Bodem en ondergrond spelen een belangrijke rol bij grote maatschappelijke opgaven. Denk aan energietransitie, klimaatadaptatie en stedelijke verdichting. Vanuit hun aard worden bodem en ondergrond echter letterlijk en figuurlijk nauwelijks gezien. Het gelijknamige Saxion-lectoraat is in 2015 gestart om daar verandering in te brengen. Lector Geert Roovers wil nieuwe kennis genereren om de rol van bodem en ondergrond bij die maatschappelijke opgaven te ‘verzilveren’. Daarbij staat inzet van technologie vaak op de agenda. In een eerste TechForFuture-project werkt het lectoraat samen met andere partijen aan een betaalbaar grondwatersensorsysteem. Dat moet resulteren in een op grondwaterdata gebaseerd platform dat diensten levert aan huiseigenaren, bewoners en instanties zoals gemeenten en woningbouwcorporaties.
De jonge Geert Roovers wilde naar de zeevaartschool. “Ik had een romantisch beeld van de scheepvaart.” Hij werd echter afgekeurd op z’n ogen en koos daarom – watergerelateerd – voor een studie weg- en waterbouw aan de HTS in Tilburg. Dat gaf hij een vervolg met civiele techniek aan de TU Delft, waar hij afstudeerde in de waterbouwkundige richting. “Dat was begin jaren negentig, toen het belang van waterbeheer en ecologie, bijvoorbeeld rond rivieren, opkwam. De ontpoldering van de Hedwigepolder (in Zeeuws-Vlaanderen, nog steeds actueel in 2022, red.) speelde toen al.” Roovers ging vervolgens in 1994 aan de slag bij ingenieursbureau Oranjewoud, tegenwoordig Antea Group, waar hij zich ontwikkelde tot adviseur waterbeheer. “Al gauw bewoog ik mij op het raakvlak van civieltechnische inhoud, bestuurlijke processen en organisatievraagstukken.”
Riviersysteem
Behoefte aan verdieping leidde tot een promotieonderzoek bij Techniek, Bestuur en Maatschappij in Delft. “De insteek was bestuurskundig, gericht op de systeembenadering binnen het rivierbeheer. Mijn achterliggende gedachte was dat experts in rivierbeheer modellen en systeemkeuzes maken om het systeem begrijpelijk te maken voor bestuurders en bewoners. Die keuzes hebben invloed op de keuzes van bestuurders en beperken hun speelveld. Deze interactie heb ik proberen te doorgronden, met onder meer de Hedwigepolder weer als een casus.”
Roovers noemt als voorbeeld ook nog het landelijke riviersysteem. “Beperken we de afbakening daarvan tot Nederland of nemen we bijvoorbeeld de Rijn mee vanaf de bron in Zwitserland tot aan de monding in de Noordzee. Als je ook kijkt naar het bovenstroomse deel in het buitenland, komen andere maatregelen in beeld. Om het riviersysteem hanteerbaar te maken en goed te kunnen doorrekenen, is er gekozen voor een maatgevende afvoer en die is gesteld op 18.000 kuub per seconde. Deze waarde bepaalt welke maatregelen er moeten worden genomen. Was die waarde op 17.000 gesteld, dan had men andere keuzes kunnen maken en had men bepaalde omstreden maatregelen zoals dijkverzwaringen waarschijnlijk niet te hoeven nemen.”
Rol in maatschappelijke opgaven
Roovers deed zijn onderzoek als buitenpromovendus terwijl hij bij Antea werkzaam bleef als senior consultant voor ruimtelijke besluitvormingsprocessen, water en infrastructuur. Zo adviseerde hij onder meer waterschappen en Rijkswaterstaat en was hij betrokken bij het programma Ruimte voor de Rivier. “Ik heb toen wel de ambitie uitgesproken om ook na mijn promotie iets te blijven doen in de wetenschap. De combinatie van advieswerk en onderzoek bleef lonken.” Dat resulteerde eind 2015 in zijn aanstelling tot deeltijd-lector Bodem en Ondergrond aan Saxion, locatie Deventer. ” De toenmalige directeur van Antea had met Saxion afgesproken over het starten van zo’n lectoraat, namens het bredere werkveld. Er waren namelijk zorgen dat de aandacht voor bodem en ondergrond aan het verslappen was, ook in het onderwijs, bijvoorbeeld bij Saxion dat de opleiding Milieukunde had afgebouwd. Dit terwijl er juist grote opgaven zaten aan te komen waar de bodem een belangrijke rol zou kunnen spelen, zoals stedelijke verdichting, energietransitie en klimaatadaptatie in de vorm van bijvoorbeeld dijkversteviging.
