Beter bouwen op veen

| 10 oktober 2018

auteurs Sanneke van Asselen, Gilles Erkens/ Sanneke.vanAsselen@deltares.nl

Honderdduizenden woningen erbij in de Randstad vóór 2030; deels zal die woningbouwopgave binnenstedelijk worden gerealiseerd, deels buiten de steden. Grote kans dat dit in het laatste geval op veenbodem zal gebeuren. Nieuw onderzoek van de Universiteit Utrecht en Deltares toont aan dat traditioneel bouwen op veen kostenverhogend werkt. Tijd dus voor adaptief en mitigerend bouwen.

 

Dit is een verkorte versie van het artikel in ROm 10, oktober 2018

 

In een groot deel van het noorden en westen van Nederland komt veen in de ondergrond voor, naast zand, silt en klei. Als veen wordt belast, bijvoorbeeld door het aanbrengen van een ophooglaag voorafgaand aan nieuwbouw of reconstructie, wordt het onderliggende slappe veen makkelijk samengedrukt met als gevolg daling van het oppervlak. Daarnaast vindt afbraak van veen plaats wanneer het wordt blootgesteld aan zuurstof. Dit afbraakproces, waarbij het veen ‘verdwijnt’, heet oxidatie en vindt voornamelijk plaats in het veen dat zich boven grondwater bevindt. Naast bodemdaling leidt oxidatie van veen tot uitstoot van broeikasgassen zoals CO2. Vaak spelen beide processen, maar is niet duidelijk welke van de twee dominant is. Een interdisciplinair team van onderzoekers van de Universiteit Utrecht en Deltares heeft dat in de Utrechtse dorpen Kanis, Kamerik en Kockengen onderzocht.

Traditioneel bouwen op veen leidt tot meer kosten 

Onderzoeksmethode
De opbouw van de ondergrond van de dorpen Kanis, Kamerik en Kockengen is in kaart gebracht op basis van beschrijvingen van in raaien geplaatste handboringen, uitgevoerd door de onderzoekers. In het verleden vermeden geologen deze bebouwde gebieden bij het doen van onderzoek, omdat de samenstelling van de ondergrond daar ‘verstoord’ is en vanwege de kabels en leidingen in de ondergrond. Juist in bebouwd gebied waren daarom op voorhand weinig data voorhanden. Dit onderzoek heeft daar verandering in gebracht.

De boringen zijn in het veld beschreven waarbij onder andere is gelet op het voorkomen van zand, silt, klei, de plantensamenstelling van het veen en het kleigehalte van het veen. Vervolgens zijn op verschillende locaties boorkernen gestoken die in het laboratorium zijn geanalyseerd op variaties in organisch stofgehalte en dichtheid van het veen. Op basis van deze gegevens is de mate van veensamendrukking bepaald. Daarnaast zijn grondmonsters uit de boorkernen genomen waarop in het laboratorium de potentiële CO2-emissie  is bepaald. Dit geeft aan hoe snel verschillende typen veen oxideren bij blootstelling aan lucht. Op basis van de verzamelde gegevens, en een gereconstrueerd hoogtemodel van het jaar 1000 AD (Erkens et al., 2016), is tenslotte de relatieve bijdrage van veensamendrukking- en oxidatie bepaald sinds 1000 jaar geleden.

Resultaten
De mate van bodemdaling als gevolg van veensamendrukking is veranderlijk in ruimte en tijd, en vooral afhankelijk van het gewicht van de belasting, sinds wanneer de belasting optreedt en het kleigehalte van het veen. Voor dit laatste geldt over het algemeen hoe hoger het kleigehalte, hoe minder gevoelig het veen is voor bodemdaling door veensamendrukking. De genoemde factoren vertonen vaak een grote ruimtelijke en temporele variatie. Er is geen relatie gevonden met het type veen. De mate van bodemdaling als gevolg van oxidatie hangt daarentegen voornamelijk af van de grondwaterstand in combinatie met de diepte van het veen.

De relatieve bijdrage van veensamendrukking en -oxidatie is net als de twee processen individueel bekeken, ook variabel in ruimte en tijd. In veengebieden die alleen drainage hebben gekend en nauwelijks enige belasting, heeft oxidatie het meest bijgedragen aan de totale bodemdaling (in deze studie tot 70 procent). Terreinen die in de loop der eeuwen veel belasting kennen (vooral als gevolg van bebouwing) kennen een bodemdaling die voornamelijk is veroorzaakt door samendrukking (in deze studie tot 65 procent). Dit verschil valt grotendeels, maar niet precies, samen met de overgang tussen het bebouwd en landelijk gebied. Met andere woorden, hoewel de problematiek vergelijkbaar is, is de aanleiding voor de bodemdaling in de stad en op het platteland vaak heel anders.

