Zo kan de Amsterdamse Hortus regenwater opvangen voor irrigatie

Met steeds vaker voorkomende droge perioden en oplopende drinkwaterprijzen wil de Amsterdamse Hortus Botanicus regenwater gaan opvangen om zijn planten mee te besproeien. Delfts onderzoek laat zien hoe dat zou kunnen en waar zoal aan gedacht moet worden.

 

Een botanische tuin is een weldadig stukje groen in een stad. Oorspronkelijk waren zulke tropische tuinen bedoeld voor wetenschappers, om planten te bestuderen die van nature niet bij ons voorkomen. Maar veel botanische tuinen zetten tegenwoordig hun deuren ook open voor het brede publiek.

Zo ook de Hortus Botanicus in Amsterdam. Daar kunnen bezoekers tijdelijk getuige zijn van een grote verbouwing; we schreven er eerder over. De Drieklimatenkas wordt vervangen door een veel duurzamer exemplaar, die Klimatenkas gaat heten.
 

Extra bewatering

Ook op andere vlakken kijkt de Amsterdamse Hortus vooruit. De bomen en planten die buiten groeien hebben in delen van het jaar extra bewatering nodig; de planten in de kassen moeten het hele jaar door worden besproeid.

Dat gebeurt nu nog met kraanwater. Maar die situatie is niet houdbaar, vertelde directeur Carlien Blok onlangs bij een persbijeenkomst. ‘We begonnen hierover na te denken in de zeer droge lente van 2018, die werd gevolgd door een hete zomer. We realiseerden ons dat er vaker en meer van dit soort jaren aan zullen komen, waarin er langere tijd geen regen valt.’
 

Ernstig tekort aan leidingwater

Voor een botanische tuin is langdurige droogte een risico, want mocht er een ernstig tekort aan leidingwater optreden, dan sluiten de waterbedrijven vermoedelijk als eerste de grote gebruikers af. En daar valt de Hortus onder. Daarmee kan de collectie van bijzondere planten en bomen in gevaar komen.

Een eigen regenwateropslag kan de weerbaarheid tegen watertekorten vergroten. Maar het gebruik van opgevangen regenwater zorgt ook voor een duurzamer watergebruik, en is bovendien beter voor de planten (zie kader). Er is daarmee minder kraanwater nodig, wat energie en geld kost om te worden gezuiverd. Ten slotte kan een derde overweging zijn de kosten te beperken, hoewel dat nu nog niet zo speelt: kraanwater is namelijk nog steeds erg goedkoop.
 

Kieskeurige planten
Weetje: planten houden meer van regen- dan van leidingwater, omdat er in regenwater tien keer minder opgeloste zouten zitten. In de huidige situatie haalt de Hortus die uit het kraanwater met een speciaal apparaat gebaseerd op osmose, maar dat kost een hoop energie.

 

De Hortus Botanicus besloot te laten onderzoeken hoe regenwater het beste is op te vangen en op te slaan voor gebruik in droge perioden. Samen met partners kreeg de Hortus subsidie van de Topconsortia voor Kennis en Innovatie (TKI). Twee jaar lang deden wetenschappers en ingenieurs van de TU Delft onderzoek naar de regenwateropvang-wens van de Hortus.

Onderzoeker Arash Maleki dook om te beginnen in het waterverbruik van de Hortus. Die gebruikt nu ongeveer vijfduizend kuub leidingwater per jaar, wanneer we alles meerekenen: het irrigeren van alle planten binnen en buiten, tot het zetten van koffie en het doorspoelen van de wc’s.

Ongeveer drieduizend kuub daarvan wordt gebruikt voor de planten buiten, de rest voor de planten in de kassen wordt gebruikt, en voor andere doeleinden. Streven is om dat kraanwatergebruik terug te brengen met 90 procent, in de eerste fase. Uit het onderzoek van Maleki is gebleken dat volledige zelfvoorzienendheid qua watergebruik minder zinvol is. ‘Daarvoor zouden te grote tanks nodig zijn, en dat zou ook meer dakoppervlak vragen dan er nu is’, zegt Ulf Hackauf, onderzoeker environmental technology & design aan de TU Delft.
 

Twee maanden lang

In het voorlopige ontwerp van de regenwaterberging (zie de afbeelding hieronder) wordt in totaal 260 kuub water opgevangen bij de verschillende kassen. Wanneer die vol zitten, kan de Hortus het daarmee ongeveer twee maanden lang uitzingen. Maleki: ‘We willen juli en augustus ermee kunnen overbruggen: de twee heetste maanden met de grootste kans op lange, droge perioden.’

