‘De binnenstad verregaand vergroenen zonder water heeft geen zin’

De waarde van stedelijk groen zit bij iedereen wel onder de pet, denkt Joris Voeten, onderzoeker Nature-based Solutions bij Wageningen University & Research (WUR). Het zorgt voor schaduw, lichtreflectie, verkoeling, meer biodiversiteit, vangt fijnstof af, produceert zuurstof en vermindert wateroverlast: kort gezegd, het zorgt voor meer welzijn. Broodnodig om in deze tijd van klimaatverandering bij te dragen aan een klimaatadaptieve, gezonde en leefbare stad, nu en in de toekomst. “Maar als we onze steden verregaand willen vergroenen, hebben we water nodig. Groen aanleggen zonder water heeft geen zin. Dat blijkt uit alle onderzoeken.”

In een TKI-project sloegen Arnhem, Utrecht, Alphen aan den Rijn, Rotterdam, de WUR en de partners van Eco-Systeem-Stad tussen 2021 en 2024 de handen ineen om te kijken hoe steden in die waterbehoefte kunnen voorzien. “Het is arbitrair welke steden bij zo’n onderzoek aanhaken, maar hier paste deze samenstelling erg goed”, zegt Voeten. “In Arnhem spelen vragen over biodiversiteit en waterbeheer bij nieuwbouw en in Utrecht gaat het juist echt over hitte. In Rotterdam zijn ze erg ver met urban forestry - het zorgen voor bomen in straten – en Alphen is het stadshart verregaand aan het vergroenen en werkt tegelijkertijd aan de wateropgave. Ze waren daarom erg geïnteresseerd in science based metingen van die daadwerkelijke verkoelende werking van groen.”

Hoe werkt een ecosysteem?

“Wat zie je gebeuren op een braakliggend terrein in een stad?”, stelt Voeten een wedervraag als hem gevraagd wordt het Eco-Systeem-Stad - de naam van het onderzoek - uit te leggen. “Juist, je ziet er dingen groeien. Dat is hoe de natuur werkt, die ziet en grijpt de kans om te vergroenen.”  Hij maakt de vergelijking met een tropisch woud. Dat werkt volgens de regels van het functioneren van het ecosysteem: circulair gebruik van energie, water en grondstoffen. “Een bos of woud moet het doen met licht dat op die plek schijnt. Het vangt regenwater op als een spons en houdt zoveel mogelijk vast voor later. Als het echt niet meer kan opnemen, geeft het dat water schoon en vertraagd af aan het volgende element in het ecosysteem: een beek of en rivier. En qua grondstoffen: als een blad van de boom valt en verteert, worden de nutriënten die vrijkomen gebruikt door de bomen of planten in de omgeving.” Dat cyclisch denken van de natuur zou volgens Voeten in het stedelijk ontwerp geïncorporeerd moeten worden.  

“De mens is gewend de natuur heel maakbaar te definiëren. Een geschoren blokhaag is daar een schoolvoorbeeld van: groen in de zomer, kaal in de winter en op dat moment kun je het onkruid eronder. Niet heel robuust, eigenlijk functieloos. Het principe van een functioneel systeem zoals dat is ontwikkeld in de gemeente Arnhem, is veel zelfredzamer. Dat gaat ervan uit dat je met verschillende soorten van verschillende hoogte een systeem met veel meer natuurlijke gradiënten maakt.”

Het vergt een andere benadering, doceert hij. “Je moet toestaan dat soorten die er niet passen, uitsterven en vervangen worden door soorten die er bijvoorbeeld naartoe zijn gewaaid of gemigreerd en het wel goed doen. Het maakt vanuit het oogpunt van klimaatadaptatie niet uit of er een paardenbloem of wilgenroos groeit. Of dat er bijen of vlinders vliegen. Voor de sponswerking gaat het erom dat de natuur gezond is, floreert en zo haar verkoelende werking kan geven. Je hebt meer aan een rommelige, goed verkoelende, waterbergende en -verdampende bosschage dan aan een heel netjes geknipte haag die staat te creperen. Mensen moeten er nog wel aan wennen dat functioneel groen in de openbare ruimte er soms rommelig uit kan zien.”