Bij voorkeur bouwen op locaties met relatief veel zand, of eventueel klei
Toch zijn er binnen bebouwd gebied ook locaties die gevoelig kunnen zijn voor veenoxidatie, zoals perken en parken waar de ophooglaag relatief dun is. Ook kan in een droge zomer zoals dit jaar, de grondwaterstand zover uitzakken dat op andere locaties, dan alleen in het landelijk gebied, veenoxidatie kan optreden. Hier is meer onderzoek naar nodig, evenals naar de mate van bodemdaling als gevolg van extra ophoging. Andere onderwerpen voor vervolgonderzoek zijn de interactie tussen veensamendrukking en -oxidatie, en veenafbraak onder de grondwaterspiegel.

Lock-in
In Nederland gaan we in veel gebieden met een venige ondergrond al honderden jaren op dezelfde manier om met bodemdaling en de negatieve gevolgen ervan: de grondwaterstand wordt verder verlaagd om de drooglegging te handhaven of de bodem wordt steeds opnieuw opgehoogd. Deze beheersmaatregelen zijn door ervaring ver doorontwikkeld, en de verantwoordelijke en uitvoerende instanties zijn daarmee leidend geworden op dit specifieke terrein. Het domineren van één techniek, door culturele, technische en institutionele factoren, heet in de bestuurskunde een lock-in. Het is lastig om deze maatregelen, die feitelijk bodemdaling in stand houden, te doorbreken. Dit is echter steeds vaker wel gewenst, omdat systeemgrenzen worden bereikt, bijvoorbeeld doordat verdere peilverlaging leidt tot het blootleggen van houten funderingspalen (risico op paalrot) of tot opbarsting van de bodem of verzilting van het grondwater. Ook kan het zijn dat de kosten voor telkens weer ophogen te hoog worden of dat kosten geassocieerd met de schade niet meer opwegen tegen de baten (van het drooghouden van de polder).

Een tweede reden om huidig beleid te doorbreken is de onzekere toekomst vanwege de klimaatverandering: langere droge perioden zullen bodemdaling door veenoxidatie versnellen en de negatieve gevolgen van vaker voorkomende hevige regenbuien worden vergroot door bodemdaling.

Adaptatiepaden
Eén manier om het gebruik van huidige traditionele beheersmaatregelen te doorbreken is het gebruik van adaptatiepaden: een opeenvolging van (nieuwe) beleidsmaatregelen om een of meerdere beleidsdoelen te behalen onder veranderende condities. Het overkoepelende concept Dynamic Adaptive Policy Pathways (DAPP) is ontworpen door Deltares en de Technische Universiteit Delft[1]. Het biedt een uitgebreid instrumentarium om knikpunten (punt waarop huidig beleid niet meer werkt) te analyseren, adaptatiepaden te ontwikkelen en de timing en opeenvolging van beleidsmaatregelen aan te sturen in het licht van onzekere toekomstige ontwikkelingen. Daarnaast biedt het inzicht in potentiële lock-ins en pad-afhankelijkheden. Het concept is eerder toegepast in een pilotstudie voor Gouda en de Polder Middelburg en Tempelpolder (MT-polder).

Om het concept adaptatiepaden toe te passen op de problematiek rondom bodemdaling is het van belang om eerst historische paden in beeld te brengen. Wanneer is de ontginning gestart, wanneer is het gebied bedijkt, wanneer zijn peilverlagingen doorgevoerd, wanneer en waar is het gebied bebouwd? Dit biedt een startpunt voor een grondige analyse van het probleem, met aandacht voor zowel technische als sociale factoren. Hierna zijn voor verschillende handelingsperspectieven – zoals publieke versus private verantwoordelijkheid, en bodemdalingstrategieën (stoppen of vertragen) – verschillende toekomstpaden uit te werken voor bijvoorbeeld de infrastructuur, het watersysteem, de gebouwen en het (agrarische) grondgebruik in het gebied. Zo is het mogelijk om alternatieven te  ontwikkelen voor de traditionele beheersmaatregelen.

Fundamentele beleidskeuze
Voor het ontwikkelen van adaptatiepaden is het belangrijk dat zoveel mogelijk van de betrokken partijen meedoen in het proces. Met elkaar maken die op basis van scorekaarten een analyse van de rollen van de betrokken actoren, de gevolgen van veranderingen, wat er moet veranderen, en welke beleidsinstrumenten gebruikt kunnen worden.

Toekomstpaden in de dorpen Kanis, Kamerik en Kockengen zouden bijvoorbeeld voor de openbare ruimte eruit kunnen bestaan dat op plekken waar bodemdaling door veensamendrukking overheerst, gebruik wordt gemaakt van lichter ophoogmateriaal zoals lavagesteente (bims), piepschuim,  schuimglas, drijvend bouwen, grondvervanging of het fixeren van de openbare ruimte op een fundering, zoals bijvoorbeeld in Woerden al gebeurt (zie het artikel hierover in ROm 5, mei 2018, pag. 14-22). Bij nieuwbouw is het belangrijk dat wordt gelet op de opbouw van de ondergrond; bij voorkeur bouwen op locaties met relatief veel zand of eventueel klei in de ondergrond en weinig veen. Dergelijke locaties zijn minder gevoelig voor bodemdaling.

 

 

Figuur 1. Onderzoekers zetten handboring in Kockengen (foto: S. van Asselen).