Dit stuk kreeg een eervolle vermelding in de essaywedstrijd ’21 minuten’ in 2005, een initiatief van de Stichting De Publieke Zaak. (http://www.publiekezaak.nl/)
800 woorden
Nederland is het laboratorium van de 21ste eeuw.
Met weemoed wordt in Nederland teruggekeken op de Gouden Eeuw. Het zou beter zijn de geschiedenis van Nederland te beschouwen als actief kenniskapitaal. Nederland is de bakermat van een van de meest succesvolle systemen waarmee de mensheid zijn eigen vooruitgang bewerkstelligt: het moderne kapitalisme. Het gaat dan vooral om de uitvinding van het aandeel: het ‘stuk’ waaraan het Amerikaanse stock exchange refereert. Het oudste bekende aandeel komt uit Nederland. Het gaat hier om het concept dat meerdere personen ongeacht rang of stand het (start-)kapitaal verschaffen voor een expeditie of onderneming die als doel heeft winst te maken ten dienste van deze kapitaalverschaffers die als aandeelhouder naamloze vennoot zijn. Zij lopen daarmee bewust risico maar krijgen als de onderneming slaagt een proportioneel deel van de gemaakte winst (dividend). Het oudste bekende aandeel is een aandeel in de Verenigde Oost Indische Compagnie, de eerste moderne multinational ter wereld. Het aandeel is aantoonbaar van Nederlandse origine en een van de grootste zakelijke innovaties aller tijden.
Het aandeel en de VOC zijn een uitdrukking van de Nederlandse ondernemerscultuur die overal ter wereld nog steeds respect afdwingt: creatief, niet gehinderd door conventies, flexibel en weinig scrupuleus maar ook met een hoge mate van aanpassingsbereidheid: Niet voor niets dreven alleen de Nederlanders meer dan drie eeuwen als enige buitenlandse mogendheid handel met Japan.
Het kapitalisme is in Nederland nooit ongebreideld geweest maar altijd ingebed in een maatschappelijk stelsel dat de uitwassen ervan dempte. We kennen een lange traditie van liefdadigheid, maar ons land is ook de bakermat van de democratie. Het waterschap, hoewel tegenwoordig tamelijk rudimentair, is waarschijnlijk de oudste nog bestaande vorm van zelfbestuur. Het stoelt op de gedachte dat samenwerking alleen mogelijk is door middel van overeenstemming. Alleen op die manier was het mogelijk het land te verdedigen tegen het water. Het leidde tot een preoccupatie met afspraken, regelgeving, tot een sterk gejuridiceerde, administratieve cultuur.
Nederland exporteerde het idee van regels op basis van overeenstemming. Ook het internationale (zee-)recht heeft daardoor zijn oorsprong in Nederland en behalve zakelijk komen dus ook veel juridische innovaties uit Nederland, recent bijvoorbeeld op het gebied van luchtvaartrecht.
De opmars van de Republiek leidde tot een zelfbewustzijn door alle lagen van de bevolking, een egalitaire burgerlijke cultuur. Nederland is daarmee ook de bakermat van de populaire kunst: de Hollandse meesters schilderden geen hoofse maar alledaagse taferelen. Hoewel gemaakt in opdracht van de zeer vermogenden was die kunst voor iedereen te begrijpen. Nederlandse kunst en design zijn nog steeds ongecompliceerd vernieuwend, pretentieloos verhelderend.
Samen met Venetië is Nederland de oudste moderne republiek waarbij Nederland zich er op kan laten voorstaan dat die republiek tot stand is gekomen door een opstand. Kenmerkend voor die opstand zijn het postulaat dat een volk het recht heeft om een tirannieke vorst vervallen te verklaren van zijn bestuurlijke rechten en dat ieder mens in elk geval binnenshuis het zijne mag denken. Het Plakkaat van Verlatinghe waarin dit postulaat is terug te vinden, heeft de Pilgrim Fathers geïnspireerd toen zij tijdens hun verblijf in Delfshaven de Amerikaanse Onafhankelijkheidsverklaring voorbereidden. Nederland is daarmee ook een, zoniet de, bakermat van de overheersende staatsvorm in de moderne tijd.
Dat alles was nodig om het samenleven op een klein drassig oppervlak tot een succes te maken. Maar het was niet genoeg. In de negentiende en twintigste eeuw is Nederland doorgestoten tot de tien welvarendste landen ter wereld door zichzelf na een eeuw van indolentie (de achttiende eeuw) opnieuw uit te vinden. Niet alleen door indrukwekkende waterbouwkundige werken en landaanwinningsprojecten, maar ook door industrialisatie, stedelijke planologie, stedelijke sanitatie (een ongeëvenaard goede afvalwaterbehandeling en drinkwatervoorziening), een hoogontwikkeld systeem voor volksgezondheid, een zeer intensieve landbouw die een enorme milieutechnische en veterinaire beheersing vereist. Nederland beschikt hierom noodzakelijkerwijs over enorm veel epidemiologische en virologische kennis. Waar volksgezondheid raakt aan vraagstukken van ethiek – geboortebeperking, abortus, euthanasie, drugsbeleid, het legaliseren van prostitutie – is Nederland een van de meest innovatieve landen: verguisd en bewonderd. Heel langzaam lijkt nu het Nederlandse denken over bijvoorbeeld euthanasie navolging te krijgen in het buitenland, de Verenigde Staten
De afgelopen kwart eeuw lijkt Nederland zelf vooral vruchteloos bezig met het hervormen van zichzelf in sociaal en politiek opzicht. Een gevecht om aanpak van de structurele problemen zoals werkloosheid en een stroperige overheid waarbij als het er op aan komt steeds net niet voldoende gevoel van urgentie heerst om de problemen drastisch aan te pakken.
Na de innovatieve Republiek verzandde de Nederlandse ondernemingslust in een Jan Saliegeest. Na ruim honderd jaar van regressie, indolentie, zelfgenoegzaamheid ontwaakte Nederland als moderne natiestaat. Als Nederland de komende honderd jaar iets wil betekenen dan is het als staat in de lappendeken van de Europese Unie waarin elke staat, land of regio op grond van zijn historie een unieke rol kan vervullen. We moeten ons niet van ons stuk laten brengen door de inhaalslag die arme Oost-Europese en Aziatische landen maken deels ten kosten van ons.
De komende honderd jaar heeft een ongekende volksverhuizing plaats van uit de binnenlanden naar de kustgebieden. Daar in die laaggelegen kwetsbare gebieden vindt in hoog tempo urbanisatie en industrialisatie plaats met alle gevolgen van dien die ontwikkeling nodig maken van een specifieke kennis op het gebied van kustverdediging, waterbeheer, milieubeheer, planologie, voedselvoorziening, gezondheidszorg. Zowel technologische als juridische, bestuurlijke en politieke kennis.
In die zin kan Nederland op grond van eeuwen ervaring een innovatieve proeftuin, een ‘valley’ zijn waarin kennis wordt ontwikkeld die je heel ruim kunt definiëren als ‘coastal urbanization technology’ het totale complex aan kennis en ervaring dat nodig is om in kwetsbare laaggelegen kustgebieden een hoogontwikkelde samenleving in stand te houden. In die zin kan Nederland de proeftuin zijn van de eenentwintigste eeuw.
Ir. A.W. van der Hoek, hoofd Waterkering en Ontgrondingen
Poldermodel leent zich niet voor hoogwaterbescherming
HOOGWATERBESCHERMING IS EEN PROBLEEM VAN ALLE TIJDEN DAT NOOIT WORDT + PUBLIEK VERTROUWT ER BLINDELINGS OP DAT DE OVERHEID CALAMITEITEN VOORKOMT
Dat Nederland onder de waterspiegel ligt, wij staan er zelden bij stil. Toch moesten hele dorpen begin 1995 ontruimd worden vanwege de alarmerend hoge waterstanden van de grote rivieren. En wat gebeurde er ook al weer in Limburg eind 1993? Ir. A.W. van der Hoek, hoofd Waterkering en Ontgrondingen van de Hoofdafdeling Water van Rijkswaterstaat: ‘Het leven in de Lage Landen zal altijd mede bepaald worden door het water.’
Naar aanleiding van de dreigende overstromingen begin 1995 in het rivierengebied in Midden-Nederland drong de politiek onder druk van de publieke opinie aan op versnel- de versterking van de dijken om herhaling te voor- komen. Ir. A. W. van der Hoek, hoofd Waterkering en Ontgrondingen van de Hoofdafdeling Water van Rijkswaterstaat haalt het voorbeeld aan ter illustratie van de onwetendheid bij publiek en politiek over de impact van het werk van RWS. ‘Hoog- waterbescherming is geen kwestie van nu en dan wat extra klei op de dijken aanbrengen. Wij zijn nog steeds bezig met de uitvoering van de versterkingsplannen voor de dijken in het rivierengebied en langs de kust, waartoe besloten is na de ramp in 1953. Hoogwaterbescherming is een probleem van alle tijden, dat nooit wordt opgelost. Het onderwerp blijft tot in lengte van jaren op de agenda staan. Dat is de consequentie van het leven onder de waterspiegel. Het leven in de Lage Landen zal altijd mede worden bepaald door het water.’ Het beleid heeft daarom korte- en lange-termijn-doelstellingen. De komende jaren hebben rijk, provincies en waterschappen de handen nog vol met de uitvoering van het Deltaplan Grote Rivieren. Het plan, in feite een actualisering van de in de loop der jaren enigszins in de versukkeling ge- raakte plannen uit 1953, voorziet in de versnelde versterking van de dijken in het rivierengebied en de aanpassing van de Maas.
Uiterwaarden
De meest kwetsbare dijkvakken zijn inmiddels op sterkte gebracht. De rest moet rond de eeuwwisseling klaar zijn. Mede naar aanleiding van de aanbevelingen van de commissie Boertien wordt de bescherming tegen hoogwater niet uitsluitend ge- zocht in het versterken en verhogen van de dijken, maar tevens in het vergroten van de ruimte voor de rivier, onder andere door op een aantal plaatsen de uiterwaarden hun oude functie terug te geven. ‘Dat is op zich niets nieuws’, zegt Van der Hoek, ‘ook in vorige eeuwen werden overlaten gecreëerd, waarlangs overtollig water kon worden afgevoerd. Het inrichten van overstromingsgebieden is van alle eeuwen. De methode is mede ont- staan door het voortdurende gevecht tussen centraal en decentraal beheer van de rivierdijken. Als het een aantal jaren goed ging, waren de lagere overheden en de waterschappen verantwoorde- lijk voor het onderhoud. Maar na een ramp viel dit weer onder het centrale gezag vanwege de hoge kosten van het herstel.’
‘In de negentiende eeuw zijn er ook al eens plannen gemaakt voor verruiming van de rivieren. In die tijd fungeerden grote delen van Brabant bij ho- ge afvoeren als overlaatsysteem van de Maas, de zogeheten Beerse Maas. In onze eeuw is echter de klad gekomen in dat concept, met name door de uitvoering van de Deltawerken. Daardoor ont- stond het gevoel dat met de moderne technische middelen het water gewoon kon worden tegengehouden. Ook de intensivering van het grondgebruik als gevolg van woningbouw en ruilverkavelingen heeft een rol gespeeld. En, niet onbelangrijk, er was geld om de dijken op sterkte te brengen en te houden.’
Natuurgeweld
Door de welvaart en het geloof in de techniek houdt vrijwel geen mens nog rekening met ex- treem natuurgeweld, ook al omdat grote rampen de afgelopen decennia zijn uitgebleven. Van der Hoek: ‘Het publiek vertrouwt er blindelings op dat de overheid dergelijke calamiteiten voorkomt.
Daarom vonden de gedupeerden van de overstroming in Limburg het in 1993 vanzelfsprekend dat zij schadeloos werden gesteld. Met als gevolg dat anno 1998 houders van strandtenten aan de Noordzeekust hetzelfde verwachten. Toen in de jaren vijftig op Ameland twee hotels in de golven verdwenen, kwam schadevergoeding in niemands hoofd op. De mensen zijn veel te optimistisch ge- worden. Een risicokans van 1 op 10 of 1 op 50 jaar wordt al snel uitgelegd als óver 10 of óver 50 jaar.’ ‘Rijkswaterstaat waarschuwt wel, bijvoorbeeld bij de beoordeling van streekplannen, maar wij voelen ons vaak een beetje als Don Quichot. De waarschuwingen worden in de wind geslagen. De over- stroming in Limburg en de dreigende ramp in het rivierengebied hebben de vraag naar het waarom van de waarschuwingen in elk geval weer actueel gemaakt.’
Behalve met de begeleiding van de lopende programma’s is Rijkswaterstaat druk bezig met het voorbereiden van de ‘hoogwaterbescherming nieuwe stijl’, zoals deze de komende vijftien jaar gestalte moet krijgen. De stijging van de zogeheten maatgevende afvoer van de Rijn van 15 000 naar 16 000 kubieke meter per seconde die in de huidige situatie als uitgangspunt dient, zal daarbij niet meer worden opgevangen door het verhogen van de dijken. Van der Hoek: ‘Dat kun je nog een tijd- lang volhouden, maar het is een weinig robuuste benadering. Daarom hebben we gekozen voor een andere aanpak, waarbij naast het versterken van de dijken andere maatregelen worden getroffen, gericht op het afvlakken van de pieken in de waterafvoer en een minder scherpe en kwetsbare scheiding tussen water en land. Doel is het rivier- systeem veerkrachtiger te maken, zodat de pieken op een natuurlijke manier kunnen worden opgevangen. Dat geldt niet alleen voor de rivieren in Nederland, maar ook voor de bovenstroomse ge- bieden in de buurlanden. Door het water in de haarvaten van de rivieren langer vast te houden en niet via gekanaliseerde beken meteen naar de hoofdstroom te voeren wordt een geleidelijker af- stroom bereikt.’
Om de ‘bovenburen’ voor de goede zaak te winnen moet Nederland de komende vijftien jaar het goede voorbeeld geven, vindt Rijkswaterstaat. Hiervoor bestaan, aldus Van der Hoek, legio mo- gelijkheden, variërend van het opruimen van barrières in de rivieren, zoals veerstoepen en spoor- dijken, tot het afgraven van uiterwaarden en de aanleg van nevengeulen. Op basis van de uitkom- sten van de lopende onderzoeken, mogen de provincies, gemeenten en waterschappen wat hem betreft zelf de ‘optimale mix’ samenstellen.
Belangenafweging
Volgens Van der Hoek en de zijnen moet de burger weer goed gaan beseffen dat hij onder de waterspiegel leeft. Dat is volgens Van der Hoek een absolute voorwaarde om de private belangen van de individuele burger en de publieke zaak van een goed watersysteem met elkaar in evenwicht te brengen. ‘Het behoud van het vrij natuurlijke watersysteem dat we nu hebben, vergt principiële keuzes van de politiek’, stelt de hoogwaterbeschermer. ‘De kor- te-termijnbelangen van bijvoorbeeld het bouwen in een uiterwaard verdragen zich niet met het langetermijnbelang van een duurzame hoogwater- bescherming. Dat wordt weliswaar algemeen onderschreven en is sinds 1995 zelfs wettelijk verboden. Maar op lokaal niveau wordt er voortdurend aan het verbod gemorreld, met als argument dat het effect van het enkele bouwplan in kwestie te verwaarlozen is. Dat is een kwalijke zaak, waar paal en perk aan gesteld moet worden. Het lokale belang moet op dit punt zorgvuldig en consequent worden afgewogen tegen het landelijke belang van een effectieve hoogwaterbescherming. Het poldermodel dat is gebaseerd op consensus, waar- bij op het eind iedereen wat water bij de wijn doet, leent zich mijns inziens niet voor hoogwaterbe- scherming.’
Van der Hoek beseft dat die boodschap moeilijk doordringt bij de buitenwacht. ‘De conserverende opstelling van Rijkswaterstaat verdraagt zich niet goed met de tijdgeest, die zich kenmerkt door een sterke hang naar innovatie. Geen nieuwe activiteiten in de uiterwaarden lijkt op het eerste gezicht in tegenspraak met technische hoogstandjes als de aanleg van een tweede Maasvlakte en, mogelijk, een vliegveld in zee. Technisch zijn we inderdaad in staat om de bescherming nog geruime tijd op peil te houden. Maar naarmate het evenwicht van het natuurlijke systeem meer verstoord wordt, neemt de veerkracht en robuustheid van het systeem af. Terwijl die hard nodig is om te anticiperen op de verslechterende omstandigheden als gevolg van zeespiegelstijging, daling van het aard- oppervlak en klimaatveranderingen. De uitdaging voor Rijkswaterstaat is om het publiek uit te leggen dat met betrekking tot hoogwaterbescherming de innovatie schuilt in het conserveren en verbeteren van het natuurlijke watersysteem.’
Risicoclassificatie.
Een belangrijk argument in de discussie is het risico van overstroming. Momenteel bestaat daar nauwelijks inzicht in. Van der Hoek: ‘Indertijd werd er vanuit gegaan dat Nederland na de uitvoering van het dijkversterkingsprogramma veilig zou zijn. Tegenwoordig denken we daar genuanceerder over. Er is bescherming tot een afgesproken niveau. Dat is weliswaar een hoog niveau, maar er blijft risico bestaan. Tot voor kort werd dat domweg ontkend. Nu proberen we ons op dat risico, op die onvermijdelijke overstroming voor te bereiden. Dat betekent dat we onze kop niet langer in het zand steken, maar in alle openheid de discussie willen voeren. ’ De huidige risicoclassificatie (1/10 000 voor Hol- land, 1/4000 voor Groningen, Friesland en Zee- land en 1/1250 voor het rivierengebied) is, naar Van der Hoek uitlegt, ontoereikend. ‘De classificatie is gebaseerd op een kans op hoog water als gevolg van storm en hoge rivierafvoeren. Dat zegt alleen iets voor het ontwerp, niet over de feitelijke risico’s. De dijk kan eerder maar ook later sneuvelen. Van belang zijn factoren als slechte grondslag, zwakke plekken in het dijklichaam, aantasting door muskusratten, enz. Op het werkelijke over- stromingsrisico proberen we nu meer zicht te krijgen. In plaats van per dijkvak, zoals voorheen, kijken we daarbij per dijkring. Dat is nodig om de kans op verdrinken te kunnen vergelijken met de gevolgen van andere risicobronnen, zoals vlieg- velden of kerncentrales.’
Vooruitlopend op de uitkomsten van het onder- zoek verwacht Van der Hoek dat de kans op over- stroming groter zal blijken dan de kans van optreden van de ontwerpwaterstanden. Een ander voorspelbare conclusie is, dat één ring de zwakste is. Hoe moet de samenleving daarmee omgaan? Van der Hoek schetst het dilemma: ‘Het gaat in feite om de keuze tussen een ongecontroleerde en een ge- controleerde overstroming. Althans voor het rivierengebied. Aan de kust valt er weinig te controleren als het misgaat; je weet van tevoren niet waar de storm toeslaat. In het rivierengebied zijn er wel keu- zes mogelijk. Daar kun je bepalen welke dijkring het eerst volloopt als zich een niet door de rivieren te verwerken waterafvoer aandient. Dat is voorspelbaar.’
‘Als voor de optie van de gecontroleerde overstroming wordt gekozen – en dat ligt voor de hand – dan is het verstandig om daar bij de ruimtelijke ordening rekening mee te houden’, vervolgt Van der Hoek. ‘Er kunnen in een dergelijke gebied derhalve beter geen belangrijke spoor- of wegverbindingen of woon- of industriegebieden worden aangelegd. Ook hier geldt dat het landelijke belang ten aanzien van hoogwaterbescherming moet prevaleren boven de lokale belangen.’
KADER
‘Zandsuppletie is een soort hobby’
De afdeling Nieuwe Werken (NWT) in Middelburg werkt als een soort ingenieursbureau: ontwerpen, bestekken schrijven en de uitvoering begeleiden. NWT bestaat naast een bedrijfsbureau en een ondersteunende sectie kwaliteitszorg, automatisering en materialen uit vijf technische poten. Drie daarvan houden zich bezig met wegenbouwprojecten, de andere twee met ‘natte waterbouw’, zoals de constructie van damwanden, meerpalen en bestortingen, dijkversterking, baggerwerken en zandsuppletie op het Noordzeestrand. ‘Sinds 1996 draaien we mee in het Project Zeeweringen, een megaproject waarmee 1,25 miljard gulden is gemoeid. Want nu alle dijken op Deltahoogte zijn ge- bracht, bleek de bekleding van de dijken niet zwaar genoeg. Bij een maatgevende storm (die statistisch slechts eens in de 4000 jaar voor- komt) zou die eruit vliegen. Dus worden de komende ja- ren overal in Nederland de dijkglooiingen aangepakt. Maar het zwaartepunt ligt natuurlijk in Zeeland,’ zegt Tonny Maranus, hoofdprojectleider NWT.
Een groot deel van zijn dag besteedt Maranus aan planning en management. ‘Er lopen bij RWS natuurlijk van origine veel technische mensen rond, zoals ik, en management is toch een vak apart. Het zou allemaal best te doen zijn als ik de tijd en de ruimte kreeg. Maar daar ontbreekt het aan. RWS is wel ingekrompen, maar de taken zijn niet minder geworden.’
‘Daarbij komt die hele papierwinkel. Al die stappen binnen projecten worden naar mijn idee veel te gedetailleerd omschreven. En met al dat controleren, terugkoppelen, toetsen en audits, loop je het risico dat niemand erop een gegeven moment meer echt naar kijkt.’ ‘Zelf heb ik gelukkig altijd bij de uitvoering gewerkt, daar geldt een ijzeren klok, daar hadden we nooit zo- veel tijd. Want voor het plannen van de werkzaamheden speelt de zee een hoofdrol. Er mag slechts van 1 april tot 1 oktober aan de dijken gewerkt worden. Bovendien heb je te maken met de getijbewegingen.’ Het is niet allemaal bureauwerk voor Maranus. Hij is regelmatig op buitenwerken te vinden en woont zoveel mogelijk bouwvergaderingen bij. En de zandsuppletie beschouwt hij als een soort hobby. ‘Ik ben op honderd meter van de zee geboren en heb altijd in de buurt van het strand gewerkt. Dat blijft altijd trekken.’
EINDE KADER
KADER
‘Dat Nederland af is, hoor je niet meer’
In zijn werkkamer in de kantoorflat van de Bouwdienst heeft hij een vorstelijk uitzicht over de Al 2, het Amsterdam Rijnkanaal en de brug bij Nieuwegein. Een luchtfoto van de Maeslantstormvloedkering in de Nieuwe Water- weg siert de wand. Ir. M.J. Olierook, hoofdingenieur-directeur (HID) van de Bouwdienst is hoorbaar trots op ‘zijn’ dienst, waar 900 mensen werken. Vorig jaar bedroeg de omzet 1350 miljoen gulden. Het geld wordt vooral besteed aan de bouw van ‘wat ingewikkelder kunstwerken’. Olierook doelt op de tweede Heinenoordtunnel en het Vari-project, de aansluiting van deA15 op de A16. Olierook, werktuigbouwkundig ingenieur, werkte vijf jaar bij de Rotterdamse Droogdok Maatschappij (RDM) en kwam vervolgens in 1975 bij de directie Bruggen van Rijkswaterstaat. Toen na de voltooiing van de storm- vloedkering in de Oosterschelde de directies Bruggen, Sluizen & Stuwen en de Deltadienst werden samengevoegd tot de Bouwdienst, ging Olierook mee naar het project ‘Rekening rijden’. Na vier jaar HID bij de Meet- kundige Dienst kwam hij weer terug bij de inmiddels ge- vormde Bouwdienst. ‘In die periode, eindjaren zeventig, begin jaren tachtig, heerste er een gevoel, misschien zelfs wel een politiek credo van ‘Nederland is af’.’ Maar door de meedogenloze groei van het autoverkeer was de tijdelijke dip in de bouwbereidheid snel voorbij.
Olierook is de afgelopen decennia betrokken geweest bij de totstandkoming van tal van grote infrastructurele werken. Hij wijst onder andere op de in 1997 voltooide Stichtse brug. ‘Een mooi project vanwege de grote, vrije overspanning van 136 meter en ook door het gebruik, voor de eerste keer, van hoge- sterktebeton, waardoor de constructie licht en bijzonder sierlijk werd. En ook de Maeslantkering, de stormvloedkering in de Nieuwe Waterweg was in al zijn eenvoud natuurlijk een fantastisch project.’
Uiteraard waren er ook tegenvallers, zoals de problemen met de Van Brienenoordbrug. Olierook ervaart dat niet als een afgang. ‘Nee hoor, zulke dingen ge- beuren nu eenmaal. Je moet daar ook niet geheimzinnig over doen. We kunnen er van leren. De brug is indertijd volgens de state of the art ontworpen en gebouwd. De gebreken zijn niet te wijten aan ‘een rekenfoutje’ en de aannemer heeft ook geen inferieur staal gebruikt. We hebben alleen de invloed van het enorme verkeersaanbod op het vermoeiingsgedrag van een bepaald constructiedetail niet kunnen voorzien. Met die weten- schap zal de nieuwe, bewegende klep die er dit najaar ingehangen wordt, anders worden gebouwd.’ EINDE KADER
(bijschriften) Ir. M.J. Olierook: ‘De Maeslantkering was in zijn eenvoud een fantastisch project.’
Kruiend ijs op de Afsluitdijk.
EINDE ARTIKEL
NIEUW ARTIKEL
RWS 1798-1998
De Ingenieur special – 3 juni 1998
ER BESTAAT GROTE BEHOEFTE AAN VRIJ ONDERNEMERSCHAP OP DE VERVOERSMARKT + TOLHEFFING IS GEEN OPLOSSING + DE REGIE OVER HET HOOFDRAILNET MOET IN EEN HAND BLIJVEN
Eerste aanzetten voor oplossen verkeersproblemen
‘GEEF VERVOER TERUG AAN DE MAATSCHAPPIJ’
Met zo’n 6 % per jaar groeit de mobiliteit in Nederland nog sterker dan de economie. Stevenen we af op een catastrofe? Mr. W. de Boer, directeur-generaal Personenvervoer van het ministerie van Verkeer en Waterstaat, ANWB-directeur mr. P.A. Nouwen, ir. H. Huizinga, directeur NS Reizigers en ir. GJ. van Zoelen van de VSN Groep zijn gematigd optimistisch. ‘Naarmate de economische schade toeneemt, komen de slimme oplossingen vanzelf.’
