De eerste resultaten dr. ir. Vincent Wolfs prof. dr. ir. Patrick Willems KU Leuven
Klimaatverandering • Warmer: tot +6°C in de zomer • Nattere winters: tot +30% neerslag • (Veel) drogere zomers: tot -70% neerslag • Hevigere zomeronweders: tot +50% piekintensiteit • Meer zonnestraling, vooral in de zomer en herfst
2
Vaker extreme piekregens
3
Hittestress en -eiland
Bron: VITO (2014)
4
Intensere neerslag boven Antwerpen
Vaker (lange) droogteperiodes Zoals deze van vorig voorjaar & begin van de zomer 2017:
5
Urbanisatie -> meer verharding & verlies biodiversiteit 1976
Vlaanderen en Brussel:
1976: 4 – 5% verhard
2000
2000: 9 – 10 % verhard
2017: 13 – 14 % verhard
6
Samengevat klimaatverandering & urbanisatie Intelligent groendak = verbeterde adaptatie tegen …
Urbanisatie • Meer verharding: meer & snellere regenwaterafstroming, hitte-eiland • Verlies aan biodiversiteit Klimaatverandering
• Warmer -> meer hittestress vooral in steden • Vaker lange droge periodes in de zomer -> meer irrigatie nodig, anders afsterven vegetatie • Hevigere zomeronweders -> meer wateroverlast 7
Groendak
9
10
11
Water opvangen
1
Irrigeren
3
Vasthouden
2
Gecontroleerd afvoeren
4
Veel potentieel‌
12
Piekdebieten vertragen
Afvoervolumes verminderen
Water gebruiken voor irrigatie
Verkoeling door verdamping
Biodiversiteit
Real-time monitoring
‌ maar hoe effectief in de praktijk? 1. Hoe werkt een groendak? 2. Wat is de impact op wateroverlast bij grootschalige toepassing? 3. Kunnen we deze daken intelligent maken? Heeft dat een impact op vegetatie en wateroverlast?
13
Installatie
14
Sint-Andries: living lab
15
Installatie: november ‘17
16
Installatie: november ‘17
17
Installatie: november ‘17
18
Installatie november ‘17
19
We testen 3 types groendaken Conventioneel Tafel 1
6 cm substraat Filterdoek Uitlaat en overstort 20
Hydroventiv (HVV) Tafel 2
8 cm substraat 8 cm waterberging Uitlaat en overstort
OASIS Tafel 3
20 cm substraat 8 cm waterberging Geen uitlaat (wel overstort)
Real-time metingen van sensoren
21
Aanpak
1
2
3
METEN
MODELLEREN
SLIM STUREN
Installatie van 3 types groendaken in SintAndries, Antwerpen
Wiskundige modellen afleiden voor bijkomende analyses
Rekening houden met weerbericht
Volgende fase in het project
22
Eerste meetresultaten
23
Hoeveel water stroomt er nog naar de riolering?
24
Hoeveel water naar de riolering?
100 liter/m²
Neerslag
25
82 liter/m²
Leeg dak
20 liter/m²
Conventioneel groendak
8 liter/m²
11 liter/m²
HVV groendak
OASIS groendak
Hoeveel water naar de riolering? Groendaken: 80 tot >90% verdamping (in de voorbije 2 maanden…)
100 liter/m²
Neerslag
26
82 liter/m²
Leeg dak
20 liter/m²
Minder water naar de riolering Meer water beschikbaar voor planten Minder hittestress Meer biodiversiteit
Conventioneel groendak
8 liter/m²
11 liter/m²
HVV groendak
OASIS groendak
Droge periode: waterberging redt planten Ganse maand overbrugd met berging in reservoir!
27
Capillaire opstijging
28
Maar wat bij hevigere neerslag?
29
Afgelopen periode Geen onweer in Sint-Andries ď Œ 30 mei 2018
30
“Matige buien”: 31 mei & 1 juni Matige buien na een droge periode worden volledig “geabsorbeerd” door de groendaken.
Conventionele groendaken kunnen minder water absorberen dan die met waterberging.
31
Modellering
32
Simulatie: hoeveel water wordt er nog afgevoerd naar de riolering bij de meest hevige buien?
33
Impact van groendaken bij grote buien “Gewoon” plat dak OASIS groendak Zeer grote reductie (tot 50%) van de piekafstromingsvolumes Minder overstromingen!!
34
En wat als we de daken intelligent gaan sturen?
35
Intelligente sturing? STAP 1: Het “weerbericht� van het komende uur lezen: komt er een hevig onweer?
STAP 2: Kan het dak deze bui opvangen? Moet de berging geledigd worden?
36
STAP 3: Kunnen we nog lozen, of is de riolering nu reeds overbelast?
Intelligente sturing • Omgekeerd bij droogte: water vasthouden en beschikbaar stellen aan planten!
37
Intelligente sturing: simulatieresultaten OASIS – zonder sturing Neerslag Wolkbreuk
[mm/10 min.]
Afvoer naar riolering [liter/10 min.]
Berging in groendak [liter/m²]
Sturing ledigt de berging
OASIS – met slimme sturing
Minder afvoer naar de riolering Minder overstromingen!
Afvoer naar de riolering van hevige buien Zeer grote reductie (tot 80%) van kritieke stormafvoer “Gewoon� plat dak
OASIS groendak OASIS groendak met sturing 39
Toekomst: afstroming van daken veroorzaakt geen overstromingen meer?
Droogte • Is de waterberging vaak leeg? Vooral in de zomer In augustus 1 op de 3 dagen leeg
40
Wat als we dit toepassen op een ganse stad?
41
Waar kunnen we groendaken toepassen? • Antwerpen “historisch centrum”: circa 750 000 m² aan groendaken mogelijk
42
Overstroomde oppervlakte Reductie overstromingsoppervlakte [%]
27 & 28 juli 2013 -29% -22% -18%
-8% -4% 12.5%
25%
50%
75%
Benut groendakpotentieel [%]
43
ďƒź Tot 30% minder overstromingsoppervlakte
100%
Conclusies
44
Conclusies • Zeer veel verdamping in de lenteperiode (>80% tot nu toe…) Minder afvoer naar de riolering Win-win-win! Minder hittestress Planten hebben langere tijd water beschikbaar biodiversiteit!
• Simulaties: Sterke reductie van de afvoer naar rioleringen (>50% van piekbuien) Tot 30% minder overstroomde oppervlakte in Antwerpen (?) • Intelligente sturing = de toekomst? Bijna geen afvoer meer naar rioleringen tijdens piekgebeurtenissen Meer water beschikbaar voor planten
Volgende stappen • Bijkomende monitoring: • Hoe gedraagt het groendak zich over langere termijn? • Wat bij zeer extreme regen? • Sturing op het dak implementeren: neerslagvoorspelling combineren met modellen van het groendak en de riolering • Groendaken als klimaatadaptatiemiddel!
Meer info? Onderzoek dr. ir. Vincent
Wolfs (vincent.wolfs@kuleuven.be)
Prof. dr. ir. Patrick
Willems (patrick.willems@kuleuven.be)
Groendak Jean-Christophe Grimard (jeanchristophe.grimard@vegetalid.com) Stad Antwerpen Nora Danko (nora.danko@stad.Antwerpen.be)