De oplossing voor hittestress: Scan Ecosysteemdiensten

dinsdag 29 juni 2021

Een straatdoorsnede waarop de inkomende zonnestraling en reflecties zijn aangegeven.

Eind 2020 is de Scan Ecosysteemdiensten gelanceerd tijdens het Congres Natuurlijk. Deze tool van initiatiefnemer Eva Stache, architect en onderzoeker aan de TU Delft, maakt de hoeveelheid opgebouwde hitte in een stedelijk gebied inzichtelijk en calculeert hoe natuur en water tot verkoeling kunnen leiden. Dit alles is gebaseerd op wetenschappelijke kennis die zelfs Stache doet verbazen.

Auteur: Reinoud Schaatsbergen, Beeldmateriaal: © Eva Stache

Eva Stache
Eva Stache, architect en onderzoeker bij de TU Delft. Foto door Aart Ruijter

In een interview met Stache stipt de architect direct aan dat de naam Scan Ecosysteemdiensten de lading niet helemaal correct dekt. De tool kijkt eerst naar ambities in plaats van het effect van toegevoegd groen, zoals de Groene Baten Planner. “Wij beschouwen planten als instrument. Met de scan kijken we naar de werkelijke situatie van een locatie of nieuw project en berekenen wat de klimaateffecten zonder groene oplossingen zijn. Dat doen we op basis van de binnenkomende stralingswarmte. Zodra we geanalyseerd hebben hoeveel verkoeling er moet zijn, kunnen we berekenen hoeveel water en vegetatie – want de een kan niet zonder de ander – er nodig zijn en ook waar die nodig zijn.”

Transpiratie

Verkoeling is het centrale thema van de scan, vertelt Stache, omdat hittestress op dit moment een van de grootste bedreigingen voor stedelijk leven is, samen met wateroverlast en droogte. “Geen rekening houden met hitte of wateroverlast, is vandaag de dag net zo erg als dat je de dijken zou laten instorten”, stelt Stache. “Het is een noodzaak. We doen dit dus niet omdat we planten zo leuk vinden. De problemen zijn zo groot en veroorzaken zoveel kwaad, dat we er serieus iets mee moeten doen.” 

Om te begrijpen hoe de scan werkt, is het van belang te weten hoe stedelijke verkoeling optreedt. “Zonnestralen reflecteren op wanden en andere oppervlakken en blijven daardoor in de stad”, vertelt Stache. “Groen reflecteert ook, maar heel diffuus, waardoor de straling minder gericht is. Bovendien wordt die stralingswarmte vertaald naar latente warmte. Dat wil zeggen: de warmte wordt ingesloten in waterdamp. Deze waterdamp stijgt op, condenseert in de atmosfeer en valt terug als water, terwijl de energie vertrekt richting de ruimte.”

Latente warmte wordt door de transpiratie van planten geproduceerd. Stache geeft aan dat dit proces (evapo-transpiratie) op dit moment de enige duurzame manier is waarop warmte uit de stad kan worden verdreven. “Niet-groene oppervlakken reflecteren de binnenkomende straling talloze keren waardoor het meeste uiteindelijk blijft hangen in de stad”, zegt ze. “Die straling voelen we, dat is de gevoelstemperatuur. Daarom is die vaak veel hoger dan de werkelijke temperatuur. Wij hebben voorlopig nog geen enkel materiaal gevonden dat die warmte zo goed uit de stedelijke ruimte afvoert als groen.”

Straatdoorsnede Scan Ecosysteemdiensten
Dezelfde straatdoorsnede als hierboven, nu met beplanting die nodig is om de binnenkomende straling 'op te vangen'.

Ontwerp

De hoeveelheid latente warmte die vegetatie kan of zou moeten produceren, is te berekenen met de Scan Ecosysteemdiensten. Zo is voor een ontwerp te berekenen waar en hoeveel vegetatie moet worden toegepast. Daarom hoort de analyse van deze scan helemaal vooraan in het ontwerpproces thuis, zegt Stache. “Groen en blauw moeten leidend zijn. Als we een flatgebouw bouwen, gaan we niet eerst het pand neerzetten en dan pas bomen plaatsen, maar kijken we hoeveel oppervlak we toevoegen en wat voor invloed dat op hitte, lucht en de grond heeft. Daarna voegen we vegetatie toe om de schade te beperken, voordat we het ontwerp gaan maken.”

Dat betekent niet dat het ontwerp ondergeschikt is. Integendeel, zegt Stache: “De architect moet hier bij zijn. In een van de steden waaraan wij bijdragen, is een uitvraag voor een iconisch gebouw. Daarbij is het ondenkbaar dat de architect of landschappers slechts uitvoeren wat allerlei anderen zeggen. Als je een harmonieus ontwerp wilt, moet hij meespelen in de opgave en de eisen die worden geformuleerd.”

