Sponssteden als oplossing voor Klimaatopwarming. | Technisch Weekblad
Nieuws

Sponssteden als oplossing voor Klimaatopwarming.

| donderdag 17 maart 2022
Energie, Milieu & Duurzaamheid

Het IPCC (Intergovernmental Panel on Climate Change) heeft begin maart voor de zesde keer een evaluatierapport uitgebracht over de stand van het klimaat (in het Engels Assessment Report, vandaar de benaming IPCC AR6). In de zomer 2021 verscheen daarvan het eerste deel, waarin duidelijk werd gemaakt dat de klimaatopwarming door mensen is veroorzaakt, sneller gaat dan ooit tevoren en vraagt om snelle en drastische maatregelen. Door de crisis in de Oekraïne kreeg dit omvangrijke rapport (in totaal bijna 3500 pagina’s) niet de aandacht die het verdient. Technisch Weekblad zal daarom in een 2 luik dieper ingaan op dit rapport. We beginnen met maatregelen die in China enkele jaren geleden al zijn ingevoerd door het ontwerpen en bouwen van ‘Sponge Cities’. In het tweede deel gaan we uitgebreider in op de situatie in Europa.

 Wat is een sponsstad?

Een sponsstad is een stedelijk gebied dat is ontworpen om overtollige regenval en overstromingen op te vangen met behulp van verschillende technieken. Bestaande stedelijke gebieden hebben vaak te maken met overstromingen veroorzaakt door zware regenval, hoogwater of gezwollen rivieren. Denk bijvoorbeeld aan de razende overstromingen in Limburg en ten zuiden van Köln afgelopen zomer (2021). Een sponsstadontwerp kan dergelijke gebeurtenissen verzachten of voorkomen door het gebied de mogelijkheid te bieden het water op natuurlijke wijze te absorberen.

Het idee is dat het verminderen van het aantal harde oppervlakken en het vergroten van de hoeveelheid absorberend land, met name groene ruimte, een aanzienlijk verschil kan maken in het verminderen van de ernst en frequentie van overstromingen. Het aanvullen van deze aanpak met efficiënte kanalisatie- en opslagsystemen kan helpen om de frequentie van watertekorten, die bijzonder acuut kunnen zijn in grote steden, tegen te gaan.

Waarom zijn sponsstadstrategieën nodig?

De wereldwijde klimaatverandering (-opwarming) en een toenemende wereldbevolking vormen beide grote uitdagingen in twee onderling verbonden opzichten - een verhoogde frequentie van extreme overstromingen in veel gebieden, zeker rondom de evenaar en een tekort aan schoon, drinkbaar water, vaak op dezelfde plaatsen.

Stedelijke gebieden, met name laaggelegen, zijn gevoelig voor overstromingen tijdens stormen omdat het water nergens heen kan; beton en andere harde oppervlakken zorgen ervoor dat het water zich ophoopt en overstroomt.

Na grote overstromingen in Beijing in 2012 heeft de Chinese overheid een programma opgezet van stedelijk ontwerp gebaseerd op het idee van een sponssteden in heel China. Andere landen, met name India, de VS en Rusland, hebben dit proces nauwlettend gevolgd om dit voorbeeld te volgen in hun eigen overstromingsgevoelige gebieden.

Contextgestuurd ontwerp

Wanneer we deze nieuwe ontwikkelingen in China als voorbeeld nemen, zijn natuurlijke methoden voor waterbehoud en overstromingspreventie een belangrijk onderdeel van deze aanpak. Sponssteden bieden allemaal grote gebieden van groene ruimte, waaronder groene daken, beplanting langs de weg, vijvers en meren, naast andere absorberende ontwerpelementen.

Er is geen one-size-fits-all benadering voor het ontwerp en de implementatie van sponsstadstrategieën. Elk stedenbouwkundig ontwerp moet contextspecifiek zijn, rekening houdend met de topografie, het klimaat, de seizoenen, de meteorologische geschiedenis, de geologie, de lay-out, de materialiteit en de bestaande infrastructuur. Wat een perfecte oplossing kan zijn voor een stad in een continentaal berggebied, kan van weinig nut zijn bij het ontwerpen van bijvoorbeeld een maritieme kustvlakte.

