PROF. IR JAAP VAN DER GRAAF, SPECIALIST IN AFVALWATERBEHANDELING
‘Kleinschaligheid is niet duurzamer’
‘Ons grootschalige rioolstelsel met zijn rwzi’s (rioolwaterzuiveringsinstallaties) dat we in feite doorspoelen met schoon regen- en drinkwater, is nog steeds het meest efficiënte systeem’, stelt professor (em.) ir. Jaap van der Graaf. Kleinschalige systemen lijken misschien wel duurzamer maar ze zijn dat niet.
Een ingenieur moet de verleiding van al te modieus duurzaamheidsdenken weerstaan en zich blijven concentreren op de feiten, vindt hij. Daarmee is de zaak van de verduurzaming namelijk het beste gediend. Van der Graaf was twintig jaar lang hoogleraar Behandeling van Afvalwater aan de TU-Delft en werkte zijn hele carrière voor ingenieursbureau Witteveen+Bos.
De vraag hoe duurzaam of on-duurzaam de stedelijke waterkringloop is, stond in 1993-1994 centraal in een studie binnen het interdepartementale onderzoeksprogramma Duurzame Technologische Ontwikkeling (DTO). ‘De conclusie was toen dat het energieverbruik minimaal is, de systemen en installaties worden vervaardigd uit eenvoudige grondstoffen zoals beton en staal, dat ze zeer betrouwbaar zijn en een lange levensduur hebben.’
Van der Graaf rekende die bevindingen uit de jaren negentig recentelijk nog eens door voor de huidige stand der techniek en komt tot de conclusie dat ze nog niets aan geldigheid hebben ingeboet. ‘Kleinschalige oplossingen, hoe sympathiek ze ook ogen, scoren minder vanwege hogere onderhoudskosten en duurdere procesvoering. CO2-reductie, het gescheiden opvangen en afvoeren van hemelwater, decentrale, kleinschalige zuivering, beperking van het waterverbruik bieden alleen schijnbare duurzaamheid. De on-duurzaamheid zit namelijk vooral in de restvervuiling die overblijft wanneer de rwzi het afvalwater heeft gereinigd, en daarnaast in de overstort vanuit het riool als dat bij hevige regen het water niet kan opnemen.’ Hiervoor worden in steeds meer gemeenten grote kelders gebouwd waarin het regenwater van stortbuien tijdelijk opgeslagen kan worden.
De waterkringloop wordt steeds meer gesloten wat betekent dat het afvalwater na zuivering zonder problemen op het oppervlaktewater kan worden geloosd en dat in de toekomst waarschijnlijk ook direct uit gereinigd afvalwater drinkwater kan worden bereid.
‘Dit gebeurt al in Singapore omdat de watervoorraad daar eindig is terwijl we in Nederland natuurlijk overvloedige regenval en constante rivieraanvoer kennen.’ In Singapore is de duurzaamheidsstrategie van DTO volgens Vander Graaf integraal toegepast: ‘Dertig jaar geleden was de situatie daar niet rooskleurig. Het drinkwater werd aangevoerd uit Maleisië, de rivieren waren sterk vervuild, bij regenval liepen grote delen van de stad onder water. De nachtschade, de behoefte die mensen ’s nachts doen, werd in tonnetjes afgevoerd. Het was milieuhygiënisch en gezondheidstechnisch een chaos. Nu wordt water nog slechts deels geïmporteerd en grotendeels wordt drinkwater bereid uit lokaal ingezameld water, afvalwater en zeewater.’ In Singapore wordt regenwater wèl via een apart systeem ingezameld. Dat is een kwestie van schaarste.
‘Als we ons blijven blindstaren op niet-relevante bijkomstigheden – zoals CO2-emissie in de waterkringloop reduceren – dan raken we voor de echt noodzakelijke technieken afhankelijk van landen zoals Singapore en dat lijkt me economisch een weinig aantrekkelijk perspectief. ’
Hoewel het huidige rioolstelsel en de rwzi’s nog lange tijd zullen meegaan, is er de afgelopen decennia natuurlijk veel veranderd. De grootste technologische ontwikkeling is de membraanfiltratie waardoor in sommige situaties al vanuit rioolwater in een enkele stap drinkwater kan worden bereid. Membranen zijn gemaakt van kunststof met hele fijne poriën waar watermoleculen doorheen kunnen maar moleculen van grotere (organische) verbindingen zoals polysachariden en eiwitten niet. Er zijn ook membranen die ionen tegenhouden. ‘Daardoor is het nu mogelijk om zeewater op grote schaal om te zetten in drinkwater tegen redelijke kosten – een euro per kubieke meter – en tegen een beperkt energieverbruik.’
Toen Van der Graaf veertig jaar geleden afstudeerde, stond afvalwaterreiniging in Nederland nog in de kinderschoenen. Een gemeente zoals Rotterdam loosde zijn riool rechtstreeks op de rivier. Den Haag had een persleiding naar zee, de ’smeerpijp’. De grote boosdoeners waren organische stoffen, fosfaten en nitraten in uitwerpselen maar in de loop van de jaren zestig ook het fosfaat in wasmiddelen. Deze nutriënten leidden tot overbemesting, en dientengevolge zuurstofgebrek en verstikkende algengroei die al het leven deed verdwijnen uit sloten en vaarten. Bekend zijn de beelden van massale vissterfte.
Eigenlijk leek de jonge chemisch technoloog Van der Graaf voorbestemd voor een baan in de chemische industrie, ‘directeur van Shell ofzo’, lacht hij nu. Hij studeerde in 1971 cum laude af aan de TU Eindhoven. ‘Maar niemand van mijn lichting vond een baan, heel merkwaardig.’ Er bleek opeens een economische recessie te heersen na bijna een kwart eeuw van ongekende economische groei. Nederland moest na de Tweede Wereldoorlog opnieuw worden opgebouwd en daarom werden de lonen kunstmatig laag gehouden. Zeker nadat de regering in 1964 de loonontwikkeling de vrije hand liet, explodeerden de salarissen met zo’n zestien procent. In 1971 kwam opeens een einde aan deze onstuimige groei.