Het lectoraat moest nieuwe kennis gaan genereren om de rol van bodem en ondergrond bij die opgaven te ‘verzilveren’. Anderzijds moest het bijdragen aan verjonging van het werkveld met vernieuwde aandacht voor bodem en ondergrond in het hbo. Of zoals de focus van het lectoraat officieel is geformuleerd: het verbeteren van de rol van bodem en ondergrond in ruimtelijke afwegings- en besluitvormingsprocessen en een duurzame ontwikkeling van bodem en ondergrond. Tot slot moest het lectoraat een plek bieden voor archeologisch onderzoek, omdat Saxion als enige in Nederland een hbo-opleiding Archeologie aanbiedt. Omgekeerd richt Roovers zich nu in zijn werk bij Antea ook meer op de bodem. “Ik heb bijvoorbeeld beleidsonderzoek gedaan naar de verondieping van diepe plassen die zijn ontstaan door zand- en grindwinning. Dat kan goed zijn voor natuur en recreatie, terwijl het tegelijkertijd een mogelijkheid is om af te komen van bagger en licht verontreinigde grond. Maar dat is lokaal maatwerk.”
“Onze partners waarderen het dat hun samenwerking met Saxion zo ongeveer de enige plek is waar zij op informele basis met elkaar om tafel kunnen zitten en samen vrij van gedachten kunnen wisselen zonder dat het meteen politiek wordt.”
Onder het maaiveld
Het lectoraat combineert bewust bodem en ondergrond, legt Roovers uit. “De bodem is de eerste anderhalf tot twee meter onder het maaiveld en alles daaronder is de ondergrond, kilometers diep.” In de bodem wortelen planten en bomen, liggen leidingen en de funderingen voor gebouwen, en bevinden zich archeologische schatten. In de ondergrond zitten onder meer het grondwater, olie en gas, zand en grind, en geothermie.
“De bodem heeft van oudsher twee connotaties: bodemkunde, vaak gekoppeld aan agrarisch gebruik, en bodemverontreiniging. Het lectoraat kijkt niet specifiek naar bodemkunde; door het Bodem en Ondergrond te noemen kunnen we complete systemen beschouwen en maatschappelijke opgaven in samenhang oppakken. Er zijn in Nederland bodemkundige, agrarisch gerichte lectoraten, maar wij zijn het enige lectoraat dat bodem en ondergrond bestrijkt vanuit stedelijke en ruimtelijke invalshoeken. Bij Saxion zijn we onderdeel van het domein Areas & Living, dat over de hele leefomgeving gaat. Onze collega’s stoppen bij het maaiveld, wij beginnen juist daaronder. We zijn dit voorjaar samengegaan met het lectoraat Duurzame Leefomgeving (in Sustainable Areas and Soil Transitions, red.), want onze expertises vullen elkaar aan. Nu zijn we nog een relatief klein lectoraat, maar binnen een paar jaar willen we uitgroeien tot een robuuste onderzoeksgroep met zeker tien fte.”.
Duurzame ondergrondse energieopslag
Een eerste onderzoekstraject betreft het gebruik van lege gasvelden en zoutcavernes (ontstaan door de zoutwinning, red.) in de Twentse ondergrond voor duurzame energieopslag. “Afgelopen jaren hebben we daar onderzoek naar gedaan met een ruimtelijke ontwerpblik; dit voorjaar hebben we er een boek over gepubliceerd. Naast de provincie Overijssel en Twentse gemeenten waren NAM en Nouryon (inmiddels Nobian, voorheen AkzoNobel, red.) onze partners. We zijn nu bezig om dat te verbreden en verdiepen door niet alleen naar de ruimtelijke kant te kijken maar ook naar de energietechniek en de business case. Verder is ons onderzoek erop gericht een duurzame dialoog met de lokale betrokkenen vorm te geven. We richten ons daarbij op de duurzame opslag van energie in de ondergrond.”
“Nee, ik heb nog niet met Herman Finkers gesproken, maar wel de voorzitter van zijn actiegroep ontmoet.” Roovers verwijst daarmee naar de ondergrondse lozing van boorafval in Noord-Twente door de NAM en het verzet daartegen, waarvan de bekende cabaretier het gezicht is. “Uiteraard nemen we het perspectief van actiegroepen mee. Anderzijds waarderen onze partners het dat hun samenwerking met Saxion zo ongeveer de enige plek is waar zij op informele basis met elkaar om tafel kunnen zitten en samen – met ook studenten erbij – vrij van gedachten kunnen wisselen zonder dat het meteen politiek wordt.”