Op basis van het ontwerp wordt vervolgens bepaald welke planten de benodigde hoeveelheid water kunnen transpireren. Kunnen ze bovendien op die plek leven en de juiste oppervlakken dekken? In die zin zijn de planten niet leidend, zegt Stache, want er zijn veel soorten die hetzelfde effect kunnen bereiken.

Gevel belangrijk

“Wij constateren op basis van onderzoek”, vervolgt Stache, “dat minimaal 50 procent van alle oppervlaktes in de stad, horizontaal en verticaal, groen moet zijn. Blijf je daaronder, dan koel je onvoldoende. Vooral de gevel is dan belangrijk: zonnestraling raakt de wanden van de stad en wordt gereflecteerd naar de straat.” Dit is een van de redenen dat witte daken zo goed werken: ze kaatsen de straling terug naar de hemel en niet de straat in. Gevels sturen het juist naar asfalt en beton, die het vervolgens absorberen en/of verder reflecteren naar gevels aan de overkant.

“Wij schrokken van de constatering dat vaak slechts 3 tot 5 procent van alle binnenkomende straling weer uit de stad vertrekt”, aldus Stache. “Wij laten die warmte niet weggaan en dat draagt enorm bij aan de opwarming. We kunnen dus goed stellen: groen op de gevel doet heel veel. Alle straling die erdoor geabsorbeerd wordt, wordt door al die planten omgezet in latente warmte door transpiratie. Dán los je het probleem op.”

Ook hier komt goed ontwerp om de hoek kijken. Het plantoppervlak moet namelijk voldoende open blijven zodat het kan ventileren. Stache geeft een voorbeeld: “Voor het ontwerp van The Green Village op de TU Delft Campus hebben we een koelplein bedacht. Dat is opgedeeld in brede en nauwere stroken, deels groen en deels beton. Door die opdeling kan de opgewekte verkoeling als een luchtbeweging over het plein waaien. Zo kun je echt ontwerpen met een energiebalans.”

Civiele Techniek Delft kaal
Een afbeelding van het huidige gebouw van de afdeling Civiele Techniek in Delft, zonder begroeiing. 

Onderhoud

Voor de Scan Ecosysteemdiensten is op pragmatische wijze gekeken naar het beheer van dit groen. “Organisaties als gemeenten of ontwikkelaars beschikken meestal over middelen om grote oppervlaktes van groen te onderhouden ”, vertelt ze. “Vanuit prestigeoverwegingen hebben ze daar veel geld voor over, maar voor particulieren geldt dat niet. Dan wordt er niet geïnvesteerd, meestal door het vooroordeel dat het groen insecten aantrekt. Dat was een merkwaardige vondst: veel mensen denken bij vergroening alleen aan traditionele planten, maar een beukenhaag voor de gevel kan al veel voor verkoeling betekenen. Onderschat de grondplanten dus niet, zeker niet bij grondgebonden woningen.”

Desondanks ziet ook Stache dat de ambitieuze plannen voor gevelgroen vaak sneuvelen door het onderhoud, bijvoorbeeld omdat de gebouweigenaar niet voor de kosten wil opdraaien. Stache verbaast zich daarover: “Andere elementen van een gebouw vergen ook onderhoud en dat betalen we wel. Waarom schrikken we dan zo van deze kosten?” Om daar een tegengeluid voor te creëren, is zij onderzoek gaan doen naar de waarde van groen. “Een van de conclusies bleek dat men groen niet voor zijn intrinsieke waarde waardeert. Als iemand een boom plaatst, moet dat genoeg zijn. Men denkt op dat moment niet na over wat erna komt.”

Op basis van een MKBA onderzocht Stache of de kosten voor groenonderhoud verloren geld is. “Want zo klinkt het: je onderhoud planten en er komt niets voor terug”, zegt ze. Dat bracht haar onder andere op Stadskantoor Venlo, waar een groene geveloppervlakte aanwezig is van meer dan 2000m2. Het onderhoud hiervoor bedroeg 50.000 euro per jaar. “Dat vond men een enorm bedrag. Wij hebben echter het berekend dat door de groene omgeving er één procent minder wordt betaald voor ziekteverzuim. Dat levert de gemeente al 60.000 euro op, waarmee ze het onderhoud kunnen betalen.”

“Tegelijkertijd heb je ook vrolijke en gezonde mensen aan werk met alle winst van dien”, vervolgt Stache. Toch is deze berekening te abstract, geeft ze toe. Geldstromen zitten vaak op verschillende lijnen waardoor de winst niet altijd gelijk zichtbaar is. Het is dus een kwestie van integraal benaderen. “De winst van plantonderhoud is bijvoorbeeld niet dat je letterlijk een euro eruit haalt, maar dat je die euro elders niet meer uitgeeft.”

Civiele Techniek Delft groen
Een afbeelding van het gebouw van de faculteit Civiele Techniek in Delft met een voorstel voor de begroeiing, gebaseerd op een Scan Ecosysteemdiensten, met steeds breder wordende 'straten' op de gevel voor het wegleiden van de warmte.

