De dijk van de toekomst
Overtreffende trap van innovatief samenwerken
Met het thema ‘Seeds of Change’ nodigt de Water Conference in New York de wereld deze week uit na te denken over innovatieve oplossingen voor waterbeheer. Nederland blijft onverminderd werken aan de slimme en duurzame versterking van haar dijken, met als doel deze steeds beter te laten samensmelten met de omgeving. Het project ‘Sterke Lekdijk’ van Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden, onderdeel van het landelijke Hoogwaterbeschermingsprogramma, is hiervan een treffend voorbeeld. Ontdek hoe onder de vleugels van een innovatief partnerschap de ambitie voor een emissieloze dijkversterking naadloos aansluit bij natuur- en recreatieontwikkeling.
Wie de kans krijgt een kijkje te nemen bij de werkzaamheden bij de Lekdijk, valt van de ene in de andere verbazing. Met een krachtige slag neemt de gele middelzware rupsgraafmachine van innovatiepartner en opdrachtnemer Mourik Infra geluidloos een hap grond uit de uiterwaarde om later de eerste kilometers bij het deeltraject Salmsteke te versterken. Bijzonder is dat dit imposante materieel volledig werkt op waterstof. Even verderop steekt een stuk van een kunststof damwand uit het zand, gemaakt van gerecycled kunststof. Voor de omgeving wel zo prettig, want hen blijven de trillingen en hinder van het aanbrengen van zware stalen damwanden bespaart.
Hoogwater Beschermingsprogramma
Het zijn allemaal innovaties die gebruikt worden om een deel van de 55 kilometer lange Lekdijk te versterken. Een van de oudste dijken van Nederland die meer dan een miljoen mensen beschermt, waaronder de inwoners van Utrecht en Amsterdam. Die bescherming borgen is de basis van het project ‘Sterke Lekdijk’. Want de Lekdijk is een betrouwbare dijk, maar dat moet hij ook blijven.
Sinds de wettelijke veiligheidseisen in het land aangescherpt zijn op basis van de nieuwste kennis van veilige dijken wordt landelijk ruim 1500 kilometer aan dijken versterkt. De waterschappen en Rijkswaterstaat doen dat binnen het Hoogwater Beschermingsprogramma dat ook de ‘Sterke Lekdijk’ grotendeels financiert.
Uitdagingen
Er is namelijk geen land ter wereld dat geen problemen heeft die watergerelateerd zijn. Of het nu gaat om overstromingen, extreme droogte of de toegang tot schoon drinkwater. “Het is daarom belangrijk dat de VN met het Water Conference deze thema’s wereldwijd weer onder de aandacht brengt en oproept tot actie”, stelt Reinoud van Oosten, divisiedirecteur Infrastructuur bij RPS, onderdeel van Tetra Tech. In opdracht en onder regie van aannemingsbedrijf Mourik Infra is het advies- en ingenieursbureau bij de Sterke Lekdijk actief met het ontwerp van de dijkversterking, de natuurlijke en recreatieve uiterwaard en het uitvoeren van conditionerende onderzoeken.
Programma directeur Leon Nieuwland van het Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden, dat verantwoordelijk is voor de waterhuishouding in het gebied, knikt instemmend. Hij blikt terug op de meest recente overstromingen in Nederland, België en Duitsland in 2021, waarin ook dodelijke slachtoffers te betreuren waren. Uit berekeningen van de Britse hulporganisatie Christian Aid bleek dat ook nog eens de op één na duurste natuurramp ter wereld van dat jaar.
Daarnaast ziet Van Nieuwland een sterke bodemdaling. “Dit heeft natuurlijk niet alleen invloed op je CO2-uitstoot, maar ook op de waterveiligheid. En wat te denken van de grondwaterstand. Hoe komen we straks aan schoon drinkwater en voldoende water voor de landbouw? Dat zijn serieuze uitdagingen”, aldus de projectdirecteur.
Doelen combineren
Van Oosten voegt hier ruimtegebrek aan toe. Er is meer ruimte nodig om goed in te kunnen spelen op de klimaatverandering, maar tegelijkertijd worden we steeds dichtbevolkter en liggen er ook andere opgaves die soms conflicteren. “Dan is het nog belangrijker dat je intensiever en slimmer met elkaar samenwerkt om binnen één project meerdere doelen te realiseren.”
“Dus ga je als vanzelf meer rekening houden met het bestaande watersysteem, de ruimtelijke inrichting en eigenschappen van de bodem”, vult Nieuwland aan.
Het zijn uitdagingen die allemaal samenkomen bij de Lekdijk. De ambitie is om het eerste deel van de dijkversterking bij deeltraject Salmsteke naadloos in te passen in het landschap en de omgeving. “Die herinrichting moet zowel de natuur als de recreatie een impuls geven en de cultuurhistorische elementen die aan de dijk liggen in ere houden”, verklaart Nieuwland.