Samenhang ofwel integraliteit is het tover- woord in het verkeers- en vervoersbeleid van de overheid. Daarbij wordt eerst gekeken naar een goede bereikbaarheid van de mainports en stadsgewesten en op de tweede plaats naar het ontstoppen van de corridors, de karavaanpaden naar het achterland. Op de lange termijn richt het beleid zich op de toepassing van telematica, de invoering van rekening rij den en nieuwe O V-systemen voor de periferie van de steden.
Wie moet echter dit beleid uitvoeren? Mr. W. de Boer, directeur-generaal Personenvervoer van het ministerie van Verkeer en Waterstaat, pleit voor een nieuwe, bescheiden rol van de overheid. Want is verkeer en vervoer niet gewoon een zaak voor de vrije markt, vraagt de DG zich af. ‘In de huidige situatie zijn er eigenlijk maar twee mogelijkheden om je te verplaatsen: met de auto of niet met de auto. De markt van het openbaar vervoer wordt beheerst door monopolisten die om een aantal redenen niet flexibel genoeg zijn in te spelen op de behoeften van de consument. Ook de taxi, de vervoerswijze die nog het best op de gevarieerde vraag aansluit, blijft vanwege kunstmatige schaarste en hoge tarieven grotendeels buiten bereik van de vraag. De overheid moet zich kortom afvragen of haar regelgeving en geldstromen naar dat niet-autovervoer het bedienen van de vervoersvraag niet in de weg staan. Mijn indruk is dat er een grote behoefte is aan ondernemerschap op die markt, vrij en niet-monopolistisch ondernemerschap wel te verstaan. De talrijke kleine initiatieven die overal in het land tegen de verdrukking in de kop opsteken, variërend van witte-fietsenplannen tot carpoolen, sterken mij in die overtuiging. In het verlengde hiervan past de deregulering, de invoering van concurrentie op het spoor en in het streekvervoer, en de liberalisering van het taxistelsel.’
Rekening rijden
Ook ten aanzien van de auto staat De Boer een andere opstelling van de rijksoverheid voor. Aan au- tootje pesten en moraliseren heeft De Boer een broertje dood. ‘Als mensen auto willen rijden, moeten ze dat vooral doen, uiteraard binnen de gestelde voorwaarden ten aanzien van milieu en veiligheid. Maar de overheid moet niet de belofte doen dat de automobilist overal binnen de ge- wenste tijd kan komen.’
Als beheerder van het hoofdwegennet moet de overheid uiteraard het systeem voor vastlopen behoeden. De Boer vindt het overigens ‘alleszins verdedigbaar’ een prijs te vragen voor het gebruik van de publieke ruimte. ‘Niet om er aan te verdienen maar om mensen bewust te maken van het gebruik en daardoor overconsumptie tegen te gaan. De negatieve effecten van rekening rijden voor de lagere inkomens kunnen eventueel worden ondervangen via een verschuiving van vaste naar variabele lasten: lagere kosten voor het bezit van een auto, hogere voor het gebruik. Hierdoor wordt ook het taxivervoer gestimuleerd.’
Liberalisering en deregulering betekent volgens De Boer beslist niet dat de overheid haar handen van het vervoer aftrekt. ‘Net als in andere sectoren blijft de overheid op vele manieren bij de ontwikkelingen betrokken. Uitbreiding en optimalisering gaan ook gewoon door. Maar in plaats van ‘het oplossen van het probleem door de rijksoverheid’ wordt ‘het anderen in staat stellen hun eigen problemen op te lossen’ de inzet van het beleid. Het gaat erom de creativiteit van de samenleving te mobiliseren door de belangen op de goede plaats te leggen. We geven het vervoer als het ware terug aan de maatschappij.’
Ruimtelijke ordening
ANWB-directeur mr. P.A. Nouwen ziet daarentegen niets in het ontmoedigen van het autogebruik. ‘Mensen laten zich niet afremmen en het is ongewenst in een vrije samenleving als de onze.’ Hij is vierkant tegen tolheffing. ‘Dat is geen oplossing. De kosten worden binnen de kortste keren ge- woon doorberekend. Je moet de mensen niet straffen maar belonen. Het is bovendien niet nodig, want de congestieproblemen zijn met andere middelen optelossen.’ Nouwen pleit allereerst voor een zorgvuldiger ruimtelijk beleid. ‘De ruimtelijke ordening legt de basis voor de verkeersstromen. Die moet dus slimmer. Wonen en werken evenals wonen en recreëren moeten dichter bij elkaar worden gebracht, zodat de mensen minder ver hoeven te reizen. Randstadbewoners moeten nu bijvoorbeeld hele- maal naar de Veluwe rijden voor een boswandeling. Dwars door het Groene Hart, dat krampachtig geconserveerd wordt. Dit is niet zo slim. Het Groene Hart kan een belangrijke bijdrage leveren aan het instandhouden en verbeteren van het leef- klimaat in de Randstad. Daardoor kan veel mobiliteit worden voorkomen. Datzelfde geldt voor de locatiekeuze van de mainports en de inrichting van binnensteden: breng functies bij elkaar en verkeersplein oudenrijn, woeker met de ruimte.’
Betuweroute
Tegelijkertijd moet naar het oordeel van de ANWB-directeur meer geïnvesteerd worden in de ontwikkeling van alternatieven voor de auto, het openbaar vervoer voorop. ‘En niet alleen in de HSL en de Betuweroute, maar over een breed front, dus ook in allerlei verbindingen in de Rand- stad. Dat is de manier om de ‘ketenmobiliteit’ te stimuleren, een stukje met de auto, een stukje met trein of bus..’
Het huidige beleid is niet slecht, vindt Nouwen. ‘Maar het opnieuw ter discussie stellen van Rand- stadspoor en de HSL-Oost kan dus echt niet. Het beleid moet veel offensiever worden.’ Door het achterstallig onderhoud aan de infra- structuur zullen op de korte termijn de files enorm toenemen, verwacht de ANWB-directeur. Voor de langere termijn is hij optimistisch. ‘Naarmate de economische schade toeneemt, komen de slim- me oplossingen vanzelf. Kijk maar naar de dijk- verzwaringen. Rijkswaterstaat beschikt volop over de kennis en kun- de. Alleen is het wachten nog een beetje op de politieke wil om serieus te investeren in alternatieven voor de auto. Maar ook aan dat front gloort hoop. De markt- partijen zitten vaker met elkaar aan tafel dan ooit.’
(Foto: Michel Wielick. Amsterdam) Mr. P.A. Nouwen: ‘Het Groene Hart wordt krampachtig geconserveerd.’
Spoorwegnet
Een van de monopolisten in het openbaar ver- voer is de Nederlandse Spoorwegen. Ir. H. Huizinga, directeur NS Reizigers, onderkent de voordelen van ‘het bedrijfsmatig wegzetten van het spoorvervoer’, maar waarschuwt voor overhaasting. ‘Het spoor- wegbedrijf is een uiterst complexe onderneming. Daarom moet het toelaten van andere ondernemingen op het spoorwegnet geleidelijk gaan, anders gebeuren er ongelukken. NS heeft voorgesteld om er op regionaal en stadsgewestelijk niveau mee te beginnen. De regie over het hoofdrail- net moet ons inziens in één hand blijven om een goede koppeling van de HSL met de rest van het net te waarborgen.’
Behalve met de verzelfstandiging van de onderneming heeft de NS zijn handen vol aan de modernisering van de infrastructuur. Het bedrijf bereikte vorige maand een belangrijke mijlpaal met het in- werking treden van de nieuwe dienstregeling, waardoor in de Randstad een aantal hoogfrequente treinen gaat rijden. Dit is het eerste stapje op de lange, ononderbroken weg naar verbetering van de dienstverlening, waarmee jaren geleden is begonnen. Aan de uitbreiding, vernieuwing en ver- betering van het spoorwegnet is al miljarden besteed. De face-lift verloopt langs drie lijnen. Op landelijk niveau spreken projecten, zoals de HSL en de Betuweroute, het meest tot de verbeelding. ‘De HSL-verbindingen zullen na 2005 een enorme impuls geven aan het hoofdrailnet’, zegt Huizinga toe, ‘niet alleen aan het internationale ver- voer, zoals veel mensen denken, maar ook nationaal. De lijnen zijn een wezenlijk onderdeel van de ruggengraat van het net. De opgave is te zorgen voor een goede koppeling met het gewone net.’ In Holland werkt NS samen met andere partijen aan de voorbereiding van Randstadspoor. Het fijnmazige net van trein- en light-railverbindingen moet de toegankelijkheid van de stadsgewesten verbeteren. Het enorme karwei moet rond 2010 zijn afgerond. De ‘dunne’ lijnen in de periferie, ten slotte, krijgen ook de nodige aandacht. Doel is sa- men met andere ondernemingen regionale net- werken en organisaties op te zetten, waarin de ver- schillende vervoersmodaliteiten, trein, bus en taxi, zijn geïntegreerd.
Verschraling
Een van die ondernemingen is Verenigd Streek- vervoer Nederland (VSN), een holding van acht streekvervoerondememingen, waaronder NoordNed, een ‘joint venture’ van NS en Veonn. Noord-Ned. biedt een integraal vervoerssysteem van trein, bus en taxi aan in een deel van de provincie Fries land. Aanleiding voor het initiatief vormden de plannen van minister Jorritsma om de onrendabele spoorverbindingen Leeuwarden-Harlingen en Leeuwarden-Stavoren in de aanbesteding te doen. ‘Dat zou hebben geleid tot een ernstige verschraling van het openbaar vervoer in het gebied’, zegt ir. G.J. van Zoelen van de VSN-groep. ‘Om dat te voorkomen hebben we samen met NS en de provincie Friesland een alternatief, een integraal netwerk, opgezet. Dooreen slimme gecombineerde inzet van de verschillende vervoerssystemen kan 98 % van de bewoners tenminste één keer per uur op de trein, bus of taxi stappen, 65 % zelfs elk halfuur.’
Het systeem is gebaseerd op knooppunten. Taxi’s brengen de reizigers naar de halte of het station, waar zij zonder noemenswaardige wachttijden kunnen overstappen. En dat alles met een en het- zelfde kaartje. Daarnaast zijn er veel rechtstreekse verbindingen, zoals leerlingenvervoer tussen de regio Sneek en de Friese hoofdstad. Van Zoelen: ‘Het mes snijdt aan twee kanten: de leerlingen hoeven niet meer over te stappen en de treinverbinding wordt ontlast, waardoor er meer plaats is voor forensen.’
Het systeem is volgens Van Zoelen ook in andere plattelandsgebieden toepasbaar. NoordNed heeft van de minister van Verkeer en Waterstaat tot 2005 de tijd gekregen om zichzelf te bewijzen.
Interliner-kwaliteit
Eenzelfde concept is bedacht voor de Randstad onder de naam FRED (Flexibel Rijden En Dienst- verlening), dat voorziet in een van-deur-tot-deur- vervoerssysteem. Van Zoelen: ‘De bedoeling is dat langs de belangrijke snelwegen in en naar de Randstad vervoersknooppunten en goede aanvoerlijnen worden aangelegd. De reizigers komen en gaan met eigen vervoer of worden met taxi of bus opgehaald en naar de plaats van bestemming gebracht. Het hoofdtransport tussen de knoop- punten krijgt verbindingen van minimaal ‘Interliner-kwaliteit’. Een belangrijke voorwaarde is wel dat ze gebruik mogen maken van de vluchtstrook. De shuttles sluiten vanzelfsprekend naadloos aan op het voor- en natransport.’
FRED mikt op zakelijke reizigers over een afstand van tenminste 20 km. Op grond van onderzoek re- kenen de plannenmakers op tenminste 90 000 klanten per dag. Daarmee zou FRED een wezenlijke bijdrage aan het oplossen van de files op de snelwegen in de Randstad leveren. De initiatiefnemers willen eind volgend jaar met een proef op de A2 beginnen. Voor het zover is moet de minister nog wel toestemming geven. Gelet op de kwaliteiten van FRED zal dat geen probleem zijn, ver- wacht Van Zoelen.
KADER 1
Elke van Sleen: ‘Als de mensen eens wisten hoe goed het systeem werkt.’
‘Wij bespioneren niet, wij helpen’
Elke van Sleen is regio-operator bij de Verkeerscentrale Noord-Holland in Velsen-Zuid. Daar wordt het wegverkeer rond de Coentunnel, de Zeeburgertunnel, de Velser- en de Wijkertunnel, alsmede de wisselstrook op de Al en de Schipholtunnel geregeld. Binnenkort valt daar ook het scheepvaartverkeer bij de nieuwe brug bij Buitenhuizen onder. De regio-operator coördineert enkele opera- tors, die elk een ‘eigen’ stuk weg in de gaten houden. ‘Het is niet om mensen in de gaten te houden of te bespioneren, maar om het ver- keer te begeleiden en te ge- leiden, dus om mensen te helpen’, legt Van Sleen uit. ‘Door middel van de DRIPS (Dynamisch Route Informatie Panelen) boven de weg kunnen wij aan de automobilist laten weten dat een weg filevrij is of dat er een file staat en wat de meest handige alternatieve route is.’
Het personeel van de verkeerscentrale zit in een grote ruimte achter hun desks. Op beeldschermen zijn de weg- trajecten en de doorstroming van het verkeer schematisch weergegeven. Knooppunten, op- en afritten, nor- maal doorstromend of langzaam rijdend of stilstaand verkeer, het wordt allemaal direct zichtbaar. Op grote videoschermen kan de situatie ter plekke worden bekeken. Zo kunnen de operators bijvoorbeeld inzoomen op een bepaald traject om te kijken waarom er ergens op- eens een file ontstaat.
‘Vroeger moest je alles met het oog schouwen. Nu ben je eraan gewend dat je kleine veranderingen al uit je ooghoek ziet. Je weet meteen als er iets anders is dan anders. Dat is ervaring, dat krijg je na een jaar of twee. Daarnaast zijn er verschillende geluidsignalen. ‘Ding dong’ betekent stilstanddetecties in een tunnel, een toeter is een oproep voor hulp.’
‘De mensen moesten eens weten hoe goed MTM, het Motorway Traffic Management-systeem, werkt. He- laas denken veel mensen dat het adviessnelheden zijn, die op de borden verschijnen. Dat is dus niet zo. Als de mensen die snelheden aanhouden is de kans op door- stroming van het verkeer het grootst.’
Binnenkort krijgt de verkeerscentrale een nieuw systeem waarop je de wegen op het scherm niet meer schematisch ziet, maar meer de werkelijke situatie uit- beeldt, zoals bochten in de weg, afstanden tot afritten en dergelijke. Dat vergroot de betrokkenheid van de operator, maar vraagt ook meer concentratie. ‘We moe- ten nog alerter worden dan we nu al zijn. Maar betrokkenheid bij je werk is belangrijk, je moet goed met je werk bezig zijn, anders maak je fouten.’
EINDE KADER
KADER 2
’Doorstroming verkeer is heilig’
‘Vroeger gingen we gewoon aan de slag als er iets aan de weg moest gebeuren’, blikt ing. S.P. Berrevoet, hoofd van de Dienstkring Delft terug. ‘Plannen maken, vergunningen aanvragen, contracten afsluiten, enz. En vervolgens, als alles rond was, togen we aan het werk en werd de weg afgezet en het verkeer omgeleid.’ Een dergelijke ad hoe aanpak is vandaag de dag volslagen ondenkbaar. ‘Bij de organisatie, planning en uit- voering van het onderhoud van de hoofdwegen is alles erop gericht zo min mogelijk hinder te veroorzaken voor de weggebruikers. Dat zijn immers onze klanten. De doorstroming van het verkeer is heilig. Daarom gaan we steeds planmatiger te werk. We kunnen de verkeersdeelnemers beter met een korte hevige pijn confronteren dan met langdurig zeurend ongemak.’ Om dezelfde reden wordt er sinds een aantal jaren overdag sowieso niet meer aan de weg getimmerd, met uitzondering van de vluchtstrook. De werkzaamheden spelen zich vooral ’s nachts af, in de weekends en in de vakanties. Het nachtbraken is begin jaren zeventig in de regio Utrecht begonnen, herinnert Berrevoet zich. ‘Op verkeersplein Oudenrijn kon toen al niet meer over- dag gewerkt worden zonder enorme files te kweken. Door de toename van het verkeer wordt het trouwens ook ’s nachts steeds lastiger. Op sommige plaatsen in de Randstad is het nog maar een paar uur per etmaal rustig op de weg.’ Ook de veiligheid van de wegwerkers heeft een rol gespeeld bij de verschuiving van de werktijden. ‘Overdag is het op de mees- te plaatsen volstrekt onmogelijk om de snelweg over te steken. Ik heb het mijn medewerkers en de aannemers nadrukkelijk verboden.’ De verschuiving van werk- tijden heeft grote organisatorische en sociale gevolgen. ‘Rijkswaterstaat is echt een volcontinu-bedrijf geworden met nachtroosters, calamiteitenploegen, enzovoorts. De werkdruk wordt steeds groter. Daar is een grens aan. Waterstaters zijn heel loyaal, maar zo langzamerhand is het plafond bereikt.’
Ing. S.P. Berrevoet: ‘Rijkswaterstaat is een volcontinu-bedrijf geworden met nachtroosters en calamiteitenploegen.’
EINDE KADER
EINDE ARTIKEL
NIEUW ARTIKEL
De Ingenieur special – 3 juni 1998
17
(Foto: Chantal Sion, Amsterdam)
ZONDER INTEGRALE BENADERING IS DE KANS GROOT DAT DE ENE MAATREGEL DE ANDERE INE WIELEN RIJDT + INMIDDELS IS 6200 KM2 NATUURGEBIED VERDROOGD
Alleen integrale aanpak lost problemen waterbeheer op
‘De terugkeer van de snavelbies’
Aanvankelijk bekommerden de waterschappen zich alleen om de hoeveelheid water. Na de oorlog werd de kwaliteit van het water steeds belangrijker En nu zijn diffuse verontreiniging – landbouw en verkeer – en verdroging de grootste problemen. Rijkswaterstaat zweert bij een integrale aanpak.
RWS 1798-1998
De zorg voor het water is in Nederland zo goed geregeld, dat het in de politiek absoluut geen item is. Het is zo’n vanzelfsprekendheid, dat niemand zich daarmee kan profileren. Werk, werk, werk is nu het adagium. Maar dit kan alleen als de waterhuishouding klopt.’ Dit zegt Albert van der Beesen, plaatsvervangend hoofd van de afdeling Integraal Waterbeleid van Rijkswaterstaat. Hij is als projectleider verantwoordelijk voor de in 1997 verschenen Vierde Nota Waterhuishouding. Hierin wordt voor het eerst de zorg voor de waterkwantiteit en – kwaliteit en de veiligheid samengebracht. De zorg voor het water stond in Nederland eeuwen- lang in het teken van de kwantiteit. Industrie en scheepvaart moesten over voldoende water beschik- ken en wateroverlast moest worden voorkomen. Eeuwenlang is er gesleuteld om de kwantitatieve waterhuishouding op peil te krijgen en werd door bemaling nieuw land aan het water onttrokken. De water- en hoogheemraadschappen legden hiervoor al in de dertiende eeuw de grondslag. De- ze zelfstandige en onafhankelijke organisaties bepaalden hoe de strijd met het water werd aangegaan en duldden daarbij geen enkele inmenging. Toen de Habsburgse keizer Karel V in 1544 een gecentraliseerde, overkoepelende waterstaat in het leven wilde roepen om het land te beveiligen tegen stormvloeden, mondde dit uit in gewelddadig verzet. Karel haalde bakzeil. Pas ruim twee eeuwen later, in 1798, was de tijd rijp om een centrale waterstaat op te richten. De zelfstandige positie van de waterschappen bleef ook toen onaangetast. Pas deze eeuw is de verantwoordelijkheid van de waterschappen een zaak van de provincie.
Kwaliteit
De aandacht voor de waterkwaliteit is van veel re- center datum. Hoewel begin deze eeuw de kwaliteit van het oppervlaktewater slecht was, werd daar niet veel aandacht aan geschonken. Vooral het opdringend zeezout en bacteriële infecties baarden zorgen. Toch werd de vervuiling niet bestreden, omdat veel drinkwaterbedrijven en industrieën rond de eeuwwisseling kwalitatief goed water met stoommachines uit diepere grondlagen oppompten.
De eerste technische maatregel volgde rond 1925, toen de eerste zuiveringsinstallatie voor afvalwater in bedrijf werd gesteld. De verantwoordelijkheid voor de zuivering van het afvalwater lag bij de gemeentelijke overheid: zij diende te zorgen voor afdoende installaties om de burgers schoon water te garanderen. Na de oorlog zorgde de snelle industrialisatie en bevolkingsgroei voor een grote toename van de waterverontreiniging. Daarom werd begin jaren vijftig besloten de aanleg van zuiveringsinstallaties extra te stimuleren. De totale capaciteit van de Nederlandse zuiveringsinstallaties groeide sindsdien snel en bedraagt momenteel ongeveer 25 miljoen inwonerequivalenten. Daar- vistrappen in de vecht, mee is de behoefte gedekt. ten westen van Dalfsen.
Katalysator
Een belangrijke katalysator voor de bestrijding van de waterverontreiniging was de Wet Verontreiniging Oppervlaktewateren (WVO), die in 1970 in werking trad. Deze wet delegeerde de verantwoordelijkheid voor de controle van de vervuiling van het water naar regionale instanties. Voor 1970 waren de gemeenten en een gelimiteerd aantal water- schappen verantwoordelijk voor de waterkwaliteit; daarna namen de provinciale overheden, water- en zuiveringschappen deze taak over. De vervuiler moest nu betalen. Samen met subsidies van het Rijk voor het bouwen van zuiverings- installaties was dit een belangrijke impuls om drastische maatregelen te nemen. Door minder verontreinigd water te lozen kon de industrie geld besparen op de heffingen.
Het succes van de WVO leidde er mede toe dat de ‘puntverontreinigingen’ onder controle zijn. Dat wil nog niet zeggen dat de kwaliteit van het water daarmee is gegarandeerd. Diffuse vervuilings- bronnen, zoals landbouw, verkeer en luchtverontreiniging, zijn nu het grote probleem. Het verspreide karakter van deze bronnen bemoeilijkt een goede bestrijding, omdat terugdringing van de verontreiniging door het verkeer een veelomvattend beleid vergt. ‘Diffuse verontreiniging is een groot probleem. Voor bestrijding moeten maatschappelijke keu- zes worden gemaakt, zoals het weghalen van alle koperen waterleidingen of vervanging van alle koperen bovenleidingen van treinen en trams. Of moeten we het auto- en vliegverkeer verminderen? De landbouw aansprakelijk stellen? Dat zijn lastige keuzes’, stelt Van der Beesen.
‘Begonnen is met de landbouw. Boeren moeten hun emissies verminderen. Dat is een duidelijk her- kenbare groep, het is niet de grote groep stadsbewoners die in een auto rondraast en in vliegtuigen stapt. Daarnaast wordt ingezet op ander materiaal- gebruik, zoals in de bouw en voor wegmeubilair, dat niet meer wordt verzinkt. Persoonlijk vind ik het jammer dat er niet een meer fundamentele discussie over de diffuse bronnen wordt gevoerd. ’
Waterhuishouding
Om het beleid op één lijn te brengen werd in 1989 de Derde Nota Waterhuishouding uitgebracht. Dit was de eerste nota waarin sprake was van een integrale aanpak van de waterkwaliteit en -kwantiteit. Zo kregen de waterschappen de taak om voor beide aspecten zorg te dragen. In de Vierde Nota Waterhuishouding is veiligheid een nieuwe taak. Daarmee zijn alle aspecten van het waterbeheer samengebracht.
Van der Beesen: ‘Zonder een integrale benadering is de kans groot dat de ene maatregel de andere in de wielen rijdt. Een goed voorbeeld was Texel. Om aan de Waddenzee-kant de afkalving van het ei- land tegen te gaan is hier een groot dijklichaam aangebracht. Voor de veiligheid is dat een optimale oplossing, maar het heeft ook effecten op het milieu. Op het eiland liggen watertjes met lepelaarskolonies. De lepelaars eten onder meer stekelbaarsjes, die uit de Waddenzee naar de watertjes trekken. Door de aanleg van de dijk konden de stekelbaarsjes niet meer naar de watertjes komen. Daarom is gekeken naar de veiligheid, maar ook hoe de stekelbaarzen toch konden blijven komen. Hiervoor is een ingenieus hevelsysteem aangelegd. Zo is door rekening te houden met alle belangen de beste oplossing gekozen.’
Vooruitgang
Bijna tien jaar na het uitbrengen van de Derde No- ta is al veel vooruitgang geboekt, vindt Van der Beesen. Beken die in het verleden waren genormaliseerd, zijn weer in hun meanderende vorm teruggebracht, verdroging wordt grootscheeps aangepakt en met water wordt veel zorgvuldiger om-gesprongen.
Anders omgaan met water is voor ons al jaren een bewuste keuze. Niet alleen in het bestuur, maar ook bij de ingelanden is het besef doorgebroken dat een integrale benadering nodig is’, onder- schrijft Albertine van Vliet. Zij is dijkgraaf van het Waterschap Veluwe, dat globaal het gebied tussen Harderwijk, de randmeren en de IJssel beslaat. Het Waterschap ontstond op 1 januari 1977 uit een fusie tussen twee kwantiteitswaterschappen en een zuiveringschap en belichaamt daarmee de integratie van de verschillende ‘watertaken’. Doordat de IJssel in het gebied ligt, is ook de waterkerende taak een onderdeel van de werkzaamheden.
