Beck, Albertslund, Denemarken. 25.Loosdrecht, M. van, Wilsenach, J.A., 2002, ‘Separate collection and treatment of urine and new potentials for wastewater treatment’, STOWA, Utrecht. 26.Luising, A.A.E. 2000, ‘Integratie van Decentrale Sanitatiesystemen in Gebouwen’, afstudeerverslag, TU Delft, Delft. 27.Maters en Hermsen (red), 2005, ‘In de steigers nr. 1 - Renovatie of sloop/nieuwbouw’, VNG, Den Haag. Speciaal vierjaarlijks katern in VNG Magazine. • Meadows, D.H. & Meadows, D.L. (1972) ‘The limits to Growth’, New York, Verenigde Staten. 28.Meijer, H., Leeuwen, J. van, Jansen, L., Bakker, C., Bouwmeester, H., Kievid, T., Grootveld, G. van, Vergragt, P., 1997, ‘DTO Sleutel Water; Modellen van een duurzame waterketen’, Ten Hagen Stam, Den Haag. 29.Mels, A., 2004, ‘Brongerichte inzameling en lokale behandeling van afvalwater; Inventarisatie van projecten in Nederland, Duitsland en Zweden’, LeAF, Wageningen. 30.Meulman, 2006. Emailconversatie met Brendo Meulman van Landustrie, door Paul de Graaf 31.Mierlo, B.C. van, 2002, ‘Kiem van maatschappelijke verandering : verspreiding van zonnecelsystemen in de woningbouw met behulp van pilotprojecten’, • Ministerie VROM (1996) ‘Vierde Nota over de Ruimtelijke Ordening Extra, Actualisering, deel 1 Partiële Herziening’, SDU, Den Haag. • Ministerie VROM (2001) ‘Ruimte maken, ruimte delen. Vijfde Nota over de ruimtelijke ordening 2000/2020’, Rijksplanologische dienst, Ministerie van Ruimtelijke Ordening en Milieubeheer, Centrale directie Communicatie, SDU Uitgevers, Den Haag.

113 climate design

32.Mobbs, M, 1998, ‘Sustainable House’, University of Otago Press, Dunedin, New Zealand.

39.Tjallingii, S. P., 2002, ‘Ecopolis, guiding models, PROSA, carrying structures’, TU Delft.

• Niemczynowicz, J. (1993) ‘Ways to overcome barriers against applications of ‘new technical paradigm’ in cities’, bijdrage aan de int. workshop: Hydropolis, Wageningen.

40.Todd, N.J. and Todd, J., 1994 ‘From eco-cities to Living Machines. Principles of Ecological Design’, North Atlantic books, Berkeley, California, Verenigde Staten.

• Opschoor, J.B. (1987) ‘Duurzaamheid en verandering: over de ecologische inpasbaarheid van economische activiteiten’, Amsterdam.

41.Townshend, A.R., 1996 ‘Commissioning Guide for the Toronto Healthy Houses Water Systems’, CMHC CR File No: 6740-5, Blue Heron Environmental Technology, Ontario.

33.‘Options for Closed Water Systems’, International WIMEK Congress, march 1998, Wageningen. 34.Panesar, A., Lange, J., ‘Innovative Sanitation Concept Shows Way Towards Sustainable Urban Development’, Aturus, Freiburg [online 01-2005] 35.Potz, H., Bleuzé, P., 1998, ‘Zichtbaar, Tastbaar, Zinvol’’, Nai, Rotterdam, Nederland. • Ragin, C.C. (1994) ‘Constructing Social Research: The Unity and Diversity of Method’, Pine Forge Press, Thousand Oaks, California, Verenigde Staten. • RIVM, RijksInstituut voor Volksgezondheid en Milieuhygiëne (1988) ‘Zorgen voor morgen’, in: F. Langeweg, ‘Nationale milieuverkenningen, 19852010’, Alphen aan den Rijn. • RMNO (1990) ‘Duurzame ontwikkeling, een verkenning van de consequenties voor wetenschapsbeoefening en onderzoek’, Raad voor Milieu- en Natuuronderzoek, Publicatie nummer 50, Rijswijk. • Ruis, M.J. (1996) ‘Visies of Infrastructuur en Duurzaamheid; Inventarisatie van onderzoeksvragen’, Erasmus Studiecentrum voor milieukunde, Erasmus Universiteit, Rotterdam, 36.Schaminée, A., 1999, ‘Duurzaam Stedelijk Waterbeheer in de Delfse Standswijk Poptahof’, Afstudeeronderzoek Faculteit Bouw-kunde, TU Delft, Delft. 37.Schomaker, A.H.H.M., A.J. Otte, J.J. Blom, T. Claassen, R. Kampf, 2005, Waterharmonica. De natuurlijke schakel tussen waterketen en watersysteem, STOWA, Utrecht. 38.Terpstra, drs. P.M.J., 1997, ‘Duurzame waterbenutting’ in ‘DTO Sleutel Water; Modellen van een duurzame waterketen’, Ten Hagen Stam, Den Haag. • Timmeren, A. van (2002a) ‘Decentralised waste collection and separation in city districts; separating waste flows & increasing visibility of sustainable refuse collection solutions near users’, proceedings Sustainable Building 2002, Oslo, Norwegen.

• Valk, A. van der & Musterd, S. (1998) ‘Leefbare steden en een duurzame omgeving, Van Gorcum, Assen. • Veenhoven, R. (2000) ‘Leefbaarheid, betekenissen en meetmethoden’, Erasmus Universiteit Rotterdam, Rotterdam. • Verschuuren, S. & Hemel, Z. (2002) ‘De creatieve regio. Tussen toeval en tekentafel’, Masterclass Stedebouw MHAL regio 42.Vleuten-Balkema, A.J. van der, 2003, ‘Sustainable Wastewater Treatment, developing a methodology and selecting promising systems’, Eindhoven University Press, Eindhoven. 43.Vajnoe Jeppesen, A., 1996, Ecological Urban Renewal in Kolding. The Fredensgade /Hollaendervej Block, Byfornyelsesselskab DANMARK / GBL, Kolding, Denemarken. 44.Vliet, B. van, Stein, N., ‘The development and implementation of ecosan in the Netherlands: social opportunities and risks’, in Werner, Ch., et al. (eds.), 2004, ‘Ecosan – closing the loop’, Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH, Eschborn, Duitsland. 45.Vries, G. de, 2004, ‘Bewoners in EVA-Lanxmeer: Dik tevreden’, tijdschrift Puur Bouwen, nr. 5 • Vries, I. de & Heerema, P. (2003) ‘De ruimtelijke kwaliteit van Verkeer en Waterstaat’, in: NovaTerra, jaargang 3, no.1. 46.Vymazal, J. et al (eds.) 1998, ‘Constructed Wetlands for Wastewater Treatment in Europe’, Backhuys Publishers, Leiden. 47. V&L Consultants, 2003,‘Bewonerservaringen EVALanxmeer te Culemborg’, Rotterdam. 48.‘Wastewater Technology Fact Sheet, the living machine’, United States Environmental Protection Agency (EPA) [online] Available: www.dharmalivingsystems.com/case_studies/ whitepapers/LM_EPAfactsheet.pdf [20-10-2004]

114 climate design

• WCED (World Commission on Environment and Development) (1987) ‘Our common future, Oxford University Press, pp4, New York, Verenigde Staten. 49.Website bewonersvereniging EVA-Lanxmeer (BEL): www.bel-lanxmeer.nl 50.Website Sichting EVA-Lanxmeer: www.eva-lanxmeer.nl 51.Werner, Ch., Avendaro, V., Demsat, S., Eicher, I.,Hernandez, L., Jung, C., Kraus, S., Lacayo, I., Neupane, K., Rabiega, A., Wafler, M., (eds.), 2004, ‘Ecosan – closing the loop’, Deutsche Gesellschaft für Technische Zusammenarbeit (GTZ) GmbH, Eschborn, Duitsland. 52.Wezel, H.A.T.M. van, Lugt, C.L. van der, 1996, ‘Bouwen aan Helder Water’, VNG, Den Haag, Nederland. 53.White, N., ‘Hockerton Housing Project Factsheet’, Hockerton Housing Project Trading Ltd, Hockerton, Southwell, UK. • WIMEK (1996) ‘Decentrale inzameling, behandeling en hergebruik van huishoudelijk afvalwater’, Wagenings Instituut voor Milieu- en Klimaat onderzoek, Werkgroep Decentrale Sanitatie en Hergebruik (DESAH), Landbouw Universiteit, Wageningen, Wageningen. • Winblad, U. (2000) ‘Development of ECO-San Systems’, Ecosan (ecological sanitation) conferentie ‘Closing the loop in wastewater management and sanitation’, plenary session 2, 30-31 october, Bonn, Duitsland. 54.Winblad, U. (ed.), 1998, ‘Ecological Sanitation’, Sida, Novum Grafiska AB, Stockholm, Sweden. 55.Wortmann, E.J.S.A. (red.), 2005, ‘De Zonneterp – Een grootschalig zonproject’, Innovatienetwerk, Utrecht. 56.http://www.gtz.de/ecosan/download/FreiburgVauban-APanesar.pdf

115 climate design

116 climate design

Bijlage 1

Samenvatting A b s t r a c t

117 climate design

Integratie van decentrale sanitatie in de gebouwde omgeving Introductie Een interessant onderwerp in duurzame stedenbouw en herstructurering is het gebrek aan integratie van de zogenaamde ‘kritische stromen’ (water, energie, afval/afvalwater). De stelling van dit onderzoek is dat het geschikter is om de bestaande ‘end-of-pipe’ technologieën te vervangen door een geïntegreerde benadering op de middelgrote schaal van een buurt of wijk. Het onderzoek richt zich op de ruimtelijke en sociale condities voor het ontwerp, de integratie en inpassing van duurzame oplossingen voor de kritische stromen op schalen variërend van een enkel huis tot wijk. De nadruk zal liggen op de relatie tussen sanitatie en schaalgrootte enerzijds en de integratie en inpassing van natuurlijke technologieën en hoe deze functioneren naar de gebruikers anderzijds. Het doel is de moeilijkheden en mogelijkheden te onderzoeken bij de inpassing van deze technologieën in de Nederlandse bebouwde omgeving. Het onderzoek is uitgevoerd door CD&E (Climate Design & Environment) aan de faculteit Bouwkunde, TU Delft, samen met een aantal andere partijen onder supervisie van de WUR (Wageningen University and Research centre) als onderdeel van het EET (Economie, Ecologie Technologie) project om DESAH (Decentrale Sanitatie en Hergebruik) technologieën te onderzoeken en ontwikkelen.