Stapelen van functies

Het brengt ons bij een eerste conclusie van het onderzoek, creëer functionele ecosystemen, op de juiste plekken. Die juiste plek kan overal zijn, vertelt Voeten: op een rotonde, op een dak, op een strook naast een rijbaan. “Maar het is niet overal haalbaar. Maar het is wel haalbaar om in het ontwerp te kijken waar het kan en af te wegen welke extra maatregelen voor waterbeheer (afwateren, vasthouden en/of infiltreren) het stedelijk groen versterken en toekomstbestendig kunnen maken.” 

We moeten dan ophouden met het naast elkaar leggen van functies, maar uitgaan van gestapelde functies per plek, leert het onderzoek. Een parkeerplaats kan ook een waterberging zijn én doorwortelbare ruimte voor een boom bieden. Voeten grijpt terug naar Regenerative Agriculture, waarbij een basisregel is dat ieder stukje grond minimaal drie of vier functies moet dienen: het moet bijvoorbeeld bijdragen aan biodiversiteit, aan de lokale watercyclus en je wilt er iets kunnen oogsten. En wellicht kan het tegelijkertijd ook een broedplek voor een vogel zijn. “Dat gedachtegoed kun je ook op de stad toepassen. Een wandelpad is onderdeel van een route, maar ook biodivers en biedt een verkoelende plek voor mensen die de route volgen. We moeten gelaagd aan de slag.”

Dat is vervat in de conclusie dat een waterslimme en natuurinclusieve gebiedsontwikkeling multifuntioneel ruimtegebruik, stapstenen en verbindingsroutes vergt. Voeten noemt Arnhem als voorbeeld het Rijnpark, een Novex-gebied: dat is een gebied dat is aangewezen voor grote ruimtelijke transities en waar een apart ontwikkelperspectief voor nodig is. Het Rijnpark heeft een hele hoge bebouwingsdichtheid. Arnhem wil dat dit gebied regenwater van buien tot 130 millimeter zelf verwerkt, opvangt, infiltreert en hergebruikt - en niet afstoot naar de lager liggende, omliggende wijken. 

“Daar zijn heel veel berekeningen op losgelaten: hoeveel kunnen we op daken vasthouden, hoeveel wadi’s zijn nodig en hoe ontwerpen we tegelijkertijd een natuurlijke verbinding van de Veluwe tot aan de Rijn? Met alleen conventionele wadi’s heb je een gebied van 25 hectare nodig in het totale projectgebied van circa 75 hectare, en dat past stedenbouwkundig niet. Dus moet je functies stapelen: het waterbeheer combineren met groen op daken, in wadi’s en in de groene openbare ruimte. Ook ondergronds. Om aan die opgave te voldoen, kon er geen mogelijkheid buiten beschouwing gelaten worden en ontstond de daadwerkelijk gelaagde stad.”

Hoeveel blauw is nodig voor groen?

We belanden bij een volgende conclusie van het onderzoek: een goed verkoelend groen ontwerp vereist een blauw ontwerp. Want groen ontwerpen zonder blauw heeft geen zin. “Groen verdampt gemiddeld drie liter water per vierkante meter per dag in het groeiseizoen, dat 180 tot 200 dagen duurt. Als je dat water niet meeneemt in het ontwerp - uit bijvoorbeeld grondwater, afgekoppeld water en neerslag - levert het groen niet de gewenste en broodnodige functies voor een klimaatadaptieve stad.” 

Je kunt becijferen hoeveel water je nodig hebt, zo onderzocht Utrecht. Hiervoor gebruikt men het Town Energy Balance Model, dat de temperatuur in de stad berekent op basis van zonnestraling, reflectie, opwarming en schaduwwerking. De hoeveelheid water in de grond wordt berekend met het Landelijk Hydrologisch Model, op basis van neerslag, afvoer en verdamping. Groen is de verbindende factor tussen de twee en door de modellen te koppelen, kan ingeschat worden wat het effect van de temperatuur is op de stedelijke waterbalans. En dus of er genoeg water is en hoe dat via de beplanting in het ontwerp kan bijdragen aan verkoeling. 

