Stedelijke ontwikkeling in een nieuwe dimensie

foto: Selim Arda Eryilmaz (via Unsplash)

De ondergrond is het fundament onder onze leefomgeving. Dit bewustzijn ontwaakt bij de integrale aanpak die noodzakelijk is voor het aangaan van de uitdagingen van de komende decennia. Tegelijkertijd dringt het besef door dat we te weinig en versnipperde kennis hebben over de ondergrond. Hoe halen we deze achterstand in? In de casus Paasheuvelweg werkt de gemeente Amsterdam aan een aanpak: hier wordt de ondergrond in een 3D-omgeving onderdeel van de integrale benadering van een vraagstuk rondom de energietransitie.

Informatieachterstand ondergrond

De ondergrond biedt plaats aan cruciale infrastructuur die nodig is voor het aangaan van opgaven als de energietransitie, klimaatadaptatie, en verstedelijking. Omdat al deze opgaven een ondergrondse ruimteclaim hebben, moeten ze goed op elkaar worden afgestemd in ruimte en tijd. Om die reden is het van essentieel belang om duidelijke informatie te kunnen verschaffen over wat er zich onder de grond bevindt.

Maar wie zijn kop in het zand durft te steken en het informatielandschap van de ondergrond beziet, zal versteld staan over niet alleen de beperkte hoeveelheid ondergrond-data, maar ook het gebrek aan samenhang tussen de beschikbare datasets. Waar bovengronds het ruimtelijke informatielandschap overzichtelijk is en bijeen wordt gehouden door basisregistraties (BAG, BGT, BRK ed.) en informatiestandaarden (IMGEO, IMBOR) die naadloos aansluiten bij de overdaad aan visuele informatie (satellietbeelden, luchtfoto’s, 360-graden panoramabeelden en 3D-verbeeldingen), ontbeert de ondergrond dit alles. Informatie over de ondergrond is veelal opgesloten in specifieke systemen die alleen benaderbaar en leesbaar zijn voor de experts. In vergelijking met de bovengrond heeft de ondergrond een informatieachterstand. Het wordt hoog tijd dat deze achterstand wordt ingehaald. Hier wordt onder andere aan gewerkt door de werkgroep Ondergrond, een initiatief van de gemeente Amsterdam. In deze werkgroep wordt sinds 2018 in een brede setting (diverse afdelingen van de gemeente, Waternet, en de Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied) gewerkt aan de gewenste integrale benadering van de Amsterdamse ondergrond, redenerend vanuit de grootstedelijke opgaven.

Figuur 1. De complexe ondergrondse wereld in de stad (bron: Denk Dieper!, gemeente Amsterdam)

Verbetering informatievoorziening ondergrond

Wat zit er onder het wegdek aan kabels en leidingen? Wat is de kwaliteit van de funderingen onder onze bruggen en onder gebouwen? Waar is de grond vervuild en wat kunnen we er wel of niet mee? Hoe snel daalt de bodem? In ieder ruimtelijk project komen dit soort vragen aan de orde. En hoe repeterend het karakter van deze vragen ook is, de praktijk is dat er keer op keer, ad hoc onderzoek wordt uitgevoerd en informatie wordt vergaard om deze vragen te beantwoorden, waarbij niet zelden de weg weer vanaf begin af aan wordt bewandeld. Projecten lopen uit of vallen veel duurder uit dan verwacht omdat we op voorhand te weinig weten over wat zich in de ondergrond bevindt. De werkgroep Ondergrond van de gemeente Amsterdam stelt zich ten doel om de behoefte aan ondergrond-informatie in kaart te brengen en te vertalen naar relevante informatieproducten. Het droombeeld dat ons voor ogen staat is een driedimensionale digitale tweeling (3D-DigitalTwin) van de Amsterdamse ondergrond, waarin datasets real-time worden ontsloten uit goed beheerde, betrouwbare bronnen, in context met andere datasets en aangevuld met begrijpelijke informatie en handige tools. De primaire doelgroep is een brede groep gebruikers die geen expert zijn op een specifiek vakgebied in het domein ondergrond. Daarbij denken we aan medewerkers in het werkveld van de overheid, maar achterliggende gedachte is ook om de gelijke informatiepositie tussen overheid en burger hiermee te verbeteren, in de geest van de Omgevingswet.