Context en huidige situatie Drinkwater is een belangrijke voorwaarde voor een gezond leven, omdat vele ziektes worden veroorzaakt door een gebrek aan drinkbaar water en slechte hygiëne en sanitatie in de woonomgeving. Goede sanitatie is belangrijk, maar genereert ook een afvalstroom waar op de juiste manier mee moet worden omgegaan om vervuiling en degradatie van het milieu tegen te gaan. De meeste ontwikkelde landen lossen dit probleem op door middel van dure ‘end of pipe’ technologieën, met als gevolg een hogere energie consumptie en verscheidene problemen op grotere schaal. Deze systemen gebruiken water als transportmiddel, en behandelen huishoudelijk afvalwater in installaties die een hoge kwaliteit effluent opleveren, maar relatief duur zijn en ingewikkeld te bedienen. Deze centrale zuiveringsinstallaties liggen meestal buiten de stad en nabij rivieren en/of open wateren om het effluent te kunnen lozen buiten bebouwd gebied. Het verzamelen van afvalwater gebeurt middels uitgebreide netwerken van riolering die afvalwater met verschillende herkomst combineren, inclusief gootwater van wegen. De consequentie hiervan is dat het slib dat overblijft na behandeling vervuild is met zware metalen, wat hergebruik of recycling onwaarschijnlijk maakt. De wetenschap, en in toenemende mate ook commerciële instellingen, komt steeds vaker met oplossingen die de toepassing van zuivering op kleinere schaal mogelijk maken. Mogelijke voordelen zijn een reductie van de

infrastructuur, betere zichtbaarheid van het proces en betere aanpassing aan de lokale situatie, en daarmee flexibiliteit. Belangrijke vorderingen zijn vooral gemaakt in ecologische toepassingen op kleine schaal. Deze zogenaamde DESAH-(Decentrale Sanitatie en Hergebruik) systemen vormen een alternatief voor het huidige gecentraliseerde systeem. Het behandelen van afvalwater op lokale schaal heeft een aantal voordelen boven gecentraliseerde sanitatie die variëren van puur technisch tot ruimtelijk en sociaal en vaak zelfs natuurlijk. Het idee is dat kleinere systemen, vaak gebaseerd op natuurlijke technologieën, door hun relatieve simpelheid en aanpasbaarheid een extra (duurzame) zuiveringscapaciteit kunnen leveren in bepaalde situaties: • Waar gecentraliseerde systemen nog niet gebouwd zijn; • waar bestaande systemen de maximale capaciteit bereikt hebben en nieuwe bebouwing, districten en/of hogere dichtheden zijn gepland, b.v. als tijdelijke back-up; • waar milieutechnische, geologische of andere factoren aanpassingen in de bodem moeilijk of duur maken, en • in gevallen waar verbeterde milieuprestaties gewenst zijn, b.v. door interconnecties met andere infrastructuren. Er zijn nog steeds weinig voorbeelden van decentrale systemen waar sanitatie, energie en hergebruik zijn geïntegreerd in de woon-/werkomgeving. In steeds meer landen echter zijn projecten in ontwikkeling of reeds voltooid. Deze systemen hebben een bewezen positieve invloed op de lokale gezondheid en omgeving alsmede op de economische en sociale situatie. Hoewel ze meestal gekwalificeerd kunnen worden als proefprojecten, of worden beschermd door strategisch niche management, tonen ze de potenties en moeilijkheden geassocieerd met de inpassing van lokale zuivering van afvalwater.

Analyse van referentieprojecten Acht projecten in zes verschillende landen zijn bestudeerd. Tezamen geven zij een overzicht van systemen en inpassingsschalen in verschillende situaties. • Sustainable House Sydney (Australië), • Toronto Healthy House (Canada), • Hockerton Housing Project (Hockerton, Engeland), • Passivhaus Wohnen & Arbeiten Vauban (Freiburg, Duitsland), • Biovaerk (Kolding, Denemarken), • Flintenbreite (Lübeck, Duitsland), • BedZED (London, Engeland), • EVA-Lanxmeer (Culemborg, Nederland).

118 climate design

Schalen van inpassing Er worden vier verschillende schalen van inpassing onderscheiden: • woning • cluster/bouwblok • buurt • wijk Deze schalen verwijzen niet noodzakelijk naar absolute afmetingen, maar naar het niveau van organisatie. De eengezinswoningschaal bevat woningen met de entree op straatniveau en een tuin. Het ‘Sustainable House’ in Sydney en het ‘Healthy House’ in Toronto zijn voorbeelden van eengezinswoningen. De cluster/ bouwblokschaal gaat over een beperkte groep woningen gegroepeerd rond een centrale ruimte, zoals bij rijtjeshuizen of in een enkel gebouw. Op deze schaal wordt het DESAH-systeem geïntegreerd in de open ruimte, wat meestal een gemeenschappelijke ruimte is. Tot deze categorie behoren drie van de referentie projecten: het Hockerton Housing Project in Hockerton, Passivhaus Wohnen und Arbeiten in Freiburg en Biovaerk in Kolding. Op de buurtschaal wordt het systeem deel van de openbare ruimte of gehuisvest in een buurtgebouw. Er is geen direct verband meer met individuele woningen/huishoudens. Flintenbreite en BedZED zijn buurten. De wijkschaal heeft vergelijkbare eigenschappen, maar op grotere schaal. Een wijk omvat verscheidene buurten. Inpassingscriteria en sociale condities kunnen om die reden onderling verschillen. Door hun innovatieve, experimentele karakter zijn de meeste projecten niet groter dan buurtschaal. Sommige liggen in grotere wijken met een nadruk op duurzaamheid of waterbesparing. In elk van de voorbeelden is het DESAH-systeem onderdeel van een groter waterhuishoudingsysteem met oppervlaktewater en het gebruik of infiltratie van regenwater. In sommige gevallen wordt zuivering toegepast om het gebruik van huishoudwater mogelijk te maken, in andere gevallen wordt gezuiverd water naar de lokale water systemen geleid, in sommige gevallen gebeurt beide. Over het algemeen kan worden gesteld dat naarmate het (proef)project groter wordt, de mate van hergebruik van water afneemt.

Overzicht van systemen In elk van de projecten is een verschillend systeem toegepast. In twee gevallen, Flintenbreite en Vauban, zijn vacuümtoiletten ingezet in combinatie met anaërobe vergisting. In de overige projecten zijn waterbesparende toiletten gecombineerd met respectievelijk een Living Machine (BedZED), een helofytenfilter (Hockerton), een fixed film filter (Healthy House) en een compost/fixed film tank (Sustainable House). In EVA-Lanxmeer is een anaërobe vergister (in combinatie met een Living Machine) gepland, maar nog niet geïnstalleerd. De anaërobe reactors in Flintenbreite en Vauban zijn gebouwd en getest, maar nog niet operationeel. De technologieën toegepast in de projecten zijn geclassificeerd en versimpeld

weergegeven in een diagram om de relaties tussen en consequenties van de verschillende technologieën te kunnen laten zien.

Milieutechnische omstandigheden en locatiespecifieke integratie Locatiespecifieke omstandigheden kunnen een belangrijke drijfveer zijn om DESAH-systemen toe te passen. Twee van de referentieprojecten staan in beschermde gebieden waar reguliere bouw niet is toegestaan. Het Hockerton Housing Project ligt op het platteland vlak buiten de stad Hockerton. EVALanxmeer is gebouwd op een waterwinningsgebied. Door een beperkt aantal huizen te bouwen, deze te integreren met de (natuurlijke) omgeving en te voldoen aan zeer specifieke milieueisen kregen de initiatiefnemers van beide projecten toestemming van de autoriteiten voor de bouw. In het geval van Healthy House maakte de rotsbodem het aantrekkelijk om lokale systemen toe te passen. Er waren geen bestaande aansluitingen, en het aanleggen hiervan was erg duur. Alle referentieprojecten liggen in klimaatzones met een jaarlijkse regenval van meer dan 500 mm. Wat betreft temperatuur kunnen lowtech buitensystemen goed functioneren in koele klimaten als er ruimte voorhanden is, zoals aangetoond wordt door Hockerton. De Living Machine in BedZED staat in een binnenruimte onder een glazen dak dat zorgt voor voor hogere (winter)temperaturen en verbeterde prestatie waardoor er minder ruimte nodig is voor het systeem. Anaërobe systemen zijn onafhankelijk van zonlicht en worden daarom meestal binnen of ondergronds geplaatst. Het is niet zeker of het compost/fixed film filter zoals gebruikt in het Sustainable House in Sydney, met zijn subtropische temperaturen en incidentele zware regenbuien, net zo goed zal functioneren in koudere, vochtige klimaten zoals Noord Europa. Vanuit architectonisch oogpunt kan een onderscheid worden gemaakt tussen hightech en lowtech benaderingen, met bijbehorende uitstraling. Over het algemeen vergen lowtech systemen meer ruimte en hebben ze behoefte aan zonlicht. Om die reden zijn ze meestal in de open lucht of in kassen geplaatst. De hightech systemen worden meestal behandeld als technische installaties in aparte installatieruimten, vaak in de kelder. Meestal zijn ze slechts indirect (b.v. door het gebruik van vacuümtoiletten) zichtbaar voor de dagelijkse gebruikers. De integratie is technisch, en innovatie richt zich op de integratie van pijpen en installaties. Het is mogelijk om hightech en lowtech benaderingen te combineren in een project. In dat geval kan de zichtbaarheid van de processen makkelijker gerealiseerd worden, b.v. door hightech behandeling van zwart water te combineren met een meer zichtbare lowtech behandeling van grijs water. Een andere vorm van integratie is ruimtelijke integratie: de integratie van gebruikers- en installatieruimte. Vanuit architectonisch oogpunt biedt deze vorm van integratie nieuwe mogelijkheden aangezien het nieuwe functionele combinaties suggereert. De

