Kennisbank Groenblauw

Waterdoorlatende verharding, waterpasserende verharding, halfverharding en doorgroeibare verharding

Waterdoorlatende verharding, waterpasserende verharding, halfverharding en doorgroeibare verharding zijn verhardingen die regenwater laten infiltreren. Waterdoorlatende en waterpasserende verharding worden samen ook wel infiltrerende verhardingen genoemd. Infiltrerende verhardingen zijn vooral geschikt indien ruimtegebrek een probleem is. Ze maken meervoudig ruimtegebruik mogelijk: verkeer, waterberging, infiltratie en mogelijk ecologie. Echter, indien veel ruimte beschikbaar is en berging en infiltratie in de omgeving mogelijk zijn, zijn bijvoorbeeld wadi’s of bergingsvijvers een goed alternatief.

De volgende definities worden in navolging van RIONED gehanteerd:

• Waterdoorlatende verharding is een infiltrerende verharding met stenen elementen waarbij overtollig regenwater door de steen naar het ondergelegen substraat infiltreert. De voegen van waterdoorlatende verharding kunnen smal zijn, aangezien het totale infiltrerende vermogen rust op de stenen.
• Waterpasserende verharding is een infiltrerende verharding met stenen elementen waarbij overtollig regenwater via de voegen tussen de stenen naar het ondergelegen substraat infiltreert. De stenen elementen zijn dus zelf niet doorlatend, maar dit wordt in de voeg opgelost. Meestal heeft waterpasserende verharding brede voegen om een hoge infiltratie van regenwater mogelijk te maken.
• Halfverharding: Een halfverharding bestaat uit onsamenhangend materiaal dat is verdicht. Deze verharding is waterdoorlatend; het doel is het voorkomen van plasvorming. Daarnaast wordt dit type verharding toegepast om de groei van onkruid te voorkomen.
• Doorgroeibare verharding: Bij doorgroeibare verharding zijn er tussen en/of in de stenen openingen waarin vegetatie kan groeien. Het aandeel onverhard oppervlak en het type vegetatie kunnen naar wens worden ingevuld, afhankelijk van het beoogde gebruik. Vaak wordt een grassoort gebruikt als vegetatie.

Infiltrerende verharding

Waterpasserende en waterdoorlatende verhardingen functioneren goed genoeg voor gemiddelde neerslagomstandigheden. Hierdoor kan het grootste deel van de jaarlijkse neerslag worden geborgen in de bodem; dit helpt ook met het voorkomen van droogte.

De gemiddelde in onderzoek gemeten infiltratiesnelheid ligt in de orde van 500 mm/uur; het minimale is 20 mm/uur. Bij circa de helft van de metingen ligt de gemeten infiltratiesnelheid hoger dan 194 mm/uur (deze wordt vaak als norm toegepast). Er blijkt weinig verschil in infiltratiesnelheid tussen waterpasserende en waterdoorlatende verharding. Een relatie tussen systeemkenmerken (ondergrond, hoogte maaiveld, type wegprofiel) is alleen bij type wegprofiel gevonden: infiltrerende verharding is effectiever op een vlak profiel.

De werking van waterpasserende en waterdoorlatende verharding bij extreme neerslag kan onvoldoende zijn, waardoor de aanleg van een overloop nodig is. Een overloop kan uitgevoerd worden met kolken, of met een afvoer in de nabijgelegen berm. Pas een opstaande rand toe bij de kolken of leg de kolken zelf verhoogd aan. Door een opstaande rand van 1-2 cm bij kolken toe te passen, wordt er extra buffercapaciteit op maaiveld gecreëerd. Hierdoor kan regenwater infiltreren en wordt alleen bij hevige buien neerslag afgevoerd via het regenwaterstelsel.

De prestaties van waterpasserende en waterdoorlatende verharding nemen af met de tijd, grofweg gemiddeld met 75mm per uur per jaar. Niet alle verhardingen hebben na 10 jaar nog steeds een doorlatendheid die voldoende is voor het opvangen van een T=10 bui. Omgevingsfactoren spelen een rol zoals de aanwezigheid van bomen en struiken en de verkeersintensiteit, maar ook het onderhoud.