Niet voor de dieren, maar voor iedereen

Stache benadrukt nogmaals dat stedelijke vergroening intussen een absolute noodzaak is om onze steden koel te houden. “We hebben voorlopig geen enkel ander materiaal gevonden die dit kan”, zegt ze. Daarbij hoopt ze vakgenoten te overtuigen dat dit niet iets is wat we alleen voor de ‘lieve beestjes’ doen. “Kies je voor die benadering, dan zet je jezelf vast”, zegt zij. “We zitten tussen die beestjes en de natuur in. Als wij daar niet onderdeel van worden, overleven we niet in dit ecosysteem. Wij kunnen bijvoorbeeld best tegen hitte en water halen we wel ergens vandaan, daar bedenken we wel iets op. Waar we níet zonder kunnen, is het ecosysteem. Als dat kapotgaat, kunnen we het wel schudden met verkoeling.”


Meld je project aan

Het MKBA wordt nog verder uitgewerkt binnen de Scan Ecosysteemdiensten zodat het als bruikbaar instrument kan worden ingezet. “We kunnen nu al berekenen wat de kosten van implementatie en onderhoud zijn en hoe je op termijn winst gaat maken”, vertelt Stache, “maar dat moet nog een bruikbare vorm krijgen zodat een organisatie dit kan oppakken.” De overige diensten van de scan zoals hierboven beschreven, is nu al voor elk project te gebruiken.

Benieuwd? Neem vooral een kijkje.


Manifest: New nature based urban building standard
Tijdens de internationale online conferentie EURO2021 is een manifest gelanceerd dat oproept tot een nieuw stedenbouwkundig model, gebaseerd op talloze internationale onderzoeken en op de eigen onderzoeken van de TU Delft (faculteit CiTG). De boodschap luidt: hittestress, wateroverlast, droogte en luchtvervuiling ‘kunnen op succesvolle wijze gemitigeerd worden door vegetatie’. “Een groot deel van de klimaatschade zit tussen de gevels en straten in”, zegt Stache, die naast diverse professoren en wetenschappers het manifest heeft ondertekend. “Daar willen wij verandering in brengen.” 

Benieuwd? Meer informatie en de mogelijkheid tot ondertekenen vind je hier.

Reactie toevoegen

Beperkte HTML

  • Toegelaten HTML-tags: <a href hreflang> <em> <strong> <cite> <blockquote cite> <code> <ul type> <ol start type> <li> <dl> <dt> <dd> <h2 id> <h3 id> <h4 id> <h5 id> <h6 id>
  • Regels en alinea's worden automatisch gesplitst.
  • Web- en e-mailadressen worden automatisch naar links omgezet.
  • Lazy-loading is enabled for both <img> and <iframe> tags. If you want certain elements skip lazy-loading, add no-b-lazy class name.

Meer artikelen met dit thema

Zwolle krijgt groene ‘opgetilde straat’ over het spoor

24 sep om 09:33 uur
Station Zwolle ambieert het groenste station van Nederland te worden. Met het ontwerp van een nieuwe…
Lees verder »

Livingprojects realiseert opvallende led-gevel voor Holland Casino

21 sep om 09:20 uur
Het nieuwe Holland Casino Venlo is geopend en is daarmee meteen een iconische trekker te noemen. Dankzij een grote…
Lees verder »

De Doelen in Rotterdam krijgt groen dak met waterberging

21 sep om 09:11 uur
Op het dak van concert- en congresgebouw de Doelen in Rotterdam wordt het platte dak van 2.581m² bedekt met een…
Lees verder »

Transities op gang brengen met The Butterfly Effect

14 sep om 10:08 uur
Voor de Design Challenge ‘Onze Energie Ons Landschap’ maakte het team van VenhoevenCS, DS Landschapsarchitecten en…
Lees verder »

Baksteenornamenten sieren functioneel gerechtsgebouw

13 sep om 08:00 uur
In Königs Wusterhausen bij Berlijn voegde architectenbureau ABELMANN VIELAIN POCK ARCHITEKTEN BDA een eigentijdse…
Lees verder »

Central Park: binnentuin van 500m2 op 11e verdieping in Utrecht

16 aug om 08:00 uur
Groen architectenbureau MOSS (Makers of Sustainable Spaces) ontwerpt in samenwerking met GroupA architecten een…
Lees verder »

Herwaardering van een eeuwenoud bouwmateriaal

2 aug om 08:00 uur
In de media lezen we de laatste jaren veelvuldig over de nieuwste ontwikkelingen in materialisatie, waarbij hout…
Lees verder »

Nulmeting: Wat weet jij van Natuurinclusief Bouwen?

30 jul om 13:08 uur
Op 18 november wordt de derde editie van congres Natuurlijk gehouden, georganiseerd door onze collega's van Biind…
Lees verder »