‘Zodra je maatregelen neemt die afwijken van wat tot dan toe gebruikelijk was, moet je wel veel energie steken in het uitleggen aan burgers waarom een andere lijn wordt gekozen. Wij hebben dat meegemaakt bij het herstel van beken en sprengen (kunst- matige bronnen of beekjes die zijn aangelegd om grondwater aan te boren, red.). De bewoners die de sprengen al van vader en grootvader kennen, gin- gen er vanuit dat het waterpeil in de sprengen weer net zo hoog zou worden als honderd jaar geleden. Toen hadden ze echter een economische functie, ze waren bedoeld om molens aan te drijven. Nu zijn ze een niet meer weg te denken element, al zou het vanuit waterhuishoudkundig oogpunt beter zijn ze dicht te gooien, omdat sprengen horizontaal grondwater onttrekken, wat leidt tot verdroging. Het was moeilijk om uit te leggen dat de bodem van de beken omhoog moet, dat beken en sprengen soms ook droog vallen en dat er vistrappen moesten komen. Omdat het altijd anders was geweest, wek- te dat veel weerstand op, te meer daar er veel geld mee gemoeid was. We hebben het stap voor stap in- gevoerd, waardoor de mensen de positieve effecten konden zien. Dat bleek te werken.’ Nauwe samenwerking met de belanghebbenden is één van de manieren, waarmee het Waterschap Veluwe de neuzen in dezelfde richting probeert te krijgen. Er zijn in een deel van het gebied met landbouwers afspraken gemaakt voor het geautomatiseerd peilbeheer. Om verdrogingseffecten te- gen te gaan kijkt het Waterschap hoe ver ’s winters het peil omhoog kan en hoeveel schade daardoor eventueel ontstaat. Als tegenprestatie ontvangen de betrokken agrariërs bij problemen een gegarandeerde schadevergoeding.
Van Vliet: ‘Omdat er te weinig instrumenten zijn om dit af te dwingen, moet zo’n aanpak op basis van vrijwilligheid worden doorgevoerd. Dat is ook de beste manier, want het kan diep ingrijpen op het economisch functioneren van de boer. Daarom gaat het er om de opbrengst van de grond niet aan te tasten, maar anderzijds wel meer rekening te houden met andere belangen. Door goed overleg kun je daar een eind mee komen.’
Verdroging
Verdroging is momenteel één van de belangrijkste milieuproblemen waar Nederland mee kampt. In- middels is 6200 km2 na- tuurgebied verdroogd door onder meer grond- wateronttrekkingen en (veen)afgravingen. Voor herstel van het grondwaterpeil is een grootscheeps programma op- gezet, dat bestaat uit een Nationaal Onderzoeks- programma Verdroging, een reeks herstelprojecten en maatregelen om landinrichtingsplannen zo bij te stellen dat de negatieve verdrogingseffecten verminderen. In het Nationaal Park Dwingelderveld in het zuidwesten van Drenthe wordt zo’n herstelproject uitgevoerd. Het Dwingelderveld is een 3500 ha. groot heidegebied, dat wordt begrensd door beekdalen. Hier groeien planten als dotterbloem, holpijp, liesgras en waterviolier. Door de ontwatering die gepaard ging met de ontginning van het heideveld, waren de natte graslanden in de beekdalen vrijwel verdwenen en liep ook de karakteristieke vegetatie terug.
Voor herstel van de oude situatie is begonnen met het omhoog brengen van de grondwaterstand in het beekdal van het riviertje de Wold Aa. Door gebruik te maken van een vernuftig peilbeheersysteem kon worden voorkomen dat de boeren in de aangrenzende landbouwgebieden hier schade van ondervonden. Het beheersysteem kan de afwatering met de sluizen veel nauwkeuriger regelen.
Ten tweede is er voor gezorgd dat de bestaande waterstroom in het in het park gelegen hoogveengebied Holtveen niet meer in contact komt met water dat door meststoffen is vervuild. Door de aanleg van dammen worden vervuilde stoffen tegengehouden en is het grondwater gestegen met anderhalve me- ter, doordat het water langer wordt vastgehouden. In het Dwingelderveld vindt daarnaast herstel van het hoogveen plaats. Door waterhuishoudkundige ingrepen wordt geprobeerd het grondwater in de hoogveengebieden vast te houden en de afstroming te beperken. Hierdoor kunnen veenvormen- de planten als veenmos, wollegras en snavelbies weer opbloeien. Ten slotte wordt het bovenste laagje van het gebied afgestoken. Door de bovenste, voedselrijke, laag te verwijderen kan de oorspronkelijke heidevegetatie terugkeren die alleen op voedselarme en natte grond gedijt. Dit kan ook door schapen op de heide te laten grazen. Het Dwingelderveld heeft door deze maatregelen zijn oude vitaliteit teruggekregen. De karakteristieke vegetatie is voor een deel al teruggekeerd en de grondwaterstanden zijn op een voor de natuur aanvaardbaar peil gebracht.
Albertine van Vliet: ‘Anders omgaan met water is voor ons al jaren een bewuste keuze.’
KADER
’Onderzoek toont vervrouwelijking vissen aan’
Het opsporen van milieu- verontreiniging was vroeger veel simpeler. ‘Zo’n tien tot twintig jaar gele- den’, zegt drs. Kees van de Guchte, hoofd van de cluster Ecotoxicologie van het Rijksinstituut voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling (RIZA) in Lelystad, ‘was de Rijn zo verontreinigd dat watervlooien niet in leven bleven. Nu de grootste vervuilingsbronnen zijn gesaneerd zijn de ecologische effecten veel moeilijker aan te tonen. Het vergt een lange speurtocht naar de soms verborgen effecten, die pas op lange termijn aan het licht komen. Dat maakt ons werk steeds ingewikkelder maar ook spannender.’
Het RIZA is een van de specialistische diensten van Rijkswaterstaat. Het instituut houdt zich bezig met emissies, de ecologie en kwantitatieve aspecten van watersystemen, de waterbodem, kwantiteit en kwaliteit van water en de in- richting en het herstel van (natuur)gebieden. Het gaat daarbij vooral om zoet water; het zusterinstituut RIKZ (Rijksinstituut voor Kust en Zee) houdt zich bezig met zout water. ‘In het onderzoek ben je per definitie beperkt. Door hoge kosten en tijdgebrek kun je niet alles meten. Daarom richten we ons – noodgedwongen – op het topje van de ijsberg.’ Bij vissen, watervlooien, waterplanten, algen en bacteriën wordt gekeken welke effecten optreden. Dat gebeurt vaak op ‘levensechte schaal’. In grote gebieden worden bijvoorbeeld watervlooien in een afgeschermde omgeving geplaatst. Van de Guchte: ‘Daarmee kunnen we een stukje van de ‘echte’ wereld nabootsen. Inde wetenschap dat het nooit een volledig beeld op zal leveren, kan de biologische onderzoeksmethode wel belangrijke aanwijzingen geven. Dat kan zeer ver gaan. Zo wordt nu onderzocht of bepaalde verontreinigingen van invloed zijn op het hormonale stelsel van vissen. In buitenlands onderzoek zijn aanwijzingen gevonden dat de verontreiniging kan leiden tot ‘vervrouwelijking’ van de vissen. Op termijn kan zo’n hormonale verandering leiden tot de afname van een populatie. Onze taak is het om uit te zoeken of zulke effecten inderdaad optreden en vooral ook af te wegen wat de meest ernstige bedreigingen zijn. Daar kan het beleid zich vervolgens als eerste op gaan richten.’ EINDE KADER
EINDE ARTIKEL
NIEUW ARTIKEL
IN 1868 WERD DE EERSTE GROTE SPOORBRUG BIJ CULEMBORG OPENGESTELD + DE BESLUITVORMING ROND DE AANLEG VAN HET NOORDZEEKANAAL DUURDE 18 JAAR
Tussen Noordhollandsch Kanaal en Heinenoordtunnel
De nummer een van de natte-waterbouw
De erfvijand, het water, is ons heel wat inspanning waard geweest. Veiligheid en economisch belang waren tweehonderd jaar lang de argumenten bij het besluit om vaak schrikbarend grote en kostbare werken aan te pakken. Vaak met baanbrekende techniek, met vele primeurs op het gebied van de natte waterbouw. Een overzicht.
RWS 1798-1998
In de eerste decennia van de vorige eeuw werden er vooral kanalen gegraven: in 1824 het Noordhollandsch Kanaal dat Amsterdam sneller met de zee moest verbinden, 80 km lang, met vier sluizen en twaalf bruggen, het Voorns kanaal in 1830, de Zuid- en Noord-Willemsvaart, het Apeldoorns kanaal, het Zederikkanaal. Neder- land bereidde zich voor op de intensivering van het verkeer. Over water, wel te verstaan. Verder waren er plannen om het Haarlemmer Meer in te polderen: het opgestuwde water van de Waterwolf, zoals het meer bij zuidwesterstorm genoemd werd, was soms bedreigend voor Amsterdam. Argument tegen inpoldering was bijvoorbeeld het verlies van de visserij. In 1834 werd de inpoldering samen met de aanleg van een groot aantal spoorlijnen aan het parlement aangeboden, maar die wilden daar niet van weten. Met het voorstel dat geen meerderheid kreeg werd het droogmaken van het Haarlemmer Meer en de aanleg van de eerste spoorlijn elk in afzonderlijke wet wèl aangenomen.
Monument
Zo kon in 1839 met de drooglegging worden begonnen: de droom van Leeghwater werd werkelijkheid. In plaats van de voorziene 160 windmolens bouwde Rijkswaterstaat echter drie gemalen. Leeghwater, Lynden en Cruquius. Terwijl de Lynden en de Leeghwater in de jaren negentig van de vorige eeuw van nieuwe stoommachines werden voorzien, bleef de Cruquius in zijn oorspronkelijke staat behouden, vanaf 1912 als reserve-machine, en in 1932 werd hij definitief afgevoerd als dienstbaar gemaal. Maar de roep om behoud als industrieel monument klonk toen al. De machine met de grootste stoomcilinderer wereld (144 inch in diameter) zal dankzij de inspanningen van de Vereniging Vrienden van de Cruquius in 2002 weer kunnen draaien. De andere twee gemalen worden ook enkele malen per jaar onder stoom gebracht, maar de kosten van de afvoer van de sintels – tegenwoordig als chemisch afval beschouwd – bedragen een veelvoud van de prijs van de 700 ki- lo kolen die op een dag nodig zijn.
Noordzeekanaal
Halverwege de vorige eeuw richtte Rijkswater- staat de aandacht onder andere op vaste oever- verbindingen over de grote rivieren. Spoorbrug- gen, wel te verstaan: het verkeer per paard en wagen bleef gewoon van veerponten gebruik maken. In 1868 werd de eerste grote spoorbrug in ons land bij Culemborg opengesteld. Van groter belang was de aanleg van het Noordzeekanaal. De regering had al in 1845 plannen op tafel gelegd om Amsterdam langs de kortste weg met de zee te ver- binden, maar de besluitvorming duurde niet min- der dan 18 jaar voordat in 1865 met het doorgraven van ‘Holland op zijn smalst’ kon worden begonnen. De Nederlandse taal was een uitdrukking rijker. Dezelfde J.R. Thorbecke die de aanleg van het Noordzeekanaal door het parlement loodste, presenteerde al in 1862 plannen voor de drooglegging van de Zuiderzee. Het grootste probleem leek de afvoer van het waterdebiet van de IJssel te zijn. Ingenieurs in de vorige eeuw kwamen met vérstrekkende oplossingen, zoals het graven van een kanaal van Kampen naar het Noordzeekanaal, dwars door de Veluwe. De katalysator die uiteindelijk tot besluitvorming leidde, was een storm in januari 1916 die grote delen van Friesland en Overijssel onder water zette. Op de eerstvolgende Prinsjesdag kondigde koningin Wilhelmina aan dat de Zuiderzee zou worden afgesloten. In 1920 werd in de kop van Noord-Holland met de aanleg van de Afsluitdijk begonnen. Oorspronkelijk zou die Friesland bij het plaatsje Piaam bereiken, maar tijdens het traject werden de plannen gewijzigd ten faveure van Zürich, omdat het spoor op de Af- sluitdijk dan op de spoorlijn Harlingen-Leeuwarden zou kunnen aansluiten. De spoorlijn is er evenwel nooit gekomen. Op 28 mei 1932 werd de Afsluitdijk gesloten. Niet lang daarna werd begonnen met de aanleg van de Noordoostpolder, die in 1942 klaar was.
Natuurlijk was er verzet tegen de Afsluitdijk en te- gen de inpoldering. Vanzelfsprekend waren de argumenten in grote lijnen dezelfde als die tegen de droogmaking van het Haarlemmer Meer: de ondergang van de visserij rondom de Zuiderzee, waardoor 3000 mensen brodeloos zouden worden. Dat is overigens maar zeer ten dele gebeurd: de paling nam de plaats van de sprot in het IJssel- meer in. Plaatsen als Spakenburg en Urk hebben tot op de dag van vandaag een bloeiende visverwerkende industrie, waarbij juist extra werk- krachten van elders moesten worden aangetrokken om de vis te fileren en te conserveren. Boven- dien gedraagt Urk zich nog steeds als een eiland.
Crisisjaren
Een opmerkelijke episode vormen de crisisjaren, waarin Rijkswaterstaat met grote voortvarendheid verkeersbruggen over de grote rivieren ging bouwen bij Nijmegen, Hedel, Doesburg, Dordrecht, Vianen, Venlo, Gorinchem, Deventer en nog een paar plaatsen. Een investering van 50 miljoen gulden. Ongehoord vonden sommigen, in tij- den van crisis, maar anderen stelden daar tegen- over, dat de overheid op die manier werk schiep. Helaas werden enkele net aangelegde bruggen in de oorlog weer vernield. In de jaren dertig liet Rijkswaterstaat de grote sluizen bij Vreeswijk, Wijk bij Duurstede en Tiel bouwen. De grootste ramp die Nederland na de oorlog trof, was de watersnood van 1 februari 1953. Al snel was er algemene politieke consensus over de vaststelling dat dat nooit meer zou mogen gebeuren. In plaats van verhoging van de bestaande dijken koos het parlement voor het zeer ambitieuze en vooruitstrevende Deltaplan, met afsluiting van alle zee-armen in het zuidwestelijk Deltagebied, met uitzondering van de Westerschelde. Gestaag volgden de successen van de technische hoog- standjes elkaar op: de caissondam in het Veersche gat, de Haringvlietsluizen, de Volkeraksluizen, de stormvloedkering bij Krimpen. Staaltjes fraaie techniek, die bovendien als voorbeeld voor de ver- koop van expertise aan het buitenland goed van pas kwamen.
Milieubeweging
In de jaren tachtig rees echter verzet tegen volledige afsluiting van de Oosterschelde. De belangen van de milieubeweging en de mosselvissers liepen parallel. Zij zagen een vervuild zoetwater- bassin, dat een uniek natuurgebied zou vernietigen, niet zitten. Het compromis dat werd gesloten was een half open dam met een beweegbare stormvloedkering. Een dergelijk kostbaar, omvangrijk en technisch geavanceerd project kende zijn weerga niet in de Nederlandse geschiedenis. De Oosterscheldedam werd zelfs een toeristische trekpleister.
Voor Rijkswaterstaat betekende het compromis van de Oosterscheldedam een ommekeer. Plano- logische discussies zijn sindsdien uitgegroeid tot een verschijnsel dat rigoureuze infrastructurele beslissingen van enige omvang bijna onmogelijk maken. Maatschappelijk protest hield jarenlang de aanleg van luttele kilometers A27, waar de weg het bos van Amelisweerd zou doorsnijden, tegen. Met een tegenstander, de Utrechtse D66- wethouder dr. Michel van Hulten, die later als staatssecretaris de ME opdracht gaf actievoerders die aanleg van de weg blokkeerden, te verwijderen. Het doordrukken van de weg door het bos zorgde voor een nieuwe uitdrukking in de Nederlandse taal: het Kiltunnel-effect.
Het verleggen van het tracé van de spoorlijn Amsterdam-Lelystad ter bescherming van het natuur- reservaat de Oostvaardersplassen is een geslaagd voorbeeld van wat de milieu-lobby bereikt heeft. Rijkswaterstaat en de politiek bleken ook ontvankelijk voor maatschappelijke geluiden. De Oostvaardersplassen herbergen momenteel de grootste broedkolonie aalscholvers ter wereld, zonder dat elke trein er dwars doorheen hoeft. Wie nu de plannen bekijkt die nodig zijn voor de uitvoering van enkele grote infrastructurele projecten, komt tot de conclusie dat ruimtelijke ordening het primaat van de techniek heeft overgenomen. Met als meest geavanceerde project van de jaren negentig misschien wel het besluit om een tunnel onder een rivier, de Heinenoordtunnel, te boren. Als proeftuin voor andere boorprojecten, zoals de Westerscheldetunnel, delen van de Betuwelijn en mogelijk voor de ondergrondse bouw van industrieterreinen, transportbanden en opslag. Na twee eeuwen Rijkswaterstaat geldt nog steeds dat Nederland op het gebied van de natte water- bouw nummer één in de wereld is. Misschien wordt het oplossen van problemen op het gebied van ruimtelijke ordening en milieu in de 21ste eeuw wel een belangrijk exportproduct.
KADER
‘Tweede Botlek is bijkans nog mooier’
‘Ondergronds bouwen, dat biedt in een dichtbevolkt land als Nederland ongekende mogelijkheden’, zegt ir. Han Admiraal, projectleider van de Tweede Heinen- oordtunnel. ‘De betekenis van deze geboorde tunnel reikt veel verder dan alleen maar een oeververbinding onder de Oude Maas. Als je over de praktische kennis beschikt, ervaring hebt met tegenslagen en de kosten beheerst, kun je gaan denken aan totaal verschillende oplossingen van het ruimteprobleem in Nederland.’
Ir. H. Admiraal: ‘Een conventionele, tweede Botlektunnel had veel schade en risico’s voor bedrijven in de omgeving betekend.’ Toen Japanse ondernemingen interesse toonden om de Betuwespoorlijn te gaan boren, kreeg vernieuwing van de infrastructuur ineens een financiële injectie. Volgens Admiraal betekende de aanleg van de Tweede Heinen- oordtunnel een unieke kans ervaring op te doen met het boren in slappe bodem. ‘In tunnel-termen en in absolute zin is de Tweede Heinenoord een klein infra- structureel project (190 miljoen gulden, incl. BTW, red.), omdat er geen onteigeningen nodig waren en we dus snel konden beginnen.’
Zonder tegenslag, legt Admiraal uit, is het mogelijk drie a vier meter per etmaal te boren. ‘De boormachine is net een groot liggend conservenblik met een binnendiameter van 8,5 meter. Aan de voorkant zit de boorkop, die de grond vóór het blik wegknabbelt. Vijzels in het blik zorgen ervoor, dat het blik voortdurend tegen het boorfront wordt aangeduwd. Binnenin het blik moet verder nog heel wat gebeuren: de grond moet worden afgevoerd, en telkens als de boor met het blik een me- ter naar voren is geschoven, wordt er een betonnen ring achter het boorfront opgebouwd. Zo’n ring wordt in segmenten van achteraf aangevoerd en ter plaatse met bouten in elkaar geschroefd. Er ontstaat zo letter- lijk een tunnelbuis die is opgebouwd uit betonnen ringen. En achter het boorblik wordt de ruimte tussen de buis en het boorgat volgespoten met grout.’ ‘Bij het lek dat we hadden, bleek een aantal bevestigingsbouten van de rubberkraag afgebroken te zijn. De staartafdichting van het boorblik bestaat namelijk uit rubbermanchetten. Toen er dus water in de buis liep, hebben we de tweede kraag opgeblazen, en bij wijze van noodmaatregel extra vet onder hoge druk in de kering van staalborstels gepompt. En dat werkte. We heb- ben er van geleerd dat de druk van de vijzels niet meer ongeregistreerd mag wegvallen.’
Handenwringend loopt Admiraal al vooruit op het volgende project. ‘De Tweede Botlektunnel is bijkans nog mooier. Tenminste als je kijkt naar het maatschappelijk belang. Een conventionele tweede Botlektunnel brengt bijna onoverkomelijke problemen met zich mee. De grond aan weerskanten zit barstensvol met duizend-en-één pijpleidingen en kabels. Die er een voor een uitgraven en her-routeren kost enorm veel. Om nog maar niet te spreken van het tijdverlies, de risico’s en de schade voor bedrijven als gevolg van het stilleggen van de verbindingen. Kijk, met de boormethode ga je er ge- woon onderdoor.’
EINDE
KADER
‘Wij zijn de voordeur van Rijkswaterstaat’
Cor van Bommel is één van de laatste kantonniers bij RWS. Hij heeft bijna veertig jaar gewerkt in het kanton Boven- en Beneden-Merwede en een stukje afgedamde Maas. Een veelzijdig kanton met druk scheepvaartverkeer, waar je bovendien te maken hebt met hoog en laag water.
‘Vanaf de herfst tot in het voorjaar heb je te maken met een hoge rivier, in die periode wordt vanuit de snel stro- mende Waal veel sediment aangevoerd, dat in de bredere Boven-Merwede wordt afgezet. Als het water weer zakt, heb je er op sommige plaatsen zomaar twee meter zand bij. Het is dan ook een belangrijke taak van RWS om dat zand voor de scheepvaart weg te halen uit vaargeulen en havens. In het eerste gedeelte van de Bo- ven-Merwede is dat grof zand, dat gebruikt wordt voor beton en dergelijke, een stuk verderop is het zand veel fijner. Dat is weer heel geschikt als ophoogzand. In totaal wordt hier gemiddeld 500 000 ton zand per jaar weggehaald.’
Daarnaast is de kantonnier verantwoordelijk voor het onderhoud van kribben en strekdammen langs de rivier, met de bijbehorende verlichting, bebakening en betonning, die van levensbelang zijn voor het scheep- vaartverkeer. ‘Vooral op de kribkoppen rollen er wel eens basaltstenen van het talud. Dat moet dan hersteld en eventueel bijgestort worden. We hebben regelmatig last van recreanten. Niet alleen vandalisme, zoals het stukgooien van lampen, maar ook van bijvoorbeeld hengelaars die er een basaltblok uithalen om als zitje te gebruiken. Die leggen ze niet terug, dus dan zit daar een gat en dat gaat van kwaad tot erger natuurlijk.’ ‘Daarnaast hebben we incidenteel nog wel eens een aanvaring. Meestal worden die veroorzaakt door een technische storing, want die schepen van tegenwoordig zijn zo goed uitgerust. Als een schip op een krib loopt, neemt de kantonnier de schade op. De regel is dat een schip pas verder mag varen als er een borg voor de herstelkosten is gestort.’
Erger wordt het als een schip beschadigd is of zelfs zinkt. ‘Dat kan met die vrachtbakken razendsnel ge- beurd zijn, die lopen vol en verdwijnen in een paar minuten onder water. Eerst zorg je natuurlijk voor die mensen aan boord, maar daarna ben je bezig met maat- regelen voor het scheepvaartverkeer. Meestal leggen we er een wrakkenvaartuig voor met seinen, zodat de andere schepen weten aan welke kant ze het wrak moeten passeren. Het bergen van zo’n gezonken schip kost soms dagen en goud geld. Wij moeten die hele operatie begeleiden, want het andere scheepvaartwet-keer gaat natuurlijk gewoon door.’
Een heel andere taak van de kantonnier is het controle- ren van de waterkwaliteit en alle baggerstromen binnen het gebied van de dienstkring. ‘Eigenlijk registreren we alles wat we op de oever aantreffen. Mijn baas heeft de kantonnier wel eens ‘de voordeur van Rijkswaterstaat’ genoemd, omdat ik vaak fungeer als eerste aanspreekpunt voor de mensen. Niet alleen van bedrijven, vissers, en schippers, maar ook van bijvoorbeeld oeverbewoners die mij vragen of ze een aanlegsteigertje mogen bouwen en bij wie ze dan moeten zijn voor een vergunning. Want dat is ook een taak van ons: ver- gunningen in het kader van de Rivierenwet.’
EINDE
Cor van Bommel: ‘Als het water in de lente weer zakt, heb je er op sommige plaatsen zomaar twee meter zand bij.’
EINDE ARTIKEL
De Ingenieur special – 3 juni 1998 25
(Foto: Michel Wielick, Amsterdam)
KLANTGERICHT WERKEN IS EEN TERM DIE OOK BIJ ONS AL EEN AANTAL JAREN WORDT GEBEZIGD + RWS STELT ZICH KWETSBAARDER OP + 62 % VAN DE RELATIES ACHT RWS TOEGANKELIJK
Bureau Intomart houdt steekproef onder burgers, civiel ingenieurs en relaties
Rijkswaterstaat KRIJGT 6,9
In het rijtje Staatsbosbeheer, KPN, Belastingdienst en Nederlandse Spoorwegen slaat Rijkswaterstaat geen slecht figuur. RWS staat op een gedeelde tweede plaats met het rapportcijfer 6,9. Communicatieadviseur drs. Akke Holsteijn is niet ontevreden met de uitkomst van het onderzoek, dat het bureau Intomart heeft gehouden. ‘De komende jaren moeten we Nederland duidelijker maken wat we allemaal doen en waarom we bepaalde dingen doen.’
RWS 1798-1998
Het bureau Intomart peilde in de zomer van 1997 de meningen over RWS onder de Nederlandse bevolking, hoger opgeleide civiele technici en relaties van Rijkswaterstaat. Intomart keek naar bekendheid, waardering en beeldvorming rond Rijkswaterstaat. RWS is niet ontevreden met de uitkomsten van het onderzoek ‘Meningen over Rijkswaterstaat’, maar achterover leunen is er volgens communicatieadviseur drs. Akke Holsteijn niet bij. Ruim een derde van de ondervraagden weet bijvoorbeeld niet wat Rijkswaterstaat precies doet en waarom. Over de onbekendheid met het werk van Rijkswaterstaat geeft Holsteijn een voorbeeld. ‘Je staat in een file van twee kilometer, omdat Rijkswaterstaat bezig is met het aanbrengen van een nieuwe asfaltlaag op de snelweg. Daarvoor is een rijbaan afgesloten voor het verkeer. Na honderd meter geen wegwerker te bekennen. Na twee kilometer nog steeds niet. Waarom sluiten ze die weghelft toch af, vragen de getergde filerijders zich af. Voordat ik bij Rijkswaterstaat werkte, wist ik het ook niet. Nu weet ik dat het wegdek een tijd moet drogen voordat het verkeer er weer op mag. Een heel logisch verhaal. Het is echter wel belangrijk dat de weggebruikers het ook weten. Het zijn punten waar we aan moeten werken.’