Van nazorg naar herontwikkeling
Herontwikkeling van verontreinigde terreinen is een tweede onderzoekstraject van het lectoraat. Concreet gaat het over de zogeheten IBC-locaties (isoleren, beheren en controleren) die nu nazorg krijgen. “Er zijn in Nederland nog veel locaties in beheer waar men verontreiniging heeft laten zitten omdat weghalen te duur was. Dan werden er bijvoorbeeld damwanden omheen gezet en is men de verontreiniging gaan monitoren. Een aantal functies was nog wel mogelijk boven die verontreiniging, maar met de toenemende maatschappelijk opgaven wil men dat soort terreinen eigenlijk weer herontwikkelen. Hoe kunnen we die een nieuwe functie geven en tegelijkertijd misschien de verontreiniging verminderen of zelfs helemaal weghalen? Voor die vraag zijn we met een breed netwerk aan de slag, met onder meer Deltares (onderzoeksinstituut voor water en ondergrond, red.), Rijkswaterstaat, Bodembeheer Nederland en een aantal ontwikkelaars en ingenieursbureaus.”
Tot slot is er een archeologisch onderzoekstraject onder de vlag van Universiteit Utrecht. Daarin draait het Saxion-lectoraat mee in onderzoek aan de Limes, de oude grens van het Romeinse rijk. “Hoe functioneerde die grens en wat kunnen we daarvan leren voor de rol van huidige grenzen? Wij doen onderzoek naar de ligging van zogeheten marskampen aan beide zijden van de grens, waar Romeinen zich tijdelijk ophielden. Met nieuwe technologie, zoals drones die hoogtemetingen doen met lidar (‘radar’ die met licht werkt, red.). Op basis van deze data is met hulp van algoritmes de ligging van dat soort kampen in het landschap te herkennen. Onze studenten doen deze analyses en gaan vervolgens graven. Dat past bij onze opvatting dat we in het lectoraat geen onderzoek doen zonder dat er op een of andere manier studenten bij zijn betrokken. Dat zijn er tot vijftig per jaar, vanuit opleidingen als Archeologie en Ruimtelijke Ontwikkeling.”
Grondwatersensorsysteem
Zo probeert het lectoraat bij alles wat het doet technologie te gebruiken, verklaart Roovers. “Dat gebeurt vanuit het idee dat bij de opgaven waaraan we werken technologie echt kan helpen. Je moet denken aan sensoren, zoals lidar en grondradar, drones, en 3D-visualisatie met augmented en virtual reality. We gebruiken zoveel mogelijk technieken die al beschikbaar zijn of we proberen anderen te inspireren nieuwe techniek te ontwikkelen. Zo hebben we nu een eerste project lopen met financiering van TechForFuture.” Dat project draait om de ontwikkeling van een systeem met grondwatersensoren, inclusief algoritmes voor data-analyse.
Het achterliggende idee is dat grondwater een belangrijke rol speelt bij grote maatschappelijke opgaven. Denk aan bodemdaling, problemen in de landbouw als gevolg van verdroging door klimaatverandering, of funderingsproblemen in de bebouwde omgeving. “Wij willen naar een grondwaterdataplatform waarop we applicaties kunnen bouwen die inzicht geven in de problemen en hoe daarmee om te gaan. Bijvoorbeeld hoe huiseigenaren, die zelf immers verantwoordelijk zijn voor fundering en grondwaterstand onder hun huis, kunnen worden geholpen bij zorgen over verdroging. Zo willen we ook gemeenten, provincies en woningbouwcorporaties handvatten kunnen geven. Naar analogie met Buienradar gaan we een Grondwaterradar ontwikkelen.”
Dure grondwatersensoren zijn er al, maar het grondwatersensorsysteem wordt juist opgebouwd met goedkope sensoren. De nauwkeurigheid van de individuele sensor hoeft niet groot te zijn, want het systeem moet zijn kracht juist ontlenen aan het grote aantal sensoren dat data aanlevert voor analyse. In principe worden bestaande sensoren gebruikt, die zo nodig nog worden aangepast. Belangrijkste eis is dat ze robuust in de peilbuizen zijn te plaatsten. “Wij werken hierbij samen met de Saxion-lectoraten Ambient Technology en NanoBio, dat in de lead is voor de feitelijke sensorontwikkeling.”