Verkenning informatie voorziening ondergrond

Om een beter beeld te krijgen hoe het gesteld is met de informatievoorziening over de ondergrond is in 2019 een praktijkverkenning uitgevoerd. Circa 90 datasets uit de eigen organisatie en van andere partijen en informatieproducten zijn beoordeeld op hun geschiktheid voor integrale ontsluiting. Hierbij is een koppeling gemaakt tussen de behoefte van gebruikers, het aanbod en de kwaliteit van data. Het product van deze factoren levert een indicatie op van de investeringen die nog nodig zijn om de behoefte met het aanbod in overeenstemming te brengen.

Tabel 1. Indicatie van de koppeling van behoefte en kwaliteit (urgentie = noodzaak van deze data in alle ruimtelijke processen; 3D = in welke mate leent deze data zich voor 3D plannen, ontwerpen, realiseren en beheren; kwaliteit = is data juist, volledig, actueel, duurzaam en beschikbaar voor de opgaven waar we voor staan?)

Onthutsende conclusies

De belangrijkste conclusies uit deze verkenning zijn: gegevens over de ondergrond zijn over het algemeen slecht toegankelijk, verspreid over veel organisaties, in veel verschillende formaten, ingewonnen op uiteenlopende schaalniveaus, de data is vaak alleen voor experts tot informatie te maken, vaak ad hoc en niet structureel ingewonnen, niet duurzaam en in samenhang bewaard, de kwaliteit van de data is zelden inzichtelijk en er is zelden sprake van een transparant bronhouderschap. Het is niet alleen kommer en kwel: uitzonderingen zoals de Basisregistratie Ondergrond (BRO), de asset-data van Waternet en ook de gegevens uit het bodeminformatiesysteem van de Omgevingsdienst scoren goed. Deze conclusies vormden aanleiding voor de praktijkcasus Paasheuvelweg.

Praktijkcasus Paasheuvelweg

De gebiedsvisie op het Paasheuvelweggebied (gemeente Amsterdam, stadsdeel Zuidoost) geeft aan dat dit gebied transformeert ‘van een eentonig kantorengebied naar een levendig werk- woongebied.’ Bovendien ligt er een complexe opgave vanuit klimaatadaptatie in een lastig kwelwatergebied, de energietransitie, ambities voor een circulaire economie en de ontwikkeling naar 5G datatransport. In het kader van de energietransitie is het plan om de restwarmte van in het gebied aanwezige datacenters duurzaam in te zetten voor de verwarming van woningen. Hiervoor moet een nieuw warmtenet worden aangelegd. Om de warmte op te slaan en te kunnen inzetten wanneer het nodig is, wordt onderzocht welke mogelijkheden opslag van warmte in open bodemenergiesystemen (OBES, een vorm van Warmte-Koude-Opslag, WKO) biedt. In deze systemen wordt in de zomer koud water uit de ondergrond gepompt om gebouwen te verkoelen, en warm water de grond ingepompt. In de winter wordt precies het tegengestelde gedaan. Zo dragen deze systemen bij aan de verduurzaming van verwarming. Hierbij is het van belang dat warmte- en koude-bronnen niet te dicht bij elkaar liggen. Wanneer dit het geval is, treedt er interferentie op: de bronnen beïnvloeden elkaar, waardoor de warme bron te koud wordt, en andersom. Ook moeten de bronnen in een geschikt ondergronds zandpakket worden geplaatst om efficiënt te zijn.

Figuur 2. Open bodemenergiesystemen (OBES) in 2D-bovenaanzicht.

Aanpak casus

Bovenstaande leverde mooie casus om in de praktijk op te halen welke behoefte er vanuit duurzame gebiedsontwikkeling gebied van ondergronddata. En daarnaast om de data te toetsen op geschiktheid voor generieke toepassing in een 3D-omgeving. Met behulp van  een onderzoeksbudget van het ministerie van Binnenlandse Zaken kon de gemeente Amsterdam samen met Geodan, Arcadis en andere dataspecialisten een pilotomgeving inrichten om de toepassing van ondergronddata in integrale gebiedsontwikkeling te onderzoeken.