119 climate design

Biovaerk (Kolding, Denemarken) combineert een kas met een kwekerij en is toegankelijk voor de bewoners (oorspronkelijk was het de bedoeling een gemeenschappelijke ruimte te creëren, maar dit idee werd later verworpen om de complexiteit van het project te beperken). De inpassing van anaërobe behandeling voor zwart water in Flintenbreite en Vauban volgt een hightech benadering. In Flintenbreite lopen zwart water leidingen door een innovatieve leidingschacht onder de huizen langs voor eenvoudige toegang in verband met onderhoud en reparatie. De anaërobe reactor is bij deze projecten geplaatst in de kelder van het buurthuis (Flintenbreite) of in het appartementencomplex zelf (Vauban), en is normaal gesproken niet zichtbaar of toegankelijk voor de bewoners. In Flintenbreite is het zwart watersysteem gecombineerd met helofytenfilters voor de behandeling van grijs water, die zichtbaar zijn in de buurt. De BedZED Living Machine staat in een binnenruimte naast een gemeenschappelijke activiteitenkamer. Hij is zichtbaar van buitenaf, maar vanwege gezondheidsregelgeving niet toegankelijk. Net als bij het Healthy House, beïnvloedt het DESAHsysteem van het Sustainable House alleen de privéruimte, maar het systeem is in de tuin geplaatst en niet geïntegreerd in het huis (zoals bij het Healthy House), aangezien het een renovatie is van een bestaand huis. Het ontwerp van de tuin is voor een groot gedeelte bepaald door het watersysteem: een helofytenfilter en een infiltratiegreppel. Het terras heeft een deksel om organisch keukenafval direct aan het zuiveringssysteem toe te kunnen voegen. Voor de zwart water behandeling in EVA-Lanxmeer is gekozen om twee innovatieve decentrale systemen op wijkschaal te combineren (de Sustainable Implant), waarbij de systemen intact en zichtbaar blijven voor educatiedoeleinden,maar niet fysiek toegankelijk. De behandeling van zwart water van de wijk zal anaëroob worden, waarbij energie wordt gerecycled (methaan/ biogas voor een wkk) en nutriënten kunnen worden gebruikt op de stadsboerderij binnen de wijk. Een ecologisch informatie en congrescentrum en hotel integreert de Sustainable Implant waarin een aantal van de motieven van de EVA organisatie kunnen worden getoond op een aangename, educatieve wijze.

Ontwerp casestudy Poptahof Om te zien hoe de kennis opgedaan in de acht voorbeelden kan worden toegepast in de Nederlandse context wordt ze toegepast in een ontwerp casestudie: de inpassing van een DESAHsysteem in de Poptahof, een naoorlogse woonwijk die op de nominatie staat voor stadsvernieuwing. Een casestudie van een bestaande wijk met hoge dichtheid en een, vanuit gebruikersoogpunt, complexe samenstelling is gekozen omdat het een veeleisende (maar niet ongewone) omgeving voor een DESAHsysteem, waarin de meeste inpassingsproblemen tegengekomen zullen worden. In de jaren 50 en 60 van de vorige eeuw, na de

Tweede Wereldoorlog, zijn er grote hoeveelheden woningen gebouwd in de zogenaamde ‘Internationale Stijl’. Deze wijken zijn tegenwoordig vaak verouderd en kampen met sociale, milieugerelateerde en bouwtechnische problemen. De Poptahof is gekozen omdat er al een aantal studies voor stadsvernieuwing zijn gemaakt, inclusief voorstellen voor een nieuw regenwater management systeem. De bebouwing van de Poptahof bestaat uit zes zogenaamde stempels: clusters van hoogbouwflats van 11 en 5 verdiepingen met laagbouw rijtjeshuizen (2 verdiepingen), als geheel ontworpen in relatie tot zonlicht, uitzicht en toegangswegen. De gebouwen zijn omgeven door een relatief grote openbare ruimte (79% van het oppervlak), met een ruimtelijk ongedefinieerde mix van groen, water, wegen en parkeerplaatsen (half verhard, half onverhard). Het gebied is 18,6 hectare groot en heeft een hoge dichtheid (55 woningen per hectare). Het is opgedeeld in twee delen (noord en zuid) rondom een centrale groene ruimte en gedefinieerd door grote toegangswegen en een winkelcentrum.

Inpassingsschalen in de Poptahof In de voorgaande voorbeelden zijn vier schalen van inpassing onderscheiden: woning (privé-woning), een cluster (een groep woningen in een gebouw of een groep gebouwen), een buurt en een stadswijk. Deze kunnen zowel als sociale en als ruimtelijke eenheden beschouwd worden. Indien de toepasselijke schaal van inpassing voor de Poptahof gekozen moet worden kan gekeken worden naar de wijze waarop bewoners de buurt beleven in relatie tot de ruimtelijke opbouw met herkenbare delen. Allereerst is er de Poptahof als geheel: een wijk met een duidelijke sociale en ruimtelijke identiteit. Ten tweede vormen de stempels binnen deze buurt herkenbare eenheden: clusters van gebouwen die rond een toegangsweg en parkeerplaatsen zijn gegroepeerd. Ten derde spelen de individuele gebouwen een belangrijke rol in de beleving van de Poptahof als een leefomgeving, aangezien bewoners de medebewoners van het gebouw waarin ze leven als buren beschouwen (de mate van interactie verschilt tussen de gebouwen) en aangezien ze dezelfde entree en lift gebruiken. In de hoogbouw is het niet mogelijk oplossing op individuele schaal te vinden, waardoor deze schaal wordt niet overwogen. Deze drie gezichtspunten over de Poptahof suggereren mogelijke inpassingsschalen: 1. de Poptahof als geheel (buurt/wijk) 2. stempel 3. gebouw De laatste twee vallen binnen de eerder gedefinieerde clusterschaal (beide zijn gedefinieerde clusters van woningen), maar met verschillende groottes en verschillende typologieën. De gebouwschaal impliceert dat elke hoogbouw zijn eigen systeem krijgt, en iedere groep van 8 rijtjeshuizen samen met de hoogbouw in 5-lagen een systeem deelt, aangezien

120 climate design

het niet efficiënt is om een systeem op te zetten voor acht woningen.

Systeemkeus Omdat het om bestaande bebouwing gaat is het, zoals de Kolding en Sydney referentieprojecten tonen, aannemelijk om de benodigde ruimte in de buitenruimte te zoeken. Dit gaat zeker op voor de Poptahof aangezien deze een relatief groot percentage onbebouwde buitenruimte heeft. Lowtech systemen zijn geen optie om de gecombineerde grijs en zwart waterstroom te behandelen vanwege de hoge dichtheden in en rond de buurt en de beschaduwde gebieden tussen de hoogbouw; gezien de verschillende functies van de openbare ruimte is er simpelweg niet genoeg ruimte en een deel ervan is niet geschikt voor zonafhankelijke systemen (b.v. helofytenfilters). Dit beperkt de keuze tot relatief hightech systemen zoals anaërobe vergisting of actief slib, of mogelijk een Living Machine die enkele hightech eigenschappen combineert met een aantrekkelijk lowtech uiterlijk. Gebruik van de laatste twee systemen echter zou nog steeds betekenen dat de huidige gemixte afvalwaterstroom wordt behandeld als één stroom. In een sociaal en technisch gecompliceerde omgeving zoals de Poptahof is dit geen haalbare optie, aangezien dit een end-of-pipe situatie zou creëren die gelijk is aan de huidige status quo, maar dan op kleinere schaal. Door de grijs en zwart waterstroom te scheiden kan de behandeling op maat worden gemaakt. Anaërobe vergisting maakt het beter mogelijk om nutriënten in zwart water te hergebruiken dan de actief slib methode die meestal gebruikt wordt in centrale RWZIs (rioolwaterzuiveringsinstallaties). Het produceert biogas (methaan) dat kan worden gebruikt om de energiekosten omlaag te brengen. Het overgebleven slib heeft een hogere kwaliteit dan van de actief slib methode en kan worden gebruikt als grondverbeteraar in de landbouw. Door groen keukenafval toe te voegen kan het vergistingsproces en de gasopbrengst verbeterd worden. Door combinatie met vacuümtoiletten wordt de hoeveelheid water gebruikt voor spoeling tevens verminderd. Het effluent is rijk aan nutriënten en kan niet zonder meer op het oppervlaktewater geloosd worden, maar wel worden ingezet als meststof. En probleem met de directe inzet als meststof is dat de verhouding fosfor/nitraat niet juist is en dat het in vloeibare vorm tamelijk hoge transportkosten kent. Een alternatief is om de nutriënten door middel van precipitatie te onttrekken en het effluent na verdere aërobe behandeling lokaal te lozen. In de Poptahof zijn er niet voldoende groene gebieden om de meststoffen af te zetten, zelfs niet als deze begroeid zouden zijn met olifantsgras of een ander energiegewas. Om deze reden wordt de anaërobe vergister in de ontwerp casestudie gecombineerd met een precipitator en membraan bioreactor. Grijs water kan worden behandeld met willekeurig welke aërobe behandeling. Een optie is om

membraanfilters te gebruiken die weinig ruimte vergen; deze zijn echter tamelijk prijzig. Als er voldoende ruimte beschikbaar is, zoals in de Poptahof, kunnen helofytenfilters worden toegepast als een vorm van aangenaam groen.