Daar kwam in 1973 de eerste oliecrisis overheen. Omdat Nederland Israël steunde in de Yom Kippoeroorlog, kondigden de (Arabische) olieproducerende landen een boycot tegen Nederland (en de Verenigde Staten) af. Benzine ging (tijdelijk) op de bon. Van minister-president Joop den Uyl (PvdA) moesten Nederlanders de gordijnen ’s avonds dichttrekken om zo op de stookkosten te besparen. Van der Graaf: ‘Bedrijven stopten abrupt met personeel aannemen. Bij veel bedrijven zat er jaren nadien nog een gat in de personeelsopbouw. Er ontbrak gewoon een cohort.’
Maar er was ook een lichtpuntje. Nederlanders hadden oog gekregen voor de schaduwzijden van al die nieuwe welvaart. Dankzij die welvaart hadden ze meer vrije tijd, kochten fietsen, brommers en auto’s en trokken er op uit om er achter te komen dat veel natuur teloor ging door bergen afval en lozingen. In 1973 verscheen ook het geruchtmakende rapport van de Club van Rome, ‘Grenzen aan de groei’ dat waarschuwde voor het uitputten van natuurlijke hulpbronnen, zoals energie en…drinkwater.
Onder maatschappelijke druk werden de eerste milieuwetten ingevoerd waaronder de Wet Verontreiniging Oppervlaktewater (WVO). Van der Graaf: ‘Dat is een hele slimme wet omdat die voor het eerst een nieuw principe in de praktijk bracht, namelijk dat de vervuiler betaalt.’ De afvalproblematiek was niet langer iets dat we gratis bij de overheid konden parkeren; de overheid ging op zoek naar de bron, de vervuiler, en presenteerde die de rekening. Van der Graaf: ‘De opbrengsten van milieuheffingen vloeiden niet in de algemene middelen maar kwamen in een apart potje waaruit milieumaatregelen zoals rwzi’s konden worden bekostigd.’
’Men was in het buitenland duidelijk verder. Eigenlijk moest het vak afvalwaterbehandeling in Nederland nog helemaal worden ontwikkeld. Er was daar dus opeens heel veel werk aan de winkel voor ingenieurs.’ De jonge ingenieur Van der Graaf stapte dus in wat je de tweede sanitatierevolutie in Nederland zou kunnen noemen. De eerste sanitatierevolutie had plaats tussen grofweg 1850 en 1970. Door aanleg van een modern rioolstelsel in de steden en ontwikkeling van drinkwaterbedrijven die schoon water uit de duinen of uit diepe zandlagen betrokken, ging de volksgezondheid enorm vooruit. Voor die tijd dronken stadsbewoners veelal water uit putten die door de toenemende uitspoeling van fecaliën in het grondwater verontreinigd raakten. Uitbraken van cholera kwamen daardoor regelmatig voor tot het begin van de twintigste eeuw.
Het lozen vanuit het riool op open water ver buiten de stad had de stedelijke bevolking nadien gaandeweg gevrijwaard van ziekten maar naarmate de mensen meer vrije tijd en transportmiddelen tot hun beschikking kregen, gingen ze vaker buiten de stad bij open water recreëren en doemde het gevaar van ziekten weer op. Alleen in de grote steden zoals Amsterdam, Utrecht en Enschede had men voor de Tweede Wereldoorlog al rwzi’s gebouwd.
Maar afvalwaterzuivering kreeg pas in de jaren zeventig echt de wind in de zeilen. Van der Graaf: ‘Het was een fantastische tijd. De eerste opdracht waaraan ik meewerkte betrof de bouw van een rwzi in Nieuwveer bij Breda die gebruik maakte van het Amerikaanse Zimpro-proces waarbij het slib uiteindelijk wordt gekookt en vergaand ontwaterd. Toevallig is die installatie vorig jaar ontmanteld, na 41 jaar!’
Witteveen + Bos is op dit moment vooral gespecialiseerd in het adviseren over installaties die water volledig demineraliseren zodat het kan worden gebruikt voor het maken van stoom die bijvoorbeeld nodig is om olie te winnen met behulp van stoominjectie in oliehoudende bodemlagen. Op die plekken is water hoe dan ook al heel schaars waardoor het steeds opnieuw moet worden gebruikt en dus gereinigd dient te worden. Mineralen, die thuishoren in drinkwater, zijn taboe omdat ze bij het maken van stoom de installatie kapot maken.
De kennis en ervaring die Witteveen + Bos heeft over het bereiden van dit ‘ultrapuurwater’ (chemisch gezien zuiver H20) komt steeds meer van pas in de drinkwaterwereld omdat nu men het opruimen van bacteriële verontreiniging onder de knie heeft, chemische verontreiniging steeds meer een vraagstuk wordt dat om oplossingen vraagt. De moderne mens slikt steeds meer medicijnen, ‘die voor 99 procent via urine het lichaam verlaten.’
De eerste generaties anticonceptiepil dreigden mannetjesvissen van geslacht te veranderde doordat vrouwen die de pil slikten de hormonale stoffen in de pil uitplassen. Hoge concentraties hormonale stoffen die uiteindelijk in het drinkwater terechtkomen, bewerkstelligen op den duur verandering in geslachtskenmerken. Tegenwoordig is de hormoonspiegel in de pil daarom heel laag maar doordat de bevolking vergrijst worden steeds meer andere medicijnen geslikt, tegen allerlei ouderdomskwalen. Nazuivering met membranen biedt hier soelaas.
Het terugwinnen van medicijnen acht Van der Graaf echter weinig zinvol omdat de concentraties daarvoor te laag zijn en de verschillende oorspronkelijke stoffen niet goed afzonderlijk van elkaar uit het water te halen zijn. ‘Terugwinning van specifieke stoffen uit afvalwater kun je het beste doen waar die in hele hoge concentraties voorkomen. Denk aan bijvoorbeeld een patatfabriek of een papierfabriek.’