Beschikbare data beter benut

Om de geschiktheid voor de distributie en opslag van warmte (d.m.v. WKO) van het projectgebied te bepalen is gekeken naar de bestaande bodemenergiesystemen, de samenstelling van de diepere ondergrond (onder 50 m. onder NAP) en de drukte in de ondiepe ondergrond voor plannen van het tracé van het warmtenet.

Er wordt verwacht dat de capaciteit van bodemenergiesystemen in Amsterdam zich in de komende twintig jaar vertwintigvoudigd. Betere regie op bodemenergie is nodig om schade aan de ondergrond en interferentie te voorkomen. Hiervoor is data nodig die het ondergronds ruimtegebruik beter inzichtelijk maakt, rekening houdend met de seizoensfluctuaties en gebruiksdynamiek van de open systemen. De landelijk bijgehouden gegevens over bodemenergie uit het Landelijke Grondwater Registerzijn ontoegankelijk, onvolledig en onpraktisch. De beste dataset verkrijgbaar is beschikbaar gesteld door de Omgevingsdienst Noordzeekanaalgebied die  probeert zoveel mogelijk data bij te houden om haar taken op het gebied van Vergunning, Toezicht en Handhaving uit te kunnen oefenen. Op basis van de gegevens van de Omgevingsdienst is een eenvoudige en herhaalbare modellering gemaakt die voor de visualisatie van de systemen in het projectgebied is gebruikt. Naar mening van deelnemers maakt de pilot duidelijk dat 3D-weergave de werkelijkheid van de systemen beter representeert dan 2D-weergave.

Figuur 3. Open bodemenergiesystemen (OBES) in 3D-weergave.

Voor een verkenning naar de beste locatie van het nieuw aan te leggen warmtenet, nodig voor de distributie van de restwarmte van het datacenter, zijn er datasets van kabels en leidingen, boomwortels, grondwaterstand, maaiveldhoogte, afwatering en het nieuw aan te leggen tracé aan de digitale overlegruimte toegevoegd. Vooral de ligging van bestaande kabels en leidingen is hier van belang: hiermee moet het nieuwe warmtenet niet in de knel komen. Gezien de grote diameter van warmte-buizen, en het risico van interferentie met andere leidingen, is het belangrijk om genoeg ruimte te reserveren voor het warmtenet.

De meest complete dataset voor kabels en leidingen is afkomstig uit het KLIC (Kabels en Leidingen Informatiecentrum, in beheer bij het Kadaster). Helaas heeft deze set de nodige beperkingen. Zo is de diepteligging niet goed aangegeven. Andere beperkingen zijn: de data is niet real-time vanuit KLIC te raadplegen, er kan steeds maar een beperkt gebied worden opgevraagd, er is veel bewerking nodig om de data 3D-geschikt te maken, wat in de dataset gestructureerd oogt ligt in de praktijk vaak anders en het bevat geen indicaties over onderhoud van de netbeheerders. Bovenstaande aspecten zijn nog niet goed verankerd in de WIBON (Wet informatie-uitwisseling bovengrondse en ondergrondse netten en netwerken). Om toch betere gegevens te krijgen is in de pilot samengewerkt met Waternet die de eigen asset gegevens heeft geleverd. Deze set is van veel betere kwaliteit dan de informatie uit het KLIC.

Figuur 4. Kabels en leidingen en gemodelleerde boomwortelomtrekken in de 3D-pilot. De geplande warmteleiding is groenblauw, en te herkennen aan de grote diameter vergeleken met de overige kabels en leidingen.

