Watergevoelig stads- en gebouwontwerp

Water in steden wordt steeds meer erkend als een waardevolle hulpbron. Ongeveer 30 % van de Europese bevolking wordt gedurende een gemiddeld jaar getroffen door waterstress (EEA, 2021). De situatie zal naar verwachting verslechteren naarmate de klimaatverandering de frequentie, omvang en gevolgen van extreme gebeurtenissen, waaronder droogte, verhoogt. Het beheer van afvalwater, overstromingen, regenwater en afvloeiend oppervlaktewater moet daarom gebaseerd zijn op geïntegreerde oplossingen waarbij rekening wordt gehouden met de vele toepassingen en de waarde van water. Water Sensitive Urban Design (WSUD) integreert watercyclusbeheer met de groene en gebouwde omgeving door middel van planning en stedenbouw. WSUD heeft tot doel stedelijk water te beheren als een waardevolle hulpbron, de waterkwaliteit en ecosystemen van ontvangende waterwegen en waterlichamen te beschermen en het risico op stormwater en overstromingen te beheren. WSUD kan op meerdere schaalniveaus worden geïmplementeerd, van één gebouw tot buurt tot het hele stadsniveau. Twee belangrijke principes zijn essentieel bij de implementatie van WSUD: (1) Alle elementen van de watercyclus en hun onderlinge verbindingen worden tegelijkertijd beschouwd om een resultaat te bereiken dat een gezonde natuurlijke omgeving in stand houdt terwijl aan de menselijke behoeften wordt voldaan; (2) vanaf het begin en gedurende het ontwerp- en planningsproces wordt rekening gehouden met de watercyclus.  

In een alomvattende strategie voor WSUD moet rekening worden gehouden met de volgende technische aspecten: i) planning voor waterbehoud (optimalisatie van de waterverdeling tussen verschillende toepassingen, onderzoek naar drinkwaterbehoud, hergebruik van afvalwater en mogelijkheden voor het oogsten van hemelwater, zie ook de bijbehorende aanpassingsopties voor hergebruik van water en waterbeperkingen en -rantsoenering); ii) verbetering van de kwaliteit van hemelwater (met inbegrip van maatregelen voor de behandeling van hemelwater om verontreinigende stoffen te verminderen); en iii) integratie van elementen van stedenbouwkundig ontwerp. Institutionele aspecten zoals samenwerking met waterscheidingsautoriteiten, alternatieve benaderingen van betrokkenheid van de gemeenschap en manieren om innovatie te stimuleren zijn even belangrijk en moeten het hele proces van de implementatie van WSUD kaderen. 

Sustainable Urban Drainage Systems (SUDS) maken deel uit van WSUD en verwijzen naar structuren die zijn gebouwd om afvloeiing van oppervlaktewater te beheren, op een manier die natuurlijke drainage nabootst. SUDS nemen vaak bodem en vegetatie op in structuren die anders meestal ondoordringbaar zijn (bv. groene daken); de opname en doorgang door bodem en vegetatie vermindert de afvloeiingssnelheid en verbetert de waterkwaliteit. De oppervlaktedoorlaatbaarheid in stedelijke gebieden kan worden vergroot door waar nodig gebruik te maken van doorlaatbare bestrating (bv. voetpaden, parkeerterreinen, toegangswegen). Met infiltratieapparatuur, zoals “soakaways”, kan water rechtstreeks in de grond worden afgevoerd, terwijl bassins, vijvers en zelfs stedelijke openbare ruimten zoals kinderspeelplaatsen kunnen worden ontworpen om (overtollig) water vast te houden wanneer het regent. Al deze oplossingen zijn in staat om afvloeiing van het oppervlak te verminderen, overstromingseffecten te dempen en de grondwateraanvulling te vergroten. Bovendien, als deze oplossingen worden aangevuld met het oogsten en gebruiken van regenwater voor niet-drinkbaar gebruik, kan de druk op drinkwaterbronnen worden verminderd, waardoor de doelstellingen voor waterefficiëntie worden gehaald. Het WSDU-paradigma en SUDS hebben duidelijke verbanden met het concept van op de natuur gebaseerde oplossingen (NbS) en stedelijke groene infrastructuur, die onlangs zijn aangemerkt als belangrijke aanpassingsmaatregelen in veel EU-beleidsmaatregelen en -strategieën en uitgebreid zijn bestudeerd in door de EU gefinancierde projecten.

De lokale context en wat voor soort WSUD is gepland of geïmplementeerd, bepaalt wie de belangrijkste belanghebbenden zijn om deel te nemen. Als het ontwerp meer gericht is op een blok of op gebouwniveau, zijn de belangrijkste belanghebbenden voor participatie vastgoedeigenaren, investeerders en vastgoedbeheerders. Als het grootste probleem betrekking heeft op oplossingen voor het beheer van hemelwater in het kader van stadsplanning, is samenwerking tussen verschillende sectoren (landgebruik, milieu en vervoer), deskundigen (bv. onderzoekers) en grondeigenaren nodig. Afhankelijk van het geval en de ruimtelijke schaalbaarheid van het systeem (bv. biofilter op straatniveau vs. grootschalige regenwatervijver) kunnen er ook andere belanghebbenden zijn die belang hebben bij of invloed kunnen hebben op de uitvoering van het plan. B-overstromingsrisicobeheer voor weggebruikers vereist samenwerking op lange termijn tussen lokale en regionale overheden en met belanghebbenden die verantwoordelijk zijn voor de uitvoering van het plan, zoals grond- of eigendomseigenaren. Om de publieke acceptatie van verschillende WSUD-oplossingen te vergroten, is het noodzakelijk dat het grote publiek, burgers en omwonenden in een vroeg stadium van de planning en het ontwerp worden betrokken. Nieuwe financieringsmodellen zoals publiek-private partnerschappen vereisen nauwe samenwerking met de particuliere sector, met name als zij deel uitmaken van het uitvoeringsproces. 

Het belang van institutionele kaders (governance en beheer) voor een succesvolle en brede uitvoering van deze maatregelen wordt als cruciaal beschouwd. Planningsprocessen vereisen eerder en intensiever overleg met verschillende planningsautoriteiten. 

Een belangrijke succesfactor voor de implementatie van WSUD door particuliere huishoudens is de financieringsregeling. Overheden kunnen ook investeringen subsidiëren om het waterbeheer en -gebruik in steden te verbeteren. Zo werd het huishoudelijk gebruik van regenwater voor niet-drinkbaar gebruik in Bremen (Duitsland) aangemoedigd door een investeringssubsidie van de federale staat. 

Tot de belangrijkste facilitators behoren partnerschap tussen belanghebbenden, doeltreffende monitoring- en waarderingssystemen voor het uitvoeringsproces en de voordelen, mechanismen en technologieën voor kennisuitwisseling, economische instrumenten, plannen, handelingen en wetgeving, onderwijs en opleiding, open innovatie en experimenten, en passende planning en ontwerp van duurzame oplossingen. 

Omgekeerd zijn er veel onzekerheden met betrekking tot de uitvoering van WSUD die de uitvoering ervan kunnen beperken. Zij hebben voornamelijk betrekking op ontoereikende financiële middelen, beperkte beschikbare ruimte en tijd, institutionele versnippering, gebrek aan kennis en ontoereikende regelgeving. 

Investeringen voor WSUD kunnen de totale kosten van bouw-, plannings- en beheerswerkzaamheden verhogen, maar kunnen anderzijds de negatieve gevolgen voor burgers, gebouwen en de hele stad verminderen en onverwachte kosten verlagen om schade te herstellen die wordt veroorzaakt door extreme weersomstandigheden zoals overstromingen of afvloeiing van regenwater. De uitvoering van WSUD voor het beheer van regenwater in plaats van traditionele rioleringssystemen kan de regenwaterkosten verlagen (die over het algemeen gebaseerd zijn op de uitbreiding van het ondoordringbare eigendomsoppervlak, waardoor regenwater in het openbare rioleringssysteem terechtkomt) van particuliere woningen of huizenblokken (regenwaterbesparing en -gebruik in huishoudens, Bremen). 