Water management De Poptahof ligt in een deel van Nederland dat onder de zeespiegel ligt. Water (regenwater en kwelwater) wordt voortdurend weggepompt. Paradoxaal genoeg kan dit leiden tot een watertekort in de zomer, dat moet worden gecompenseerd door water van lagere kwaliteit uit bronnen zoals rivieren in te nemen. Een nieuw water management plan voor het gebied stelt een groter waterretentie capaciteit voor om dit te voorkomen. Dit betekend dat oppervlaktewater steeds meer zichtbaar wordt in de openbare ruimte. In de ontwerp casestudie is het DESAH-systeem gerelateerd aan dit openbare water, en het loospunt is zo ontworpen dat zichtbaar wordt hoe behandeld water deel gaat uitmaken van de grotere lokale water cyclus. De circulatie van dit water kan worden gezien als de laatste zuiveringsstap.

Esthetische integratie Esthetische integratie kan worden gedefinieerd als de manier waarop een object of een groep gerelateerde objecten, in dit geval het DESAH-systeem als geheel een logisch onderdeel wordt van de gebouwde omgeving (in de beleving van de gebruikers). Dit is inclusief de behandelinstallatie, de toiletten in de appartementen en de afvoer van het effluent. Om het systeem esthetisch aantrekkelijk te laten passen in de ontwerpcasus, wordt het gerelateerd aan de openbare ruimte met een associatieve relatie met de natuur. De behandeling zelf heeft, in geval van een hightech systeem zoals anaërobe vergisting, een beperkt esthetisch potentieel. De anaërobe reactor kan ondergronds geplaatst worden aangezien geen zonlicht nodig is en slechts beperkte toegankelijkheid, hoewel het hoge grondwaterniveau de diepte bepaalt. Om die reden wordt het gepresenteerd als een architectonisch object. Het systeem binnen dit object biedt weinig mogelijkheden voor ruimtelijk-visuele of ruimtelijk-functionele integratie aangezien het gehele zuiveringsproces een afgesloten installatieruimte vergt en dit hightech beeld niet strookt met het ‘groene’ beeld dat een verbinding met de natuur maakt dat de referentieprojecten proberen te benadrukken. Deze verbinding is belangrijk aangezien deze verwijst naar de bredere gedachte achter het DESAH-principe (een duurzamere, gezonde leefomgeving met voldoende nutriënten en onaangetast door verkeerd gebruik van fossiele brandstoffen) in plaats van naar de technische middelen. Door het effluent af te voeren via vijvers, planten en speciale waterpartijen kan de connectie met natuur worden gemaakt, ongeacht hoe hightech het systeem is. Het punt van lozing in de behandelcyclus kan betekenis krijgen door het te associëren met de aloude bron die in gestileerde vorm

121 climate design

een terugkomend symbool van leven is in tuintradities over de hele wereld. Omdat de publieke ruimte rond de gebouwen in de Poptahof tamelijk ongedefinieerd is voelt de gebruiker zich er niet verantwoordelijk voor of mee verbonden. Het ontwerpen van een beter gedefinieerde open ruimte met een duidelijke afbakening tussen openbare en privé-ruimtes zou onderdeel moeten zijn van de renovatie van naoorlogse wijken. Het positioneren van de zichtbare delen van het DESAH-systeem (de architectonische objecten en het waterobjecten) kunnen bijdragen aan deze afbakening van de publieke ruimte. In elk van de ontwerpen voor de verschillende inpassingschalen markeert het stortpunt (van het effluent in de lokale waterbronnen) een publieke ruimte die een relatie heeft met de schaal van inpassing (buurt, stempel of gebouw). Wanneer een DESAH-systeem wordt ingepast op stempel en gebouw niveau vormt het architectonische object een logische verlenging van de bestaande architectuur. Op buurtniveau wordt het architectonische object een paviljoen met een publieke functie naast de centrale groene ruimte in het gebied; de treden bieden gelegenheid aan mensen om te zitten en over het buurtpark uit te kijken, terwijl binnen in het paviljoen een ruimte is voor een commerciële of nonprofit functie; variërend van een buurtconciërge tot een winkeltje met versnaperingen. Het waterobject is voorgesteld als een apart architectonisch object in het park, tegenover het paviljoen, een waterspeeltuin voor buurtkinderen aan de waterkant. Het paviljoen kan ook worden ontworpen als een kas, gebruik makend van afvalwater of meststof met het DESAH-systeem in de kelder en met de speeltuin geïntegreerd. Een dergelijke configuratie zou een verbinding kunnen maken tussen water, nutriënten en mensen en levert als extra voordeel een sociale ontmoetingsplaats die een ‘buitenervaring’ biedt wanneer het te koud is om buiten te zitten. Het is echter te klein om alle meststoffen te consumeren die geproduceerd worden door de hele buurt. Het architectonische gebouw met het DESAH-systeem op stempelniveau bevat een fontein. Het markeert zowel fysiek als hoorbaar de entree tot de stempel met een goot over de entreeweg die de fontein en het stempel omringende water verbindt. Op gebouwniveau is het architectonische bouwsel naast de ingang geplaatst met een ‘groene’ muur of een ‘groen’ raam, bewaterd met het effluent van het systeem, waarbij overtollig water terugloopt naar het oppervlaktewater rond de stempel. In de entree geeft een informatiepaneel informatie over het gebruik en de behandeling van water.

Integratie, veiligheid en toegankelijkheid Het DESAH-systeem dient een positieve bijdrage te leveren aan de omgeving of anders niet zichtbaar te zijn. Door het water slechts te laten zien bij het lozen van het effluent, terwijl de eerdere fasen fysiek ontoegankelijk zijn, kunnen veiligheid en zichtbaarheid worden gecombineerd bij toepassing

van een hightech systeem. In de ontwerpen voor de Poptahof is de behandelinstallatie zichtbaar gemaakt als een architectonisch object. Ramen zorgen voor zichtbaarheid van (een deel van) het systeem. Het effluent is alleen zichtbaar (en hoorbaar) op het punt waar het wordt geloosd. In het geval van de voorgestelde waterspeeltuin op buurtschaal scheidt een slim ontwerp de effluentstroom en het water waar kinderen in spelen om gezondheidsrisico’s te minimaliseren.

Bouwtechnische integratie in de appartementen Het anaërobe systeem werkt het beste in combinatie met vacuümtoiletten aangezien deze een minimale hoeveelheid water gebruiken. De toiletten zelf gebruiken wat meer ruimte in het appartement en aanvullend onderzoek is nodig om de haalbaarheid in de appartementen van de hoogbouw in de Poptahof te onderzoeken, maar afvoerleidingen zijn smaller, waardoor ze in de bestaande leidingschachten geplaatst kunnen worden. De introductie van een vermaler voor groen keukenafval, verbonden met het vacuümsysteem, kan comfort (makkelijke afvoer van groen afval) met een verbeterde prestatie van de anaërobe vergister combineren. Tevens reduceert het de hoeveelheid afval die moet worden opgehaald en de impact op de openbare ruimte. Het gescheiden ophalen van afval is op het moment nog een probleem in de Poptahof aangezien bewoners het afval niet scheiden; een vermaler zou het extra zetje in de rug kunnen zijn. Speciale aandacht is nodig voor de esthetische integratie van het keukentoilet en de vermaler in de appartementen. Als nieuwe technologieën kunnen ze oncomfortabel en vreemd overkomen, of, indien aantrekkelijk ontworpen, als een modern accessoire.

Onderhoud en bedrijfszekerheid In een wijk als de Poptahof met zijn gevarieerde groep bewoners van rond de dertig verschillende culturele achtergronden moet het DESAH-systeem nog robuuster zijn dan normaal gesproken. Het moet tegen incidenteel verkeerd gebruik kunnen. Het (mis)bruik van het toilet en dus van de kwaliteit van de toevoer kan onvoorspelbaar zijn. Anaërobe vergisting heeft, net als de meeste DESAH-systemen, een levende component (bacteriën), en heeft een constante toevoer van afval nodig om het proces te voeden. De afvoer moet zo worden ontworpen dat een potentiële verstopping in het appartement zelf plaatsvindt, waardoor de verantwoordelijkheid bij de bewoner komt te liggen en de impact op de totale stroom geminimaliseerd wordt. Het gebruik van chemicaliën schadelijk voor het systeem is veel lastiger te controleren. Hoe groter het aantal gebruikers, hoe groter de kans op verkeerd gebruik, maar tegelijkertijd hoe kleiner de relatieve impact. Het gebruik van meerdere systemen (een per stempel of zelfs per gebouw) is wellicht minder efficiënt dan een systeem, maar kan robuuster zijn

122 climate design

aangezien verkeerd gebruik slechts een systeem per keer blokkeert. De andere systemen kunnen de noodzakelijke bacteriecultuur voor de herstart van het gestopte systeem leveren en tijdelijk het onbehandelde afvalwater opvangen, er vanuit gaand dat de bron van de vervuiling is gevonden en geïsoleerd om verdere schade te voorkomen