Beter inzicht door het werken in een nieuwe dimensie

Alle beschikbare ondergrondse informatie in het Paasheuvelweggebied is waar mogelijk in 3D gevisualiseerd in een zogeheten 3D-webscene. Hierin kunnen gebruikers in 3D door de ondergrond ‘vliegen’, en verschillende datalagen aan- en uitzetten. In gestructureerde Value Engineering sessies zijn gebiedsplanners, ontwerpers, en energie-experts aan de slag gegaan met deze 3D-overlegomgeving. Dit heeft bij hen nieuwe inzichten opgeleverd, en heeft geleid tot aanpassing van de ontwerpen die eerder waren gemaakt op basis van beschikbare informatie (in 2D). Zo heeft inzicht in de ondergrond in relatie tot OBES geleid tot voornemens om het Masterplan warmte met betrekking tot dit gebied aan te passen en de interferentiegebieden voor de hele gemeente te herzien. Deze pilot-methodiek wordt nu ook bij andere projecten ingezet (bijvoorbeeld het Marineterrein en andere gebieden in Zuidoost). Visualisatie van de BRO heeft bijgedragen aan het beter kunnen bepalen van geschikte locaties (door inzicht in ondergrondse zandruggen en kwelzones) voor de aanleg van een groene corridor in het gebied in relatie tot het bergen van water (klimaatadaptatie-doelen).

Een ander voordeel van de het toepassen van de 3D-werkruimte voor meerdere partijen is de brede toepasbaarheid, ook voor externe partijen en andere casussen. De visualisaties maken het mogelijk externe partijen beter mee te nemen in bepaalde afwegingen doordat de complexiteit iets inzichtelijker wordt. Of juist dat in 2D ogenschijnlijke eenvoud complexer blijkt te zijn, zoals bij kabels en leidingen.

Er zijn ook een aantal aandachtspunten uit de pilot voortgekomen. Het bleek niet gemakkelijk om ontwerpende experts die de juiste conclusies kunnen trekken te vinden en bij elkaar te brengen. De integrale aanpak vereist ook dat de deelnemers zich een ‘homo universalis’ tonen. Daarnaast is het lastig om real-time, dynamische data te combineren met ontwerptekeningen of gegevens over de leefomgeving. Ook kan een 3D-viewer een schijnwerkelijkheid wekken. Het ziet er zo reëel uit dat het de indruk kan geven dat het model de werkelijkheid dicht benadert, terwijl je niet altijd weet of de data actueel, betrouwbaar en compleet zijn.

Bovengronds aanzicht van het Paasheuvelweggebied, Amsterdam (bron: Gemeente Amsterdam)

Van pilot naar praktijk

Het bij elkaar brengen van ondergrond- en bovengronddata voor het Paasheuvelweggebied en Amstelstad heeft een 3D viewer opgeleverd met veel data (meer dan 50 datasets). Waar mogelijk is de data meteen verzameld voor een groter gebied, zodat het model verder uitgebreid kan worden. Hierdoor is er een bibliotheek aan data ontstaan die nu ook al in andere projecten wordt ingezet. De pilot-aanpak wordt ‘common practice’.

Er is geen weg terug. Om de ondergrond volwaardig mee te nemen in het stedenbouwkundige proces moet er gewerkt worden aan het verrijken en het duurzaam opslaan van data en het maken van relevante, op maat gemaakte informatieproducten. Ook historische data is van belang, zeker als het gaat om de ondergrond. In Amsterdam is een werkgroep ingesteld voor het beter ontsluiten van archieven over de leefomgeving. De centrale vraag hierbij is: hoe koppelen we archief-gegevens aan de huidige assets?

Om te komen tot een volwaardige informatievoorziening over de ondergrond moet er worden geïnvesteerd. Daarom werkt Amsterdam aan de verbetering van de ‘data governance’ met betrekking tot datasets over de ondergrond. Dit houdt in: het bronhouderschap beleggen, het inwinnen verbeteren (‘de kraan dicht’) en het duurzaam beheren van data. Om de data beter te ontsluiten gaan afdelingen binnen het ruimtelijk domein ‘data-allianties’ aan met interne partijen en ketenpartners zoals netbeheerders, Waternet en de omgevingsdiensten, zoals in het Datadossier Ondergrond. Hierin ligt ook de link naar de borging van de ondergrond in Digitaal Stelsel Omgevingswet. Voor de gehele ruimtelijke keten (van visie tot beheer) moet er een integrale 3D- ontwerpomgeving worden ingericht. Dat doen we uiteraard niet alleen. Er wordt intensief samengewerkt met onder andere de City Deal Integrale aanpak openbare ruimte en landelijke programma’s opgezet door de Bouwcampus en het Centrum Ondergronds Bouwen.