Sponge city-systemen worden geïmplementeerd in steden in heel China, maar de strategie heeft invloed op het hele stroomgebied daarbuiten, dat vaak ook andere steden of dorpen omvat. Wanneer overstromingen optreden, hebben ze meestal een negatieve invloed op verbonden gebieden, zowel stedelijk als landelijk, binnen het bredere natuurlijke watersysteem. Als het stroomgebied in staat is om overtollig water aan te kunnen, komt dit het hele netwerk ten goede, en hoe gemakkelijker het is om in drogere seizoenen in de waterbehoeften in die regio te voorzien.

De Chinese overheid investeert zwaar in sponssteden en het is nu een kernelement van stedenbouwkundige plannen in het hele land. De aanpak kan echter over de hele wereld worden toegepast. Er zijn maar weinig landen die niet te maken hebben met regelmatige overstromingen of watertekorten. De frequentie en ernst van beide zullen alleen maar toenemen naarmate de klimaatopwariming versnelt.

We moeten daarom sponsstadstrategieën als een vanzelfsprekendheid beschouwen in het stedenbouwkundig ontwerpproces, als een van een reeks hulpmiddelen voor het beschermen van de huizen, het levensonderhoud en het leven van vele miljoenen mensen.

 

Xichong, Nan'ao, Dapeng Nieuw District in Shenzhen | Wetlands en visvijvers aan de kust

Xiong'an New District, Zangang Cluster & Xiongdong District masterplan | Centraal park

 

Nanchong CBD Stedenbouwkundige | Gemeenschappelijk park

 Sponsstad mislukking of succes?

‘Sponssteden’ zouden tegen wateroverlast bestand moeten zijn. De Chinese stad Zhengzhou liep vorig jaar toch onder.

Zhengzhou werd getroffen, de hoofdstad van de Centraal-Chinese provincie Henan. Het regent daar niet vaak, maar als het regent, dan hard. Op 20 juli, de dag dat de regenval het hevigst was, werd ergens in de stad 624 millimeter regen in 24 uur gemeten. Er viel die dag meer dan normaal gesproken in een jaar. Veel meer ook bijvoorbeeld dan de ongeveer 150 millimeter in de Duitse stad Keulen, die net als andere delen van Europa afgelopen zomer te maken kreeg met zware overstromingen.

In Zhengzhou staan hoogbouwflats zover het oog reikt, de meeste nog geen tien jaar oud. Ertussenin zijn in strakke lijnen bomen en struiken geplant. Er wonen zo’n twaalf miljoen mensen in deze uitgestrekte betonnen woestijn. Hoe China het aanpakt, is nu al te zien aan de oevers van de Gele Rivier die door Zhengzhou stroomt. Er is daar een groot gebied van moeraslanden aan dat als een soort maxi natuurpark functioneert. Je ziet hier bijna geen stenen meer of stenen constructies. De oever van de brede, traag stromende Gele Rivier is van löss, de vruchtbare, geelbruine fijne klei die China’s vroege landbouw mogelijk heeft gemaakt en waar de rivier zijn naam aan dankt. De wandelpaden zijn iets hoger gelegen en van aangestampte aarde. Als het waterpeil te hoog is loop je over een houten plankier. En: je hoort er vogels fluiten, een zeldzaamheid in China.

Er is in China ook kritiek op de aanpak: investeringen om rivieren meer ruimte te geven zijn zeker zinvol. Maar geeft ook de zwakte aan: in Zhengzhou is ongeveer tweederde van al het geld voor sponssteden gestoken in wat we ‘controle aan de bron’ noemen. Dus, aanpassingen aan rivieren en andere waterbronnen. Dat is nodig maar niet het meest effectief als je overstromingen in een stad wilt voorkomen. Controle aan de bron levert namelijk maar een bijdrage van 14 procent aan het voorkomen van die overstromingen. Het is effectiever om meer geld te steken in afwateringssystemen als kanalen en buizen of in het spreiden en vertragen van de afvoer van water.

De overstromingen binnen Zhengzhou zaaien twijfels over het nut van Sponssteden maar China twijfelt niet: als je goede plannen maakt en die ook correct uitvoert, moet het gewoon kunnen!

De overstromingen in Zhengzhou zijn geen bewijs dat het concept niet werkt. In Zhengzhou waren ze bezig de stad klaar te maken voor een regenval van hoogstens tweehonderd millimeter in 24 uur. Er viel op 20 juli ruim drie keer zoveel.

Sponsstad als succes

 Het 34 hectare grote stedelijke stormwaterpark in de stad Harbin in het noorden van China is een voorbeeld van succesvolle Sponge City-interventie. Het stormwaterpark biedt meerdere ecosysteemdiensten: het verzamelt, reinigt en slaat regenwater op en laat het infiltreren in de watervoerende lagen. Tegelijkertijd beschermt en herstelt het de inheemse natuurlijke habitats en biedt het een esthetisch aantrekkelijke openbare ruimte voor recreatief gebruik.