Waterpasserende en waterdoorlatende verharding is volgens de tot nu toe gehanteerde richtlijnen vooral geschikt voor wegen met een lage verkeersdruk en liefst met een beperkte rijsnelheid (tot 30 km/uur). Doorlatende verharding wordt met name in vinex, volks-, villa- en bloemkoolwijken toegepast. De gemeente Utrecht hanteert een norm van maximaal 500 voertuigen per etmaal. Voor toepassing in parkeerstroken zijn onderhoudsarme varianten het meest geschikt, gezien deze vakken vaak bezet zijn door auto’s. Echter uit recent onderzoek blijkt dat met name locaties met een ‘hoge’ verkeersintensiteit een relatief hoge gemeten infiltratiesnelheid laten zien. De terugloop van infiltratiesnelheid door de tijd neemt bovendien af met een toenemende verkeersintensiteit. Verklaringen hiervoor zouden kunnen zijn dat de vuildeeltjes door de verkeersintensiteit niet de kans krijgen zich vast te zetten in de poriën van de verharding of dat locaties met een hoge verkeersintensiteit relatief vaker worden onderhouden. Ook wijktypes met een hogere verkeersintensiteit vertonen gemiddeld een hogere infiltratiesnelheid.

De aanwezigheid van struiken en in mindere mate van bomen verlaagt de infiltratiesnelheid. Door de vervuiling van aanwezige groenstroken raakt ongeveer de eerste 50 cm van de verharding over de gehele lengte van de groenstrook verstopt.

Goede aanleg, goed beheer en goed onderhoud zijn essentieel om een levensduur van de infiltrerende verharding van 30 jaar te waarborgen. Maar zelfs met goed onderhoud is het niet mogelijk om de prestaties terug te brengen naar het initiële niveau. In praktijk vindt onderhoud maar beperkt plaats en met standaard veegmaterieel. Dit lijkt onvoldoende om waterdoorlatendheid of waterpasserend vermogen te waarborgen. Reiniging met hogedruk lucht lijkt voor waterpasserende verharding effectief, ZOAB-reiniging bij waterdoorlatende verharding. De infiltratiesnelheid van een waterpasserend systeem verbetert met name als de voegen goed kunnen worden schoongemaakt. De effectiviteit van een ZOAB-reiniger daalt met de jaren bij waterpasserende verharding in tegenstelling tot bij waterdoorlatende systemen.

Teveel verschillende systemen kan het onderhoud bemoeilijken. Veel gemeenten hebben meerdere typen systemen aangelegd. Een overdaad aan verschillende systemen kan het beheer en onderhoud op lange termijn bemoeilijken. Een beperkt aantal verschillende systemen lijkt wenselijk.

Wat betreft kosten maken onderhoudskosten een relatief klein aandeel uit van de totale kosten (13-17%). Relatief gezien maken de onderhoudskosten een groter aandeel uit van de totale kosten in het geval van infiltrerende verharding en een wadi. Alleen voor het wijktype “naoorlogse tuinstad hoogbouw” komt een wadi als meest kosteneffectief uit de bus. Additionele (groen)baten voor infiltrerende verharding worden gerealiseerd middels het afkoppelen van de woningen en verwijdering van het hemelwaterriool. Baten, daarentegen, komen voornamelijk terecht bij de verzekeraar (vermeden schadekosten), het waterschap (afname benodigde zuiveringscapaciteit) en in mindere mate huiseigenaren (toename waarde huizen), gemeente en Het Rijk (toename WOZ-belasting). Hierin zijn de baten van het voorkomen van droogteschade in de stad niet meegenomen.

Gebruik van basalt split beperkt kans op dichtslibben en losliggende stenen. Voor zowel waterpasserende als waterdoorlatende verharding wordt het gebruik van basalt split aangeraden, omdat dit (in tegenstelling tot bijvoorbeeld kalkhoudende split) niet snel dichtslibt of vergruist.