Conclusie Gecentraliseerde afvalwaterbehandeling kent een aantal nadelen die kunnen worden voorkomen door afvalwater duurzaam op kleinere schaal te behandelen. Afgezien daarvan is er een toenemend aantal situaties waarin decentrale behandeling een aanvullende rol kan vervullen, tijd en geld besparend in relatie tot nodige herstructurering van de huidige infrastructuur (b.v. door veroudering of toegenomen of veranderde stromen). Uit de referentieprojecten kan worden geconcludeerd dat de locatie en schaal van een project een belangrijke rol spelen in de keuze voor een bepaalde technologie. Indien een project in een stedelijk gebied ligt met weinig open ruimte zijn mogelijke technologieën beperkt tot degene die weinig ruimte vergen, gecombineerd kunnen worden met andere functies en/of ondergronds kunnen worden gestopt. Er bestaat niet zoiets als een optimale schaal voor de inpassing van DESAH concepten, de keus voor een bepaalde technologie beperkt de mogelijke opties verder in de keten: ruimtelijk, milieutechnisch of klimatologisch, maar ook sociale eigenschappen van een locatie hebben een invloed op de meest voor de hand liggende technologie. De belangrijkste ruimtelijke criteria voor de inpassing van decentraal alternatieve systemen in de bebouwde omgeving zijn: optimale inpassing in woongebieden; optimaal gebruik van grondoppervlakte; optimaal gebruik van materialen; bescherming tegen verkeerd gebruik, vandalisme en sabotage; bereikbaarheid van de actoren; optimale inzameling; opwekking en transport; aanpasbaarheid en uitbreidbaarheid; en esthetische kwaliteiten. De belangrijkste sociale criteria zijn: onderhoud/vergroten gebruiksgemak; veilig en informeel; geen vermindering van gebruikersgemak; vergelijkbare kosten (investeringen, onderhoud en gebruik); en verbetering van de zichtbaarheid van oplossingen (verhogen bewustzijn). De criteria voor de kwaliteit van de omgeving van de verschillende alternatieven zijn dezelfde als die voor de bestaande oplossingen: minimale vervuiling van de grond, lucht en water; optimaliseren van de kringlopen van stoffen; optimaliseren van de toevoeging van rauwe materialen, chemicaliën en schoon water; minimaal gebruik van energie (of maximale energieproductie); maximale hygiëne; veiligheid en consistentie; flexibiliteit (toe/afnemende volumestroom); uniformiteit (economies of scale); en sterkte (robuustheid). Vanwege zijn grote onbebouwde oppervlak (79%) is de Poptahof niet een veeleisende stedelijke omgeving, ruimtelijk gezien, voor de implementatie van DESAH-systemen, waardoor zelfs grijs water met een lowtech systeem als helofytenfilters mogelijk

is. Ter vergelijking: in laagbouw, hoge dichtheid naoorlogse wijken zal de integratie van DESAHsystemen compacte hightech oplossingen voor zowel grijs als zwart water vergen. De uitdaging in zowel dit soort omgevingen als in de Poptahof bestaat eruit om systeemcomponenten op zo een manier te integreren dat het bijdraagt aan de stedelijke omgeving als geheel. De ontwerpcasus stelt een methode voor om verbindingen te maken tussen DESAH-systemen en de stedelijke structuur die tevens in andere stedelijke omgevingen kan worden toegepast. Wat betreft de inpassingsschaal is een groter DESAHsysteem voor een grotere groep gebruikers goedkoper per hoofd. Er blijkt echter een sociaal maximum te zitten aan de schaal die correspondeert met de maat van sociaal ruimtelijke eenheden die kunnen worden onderscheiden in de stad en mensen de gelegenheid geeft zich te identificeren: bouwblok, buurt, wijk. Een grotere schaal beperkt tevens het hergebruik van waterstromen door toenemende complexiteit. Tegelijkertijd kan de implementatie op een lagere schaal het duurzame bewustzijn van gebruikers stimuleren: de lay-out en ontwerp van de systeemonderdelen kan waterbehandeling in de lokale watercyclus een deel laten uitmaken van iemands dagelijkse ervaringen. Door zorgvuldig de punten te ontwerpen waar het systeem met de grotere watercyclus in verbinding staat en deze een relatie te geven met de structuur van de openbare ruimte kan de ontwerper functionele optimalisatie combineren met symbolische betekenis en het systeem een passende aanvulling maken op de lokale leefomgeving. Echter, door gezondheidseisen en te zorgvuldige autoriteiten is de combinatie met andere functies nog steeds een weinig verkend gebied. Ontwikkelingen in gerelateerde stedelijke projecten tonen aan dat een symbiotische combinatie met publieke functies mogelijk is. Dit suggereert dat de buurt of wijk schalen aannemelijke schalen van inpassing zijn (b.v. door integratie van een DESAH-systeem met andere faciliteiten). Afvalwaterbehandeling als een lokale onderneming (b.v. hergebruik van nutriënten van het afvalwater in stedelijke landbouw) is een andere mogelijkheid die, in combinatie met een groter systeem, de algehele toepasbaarheid vergroot.

123 climate design

Integration of decentralised sanitation in the built environment Introduction A topic of interest in sustainable urban planning and regeneration is the lack of integration of the so-called critical streams (water, energy, waste/wastewater). The thesis of the research is that it is more appropriate to replace existing end-of-pipe technologies with an integrated approach at the intermediate scale of a neighbourhood or an urban district. The report focusses on the spatial and social conditions for the design, integration and implementation of sustainable solutions for these critical streams at the scale of an urban district, neighbourhood, cluster of houses and an individual house. Emphasis will be put on sanitation and the question of scale in relation to the integration and implementation of natural technologies and the way these technologies are present or presented to the users. The objective is to assess the pitfalls and possibilities of implementing these technologies in the Dutch built environment. The research has been commissioned by CD&E - Climate Design & Environment – together with many other research partners under supervision of the WUR (Wageningen University and Research centre) as part of the EET (Economy Ecology Technology) project to investigate and develop DESAR (Decentralised Sanitation and Reuse) technologies.

Context and current practice Fresh water is a necessity for a healthy life, as many diseases are caused by lack of fresh water and poor hygiene and sanitation near the living environments. Good sanitation is important, but also generates a waste flow that should be taken care of in a manner that does not cause pollution in or degradation of the environment. Most developed countries tend to resolve problems concerning waste with expensive ‘end-ofthe pipe’ technologies resulting in more energy use and several other problems on larger scales. These systems use water for transportation purposes, and treat their domestic wastewater in facilities that deliver a high quality effluent, but are relatively expensive and sophisticated to operate. Usually these centralised treatment plants are situated outside cities and near rivers and/or open waters to be able to discharge the effluent away from human living settlements. Collection of wastewater takes place through extensive sewer networks that collect and combine waste from a variety of sources, often including runoff from streets. As a consequence, sludge that remains after treatment is contaminated with heavy metals, making recycling or reuse unfeasible. Science, and increasingly the market too, brings up an increasing number of solutions that imply possible smaller scales of implementation. The considered benefits are a possible reduction of infrastructure and better visibility and tuning into the demand and therefore more flexibility. Important efforts have

been made especially in the field of small-scale ecological sanitation systems. These so-called DESAR (Decentralised Sanitation and Reuse) systems offer an alternative for the current status quo. Treating wastewater locally has a number of advantages over centralised sanitation that range from purely technical to spatial and social and often even environmental. The idea behind these kinds of smaller systems, often based on natural technologies, is their relative simplicity and adaptability, and therefore their possibility to create extra (sustainable) capacities in situations: • Where centralised systems have not yet been built; • where existing systems have reached the limits of their capacity and new buildings, districts and/ or higher densities are planned; e.g. use as a (temporary) back-up; • where bio-climatical, geological or circumstantial characteristics make interventions in the subsoil difficult and/or expensive, and • in cases of desired improved environmental performances e.g. through interconnections with other ‘infra’ systems. There are still few examples of living and working environments with integrated systems involving decentralised sanitation, energy and reuse. However in several developed and developing countries more and more examples have been realised or are close to completion. These systems have proved to have a positive impact on the environmental, economical and local health situation. Although they often can be qualified as pilot projects, or are protected through strategic niche management, they reveal some of the potentials and difficulties of the implementation of local wastewater treatment.

Analysis of reference projects Eight projects in six different countries have been studied, offering an overview of systems and scales of implementation in different circumstances: • Sustainable House Sydney (Australia), • Toronto Healthy House (Canada), • Hockerton Housing Project (Hockerton, UK), • Passivhaus Wohnen & Arbeiten Vauban (Freiburg, Germany), • Biovaerk (Kolding, Denmark), • Flintenbreite (Lübeck, Germany), • BedZED (London, UK), • EVA-Lanxmeer (Culemborg, Netherlands).

Scale of implementation Four scales of implementation are distinguished: • single-family dwelling • cluster/ building block • neighbourhood • city district.

124 climate design

These scales do not strictly correspond to absolute sizes but to levels of organisation. The scale of the single-family dwelling includes street-level access houses with gardens. The Sustainable House and the Healthy House are both single-family houses. The scale of the cluster and the building block concerns a limited group of houses organised around a court, as terraced houses or in a single building. On this scale the DESAR system is integrated in relation to the exterior space of the cluster, which most of the time is communal space. This category comprises three of the case studies: Hockerton Housing Project, ‘Passivhaus Wohnen und Arbeiten’ in Vauban and Biovaerk in Kolding. On the scale of the neighbourhood the system becomes part of the collective space or common facilities building. There is no longer a relationship with the individual dwelling/household. Flintenbreite and BedZED are neighbourhoods. The scale of the city district shows similar characteristics but on a larger scale. A city district contains several neighbourhoods. Implementation characteristics and social conditions can therefore be quite different. Due to their innovative, experimental character most projects do not exceed neighbourhood scale. Sometimes they are situated within larger districts with an emphasis on sustainability or water conservation. In each of the examples DESAR systems are part of a larger water management system which encompasses surface water and the use or infiltration of rainwater on site. In some cases treatment is used to facilitate its reuse as household water, in other cases treated water is returned to the local water system, sometimes both. In general it seems valid to say that the larger the (pilot) project, the more limited the reuse of water.