Desondanks is het imago van Rijkswaterstaat licht verbeterd. Vier jaar geleden scoorde RWS bij een soortgelijk onderzoek van Intomart een 6,8, nu een 6,9. In het rijtje met vergelijkbare organisaties staat RWS op de gedeelde tweede plaats. Nummer één is Staatsbosbeheer (7,1), gevolgd door KPN en RWS. De Belastingdienst krijgt een 6,4 en niet geheel onverwacht wordt het rijtje ge- sloten door de Nederlandse Spoorwegen met een waardering van 6,3. Al het gemopper op de NS in ogenschouw nemend, springt geen enkele organisatie er ver bovenuit. Intomart ondervroeg 804 Nederlandse burgers. Daarnaast werden 250 functionele relaties van RWS benaderd. De gegevens zijn verzameld via een telefonische enquête.
Breed publiek
Enig verder inzicht in de diepgang van de kennis over Rijkswaterstaat kan wellicht worden verkregen uit het antwoord op de vraag of RWS een aparte overheidsinstelling is of tot een ministerie behoort. 70 % weet dat RWS onder een ministerie valt; bijna een kwart meent dat RWS een aparte overheidsinstelling is.
‘Rijkswaterstaat hecht veel waarde aan haar imago’, licht Holsteijn toe. ‘Veel Nederlanders krijgen dagelijks met onze werkzaamheden te maken. Klantgericht werken is een term die ook bij ons al een aantal jaren wordt gebezigd. De meeste Nederlanders weten ook wel dat zij dit werk in feite betalen. In dat kader is ons imago des te belangrij- ken ‘Meningen over Rijkswaterstaat’ is een ver- volg op het onderzoek uit 1994. We krijgen een in- druk hoe we ervoor staan en met name wat de omgeving van ons weet en van ons vindt. Dat is belangrijk omdat wij een overheidsorganisatie zijn. Wij werken immers voor de doelgroep ‘breed publiek’. Dat is één van de drie doelgroepen, die zijn betrokken bij het onderzoek. In feite is dit natuur- lijk de groep waarvoor we het doen. Verder heb- ben we ook onze functionele relaties als respondenten meegenomen. Dat zijn namelijk de men- sen met wie we het nauwst samenwerken om te zorgen dat de werkzaamheden voor die bredere groep voor elkaar komen. Nieuw toegevoegde doelgroep aan dit onderzoek zijn de civiele technici, omdat we uit arbeidsmarktoverwegingen en werving van nieuwe collega’s interesse hebben in hoeverre die over ons denken.’
(Foto: Schaatsers op het aquaduct bij Grouw over de A32 tussen Leeuwarden en Zwolle.)
Gemengde reacties
Het imago van RWS roept gemengde reacties op. Bijna alle respondenten zien Rijkswaterstaat als een belangrijke (98 %) en deskundige (93 %) organisatie. 91 % ziet Rijkswaterstaat als een veelzijdige instelling en 71 % vindt dat RWS oog heeft voor kwaliteit. De problemen in het imago zitten vooral in de overzichtelijkheid en toegankelijkheid. 55 % van de ‘gewone’ Nederlanders vindt Rijkswaterstaat onoverzichtelijk en ontoegankelijk. 60 % vindt dat RWS te weinig aandacht heeft voor de mening van de burger en 43 % vindt RWS bureaucratisch. De meeste Nederlanders (99 %) vinden het onder- houd van de snelweg de belangrijkste taak van Rijkswaterstaat.
Daarna komen maatregelen om files te voorkomen (96 %). Iets minder mensen (87 %) vinden de inpassing van snel- en vaarwegen in landschap van belang. Het beveiligen van land tegen overstromingen vindt iedereen een belangrijke RWS-taak. Hetzelfde geldt voor de verkeersveiligheid. Daarnaast wordt de zorg voor het oppervlaktewater en de rivieren en kanalen belangrijk gevonden.
In grote lijnen denken ‘gewone Nederlanders’, RWS-relaties en technici hetzelfde over Rijkswaterstaat. De drie groepen verschillen opvallend van mening over de stelling: ‘RWS werkt voldoende sa- men’. Daarmee is 53 % van de relaties het eens, bij de burgers is dit maar 26 % en ook twee derde van de technici, mogelijk de toekomstige krachten van RWS, vindt dat er aan de samenwerking van RWS het nodige mankeert. Ook bij het item toegankelijkheid treden grote verschillen op. 62 % van de relaties acht RWS toegankelijk. Bij de burgers ligt dat percentage op 45 en bij de technici op 42. Volgens Holsteijn is de ‘klantgerichtheid’ van RWS de laatste jaren aanzienlijk verbeterd. ‘Als er vroeger aan de weg moest worden gewerkt dan werd er een stuk afgesloten, wegwerkers gingen aan het werk en de weggebruikers merkten het wel. Nu betrekken we de mensen eromheen meer bij het proces. Niet alleen om draagvlak te verkrijgen, maar ook om te profiteren van hun kennis en invalshoeken. RWS stelt zich ook kwetsbaarder op. We moeten niet alleen de deskundige uithangen, maar ook openstaan voor kennis van anderen.’ Met die deskundigheid van RWS zit het blijkens het onderzoek wel goed. Met de openheid nog niet. ‘We streven naar een zo open mogelijke organisatie, dus daar moeten we de komende jaren aan werken. De hoogste bazen van Rijkswaterstaat hebben overigens nog niet officieel gereageerd op het onderzoek, maar die zullen dat waarschijnlijk onderschrijven.’
Ingenieursclub
Interessant zijn de stellingen die de onderzoekers voorlegden aan de groep hogere civiele technici. ‘RWS is een typische ingenieursclub.’ Bijna drie- kwart van de technici is het daar mee eens. 70 % vindt dat er bij Rijkswaterstaat een ambtenaren- mentaliteit heerst. Tegelijkertijd denkt 69 % van de civiele technici dat Rijkswaterstaat carrièremogelijkheden biedt. ‘RWS biedt interessant werk dat mij het gevoel geeft iets te presenteren.’ Deze stelling onderschrijft 65 %. Daarentegen is niet ieder- een tevreden over de honorering. ‘RWS biedt goede salarissen’: slechts 37 % is het daar mee eens. Bijna alle technici (96 %) vinden dat Rijkswaterstaat werkt aan maatschappelijk nuttige projecten. Intomart wilde van de drie groepen ook weten wat Rijkswaterstaat moet doen. De voorstellen stem- men grotendeels overeen. De top drie van de relaties luidt: richten op de regio (1); wat en wie is RWS eigenlijk (2); gericht de media inschakelen (3). De suggesties van de civiele technici: richten op de regio (1); informatie aan jeugd en scholen (2); aandacht aan milieu (3). En de top drie van de burgers: informatie aan jeugd en scholen (1); goede public relations (2); duidelijk informatie over wat en wie RWS eigenlijk is (3). De relaties van RWS en de civiele technici doen nog de suggestie om prijsvragen uit te schrijven over het fileprobleem en de mobiliteit.
Wat gaat Rijkswaterstaat met de uitkomsten van het onderzoek doen? Holstein: ‘We gaan de ko- mende maanden de resultaten onder de loep ne- men. Met sommige zaken zit het goed. Neem bij- voorbeeld de naamsbekendheid. Het blijkt dat 97% Rijkswaterstaat kent. Dat is een mooi resultaat. Om dat zo te houden moet je actief blijven. Een aantal zaken behoeft verbetering. Dit zijn allemaal zaken die aandacht vragen in een nieuwe communicatie-strategie. In de loop van dit jaar hopen we die af te ronden.’
KADER
’Elke dag nieuwe dingen leren’
‘Ik kan nu al terugkijken op een mooie tijd’, zegt de 24- jarige Marieke Dekker. Zij deed MTS bouwkunde en civiele technieken en werkt inmiddels anderhalve maand als trainee van Rijkswaterstaat bij de Dienstkring As- sen. Daarvoor zat ze bij de Dienstkring Waddeneilanden. ‘Ik ben begonnen op Vlieland. Daar heb ik de rayonopzichter vervangen die op vakantie was. In de praktijk kwam dat neer op Centraal-Plan-werk van het onderhoudsbestek. Op Vlieland zat je maar met vijf collega’s. Als er dan een weg is, heb je ook als trainee meteen wel het een en ander te doen.’
‘Via school ben ik geattendeerd op het bestaan van trainees bij Rijkswaterstaat. Ze hadden vijf MTS’ers nodig voor dit experiment. Vlieland was natuurlijk een leuke start. Ik heb daar tweeënhalve maand gezeten. Het was een prettig combinatie van binnen- en buitenwerk. Ze waren er net bezig met helmbeplanting. Daar heb ik aan mee- gewerkt. Vlieland is prachtig en het werk afwisselend. Toch zou ik wel even goed moeten nadenken als ze me daarvoor een vaste baan zouden benaderen. Je zit toch op een eiland en je bent afhankelijk van de boot.’ ‘Daarna heb ik twee maanden op het kantoor van de Dienstkring Waddeneilanden in Leeuwarden gewerkt als medewerker technisch beheer. Ik was daar onder meer bezig met de constructie van een drijvende steiger.’ ‘Het positieve aspect van deze periode is dat je er hartstikke veel van opsteekt. In Assen heb ik nu net gewerkt met incident-management, het afsluiten van weggedeelten voor werkzaamheden. Dat zijn hele nieuwe dingen voor mij.’
‘Als trainee heb je de mogelijkheid om er voortijdig mee te stoppen. Daar zal ik geen gebruik van maken. Het werk is zeer afwisselend, mede doordat ik zoveel rouleer van werkplek. Het nadeel is dat je alweer vertrekt als je net gewend bent aan je collega’s en je werkplek. Veel collega’s van Rijkswaterstaat denken dat wij stagiaires zijn. Dat is natuurlijk niet zo. Wij hebben een baan bij Rijkswaterstaat met een salaris. Ook niet onbelangrijk.’
EINDE KADER
KADER
‘Opleiding èn salaris, dat sprak mij aan’
De 26-jarige Rob Kampman is ruim een half jaar trainee bij Rijkswaterstaat. Hij heeft een contract voor twee jaar getekend. Hij werkt er vier dagen per week, de vijfde dag volgt hij interne opleidingen. Eerst zat hij een halfjaar in Haren en sinds drie weken werkt de Groninger bij de Dienstkring Grouw.
Kampman hoeft niet lang na te denken als hem wordt gevraagd of het traineeship zinvol is. ‘Ik heb HTS civiele techniek gedaan. Eerlijk gezegd is het me tegengevallen wat ik daar heb geleerd. De praktijkervaring heb ik het afgelopen halfjaar opgedaan bij Rijkswaterstaat. Toen ik van de HTS kwam, wist ik dat asfalt zwart was. Inmiddels weet ik er gelukkig wat meer van.’
‘Via het prikbord op school nam ik kennis met het fenomeen trainee van Rijkswater- staat. Een interne opleiding in combinatie met een salaris, dat sprak mij wel aan. Dat stukje opleiding heeft de doorslag gegeven. Vier dagen werken en een dag cursus, dat is voor mij ideaal. Werk vinden is tegenwoordig geen probleem voor weg- en waterbouwers, maar tegelijkertijd nieuwe dingen erbij leren, dat is erg aantrekkelijk.’
‘Op dit moment werk ik aan de Ringweg in Leeuwarden. Rijkswaterstaat legt daar een rotonde aan. Ik maak het uitvoeringsplan en schrijf het bestek. Op de HTS had je geen idee hoe dat in de praktijk zou werken. Het is een beetje puzzelen. Welke weggedeelten kun je af- sluiten, welke juist niet. Je zet wat op papier en laat het aan je chef zien. Op den duur ontstaat er iets moois.’
‘Ik merk dat ik dagelijks bij leer. Zelfs het jargon begin ik me meester te maken. Asfalt scheggen, ik had er na vier jaar HTS nog geen idee van. Nu weet ik wat het is.’ ‘Of mijn toekomst bij Rijkswaterstaat ligt? Dat weet ik eerlijk gezegd nog niet. Ik heb nu net een kwart van mijn trainee-periode achter de rug. Het bevalt goed, maar je weet natuurlijk nooit wat er over anderhalf jaar gebeurt. De arbeidsmarkt ziet er goed uit, maar hoe is dat straks? Nogmaals, de interne opleiding die je in de tijd van de baas krijgt, vind ik het grote voordeel van trainee zijn. Een minpuntje is dat er vrij weinig jonge mensen werken. Misschien gaat dat ook veranderen. EINDE
Rob Kampman: ‘Eerlijk gezegd viel HTS civiele techniek mij tegen
De Ingenieur special – 3 juni 1998Bouw van de hoogste fly-over van Nederland bij het knooppunt Ridderkerk.
EINDE ARIKEL
NIEUW ARTIKEL
RWS IS NIET LANGER DE MOEDER VAN ALLE FILES + DE NORM VOOR BEREIKBAARHEID OP EEN ACHTERLANDVERBINDING’ IS EEN FILEKANS KLEINER OF GELIJK AAN 2 %
Rijkswaterstaat formuleert nieuwe missie in ‘Wegbeheer 2000’ en ‘Beheerplan l\lat’:
Droge voeten, schoon WATER, VEILIG VERKEER
Onderhoud, louter onderhoud, daartoe beperkte Rijkswaterstaat zich jarenlang. ving van de weg. Het beschikbare budget bepaalde vervolgens welke zaken werden uitgevoerd. Input- denken heet dat in managementjargon. Maaien, belijnen, asfalteren. En in de natte RWS-poot poetste de machinist het koper van het gemaal en werd het beschoeiingshout zonodig vervangen. Met ‘Wegbeheer 2000’ en ‘Beheerplan Nat’ verandert dit allemaal. De nieuwe missie van Rijkswaterstaat.
RWS 1798-1998
De 24ste juni is een historische dag’, meldt ing. Aad Hendriks, programma-manager Wegbeheer 2000 bij de Dienst Weg- en Waterbouwkunde stralend. ‘Dan presenteren de regionale directies de eerste lichting programmavoorstellen op basis van Regionale Beheerplannen aan het hoofdkantoor. De ne- gen plannen vormen de basis van het eerste Landelijk Beheerplan Droog. Daarmee gaat de knop van asfalt naar functionaliteit definitief om. Dat is wel een toost met een goede fles champagne waard, dunkt me. De implementatieleiders heb- ben er keihard aan gewerkt om het zover te bren- gen.’
Het Landelijk Beheerplan Droog markeert volgens Hendriks de formele overgang naar een andere, doorzichtiger manier van beheren van het hoofdwegennet, die enkele jaren geleden is ingezet. Vroeger zorgde Rijkswaterstaat er voor dat de hoofdwegen er netjes bij lagen. Maaien, belijnen, asfalteren, alles op zijn tijd aan de hand van een keurige planning. Keurig maar beperkt. Het onder- houd was uitsluitend afgestemd op ‘het instandhouden van de verbinding als zodanig’. Naar de weg in ‘het grotere geheel’ werd niet of nauwelijks gekeken. Laat staan naar de wensen van de weggebruikers en de gevolgen van de activiteiten van andere bestuurlijke en private partijen in de omgeving van de weg. het beschikbare budget bepaalde vervolgens welke zaken werden uitgevoerd. inputdenken heet dat in managementjargon.
Integraal
Met de invoering van Wegbeheer 2000 heeft Rijks- waterstaat de bakens verzet. Een van de grootste wegbeheerders van Nederland ziet het niet langer als haar eerste taak om de infrastructuur in stand te houden maar om verkeer te faciliteren. Behalve naar de staat van het asfalt wordt voortaan gekeken naar de mate waarin de wegverbinding bij- draagt aan de landelijke doelstellingen van bereik- baarheid, leefbaarheid en veiligheid. En dat alles in samenhang met het hoofdwegennet in zijn totaliteit. Integraal dus. Bovendien tellen de wensen van de weggebruikers mee. Dus ook klantgericht. De koerswijziging hangt samen met de nieuw ge- formuleerde RWS-missie: ‘Rijkswaterstaat zorgt voor droge voeten, voldoende en schoon water, wegen en vaarwegen en veilig verkeer. Door scherp te luisteren naar wat de maatschappij vraagt, steengoed te zijn, glashelder te maken wat hij doet en dat ook nog hartstikke leuk te vinden.’ Over nieuw elan gesproken.
Producten
Maar er zijn ook andere redenen om het roer om te gooien. Zoals de behoefte van de Tweede Kamer aan meer inzicht in de uitgaven. Dat is niet zo vreemd, want het beheer van het hoofdwegennet kost veel geld. Tegemoetkomend aan de wens van de Kamer heeft het ministerie van Financiën een interdepartementaal beleidsonderzoek (IBO) uit- gevoerd om erachter te komen hoe Rijkswaterstaat zijn taken beter en goedkoper kan uitvoeren. De belangrijkste conclusie is dat pas een zinnig antwoord op deze vraag valt te geven als Rijkswaterstaat de uitgaven in het vervolg toetst aan de ge- leverde ‘producten’. En zich bij het beheer nadrukkelijker laat leiden door de functie van een weg en de maatregelen die daarvoor nodig zijn dan louter naar het onderhoud te kijken. De nieuwe aanpak heeft gestalte gekregen in beheerplannen voor de natte en droge poot van Rijkswaterstaat, respectievelijk het Beheerplan Nat en Weg- beheer 2000.
De nieuwe aanpak voorziet in het opstellen van samenhangende beheerplannen op landelijk, regionaal en lokaal niveau. Met betrekking tot de droge infrastructuur zijn voor de aspecten bereik- baarheid, leefbaarheid en veiligheid normen op- gesteld voor de verschillende typen wegverbindingen. De bereikbaarheid van een ‘achterland- verbinding’ moet voldoen aan een filekans die kleiner is of gelijk aan 2 %. Op een ‘gewone’ ver- binding is een iets grotere filekans aanvaardbaar. Deze eisen worden in de regionale beheerplannen vertaald in zogenoemde streefbeelden: de ge- wenste situatie in het peiljaar, meestal 2010. In- dien het streven dreigt te mislukken, krijgt de hoofddirectie dat te horen. Het beheer heeft dus ook een signaleringsfunctie.
Netwerken
Wegbeheer 2000 is kortom vernieuwend. Rijks- waterstaat denkt niet meer in termen van afzonderlijke wegen maar in verbindingen en netwerken en houdt rekening met bereikbaarheid, leef- baarheid en veiligheid. Ook worden andere partijen voortaan bij de voorbereiding en uitvoering van het beheer betrokken.
Deze nieuwe aanpak wordt niet van de ene op de andere dag ingevoerd, weet programmamanager Hendriks uit ervaring. ‘We zitten nog midden in het leerproces. Het valt bijvoorbeeld niet altijd mee om de effecten van maatregelen in kaart te brengen. Het beleid moet nog verder worden gepreciseerd. Nu wordt bereikbaarheid bijvoorbeeld nog uitsluitend uitgedrukt in de ‘congestie- kans op de weg’. Dat is te eng. Maar een nieuwe manier van denken heeft ingang gevonden. ’
Dat heeft in Zuid-Holland al succes gehad. Regionale directies doen sinds een aantal jaren hun uiterste best om de hinder als gevolg van wegwerkzaamheden tot een minimum te beperken. Rijks- waterstaat werkt in Zuid-Holland met het zogeheten file-arm-wegbeheer. De dienstkringen krijgen jaarlijks een ‘taakstellend file-budget’ met als doel de overlast door werkzaamheden aan de weg te beperken. Ing. W.J. Anemaat, hoofd Beheer Infra- structuur van de directie Zuid-Holland: ‘Natuur- lijk is niet alle overlast te vermijden, maar ze moe- ten kunnen aangeven wat ze er aan hebben gedaan om de hinder te beperken.’ De ‘incidentele’ files (files die ontstaan door werk in uitvoering) zijn in deze provincie de afgelopen twee jaar met maar liefst 50 % afgenomen ten opzichte van 1993. Ondanks meer routeinformatiepanelen boven de snelwegen. En dankzij andere maatregelen, zoals toeritdosering en incident- management, zijn de dagelijkse files met 7 % afgenomen.
‘Corridorgewijs’ onderhoud valt ook onder de nieuwe aanpak. In au- gustus wordt de noordelijke ring van Rotter- dam, gevormd door de A4 en de Al 6, tien dagen gesloten voor een grootscheepse opknapbeurt. Een omvangrijk pakket maatregelen, variërend van ingrijpende omleidingen tot de inzet van extra treinen en bussen, moet de pijn voor de weggebruikers verzachten. De re- acties van de automobilisten zijn positief. ‘Na de reconstructie van het Terbregseplein vorig jaar kregen we zelfs een bedankje van de Kamer van Koophandel’, zegt Anemaat.
De grootste winst van de integrale aanpak zit echter in de ‘ontschotting’. Anemaat: ‘De partijen die bij het beheer en onderhoud betrokken zijn, werken veel beter samen. Iedereen denkt mee, de poli- tie, de stadsgewesten, enz.’ Het werk wordt hierdoor weliswaar lastiger en complexer voor de wegbeheerders, maar ook boeiender en hoogwaardiger. Anemaat: ‘Het daagt uit tot innovatief denken. Niet alleen binnen de water- staat maar ook bij het bedrijfsleven. Een goed voorbeeld is de ontwikkeling van dynamische wegmarkering, zodat een rijbaan in de spits tijde- lijk in drie in plaats van twee rij stroken kan worden verdeeld. Dit najaar gaat een proef van start.’ De uitdaging is volgens Anemaat om ook de automobilist bij het vraagstuk te betrekken. ‘Rijkswaterstaat kan het probleem niet alleen oplossen. Of, om met minister Jorritsma te spreken, ‘ik ben niet de moeder van alle files.’ Als de weggebruiker niet meewerkt, lukt het niet. Daar is niet tegenop te asfalteren. Ook de weggebruikers zullen een steentje moeten bijdragen. Dat vergt nieuwe slimme producten en (informatie)systemen en een effectieve marketing. Daar is Rijkswaterstaat op tal van terreinen druk mee bezig.’
Natte poot
Bij de natte poot van Rijkswaterstaat zijn ze al eerder afgestapt van louter onderhoud. Ing. P.M. Wilderom, hoofd AVB bij de Directie Zuid-Holland: ‘Het moest er vooral goed uitzien: de machinist poetste het koper van het gemaal, en beschoeiingshout werd vervangen als het er treurig uitzag. Kortom, het onderhoud gebeurde wel goed, maar de aanpak gaf geen inzicht in de werkelijke staat van onderhoud. Het persoonlijke inzicht van de uitvoerders en de beschikbare budgetten waren maatgevend. Criteria waren er nauwelijks. Boven- dien was de primaire functie steeds uitgangspunt. Bij het onderhoud van een waterweg was dat de transportfunctie. Dus werd er gebaggerd zodra de diepgang te wensen overliet.’
Sinds de komst van het Beheerplan Nat, waarvoor Wilderom de basis legde, gaat men heel anders te werk. Behalve naar de primaire functie wordt bij een waterweg nu ook naar recreatie, waterafvoer en -kwaliteit, natuur en milieu gekeken. Wilder- om: ‘Het onderhoud is gebaseerd op de waarde- ring van elk van die functies. ’
De toetsing aan de criteria gebeurt per onderdeel: watersysteemdeel, oevervak, bodemvak, kunstwerkdeel. ‘Het interventieniveau is de kritische drempel, en dat ligt ergens halverwege het optimale onderhoudsniveau, een gloednieuw onder- deel, en de totale verloedering, iets dat niet meer functioneert door gebrek aan onderhoud. Een lekke dijk bijvoorbeeld of een doorgeroeste sluis- deur. Een dijk bereikt zijn interventieniveau als het risico ontstaat dat hij zijn functie verliest. En risico definiëren wij als de kans op functieverlies vermenigvuldigd met de economische en maat- schappelijke gevolgschade. De schade dus als ge- volg van dijkdoorbraak, verlies van de recreatieve functie of het risico dat voertuigen door het brug- dek zakken. Als je de onderhoudstoestand en het tijdsverloop tegen el- kaar afzet, dan daalt de onderhoudstoestand met de tijd. Met behulp van modellen kun je berekenen wanneer het interventieniveau wordt bereikt. Daar kun je vervolgens je beheer en onder- houd op afstemmen.’
P.A. Uittenbogaard: ‘Vroeger liepen we nog buiten op de sluis, maak- ten een praatje en pak- ten af en toe een draad- je op van de schippers.’
Stappenplan
De regionale directies zijn momenteel druk bezig alle vaarwegen, dijken, kunstwerken en andere ‘onderhoudsbehoeftige’ objecten volgens dit schema in kaart te brengen. Dat gebeurt aan de hand van een stappenplan. Tevens is dit aanleiding voor allerlei functies, zoals waterkwaliteit of verontreiniging, normen op te stellen. De uitvoering van het plan zal een jaar of vijf in beslag ne- men. Wilderom: ‘Op basis van het voltooide stappenplan hebben we voor de langere termijn een onderhoudsplan opgesteld waarin de functie-ei- sen tot het jaar 2010 zijn vastgesteld. Met betrekking tot de natuurwaarden hebben we ons zelfs al gecommitteerd tot het jaar 2035. Dit zijn realistische plannen. Bij ons tref je geen theoretisch doorgerekende waarden aan, zoals een verontreinigingsniveau nul voor koolwaterstoffen. Het is trouwens mogelijk om de normen naar aanleiding van bepaalde ontwikkelingen bij te stellen. Bovendien kunnen we verantwoording afleggen over de bestedingen.’