Ingenieurs die zuiveringsprocessen ontwerpen weten dat je bacteriën kunt ‘oefenen’ in het uitvoeren van specifieke taken zoals stikstof en fosfaat verwijderen. ‘Je kunt bacteriën ‘leren’ iets anders te doen omdat zij zich instellen op veranderende condities.’ De moderne biotechnologie, waarbij we direct aan de erfelijke eigenschappen sleutelen van bacteriën of zelfs een geheel nieuwe bacterie ontwerpen, zal volgens Van der Graaf geen hoge vlucht nemen in de afvalwaterzuivering. ‘Wel in de farmaceutische industrie. Genetisch gemodificeerde bacteriën genereren in de farmacie veel meer toegevoegde waarde dan in de afvalwaterzuivering. ’
‘In feite’, besluit hij, ‘is het werk grotendeels wel geklaard. We kunnen de waterkringloop sluiten. We kunnen nog doorwerken aan betere membranen maar een grote technologische doorbraak die de sector op zijn kop zet voorzie ik niet.’
Jaap van der Graaf-prijs
Op 10 januari 2014 wordt voor de vijfde keer de Jaap van der Graaf-prijs uitgereikt. De prijs wordt toegekend aan een student of onderzoeker, die in 2013 het beste Engelstalige artikel over de behandeling van afvalwater heeft geschreven en tijdens het onderzoek verbonden was aan een universiteit, onderzoeksinstituut, waterschap of adviesbureau in Nederland. De onderscheiding bestaat uit een geldbedrag van 5.000 euro en een glasobject en wordt jaarlijks toegekend.
Voor de voorwaarden voor deelname of het indienen van artikelen kan contact worden opgenomen met de jurysecretaris dr.ir. M.K. de Kreuk (TU Delft, m.k.dekreuk@tudelft.nl). De uiterste inzenddatum is 18 november 2013.
KENGEGEVENS
NAAM
Jaap van der Graaf
LEEFTIJD
65
TITEL
Professor ir.
OPLEIDING
Chemische Technologie, TU-Eindhoven 1971 (cum laude)
FUNCTIES
Directeur Witteveen+Bos (1988-2003
Adviseur Witteveen+Bos (2003-heden)
Hoogleraar Afvalwater TU-Delft (1989-2008)
(BEELDMATERIAAL)
(naam staande openingsfoto)
(naam portretfoto)
(QUOTES)
‘Kleinschalige oplossingen, hoe sympathiek ze ook ogen, scoren minder vanwege hogere onderhoudskosten en duurdere procesvoering.’
‘Blindstaren op bijkomstigheden – zoals CO2-reductie – maakt ons voor de echt noodzakelijke technieken afhankelijk van andere landen.’
‘Stoffen terugwinnen moet je doen waar die in hele hoge concentraties voorkomen, bijvoorbeeld in een patatfabriek of een papierfabriek.’
Graanelevatoren aan het werk in de Maashaven te Rotterdam, in 1912 geschilderd door Bernardus Bueninck. De komst van goedkoop Amerikaans graan in combinatie met broodfabrieken deed de levensverwachting van de Nederlander na 1850 snel stijgen.
tekst erwin van den brink, prof.dr.ir. harry lintsen, prof.dr. maarten van rossem
Eeuwenlang leefde de gemiddelde Nederlander te midden van het vuil en had hij amper te eten. En als hij pech had, raakte hij zijn huis kwijt bij een overstroming. Maar vanaf 1800 hebben ingenieurs het land volledig op de schop genomen. Het zompige veen is veranderd in een Gouden Delta, waar het goed toeven is. Verslag van een spectaculaire verandering.
De televisiezender Discovery Channel wijdde enige jaren geleden in de serie Extreme Engineering een hele aflevering aan Nederland. Niet aan de Oosterscheldedam of de Zuiderzeewerken, maar aan Nederland als een totaal en extreem ingenieursproject. En daar zit wat in. Wie, zelfs in een hoogontwikkeld land als de Verenigde Staten, met de trein naar een stad als New York reist, passeert eerst eindeloze grauwe voorsteden afgewisseld met vaak vervallen industrie- en bedrijfsterreinen. In een stad als Detroit raken hele wijken ontvolkt en niemand die er nog naar omkijkt. Ruimte is er niet schaars.
En dat is in ons land wel het geval. Wie per vliegtuig vanuit het buitenland in Nederland arriveert en het geluk heeft bij helder weer op Schiphol te landen, krijgt eerst een rondvlucht over het meest strakgetrokken, aangeharkte, stadspark ter wereld. Hier wordt alles beheerd en is alles beheersbaar. Eerst naderen we vanuit het zuidwesten de Zeeuwse delta met imposante dammen en dijken, dan kruisen we een gigantische in zee opgespoten zandvlakte bij Rotterdam, de Maasvlakte, waar olietankers en containerschepen afmeren. Even verderop staan de pijpen en installaties van ‘Pernis’ de grootste olieraffinaderij van Europa en een van de grootste ter wereld. Vervolgens dalen we boven Den Haag en Scheveningen.
Bij uitgeverij Wolters-Noordhoff (tegenwoordig Noordhoff Uitgevers) verschenen vanaf eind negentiende eeuw tot halverwege de twintigste eeuw de bekende schoolwandplaten, die de wording van het moderne Nederland laten zien. Hier: Scheepswerf aan de Nieuwe Maas bij Rotterdam, in 1926 geschilderd door Johan Dijkstra in opdracht van de toen nog aparte uitgeverij J.B. Wolters uit Groningen. De schoolplaat is deel van de serie ‘Nederland in woord en beeld’.
Even later passeren we de hoogovens bij IJmuiden en het Noordzeekanaal. Het vliegtuig begint nu langzaam een bocht van 180 graden te maken: over de middeleeuwse veenverkaveling rond Assendelft met zijn ellenlange smalle percelen, gescheiden door sloten die glinsteren in de namiddagzon. Zover het oog reikt zien we een in kaarsrechte stukken gesneden biljartlaken waar plassen als kwikzilver bovenop lijken te liggen: Waterland en de Zaanstreek. Het is een geometrische compositie van rechtlijnige percelen, een Mondriaan in groenschakeringen die wordt doorkruist door spoorlijnen, snelwegen en hoogspanningslijnen: een twintigste-eeuwse infrastructuur ge-superponeerd op het Nederland van voor 1800. In de verte een glimp van de zeventiende-eeuwse droogmakerijen Wormer, Purmer en Schermer die tot het Werelderfgoed behoren.
Het vliegtuig daalt nu snel. We wijzen onze buitenlandse medepassagier op de Ringvaart van de Haarlemmermeer en leggen uit dat het vliegveld waarop wij landen 6 m onder de zeespiegel ligt, op de bodem van een meer dat in de negentiende eeuw is drooggepompt. Hij staart ons niet-begrijpend aan. Dit is Nederland: extreme engineering.
Maar zo is Nederland niet altijd geweest. Toen dit tijdschrift in 1886 voor het eerst verscheen, was de modernisering van Nederland volop aan de gang. Ons glas was al half vol. Binnen drie jaar zou het vijftigjarig jubileum van de spoorwegen worden gevierd. Houten zeilschepen (schoeners, barken en klippers of tall ships, zoals we ze nu noemen) waren al grotendeels vervangen door stalen stoomschepen. De eerste auto reed in 1886, de telefoon bestond al, zij het voor een kleine elite. Nederland raakte vol rokende schoorstenen van fabrieken die bijvoorbeeld de Twentse stoomspinnerijen en –weverijen huisvestten. Philips bestond nog niet, maar de gloeilamp al wel. De hoogovens bij IJmuiden waren er evenmin, maar het Noordzeekanaal was al gegraven. Het was in 1878 gereedgekomen mede dankzij Engelse stoomgraafmachines. Er werden wel kolen gewonnen in Zuid-Limburg, maar de Staats Mijnen die Nederland decennialang van energie zouden voorzien, waren er nog niet.
Rond 1886, en zeker rond de eeuwwisseling, ontstond het Nederland dat de ouderen nog kennen van de nostalgische schoolwandplaten van uitgeverij Wolters-Noordhoff, allemaal gemaakt tussen 1886 en 1954. Zij laten de genormaliseerde rivieren zien met hun zomer- en winterdijken en de baksteenfabrieken op de uiterwaarden, de kribben en de pontveren en ook de kanalen met hun sluizencomplexen. In de verte een spoorbrug en op het water stoomsleepvaart. Behalve het grote aantal riviergezichten valt in deze collectie ook het grote aantal platen op dat de vervening, de veenkoloniën en het turfsteken en de ontginning van de woeste zandgronden tot onderwerp heeft.
Het Amsterdamse Rembrandtplein in 1911, door Bernardus Bueninck.
Het aantal stadsgezichten in de collectie schoolwandplaten is beperkt. De steden groeiden enorm sinds 1850 en dat leidde tot allerlei problemen op het vlak van volksgezondheid. Wat dat betreft gaven schilderijen zoals die van Breitner een realistisch beeld van steden als Amsterdam.
In 1864 verhuisde Jacob van Niftrik van Nijmegen naar Amsterdam om er te werken als ingenieur bij de gemeentelijke dienst Publieke Werken. Het viel hem op hoe smerig de stad was. Amsterdam was in meest letterlijke zin een open riool en vuilnisbelt. Tijdens een inspectie benam de walm afkomstig uit ‘Het Hol’, een steeg tussen de Nieuwe Zijds Voorburgwal en de Kalverstraat, hem letterlijk het bewustzijn. De kersverse stadsingenieur ging van de graat door de adembenemende zurige stank van bederf die uit de woningen naar buiten dreef en moest door collega’s op de brede gracht erachter weer bij bewustzijn worden gebracht.
Spoelrioolstelsel
Al in 1797 publiceerde een door het Amsterdamse stadsbestuur benoemde commissie een dik rapport over de onhygiënische situatie. Uitwerpselen werden van oudsher opgevangen in tonnen en beerputten die regelmatig moesten worden geleegd, waarna de feces per wagen of per schip de stad werden uitgebracht. Vanaf 1850 kwamen de onvolkomenheden van dit systeem steeds meer aan het licht naarmate de steden groeiden. Vanaf 1832 deden zich periodiek uitbraken van cholera voor doordat uitwerpselen in de bodem uitspoelden en met grondwater in contact kwamen dat als drinkwater werd opgepompt.
De beroemde Amsterdamse huisarts Samuel Sarphati probeerde met zijn Maatschappij ter bevordering van Landbouw en Landontginning in Nederland de straten beter te reinigen door verzamelde mest aan boeren in de omgeving te verkopen. Verschillende steden trachtten een gemeentelijk tonnenstelsel op te zetten. In Amsterdam, en ook in Leiden en Dordrecht, functioneerde een liernurstelsel, uitgevonden door de Haarlemse genieofficier Charles Liernur. Dat bestond uit ijzeren vacuümbuizen die de stront met onderdruk van het huistoilet naar een verzamelpunt zogen, van daaruit werd het met bootjes naar boeren en tuinders vervoerd. Op een gegeven moment werd de poep van 120 000 Amsterdammers ‘afgezogen’, maar belandde wegens gebrek aan afzet alsnog in de wateren direct buiten de stad, totdat in 1889 een ammoniakfabriek werd geopend die de uitwerpselen een winstgevende bestemming gaf.
De hoogovens in Velsen, door Riekele Prins, 1951
De bekende schrijver Jacob van Lennep was een drijvende kracht achter het eerste drinkwaternet in Amsterdam. Het drinkwater werd met een stoommachine uit de duinen bij Bloemendaal en Vogelenzang opgepompt en onder natuurlijk verval naar Amsterdam getransporteerd – dit gebied heet tegenwoordig Amsterdamse Waterleiding Duinen. Vanaf het moment dat grote hoeveelheden drinkwater beschikbaar waren, kwam het spoeltoilet in zwang en daarmee ook het spoelriool. In de periode van 1890 tot 1940 werd heel Nederland van een spoelrioolstelsel voorzien. De gemeente Utrecht begon in 1939 met de bouw van een afvalwaterzuiveringsinstallatie (awzi). Tegenwoordig wordt al het riool- en afvalwater gezuiverd: alle Nederlanders betalen een reinigingsheffing.
Behalve slechte hygiëne, maakten slechte huisvesting en slechte voeding het leven van de meeste Nederlanders in de steden tot ver in de negentiende eeuw ‘kort, ongewis en ellendig’. In feite was dat eeuwenlang een soort ‘natuurconstante’ geweest, zelfs in de Gouden Eeuw. Een lang, doorvoed en behaaglijk leven was slechts weggelegd voor een kleine bovenlaag van handelslieden, patriciërs, bestuurders en ambachtslieden. Maar ook voor hen gold dat er geen epidemie moest uitbreken. Het ongeschoolde werkvolk leefde eigenlijk voortdurend op de rand van het bestaan, onder omstandigheden zoals die nu nog zijn aan te treffen in een land als Bangladesh, in de slums van de hoofdstad Dhaka. In fysisch geografisch opzicht lijkt Bangladesh op het Nederland van 1800: een dichtbevolkte delta, een archipel van talloze kleine veenachtige eilandjes die om de haverklap overstromen.