 

 

Vogelpoep

Het opgeslagen regenwater moet wel worden gezuiverd, want het is nog niet schoon genoeg. In een wolk is water nog zuiver, maar op weg naar beneden neemt het fijnstof en andere vormen van luchtverontreiniging mee. Vervolgens valt het op de stoep of op een dak en daar verzamelt het nog meer vuil en pathogenen, zoals vogelpoep.

Het zuiveren van het regenwater bij de Hortus zal in stappen gebeuren. Eerst met een rooster dat takjes en bladeren tegenhoudt, zodat die niet in de opslagtanks terechtkomen. Het opgeslagen water wordt voor gebruik getest. Zo nodig volgt een aanvullende zuiveringsstap, zoals een behandeling met uv-licht of ultra-filtratie.
 

Kwaliteit wordt gemonitord

Wanneer het gezuiverde regenwater eenmaal in de tanks zit, moet de kwaliteit goed worden gemonitord, zegt Maleki. ‘Het water moet schoon genoeg zijn, want anders zouden de bezoekers er last van kunnen krijgen.’ Bacteriën in het water moeten worden voorkomen, want planten worden soms ook beneveld, waarbij zwevende waterdruppeltjes vrijkomen. Grotere tanks zijn dus niet per se beter, omdat bijvoorbeeld bacteriegroei of een lekkage betekent dat de hele watervoorraad in één keer onbruikbaar is geworden. In het voorlopige ontwerp van de regenwateropslag voor de Hortus staan dan ook verschillende kleine tanks.
 

 

Afgekoppeld

Die opslagtanks zijn zo met elkaar verbonden dat enkele tanks kunnen worden afgekoppeld, voor schoonmaak of bij eventuele vervuiling. Blijkt één van de tanks vervuild, dan hoeft niet meteen al het water te worden weggegooid.

De opslagtanks zijn tanks van kunststof (HDPE, hogedichtheidspolyetheen) die standaard te bestellen zijn. Ze zijn horizontaal gezien cilindervormig, met een diameter van 2,3 meter. De tanks hebben ribben om de druk van de grond te weerstaan en worden bovendien in de grond verankerd. Dit is nodig, omdat ze anders kunnen gaan opdrijven in geval van een hoge grondwaterstand.
 

Leidingen en funderingen

De inpassing ondergronds is toch een uitdaging, omdat daar diverse leidingen lopen en funderingen zitten. Ook bomen vormen een risico – en daarvan heeft de hortus er nogal wat. Om te voorkomen dat de tanks door wortels worden beschadigd, komen de tanks dicht bij de ingang, waar minder vegetatie is.

Ook de mogelijkheid om de opslagtanks boven de grond te plaatsen is onderzocht, om ze aan het publiek te kunnen laten zien als educatief element. Maar onder de grond is het koel en blijft het water langer goed.

De materiaalkosten van de onderzochte configuratie worden geschat op tweehonderdduizend euro. Kosten voor de hele realisatie van het project worden, met een grote slag om de arm, geschat op tussen de een en twee miljoen euro. Opvallend genoeg zijn er amper schaalvoordelen: grotere tanks leiden niet tot lagere kosten per liter opgeslagen water.
 

 

Status

Het project is nu een haalbaarheidsstudie, daadwerkelijke realisatie van dit plan is nog onzeker. Eerst zullen de exacte kosten nog moeten worden doorgerekend en daarna zal het geld geworven moeten worden bij fondsen, subsidiegevers en particulieren. Als alles meezit, en het gaat door, dan kan dit project op zijn vroegst te realiseren zijn in 2027, denkt directeur Carlien Blok.

Of een dergelijke investering zich ooit gaat terugbetalen is allerminst zeker, denken de betrokkenen. ‘Bij een verzekering weet je ook niet of hij zich ooit uitbetaalt’, zegt Hackauf. Blok vult aan: ‘Wij vinden het belangrijk om als Hortus Botanicus een voorbeeldfunctie te hebben. Zodat we misschien ook anderen inspireren om dit concept op te pikken en zo bij te dragen aan een duurzamere wereld.’

 

Openingsbeeld: Bewerkte luchtfoto van de Hortus Botanicus in Amsterdam, met daarop de nieuwe Klimatenkas, die momenteel wordt gebouwd. Illustratie: ZJA