Overview of systems The applied systems are different for each project. In two cases, Flintenbreite and Vauban, vacuum toilet systems are used in combination with anaerobic digestion. In the other projects low flush toilets are combined with respectively a Living Machine (BedZED), a constructed wetland (Hockerton), a fixed film filter (Healthy House) and a compost/fixed film tank (Sustainable House). In EVA-Lanxmeer anaerobic digestion (in combination with a Living Machine) is planned but not yet installed. The anaerobic reactors in Flintenbreite and Vauban are installed and tested, but not yet in operation. The technologies used in the projects are classified and simplified to be able to model them, showing the relations between, and the consequences of, certain technologies.

Bioclimatic circumstances and site specific integration Specific local circumstances can be a strong incentive for the implementation of DESAR systems. Two of the case studies are realised in environmentally sensitive areas, where conventional building is not allowed. The Hockerton Housing Project is situated in the countryside outside the town of Hockerton.

EVA-Lanxmeer is built in a water abstraction area. By making a limited number of houses, integrating them with the (natural) surroundings and agreeing to very specific sustainable requirements the initiators in both cases were able to gain permission from the authorities. In case of the Healthy House, the rocky soil of Toronto made it economically attractive to apply local systems. There was no connection to the sewage system for this plot and it would have been expensive to make one. All case studies are situated in climate zones with annual rainfall over 500 mm. As for temperature, when space is available, low-tech outdoor systems also function in colder climates, as Hockerton shows. The Living Machine in BedZED is placed indoors under a glass roof for higher (winter) temperatures and better performance, which effectively reduces the amount of space required for the system. Anaerobic systems are independent of sunlight and therefore usually kept inside and/or underground. It is uncertain if the compost/ fixed film filter used in the Sustainable House project in Sydney with its subtropical temperatures and occasional spells of heavy rain, will function as well in colder, humid climates (e.g. in Northern Europe). Considering the architectonic forms, a differentiation can be made between high-tech and low-tech approaches with corresponding appearances. In general the low-tech systems take up more space and often require direct sunlight. Therefore they are usually placed in the open air or in glasshouses. The high-tech systems are mostly treated as technical installations in separate installation rooms, often in basements. Most of the time they are only indirectly (e.g. through the use of vacuum toilets) part of the everyday experience of users. The integration is technical, and innovation focuses on the integration of pipes and installations. It is possible however to combine high-tech and lowtech approaches in one project. In that case increased visibility of the processes can be achieved more easily, e.g. by combining a high-tech black water treatment with a more visible low-tech approach to grey water. Another form of integration is spatial integration: the integration of user space and installation space. From an architectonic point of view this kind of integration offers new possibilities, as it suggests new functional combinations. The Biovaerk (Kolding, Denmark) combines a greenhouse with a plant nursery and is accessible to the occupants (originally it was supposed to house a communal space but this idea was dropped later to reduce the complexity of the project). The implementation of anaerobic treatment for black water in Flintenbreite and Vauban takes a hightech approach. In Flintenbreite black water sewage pipes run through an innovative duct underneath the houses for easy access in case of maintenance or repair. The anaerobic reactor in these cases is placed in the basement of the communal building (Flintenbreite) or the apartment building itself (Vauban), and is normally not visible or accessible for inhabitants. In Flintenbreite this black watersystem

125 climate design

is combined with reedbed filters treating the grey water, that are a visible part of the neighbourhood. The BedZED Living Machine is placed indoors next to a collective activities room. It is visible from the outside, but due to health regulations not accessible. Similar to the Healthy House, the Sustainable House DESAR system only influences the private space, but in contrast the system is placed in the garden and not integrated in the house (as in the Healthy House) as it is a refurbishment of an existing dwelling. The design of the garden is to large extent determined by the water system: a constructed wetland/filtration bed and a swale. The terrace has a lid for the disposal of organic kitchen waste, providing direct contact with the wastewater treatment. For the black water treatment in EVA-Lanxmeer the choice was made to combine two innovative decentralised systems on district level (the Sustainable Implant), while leaving them intact and visible for educational purposes, but not physically accessible. The treatment of black water from the district is planned to be anaerobic, recycling energy (methane/biogas for the CHP) and nutrients that can be used in the urban farm within the district. Here an ecological information and conference centre and hotel integrates the Sustainable Implant in which some of the objectives of the EVA organisation can be shown in an appealing, educational way.

Design case study Poptahof To see how the lessons learnt from the eight examples can be applied in the Dutch context they will be tested in a design case study: the implementation of a DESAR system in the Poptahof, a postwar housing district that is in the process of urban renewal. A case study of an existing district with high densities and, concerning the user related aspects, complicated constitution was chosen because this would offer a very demanding (but not uncommon) environment for the implementation of DESAR-systems, in which most of the problems of implementation would be encountered. In the fifties and sixties of the last century, after the Second World War, large housing areas were built in the Netherlands in the so called ‘International Style’. These areas now often are outdated and deal with social, environmental and building technical problems. The Poptahof was chosen because several studies for urban renewal, including proposals for a new rainwater management system, have already have been made. The built environment of the Poptahof consists of six so-called ‘stempels’ (imprints): clusters of highrise flats of 11 and 5 stories with lowrise terraced housing (2 stories) organised as a whole in relation to sunlight, views and acces roads. The buildings are surrounded by a relatively large, public space (79 % of the ground surface) with a spatially undefined mix of green, open water, roads and parking space (half paved, half unpaved). The area is 18.6 hectares in size and has a high density (55 homes per hectare). It is divided in two parts (North and South) around

a central green space and is defined by large acces roads and a shopping mall.

Scales of implementation in the Poptahof In the previous examples we have distinguished four scales of implementation: single house (private home), a cluster (a group of homes in a building or constellation of buildings), a neighbourhood and a city district. These can be considered social as well as spatial units. If we want to identify appropriate scales of implementation for the Poptahof we can look at the way it is perceived by its inhabitants in relation to its spatial division in identifiable parts. First of all there is Poptahof as whole: a neighbourhood, with a clear spatial and social identity. Secondly, within this neighbourhood the urban design of imprints forms identifiable units: clusters of buildings that are grouped around an access road and parking space. Thirdly, the individual building plays an important role in the perception of Poptahof as a living environment, as inhabitants recognize the co-inhabitants of the building they live in as their neighbours ( the amount of interaction differs between buildings) and because they share the same entrance and elevator. In highrise buildings it is not possible to find solutions on the scale of the individual household, so this scale is not taken into account. These three perceptions of the Poptahof suggest possible scales of implementation : 1) Poptahof as a whole (neighbourhood / city district), 2) imprint and 3) building. The latter two fall within the previously defined ‘cluster scale’ (both are spatially defined clusters of dwellings) but with different size and slightly different typologies. The building scale implies that each highrise building gets its own system and each group of 8 terrraced houses shares a system with a 5-storey highrise, because it is not efficient to set up a separate system for eight homes.

The choice of system In case of an existing housing developement, it is, as the examples of Kolding and Sydney indicate, obvious to find the required space for implementation in the outdoor space. This applies very well to the situation of the Poptahof as it has a comparitively large percentage of unbuilt outdoor area. Low-tech systems are not an option for treating the combined black and grey water stream, because of the high density in and around the neighbourhood and the shaded areas between the highrise buildings; considering the different spatial claims for the available public space there is simply not enough room and part of it is not suitable for sun-reliant systems (for example reedbed filters). This limits the choice to relatively hightech systems like anaerobic digestion or activated sludge, or possibly to a Living Machine that combines some high-tech characteristics with an attractive low-tech appearance. Using the latter two systems would however still mean taking the existing mixed wastewater stream and treat it as one stream. In a

126 climate design

socially and technically demanding environment like the Poptahof this is simply not a viable option, as this would create an ‘end-of-pipe’ solution similar to the existing status quo but on a smaller scale, with all the disadvantages and few of the advantages of this smaller scale. By separating black and grey water the treatment can be made to measure. Anaerobic digestion offers a treatment method that makes it possible to reuse the nutrients in black water more effectively than the activated sludge treatment currently used in centralised treatment. It generates biogas (methane) that can be used to reduce energy costs. The remaining sludge is of higher quality than with activated sludge and can be used as a soil improver/fertiliser in urban agriculture. Adding green kitchen waste can contribute to the digestion process and methane production. Combined with vacuum toilets it reduces the amount of water used for flushing. The eflluent is rich in nutrients and cannot be discharged to surface water but can be used as fertiliser. A problem with direct use as fertiliser is that the proportion Phosfor and Nitrate is not right and that in its liquid form it still has relatively high transportation costs. An alternative is to extract the nutrients by precipitation and after further aerobic treatment discharge the water locally. In the Poptahof there is not enough green area to dispose of the fertiliser, not even if it would consist of Elephant grass or another energy crop. For this reason in the proposals for our design case study the anaerobic digester is combined with precipitation and a membrane bioreactor. Grey water can be treated with any aerobic treatment. One option is using membrane filters which take up little space, however they are rather costly. When there is sufficient room available, as is the case in Poptahof, reedbed filters can be integrated as a form of aesthetical greenery.

Water management The Poptahof is situated in an area of the Netherlands below sea level. Water (rainwater and seepage water) is pumped out on a regular basis. However this can paradoxically lead to shortage of water in the summer that has to be compensated by letting in water of a lower quality from ‘outside’ bodies, like rivers. A new water management plan for the area proposes a larger water holding capacity to prevent this. This means surface water is increasingly visible in the public space. In the design case study the DESARsystem is situated in relation to this public water, and the point of discharge of the effluent is designed so as to show how the treated water becomes part of the larger local water cycle. The circulation of this water can be considered and used as a last polishing step.