KADER
‘lk zou mijn stuk weg niet graag opgeven’
Er kan veel mis gaan op, langs, boven en onder ’s he- ren wegen. Opstuw, wortelgroei, verstopte kolken en goten, dwars- en langs- scheuren, schade aan weg- meubilair en borden, ver- zakkingen, niet-functionerende verkeerslichten en doodgereden wild. Om over verkeersongelukken en calamiteiten nog maarte zwijgen. Frans Bissels houdt de boel in de gaten en neemt waar nodig maatregelen.
‘Wij beginnen elke ochtend met een globale inspectie. Het gaat dan om dingen die ’s nachts gebeurd zijn, zoals ongevallen, ladingen die van wagens zijn gevallen en allerlei soorten schade. Vannacht is er bijvoorbeeld een vrachtwagen door de middenberm gereden. Geleiderad stuk, lichtmast afgebroken en een lading met loodzware rollen papier op de weg. Wij moeten dan onmiddellijk maatregelen nemen om het verkeer om te leiden en zorgen dat alles weggetakeld en gerepareerd wordt.’ ‘Dat doen we niet zelf, het takelen gebeurt door een takelbedrijf, de rest door een aannemer. We zijn daar toch de hele nacht mee bezig geweest en dat is eigenlijk te lang. Daarom wordt nu een calamiteitenplan ontwikkeld.
Er komt dan een afspraak met één takelbedrijf, dat gegarandeerd binnen een half uur ter plaatse is met een enorme kraanwagen om die hele vrachtwagen in één keer op te pakken en langs de kant te zetten, zodat de weg snel weer vrij is. De politie kan dan ook rechtstreeks zo’n bedrijf bellen, dus de lijnen worden korter. Nu zijn er veel verschillende takelbedrijfjes die verantwoordelijk zijn voor een bepaald deel van het wegvak. Dat is vaak onduidelijk en kost te veel tijd en geld.’ Behalve de dagelijkse rondgang wordt de technische inspectie per onderdeel volgens een vast jaarrooster uitgevoerd, waarbij iedere inspecteur een vast weggedeelte onder zijn hoede heeft. ‘Ik doe de A65 tussen Den Bosch en Tilburg, maar ook een N-weg, met daarbij de verbindingswegen, fietspaden en bushaltes. Op zo’n traject heb je veel contact met de mensen en dat zijn de leuke dingen van het vak. Je hoort wel eens van het fenomeen schouwblindheid, dus dat je dingen die niet goed zijn niet meer opmerkt. Dan kan regelmatig van weg wisselen helpen. Ik heb daar geen last van en zou mijn stuk weg niet graag op willen geven.
Frans Bissets: ‘Ik doe de A65 tussen Den Bosch en Tilburg, maar ook een N- weg, met daarbij de ver- bindingswegen, fietspaden en bushaltes.’
KADER
‘Schutten is een echt vak’
Met de schippers van de pakweg 55 000 binnenvaart- schepen, duwbakken en plezierjachten die jaarlijks de twee kolken van de Beatrixsluizen even buiten Nieuwe- gein in- en uitvaren om het hoogteverschil tussen het Lekkanaal en het Amsterdam-Rijnkanaal te overwinnen, heeft hoofdsluismeester Peter Uittenbogaard geen persoonlijk contact. De dertien bedieners die in ploegendiensten 24 uur per dag het schutten verzorgen eigenlijk ook niet veel trouwens. Alles gebeurt ‘op af- stand’ in de twee bedienposten op de sluishoofden. Dat was 26 jaar geleden toen Uittenbogaard als sluis- wachter in Grave begon wel anders. ‘Toen liepen we nog buiten op de sluis, maakten we een praatje en pak- ten af en toe een draadje op van de schippers. Sinds midden jaren tachtig de marifoon zijn intrede deed, zijn de sluiswachters van de sluis af. Ook aan het openen en sluiten van de schuiven komt al jaren geen menskracht meer te pas. Daar zorgt de techniek voor.’
En de grootste verandering moet nog komen, meldt de hoofdsluismeester met een veelbetekenende knik naar de computer op zijn bureau. Als onderdeel van de ingrijpende renovatie van het sluizencomplex gaan de operators eind dit jaar over op beeldschermbediening. ‘Eén klik met de muis en de schuiven worden hydraulisch geopend’, legt Uittenbogaard uit, terwijl hij een fraaie grafische voorstelling van de sluis op het beeldscherm tovert. ‘Kijk, het hele proces kan tot in detail gevolgd en gestuurd worden. Het is net een videospelletje. Boven- dien kan allerlei aanvullende informatie worden opgevraagd, variërend van de waterstanden en de windrichting tot een schat aan gegevens over de passerende schepen: herkomst, bestemming, nationaliteit, tonnage, lading, enz.’ Ondanks alle technische hulpmiddelen, komt er volgens de hoofdsluis- meester heel wat voor kijken om de schepen veilig en doelmatig te schutten. ‘De sluismeester moet bij het indelen van de 225 me- ter lange kolk met tal van zaken rekening houden, met de weersomstandig- heden, de veiligheidsvoorschriften, de snelheid, of het schip leeg of geladen is en niet te vergeten de pleziervaart. Dat is met alle zondagsvaarders die er tussen zitten een hoofd- stuk apart. Het is kortom een echt vak. EIND
BEDRIJFSLEVEN MIST VEEL WETENSCHAPPELIJKE INFORMATIE OVER WERELDMILIEU + FORA NODIG WAAR BEDRIJVEN EN WETENSCHAP ELKAAR ONTMOETEN
KIvI presenteert internationale publikatie
Het Systeem Aarde onder de loep
Het klimaatdebat verhit vooral de gemoederen van politici, wetenschappers en milieubeschermers. Het boek Policy Making in an Era of Global Environmental Change, dat deze week is verschenen, is dan ook vooral bedoeld om beslissers in het bedrijfsleven actiever te betrekken bij de politieke en wetenschappelijke discussie.
– Erwin van den Brink –
De auteur is redacteur van De Ingenieur.
Milieuvervuiling is niet alleen een technologisch probleem, maar evenzeer een collectief gedragsprobleem en daarnaast op besluitvormingsniveau ook nog eens een communicatie- en informatieprobleem. Veel wetenschappelijke informatie bereikt beslissers in de politiek en in de industrie sterk vervormd – om niet te zeggen misvormd – via de kanalen van de moderne massacommunicatie. Het boek Policy Making in an Era of Global Environmental Change geeft een uitputtend overzicht van de lopende onderzoekprogramma’s en de inmiddels vergaarde kennis en laat daarmee zien dat het vooral gaat om de interactie tussen atmosfeer, oceanen en continenten – het Systeem Aarde. Dat systeem, concludeert het boek, moet integraal worden onderzocht.
Het boek is daarom niet alleen een handvat voor managers om mee te praten over de gevolgen van industrialisatie en verstedelijking, zoals mogelijke klimaatverandering, erosie, vervuiling, vermindering van de biodiversiteit en dergelijke, maar het beoogt tevens de samenwerking tussen politieke beleidmakers en wetenschappers te verbeteren. Het KIvI had een belangrijke inbreng bij de totstandkoming van de publikatie. De aanleiding was de zevende Scheperslezing van het KIvI in 1989 ‘Mondiale milieuveranderingen, wetenschap en techniek’ door twee van de samenstellers van het boek, prof.dr.ir. J.W.M. la Rivière en dr.ir. N. van Lookeren Campagne. Naar aanleiding daarvan hield het KIvI samen met zes andere instituten in 1992 het congres Global Change, dat werd bijgewoond door onder andere koningin Beatrix.
Het nu gepubliceerde boek is uniek omdat het als eerste de complete programmering beschrijft van het onderzoek naar de werking van het Aardsysteem én de maatschappelijke reacties die dat onderzoek oproept. Het in kaart brengen van het Aardsysteem is misschien wel de grootste doelgerichte onderzoekinspanning die de mensheid ooit heeft ondernomen.
Onderzoekprogramma’s
Volgens medesamensteller dr.ir. N. van Lookeren Campagne is de afstand tussen ‘wetenschap’ en ‘bedrijfsleven’ groot: ‘Als het bedrijfsleven betere banden zou hebben met de primaire bronnen van wetenschappelijke informatie, zou het de wetenschappelijke en politieke discussie beter begrijpen en er zelfs aan deelnemen.’ Want Global Environmental Change is behalve wetenschap ook ‘business’. Verzekeringsbedrijven zijn bijvoorbeeld hevig geïnteresseerd in extreme klimaatveranderingen en het effect daarvan op het optreden van stormen, droogte, overstroming en nachtvorst – dit om risico’s te kunnen calculeren.
De stand van het Aarde-onderzoek wordt in voor leken begrijpelijke termen beschreven aan de hand van twee grote onderzoekprogramma’s: het International Geosphere-Biosphere Programme (IGBP), dat is gestart door de International Council of Scientific Unions (ICSU) waarbij ook de Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen is aangesloten, en het World Climate Research Programma (WCRP), dat wordt gesponsord door de ICSU, de World Meteorological Organization (WMO) en de Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC).
Het WCRP, dat is gestart in 1970, is onderverdeeld in zes projecten, waarvan de Tropical Ocean and Global Atmosphere study (TOGA) al opmerkelijke resultaten heeft opgeleverd bij het voorspellen van jaarlijkse klimaatvariaties verband houdend met het zogenoemde El Niño-effect (een jaarlijks terugkerende tijdelijke verhoging van de zeewatertemperatuur in de Stille Oceaan rond de evenaar bij Ecuador en Peru die wereldwijd effect heeft op het klimaat), waardoor boeren kunnen bepalen welk gewas zij het beste kunnen zaaien. Het IGBP is het breedst opgezette programma. Verder zijn er de programma’s Human Dimensions of Global Environmental Change, de drie grote Observation Systems (oceanen, atmosfeer en de landsystemen) en het onderzoek naar de dreigende afname van de diversiteit van levensvormen. Deze activiteiten zijn gestart in het begin van de jaren negentig.
Zes interviews
Het tweede deel van het boek schetst de acties die de laatste 25 jaar op vooral intergouvernementeel niveau zijn genomen naar aanleiding van de onderzoekresultaten (van de VN-conferentie in Stockholm in 1972 tot de ‘Rio’-conferentie van de VN in 1992). Tot slot geven zes (ex-)captains of industry hun zienswijze op het een en ander. In die interviews zit een aantal gemeenschappelijke waarnemingen.
Een kostenverhogende ecotax is in aanleg nadelig voor de export, maar de geschiedenis toont aan dat dergelijke maatregelen dwingen tot het ontwikkelen van nieuwe technologie. Een strenge milieupolitiek heeft Japan in de internationale concurrentie geen windeieren gelegd, signaleert bijvoorbeeld ir. Niek Ketting, voorzitter van de Samenwerkende Elektriciteits Producenten (Sep) en lid van de Eerste Kamer. Daarbij behoort de opbrengst van een ecotax te worden ’teruggeploegd’ in de economie, meent Emile van Lennep, voormalig secretaris-generaal van de Oeso en Minister van Staat.
Vooralsnog echter hebben regeringen juist de neiging om te snijden in hun uitgaven voor onderzoek. ‘Ik zou niet tegen een belasting op energie zijn als de opbrengsten daarvan maar gebruikt zouden worden voor onderzoek naar en ontwikkeling van nieuwe energiebronnen’, stelt ir. Olivier van Royen, voormalig bestuursvoorziter van Hoogovens. ‘Maar het probleem is dat er zo weinig ingenieurs in de politiek zitten. Niet dat je de samenleving als een machine zou kunnen besturen, maar het ontbreekt politici aan inzicht in de mogelijkheden van technologie.’
Een besparing op het energieverbruik van 75 % is haalbaar, aldus ir. Huub van Engelshoven, president van het KIvI. ‘Als overheid en bedrijfsleven investeren in technologie die het energieverbruik met 2 % per jaar verlaagt, zullen we 70 % hebben bespaard in 2030’ – mits regeringen niet langer bezuinigen op hun onderzoekbudgetten.
De uitgestrekte plattelandsgebieden in de Wereld kunnen veel beter op huiselijke schaal fotovoltaïsch worden geëlektrificeerd dan via een grootschalig net dat wordt gevoed door centrales. In Indonesië gebeurt dat al, China is nog grotendeels onontgonnen gebied. ECN-directeur prof.dr.ir. Harry van den Kroonenberg heeft grote verwachtingen van de fotovoltaïsche elektrificatie van de Derde Wereld.
Wat technologisch geen zoden aan de dijk zet maar juist wel veel meer direct effect sorteert, is bijvoorbeeld het planten van bomen ergens anders in de Wereld om bij te dragen aan de CO2-reductie. De Sep en Shell hebben dat gedaan.
Gedragsverandering
De wat tegendraadse samenvatting van deze zienswijzen komt van dr. Pieter Winsemius, directeur bij McKinsey, voorzitter van Natuurmonumenten en voormalig minister van VROM. Met zijn bijdrage wordt de serie interviews afgesloten. Vrij vertaald zegt hij: iedereen is het met elkaar eens dat iets moet worden ondernomen tegen de toenemende uitstoot van broeikasgassen en de uitputting van delfstoffen en energievoorraden, maar van feitelijke verandering is maar heel weinig te merken. Winsemius diept een aspect uit dat ook door de overige geïnterviewden al is aangekaart, namelijk dat vooral wordt gehamerd op het belang van alsmaar meer nieuwe technologie, terwijl de werkelijke oplossing misschien juist wel uit de hoek van de sociale wetenschappen moet komen – waar men zich tot nu toe tamelijk gedeisd houdt als het gaat om het klimaatdebat.
Om gedragsverandering te versnellen moeten we inzicht hebben in de menselijke drijfveren. Winsemius grijpt daarbij terug op de hiërarchie der menselijke behoeften zoals die is geformuleerd door de Amerikaanse psycholoog Abraham Maslow. De eerste behoefte is fysiek: voeding, huisvesting en dergelijke. De tweede is veiligheid en zekerheid. De derde is erkenning door anderen. De vierde is zelfrespect en de vijfde is zelfverwerkelijking. Een volgende trede in Maslow’s hiërarchie kan pas worden genomen wanneer de voorgaande behoeften zijn bevredigd.
Winsemius meent dat deze individuele drijfveren ook gelden voor de samenleving. De samenleving als geheel is nog te veel gepreoccupeerd met vervulling van basale behoeften om zich al te druk te maken om milieu zoals wij dat definiëren, onder meer in onze bezorgdheid over het broeikaseffect. In grote delen van de Wereld is milieuzorg: zorgen dat je schoon drinkwater hebt zodat je niet ziek wordt. Door die strijd om het bestaan zijn grote delen van de mensheid nog niet toe aan zaken zoals duurzame energie.
Daarmee brengt Winsemius de kwestie van de klimaatverandering weer onder in het Noord-zuid-debat over de ongelijke verdeling in de Wereld van natuurlijke hulpbronnen. De auteurs schrijven in hun inleiding dat zij die dimensie in het boek verder doelbewust buiten beschouwing laten, omdat het onderwerp anders te veelomvattend zou worden.
(BIJSCHRIFTEN)
(BIJ DIA ZONNEPANELEN)
Zonne-energie, maar dan fotovoltaïsch op huiselijke schaal, is de beste optie om de plattelandsgebieden in de Derde Wereld te elektrificeren.
(Foto’s: Sunshine, Almere)
(BIJ DIA BOMEN)
Een direct positief effect op het mondiale klimaatsysteem heeft het planten van bomen om bij te dragen aan CO2-reductie; op de foto ontbossing in het Amazone-gebied.
(BIJ DIA DAME IN KROTTENWIJK)
Voor het grootste deel van de wereldbevolking is zorg om het milieu geen prioriteit; Pieter Winsemius brengt het klimaatdebat in verband met de ongelijke welvaartsverdeling in de Wereld.
(KADER)
Bestellen boek
Policy Making in an Era of Global Environmental Change (door: R.E. Munn, J.W.M. la Rivière en N. van Lookeren Campagne m.m.v. ir. Joost van Kasteren en met bijdragen van specialisten uit binnen- en buitenland) is uitgegeven door Kluwer Academic Publishers (ISBN 0 7923 4072 8). Het boek is gesponsord door Shell, Hoogovens, TNO, ECN, DSM, Akzo Nobel, Rabobank, Avebe, BSO/Origin, Vredestein, KNP BT, Nedlloyd, Hoechst, General Electric Plastics, de Stichting Centraal Instituut voor de Industrie (CIVI) en de Sep. Medewerking verleenden de Stichting Maatschappij en Onderneming (SMO), De Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen (HMN), het Koninklijk Genootschap voor Landbouwwetenschap (KGvL), het KIvI, de KNAW en de Nederlandsche Maatschappij voor Nijverheid en Handel.
Het boek is verkrijgbaar door storting van 86 gulden per exemplaar op postbankrek.nr. 2982355 van KIvI-publikaties te Den Haag onder vermelding van ‘Policy making’. Geef het gewenste aantal exemplaren op, uw KIvI- of NIRIA-lidmaatschapsnummer en naam, adres en woonplaats. Het is ook tegen contante betaling af te halen bij het KIvI, Prinsessegracht 23, Den Haag (9.00-17.00 uur).
OOK VÓÓR 1860 VERANDERINGEN IN TEMPERATUUR + SINDSDIEN 0,5 °C WARMER + INFRAROODABSORPTIEBAND CO2 NOG NIET VERZADIGD + OF TOENAME CO2 ANTROPOGEEN IS, STAAT ABSOLUUT NIET VAST + SAMENLEVING KWETSBAAR VOOR SNELLE KLIMAATVERANDERINGEN
Groot CO2-debat aan vooravond verschijning Klimaatnota
Broeikaseffect geen probleem maar uitdaging
Fundamentalisme in de discussie over het broeikaseffect vertroebelt het uitzicht op technologische vernieuwing. Of het nu 1 °C of 2 °C warmer wordt en of de zeespiegel nu 10 cm of 20 cm stijgt, maakt in wezen niet zo veel uit. De Wereld heeft behoefte aan nieuwe duurzame energiebronnen en nieuwe technieken om de energie-efficiëntie te verhogen.
– Ir. Joost van Kasteren –
De auteur is free-lance journalist.
Met de conclusie dat het in wezen gaat om de noodzaak van ‘schone energie’, konden de deelnemers aan het CO2-debat van De Ingenieur zich in grote lijnen verenigen. Niet eens was men het over de vraag of Nederland vergaande doelen moet nastreven voor het terugdringen van de CO2-uitstoot. Wel over de aanbeveling dat het kabinet beter in kan zetten op een innovatie-scenario dan op een doem-scenario.
Het was een bijzonder debat op die steenkoude middag van 26 maart 1996 in de Presidentskamer van het KIvI-gebouw in Den Haag. Anders dan bij eerdere gelegenheden kenmerkte dit broeikasdebat zich door een evenwichtige uitwisseling van argumenten, zoals dr. Egbert van Spiegel treffend opmerkte. Van Spiegel, voormalig directeur-generaal van het Wetenschapsbeleid, zat erbij als ‘geïntrigeerd buitenstaander’.
Argumenten gingen over en weer, maar het bleven argumenten en werden zelden of nooit emoties. Alleen in het begin even, toen de geloofwaardigheid van het International Panel on Climate Change (IPCC) ter discussie werd gesteld. Het IPCC heeft in januari 1996 laten weten dat de mens een waarneembare (discernable) invloed uitoefent op de gemiddelde temperatuur op Aarde.
Volgens prof.dr. Frits Böttcher, emeritus hoogleraar theoretische fysica en chemie aan de RU Leiden, geeft het IPCC niet de stand van de wetenschap weer, maar de visie van een besloten club van wetenschappers en ambtenaren, die een open discussie met andersdenkenden vermijdt. Daarbij zwaait hij met een recente uitgave van het European Science and Environment Forum met als titel The Global Warming Debate, waarin het IPCC nogal fel wordt aangevallen.
Prof.dr. Jan Kommandeur, emeritus hoogleraar aan de RU Groningen en auteur van het artikel ‘Over geloof en weten in het CO2-debat’ in dit nummer van De Ingenieur, erkent dat het IPCC vrij sterk naar één kant leunt bij het interpreteren van gegevens met betrekking tot het broeikaseffect. Voor Van Spiegel is dat aanleiding om te pleiten voor een open wetenschappelijk debat over het broeikaseffect, bijvoorbeeld onder auspiciën van de Koninklijke Academie van Wetenschappen.
Met algemene stemmen wordt voor het moment besloten om niet te gaan discussiëren over de geloofwaardigheid van het IPCC, maar om te proberen zo veel mogelijk uit te gaan van de nu bekende feiten.
Beschaafde schermutselingen
De discussie begint, vanzelfsprekend zouden we bijna zeggen, op het fysisch-chemische vlak. Wat is de temperatuur van de Aarde, wat is daarin de rol van CO2, in hoeverre is die veranderd en hoe zeker weten we dat. Daarna volgen enkele beschaafde schermutselingen over klimaatmodellen en hun relevantie. Verschillen van inzicht blijven bestaan, maar staan het daaropvolgende debat over de maatschappelijke gevolgen van het broeikaseffect niet in de weg; met de al vermelde conclusie dat Nederland het best kan insteken op verregaande energiebesparing en het ontwikkelen van duurzame energiebronnen.
Het debat begint met de geruststellende mededeling van voorzitter dr. Kees Le Pair, directeur van de Stichting voor de Technische Wetenschappen (STW), dat hij niemand van de aanwezigen zal vragen om op te treden als referee bij het beoordelen van een onderzoekproject over het broeikaseffect. ‘Omdat we geen van allen zelf aan het front van wetenschappelijk onderzoek op dit gebied werken, zijn we allemaal secundaire waarnemers. Dat neemt overigens niet weg dat we er zinvol over kunnen discussiëren.’
Halve graad in 100 jaar
De eerste vraag die aan de orde komt, is of de gemiddelde temperatuur van de Aarde is gestegen. Le Pair en Van Spiegel vragen zich af wat de fysische betekenis is van de luchttemperatuur. Als we de Aarde beschouwen als een goed geleidende bol, zou de gemiddelde temperatuur 5 °C zijn. Geleidt de Aarde helemaal niet, dan krijg je verschillen die uiteenlopen van -273 °C aan de polen tot +120 °C aan de evenaar. Kun je eigenlijk wel iets zinnigs zeggen over de gemiddelde temperatuur van de Aarde en over de verdeling daarvan?
Dr. Aad van Ulden, hoofd Atmosferisch Onderzoek bij het KNMI, zegt dat er sinds 1860 voldoende rechtstreekse temperatuurmetingen beschikbaar zijn om de verandering in de gemiddelde temperatuur van de Aarde nauwkeurig te kunnen bepalen. Daarbij gaat het om de temperatuur op 1,5 m hoogte. Het blijkt dat in die periode de temperatuur ongeveer 0,5 °C (0,3…0,6 °C) is gestegen.
Böttcher stelt dat zich ook vóór 1860 veranderingen hebben voorgedaan in de temperatuur op Aarde, waarschijnlijk nog wel groter dan 0,5 °C (zie kader ‘Waarom Groenland Groenland heet’). Die metingen zijn echter veel minder nauwkeurig, pareert Van Ulden. Bovendien weet je niet, aldus prof.dr.ir. Pier Vellinga, hoogleraar en directeur van het Instituut voor Milieuvraagstukken van de VU Amsterdam, of die veranderingen zich wereldwijd hebben voorgedaan of alleen in bepaalde regio’s. Desondanks kan iedereen zich vinden in de constatering van Böttcher dat de gemiddelde temperatuurstijging met 0,5 °C ook een natuurlijke oorzaak kan hebben.
Wat zich minder makkelijk laat verklaren is, aldus Van Ulden, dat de temperatuur in de troposfeer stijgt en tegelijkertijd daalt in de lage stratosfeer. Dat klopt met de berekeningen die zijn gedaan met klimaatmodellen. Dat is geen bewijs, erkent hij, maar het wijst wel in de richting van atmosferische veranderingen door de uitstoot van broeikasgassen. Want als de troposfeer opwarmt doordat ze meer door de Aarde uitgestraald infrarood absorbeert, dan komt navenant minder infrarode straling terecht in de stratosfeer, die dan dus afkoelt. De afkoeling van de stratosfeer zou een bevestiging kunnen zijn voor de stelling dat de opwarming van de troposfeer een gevolg is van het versterkte broeikaseffect.
Vellinga voegt eraan toe dat het broeikaseffect ook niet strijdig is met fysische principes. Integendeel zelfs; al in de vorige eeuw kon de chemicus Arrhenius aannemelijk maken dat een verhoging van de concentratie koolstofdioxide leidt tot verhoging van de temperatuur. Ook de concentratie CO2 is toegenomen, daar is aldus Kommandeur geen twijfel over mogelijk. De vraag is alleen of dat door menselijk toedoen is gebeurd.
Verstoring stralingsbalans
De vraag is wat het effect is van de waargenomen toename. Daarbij wordt in eerste instantie gekeken naar de verstoring van de stralingsbalans in de aardatmosfeer. ‘Dat is het best bekende onderdeel van het klimaatsysteem’, stelt Van Ulden. ‘Bovendien is het niet gebaseerd op aannamen, maar op first principles, wetmatigheden die in laboratoriumexperimenten zijn bevestigd.’
Böttcher wijst erop dat volgens de Britse onderzoeker Barrett waterdamp veel belangrijker is als verklarende variabele voor de waargenomen temperatuurstijging. Andere gassen zijn methaan, waarvan de produktie verdubbeld zou zijn als gevolg van een uitbreiding van rijst- en veeteelt, en de inmiddels verboden CFK’s.
Dat waterdamp een dominante factor is, zal niemand ontkennen, aldus Van Ulden. Zonder waterdamp geen broeikas en dus ook geen leven op Aarde. Volgens enkele deelnemers aan de discussie is de invloed van waterdamp autonoom en dus niet door menselijk handelen te beïnvloeden. Een overmaat aan waterdamp zou vanzelf condenseren. Anderen menen dat die veronderstelde autonomie niet geheel bewezen is als gevolg van de onzekerheid in klimaatmodellen.
Barrett blijkt weinig aanhangers te hebben. Daarmee is, volgens voorzitter Le Pair, overigens niet gezegd dat de waterdamphypothese onderuit is gehaald. Ook hier geven de modellen geen uitsluitsel. De conclusie is dat Barrett eerst maar eens een goed wetenschappelijk artikel moet publiceren met zijn theorie en bevindingen, dat dan vervolgens op Popperiaanse wijze op het aambeeld kan worden gelegd.