Dat gebeurt hier door vroegtijdig de samenwerking te zoeken met gebiedspartners, zoals Rijkswaterstaat die verantwoordelijk is voor de rivier en uiterwaarde. Van Oosten: “Door samen te werken aan een integraal ontwerp van de dijkversterking én herinrichting van de uiterwaarden kom je gezamenlijk tot de beste oplossing.”
“Zo realiseren we in uiterwaarden de aanleg van een nevengeul, natuurlijke graslanden en moeras, een zwemplas, een nieuwe boothelling en een plek voor horeca. Ook wordt het gebied beter toegankelijk gemaakt voor wandelaars.”
Ontdekkingsreis
Klinkt mooi, maar hoe vul je dat concreet in binnen de beperkte ruimte? Meer ruimtebeslag zal bijvoorbeeld niet meteen op applaus rekenen van de bewoners. “Dat is een ontdekkingsreis”, spreekt Nieuwland uit ervaring. “Je betrekt hen van meet af aan nadrukkelijk bij het ontwerp en de realisatie, maar tegelijkertijd is het van belang ook direct met alle betrokken ketenpartners om tafel te gaan. Denk aan de energiebedrijven, beheerders, aannemers en ingenieursbureaus.”
Daar komt bij dat het waterschap tijdens de uitvoering streeft naar een volledig emissieloze dijkversterking in 2029. Om scherper aan de wind te kunnen varen, besluit het Hoogheemraadschap De Stichtse Rijnlanden om het project op te knippen in zes deeltrajecten. Daarnaast breekt zij voor zowel de planuitwerking als de realisatie met de traditionele werkwijze waarbij een waterschap opdrachtgever is en de aannemer opdrachtnemer.
Slimmer innoveren in partnerschap
“We volgen een programmatische aanpak waarin we als waterschap samenwerken met drie innovatiepartners verenigd in één team. Hierin werken vanaf de start van het project al op drie niveaus samen: in het directieteam, in het programmateam en op deelprojectniveau. Doordat we nu al samen aan tafel zitten, ontstaat er een ander speelveld. Met veel aandacht voor sociale- en procesinnovatie”, verklaart Nieuwland deze gekozen Europese aanbestedingsvorm van innovatiepartnerschap.
Bij zo’n partnerschap koop je iets in dat nog niet kant-en-klaar verkrijgbaar is op de markt. Er is dus eerst ontwikkeling nodig. In het geval van de Lekdijk gaat het hier bijvoorbeeld om innovatieve dijktechnieken die wel al op pilotschaal zijn ontwikkeld, maar nog niet zijn toegepast op grote schaal.
Een voorbeeld van zo’n ingreep is een Prolock Delta Filterscherm. Deze kunststof damwanden laten kwelwater door, maar voorkomen tegelijk het wegspoelen van het zand onder de dijk (piping), zodat deze zijn stabiliteit behoudt. Door de verticale plaatsing hebben de schermen weinig ruimte nodig en blijft de impact op de omgeving beperkt. Ongeacht de stand van rivierwater of zeespiegelstijgingen blijft het werkingsprincipe van deze oplossing intact, waardoor het bestendiger is tegen veranderingen, zoals klimaatverandering of hoogwatergolven.
Building with nature
Daarnaast is het partnerschap inventief als het gaat om het creëren van natuurlijke barrières tegen stromend water. Neem podzolgronden die in Nederland vooral in het zandlandschap te vinden zijn en dankzij hun bijna ondoordringbare structuur sterk beschermde eigenschappen hebben.
Het partnerschap heeft een nieuw natuurlijk product genaamd SoSEAL ontwikkeld, dat dit podzolproces kunstmatig nabootst. SoSEAL bestaat uit afgebroken plantenresten en een zoutoplossing met aluminium-ionen, waarmee de natuurlijke organische deeltjes worden omgezet in minuscule vlokjes. Hierdoor hoeft de grond niet meer open te worden gegraven om dijken te beschermen tegen kwelwater en piping, waardoor de dijk volledig intact blijft.
“Dit ‘building with nature’ vind ik ijzersterk”, klinkt Nieuwland trots. “Dit doe je ook vooral door te leren van de lokale geschiedenis van het gebied. Hoe is de ondergrond duizenden jaren geleden ontstaan? Hoe ging men toen om met de stroomgeulen? Je borduurt hierop voort met innovatieve toepassingen.”
Van Oosten wijst even verderop naar zo’n geul waar op sommige plekken naast stortsteen ook riet wordt geplaatst. “Dit riet krijgt de kans zich de komende twee jaar te ontwikkelen, waardoor het sterk genoeg is om de functie over te nemen om natuurlijke erosiebescherming te bieden en dus ook de dijk te versterken”, verklaart hij deze ingreep, die een positieve invloed heeft op de biodiversiteit.
Wat overigens ook helpt om de dijk te ontlasten, is dat je het intredepunt voor piping verder van de dijk af legt. Hierbij graaft Mourik Infra een bentonietmat, ook bekend onder de naam Geo Clay Liner, in de uiterwaarde in. Zo’n bentonietmat biedt mogelijkheden om toch gebiedseigen grond toe te passen met minder erosiebestendige eigenschappen. Daarmee wordt het inkopen en vervoeren van klei van andere locaties overbodig en dat helpt natuurlijk enorm om energiezuiniger te werken.