“Dat was eigenlijk de kern van het project, om die digitale modellen met elkaar te laten praten”, vertelt Voeten. “Het lijkt uiteindelijk niet zo dat je heel veel meer water nodig hebt om te kunnen vergroenen. Daar waar je groen in open grond in de stad realiseert, is de natuur zelf in staat om water op te nemen en vast te houden. Zeker als je slim omgaat met afwatering van de omliggende verharding. Waar dat niet kan, bijvoorbeeld bij bomen in verharding, moet je zorgen voor extra (afgekoppeld) water en dat ondergronds vasthouden of infiltreren voor tijden van droogte. Dit kan bij de groeiplaats van de boom, bij een parkeerplaats of onder een fietspad bijvoorbeeld.”

De gevoelstemperatuur: meten is weten

In Alphen aan den Rijn komt veel van het TKI-project samen. De stad vergroent haar versteende hart verregaand en monitort de komende tien jaar wat dat oplevert. Breed, want de gemeente kijkt naar watergebruik, biodiversiteit, kwaliteit van groen en duurzaamheid van gebruikt materiaal, maar vooral naar de verkoelende werking van het groen. Naar het samenspel van groen en water om de hitte in de stad te beteugelen.

Om dat te kunnen meten gaat men uit van de gevoelstemperatuur: die is samen te stellen uit de temperatuur van de lucht, de windsnelheid- en richting, de luchtvochtigheid en de inkomende zonnestraling. Alphen vergelijkt de komende tien jaar de gevoelstemperatuur op drie uiteenlopende plekken: en versteende situatie, eentje met aangeplant en eentje met bestaand, monumentaal groen.

Op het net aangelegde Stadhuisplein is daarbij gekozen voor beplanting die zorgt voor schaduw, bladoppervlak en biodiversiteit en die aantrekkelijk is voor de bewoners. Met bodemsensoren meet de gemeente continu of er voldoende water beschikbaar is om dat groen te laten gedijen. Waar dat niet het geval is, wordt dat vanuit ondergronds aangelegde en met regenwater gevulde buffers, aangevoerd. De eerste resultaten lieten al temperatuurverschillen zien van tien tot vijftien graden tussen klinkers en groen en leidde tot de conclusie dat groen in de stad de gevoelstemperatuur voor mensen verlaagt.

Investeren in groeiplaats loont

Het brengt ons bij de boom en de volgende conclusie: het belangrijkste effect van groen op hittestress is schaduw. Voeten wijst ter illustratie naar de koele routes die Arnhem wil aanleggen van de centrumwijken naar de binnenstad. “Om te zorgen dat oude mensen in de schaduw naar de winkel, apotheek of arts kunnen, moet je bomen gebruiken. Onder bomen is de temperatuur stukken lager. Dus bomen planten en gezond oud laten worden is een goede investering. 

De conclusie dat steden vergroenen begint bij het behoud van bestaande bomen, borduurt hierop voort. Los van de functies  als schaduw bieden, fijnstof uit de lucht halen en ruimte voor biodiversiteit creëren, gaat het wat Voeten betreft ook over respect. “Wij hebben die bomen niet geplant, die staan er al tientallen jaren. Die staan er sinds de Tweede Wereldoorlog en zijn nog steeds gezond. Die krijg je niet zomaar terug. Dus om die om te zagen voor een fietspad of bredere rijbaan? Je kunt ze beter als uitgangspunt voor een leefbare omgeving nemen en in een ontwerp integreren. Soms kan het niet anders, maar je moet wel maximale moeite doen om ze te behouden.”

Boom betaalt zichzelf uit

Want investeren in goede groeiplaatsen voor bomen loont, concluderen de onderzoekers. Rotterdam onderzocht hoe je goede groeiplaatsen creëert, zodat ze nu en in de verre toekomst bij kunnen dragen aan een leefbare stad. Zo’n goede binnenstedelijke groeiplaats zorgt voor goede, doorwortelbare aarde, een drukverdelende constructie om verdichting van de grond door verkeersbelasting tegen te gaan en waar nodig voor opslag van extra water onder de doorwortelbare ruimte. 