Verzadiging
Dan is er nog de suggestie dat de CO2-spectraalband ‘verzadigd’ zou zijn. De aanwezige CO2 zou reeds het door de Aarde uitgestraald infarood in het gebied tussen 13,7 micrometer en 16 micrometer tegenhouden; nog meer CO2 zou het broeikaseffect niet verder versterken.
In het artikel van Kommandeur wordt al aangegeven dat die veronderstelling niet juist is. Het verloop van de absorptie over het spectrum heeft de vorm van een klok. Zelfs als een spectraallijn verzadigd zou zijn, blijft er nog een zekere mate van absorptie bestaan aan de flanken van het spectrum (13,7 micrometer en 16 micrometer). In het debat wordt deze stelling niet meer betwist.
Ook over de rol van methaan als broeikasgas is nog even gesproken. Het greenhouse warming potential (GWP) van dit gas, dat vrijkomt uit moerassen, rijstvelden en koeiekonten, is groter dan dat van CO2. Het GWP wordt echter vastgesteld per eenheid van thans uitgestoten massa broeikasgas. Aangezien de uitgestoten massa CO2 veel groter is dan die van methaan, draagt de toename van CO2 ongeveer drie keer zoveel bij aan de huidige stralingsforcering als de toename van methaan, aldus Van Ulden. Bovendien neemt het relatieve belang van CO2 in de toekomst toe; het verschil in bijdrage aan de broeikas wordt dus alleen maar groter.
Lachgas (N2O) en CFK’s blijken ‘pro memorie’-posten. In dit debat wordt er in ieder geval niet verder op ingegaan.
De vraag is wat er gebeurt als de stralingsbalans verandert. Om dat in kaart te brengen heeft men zijn toevlucht genomen tot klimaatmodellen; modellen die de aardatmosfeer beschrijven. Als je de hoeveelheid CO2 verdubbelt in die modellen en je houdt rekening met het effect van waterdamp, dan neemt de temperatuur toe met 2…3 °C. De recht-toe-recht-aan fysica van de stralingsbalans wordt echter danig verstoord door allerlei terugkoppelingen, zoals wolkenvorming, opname van warmte in oceanen en verandering van de albedo van de Aarde, de reflectie.
Böttcher wijst erop dat er bijvoorbeeld ook geen rekening wordt gehouden met aanpassingen in de vegetatie. Een verhoging van het koolstofdioxide-gehalte in de atmosfeer zal ongetwijfeld leiden tot extra opslag in planten en bomen. Daarnaast is er de opslag van CO2 in oceanen, zowel in oplossing als via plankton en de vorming van kalk. Vaak worden deze als missing sink opgevoerd, maar erg veel bewijs is daar niet voor.
De vraag blijft, aldus voorzitter Le Pair, of we alle sinks wel kennen. ‘De aardatmosfeer bevat 750 gigaton CO2, waarvan jaarlijks 550 gigaton in- en uitstroomt. Het aandeel van de mens in die instroom is minder dan 2 %. Daarvan levert Nederland dan weer ongeveer 1 %. De sources en sinks van de overige 98 % zijn bij lange na niet nauwkeurig bekend. Of de toename van CO2 antropogeen is, is dan ook, aldus de voorzitter, absoluut geen vaststaand feit. Verder moet je rekening houden met het feit dat als de partiële druk van CO2 in de atmosfeer stijgt, de opslag in oceanen en vegetatie waarschijnlijk ook toeneemt.
Missing sink
Vellinga gelooft niet dat de missing sinks een gemakkelijke uitweg vormen. Hij benadert de zaak van de andere kant. In de loop van vele miljoenen jaren is er koolstof opgeslagen in de vorm van olie, gas en steenkool. Op dit moment wordt die koolstof versneld teruggeleverd aan de atmosfeer. Een deel daarvan wordt inderdaad opgeslagen in allerlei sinks, zoals oceanen en vegetatie, maar die opslagcapaciteit is niet onbeperkt. Vellinga: ‘Ik vraag me ook af of die blijvend is. Met meer CO2 in de atmosfeer groeien bomen weliswaar sneller, maar te zijner tijd neemt ook de decompositie (verrotting) toe en neemt de rol van vegetatie als sink voor koolstof weer af.’
Al met al blijkt de voorspellende waarde van modellen beperkt te zijn. Er zitten vele aannamen in, aldus discussieleider Le Pair, dus over de uitkomsten mag je best discussiëren. Het enige dat je kunt concluderen is dat een verdubbeling van CO2-gehalte zal leiden tot een extra warmte-absorptie van ongeveer 4 watt per m2 aardoppervlak.
Verstoring
Afgezien van de vraag of de verdubbeling van het CO2-gehalte ook op zal treden, is de vraag of je mag verwachten dat een verandering van de stralingsbalans met een paar watt zal leiden tot een verstoring van het klimaat, preciezer geformuleerd, een significante verstoring.
Het lijkt er wel op. De natuurlijke variaties in de stralingsbalans, bijvoorbeeld als gevolg van vulkaanuitbarstingen, bedragen gemiddeld over een tiental jaren niet meer dan 1 Wm-2. Een verdubbeling van de CO2-concentratie leidt tot een extra warmte-absorptie van 4 Wm-2.
Van Ulden concludeert hieruit dat een verdubbeling van het CO2-gehalte een significante verstoring van het klimaat met zich meebrengt. ‘Wil het systeem weer in evenwicht komen, dan is een stijging van de temperatuur aan het aardoppervlak nodig van 1,2 °C. Houd je ook nog rekening met de bijbehorende toename van de concentratie waterdamp, dan kom je uit op een temperatuurstijging van 2 °C. Historisch gezien zijn dat geen kleine veranderingen.’
Dijken hoger
Hoe erg is dat? Volgens Kommandeur levert dat een verwachte stijging van de zeespiegel op in de orde van 20 cm. Niet iets om van achterover te vallen, maar Vellinga vindt dat wat te simpel. ‘Op de verwachte stijging van de zeespiegel kunnen we in Nederland wel anticiperen’, zegt hij. ‘Dat gebeurt ook al. Bij de verhoging van de rivierdijken en bij de stormvloedkering in de Waterweg is de verwachte stijging al meegenomen in de kansberekeningen. Het punt is echter dat temperatuurveranderingen ook kunnen leiden tot veranderingen van atmosferische druk, depressiebanen, windrichting en windkracht. Die zijn veel moeilijker te voorspellen, maar ze hebben wel effect op ontstaan en hoogte van stormvloeden. De toenemende verdamping leidt waarschijnlijk tot een intensivering van de hydrologische cyclus. Daardoor zal het ’s winters meer gaan regenen en neemt ook de intensiteit van de neerslag toe. Heviger buien dus en dat betekent hogere rivierafvoeren in de winter.’
Van Ulden wijst op de vermindering van het sneeuwoppervlak in de Alpen. Dat is niet alleen vervelend voor wintersporters, maar houdt ook in dat de waterbuffer in de Alpen kleiner wordt. Dat betekent weer dat de waterafvoer in de zomer kleiner wordt, met alle gevolgen vandien voor de scheepvaart in droge zomers.
In feite komt het erop neer, aldus Vellinga, dat we ons leven en ons land hebben ingericht op bepaalde gemiddelde verwachtingen over regenval, waterstanden en luchtstromingen. De vraag is of we daarop kunnen blijven vertrouwen of dat er veranderingen op zullen treden. Als bijvoorbeeld de Golfstroom zou gaan haperen, kunnen we, met een periodiciteit van enkele decennia, afwisselend een Zuidfrans klimaat en een Scandinavisch klimaat verwachten.
Van Ulden constateert dat we sowieso naar een ander klimaat gaan, al dan niet onder invloed van het broeikaseffect. ‘Of dat een goed of slecht klimaat is, doet niet ter zake; het klimaat laat zich niet vangen in een waarde-oordeel. Waar het om gaat is dat we kwetsbaar zijn voor snelle veranderingen.’
Van Ulden: ‘Daarbij gaat het niet alleen over dijkhoogten en maatgevende waterstanden. Wereldwijd zijn en worden agrarische systemen geoptimaliseerd op gemiddelde klimatologische omstandigheden. Veranderen die snel, dan kunnen mensenmassa’s gaan schuiven. Je krijgt volksverhuizingen waarbij de huidige stromen vluchtelingen nog zullen verbleken.’
Vellinga: ‘Je zou kunnen zeggen dat een eventuele verandering van klimaat leidt tot herverdeling van kosten en baten van het weer; met dien verstande dat een klimaatverandering in eerste instantie leidt tot kostenverhoging, onder meer in de vorm van misoogsten en overstromingen. Eventuele baten kunnen waarschijnlijk pas veel later worden gerealiseerd. Als het klimaat tenminste niet blijft veranderen.’
Maldiven
Voor Nederland is de verwachte stijging van de zeespiegel niet heel dramatisch. Voor een aantal eilandstaten zoals de Maldiven en de Seychellen, maar ook voor een land zoals Bangladesh ligt dat heel anders. Is er iets bekend over de omvang van het probleem; over hoe veel mensen gaat het bijvoorbeeld?
Naar aanleiding van die vraag ontstaat een discussie over morele aspecten. Vellinga vindt verplaatsen een verkeerd uitgangspunt, een vorm van technocratisch denken. ‘Als je alleen al kijkt naar de ellende die de ontruiming van die paar huizen op Schokland teweegbracht, dan kun je dat mensen niet aandoen.’
Böttcher is het daar niet helemaal mee eens. Hij trekt een vergelijking met het sluiten van de kolenmijnen in West-Europa: heel vervelend, zeker voor de betrokkenen, maar het laat zien dat mensen voldoende veerkracht hebben om ergens anders opnieuw te beginnen. Böttcher: ‘Het zou een enorme operatie zijn om 8 miljoen mensen te verhuizen’, zegt hij, ‘maar het is niet onmogelijk.’
Moreel verplicht
Vellinga vindt dat er een essentieel verschil is tussen een aardbeving en het broeikaseffect. Het broeikaseffect wordt namelijk door mensen veroorzaakt en wel in het bijzonder door de landen van de Oeso en Oost-Europa. Vellinga: ‘Omdat wij het systeem verzieken, zouden de mensen in Bangladesh en de Maldiven moeten verhuizen. Alleen dat al zou voldoende reden moeten zijn om de uitstoot van koolstofdioxide in de geïndustrialiseerde landen verregaand te verminderen. We zijn er als het ware moreel toe verplicht.’
Voorzitter Le Pair wil de discussie toch wat pragmatischer houden en vraagt zich af hoe relevant de Nederlandse bijdrage is op wereldschaal. ‘Nederland draagt 1 % bij aan de uitstoot van koolstofdioxide als gevolg van het verstoken van fossiele energie. Stel dat we dat met 10 % verminderen, dan is dat nog niets, vergeleken met de totale uitstoot in de Wereld.’
Vellinga erkent dat de bijdrage van Nederland gering is, zeker vergeleken met de te verwachten bijdrage van bijvoorbeeld China, dat massaal op steenkool overstapt. ‘Waar het om gaat is echter dat wij per hoofd van de bevolking veel meer CO2 produceren. Op dit moment is dat in Nederland 3,5 ton per jaar, terwijl de uitstoot in China 0,3 ton per hoofd van de bevolking is. Stel dat de uitstoot per hoofd groeit met 7 % per jaar, dan zitten ze over twintig jaar op 1,2 ton per jaar. Als wij de uitstoot gelijk weten te houden, produceren we per hoofd nog bijna drie keer zo veel. Het is dus niet juist om niets te doen en ondertussen naar China te wijzen.’
Böttcher vindt ook dat we verplicht zijn om er iets aan te doen, maar uiteindelijk gaat het volgens hem toch om de totale hoeveelheid CO2. We moeten ons niet in allerlei bochten gaan wringen om alleen hier de uitstoot met een paar procent omlaag te brengen. Dat levert niets op. We hoeven geen gidsland te zijn op CO2-gebied.
Dominee of koopman
Het argument van de rechtvaardige verdeling, zeg maar het argument van de dominee, blijkt te mager als basis voor actie. Meer bijval is er voor het ‘argument van de koopman’, zoals verwoord door dr. Gerda Dinkelman, politicologe en werkzaam bij de afdeling Beleidsstudies van het ECN. Ze promoveerde eind 1995 op een beleidsanalyse van de verzuring en van het broeikaseffect.
Volgens Dinkelman is er een essentieel verschil tussen het verzurings- en het broeikasbeleid. Terugdringen van de verzuring, zo zegt ze, kost geld. Rookgassen moeten worden gereinigd, auto’s worden voorzien van een katalysator. Terugdringen van de uitstoot van koolstofdioxide daarentegen levert geld op, namelijk in de vorm van energiebesparing. Opslag van CO2 daarentegen kost alleen maar geld.
Het stimuleren van energiebesparing kan, zo meent Dinkelman, de aanzet vormen tot de ecologische modernisering van de Nederlandse economie; het opnieuw doordenken van processen en produkten met als leidraad het zo min mogelijk belasten van het milieu. Die ecologische modernisering kan ons op wat langere termijn geld opleveren in de vorm van schone, energiezuinige produkten en processen.
Van Spiegel, als DG Wetenschapsbeleid indertijd verantwoordelijk voor het verschijnen van de Innovatienota, springt er meteen op in. ‘Ik weet nog hoe veel moeite het indertijd kostte om mensen ervan te overtuigen dat je gebruik moest maken van je comparatieve voordelen’, zegt hij. ‘Ik denk dat ecologische modernisering Nederland zo’n comparatief voordeel kan verschaffen.’
Dominee en koopman
De belangen van de koopman en de normen van de dominee blijken dus aardig parallel te lopen; zoals vaker in Nederland overigens. De vraag is hoe je dat zou moeten invullen in een CO2-beleid. Er moet geïnvesteerd worden, maar waarin. In de ontwikkeling van nieuwe, energiezuinige technologie, of in de modernisering van de kolencentrales in China met bestaande technologie?
Vellinga voelt wel iets voor een benadering over beide sporen. Nederland zou een deel van zijn geld kunnen investeren in het ‘up to date’ maken van de kolencentrales in China. Het merendeel zou gestoken moeten worden in technieken en systemen die de CO2-uitstoot in Nederland op de lange termijn terug moeten brengen tot 1 ton per hoofd per jaar. Die technieken en systemen zouden we te zijner tijd weer naar Zuidoost-Azië kunnen exporteren.
Van Ulden voelt niet zo voor een tweesporenbeleid. Volgens hem moeten we investeren in maatregelen die op de langere termijn een echte mondiale oplossing bieden. Het lijkt daarom beter om ons geld te zetten op de ontwikkeling van nieuwe technieken en systemen, zodat die over twintig, dertig jaar ingezet kunnen worden. Niet alleen bij ons, maar ook in China.
Regeringsnota
Kommandeur wil het debat naar de actualiteit trekken en vindt Van Spiegel aan zijn zijde. ‘Ik verplaats me even in de regering’, zegt Kommandeur. ‘Dan sta ik voor het probleem dat ik een CO2-nota moet schrijven. Wat moet daarin?’
Hij geeft zelf het antwoord. ‘Kern van het CO2-beleid is kalm aan met energie. Het energieverbruik moet omlaag en de efficiëntie moet omhoog, omdat daardoor de brandstofvoorraden langer mee gaan; omdat het technologie oplevert die we kunnen exporteren en – als laatste – omdat daardoor de uitstoot van CO2 vermindert.’ Zeg maar de no regret-aanpak, ofwel de dingen doen die je toch al wilde doen, met wat meer nadruk op energiebesparing.
Ook Van Spiegel voelt voor een dergelijke instrumentele aanpak; inzetten op technologie voor verbeteren van de energie-efficiëntie. ‘Ik zie meer heil in een innovatiestrategie dan in een ideologisch-ethisch getinte aanpak. Als je mensen voor een uitdaging stelt, maak je een hele hoop creatieve energie los.’
Voor Vellinga maakt het eigenlijk niet zo veel uit of je inzet op een ideologisch-ethische strategie of een innovatiestrategie. ‘Als er eindelijk maar eens iets zou gebeuren. Wat mij hindert is de traagheid van onze maatschappelijke structuren; er kan veel meer dan we nu doen. Dus laten we ophouden met fundamentalistische discussies en een keer echt beginnen.’
(BIJSCHRIFTEN)
(BIJ OPENINGSFOTO VAN RONDE TAFEL; DIA’S BIJ COVER INGELEVERD)
Discussie op 26 maart in het KIvI-gebouw. In tegenstelling tot eerdere openbare bijeenkomsten kregen hier emoties niet de overhand. V.l.n.r.: ………………………….
(Foto’s: Michel Wielick, Amsterdam)
(QUOTES BIJ PORTRETTEN)
‘We gaan hoe dan ook naar een ander klimaat, al dan niet onder invloed van het broeikaseffect’, Van Ulden
‘Omdat wij het systeem verzieken, zouden de mensen in Bangladesh en de Maldiven moeten verhuizen?’, Vellinga
‘Een verhoging van het koolstofdioxide-gehalte in de atmosfeer zal ongetwijfeld leiden tot extra opslag in planten en bomen’, Böttcher
‘Ik zie meer heil in een innovatiestrategie dan in een ideologisch-ethisch getinte aanpak’, Van Spiegel
‘Terugdringen verzuring kost alleen maar geld; terugdringen CO2 levert daarentegen geld op in de vorm van energiebesparing’, Dinkelman
‘Kern van het CO2-beleid is: kalm aan met energie. Omdat het exporttechnologie oplevert en – als laatste – omdat zo de uitstoot van CO2 vermindert’, Kommandeur
‘De mens zorgt voor minder dan 2 % van de CO2-instroom. De sources en sinks van de overige 98 % zijn bij lange na niet nauwkeurig bekend. Of de toename van CO2 antropogeen is staat dus absoluut niet vast’, Le Pair
(KADER IN TEKST ONDER TUSSENKOP ‘HALVE GRAAD IN 100 JAAR’)
Waarom Groenland Groenland heet
Ook na de laatste IJstijd hebben zich veranderingen voorgedaan in temperatuur, aldus Böttcher. In de Middeleeuwen heeft Europa een klimaat-optimum gekend, waarbij zelfs in Groot-Brittannië wijngaarden bestonden. In die periode was Groenland groen. Later kregen we te maken met een kleine IJstijd.
Deze natuurlijke temperatuurvariaties zijn een stuk hoger dan 0,5 °C. Bovendien deden ze zich voor in perioden waarin er nog geen CO2-uitstoot was als gevolg van het verbranden van fossiele brandstoffen.
Böttcher wijst er verder op dat twee Deense meteorologen een correlatie hebben aangetoond tussen temperatuurverloop en variaties in zonnevlekken over de laatste twee eeuwen. Die variaties zijn ruim voldoende om ook de temperatuurstijging van 0,5 °C in de afgelopen honderd jaar te verklaren. Het punt is dat er geen duidelijk fysisch verband bekend is tussen zonnevlekken en temperatuur.
Overigens hebben zich in het grijze verleden perioden voorgedaan waarin de concentratie CO2 veel hoger was dan nu, zonder dat het klimaat uit de hand liep, althans voor zover valt af te leiden uit fossiele bronnen.
(KADER ONDER TUSSENKOP ‘VERZADIGING’)
Geluk of wijsheid
Hoe betrouwbaar zijn de klimaatmodellen eigenlijk, vraagt Van Spiegel zich af. In hoeverre zitten er allerlei aannamen en kunstgrepen in om te voorkomen dat ze ‘uit de hand’ lopen. En als dat zo is, kun je er dan nog voorspellingen mee doen?
Böttcher vindt van niet, zeker niet over een periode van honderd jaar, zoals het IPCC doet. Zulke voorspellingen zijn veel te voorbarig. Kommandeur valt hem bij. Hij heeft ervaring met eiwitmodellen, die veel nauwkeuriger zijn beschreven dan het klimaat. Zelfs bij die modellen doen zich rare verschijnselen voor. Een klimaatberekening heeft waarschijnlijk een chaotisch karakter, zegt hij, net als weermodellen. Dat betekent dat kleine fouten in de aanvang van een berekening zich exponentieel voortplanten en uiteindelijk onzin genereren. Dat komt door de niet-lineariteit van de berekening en door het voorkomen van tegen- en meekoppelingen. Een eis aan een klimaatmodel moet zijn dat de uitkomsten fysisch inzichtelijk zijn.
Van Ulden ontkent niet dat de huidige klimaatmodellen in een aantal opzichten rammelen. Toch zijn ze inmiddels wel zo ver ontwikkeld dat ze een klimaat genereren dat overeenkomt met het huidige klimaat; niet alleen globaal, maar ook regionaal, bijvoorbeeld met betrekking tot de neerslagverdeling op Aarde. Hebben ze daarmee ook enige voorspellende waarde? Vellinga meent van wel. ‘De modellen voor het wereldklimaat zijn ook gebruikt om te voorspellen wat het effect zou zijn van de uitbarsting van de vulkaan Pinatubo op de Filipijnen. Daaruit bleek dat de temperatuur tijdelijk met 0,5 °C zou dalen. Dat is ook gebeurd. Hetzelfde geldt voor het voorspellen van de effecten van El Niño (de periodiek terugkerende warme golfstroom voor de kust van Peru, JvK). Volgens mij mag je die modellen best gebruiken om voorspellingen te doen.’
Van Ulden relativeert het vertrouwen dat Vellinga in de klimaatmodellen stelt. ‘Gezien de traagheid van klimaatsystemen is het mij een raadsel hoe die 0,5 °C temperatuurdaling heeft kunnen kloppen. Ik denk dat een toevallige natuurlijke klimaatfluctuatie ook tot een ander netto resultaat had kunnen leiden.’ Meer geluk dan wijsheid dus dat de voorspelling uitkwam.
Verder wil Van Ulden erop wijzen dat de voorspellingen van het optreden van El Niño niet gedaan zijn met klimaatmodellen maar met behulp van statistiek. ‘Zo’n voorspelling is echter tot nu toe maar één keer met succes toegepast.’
(KADER ONDER TUSSENKOP ‘DOMINEE EN KOOPMAN’, NB: ‘EN KOOPMAN’)
Streefcijfers
Bedrijven en huishoudens nemen niet vanzelf allerlei ingrijpende maatregelen om het energieverbruik en daarmee de uitstoot van CO2 te verminderen. Een mogelijke stimulans is het stellen van kwantitatieve doelen. Streefcijfers dus, zoals die ook worden gesteld voor bijvoorbeeld het terugdringen van de werkloosheid.
Op dit moment geldt het streven om de uitstoot in 2000 met 3 % te verminderen ten opzichte van 1990. Na 2000 blijft, althans volgens de laatste Energienota, de uitstoot stabiel. Volgens Vellinga zijn de streefcijfers van Wijers te weinig ambitieus. ‘Duitsland stelt een vermindering voor met 15…20 % in 2010 en zelfs Engeland is bereid om de uitstoot met 5 % te verminderen.’
Van Ulden vindt het noemen van streefcijfers ongerijmd. ‘Ik weet wel een manier om te zorgen dat de uitstoot van CO2 per hoofd van de bevolking omlaag gaat’, zegt hij. ‘Alle kolencentrales ombouwen op aardgas. Op termijn levert dat natuurlijk nauwelijks een bijdrage aan de oplossing van het probleem.’
Böttcher toont zich niet geïmponeerd door de Duitse ambities op het gebied van CO2-uitstoot. ‘Ze kunnen zo veel verdienen door centrales en bedrijven in het voormalige Oost-Duitsland te saneren’, zegt hij. ‘Het zou een schande zijn als ze het niet zouden halen.’
Afgezien daarvan is hij niet voor streefcijfers als doel. ‘Dat zegt zo weinig’, vindt hij. ‘Bovendien zou je in je streven om de vastgestelde reductiepercentages te halen ertoe kunnen besluiten om de aluminiumindustrie en andere energie-intensieve bedrijfstakken uit Nederland weg te jagen. Voor de totale uitstoot van koolstofdioxide levert dat natuurlijk niets op. Behalve misschien als ze naar IJsland gaan en op waterkracht gaan draaien.’
Volgens Dinkelman en Vellinga is het hanteren van streefcijfers wel zinvol. Dinkelman: ‘Per sector kun je doelen stellen voor verbetering van de efficiëntie. Het kan echter een stimulans zijn om als land een totaaldoelstelling voor CO2 te hebben, een soort paraplu-norm.’
HET WORDT ENKELE GRADEN WARMER + NEDERLAND KAN DE GEVOLGEN AAN + BEDREIGING VOOR KLEINE EILANDSTATEN + MAATREGELEN HEBBEN PAS OVER 10…20 JAAR EFFECT + KLIMAATVERANDERING DUURT 50...200 JAAR + GEEN GROTE STORMEN + GEEN AMERSFOORT AAN ZEE
Broeikastheorie kent veel meer onzekerheden dan zekerheden
Over geloof en weten in het CO2-debat
De Klimaatnota van de regering, die deze maand verschijnt, en de publikatie van het 1995-rapport van de IPCC (the Intergovernmental Panel on Climate Change) hebben de kwestie van het broeikaseffect weer aan de orde gesteld. Het valt daarbij op dat maar weinig Nederlandstalige literatuur beschikbaar is, waarin duidelijk wordt uiteengezet wat het broeikaseffect nu eigenlijk is. Dat maakt het moeilijk om tot een afweging te komen. Voor een beter geïnformeerde meningvorming moeten we feiten scheiden van aannamen en veronderstellingen.
– Prof. dr. Jan Kommandeur –
De auteur is emeritus hoogleraar fysische scheikunde van de Rijks Universiteit Groningen.
Hoe komt de Aarde aan zijn temperatuur? Onze planeet is een door vacuüm zeer goed geïsoleerde bol die vrijwel alleen door de Zon wordt verwarmd. Hoe groot is het vermogen dat op de Aarde wordt ingestraald? Als eenheid nemen we de hoeveelheid energie die per seconde door een loodrechte denkbeeldige kolom dampkring met een doorsnede van één vierkante meter vloeit: de fluxdichtheid (S). De hoeveelheid zonne-energie die zo de Aarde bereikt, is S = 1368 watt per m2.