Over de pilot Paasheuvelweggebied is een story map gemaakt, ga hiervoor naar: https://arcg.is/0XSz4P

Dit artikel is onderdeel van het themanummer ‘Ruimte en ondergrond’, zie het inleidende artikel ‘De ondergrond terug op de ruimtelijke agenda‘.

Author profile
Marco is fysisch Geograaf en GIS-specialist en is werkzaam bij de gemeente Amsterdam

Marco heeft na zijn studie fysische geografie jarenlang bezig gehouden met het opzetten van de basisregistraties, in het bijzonder de BAG en BGT. Momenteel werkt hij aan de ‘basisregistratieve aanpak’ van de informatievoorziening over de ondergrond. Voor vragen aan Marco stuurt u een e-mail aan m.scheffers@amsterdam.nl

Author profile
Maarten is planoloog, GIS-specialist en werkzaam als strategisch adviseur ondergrond bij de gemeente Amsterdam

Maarten is strategisch adviseur ondergrond bij de gemeente Amsterdam. Hij studeerde sociale geografie en planologie aan de Universiteit van Amsterdam en deed een master in GIS aan de Universiteit Utrecht. In zijn bachelor deed hij onderzoek naar de rol van Airbnb in de opwaardering van Amsterdamse buurten. Zijn masterscriptie ging over het gebruik van grote geografische datasets met betrekking tot lawineveiligheid, en schreef hij in samenwerking met het WSL-Institut für Schnee-und Lawinenforschung SLF in Davos.

Hij is geïnteresseerd in woonbeleid en integrale ruimtelijke ordening. Momenteel werkt hij als trainee voor de metropoolregio Amsterdam. Zijn eerste trainee-opdracht was als strategisch adviseur ondergrond bij de gemeente Amsterdam. Voor zijn tweede opdracht gaat hij aan de slag als beleidsadviseur wonen op de afdeling koop en kapitaal bij het ministerie van BZK.

Bij de gemeente Amsterdam houdt Maarten zich bezig met de integrale benadering van vraagstukken die ruimte vragen in de ondergrond, zoals klimaatadaptatie, energietransitie en de woningbouwopgave. Hij is te bereiken op m.hogeweij@amsterdam.nl

Literatuur

Author profile
Marco is fysisch Geograaf en GIS-specialist en is werkzaam bij de gemeente Amsterdam

Marco heeft na zijn studie fysische geografie jarenlang bezig gehouden met het opzetten van de basisregistraties, in het bijzonder de BAG en BGT. Momenteel werkt hij aan de ‘basisregistratieve aanpak’ van de informatievoorziening over de ondergrond. Voor vragen aan Marco stuurt u een e-mail aan m.scheffers@amsterdam.nl

Author profile
Maarten is planoloog, GIS-specialist en werkzaam als strategisch adviseur ondergrond bij de gemeente Amsterdam

Maarten is strategisch adviseur ondergrond bij de gemeente Amsterdam. Hij studeerde sociale geografie en planologie aan de Universiteit van Amsterdam en deed een master in GIS aan de Universiteit Utrecht. In zijn bachelor deed hij onderzoek naar de rol van Airbnb in de opwaardering van Amsterdamse buurten. Zijn masterscriptie ging over het gebruik van grote geografische datasets met betrekking tot lawineveiligheid, en schreef hij in samenwerking met het WSL-Institut für Schnee-und Lawinenforschung SLF in Davos.

Hij is geïnteresseerd in woonbeleid en integrale ruimtelijke ordening. Momenteel werkt hij als trainee voor de metropoolregio Amsterdam. Zijn eerste trainee-opdracht was als strategisch adviseur ondergrond bij de gemeente Amsterdam. Voor zijn tweede opdracht gaat hij aan de slag als beleidsadviseur wonen op de afdeling koop en kapitaal bij het ministerie van BZK.

Bij de gemeente Amsterdam houdt Maarten zich bezig met de integrale benadering van vraagstukken die ruimte vragen in de ondergrond, zoals klimaatadaptatie, energietransitie en de woningbouwopgave. Hij is te bereiken op m.hogeweij@amsterdam.nl

Whatsapp

Reageer op dit artikel

0 reacties

Een reactie versturen

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *