Binnen het programma ‘Droogte in de bebouwde omgeving’ (NWA-DroBE) ontwikkelt een consortium de komende vijf jaar kennis en handelingsperspectieven om steden weerbaarder te maken tegen droogte. STOWA bundelt intussen bestaande kennis en inzichten om waterschappen al op korte termijn handelingsperspectieven te bieden.

Verdorde grasvelden, bomen die te vroeg hun bladeren laten vallen en slappe planten. Singels die veranderen in stinkende sloten met algen. Dalende bodems door dalende grondwaterstanden. Houten funderingen die langzaam wegrotten, kabels en leidingen die verzakken. Oppervlaktewater dat door verzilting steeds zouter raakt, waardoor waterplanten en vissen het loodje leggen en bewoners kampen met stank. Een toenemende druk op de drinkwatervoorziening. Niet alleen in het landelijk gebied, ook in een stad als Rotterdam staan ze voor flinke uitdagingen. Hoe houden we de stad leefbaar in tijden van toenemende droogte, wanneer er weinig water beschikbaar is? En hoe verdelen we het schaarse water over de verschillende afnemers, zoals drinkwaterbedrijf Evides, de gemeente, huishoudens en bedrijven?

Momenteel is er onvoldoende zicht op de watervragers in een stad en hoeveel ze nodig hebben in tijden van droogte. Advies- en ingenieursbureau Haskoning onderzocht al in 2021 in opdracht van het ministerie van I&W en het Deltaprogramma Ruimtelijke Adaptatie hoe de stedelijke watervraag zich ontwikkelt. Inmiddels zijn we vier jaar verder en ontbreken in het Haskoning-rapport recente ontwikkelingen en oplossingen. Daarom werkt STOWA aan een update van het rapport in het project ‘Watervraag gebouwd gebied’. Het project is onderdeel van de onderzoeksagenda Woning-Wijk-Water van STOWA waarin sinds 2021 kennis wordt opgedaan over de interactie tussen oppervlaktewater, hemelwater en grondwater in bebouwd gebied. Dit in relatie tot klimaatadaptieve maatregelen en de omgang daarmee door waterschappen. Die zijn in droge tijden soms terughoudend om zoet water in de stad te laten en reserveren het liever voor vitale functies zoals drinkwatervoorziening, landbouw en kwetsbare natuur. Ook is de stedelijke infrastructuur vaak niet ontworpen voor grootschalige wateraanvoer in droge tijden. Waterschappen moeten dus zorgvuldig afwegen hoe en waar ze het beperkte zoete water inzetten. STOWA wil ze ondersteunen bij het maken van die afwegingen.

Binnen het project spelen de Sleutelfactoren Waterhuishouding van STOWA een belangrijke rol. De elf sleutelfactoren helpen om het stedelijk watersysteem systematisch in kaart te brengen, van waterbalans tot dynamiek en kwaliteit. “Door deze structuur te gebruiken kunnen gemeenten, waterschappen en andere partijen gezamenlijk knelpunten door droogte analyseren en doelgerichte maatregelen bedenken”, zegt Arnout Linckens, begeleider van het onderzoek namens STOWA. In veel steden zijn de watervraag en waterbeschikbaarheid volgens hem nog onduidelijk. “Wat is er precies nodig? Hoeveel is er beschikbaar, zodat je een afweging kunt maken tussen alle watervragers, zoals drinkwaterbedrijven, gemeenten zelf, huishoudens en bedrijven?”

Rotterdam nam al verschillende maatregelen om de gevolgen van de droogte en wateroverlast aan te pakken. Zo zijn er op meerdere plaatsen waterbergingen aangelegd. “Verder hebben we een rekentool ontwikkeld om het waterverbruik van bomen in te kunnen schatten”, aldus Jeroen Prins, geohydroloog bij de gemeente. De gemeente wil echter meer grip krijgen op de stedelijke waterbalans: hoeveel water komt binnen, wie gebruikt het, en waar verdwijnt het? “Denk bijvoorbeeld aan verdamping of plaatsen waar het water makkelijk de grond inzakt, zoals zandbodems. Door klimaatverandering krijgen we niet alleen meer piekbuien, maar ook langere periodes van droogte. We moeten dus ook kijken naar manieren om water langer vast te houden en te hergebruiken”, aldus Prins. In Rotterdam zijn hiervoor onder meer wadi’s en drainage-infiltratieriolen aangelegd. Deze voorzieningen vangen regenwater tijdelijk op en laten het geleidelijk in de bodem infiltreren. In droge perioden kunnen drainage-infiltratieriolen bovendien worden ingezet om oppervlaktewater via het buizenstelsel naar de ondergrond te brengen, zodat de grondwaterstand minder uitzakt en verdroging wordt tegengegaan.