De gemiddelde levensverwachting schommelde tussen de 35 en 40 jaar. Een Amsterdammer had rond 1800 zelfs een levensverwachting van slechts 26 jaar, wat vooral kwam door de hoge kindersterfte. Wie de eerste vijf jaar van zijn leven had doorstaan, had kans een jaar of 50, 60 te worden. Na 1870 begon de levensverwachting snel en onomkeerbaar te stijgen. Daarvoor deden zich sterke schommelingen voor in de gemiddelde levensverwachting, zoals nog tussen 1868 en 1871. Toen daalde de levensverwachting van 40 naar 33 jaar: een indicatie dat er maar even iets hoefde mis te gaan en mensen massaal door het bestaansminimum zakten.
Nijmegen aan de Waal. (B. Bueninck, 1916)
Een Nederlander wordt tegenwoordig gemiddeld 78 jaar. Binnen enkele generaties is het gelukt bijna twee keer zo oud te worden als vroeger. Deze ontwikkeling in Europa en Noord-Amerika is uniek in de geschiedenis van de mensheid. Hoe kwam dat? Vermoedelijk hebben technische ingrepen, zoals het droogleggen van de Haarlemmermeer en andere meren en moerassen, na 1850 geholpen malaria in te dammen. Maar verondersteld wordt dat dit effect beperkt was. Dankzij vaccinatie dan? Antibiotica werden pas vanaf de jaren 1940 op grote schaal gebruikt. Grofweg wordt de bijdrage van de geneeskunde aan de stijging van de gemiddelde leeftijd over de gehele wereld geschat op 15 %.
Een ruwe schatting leert dat ongeveer 10 % van de sterftedaling in de periode tussen 1870 en 1900 kan worden toegeschreven aan betere hygiëne. Vooral de levenskansen van zuigelingen hangen af van hygiënische leefomstandigheden.
Uiteindelijk werden Nederlanders vooral gezonder en ouder door de verbeterde voedselvoorziening. Dat was het resultaat van een complex aan innovaties. Het Amerikaanse middenwesten raakte ontgonnen en ontsloten. De opbrengst van de enorme Amerikaanse graanvelden bereikte dankzij de moderne stoomscheepvaart ook Europa. Daar was inmiddels een machinale broodproductie mogelijk.
In 1857 ging dankzij de inspanning van Samuel Sarphati in Amsterdam de eerste meel- broodfabriek in bedrijf. Daarvoor moest eerst een bijna middeleeuws kartel van ambachtelijke molenaars worden gebroken, die werden beschermd door de Wet op het Gemaal. Die wet was zo lang blijven bestaan omdat de belasting op gemalen meel een belangrijke inkomstenbron van de overheid was en omdat de overheid zwaar in de schuld zat sinds koning Willem I. Dankzij de politieke inspanningen van Sarphati werd brood in Amsterdam opeens 30 % minder duur.
Een belangrijke verbetering was ook de verwetenschappelijking van de landbouw. Die begon in Nederland in 1876 toen het rijk de gemeentelijke landbouwschool in Wageningen overnam. Vanaf 1918 werden aan deze Landbouwhogeschool landbouwingenieurs opgeleid. Maar al vanaf 1850 herstelde de aardappelteelt zich door moderne inzichten in rasveredeling, keuze van grondsoorten en variatie in teeltperioden.
Moeizame verbindingen
Deze resultaten waren niet bereikt als in de eerste helft van de negentiende eeuw niet het nodige voorwerk was gedaan. De fysische geografie van Nederland was verbeterd, waardoor de bestaansveiligheid en de bereikbaarheid vooruitgingen.
De mijn Maurits bij Sittard, 1931, door Johan Gabrielse.
Reizen door Nederland was destijds als reizen door de Derde Wereld nu. In de winter van 1808-1809 bijvoorbeeld verwoestte kruiend ijs, na het invallen van de dooi op 10 januari, op tal van plaatsen de rivierdijken waardoor het land tussen Maas en Waal maandenlang veranderde in een groot woelig binnenmeer. Schoolmeester Pieter Boekel was op 29 november 1836 getuige van een storm op het Haarlemmermeer waardoor 4000 hectare land overstroomde. Nederland telde honderden van zulke meren en plassen (zoals de nog bestaande Vinkeveense en de Nieuwkoopse plassen). Zij waren ontstaan door de turfwinning: Nederland had zichzelf sinds de Gouden Eeuw letterlijk grotendeels opgestookt. In augustus 1837 stelde Koning Willem I een commissie in om het droogmalen van het Haarlemmermeer voor te bereiden.
Ook ingenieur Jacob van Niftrik werd geconfronteerd met de moeilijke begaanbaarheid van het land. Voordat hij in 1864 bij Publieke Werken in Amsterdam ging werken, was hij in dienst van de waterstaat op Zuid-Beveland. Op 10 januari 1857 bereikte hem daar het bericht dat zijn moeder in Nijmegen was overleden. Hij hoorde het nieuws nog dezelfde dag dankzij het Rijks Telegraafnet, dat pas enkele jaren bestond. Goes en Nijmegen behoorden tot de ongeveer zestig plaatsen met een telegraafkantoor. Een ijlbode bracht Van Niftrik vanuit Goes het telegram. De ingenieur pakte snel een valies en reisde met de veerboot naar Terneuzen in Zeeuws-Vlaanderen.
Sinds 1828 onderhield een raderstoomboot een dienst over de Westerschelde, ook in de winter. Van Terneuzen ging het met de postkoets naar Sint-Niklaas. Van daaruit vertrok namelijk een trein: België was al heel wat verder dan Nederland met de aanleg van spoorlijnen. Een Belgische maatschappij onderhield een dienst via Roosendaal naar Moerdijk. Uit deze plaats wilde Van Niftrik met de stoomboot naar Rotterdam: helaas verhinderde ijsgang op het Hollands Diep dit. Hij bemachtigde voor veel geld een plekje op een roeiboot en moest mee roeien. Op een toevallig passerende open boerenwagen ging het daarna via het eiland van Dordrecht en het eiland van IJsselmonde naar Rotterdam, waar hij nog net op tijd was voor de laatste dagtrein naar Arnhem. Deze spoorverbinding via Gouda en Utrecht bestond pas twee jaar.