Conclusie

Door de klimaatveranderingen op aarde ontstaan in een gordel rond de evenaar extreme weersituaties. Overstromingen en extreme stormen zijn onderdeel van de weersveranderingen. De extreme omstandigheden maken een ander design (contextgestuurd)  van de bebouwde omgeving noodzakelijk. De experimenten tot nu toe laten zien dat Sponge Cities een goed antwoord op een groot deel van de extreme weersomstandigheden kunnen zijn. Maar tonen ook aan dat voor de heel extreme weersituaties, die zeer weinig voorkomen, toch nog andere oplossingen moeten komen. Of we moeten accepteren dat we niet alle weersinvloeden in onze hand kunnen houden.

Wat zijn de belangrijkste problemen die een Sponge City wil oplossen?

Het concept van een Sponge City probeert een viertal hoofdproblemen op te lossen:

Ten eerste: waar halen we het water vandaan dat uit onze kranen komt? Vaak komt het eigenlijk uit watervoerende lagen onder onze voeten. Als het regent, wordt water geabsorbeerd door de grond en op natuurlijke wijze gefilterd door de grond. Dit water kunnen we vervolgens onttrekken door putten in de grond te boren en er water uit te pompen. Het water wordt vervolgens verzameld en behandeld voordat het over de stad wordt verdeeld en elke kraan in elk van onze huizen en kantoren kan bereiken. Het probleem is dat uitgebreide verstedelijking en stedelijke uitgestrektheid hebben geleid tot de vorming van duizenden vierkante kilometers ondoordringbare gebieden bestaande uit ondoordringbare wegen, trottoirs, daken en parkeerplaatsen die niet toestaan dat water in de grond wordt opgenomen, maar die eenvoudigweg het regenwater opvangen via de stedelijke drainage-infrastructuur en het in rivieren kanaliseren,  meren of de zee in. Dit traditionele type ontwerp leidde tot het ontstaan van steden die steeds ondoordringbaarder worden en een steeds grotere impact hebben op de natuurlijke waterkringloop. In de praktijk betekent dit dat, aangezien er minder regenwater door de stedelijke bodem mag filteren, er minder water beschikbaar is om te worden gewonnen uit watervoerende lagen in stedelijke en peri-urbane gebieden.

Ten tweede: regenwater en afvalwater (namelijk water uit onze gootstenen en toiletten) wordt opgevangen door één enkel drainagesysteem. Dit drainagesysteem (stel je één grote pijp voor) verzamelt al het regenwater (als het regent) en het afvalwater van onze huizen en leidt het naar een afvalwaterzuiveringsinstallatie waar het wordt behandeld voordat het weer in rivieren of de zee wordt geloosd. Als het regent, kan de afvalwaterzuiveringsinstallatie vaak niet al het water opvangen dat de drainagesystemen vervoeren. Daarom wordt veel van het regenwater dat met het afvalwater wordt gemengd, onbehandeld in rivieren geloosd. Hoe ondoordringbaarder de stad is, hoe meer water wordt gemengd met afvalwater en niet kan worden gezuiverd maar rechtstreeks in rivieren kan worden geloosd.  Dit verhoogt het niveau van vervuiling van lokale waterlichamen.

Ten derde: degradatie van stedelijke ecosystemen en groene gebieden als gevolg van uitgestrektheidDit leidde tot een aanzienlijk verlies aan stedelijke biodiversiteit, een daling van de beschikbare groene gebieden voor natuurlijke grondfiltratie van regenwater, een afname van CO2-afvang door planten, minder ruimte voor natuurlijke koeling door stedelijke groene microklimaten en over het algemeen minder leefbare, gezonde, comfortabele en aantrekkelijke openbare ruimtes.

Ten vierde, toename van de intensiteit en frequentie van stedelijke overstromingen, vooral gezien de voorspelde toename van extreme weersomstandigheden als gevolg van klimaatverandering. Naarmate het absorptievermogen van het stedelijke oppervlak afneemt, neemt het risico op overstromingen op stormen toe. Overstromingen leiden tot meer grondwatervervuiling en hebben aanzienlijke gevolgen voor schade aan eigendommen en gezondheidsgerelateerde problemen.

 

 

 

 

Ontvang de nieuwsbrief

Meld je nu aan!