De blote Aarde
De Aarde presenteert aan het zonlicht een oppervlakte van πR2, waarin R de straal van Aarde plus de atmosfeer is. Het door de Aarde ontvangen vermogen van de Zon is dus πR2S. De totale oppervlakte van de Aarde is 4πR2. De over tijd en ruimte gemiddelde flux aan de rand van de atmosfeer is dus ¼S = 342 Wm-2. Van deze inkomende straling wordt 31 %, dat is 106 Wm-2, door het aardsysteem gereflecteerd en dus wordt er gemiddeld 236 Wm-2 aan zonnestraling door Aarde en atmosfeer geabsorbeerd.
In de stationaire toestand, als de temperatuur van de Aarde constant blijft, moet ook gemiddeld 236 Wm-2 aan infrarode (IR) straling (‘warmte’) de Aarde verlaten. Daardoor heeft de Aarde een eindige temperatuur. Die kunnen we berekenen door de Aarde op te vatten als een bron van infrarode straling met een spectrum dat wordt gegeven door de Wet van Planck. Door nu de energieën bij alle golflengten bij elkaar op te tellen, krijgen we de wet van Stefan-Boltzmann: W = σT4, waarbij σ de stralingsconstante (5,67032 x 10-8 Wm-2) is, T de absolute temperatuur en W het uitgezonden vermogen zijn. Eenvoudig invullen levert voor W = 236 Wm-2 een temperatuur van 254 K. Van grote afstand ziet de Aarde er dus uit als een bol met een temperatuur van 254 K ofwel -19 °C. Al deze waarden zijn nauwkeurig tot op één of twee eenheden, reden waarom men ook wel -18 °C als ‘stralingstemperatuur’ ziet.
Ruwweg wordt onze berekening bevestigd door metingen van de temperaturen op de Maan, die immers ‘bloot’ is.
De aangeklede Aarde
Gelukkig is -19 °C niet de gemiddelde temperatuur waarbij wij moeten leven. Want er is meer aan de hand dan het stralingsevenwicht. Er is namelijk het broeikaseffect. Dat de gemiddelde temperatuur op Aarde reeds jaren ongeveer 15 °C is, dus 34 graden hoger dan de ‘stralingstemperatuur’, is aan dat effect te danken.
Wat is het nu precies, dat broeikaseffect? Daarvoor moeten wij eerst de samenstelling en de temperatuurverdeling van de atmosfeer bekijken.
De atmosfeer bestaat ruwweg voor 4/5 deel uit stikstof (N2), 1/5 uit zuurstof (O2) en 1 % uit het edelgas argon. Daarnaast bevat de dampkring zogenoemde broeikasgassen waaronder water (H2O), het verbrandingsgas (ook wij ademen het uit) koolstofdioxide (CO2), methaan (CH4), lachgas (N2O) en ozon (O3). Deze broeikasgassen hebben de eigenschap in hun moleculaire trillingen infrarood licht te absorberen omdat ze asymmetrisch zijn; ze bestaan uit verschillende atomen. Zuurstof (O2) en stikstof (N2) bestaan elk uit twee identieke atomen en absorberen geen infrarood vanwege hun symmetrie.
Naast de samenstelling is het verloop van de temperatuur in de atmosfeer over verschillende hoogten belangrijk. Aan het aardoppervlak heeft de atmosfeer een gemiddelde temperatuur van 15 °C. Zij koelt vervolgens 6 °C per km af tot op ongeveer 14 km hoogte een minimum van pakweg -70 °C wordt bereikt. Dit niveau heet de tropopauze. Hieronder spreken we van troposfeer, daarboven van stratosfeer. Als we in de stratosfeer komen en we blijven doorstijgen, dan zal de temperatuur weer toenemen met zo’n 2 °C per km. Dat komt doordat de daar aanwezige ozon inkomend ultraviolet licht absorbeert. Die temperatuurstijging gaat door totdat geen omgevingstemperatuur meer gemeten kan worden omdat de atmosfeer daarvoor dan te ijl is.
De pure stralingsafkoeling van de troposfeer bedraagt ongeveer 1 °C per dag, voor ongeveer 80 % veroorzaakt door straling die afkomstig is van waterdamp. Maar ook de afwezigheid van waterdamp kan een rol spelen. Daardoor kan de Aarde ongehinderd naar het heelal stralen. In een woestijnnacht is dat duidelijk merkbaar; het koelt dan snel af. Wéér moet worden opgemerkt dat de getallen gemiddelden zijn. Zeker het latente verticale transport kan in sommige gebieden oplopen tot meer dan tien maal de gegeven waarden. Het overschot wordt afgevoerd door horizontale luchtcirculatie. Sommigen hebben daarom voorspeld dat een extra broeikaseffect tot grote stormen zou leiden, maar dat is zeer speculatief.
Modellen
Het globale begrip van de atmosfeer is empirisch goed ontwikkeld. Dat wil niet zeggen dat men de gevolgen van veranderingen eenvoudig kan uitrekenen. Daarvoor is het systeem veel te ingewikkeld. Te meer omdat er complexe zogenoemde mee- en tegenkoppelingen in voorkomen. Om tot kwantitatieve uitspraken te komen moet men gebruik maken van (grote) computers.
De oudste modellen waren globaal. Zij hadden een wereldwijd karakter. Alles werd uitgerekend aan de hand van gemiddelden voor de hele Aarde. Dat schept problemen. Het CO2-gehalte zal wel zo’n beetje overal gelijk zijn, alhoewel de seizoenschommelingen die men overal heeft gemeten wel aangeven dat de menging (wereldwijd) op termijn van één jaar niet volledig is. Maar hoe zit het met de gemiddelde temperatuur? Hoe dicht moet het net zijn waarmee men die meet en hoe moet men de getallen wegen met het oppervlak waarvoor ze kenmerkend worden geacht? Of moet men de meetdichtheid blijven verhogen totdat het niets meer uitmaakt als men meetpunten toevoegt? Het lijkt erop dat men dat punt nu heeft bereikt, maar is dat waar voor alle andere gegevens waarover men dient te beschikken? Natuurlijk heeft men de beschikking over satellietgegevens over de wolkenbedekking, maar kan men altijd nauwkeurig hun reflectiviteit voor kortgolvige straling en absorptievermogen voor langgolvige straling bepalen? En voor globale modellen: welke rol speelt de structuur in de wolkbedekking die op wereldschaal niet kan worden meegenomen? Vragen te over.
Overigens bestaan er ook zekerheden. De albedo (= weerkaatsing) van de Aarde (0,31) is goed bekend, evenals de samenstelling van de dampkring en de optische eigenschappen van de samenstellende delen. Die eigenschappen zijn bijvoorbeeld hun brekingsindex voor kortgolvig licht om de strooiing ervan te berekenen en hun absorptiebanden in het infrarood.
Met deze absorptie is overigens voor de in wat hogere concentratie aanwezige gassen zoals CO2, CH4 en N2O nog iets bijzonders aan de hand. Weliswaar is er tot op een hoogte van 14 km slechts een geringe concentratie van deze gassen, maar er is toch zoveel CO2 aanwezig dat alle infraroodemissie van de Aarde in het golflengtegebied tussen 13,7 μm en 16 μm al in de eerste 100 meter wordt opgenomen in de atmosfeer. Dat heeft sommigen ertoe verleid te stellen dat deze absorptie al is ‘verzadigd’ en dat verder toevoegen van CO2 geen effect zou hebben. Dat is niet juist.
Als we de mate waarin infrarood wordt geabsorbeerd, afzetten tegen de golflengten, dan krijgen we een klokkromme: in het midden van het golflengtegebied is zij het hoogst. Naar de flanken (13,7 μm en 16 μm) wordt zij wel minder, maar er blijft een zekere mate van absorptie bestaan. Deze flankabsorptie verzadigt veel minder gauw, omdat zij zo veel zwakker is! Wel wordt het effect van een toename van CO2 minder naarmate er meer van is. Daarom wordt het stralingseffect ten gevolge van CO2 als een logaritmische term voor de absorptie aan de flanken meegenomen (zie afbeelding 2a).
Een dergelijk verschijnsel doet zich voor bij methaan. Ook daar treedt een zekere ‘verzadiging’ op, maar veel minder sterk, zodat het stralingseffect met een vierkantswortel afhankelijkheid kan worden beschreven. Tevens moet er rekening gehouden worden met overlappende absorpties zoals van CH4 en N2O. Dáárvoor worden dan ook gewogen mengtermen in de berekeningen meegenomen. Alle andere broeikasgassen zijn van een dermate grote verdunning dat ze eenvoudig lineair kunnen worden behandeld: twee keer zoveel gas, twee keer zo groot de absorptie van aardse infraroodstraling.
Tot nu toe bespraken we alleen de zogenoemde directe effecten van infraroodabsorptie door CO2 en andere BKG’s (broeikasgassen). Er zijn echter veel mee- en tegenkoppelingen denkbaar, zelfs op wereldschaal, die de modellen sterk niet-lineair maken. We noemen er hier een paar: hogere temperaturen betekenen in eerste instantie minder wolkvorming, dus een grotere zoninstraling en dus een meekoppeling, een verergering. Een ander gevolg van temperatuurverandering zou kunnen zijn dat het ijs van gletsjers maar vooral van de poolkappen zou gaan smelten. Daardoor wordt de Aarde minder wit en dus minder weerkaatsend. Zij zal als een zwarte zonnecollector meer zonlicht opnemen. De temperatuur stijgt nog meer, een klassiek geval van meekoppeling, waardoor grote veranderingen zouden kunnen plaatsvinden.
Maar hogere temperatuur betekent ook hogere luchtvochtigheid. Nu is het aan de polen nog erg droog. Als vochtige lucht daar naar toe zou worden getransporteerd, kan men veel meer sneeuw verwachten, waardoor de witheid en dus de weerkaatsing van de Aarde zou toenemen, waardoor de temperatuur zou afnemen. Een klassiek geval van tegenkoppeling dus: alle veranderingen worden min of meer afgeremd.
Wat overheerst? Het zal duidelijk zijn: alleen zeer gedetailleerde beschouwingen, uitgaande van zeer goed gevalideerde gegevens kunnen met zekerheid uitsluitsel over deze dilemma’s geven.
Stralingsforcering
Als de temperatuur van de Aarde gemiddeld constant is, heerst er in de stratosfeer gemiddeld stralingsevenwicht: de inkomende stralingsenergie van de Zon is gelijk aan de uitgaande infrarode stralingsenergie. Wanneer aan de atmosfeer zogenoemde broeikasgassen of aërosolen worden toegevoegd, dan zal de stralingsbalans veranderen. De atmosfeer zal meer infrarode aardstraling tegenhouden. Men noemt dit toeneming van de ‘stralingsforcering'(F).
Als ijkjaar nemen we 1765 toen er nog bijna geen industrie was. Dat was al duizenden jaren zo geweest. De atmosfeer had dus voldoende tijd gehad om in evenwicht te komen. Met behulp van de eerder besproken modellen kan men de fluxverandering aan de tropopauze berekenen. Door dat voor verschillende concentraties te doen krijgt men een serie uitkomsten. Die kunnen dan aan een functioneel verband worden aangepast, waardoor er gemakkelijker mee valt te rekenen. In tabel I is een aantal van die relaties gegeven.
Andere broeikasgassen zoals CFK-11 en CFK-12, enzovoorts, zijn lineair in hun effect, ΔF = kC, waarin de factor k varieert tussen 0,2 en 0,3 als de concentratie C in ppb (delen per miljard) wordt gegeven.
Met deze gegevens konden onderzoekers afbeelding 3 construeren, nadat zij met behulp van massaspectrometrische methoden uit in ijs ingesloten luchtbelletjes hadden gemeten wat de concentraties vóór 1950 waren. Het is duidelijk dat de stralingsforcering sinds 1775 behoorlijk is toegenomen.
Water
Het belangrijkste broeikasgas is ongetwijfeld waterdamp. Toch wordt het die naam meestal niet gegeven. De hoeveelheid waterdamp in de atmosfeer wordt ‘intern geregeld’; de mens heeft daarop geen directe invloed. We kunnen nog steeds niet op enige schaal regen maken. Veranderingen in de hydrologische cyclus zijn een eventueel indirect gevolg van menselijk handelen, maar kunnen niet antropogeen genoemd worden. Wél moet die cyclus altijd in de modellen meegenomen worden. Ruwweg draagt water voor zo’n 80 % aan het broeikaseffect bij.
Koolstofdioxide (CO2)
Na water is CO2 het belangrijkste broeikasgas. Voor zover de mens het broeikaseffect versterkt, komt dit vooral door dit gas (zie afbeelding 4). Vandaar de huidige ongerustheid. Het is daarom de moeite waard om de globale koolstofcyclus te bezien (zie afbeelding 5; de hoeveelheden zijn in gigaton koolstof (GtC); 1 gigaton CO2 zou 44/12 maal zo veel zijn).
Voor de mens zijn twee fluxen belangrijk, want wellicht benvloedbaar.
Voor de mens zijn twee fluxen belangrijk, want wellicht benvloedbaar: het resultaat van verbranden van fossiele brandstoffen (5 GtC per jaar) en de CO2 die vrijkomt door het kappen en verbranden of laten verrotten van hout (2 GtC per jaar)
en door sommige industriële activiteiten (cementproduktie) . Die activiteiten over de laatste 200 jaar worden verantwoordelijk gehouden voor de toename van de CO2-concentratie (afbeelding 4).
Het duurt ongeveer vier jaar voordat een atmosferisch CO2-molecule tijdelijk wordt vastgelegd in een plant of in de oceaan. Dit is niet de tijd die het CO2-systeem neemt om na verhoging van de concentratie terug te keren naar het oorspronkelijk gehalte. Deze is iets van 50…200 jaar. Zo lang neemt het voor de extra CO2 om definitief vastgelegd te worden in gesteente. Deze lange tijden zijn belangrijk wanneer men tot verlaging van het CO2-gehalte wil komen. Maatregelen daartoe zullen pas merkbaar effect hebben op een termijn van tientallen jaren.
Een redelijke vraag is natuurlijk of al die extra CO2 sinds 1765 is veroorzaakt door de mens. Schattingen leiden tot een jaarlijkse emissie in 1995 van 5,5 GtC/a. Naast CO2 van fossiele brandstof en cementproduktie is er ook nog CO2-toename ten gevolge van ontbossing in de tropen. Deze hoeveelheid wordt geschat op 1,6 GtC/a. Dat is een getal met een grote foutenmarge (± 0,5 GtC/a). Voorlopig lijkt het vrijgekomen land hoofdzakelijk voor landbouw te worden gebruikt en dan is de tijd waarvoor CO2 wordt vastgelegd (in gewas) te kort om in de CO2-balans te figureren. Maar herbebossing in subtropische en matige streken legt jaarlijks naar schatting 0,5 GtC vast.
CO2 is ook een ‘meststof’ voor bomen. Men schat dat zo (met een grote foutenmarge) circa 1,3 GtC per jaar extra wordt vastgelegd.
Over de uitwisseling van het oppervlaktewater van de oceanen met de diepere lagen is heel weinig bekend, maar als we het jaarlijkse budget van de antropogene CO2 opmaken, dan ziet dat er ongeveer uit zoals weergegeven in tabel II. Het lijkt er een beetje op dat men als een ‘missing sink’ de definitieve opslag in de diepe oceaan heeft genomen. Erg veel ander bewijsmateriaal is er niet. Maar een feit is dat het CO2-gehalte van de atmosfeer sinds 1960 jaarlijks met zo’n 1,6 ppm is toegenomen tot de huidige waarde van 358 ppm.
Methaan
Methaan (aardgas, CH4), het na CO2 meest bijdragende broeikasgas, komt momenteel met een gehalte van 1,72 ppm in onze atmosfeer voor. De concentratie neemt met 0,8 % per jaar toe. Waarom zouden we ons over zo weinig CH4 druk maken? De Greenhouse Warming Potential (GWP) van methaan, de effectiviteit voor stralingsforcering, is door zijn sterkere infraroodabsorptie ruwweg 60 keer zo groot per gram als die van het broeikasgas CO2. Daar staat tegenover dat CH4 door hydroxyl- (OH-)radicalen binnen negen jaar al tot de helft wordt afgebroken tot H2O en zwak-IR-actieve produkten. Het effect is daardoor kortstondig vergeleken met dat van CO2, maar als men een systeem beschouwt waar elk jaar een tiental ppt (particles per trillion, 1012) bijkomt, dan draagt ondanks zijn lage concentratie methaan dus toch aanzienlijk bij aan de stralingsfocering en dus aan het broeikaseffect.
Wat zijn de bronnen van methaan in de atmosfeer? In eerste instantie moerassen (bij ons heette methaan vroeger niet ‘aardgas’, maar ‘moerasgas’). Ook schijnt er een vergelijkbaar proces op te treden in natte rijstvelden (alhoewel dit door Indiase wetenschappers wordt bestreden). Darmgisting bij dieren, produktie door termieten en verliezen bij winning van olie en aardgas zijn andere bronnen. Dan zijn er nog verscheidene kleinere zoals steenkoolmijnen, aangeplempte gronden (vaak afval) en de oceanen. Ten slotte nog de lekkage van pijplijnen voor aardgas. Met name de Siberische vertonen veel lekken.
Er is nog een verborgen mogelijkheid. Methaan vormt zogenoemde hydraten met water, die bij lagere temperatuur en/of onder hogere druk stabiel zijn. Er is de veronderstelling geuit dat de grond van de toendra veel van deze hydraten bevat. Een temperatuurverhoging van de Aarde zou deze hydraten kunnen doen ontleden, waardoor veel extra methaan in de atmosfeer vrij zou komen. Een dergelijke ‘voorraad’ methaan wordt ook wel verondersteld zich in de diepe oceaan te bevinden. Verhoogde temperaturen zouden ook die hoeveelheid kunnen vrijmaken. Hoeveel dat zou zijn is pure speculatie, we laten het daarom bij deze opmerking.
Andere broeikasgassen
Naast CO2 en CH4 zijn er nog enkele andere broeikasgassen, zoals N2O (lachgas) en CFK en in het algemeen halo-alkanen. N2O komt vooral vrij uit occanen en (sterk variërend) uit zoet-waterreservoirs. Het is nog niet duidelijk welke processen tot N2O-vorming leiden. Vooral bodems lijken N2O vrij te maken, door nitrificatie onder anaërobe condities. Verder geven explosiemotoren en de chemische industrie N2O af en komt het vrij bij verbranden van biomassa. Het gehalte aan N2O is nu 0,310 ppm, dat is 8 % hoger dan in het pre-industriële tijdperk; de toename is circa 0,2…0,3 % per jaar, kennelijk een heel geringe antropogene bijdrage.
Daarnaast hebben we nog de CFK’s, de volledig gehalogeneerde koolwaterstoffen. Eenmaal in de stratosfeer dragen ze bij aan het ontstaan van het ozongat. In de troposfeer dragen ze bij aan het broeikaseffect. Ze zijn zeer stabiel en zullen hun bijdrage lang leveren. Hun Global Warming Potential is zéér hoog, tussen 4000 en 8000. Dat wil zeggen bij gelijke hoeveelheid zijn ze 4000 tot 8000 keer zo effectief voor opwarmen als CO2! Gelukkig zijn de concentraties niet zo hoog, ze liggen rond de 100 ppt en alles te zamen circa 2000 ppt. Zij dragen toch bij tot het (extra) broeikaseffect. Gelukkig zijn hun concentraties in de atmosfeer nu gestabiliseerd of licht aan het dalen. Gevreesd moet echter worden dat de CFK’s door HFK’s (waterstof-fluorkoolwaterstoffen) vervangen zullen worden. Die laten ozon ongemoeid, maar zijn een broeikasgas met een aan CFK’s gelijke GWP. Naast N2O en de CFK’s heeft men dan nog O3 (ozon) in de troposfeer. Ongeveer 10 % van het O3 in de stratosfeer wordt naar de troposfeer gevoerd, maar het komt ook vrij bij de oxidatie van methaan. Ozon in de troposfeer draagt bij aan het broeikaseffect, in de stratosfeer vangt het de directe zonnestraling in. Meer ozon dáár betekent afkoeling. In de laatste jaren is boven Antarctica een vermindering van het ozongehalte geconstateerd, in mindere mate evenzo boven Arctica. Bij de tropen lijkt het onveranderd te zijn. Er is van het O3 netto een klein verwarmend effect te verwachten.
Aërosolen
Aërosolen worden veroorzaakt door stofstormen, door zeezout, maar ook door het onder invloed van zonlicht en water samenklonteren van zwaveldioxidegas tot kleine druppeltjes zwavelzuur (zure regen). Ongeveer 10 % van het stof en vrijwel alle zure regen is van antropogene oorsprong, en dat geldt waarschijnlijk ook voor het verbranden van biomassa, al is dat niet echt zeker. De verblijftijd van aërosolen in de troposfeer is van de orde van enige dagen tot enige weken. Voor een accumulerend effect behoeft dus niet te worden gevreesd. Het vóórkomen van aërosolen is erg ongelijk, omdat zij vaak van lokale oorsprong zijn en betrekkelijk snel weer neerslaan. Zo wordt bijvoorbeeld 80 % van de massa van natuurlijke en antropogene aërosolen op het noordelijke halfrond gevonden.
Sulfaat-aërosolen vergroten vooral de totale weerkaatsing van de Aarde en leiden tot afkoeling. Roetdeeltjes echter zijn meer als een broeikasgas. Het totale directe gemiddelde effect van aërosolen op de stralingsforcering is niet onbelangrijk en zal onder voorbehoud waarschijnlijk tot enige afkoeling leiden.
De temperatuur van de Aarde
De stralingsforcering is sinds 1765 behoorlijk toegenomen. Maar is het daardoor sindsdien ook warmer op Aarde geworden? Redelijk betrouwbare temperatuurreeksen zijn beschikbaar, maar zij zijn althans voor de vroegste decennia (1860-1890) open voor discussie. Zijn de thermometers goed genoeg geweest, was het meetnet dicht genoeg, enzovoorts.
Het wordt allemaal iets betrouwbaarder wanneer we alleen naar de verschillen tussen de jaren kijken; dan vermijden we wellicht de systematische fouten. Afbeelding 6 laat het verloop van deze verschillen ten opzichte van het gemiddelde van 1920-1940 zien. Over de gehele 134 jaar zou men tot een opwarming van 0,5 °C kunnen besluiten. De afgelopen 130 jaar lag die temperatuurverhoging binnen de natuurlijke schommeling van het klimaatsysteem, maar dat zegt niets over het gedrag in de volgende 100 jaar. De statistiek van het temperatuurverloop is over langere tijd niet goed bekend en zal dat voorlopig ook niet worden.
Maar wellicht bieden recente, heel uitvoerige klimaatsimulatieprogramma’s wél soelaas. Zij nemen vooral ook het gedrag van de oceanen en hun koppeling via het klimaat aan de landmassa’s mee. We kunnen die programma’s bij verschillende beginvoorwaarden laten starten. Elke keer krijgen we een verloop in de tijd te zien van allerlei grootheden, waaronder de temperatuur. Door dat een groot aantal keren voor verschillende beginwaarden te herhalen, krijgen we een soort ruis, een soort statistiek.
Als we voldoende statistiek hebben over de huidige situatie, laten we het programma weer lopen, maar vergroten we heel langzaam bijvoorbeeld de CO2-concentratie tot men een verdubbeling ten opzichte van de eerdere situatie heeft bereikt. Ook dat herhalen we een aantal keren en we bekijken of de berekende waarden voor de inmiddels verlopen jaren aansluiten bij de gemeten waarden en of latere boven de ‘synthetische’ ruis uitsteken. Het resultaat voor twee computerberekeningen zien we in afbeelding 7. De huidige temperatuur is aangegeven. Men zou kunnen concluderen, dat het opwarmend effect van de broeikasgassen nèt waarneembaar is.
Er zijn ook andere, meer experimentele indicatoren denkbaar: gedesaggregeerde gegevens, vooral in continenten en oceanen gescheiden. Ze zijn samengevat in afbeelding 8. De stratosfeer lijkt tussen 1979 en 1994 zo’n 0,6 °C kouder te zijn geworden. De troposfeer werd tussen 1958 en 1994 zo’n 0,3 °C warmer, maar toont geen verandering over de laatste 15 jaar, terwijl de temperatuur op het aardoppervlak zo’n 0,3…0,6 °C hoger schijnt te zijn geworden.
De gemiddelde sneeuwbedekking op het Noordelijk Halfrond lijkt 10 % te zijn afgenomen over de laatste 21 jaar en de gletsjers geven in het algemeen een teruggang te zien. Het oppervlaktewater in de oceaan volgt de aardtemperatuur: een stijging van 0,3 °C tot 0,6 °C sinds het eind van de vorige eeuw. Opmerkelijk is dat over de laatste 40 jaar de nachttemperaturen sneller zijn gestegen dan die van de dag, iets wat ook uit de computermodellen naar voren komt. Ten slotte is het zeeijs op het Noordelijk Halfrond wat verminderd over de laatste 20 jaar en sinds 1990 óók op het Zuidelijk Halfrond.
Naast de temperatuur zijn er ook hydrologische verschijnselen waarneembaar. Ze zijn in afbeelding 9 aangegeven: de hoge bewolking is sinds 1951 toegenomen, maar blijft sinds 1981 gelijk. De middenniveau-bewolking op het Noordelijk Halfrond is ook toegenomen, evenals de hogere convectieve wolken. De mooi-weercumulus is echter afgenomen. Min of meer hetzelfde geldt voor het Zuidelijk Halfrond. De subtropen zijn droger geworden en de verdamping van water in de VS en in het territorium van de voormalige Sovjetunie is afgenomen. Zo is ook de grond in dat gebied natter geworden. Boven de oceaan vindt men overigens meer waterdamp dan vroeger in de lucht. Al deze verschijnselen kunnen in verband gebracht worden met modelleringen van het broeikaseffect, maar zekerheid geven ze niet.