Infographic over regenwateropvang in Rotterdam rondom het Spartastadion

Droogte kreeg in Nederland lang minder aandacht dan wateroverlast, stelt Ted Veldkamp, lector Klimaat en Water bij Hogeschool Rotterdam en onderzoeksleider van ‘Thirsty Cities’, een vijfjarig onderzoeksproject dat onderdeel is van het Nationale Wetenschapsagenda programma ‘Droogte in de bebouwde omgeving’ (NWA-DroBE). Dit programma is meer fundamenteel van aard dan het STOWA-onderzoek en duurt langer. Veldkamp was haar tijd vooruit. In 2017 promoveerde ze cum laude aan de Vrije Universiteit Amsterdam op onderzoek naar droogte en wereldwijde waterschaarste. “Ik moest jarenlang op feesten en partijen uitleggen waarom ik voor dit thema koos”, vertelt ze in een videogesprek vanuit haar werkkamer. “Dat hoeft inmiddels niet meer. Iedereen ziet nu de gevolgen van droogte, ook in een stad als Rotterdam.”

Dat vraagt om een omslag: water beter infiltreren, langer vasthouden en hergebruiken. Nederland is decennialang ingericht op het snel afvoeren van water, logisch in een land dat deels onder zeeniveau ligt en een overschot aan neerslag kent. Maar met de toenemende droogte is een nieuw perspectief nodig, zeker in stedelijke gebieden die hierop nog onvoldoende zijn ingericht. Daar speelt het onderzoeksprogramma op in. Een consortium ontvangt 3,3 miljoen euro om te onderzoeken hoe droogte de Nederlandse stedelijke gebieden raakt en hoe gemeenten, waterschappen en andere overheden, burgers en bedrijven hiermee om kunnen gaan. Universiteiten richten zich op fundamenteel onderzoek, hogescholen op de praktijk.

Voor de korte termijn speelt het waterverdelingsvraagstuk in het onderzoek een rol. De gebouwde omgeving is immers niet opgenomen in de verdringingsreeks. Die bepaalt bij droogte welke waterverbruikers voorrang krijgen, met dijkveiligheid en het voorkomen van onomkeerbare schade aan de natuur als hoogste prioriteit. Daarnaast ontbreekt het aan handvatten om de gebouwde omgeving met het bijbehorende watersysteem op de langere termijn goed in te richten om de gevolgen van droogte aan te pakken. “Doel van het programma is om onder meer gemeenten en waterschappen een handelingsperspectief te bieden. En ervoor te zorgen dat de organisaties zodanig zijn ingericht dat ze de juiste beslissingen kunnen nemen”, zegt Veldkamp. De resultaten van het programma zijn echter pas over vijf jaar bekend. STOWA wil haar achterban met het project ‘Watervraag in bebouwd gebied’ op korte termijn al handvatten bieden om de droogteproblematiek in steden aan te pakken, stelt Linckens. “We zijn momenteel de huidige kennis aan het bundelen om deze zo snel mogelijk ter beschikking te kunnen stellen. Wanneer ‘Thirsty Cities’ met betere wetenschappelijk onderbouwde resultaten komt, nemen we die mee.”

Het programma werkt in diverse stedelijke gebieden, onder andere Rotterdam, met zogeheten ‘urban use cases’ om de effecten van droogte beter te begrijpen. De onderzoekers nemen ook het bestuurskundige aspect mee. Hoe zijn organisaties, zoals gemeenten, waterschappen en provincies, momenteel ingericht om met droogte om te kunnen gaan? De uitkomsten van het onderzoek kunnen tot verschillende maatregelen leiden. Denk bijvoorbeeld aan de herinrichting van een stedelijk gebied met mogelijkheden om water te infiltreren of water te hergebruiken. En een beslisboom om in tijden van droogte het schaarse zoete water te verdelen.