Esthetical integration Esthetical integration can be defined as the way in which an object or group of related objects, in this case the DESAR-system as a whole, fits and makes

sense in the built environment of which it is a part. This includes the treatment facility, the toilets in the apartments and discharge of the effluent. To make the system fit esthetically it is related to the structure of public space and an associative connection to nature is made. The treatment itself has, in the case of a hightech system like anaerobic digestion, a limited esthetic potential. The anaerobic reactor can be put underground as it does not need sunlight and only limited access, but the high groundwater level in the area puts a limit to how deep it can go. It is therefore presented as an architectonical object. The system inside this object offers little possibility for spatial-visual or spatial-functional integration as the whole treatment process requires a closed-off installation room and this high-tech image does not fit with the ‘green’ image the reference projects try to emphasize, making a connection to nature. This connection is relevant because it refers to the broader goal behind the DESAR-concept (a more sustainable, healthy living environment, with plenty of nutrients and unharmed by misuse of fossile fuels) instead of the means (the technology). By discharging the effluent via ponds, plants and making a water feature out of it, this association with nature can be made, regardless of how high-tech the system is. The point of discharge in the treatment cycle can attain meaning by association with the archetypical source, that in a stylised form is a recurring symbol of life in garden traditions worldwide. Because the rather undefined lay-out of the public space around the buildings in the Poptahof, the user currently does not feel responsible or connected to it. Designing a more well-defined public space with a clear zoning from public to private should be part of renovating postwar housing districts. The positioning of the visible parts of the DESAR-system: the architectonical objects and the water features, can contribute to this definition of public space. In each of the designs for the different scales of implementation the point of discharge (of the effluent in the local water system) marks a public place that has a relation to the scale of implementation (neighbourhood, imprint or building). When the DESAR-system is implemented on imprint and building level the architectonical object forms a logical extension of the existing architecture. On the level of the neighbourhood the architectonical object becomes a pavillion with a public function placed next to the central green space in the area; its steps allow people to sit looking out over the neighbourhood park and inside the pavillion there is space for a commercial or non-profit neighbourhood function; anything from a neighbourhood concierge to a shop selling refreshments. The waterfeature is proposed as a separate architectonical object in the park, opposite from the pavillion, a water playground for neighbourhood children by the waterside. The pavillion could also be designed as a greenhouse feeding on wastewater or on fertiliser with the DESAR-system in the basement and the playground

127 climate design

integrated in it. Such a configuration could make a connection between water, nutrients and people and would have the added benefit of being a social meeting space that offers an ‘outdoor‘ experience when it is too cold to sit outside. However, it is too small to use all the fertiliser that is being produced by the neighbourhood. The architectural structure housing the DESARsystem on the imprint level incorporates a fountain. It physically and audibly marks the entrance of the imprint’s territory with a gutter crossing the entrance road, running from the fountain to the surface water surrounding the imprint. On the building level the architectural structure is built next to the entrance with a green wall or green window watered by the effluent from the system, with excess water running to the back into the surface water surrounding the imprint. In the entrance room an information panel gives information on the use and treatment of water.

Integration, safety and accessibility The DESAR-system should make a positive contribution to the surroundings or it should not be visible. Showing the water only at the discharge of the effluent, and keeping earlier phases physically unaccessible, is a way of combining safety and visibility, when a high-tech system is applied. In the designs for the Poptahof the treatment facility is made visible as an architectonical object. Windows make parts of the system visibly accessible. The effluent is only made visible (and audible) at the point where it is discharged. In the case of the water playground proposed on neighbourhood scale clever design can separate the stream of effluent and the water the children actually play in to minimise health risks.

Building technical integration in the apartment buildings The anaerobic system works best in combination with vacuum toilets as these use a minimal amount of water. These toilets take up some more space inside the apartment and further research is needed to determine their feasibility in the apartments of highrise buildings in the Poptahof, but the collection pipes are smaller, making it possible to use the existing shafts in the buildings. The introduction of grinders for green kitchen waste, connected to the vacuum system, could combine comfort (easy disposal of green waste) with improved performance of the anaerobic digestion. It would also reduce the amount of waste that has to be collected and its impact on public space. The separate collection of waste in the Poptahof is currently a problem as inhabitants are not willing or able to separate, and a grinder might be an incentive that can tip the balance. Special attention is required to the aesthetical integration of the vacuum toilet and grinder in the apartments. As novel technologies they have the potential to either be uncomfortable and awkward or,

when attractively designed, a modern accessory.

Maintenance and reliability In a district like Poptahof with a varied group of inhabitants with around thirty different cultural backgrounds the DESAR-system needs to be even more robust than usual. It should be able to handle occasional misuse. The (mis)use of the toilet and thus the quallity of the flow can be unpredictable. Anaerobic digestion, like most DESAR-systems, has living components (bacteria), and needs a constant flow of waste to feed the machine. The piping should be designed in such a way that potential blocking of the system happens inside the apartment, thus bringing the responsibility back to the user and minimizing impact on the overall flow. The use of chemicals that are harmful to the system is much harder to controll. The larger the number of users, the larger the possibility of misuse, but at the same time the smaller the relative impact. The use of more systems (one per imprint or even per building) may be less efficient than using one central system, but could be more robust as misuse would obstruct only one system at a time. The other systems would provide the necessary bacteria-culture to start up the halted system again, and could temporarily handle the untreated waste stream, provided the cause of pollution has been identified and isolated, preventing from doing further harm.

Conclusion Centralised wastewater treatment has some disadvantages that can be overcome by treating waste sustainably on a smaller scale. Apart from that, there is an increase in situations in which decentralised treatment can be complementary, saving time or money with respect to necessary restructuring of the existing infrastructures (e.g. due to ageing or increased, changed flow characteristics). From the case studies it can be concluded that the location and scale of a project play an important role in the choice of a particular technology. When a project is situated in an urban setting with little open space, possible technologies are limited to those that do not require much space, can be combined with other functions and/or can be put underground. There is no such thing as an optimal scale for the implementation of DESAR concepts, choosing a certain technology limits the available options further down the line: spatial, climatical or bioclimatical, but also social characteristics of a site have an influence on the most suitable technology. The main spatial criteria for the implementation of decentralised alternative systems in the built environment then are: optimum fitting in residential areas; optimized use of ground surface; optimized use of materials; protection against misuse, vandalism and sabotage; accessibility of actors; optimized collection, generation and transportation; adaptability and extensibility; and aesthetic quality. The main social criteria are: maintaining/enlarging

128 climate design

ease of use; no reduction in user comfort; comparable costs (investment, maintenance and use); secure and informal; independence of specialised institutions and complex networks/structures; and improvement of the visibility of solutions (raising consciousness). Meanwhile the criteria related to the environmental quality of the alternatives are the same as those in force for the existing solutions: minimal pollution of soil, air and water; optimizing the closing of substance cycles; optimizing addition of raw materials, chemicals and clean water; minimal use of energy (or maximised energy production); maximum hygiene; security and consistency; flexibility (increasing/decreasing streams); uniformity (economies of scale); and resilience (robustness). Because of its large unbuilt area (79%) the Poptahof area is not a very demanding urban lay-out spatially for the implementation of DESAR-systems, allowing even for treatment of grey water with a low-tech system like reedbed filters. By comparison in low-rise high density prewar districts integration of DESAR-systems will require strictly compact high-tech solutions to both black and grey water. The challenge however both in these areas and in Poptahof is to integrate the system components in a way that is constructive to the over all urban design. The design case study proposes a method of making connections between DESAR-systems and the urban structure that can be applied in other urban contexts. As for the choice of scale of implementation, in theory a larger DESAR system for a larger group of users is cheaper per capita. However, there seems to be a social limitation to the size, that corresponds to the size of sociospatial units that can be distinguished in the city and that people identify themselves with: building block, neighbourhood, city district. Also, larger sizes limit the recycling of water flows because of increasing complexity. At the same time the implementation of on lower scales can improve the sustainable awareness of users: the lay-out and design of the system components can make water treatment in the local water cycle part of people’s everyday experience. By carefully designing the points where the system connects to the larger water cycle and place these in relation to the structure of public space the designer can combine functional optimalization with symbolical meaning and make the system a fitting addition to the local living environment. However, due to health regulations and overcautious authorities, the combination with other functions is still a relatively uncharted area. Developments in related urban projects show that a symbiotic combination with public functions is possible. This would suggest that the scales of the neighbourhood or city district are appropriate scales of implementation (e.g. by integrating the DESAR-system with other facilities). Wastewater treatment as a local enterprise (e.g. reusing nutrients from the wastewater in urban agriculture) is then another possibility which, combined with a larger system, could increase the over all feasibility.

129 climate design

130 climate design

Bijlage 2

Overzicht zuiveringstechnieken

131 climate design

climate design

132

(Living machine)

Membraan bioreactor

Submerged fixed film filter

Rotating filter

Percolating filter

Anaerobe vergisting

Techniek Actieve slib

Platte of gegolfde platen, 2-3 m in doorsnee, roteren in een horizontale schacht zodanig dat ze recht op de stroomrichting van het afvalwater staan. 35-40% van het oppervlak is onder gedompeld. Een medium (bv. zand) wordt gebruikt als substraat voor een biofilm. Door het water voldoende in beweging te houden wordt optimale menging met het afvalwater verkregen. Bijbehorende oxygenator zorgt voor zuurstof. In een reactor wordt afvalwater in contact gebracht met biomassa op substraat. D.m.v. aerators wordt zuurstof aan het mengsel toegevoegd, waarna het door het membraanfilter wordt gepompt. In het filter vind scheiding van biomassa en water plaats, biomassa gaat terug naar mengtank. Een typische living machine bestaat uit 6 componenten: anaerobe reactor, anoxische tank, gesloten aerobe reactor, aerobe reactors, een clarifier en ‘ecological fluidised beds’. Niet alle componenten zijn in alle living machines aanwezig, dit hangt af van de aard van het afvalwater, de wensbare graad van zuivering en ontwerpcriteria.