In de treincoupé kon Van Niftrik op krachten komen voor de laatste etappe: de voetreis van Arnhem naar Nijmegen. Hij hoefde daarna slechts drie uur te lopen in het pikkedonker en de Waal over te steken die vol lag met kruiend ijs. Een onbeheerde roeiboot bood uitkomst, want ook hier was het veer uit de vaart. Twee dagen na zijn vertrek bereikte Van Niftrik om vier uur in de ochtend zijn ouderlijk huis.
Het vliegveld Schiphol, 1952, door Riekele Prins.
Sinds de zeventiende eeuw had Holland, het kernterritorium van de Republiek, een systeem van openbaar vervoer: de trekschuit die ook voor de lagere klasse betaalbaar was. Trekvaarten, zoals die tussen Amsterdam en Haarlem, Haarlem en Leiden, vormden de hoofdaders van de infrastructuur. Holland bestond eeuwenlang uit een smalle zanderige kuststrook met daarachter een laag gebied van kleiafzettingen en verveningen onderbroken door allerlei waterpartijen die al het verkeer accommodeerden. Bij Amsterdam ging de Zuiderzee over in het IJ dat zich westwaarts uitstrekte tot het huidige IJmuiden: daar heette het Wijkermeer vanwege de nabijheid van Beverwijk. Holland was meer water dan land.
Op de hoge gronden, ten oosten van pakweg Utrecht, waren niet of nauwelijks waterwegen en bestonden de gewone wegen meestal uit half verharde karrensporen. Voordat de straatweg van Amsterdam naar Utrecht werd aangelegd, was het jaagpad langs de Vecht de rijweg tussen beide steden. In 1830 waren alle verharde wegen bij elkaar ongeveer 2500 km lang. Tegenwoordig ligt er circa 60 000 km weg buiten de bebouwde kom. Verhard wilde in 1830 doorgaans zeggen: aangestampt met puin of steenslag, vaak afkomstig van de sloop van stadsmuren en -poorten. Macadamwegen werden verhard met een mengsel van fijn puin, vermengd met vette klei of leem als bindmiddel. De straatwegen of, zoals zij later bekend werden, rijksstraatwegen, hadden een verharding van klinkers, hard gebakken stenen. Of er werden basaltkeien geïmporteerd uit stoomDuitsland. Het waren de ‘snelwegen’ van voor onze tijd. Het was zeer arbeidsintensief om ze aan te leggen en het bestratingsmateriaal was duur.
Veendam, 1904, door Bernardus Bueninck.
Voor de economie was het goederenvervoer via de grote rivieren naar het Duitse en Belgische achterland veel belangrijker en die rivieren vormden een groot probleem. Ze waren in de loop van de achttiende eeuw verzand en te ondiep geworden voor de groter wordende schepen. De rivier van 1800 was een wijd stelsel van geulen en zandbanken. De afvoer was een probleem dat zich vooral openbaarde als de rivier ’s winters bevroren was geweest en bij het invallen van de dooi verstopt raakte door kruiend ijs dat bij gebrek aan diepgang enorme ijsbergen opstuwde. Die ijsbergen drukten de dijken kapot, waarna het complete ommeland overstroomd raakte. Aan het begin van de negentiende eeuw stond het rivierengebied in het voorjaar vaak maandenlang blank: watervlaktes van honderden kilometers met hier en daar nog een dijkkruin die boven water uitstak en die diende als vluchtheuvel.
Duitse deskundigen die in 1849 de Waal en de Merwede inspecteerden, concludeerden dat de Nederlandse regering sinds lange tijd niets deed om de toestand van de rivier te verbeteren. In 1851 sloot Nederland met tegenzin een verdrag met Duitsland om de vaar- en handelsroutes tussen het Ruhrgebied en de Noordzee te verbeteren. Er moest een eind komen aan de lange reeks nationale rampen en bijna-rampen.
Baanbrekend voor de rivierenkwestie was het rapport dat ir. J.H. Ferrand en ir. L.J.A. van der Kun in 1850 publiceerden. Zij meenden dat een rivier in een hoofdgeul moest worden gedwongen. Daar waar de rivier een zandbank aan twee kanten omstroomde, werd een dam gebouwd tussen de zandbank en de oever waardoor een dode geul ontstond en een geul met een veel grotere stroomsnelheid die zichzelf uitschuurde. Ook zagen zij in dat zij dit zoveel mogelijk stroomafwaarts moesten doen, bij de monding. Als de uitstroming naar zee werd verbeterd dan nam ook de stroomsnelheid bovenstrooms toe en daarmee de verplaatsing van sediment richting riviermonding.
Ingenieur Pieter Caland van Rijkswaterstaat maakte in opdracht van de regering studiereizen naar Engelse en Franse riviermondingen en ontdekte in 1860 het systeem van de zeearmen. Uit een Waterstaatkaart uit 1759 leidde Caland af dat de afwatering naar zee aan de noordkant van de delta vroeger veel beter was geweest. Het spuivermogen van de Nieuwe Maas was achteruitgegaan door het ontstaan van eilanden in de rivier. Door het graven van een kanaal door Hoek van Holland, de Nieuwe Waterweg, zouden de Nieuwe Maas en de Lek ongehinderd in de Noordzee uitmonden.
Het graven van de Nieuwe Waterweg begon in 1863 en was in 1872 voltooid. Enkele jaren later (1878) kreeg Amsterdam zijn Noordzeekanaal met de doorgraving van de duinen tussen Velsen en Beverwijk waar ‘Holland op zijn smalst’ was. Dat was de ultieme poging van Amsterdam weer de internationale stapelplaats voor goederen te maken. De Nieuwe Waterweg maakte echter van Rotterdam, dat eeuwenlang in de schaduw van Amsterdam had gestaan, de nieuwe wereldhaven omdat de verbinding van daaruit met het Duitse achterland opeens superieur was. Daar deden de aanleg van het Merwedekanaal (1892) en het Amsterdam-Rijnkanaal (1952), pogingen om Amsterdam een concurrerende verbinding te geven met de Rijn, niets aan af. Het Amsterdam-Rijnkanaal is nog altijd het drukst bevaren kanaal van Nederland, een van de drukste in Europa, en de Rijn de drukst bevaren rivier van Europa.