Emissieloze dijkversterking
Over duurzaamheid gesproken. De overgang naar emissieloos werken gaat niet van vandaag op morgen. Het innovatiepartnerschap stimuleert vernieuwing om binnen zes jaar met elkaar te streven naar een volledig emissieloze dijkversterking. Hoe pakt het partnerschap dit concreet aan?
Van Oosten: “De eerste stap is dat je aan de ene kant met slimmere rekentechnieken net even wat scherper let op wat je nodig hebt, zodat je minder hoeft te doen. Aan de andere kant kijk je met een grondgestuurd ontwerp juist weer hoe je gebruik kan maken van wat er al is. Zo hebben we bij RPS in ons geotechnisch laboratorium erosiebestendigheidsbepalingen gedaan van de klei die vrijkomt bij het graven van de geul in de uiterwaard.
In de stappen daarna is het slim ontwerpen, toepassen en waar mogelijk emissieloos uitvoeren.
13.500 kuub hergebruik grond
Voor deze laatste stap heb je aannemers nodig die durven vernieuwen en investeren. Een van de die innovatiepartners is Mourik Infra. Naast het mede-ontwikkelen van de reeds genoemde kunststofdamwand, hebben zij in eigen huis een omgebouwde rupsgraafmachine op honderd procent waterstof gecreëerd die minimaal acht uur op een dag zijn werk kan doen.
De aannemer krijgt binnen de ‘Sterke Lekdijk’ de kans dit soort innovaties in de praktijk te ontwikkelen en uit te proberen. De investering die zij hiervoor hebben gedaan, mogen zij in de komende zes jaar dat het project duurt afschrijven. Mourik Infra is overigens niet de enige aannemer die hier bewust bezig is met het milieu. Zo zet innovatiepartner Van Oord haar elektrisch hydraulische graafmachine in.
Na een jaar bewijst het project dat het met deze aanpak op de goede weg is. Door meer dan 13.500 kuub grond te hergebruiken voor het versterken van de dijk, zijn er omgerekend 675 vrachtwagenritten bespaard. Het gebruik van emissieloos materieel resulteert in een CO2-reductie van 93 procent in vergelijking met traditionele fossiele methoden. “Natuurlijk is honderd procent reductie ons streven, maar dankzij dit soort programma’s zullen de ontwikkelingen zeker blijven doorgaan”, weet Nieuwland.
Investeren in relaties
Het laat volgens Van Oosten de kracht van het innovatiepartnerschap zien. “Omdat we dit deeltraject als ingenieursbureau aan de voorkant al met het waterschap en de aannemers integraal aanvliegen, kun je dit soort kansen om emissieloos te werken benutten. Als je alle betrokken partijen samen verantwoordelijk maakt voor de oplossingen en resultaten blijkt dat er veel meer mogelijk is. Dan zie je bijvoorbeeld dat het lukt om een ontwerp zo te maken dat we zelfs een waterstandsverlaging van drie millimeter te realiseren. Dat lijkt niet veel, maar maakt uiteindelijk wel een verschil.”
Een succesvol innovatiepartnerschap vereist optimale samenwerking en open kaart spelen is daarbij essentieel. Het is belangrijk om transparant te zijn en alert te zijn op verschillen en deze durven benoemen. Volgens Nieuwland vergt het begrijpen van elkaar aan de voorkant een investering. “Belangen moeten op tafel komen, ook al kan dat soms spannend zijn. Alleen dan snap je waarom iemand bepaalde keuzes maakt en kun je daarop acteren. Door samen kennis te ontwikkelen en te borgen, wordt het partnerschap niet alleen duurzamer, maar ook goedkoper. Het kost misschien iets meer tijd aan de voorkant, maar uiteindelijk betaalt het zichzelf terug.”
Veilige cultuur
Bij innoveren hoort volgens Van Oosten ook het besef dat niet alles altijd lukt. Naast productinnovatie is sociale innovatie daarom minstens zo belangrijk. Het gaat daarbij om het creëren van een veilige omgeving waarin transparantie ontstaat en men gezamenlijk verder kan komen. “Je streeft naar een bedrijfscultuur waarin je mensen stimuleert om, ondanks teleurstellingen, door te blijven gaan en elkaar aan te spreken op het gewenste gedrag. Dat is ook wat leiderschap inhoudt.”
“Onze programmamanager benadrukt elke dag weer dat het een keuze is om het innovatiepartnerschap te laten slagen”, voegt Nieuwland toe. Dan graaft de grijparm van de rupsgraafmachine met een ferme zwaai de laatste hap grond uit de uiterwaarde. Aan deze kraanmachinist zal het in ieder geval niet liggen.
Meer informatie
RPS thuis in de inrichting én het beheer van stad, land, water, kunstwerken en infra. Wij werken aan de veiligheid en bereikbaarheid van Nederland. Lees er meer over op de dienstenpagina van waterbouw en waterveiligheid.