Werking van het systeem

“Binnen dit spoor kijken we naar de functie van een kunstwerk binnen een systeem,” licht Merel Schelland (TNO) toe. “Hierbij kijken we breder dan naar het kunstwerk alleen: Wat doet het kunstwerk (nog)? Wat kan het kunstwerk nog betekenen in het systeem?

We werken met soms al 70 jaar oude bestaande natte kunstwerken die langer of intensiever worden gebruikt dan bij de oprichting kon worden voorspeld. Er komt een moment dat de maximale levensduur is bereikt: ofwel het materiaal gaat gebreken vertonen, ofwel het kunstwerk kan het actuele aanbod niet meer verwerken.

Het vervangen van een oud door een nieuw kunstwerk is niet alleen een dure operatie, er gaat ook een lange voorbereiding aan vooraf.  Binnen dit spoor streven we ernaar om op een verantwoorde manier de vervanging van natte kunstwerken te optimaliseren door de (rest)capaciteit van het kunstwerk in te zetten binnen de systemen waar het deel van uitmaakt.

Deltares (trekker van dit spoor en vertegenwoordigd door Mark de Bel) beschikt over uitgebreide inhoudelijke kennis over natte kunstwerken, de eisen die eraan gesteld worden en hoe we te werk moeten gaan in het analyseren van een systeem. Binnen dit spoor willen we gezamenlijk een aanpak ontwikkelen voor het optimaal benutten van het systeem van kunstwerken en daarmee doelmatig en efficiënt omgaan met de vervangingsopgave van natte kunstwerken.

Vervanging uitstellen

We proberen het moment van vervanging zo ver mogelijk uit te stellen. Hoe langer een kunstwerk meegaat, hoe meer geld je bespaart. Dit uiteraard wel met de garantie van voldoende capaciteit voor de verschillende gebruiksfuncties. Door middel van verbeterde monitoring, tussentijdse reparaties of het vervangen van onderdelen kan je vervanging soms tientallen jaren uitstellen. Een andere manier is om het gebruik van het kunstwerk minder intensief te maken. Tenslotte willen we de onvermijdelijke vervanging zo goed mogelijk plannen, zodat het project zo (kosten)efficiënt mogelijk verloopt.

Deel van een groter geheel

Een kunstwerk is meestal onderdeel van diverse grotere systemen, afhankelijk van de gebruiksfuncties die je analyseert. Wanneer we bijvoorbeeld kijken naar het waterpeil bij een sluis, dan heeft de sluis invloed op  gemalen, waterwegen, maar ook op de landbouw langs het water en verderop zelfs op kelders van huizen die kunnen vollopen. Wanneer je kijkt naar de scheepvaart door een sluis, dan zijn de kelders misschien minder relevant, maar havens, (eigenschappen van) schepen en commerciële handelspartijen des te meer.

Bekijk de visualisatie van het systeem om een beter beeld te krijgen van de verschillende omstandigheden en stakeholders >

Veranderingen in de tijd

De staat van een kunstwerk verslechtert in de tijd, terwijl de wereld, waarin het kunstwerk zich bevindt verandert en wellicht nieuwe eisen stelt. Binnen het systeemspoor kijken we daarom ook naar diverse toekomstscenario’s, waaronder klimaatveranderingen en sociaal-economische ontwikkelingen. Met behulp van deze scenario’s kunnen we een concreter beeld vormen hoe een kunstwerk in de loop van de tijd kan functioneren en welke acties we moeten ondernemen om de functionaliteit te behouden of aan te passen aan de wensen van de toekomst.

Meerdere belangen

Met de vervanging van een kunstwerk leg je de mogelijkheden met het kunstwerk voor de komende 100 jaar vast. Eenieder die direct of indirect gebruik maakt / profiteert van het kunstwerk zal daarom willen meedenken over het nieuwe kunstwerk. Bij de vervanging van het kunstwerk  is een  groot maatschappelijk budget gemoeid. Het uitstellen of zelfs vermijden van vervanging van een kunstwerk kan dan ook veel maatschappelijke geld besparen. Soms betekent dit dat er op een ander vlak concessies moeten worden gedaan. Daarvoor moet dan wel draagvlak zijn.

Een voorbeeld:

Om te zorgen dat de krachten op een kunstwerk niet te groot worden, kunnen we het kunstwerk ontlasten door de waterstand te verlagen in tijden van hevige regenval. Het kunstwerk kan daardoor nog een langere tijd blijven functioneren. Dit overtollige water moet echter wel ergens heen. Dit kunnen we bijvoorbeeld oplossen door bepaalde landbouwgebieden onder te laten lopen. Dit heeft gevolgen voor de eigenaar van die grond. Mogelijk zitten er ook risico’s aan voor huiseigenaren in de omgeving. En gemalen (beheerd door waterschappen) zullen harder moeten pompen om het water naar elders af te voeren.

De inzichten die we binnen dit spoor verkrijgen stellen ons in staat om dit soort kosten met elkaar te vergelijken en om in kaart te brengen welke partijen met elkaar aan tafel moeten om het grotere geheel te bekijken.

Case studies

Dit jaar behandelen we 3 cases binnen dit spoor.

  • De eerste case is het gemaal IJmuiden. Hier onderzoeken we hoe we een systeem op één functie kunnen optimaliseren: waterafvoer/peilbeheer. We kijken naar alternatieve inrichtingen van het systeem, dus waar je functies op andere manieren of door andere objecten kunt laten vervullen. Vervolgens kijken we wat zo’n alternatieve inrichting betekent voor de maatschappij als geheel en voor individuele stakeholder(groepen).
  • Bij de tweede case - voor stuwensemble Nederrijn/Lek - optimaliseren we op twee functies, te weten waterafvoer/peilbeheer en scheepvaart. Je merkt daarbij dat de complexiteit en het aantal betrokken stakeholders  veel groter is.
  • De derde case is een case studie, die met een groep van stakeholders binnen een systeem met meerdere natte kunstwerken wordt uitgevoerd. Hier hebben  we een concreet en tastbaar voorbeeld, waar  we meer dan twee functies meenemen in de analyse: peilbeheer/waterafvoer, scheepvaart, zoet/zoutwaterscheiding en hoogwaterbescherming.

Opbouw van de methode

Binnen het spoor gaan we systematisch te werk. Ons einddoel is een methode om de oplossingsruimte voor optimale systeeminrichting in beeld te krijgen. Om hier te komen doorlopen we de volgende 6 fasen:

  • Een systeemdefinitie opstellen, startend vanuit een nat kunstwerk
  • Overzicht van de huidige situatie: technische en functionele eisen voor relevante objecten in het systeem
  • Toekomstbeeld van deze objecten (knelpuntenanalyse): voorspelde technische en functionele levensduur, veranderende klimaat- en socio-economische omstandigheden
  • Overzicht van de functies die een (significante) rol spelen bij de prestaties het systeem
  • Consequenties van het variëren van de prestatie op deze functies m.v. maatschappelijke kosten-batenanalyse
  • Consequenties van het beïnvloeden van een van deze functies voor diverse stakeholders