Veldkamp benadrukt dat er al veel technieken beschikbaar zijn, zoals hemelwater infiltreren, bergen, bufferen en vertraagd afvoeren. Negentig procent van de jaarlijkse neerslag valt echter in kleine regenbuien. Wanneer je op jaarbasis veel hemelwater wil vasthouden om de gevolgen van droogte te bestrijden, moet je ervoor zorgen dat alle kleine buitjes de grond ingaan. Bijvoorbeeld via verlaagde groenstroken. Of door greppels tussen parkeerplaatsen aan te leggen. Bovendien wordt de opslagcapaciteit van de bodem (sponswerking) benut door een deel van het hemelwater vast te houden en op te slaan.

Infiltratie van hemelwater gaat echter langzaam en is mede afhankelijk van de lokale bodemopbouw. Rotterdam ligt grotendeels op een zachte, slappe ondergrond die bestaat uit afwisselende lagen van veen, klei en zand. De wijken zijn in de loop der tijd als een lappendeken aangelegd en de ondergrond is op verschillende manieren bouwrijp gemaakt. Zo is in sommige delen van de stad zand gestort als toplaag, terwijl in andere delen de grond vooral uit klei of veen bestaat. Deze verschillende ondergronden bepalen in droge tijden hoe snel het grondwater en hemelwater kunnen uitzakken. “Wij willen laten zien hoe het samenspel van maatregelen uitwerkt in een wijk of buurt. Gemeenten kunnen individuele maatregelen nemen, maar dan kom je uiteindelijk niet tot een optimaal watersysteem”, aldus Veldkamp. De onderzoekers evalueren ook bestaande maatregelen, zoals wadi’s. Het is een veel geprezen en ingezette groene voorziening in gemeenten om hemelwateroverlast tegen te gaan en ervoor te zorgen dat het hemelwater de ondergrond ingaat. De aanvullende werking van een wadi op de grondwaterstand op de langere termijn is volgens haar nooit echt goed onderzocht.

Binnen het DroBE-programma is ook veel aandacht voor het effect van droogte op stedelijk groen. Het vergroenen van de stedelijke omgeving helpt bij het vergroten van het infiltrerend vermogen en het opnemen van water in de bodem. Tegelijkertijd gebruiken bepaalde bomen veel water en is het vooralsnog onduidelijk wat deze combinatie voor effect heeft. Onderzoekers van Naturalis, Universiteit Leiden en de TU Delft willen hier de komende vijf jaar meer inzicht in krijgen. “Een belangrijke rol van het programma is om huidige kennis te bundelen en ter beschikking te stellen aan gemeenten, waterschappen en provincies”, zegt Veldkamp. Ze hoopt dat de lijst met droogtemaatregelen over vijf jaar is uitgebreid. Maar belangrijker nog: dat hun werking wetenschappelijk is onderbouwd. En dat de betrokken partijen inzicht krijgen hoe ze de huidige maatregelen om wateroverlast te voorkomen, zo kunnen aanpassen dat ze ook bij droogte kunnen helpen. Bijvoorbeeld in de vorm van een handreiking.

Veldkamp streeft naar ontwerprichtlijnen om het stedelijk gebied optimaal in te kunnen richten om zowel droogte als wateroverlast goed aan te pakken. Het onderzoek biedt ook inzicht welke wet- en regelgeving op de schop moet om ontwikkelingen te versnellen. Zo is er in Nederland, anders dan in België, nog geen wettelijke verplichting om regenwater op te vangen. Veldkamp ziet dat er de afgelopen jaren bij grote gemeenten meer aandacht voor droogte is gekomen. Kleinere gemeenten hebben hier vaak niet genoeg capaciteit voor, evenals sommige waterschappen. “Als we partijen beter met elkaar hebben verbonden en praktisch toepasbare maatregelen hebben opgeleverd, is het project in mijn ogen geslaagd.”

Stedelijke droogte in Rotterdam

Jeroen Prins, geohydroloog bij de Gemeente Rotterdam