Daar hangt bij de aanplant een investering aan, die zich pas later terugbetaalt. Rotterdam rekende dat uit door de groei van bomen in een slechte en een goede groeiplaats, gedurende 120 jaar tegen elkaar af te zetten. Daar komt uit dat in een slechtere groeiplaats bomen nauwelijks volgroeien. Sterker nog, die moeten om de dertig jaar vervangen worden. In een goede groeiplaats ontwikkelt een boom een veel groter kroonoppervlak, de maat voor functies die een boom levert. Al na dertien jaar wordt die baat zichtbaar. Waar de boom in de slechte groeiplaats geld kost, levert de ‘goede’ boom bijna 35.000 euro netto aan diensten op.  Waarbij nog geen rekening is gehouden met de toename van biodiversiteit, het verkoelende vermogen en de waarde van het omliggende vastgoed. 

Voeten erkent dat groeiruimte voor bomen binnenstedelijk een issue is. Maar hij vindt dat bij het alloceren van ondergrondse ruimte voor de boom niet altijd sprake hoeft te zijn van een conflict met kabels en leidingen. “Die hebben in principe wederzijds geen last van elkaar, tot het moment dat er in de ondergrond van de doorwortelde zone gewerkt moet worden. Dan moet je uitkijken bij het graven of kijken of je eromheen kan werken. Bij aanplant van nieuwe bomen kunnen strategisch geplaatste mantelbuizen in de groeiplaats conflicten in de toekomst voorkomen: dan hoef je nooit meer te graven in de wortels als je aan de voorkant nadenkt bij het ontwerp.”

Maatschappelijke baten kwantificeren 

De waarde van de boom is aangetoond, is er ook een maatstaf die de mate van natuurinclusiviteit bewijst? Nog niet in Nederland, concludeert het onderzoek: de beoordeling van natuurinclusiviteit is mogelijk, maar nog niet uitgekristalliseerd voor Nederland. “We hebben diverse maatlatten voor biodiversiteit, maar hoe we het precies moeten berekenen, weten we nog niet. Voeten wijst naar Engeland, waar ze werken met de Biodiversity Net Gain: “Na een bouwproject moet de biodiversiteit met tien procent toenemen, binnen dertig jaar. Dat is een verplichting voor de projectontwikkelaar.  Ze doen dit door de oppervlakte en het type groen dat je hebt gerealiseerd te vermenigvuldigen met een maat voor de kwaliteit van dat groen: zo scoort gemaaid gras lager dan een bloemrijke berm en een biodivers vegetatiedak veel hoger dan een standaard sedum groendak. Zo streng zijn we in Nederland nog niet.”

Voeten is tevreden met de opbrengst van het onderzoek. Een vervolg is in ontwikkeling, met bestaande en nieuwe partijen. “Daarmee willen we het onderzoek nog dichter naar de praktijk brengen. Door op basis van de kennis uit alle tools, ontwikkelingen en projecten aan te tonen welke baten groen oplevert: qua temperatuur, qua water maar ook in euro’s. Je hebt aan de voorkant meer geld nodig en om die investering los te krijgen. Dan moet je met een goed verhaal komen en het hele plaatje kunnen presenteren: dit groen met deze blauwe paragraaf genereert de volgende baten. Als we niet-toekomstgerichte financiële beslissingen de boventoon laten voeren, straten we alles maar dicht.” 

Meer weten?

Meer weten over het onderzoek. Ga naar de website TKI Eco-Systeem-Stad. Daar zijn ook de resultaten van het onderzoek in vijf video's samengevat.

Sessie van Joris Voeten tijdens de Nationale Klimaat Vakbeurs bijwonen?

In samenwerking met Straatbeeld spreekt Joris op 16 april van 13.00-13.30 uur in lezingenzaal 2 van de Expo Houten tijdens de Nationala Klimaat Vakbeurs.  Tijdens deze presentatie vertelt hij over het TKI-onderzoek Eco-Systeem-Stad van Arnhem, Rotterdam, Utrecht, Alphen aan den Rijn en de WUR en licht hij de conclusies toe.

Je kunt deze lezing en de beurs gratis bezoeken. Aanmelden voor de beurs kan via de website.