“We zijn geen civieltechnisch lectoraat, maar vanuit ruimtelijk perspectief op de grote opgaven kijken we wel altijd hoe technologie daarin een rol kan spelen. Vandaar de link met TechForFuture.”
Mede vanwege de financiering door TechForFuture is het de bedoeling dat er een pilot komt in Oost-Nederland, meldt Roovers. “Het netwerk hadden we zelf al georganiseerd, reden waarom directeur Alexander Jansen van TechForFuture bij de totstandkoming van dit project vooral een vragende en stimulerende rol speelde. We zijn geen civieltechnisch lectoraat, maar vanuit ruimtelijk perspectief op de grote opgaven kijken we wel altijd hoe technologie daarin een rol kan spelen. Vandaar de link met TechForFuture.” Roovers’ werkgever Antea Group investeert ook in de ontwikkeling. “Zij plaatsen al veel peilbuizen. Als ze daar relatief goedkope grondwatersensoren aan toevoegen, kunnen ze data verzamelen en via een platform aan klanten allerlei diensten aanbieden, om hun een grondwaterbeeld te schetsen en op basis daarvan maatregelen voor te stellen.”
Grootste impact in energietransitie
Inmiddels is Roovers al ruim zeven jaar lector. “Met toegepast onderzoek bijdragen aan het werkveld en de maatschappij, dat vind ik superleuk. En over het werken met studenten in een open omgeving als Saxion ben ik heel enthousiast. Zo is er mondjesmaat al verjonging in het werkveld te zien. Enerzijds doordat de onderwerpen bodem en ondergrond in vakken van het curriculum sluipen, ook bij andere hogescholen. Anderzijds doordat mensen na een afstudeeropdracht bij het lectoraat in het werkveld terechtkomen.”
Zijn ambitie is om de lopende onderzoekslijnen uit te bouwen tot structureel onderzoek dat op landelijk niveau bijdraagt aan de grote opgaven. “Onze grootste impact kunnen we in de energietransitie hebben. Enerzijds helpen om alles wat aan ondergrondse infrastructuur in de stedelijke omgeving moet worden ontwikkeld, een goede plek te geven. Denk aan warmtenetten of waterstofleidingen. Anderzijds bijdragen aan het gebruik van de diepe ondergrond voor energieopslag en de winning van aardwarmte; daar willen we onze ruimtelijke en bestuurlijke invalshoeken toevoegen aan de huidige technische en economische benadering.”
Over ondergrondse infrastructuur gesproken, dat is tegenwoordig een wirwar aan leidingen en kabels die regelmatig door graafwerk worden beschadigd. “Dat is een uitvloeisel van het feit dat we het beheer daarvan op een hoger abstractieniveau niet goed hebben geregeld na de liberalisering van de markten voor energie en telefonie. Tot eind jaren tachtig had je bij graafwerk maar met drie partijen te maken: gemeente, waterleidingbedrijf en de uitvoerder. Nu kunnen dat wel zeven of acht partijen zijn, publiek, semipubliek, zoals het waterbedrijf, en privaat, zoals het energiebedrijf en de kabelboer. Er is niets georganiseerd om daar goed regie op te voeren en in beeld te houden wat er ligt. De ondergrondse infrastructuur is een soort afvoerputje geworden voor wat we boven de grond doen en daar lopen we nu tegenaan.”
Gevraagd naar een oplossing om bijvoorbeeld die graafschades te beperken, gelooft Roovers niet in één overkoepelend bodeminformatiesysteem. “Dat is al zo vaak geprobeerd, maar het lukt niet, om allerlei redenen. Het belangrijkste is dat de gemeenten meer regie gaan voeren, niet omdat ze er een formele bevoegdheid voor hebben, maar op basis van samenwerken en overleg. De partijen moet er samen beleid voor gaan maken en langjarig programmeren. Er moeten bijvoorbeeld vereveningsmechanismen komen. Stel dat vanwege het algemeen belang (de grond ligt toch al open voor werkzaamheden, red.) de waterleiding twee jaar eerder moet worden vervangen dan gepland, dan moet daar compensatie voor komen.”
De boodschap van Roovers luidt dus “meer samenwerken” en die betrekt hij ook op de lectoraten die bij bodem en ondergrond zijn betrokken. “Technologielectoraten bijvoorbeeld kunnen technologie ontwikkelen voor verschillende toepassingen in bodem en ondergrond. Daar maken we een begin mee in ons TechForFuture-project.”