Als er al een verandering komt is het steeds de vraag of menselijk handelen daarvoor verantwoordelijk is. Van bijzonder belang is het mogelijke stijgen van de zeespiegel. Het bepalen van de hoogte daarvan is aan verschillende moeilijkheden onderhevig. Men meet de zeespiegel ten opzichte van het land, maar wat als de bodem daalt? Meten we de zee- (of ijs-)hoogte met een satelliet, dan moet men de baan van die satelliet tot op de centimeter nauwkeurig kennen. Aan beide technieken is veel aandacht besteed, de consensus lijkt te zijn dat een stijging van 2…7 cm over de laatste honderd jaar heeft plaatsgevonden. Deze wordt vooral veroorzaakt door de warmteuitzetting. Door de langzame uitwisseling van diep en ondiep oceaanwater kan verwacht worden dat de ‘rijzing’ nog vele jaren door zal gaan.
De Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) van de VN bestudeert intensief alle gegevens over het broeikaseffect. Het panel durft in stelligheid niet verder te gaan dan dat ‘The balance of evidence suggests a discernible human influence on global climate‘. Voorzichtiger kun je het niet zeggen: niet evidence, maar the balance of evidence. Niet shows, maar suggests. En: discernible human influence in plaats van perceptable, of zelfs maar gewoon human influence. Nee je moet erg goed kijken voor je het ziet, het gaat niet vanzelf: discernible. En dan influence on global climate: Er wordt niet eens gepoogd aan te geven wàt voor invloed. Wordt ’t kouder, warmer, natter, droger? Het IPCC zegt het niet, maar erkent wel de invloed van de mens. Het is moeilijk om met die uitspraak van mening te verschillen.
Conclusies
Klimatologen adviseren regeringen over de mogelijke gevolgen van het (extra-) broeikaseffect. Moeten zij adviseren alle industriële CO2-produktie te verbieden, haar te belasten of de zaak op zijn beloop laten? Ik benijd de klimatologen niet. Zij zouden toch eigenlijk een antwoord moeten kunnen verzinnen. Maar dat lijkt niet zo te zijn. Het is eerder: ‘Er moet nog meer onderzoek gebeuren’.
Ik ben zelf geen klimatoloog, ik ben spectroscopist en weet als zodanig iets van licht en materie af. Maar ik heb dit verhaal na enige studie geschreven en voel mij als een onbetrokken intermediair. Dan vind ik het passend als ik voor de lezer opschrijf wat ik er van denk. En wel in drie categorien: wat weten we (vrijwel) zeker, wat vermoeden we en wat kunnen we voorlopig alleen maar geloven?
De toename van de CO2– en CH4-concentraties zal voorlopig nog wel doorgaan, zeker wat het effect op de temperatuur betreft. Dat heeft een ‘uitlooptijd’ van ten minste honderd jaar. Dat betekent dat we wel zeker weten dat het warmer wordt in de volgende honderd jaar. Gemiddeld 2…3 °C en méér aan de polen dan aan de evenaar.
Dat betekent ook dat – puur door thermische expansie van het oppervlaktewater – de zeespiegel ongeveer twintig centimeter zal stijgen, misschien iets meer. Ik vermoed dat de ‘verwoestijning’ van het subtropisch gebied verder zal worden bevorderd en dat in het algemeen soorten landbouw die het al moeilijk hebben verder in de verdrukking komen, behalve als ze door de opwarming juist minder marginaal worden. Toch weer wijn uit Nederland? Gegeven onze geografische positie zal de druk op de subtropen wellicht leiden tot een hogere druk van politieke of economische vluchtelingen. Ik vermoed ook dat Nederland de veranderingen bij zal kunnen houden, het is een verstandig land dat, als het getij verloopt, de bakens tijdig verzet.
Ik geloof niet dat we binnen afzienbare tijd ‘Amersfoort aan Zee’ zullen meemaken. Wel geloof ik, gegeven de onzekerheid van de berekeningen, dat de zogenaamde Small Island States zich terecht zorgen maken. Het gaat toch niet aan de bewoners van deze eilanden in grote moeilijkheden te brengen door onze emissies.
Ik geloof niet dat voldoende bewijs beschikbaar is dat grote stormen zullen plaatsvinden. Ik geloof niet dat in Nederland een subtropisch klimaat zal ontstaan.
Wat geloof ik dan wel? Ik vermoed, met aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid, dat het langdurig effect, typerend voor het broeikaseffect van CO2, juist is. En dát betekent dat regeren in dit geval echt vooruitzien moet zijn. Maatregelen die we nu nemen zullen hun effect over 10…20 jaar hebben, dus is het hoog tijd om ermee te beginnen.
(EINDE TEKST)
(QUOTES IN KADERS)
Als er al een klimaatverandering komt, is het steeds de vraag of menselijk handelen daarvoor verantwoordelijk is
Het gaat toch niet aan de bewoners van eilanden in grote moeilijkheden te brengen door onze emissies
(BIJSCHRIFTEN)
(BIJ TEKSTKADER)
Afb. 1 UV- en IR-stralingsfluxen door de atmosfeer.
(BIJ TEKSTKADER)
Afb. 2 Netto UV-, IR- en convectiefluxen.
(BIJ DE EERSTE TEKSTCURSIVERING)
Afb. 2a Absorptie bij toenemende concentraties. Het gas blijft in de flanken absorberen. Het midden van de absorptieband gaat een steeds kleinere rol spelen.
(BIJ DE TUSSENKOP WATER)
Afb. 3 Stralingsforcering van verscheidene broeikasgassen vanaf 1765.
(BIJ DE TUSSENKOP KOOLSTOFDIOXIDE)
Afb. 4 Toename van de concentratie van atmosferische CO2 in de laatste 250 jaar afgeleid uit metingen aan in Antarctisch ijs gevangen luchtbelletjes en uit metingen op Hawaii sinds begin jaren vijftig.
(BIJ DE TUSSENKOP KOOLSTOFDIOXIDE)
Afb. 5 De koolstofreservoirs en -stromen in giga-metrieke ton (109). De onderstreepte getallen hebben betrekking op CO2-accumulatie ten gevolge van menselijke activiteit.
(BIJ DE TUSSENKOP DE TEMPERATUUR VAN DE AARDE)
Afb. 6 De eenjarige voortschrijdende gemiddelde afwijking van de gemiddelde temperatuur in de periode 1925-1935.
(BIJ DE TUSSENKOP DE TEMPERATUUR VAN DE AARDE)
Afb. 7 Huidige afwijking van de gemiddelde temperatuur in de ‘synthetische’ ruis van twee broeikasmodelberekeningen. (TOEVOEGEN) MPI CO2 anom is de verhoging van de gemiddelde wereldwijde temperatuur bij toename van de CO2-concentratie volgens het klimaatmodel van het Duitse Max Planck Instituut. Hadley CO2 anom : hetzelfde, maar dan berekend met het klimaatmodel van het Britse Hadley Institute. MPI aer anom en Hadley aer anom : in beide klimaatmodellen wordt nu ook uitgegaan van hogere concentratie aërosolen. Die zorgen voor afkoeling, c.q. geringere opwarming van CO2 alléén zou doen. De grafiek in het horizontale vlak laat zien hoe het klimaat zich volgens beide modellen zonder toename van CO2 en aërosolen zou gedragen.
(BIJ DE TUSSENKOP DE TEMPERATUUR VAN DE AARDE)
Afb. 8 Temperatuurindicaties voor het broeikaseffect.
(BIJ DE TUSSENKOP DE TEMPERATUUR VAN DE AARDE)
Afb. 9 Hydrologische indicaties voor het broeikaseffect.
(KADER BIJ FIGUUR 1 EN 2 EN BIJ TUSSENKOP MODELLEN)
De Aarde ontvangt en weerkaatst kortgolvig (UV) licht en zendt licht met een lange golflengte (IR) uit. Aan de hand van afbeelding 1 beschrijven we hier de weg die kortgolvig (ultraviolet en zichtbaar) licht aflegt dat op de Aarde valt. Eerst moet het licht de stratosfeer passeren. De aldaar (nog) aanwezige ozon filtert het UV-deel weg en verder wordt het licht voor- en achterwaarts verstrooid (blauw licht meer dan rood licht, daarom is de lucht hier beneden blauw, boven de atmosfeer is de hemel zwart). Doordat de druk er laag is, neemt de lichtintensiteit naar beneden toe maar langzaam af. Nadat de tropopauze is gepasseerd wordt de dichtheid van de dampkring en daardoor de verstrooiing van het licht groter. Er treedt enige absorptie op door water en troposferisch ozon. Het licht wordt verstrooid, geabsorbeerd en gereflecteerd door allerlei soorten van wolken en het wordt verstrooid en geabsorbeerd door atmosferische stofdeeltjes. Van de 342 Wm-2 die binnenkwam, bereikt gemiddeld 183 Wm-2 het aardoppervlak, waarvan 23 Wm-2 direct weer wordt weerkaatst. Netto ontvangt het aardoppervlak dus 160 Wm-2. We volgen deze kortgolvige flux vanaf de Aarde terug de ruimte in. Allereerst wordt hij vergroot door het terugverstrooide licht van stofdeeltjes en moleculen in de troposfeer en door het van de wolken de ruimte in weerkaatste licht. Alles te zamen treedt aan de buitenzijde van de atmosfeer 106 Wm-2 uit. Dat is 31 % van de inkomende 342 Wm-2 ofwel de ‘albedo’ van de totale Aarde, de weerkaatsing, is 0,31.
Alle objecten van een eindige temperatuur stralen licht uit. Ook de Aarde en de omringende atmosfeer. Bij de temperatuur die beide hebben is dat infrarode straling. Zoals gellustreerd in afbeelding 1 volgen we de infrarode flux, maar nu vanaf het aardoppervlak. Gemiddeld is de IR-flux daar 395 Wm-2 (naar boven). Door absorptie in waterdamp, wolken, CO2, CH4 en andere broeikasgassen neemt deze flux naar boven toe af tot ongeveer 240 Wm-2 bij de tropopauze en treedt er uiteindelijk 236 Wm-2 uit. Daarmee is de Aarde in stralingsevenwicht, want deze flux, vermeerderd met de gereflecteerde kortgolvige flux (106 Wm-2), is exact gelijk aan de 342 Wm-2 die op het aardsysteem viel.
Het feit van de stralingsbalans zou een mogelijkheid kunnen scheppen het broeikaseffect direct te meten. Als de Aarde opwarmt, of afkoelt, is de balans uit evenwicht. Nauwkeurige infrarood- en ultraviolet-metingen met satellieten zouden deze onbalans moeten kunnen constateren.
Er is ook een benedenwaartse infrarood flux, die echter niet van buiten de dampkring komt maar in de stratosfeer ontstaat, sterk toeneemt in de troposfeer en uiteindelijk 335 Wm-2 op het aardoppervlak deponeert. Deze is het gevolg van de in alle richtingen uitgezonden straling van eerder met lichtenergie opgeladen broeikasgassen en wolken. Daarnaast, zagen we, valt er 160 Wm-2 kortgolvige straling op het aardoppervlak. Samen met de langgolvige is dat dus 495 Wm-2.
Door het aardoppervlak wordt 395 Wm-2 uitgezonden. Er is dus een overschot van 100 Wm-2 dat, wil het aardoppervlak gemiddeld een constante temperatuur hebben, op een andere wijze dan door straling moet worden afgevoerd. In tegenstelling tot de buitenzijde van de atmosfeer is de ‘binnenzijde’, het aardoppervlak, niet in stralingsevenwicht. Het ‘overschot’ aan de aardzijde moet naar de atmosfeer worden afgevoerd. Dit transport heeft twee componenten: het latente en het sensibele transport. Het eerste wordt veroorzaakt door het verdampen van water en het weer condenseren in een hogere luchtlaag. Deze flux bedraagt 85 Wm-2, waarmee per jaar gemiddeld 970 mm water wordt gecirculeerd. De resterende 15 Wm-2 wordt als sensibele flux door geleiding en turbulente bewegingen in de troposfeer verzorgd.
De verschillende netto fluxen zijn weergegeven in afbeelding 2. Bedacht moet daarbij worden dat over wereldwijde gemiddelden is gesproken.
(TABEL BOVEN TUSSENKOP WATER)
Tabel I
Stralingsforcering (ΔF in Wm-2) voor gassen
Gas Functie Opmerkingen
CO2 ΔF = 6,3 ln(C/C0) met C0 = 279 ppm
CH4 ΔF = 0,036 (ÖM – ÖM0)* met M0 = 790 ppb
N2O ΔF = 0,14 (ÖN – ÖN0)* met N0 = 0,027 ppb
*met correctie termen voor overlappende absorpties van CH4 en N2O (C = koolstof, M = methaan, N = stikstof)
GESLOTEN SYSTEEM VOOR OPWEKKING VAN ENERGIE + BENUTTEN VAN TEMPERATUURVERSCHILLEN IN ATMOSFEER + VOLGENS NLR IS CONSTRUCTIE TECHNISCH MOGELIJK
MegaPower, grootschalige energiewinning uit de natuur
Toren van 5 km in Noordzee voor opwekken energie
Het principe van witte steenkool kan een zeer grootschalige toepassing krijgen. Plaats een gigantische toren in zee, laat gas via een pijp opstijgen tot 5 km hoogte, waar het condenseert en als vloeistof terugloopt tot zeeniveau, waar het door een turbine wordt omgezet in elektrisch vermogen. Onmogelijk? Nee, eerste studies rechtvaardigen nader onderzoek.
– Ing. R.M. van Ginkel –
– Frank Hoos –
– Ir. R.M. Krom –
– Drs.ir. P. van Summeren –
Ing. Van Ginkel en ir. Krom zijn werkzaam bij de Hoogovens Groep BV, Frank Hoos, bedenker van het MegaPower-idee, is werkzaam bij Seatec BV en drs.ir. Van Summeren is free-lance projectleider. Dit haalbaarheidsproject wordt gesteund door Novem. Ook Linde heeft aan het project deelgenomen.
Onder de naam MegaPower wordt sinds een jaar gewerkt aan een haalbaarheidsstudie voor een grootschalig vermogensopwekkings‑ en conversiesysteem. Het voorstellingsvermogen moet hiervoor haast even groot zijn als het installatievermogen: 7000 MW in een installatie van tussen de 4 km en 7,5 km hoogte. Het principe is dat van een gesloten systeem, waarbij een vloeistof verdampt op zeeniveau en op zeer grote hoogte bij de daar heersende lage temperatuur condenseert en teruggeleid wordt naar zeeniveau onder opwekking van vermogen. Het principe is vergelijkbaar met vermogensopwekking uit witte steenkool: water verdampt, stijgt op, beregent de bergen en in de afdaling naar de zee worden waterkrachtcentrales ingezet voor het genereren van vermogen. De eerste studies tonen aan dat het project zowel fysisch als bouwtechnisch haalbaar kan zijn.
In het jaar 2050 naderen de gas‑ en olievoorraden hun einde, terwijl de wereldwijde energiebehoefte blijft stijgen. Er ontstaat dus behoefte aan grootschalig vermogen met andere bronnen dan gas en olie. Steenkool vormt op de lange termijn geen optie, want gezien het laatste rapport van de VN is wel vast komen te staan dat de klimaatverandering daadwerkelijk in gang is gezet en dat CO2 daarin een voorname rol speelt. Dit noodzaakt te zoeken naar andere en betere oplossingen.
Met MegaPower komt een zeer milieuvriendelijke oplossing in beeld zonder enige CO2-produktie. Uitganspunt voor MegaPower is dat de temperatuur op grote hoogte (5000…8000 m) aanzienlijk lager is dan op zeeniveau. Om hiervan gebruik te maken in een gesloten systeem zijn zeer grote installaties nodig, waarbij allerlei uitdagingen in de realisatie ervan opdoemen: de constructieve haalbaarheid, de thermodynamische voorwaarden en de uitwerkingen daarvan.
Het fysische principe van een dergelijk gesloten systeem wordt verduidelijkt in afbeelding 1. Het systeem is in de Noordzee gedacht. Het bestaat uit een verdamper op zeeniveau, een stijgpijp voor het gas, een condensor op 5000 m hoogte, een pijp waardoor de vloeistof terugstroomt en een turbine op zeeniveau. De temperatuur op 5000 m hoogte is gebaseerd op de Nasa-standaard die aangeeft hoe de temperatuur met de hoogte varieert voor een standaardatmosfeer. De temperatuur van het zeewater komt overeen met de temperatuur van de Noordzee in juni. De relatief hoge temperatuur is gunstig voor de verdamping van het medium. Het vloeibare medium wordt in de verdamper een gas, stijgt op totdat het in de condensor komt, waar het condenseert. Daarna valt het terug tot op zeeniveau. De potentiële energie van de vloeistof in de condensor wordt in de turbine omgezet in elektrisch vermogen.
Rekenmodel
Om überhaupt berekeningen te kunnen uitvoeren moet het temperatuurverloop op grote hoogte en op zeeniveau bekend zijn. Aan het KNMI zijn derhalve gegevens gevraagd over het weer boven de Noordzee. Omdat het weer boven De Bilt niet significant verschilt van dat boven de Noordzee, zijn de weerdata van het jaar 1986 als uitgangspunt genomen. Deze zijn aangevuld met data van zeewatertemperaturen uit internationale klimaatatlassen. De data van het KNMI geven de hoogte van een drukniveau, de bijbehorende temperatuur en wind (in richting en snelheid).
De zeewatertemperaturen zijn af te lezen uit afbeelding 2. Dit temperatuurverloop is een gemiddelde over tien jaar. Aanvullende gegevens van een bepaald meetpunt, de zeewatertemperatuur bij Noordwijk in 1986, zijn in overeenstemming met die in deze afbeelding.
De temperatuur op 5500 m wordt weergegeven in afbeelding 3. Daarin is duidelijk te zien dat grote dagelijkse afwijkingen van de Nasa-standaard optreden.
In het MegaPower-project wordt uitgegaan van de meest ongunstige situatie. Hoe hoger de temperatuur is op 5500 m, des te slechter dat is voor condensatie. In afbeelding 3 wordt door een getrokken lijn een ongunstig verloop aangegeven.
MegaPower heeft een rekenmodel ontwikkeld waarin het gewenste vermogen, de eigenschappen van de damp, de temperaturen op zeeniveau en op 5000 m hoogte zijn opgenomen. Dit model is gebaseerd op de aanname dat gedurende het transport van beneden naar boven geen warmte met de omgeving wordt uitgewisseld. In het model is het verloop van de druk van een gas met de hoogte in een zwaartekrachtveld in rekening gebracht.
Bij uitwerking van dit model voor butaan, een gas dat verdampt bij ‑0,5 °C en dat een geringe verdampingswarmte heeft, blijkt dat voor een pijp met een doorsnede van ongeveer 50 m (of een bundel pijpen met in totaal een equivalent inwendig oppervlak) en 5000 m lengte, een elektrisch vermogen van 7000 MW beschikbaar kan komen. De butaandamp stijgt op van het zeeniveau met een snelheid van ongeveer 50 m/s en komt op 5000 m hoogte aan met 20 m/s.
Uit de eerste berekingen bleek dat zuiver butaan niet kan voldoen, omdat er geen condensatie optreedt bij gestelde omgevingstemperaturen. Er zijn aan het butaan derhalve additieven toegevoegd. Deze condenseren tijdens het transport en geven hun warmte af aan het butaan. Daardoor komt het butaan met hogere druk dan voorheen aan bij de condensor en is condensatie mogelijk.
Door het geringe temperatuurverschil met de omgeving worden zowel de verdamper als de condensor buitensporig groot. Bovendien betekenden de gegevens van het KNMI voor het MegaPower-project dat een systeem met butaan als medium vele maanden per jaar niet zou kunnen werken. Dit was aanleiding tot het zoeken van andere media en andersoortige systemen.
Medium
Het ontwikkelde rekenmodel biedt de mogelijkheid ook andere media in te voeren. Uit de eerste ervaringen was duidelijk geworden dat de temperatuurniveaus de beperkende factoren waren, en niet zozeer de constructie. Daarom is een aantal stoffen onderzocht op hun mogelijke toepasbaarheid.
De minimaal vereiste temperatuur voor de verdamper moet altijd lager zijn dan de minimum zeewatertemperatuur van 4 °C (in de winter). Deze minimale temperatuur is bovendien afhankelijk van de constructie. In het onderzoek is de minimale temperatuur van de verdamper op 0 °C gelegd. Voor de condensor geldt een soortgelijke beschouwing. Daar is de condensortemperatuur 6 °C hoger genomen dan de omringende lucht.
In de zomer is de temperatuur op 5000 m het hoogst en het temperatuurverschil met het zeewater het kleinst. Derhalve ligt bij die situatie de strengste systeemeis. Daarnaast zijn er uit overwegingen van stabiliteit en sterkte van de constructie nog eisen voor de drukken die mogen optreden in het systeem. Het drukverschil met de omgeving mag niet te groot zijn en zeker niet lager dan de omgevingsdruk.
Een eerste keuze van mogelijke materialen leverde zeventien potentiële kandidaten op. Ook de invloed van additieven op deze materialen is onderzocht. Uit het rekenmodel blijkt dat met voornoemde systeemeisen slechts drie potentiële materialen overblijven. Na invoering van andere voorwaarden zoals vrije convectie van de lucht in de condensor bleef alleen NH3 als medium over. Alhoewel het systeem binnen de gestelde temperatuurgrenzen functioneert, worden de condensor en verdamper door geringe temperatuurverschillen en grote verdampingswarmte van NH3 relatief erg groot. Er zijn nog andere voorstellen gedaan, maar die vragen nog nadere uitwerking.
MegaPower-toren
Er is aan het NLR opdracht gegeven na te gaan of een dergelijke constructie technisch gerealiseerd kan worden. De MegaPower-toren wordt getuid vanuit drie punten op zeeniveau. Er zijn twee versies (afbeelding 4, 5 en 6). Beide versies zijn opgebouwd uit modules die een kern van kunststof hebben met aan beide zijden aluminium. Enerzijds wordt de massa van de toren hierdoor beperkt, anderzijds wordt de stijfheid groter. Bovendien is de protectie van belang, inwendig naar de gebruikte media, uitwendig naar meteorologische invloeden. In het MegaPower-project zijn dikten van 250 mm gebruikt.
In versie I zijn er om de 1200 m drijflichamen met waterstof. Er zijn dan vier drijflichamen die een elliptische vorm hebben. De inhoud van deze lichamen varieert met de hoogte. Beneden is de opwaartse kracht groot, dus kan de inhoud relatief klein zijn. Boven is de atmosferische druk klein en moet het drijflichaam relatief een grotere inhoud hebben. Gedacht wordt aan langsdoorsneden van 360 m tot 900 m.
In versie II is het drijfvermogen geïntegreerd in de pijp. Deze wordt daardoor twee keer zo breed op zeeniveau. Ook hier speelt de atmosferische druk op grote hoogten een rol. Daardoor neemt de doorsnede toe tot 165 m op ongeveer 5000 m hoogte.
Het blijkt dat beide versies constructief mogelijk zijn. Bij een flinke storm is de statische deflectie bovenaan de pijp bij versie I (met vier drijflichamen) 344 m, bij de geïntegreerde versie slechts 57 m. Dat is voor beide versies verrassend weinig. Nog meer indruk echter maakte het dynamische gedrag van beide versies. Windstoten van sinusvorm en beperkte duur werden aan de beide versies gegeven. Indien een windstoot op 4500 m wordt gegeven, is de deflectie maximaal 20 m respectievelijk 1 m.
De natrilling van beide versies was verschillend. De dunne mast heeft veel eigenfrequenties voor buigen onder de 0,1 Hz, terwijl de gedistribueerde versie begint bij 10 Hz. De reden voor deze kleine uitwijkingen moet gezocht worden in het enorme gewicht van de condensor. Deze functioneert als stabilisator voor de pijp eronder.
Ook de tuidraden zijn technisch interessant. Zonder de toepassing van nieuwe materialen zal het niet mogelijk zijn de toren te tuien. Nu blijkt dat doorsneden van 0,2 m2 van een modern materiaal de spanningen kunnen opvangen, die ontstaan bij stormen en windstoten. De mechanische constructie is derhalve technisch mogelijk.
De manier waarop de pijp opgebouwd moet worden ligt daarmee nog niet vast. Binnen het MegaPower-project is een aantal ideeën bedacht om een pijp van een dergelijke lengte op te bouwen. Uit verder onderzoek van het NLR blijkt dat constructies van nog grotere dimensies technisch mogelijk zijn. Dit opent nieuwe wegen voor andere voorstellen.
Milieutechnische aspecten zijn voor MegaPower van groot belang. Men kan zich voorstellen dat een puntvormige vermogenswinning zich heel anders gedraagt in het milieu dan een vermogenswinning die over een groot oppervlak is verdeeld. Hiervoor zou een model ontwikkeld moeten worden voor zowel de condensor op grote hoogte als de verdamper in de zee. Vanwege de beperkte duur en mogelijkheden van de huidige voorstudie kon alleen de haalbaarheid naar constructie en thermodynamische opzet bekeken worden.
Ten slotte
Door de opmerkelijke resultaten van de voorbereidende haalbaarheidsstudie moet er een uitgebreid voorontwerp komen waarin alle aspecten uitgewerkt, geëvalueerd en afgewogen worden. Er zijn nog veel onuitgewerkte mogelijkheden. De koppeling tussen techniek en technologie moet met grote harmonie tot stand worden gebracht. Voorbeelden daarvan geeft de natuur in grote diversiteiten.
Het idee van MegaPower komt vanuit bewogenheid met de natuur en moet daarom een eerlijke kans krijgen. Zou het niet prachtig zijn als op economische verantwoorde wijze door middel van dit ‘luchtkasteel’ op grote schaal energie uit de natuur gewonnen kan worden?
(BIJSCHRIFTEN)
(CREDIT BIJ DIA)
(Illustratie: Hans Pihl)
Afb. 1 Butaan/NH3-procescyclus; de vloeistof wordt door het zeewater verdampt en condenseert op grote hoogte; de druk en het debied van de vloeistofkolom worden in energie omgezet.