Regenwateropslagfaciliteiten op gebouwniveau kunnen ten minste 6000 EUR kosten (regenwaterbesparing en -gebruik in huishoudens, Bremen), maar kunnen hoger zijn voor grotere interventies (17 500 EUR voor regenwateropslagfaciliteiten van een klimaatbestendige bouwsteen, Amsterdam). 

De kosteneffectiviteit van investeringen moet worden geraamd in de lokale context, aangezien zij afhankelijk zijn van lokale klimaat- en milieuomstandigheden (bv. neerslag, aandeel verharde grond, dichtheid van de bebouwde omgeving) en economische factoren (bv. waterprijzen). De totale kosten hangen ook af van de omvang, de technische complexiteit en de vereiste onderhoudsintensiteit. Recente studies naar de kosten van verschillende op de natuur gebaseerde oplossingen (bv. groene daken, biofilters, regentuinen enz.) hebben inzicht gegeven in de mogelijke kosten van WSUD. In Finland varieerden de uitvoeringskosten van de regenwatervijver (grootte 10 000 m 2) bijvoorbeeld tussen 240 000 en 600 000 euro (CITYWATER-project). De bouwkosten van groene daken kunnen aanzienlijk variëren (60-500€/m2, Nurmi et al., 2013) tussen landen en op basis van het daktype, beplante vegetatie, technische vereisten enz.  

WSUD vermindert het overstromingsrisico van regenwater (gebied en mensen die overstroomd zijn) in stedelijke gebieden. Andere voordelen zijn de verminderde stress op watervoorraden door de kans op overexploitatie van water te verminderen en de beschikbaarheid van water te vergroten. Op de natuur gebaseerde oplossingen in WSUD bieden meestal meerdere voordelen door recreatieve mogelijkheden, welzijn, esthetische waarden en biodiversiteit te verbeteren. 

.

Deze aanpak kan worden opgenomen in de overstromingsrisicobeheerplannen die vereist zijn op grond van de EU-overstromingsrichtlijn. WSUD kan ook bijdragen tot de succesvolle uitvoering van de maatregelen die zijn vastgesteld in de stroomgebiedsbeheersplannen overeenkomstig de EU-kaderrichtlijn water, door het duurzame beheer en de bescherming van zoetwaterbronnen aan te moedigen. 

Stormwaterbeheer kan ook in de nationale wetgeving worden opgenomen in specifieke handelingen met betrekking tot landgebruik en bouwvoorschriften. Zo zijn eisen voor het beheer van hemelwater vastgelegd in de Finse wet inzake landgebruik en bouw. 

Bovendien zijn op lokaal niveau vastgestelde waterbeheerstrategieën belangrijke elementen die een strategische context kunnen bieden voor de uitvoering van WSUD. 

WSUD is een breed praktijkgebied met zeer heterogene aanpassingsmaatregelen met een breed scala aan technische oplossingen. De uitvoeringstijd varieert daarom sterk, voornamelijk afhankelijk van de reikwijdte en de omvang van het initiatief. Zeer kleinschalige WSUD-praktijken op één gebouwniveau kunnen in enkele maanden worden geïmplementeerd, terwijl grootschalige implementatie waarbij een buurt of zelfs een hele stad betrokken is, enkele jaren kan duren. 

Praktijken die worden toegepast ongeacht de ruimtelijke schaal (technische oplossing in één gebouw of grote geïntegreerde oplossingen op buurtschaal) zijn over het algemeen langdurig (> 10-30 jaar), maar vereisen gewoonlijk regelmatig onderhoud, anders kan hun capaciteit aanzienlijk afnemen of kan de functie van het systeem falen.