Zowel zomer als winter. Bij hoge temperaturen is er een hogere BOD afbraak, maar sneller tekort aan zuurstof.

Losse, zwevende bacterieen mixen in met afvalwater. Onder invloed van ongelimiteerde hoeveelheid voedsel en zuurstof treedt snelle groei op met omzetting van de organische stoffen en vermeerdering van micro-organismen tot gevolg. Zuurstof wordt voortdurend toegevoegd met een mixer, die als dubbele functie heeft de organismen met het afvalwater te mixen. Bezinking zorgt voor scheiding van water en sludge. Recycling van (deel van) de sludge zorgt voor voortdurend voldoende hoeveelheid micro-organismen. Afvalwater wordt in een (bv. septic) tank gebracht waar het bezinkt en 3 lagen vormt: slib, een vergistingszone en een drijvende toplaag (scum) die het geheel afdekt en zo isoleert en toetreding van zuurstof belemmert. Functioneert het best bij relatief hoge temperaturen, dus mogelijk verwarmen. Een bepaald substraat raakt begroeid met een biofilm van bacteriën en algen, welke afvalwater zuiveren als dit erover gesproeid wordt.

Meeste bacteriën en virussen worden verwijderd.

Hygiëne

Overdekt, daardoor zowel zomer als winter.


Zowel zomer als winter.

Overkapt ter bescherming, daardoor zowel zomer als winter.

Zomer en winter. In de winter wordt de biofilm dikker, deze breekt weer af in de lente.

Alleen als voorbehandeling, COD en BOD worden minder effectief verwijderd, aerobe nabehandeling noodzakelijk.

Proces van mixen en beluchten, biomassa wordt gerecycled. N- en P-producten zijn onder bepaalde condities weg te halen.

Opmerkingen

Geen geurontwikkeling of vliegen.

groter actief oppervlak dan rotating fixed film. De opwaartse stroomsnelheid moet hoog genoeg zijn om het medium ‘vloeibaar’ te maken. Compacte manier van scheiden. Het filter raakt langzaam verstopt. Backwashen is daarom noodzakelijk, de filters hebben eenbeperkte levensduur (2-5 jr) Tot tertiaire behandeling mogelijk, het nut van planten bij de aerobe stap is onduidelijk, wel aesthetisch. Bij koude omstandigheden is een kas of verwarming nodig.

Het duurt 1 tot 2 maanden voordat maximale capaciteit is ontwikkeld, inclusief nitrificatie. Toleranter en energetisch economischer dan activated sludge, wel duurder. Door overkapping weinig In praktijk bijna exclusief voor selast van insecten. cundaire behandeling. Bescherming tegen kou en wind nodig.

Mogelijk vliegoverlast in de zomer.

Niet in contact met buitenMinder effectief in patholucht, dus zowel zomer als geenverwijdering dan winter. Effectiever bij warme aerobe processen. temperaturen.

Seizoen

Werkingsprincipe

Techniek gestuurde zuiveringswijzen

climate design

133

‘s Winters alleen bezinking, afbraak vervolgens zomers.

Door ondergrondse zuivering het hele jaar te gebruiken.

(Living machine)

Land infiltratie

Aeratie poel

Door de bodem permeabel te maken (dus niet bestraten, asfalteren e.d.) en wadi’s aan te leggen wordt het mogelijk voor regenwater om in de bodem te infiltreren waardoor het grondwaterpeil in stand wordt gehouden en de riolen minder belast, dempt piekbelasting Een typische living machine bestaat uit 6 componenten: anaerobe reactor, anoxische tank, gesloten aerobe reactor, aerobe reactors, een clarifier en ‘ecological fluidised beds’. Niet alle componenten zijn in alle living machines aanwezig, dit hangt af van de aard van het afvalwater, de wensbare graad van zuivering en ontwerpcriteria.


‘s Winters minder infiltratie, waardoor minder geschikt.

turen etc. beperkte zon- en zuurstof toetreding. Zuurstof wordt geleverd door aerators aan het wateroppervlak, Temperatuursafhandelijk, bacteriële biomassa blijft in suspensie en krijgt niet de gelegen- waardoor lage efficiency in heid neer te slaan. de winter.

een sliblaag die organisch materiaal anaeroob afbreekt.

Relatief diep bed, permanent water boven medium. Verschillende soorten, al dan niet drijvende, vegetatie mogelijk.

Opmerkingen

Tot tertiaire behandeling mogelijk, het nut van planten bij de aerobe stap is onduidelijk, wel aesthetisch. Bij koude omstandigheden is een kas of verwarming nodig.

Grote landoppervlaktes nodig. Wordt in Nederland voornamelijk voor hemelwater toegepast.

Meeste bacteriën en Verschillende rietsoorten als vegetavirussen verwijderd, geen tie mogelijk, water vloeit vertikaal overlast. of horizontaal, ondergronds langs de wortels. Ook in winterse omstandigheden blijft zuivering mogelijk. Diep (2-5 m). Het oppervlak dient zo min mogelijk te worden verstoort om inmenging van zuurstof te voorkomen. Functioneel als voorbehandeling van hooggeconcenteerd afval. Produceert geur in de 0,7-1,5 m diep. Vorming van een zomer, daarom meestal toplaag dient te worden voorkomen 0,5 tot 1,0 km buiten om zonlicht (UV, fotosynthese) en O2 woonwijken. -toetreding niet te belemmeren. 3 tot 3,7 m diep. Mechanisch voorzien van zuurstof. Geschikt als voorbehandeling.

Meeste bacteriën en virussen verwijderd, grotere kans op insecten e.d.

Functioneert beter in de zomer maanden.

Plantengroei zorgt voor medium voor bacteriën. Tevens zorgt groei van planten voor opname van N en P. De anaerobe modderlaag zorgt voor vorming van CO2 en methaan.

Afvalwater wordt gezuiverd door fysische, chemische en biologische processen: zwevende deeltjes worden gefilterd door de grond, bacteriën verwerken organisch materiaal, chemische processen als neerslag of oxidatie zorgen voor verdere zuivering. Op de bodem van de poel vormt zich een biologisch actieve anaerobe sludge laag, aan het oppervlakte vormt een vet (scum) laag die de poel afdekt en zo beschermt tegen afkoelen, geurontwikkeling en toetreding van zuurstof.

Hygiëne

Seizoen

Werkingsprincipe

Oxidatie/facultatieve De bovenzone is aeroob, bacteriën zorgen voor afbraak en foto- ‘s Winters weinig functiosynthese, wat extra zuurstof oplevert. De onderste zone bevat neel door ijs, lage temperapoel

Anaerobe poel

Subsurface flow constructed wetland

Techniek Free water surface constructed wetland

Natuurlijk gestuurde zuiveringswijzen

climate design

134

81-98 (afhankelijk van plaats)

96 (afhankelijk van plant)

97

Free water surface constructed wetland

Subsurface flow constructed wetland

Land infiltratie

Aeratie poel

Oxidatie/facultatieve poel

65-90 (winterzomer)

90

45-80 (winterzomer)

94

97 (afhankelijk van soort)

Living machine

Anaerobe poel

95

98

Membraan bioreactor

90

90

95

80-90

Rotating filter

90

. 70-80 70-90 70-80

90

COD

Submerged fixed film filter

90-95

40-50 . . .

Percolating filter

septic tank anaerobic filter UASB expanded bed

95-99

Actieve slib

Anaerobe vergisting

BOD5

Techniek

83-89

97

100

80

80

80-95

80 . . .

80

TSS

Effectiviteit van de methoden; % verwijdering van stoffen

95

90

92

94

99 (bij nitificatie proces)

NH3

80

50-80

75

70

50

50

45

54

80-98 (afhankelijk van plant)

70 (BAFF systeem)

50

50

40-50

80-90 (met vlokmiddel)

50-97 (afhankelijk van recirculatiefactor) 20-40

TP

TN

17 m2 per huishouden (5 pe)

>1000 pe:

6m2/pe zwart water 2m2/pe grijs water 1m2/pe zwart water 0,5 m2/pe grijs water

€850/pe zwart water €200/pe grijs water €14/pe zwart water €1,5/pe grijs water

€ 140/pe € 110/pe

€ 1245/pe € 420/pe

€ 1000/pe € 300/pe

€ 1100/pe € 150/pe

€ 460/pe € 280/pe

€42 per huishouden

>1000pe:

5pe:

mixed: grijswater:

0,04 m2/pe 0,002 m2/pe

mixed: grijswater:

5 pe:

5pe: 50pe:

5pe: 50pe:

0,7 m2/pe 0,1 m2/pe

5pe: 400pe: 0,4 m2/pe 0,16 m2/pe

5pe: 1000pe:

0,8 m2/pe 0,005 m2/pe

5pe: 1000pe:

5pe: 50pe:

5 pe: 50.000 pe:

0,4 m2/pe 0,04 m2/pe

5 pe: € 800/pe >100.000 pe: € 20/pe

Investeringskosten

5 pe: 50.000 pe:

5 pe: 0,4 m2/pe >100.000 pe: 0,02 m2/pe

Ruimtebehoefte

135 climate design

Integratie van decentrale sanitatie in de gebouwde omgeving. Bas Hasselaar - Paul de Graaf - Alexia Luising - Arjan van Timmeren

Recommend Documents