Waarschijnlijk is de negentiende eeuw dus veel bepalender geweest voor het ontstaan van het moderne Nederland dan de twintigste eeuw. Nederland was van 1588 tot 1795 een republiek geweest, waar rivaliserende steden en rivaliserende waterschappen de boventoon voerden. De stedelijke rivaliteit was lang een prikkel tot innovatie geweest. De rivaliteit tussen de waterschappen was aan het einde van de achttiende eeuw rampzalig voor de nationale waterstaat. Sabotageacties over en weer tussen waterschappen waren niet ongewoon.
Industriestad Enschede, 1922, door Johan Dijkstra.
De Franse bezetting betekende een belangrijke verbetering. In 1795 viel Frankrijk ons land binnen en riep de Bataafse Republiek uit. De Fransen maakten een begin met de nationale eenheidsstaat en richtten in 1798 Rijkswaterstaat op, gemodelleerd naar de Franse staatsdienst Administration des Ponts et des Chaussees. Rijkswaterstaat is dus ouder dan het Koninkrijk der Nederlanden (1813), dat ontstond na de bevrijding van ons land.
Gouden Delta
De energievoorziening van de Republiek was vooral gebaseerd op hout, water, wind en organische grondstoffen. De technologische innovatie zat op een dood spoor. In de negentiende eeuw profiteerde Nederland ook mee van de grote revolutie in de westerse wereld om de barrières van spierkracht, water- en windkracht te doorbreken en gebruik te maken van fossiele energie: steenkool. Dankzij de stoommachine konden steeds diepere mijnen in rijkere steenkoollagen worden ontgonnen: ze dreven de liften aan, zodat mijnwerkers honderden meters diep konden worden neergelaten, en ze dreven de drilboren aan en de pompen die de mijnen droog hielden. Steenkool was de stuwende kracht achter een enorme metallurgische en machine-industrie, die machines produceerde waarmee nog meer steenkool en later olie en gas konden worden gewonnen.
Polderlandschap in Zuid-Holland, 1917, door Bernardus Bueninck.
De negentien molens bij Kinderdijk zijn iconen van het pittoreske Nederland. Maar in periodes dat veel regen samenviel met weinig wind stond het land blank, leden de koeien honger en bedierf het gewas en dat was schering en inslag. Het is goed te bedenken dat de molengang in de loop der eeuwen moest worden uitgebreid, omdat de veenpolders die ze bemaalden steeds verder wegzakten (ongeveer een halve meter per eeuw) en windmolens het water niet meer dan ongeveer 1,5 m omhoog kunnen brengen. Bij Kinderdijk werden daarom molens in serie geschakeld om een groter hoogteverschil dan 1,5 m te overbruggen. De Purmer, de Schemer en Wormer liggen ongeveer 4 m onder de zeespiegel. De Haarlemmermeer ligt meer dan 6 m onder NAP. Droogmalen met windmolens (800 miljoen m3 water moest worden weggepompt) was daarom geen optie en dus installeerden Engelse ingenieurs in 1849 de toen grootste stoomzuiger ter wereld in het gemaal Cruquius. Nadat het in 1933 buiten gebruik werd gesteld, heeft het Koninklijk Instituut van Ingenieurs ervoor gezorgd dat het niet werd gesloopt. Tegenwoordig is het gemaal een museum.
Het laatste stoomgemaal in Nederland dat nog in bedrijf is, is het Ir. D.F. Woudagemaal bij Lemmer in Friesland. In tijden van lang aanhoudende regen wordt het nog wel eens wordt opgestookt om bij te springen in het uitslaan van water uit de polder naar de hogere boezem. De meeste gemalen werken tegenwoordig elektrisch. Het grootste gemaal van Europa, dat in het Noordzeekanaal bij IJmuiden, pompt per jaar twee miljard m3 polderwater naar zee. Dat is meer dan twee Haarlemmermeren per jaar. Het heeft een maximumvermogen van 260 m3 per seconde bij een elektrisch vermogen van 1 MW.
Zonder ingrijpen is het huidige Nederland ondenkbaar. Het is een kunstmatig land dat voortdurend in stand wordt gehouden en in die zin niet ‘duurzaam’ is. In 1869-1871 werd het laatste stukje oerbos ontgonnen, het Beekbergerwoud aan de oostflank van het Veluwemassief. In het jaar 1000 lagen de westelijke veenpakketten 4 m boven de zeespiegel. Door bedijking en bemaling is het veen ingeklonken tot meer dan 4 m onder de zeespiegel. Voortschrijdend inzicht laat de schaduwkanten zien van onze beheerszucht. Onze prachtig afstromende, gekanaliseerde rivieren met hun dijken kunnen hun sediment niet meer afzetten in het omringende land, zoals vroeger gebeurde als kruiend ijs in het voorjaar dijkdoorbraken veroorzaakte waardoor slib de polders instroomde. Door dit wegvallen van de jaarlijkse natuurlijke ophoging komen de rivieren steeds hoger te liggen ten opzichte van de inklinkende polders achter de rivierdijk die steeds meer verstedelijkt zijn.
Zo problematisch als onze fysische geografie is, zo kansrijk is onze sociale geografie. Een land aan de monding van de belangrijkste Europese rivier, de ideale uitvalsbasis voor zowel de handel op de Oostzee en Scandinavië, als de handel op Groot Brittannië en via het Kanaal de rest van de wereld. Een ideaal kruispunt van Europese culturen.
Nederland is na Luxemburg het land met het hoogste inkomen per hoofd van de bevolking van de Europese Unie. Terwijl rond 1800 70 à 80 % van de bevolking op het fysieke bestaansminimum leefde, geniet nu vrijwel iedereen mee van verworvenheden van de verzorgingsstaat. Nederlanders zijn gevrijwaard van honger en dakloosheid.
De roem van de Gouden Eeuw, waarin het volk niet meedeelde in de geneugten, is verruild voor het riante leven in de Gouden Delta. Maar deze ongekende spreiding van welvaart leunt op een economie die niet duurzaam is en op de tocht kan komen te staan als de onderklasse in Bangladesh, Azië, Zuid-Amerika en Afrika opklimt naar de middenklasse en hetzelfde beroep gaat doen op voedsel- en energiebronnen. Hoe wij het huidige niveau van bestaansveiligheid achter de dijken handhaven en onze welvaart houdbaar maken, dat is de grote technologische uitdaging van deze eeuw.
Bronnen
Harry Lintsen e.a.: Made in Holland. Een techniekgeschiedenis van Nederland (1800-2000). Walburg Pers, 384 p. ISBN 90 5730 349 3
Auke van der Woud: Een nieuwe wereld. Het ontstaan van het moderne Nederland. Uitgeverij Bert Bakker, 463 p. ISBN 9035129830.
Auke van der Woud: Het Lege land. De ruimtelijke orde van Nederland 1798-1848. Uitgeverij Bert Bakker, 688 p. ISBN 9789035135970
Jan Luiten van Zanden: Een klein land in de 20e eeuw. Economische geschiedenis van Nederland 1914-1995. Het Spectrum, 269 p. 9789027461667
Johan Schot, Harry Lintsen, Arie Rip en Albert de la Bruheze: Techniek in Nederland in de twintigste eeuw. Walburg Pers, zeven delen.
Harry Lintsen: Op zoek naar de oorsprong van de Nederlandse Kenniseconomie. Een Essay geschreven in opdracht van TNO. Stichting Historie der Techniek
Harry Lintsen e.a. : Kwetsbaar Nederland. Het problematische socio-ecosysteem aan de vooravond van de Industriële Revolutie. Concepttekst van hoofdstuk uit te verschijnen boek De tweede transitie: de moeizame weg naar duurzaamheid in Nederland.
Streamers
Dit is Nederland: extreme engineering
Ons land bestond uit een archipel van veenachtige eilandjes die om de haverklap overstroomden
Van Niftrik deed twee dagen over een reis van Zeeland naar Nijmegen
Slechte hygiëne, slechte huisvesting en slechte voeding maakten het leven ‘kort, ongewis en ellendig’
Zo problematisch als onze fysische geografie is, zo kansrijk is onze sociale geografie
De roem van de Gouden Eeuw is verruild voor het riante leven in de Gouden Delta
[bijschriften bij de illustraties]
[Openingsplaat]
[Rotterdam_img058.jpg]
Bij uitgeverij Wolters-Noordhoff (tegenwoordig Noordhoff Uitgevers) verschenen vanaf eind negentiende eeuw tot halverwege de twintigste eeuw de bekende schoolwandplaten die de wording van het moderne Nederland laten zien. Hier: Scheepswerf aan de Nieuwe Maas bij Rotterdam, in 1926 geschilderd door Johan Dijkstra in opdracht van de toen nog aparte uitgeverij J.B. Wolters uit Groningen. De schoolplaat is deel van de serie ‘Nederland in woord en beeld’.
[GraanelevatorRotterdam_img062.jpg]
Graanelevatoren aan het werk in de Maashaven te Rotterdam, in 1912 geschilderd door Bernardus Bueninck. De komst van goedkoop Amerikaans graan in combinatie met broodfabrieken deed de levensverwachting van de Nederlander na 1850 snel stijgen. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[Veendam_img034.jpg]
Veendam, 1904, door Bernardus Bueninck. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[IndustriestadEnschede_img038.jpg]
Industriestad Enschede, 1922, door Johan Dijkstra. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[IJsselbijKampen_img041.jpg]
De IJsseldelta bij Kampen, 1917, door Bernardus Bueninck. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[Rembrandtplein_img044.jpg]
Het Rembrandtplein 1911, door Bernardus Bueninck. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
{VliegveldSchiphol_img049.jpg]
Het vliegveld Schiphol, 1952, door Riekele Prins. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[PolderZuidHolland_img053.jpg]
Polderlandschap in Zuid-Holland, 1917, door Bernardus Bueninck. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[IJmuidenHoogovens_img162.jpg]
De hoogovens in Velsen, door Riekele Prins, 1951. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
[Staatsmijnen_img068.jpg]
De mijn Maurits bij Sittard, 1931, door Johan Gabrielse. (Met dank aan Noordhoff Uitgevers)
Eenvoud en ingewikkeldheid zijn twee uiteinden van hetzelfde verschijnsel van de werking der dingen die elkaar vaak raken. Voor wie daar oog voor heeft gaat er een wereld van inzicht open, betoogt Jeffrey Kluger in zijn boek Simplexiteit – waarom dingen simpeler zijn dan ze lijken en omgekeerd.
Het om een frisse blik. Die had de arts John Snow bij de zoveelste uitbraak van cholera in Londen in 1854. De verspreiding van de ziekte was atypisch voor ziekten zoals griep die zich verspreiden via de lucht. Zou de besmetting dan via water verlopen? Snow plotte de huizen waarin de mensen doodgingen met de waterput die zij gewoon waren te gebruiken en zo werd duidelijk dat er een correlatie was tussen bepaalden putten en choleradoden. Het was nog een hele toer de medische autoriteiten te overtuigen van dit verband. Later bleek dat het drinkwater uit de bewuste putten met de cholerabacterie was besmet doordat het metselwerk van deze putten niet meer werd onderhouden zodat bacterieel verontreinigd grondwater door de voegen heen kon sijpelen. De verontreiniging was weer het gevolg van het feit dat uitwerpselen niet meer werden opgehaald door boeren die er voorheen hun land mee bemesten. En dat was weer het gevolg van het enorm uitdijen van de stad. Met de opbrengst van hun uitwerpselen hadden de wijkbewoners altijd hun putten onderhouden. Dit inzicht gaf de aanzet tot het aanleggen van riolering en een gesloten waterleidingsysteem waarbij het water centraal werd gefilterd.
Het gaat hier eigenlijk om het doorbreken van inzicht en dat is de rode draad in alle voorbeelden in het boek.
Kluger, Jeffrey. Simplexiteit – waarom de dingen simpeler zijn dan ze lijken – en omgekeerd. Pearson Education Benelux, Amsterdam 2007. ISBN 97890-430-1525-7. Paperback, 232 pagina’s. € 24,95.