Enkele extra aanbevelingen voor toekomstige implementaties:

• Zuiveringsfuncties: vang slib en fijne bodemdeeltjes af voor ze de ondergrondse voorziening binnendringen
• Regelfuncties: hiermee kun je de leeglooptijd aanpassen op gewenst functioneren zodanig dat zuiveringsprocessen een betere rol krijgen
• Plaats vooraf peilbuizen in de voorziening met een diameter afgestemd op de gewenste apparatuur
• Houdt rekening met toegankelijkheid t.a.v. beheermogelijkheden
• Stel meetplan en beheerplan op met stakeholders

De tot nu toe gehanteerde richtlijnen voor de toepassing van infiltrerende verharding zijn:

Locaties waar infiltrerende verharding is af te raden

• Evenemententerrein: Tijdens evenementen vindt veel vervuiling van de verharding plaats. Het plaatsen van tenten, podia, hekwerken of attracties beschadigt de poreuze steen.
• Markten: Bij marktplaatsen is vaak sprake van vervuiling van de verharding. Het opzetten en afbreken van de marktkramen beschadigt de poreuze steen.
• Industriegebieden/bedrijventerreinen: Veel zwaar en wringend verkeer. Vervuiling door het lekken van oliën.
• Wegen met (land)bouwverkeer: Landbouwverkeer heeft modder en klei aan de banden en dat zorgt voor vervuiling. Landbouwvoertuigen zijn zware voertuigen waardoor schade aan de verharding ontstaat.
• Wegen met een hoge intensiteit: Een hoge intensiteit van het verkeer zorgt snel voor schade aan de verharding.

Locaties waar infiltrerende verharding onder voorwaarden mogelijk zijn

• Centrumgebied: Veel bevoorrading middels zwaar en wringend verkeer is niet wenselijk. Parades, optochten of andere festiviteiten zorgen voor vervuiling. Wanneer achteraf grondig wordt schoongemaakt is een infiltrerende verhardingsconstructie mogelijk.
• Busroutes: Bussen vallen onder de categorie zwaar verkeer en rijden meerdere malen per dag exact dezelfde route. Bussen hebben een lage spreiding over de rijstrook waardoor ze iedere keer hetzelfde gedeelte van de rijbaan belasten, hierdoor ontstaat snel spoorvorming in de verharding. Geadviseerd wordt om niet sterk af te wijken van de intensiteitnorm uit België van maximaal 20 zware en 500 lichte voertuigen per dag.
• Schoolpleinen: Schoolpleinen zijn geschikt voor infiltrerende verhardingsconstructies. Er dient echter rekening te worden gehouden met zandbakken op de pleinen. Het zand uit de zandbak kan ervoor zorgen dat de doorlatendheid van de waterdoorlatende steen afneemt.
• Parkeerplaatsen voor personenauto’s: Afhankelijk van de intensiteit is een parkeerplaats geschikt. Wanneer de intensiteit te hoog is zorgt het wringende verkeer voor schade. Dit is bijvoorbeeld het geval bij winkelcentra of supermarkten.

Locaties waar infiltrerende verharding mogelijk is

Met name de intensiteit en het type verkeer is belangrijk om schade aan de verharding te voorkomen. Onderstaande locaties voldoen veelal aan deze eisen voor het gebruik:

• Pleinen
• Wandelstraten
• Fietspaden
• Voetpaden
• Opritten
• Terrassen

Eisen ten aanzien van burgermaatregelen:

• Geen zand op de stoep leggen
• Geen zwaar verkeer bij verbouwingen
• Burgers betrekken bij het onderhoud

Rioned beveelt aan maatregelen te nemen om dichtslibbing te voorkomen omdat een reeds dichtgeslibte ondergrondse berging moeilijk meer te reinigen is:

• Stel een plan op voor het beheer van het stelsel en het aangesloten verhard oppervlak (hoge veegfrequentie bij marktterreinen, geen bestrijdingsmiddelen, etc.).
• Reinig de kolken en of andere voorzuiveringsvoorzieningen minimaal één tot twee keer per jaar.
• Inspecteer de systeemonderdelen (bladvang, zandvang/kolk, berging en overloop) in de eerste jaren frequenter en stel desgewenst de onderhoudsfrequentie bij.
• Stel een monitoringsplan op. Monitor de voorzieningen om inzicht te krijgen in de hydraulische en eventueel milieuhygiënische levensduur. Dichtslibbing manifesteert zich in een toename van de leeglooptijd. Beheer en documenteer de (meet-)gegevens eenduidig (bv: kd-waarde, type geotextiel, grondsamenstelling, aangekoppeld oppervlak, revisietekeningen, beheer, berging, klachten). Bepaal de nulsituatie direct na aanleg als uitgangspunt voor de overige meetperioden.

Doorgroeibare verharding

Op intensief gebruikte wegen/parkeerplekken groeit vegetatie niet goed. Het gebruik van doorgroeibare verhardingen op parkeervakken die intensief worden gebruikt wordt door sommige gemeentes afgeraden. Dit omdat de vegetatie slecht aanslaat onder de geparkeerde auto’s en het maaien wordt bemoeilijkt door de geparkeerde auto’s. Echter, dit lijkt niet op alle locaties het geval en is waarschijnlijk afhankelijk van meer factoren als product, bovenlaag etc. Op extensief gebruikte parkeerplaatsen kan doorgroeibare verharding wel succesvol zijn.

Het is onduidelijk welke typen vegetatie succesvol zijn. Gras is de meest toegepaste vegetatie, maar niet per se de meest ecologisch waardevolle vegetatie.

Halfverharding

Halfverharding wordt door veel gemeenten vooral aangelegd in groenvoorzieningen. Hierbij kan neerslag eventueel afstromen naar het groen. Halfverhardingen worden dan ook niet toegepast als infiltrerend oppervlak. Ook zijn de bijdragen aan hittestressreductie en vergroten van biodiversiteit verwaarloosbaar.

Vergelijking van deze maatregelen

Het onderzoek Waterpasserende en doorgroeibare verharding van Deltares Rooze et al., 2021 bevat een overzichtstabel waarin de onderzochte waterpasserende en doorgroeibare verhardingsproducten vergeleken worden op hun specificaties.

Bron: Veldkamp et al. 2020 en Rooze et al., 2021

Zie voor meer informatie op Groenblauwe Netwerken de pagina over waterdoorlatende verhardingsmaterialen.

Effectiviteit

Waterdoorlatende verharding heeft een infiltratiecapaciteit tussen de 58 en 1719mm/uur. De gemiddelde infiltratie capaciteit is 580mm/uur. Waterpasserende verharding heeft een infiltratiecapaciteit tussen de 35 en 5707mm/uur. De gemiddelde infiltratie capaciteit is 652mm/uur. Veldkamp et al.,2020 .

Indicatie kosten (concept)

De KBS Toolbox laat zien dat de kosten voor het aanleggen van waterdoorlatende verharding ongeveer liggen tussen minimaal € 50 en maximaal € 150 per m2. Gemiddeld kost de aanleg dus rond € 100 per m2. Deze berekening is gebaseerd op een verharding van betonklinkers en gaat ervan uit dat er drainagezand onder ligt. Ook de kosten voor ontgraven zijn hierbij inbegrepen. Deze bedragen zijn gebaseerd op de aanleg van waterdoorlatende verharding in Beverwijk, Scheveningen en Bergen. De infographic van RVO laat zien dat de kosten van het aanleggen van waterdoorlatende verharding bij bestaande bouw, zoals bij herinrichting of renovaties, gemiddeld uitkomen op € 70 per m2. Volgens RVO liggen de kosten van het beheer van een waterdoorlatende verharding op een bestaande weg ongeveer tussen minimaal € 0,18 en maximaal € 0,30 per m2 per jaar. Volgens de KBS Toolbox zijn de kosten van het onderhoud van waterdoorlatende verharding hoger dan van reguliere verharding, maar het is nog onbekend hoe hoog de kosten zijn. De aanname is dat er elke maand geveegd moet worden en dat kost € 3,50 per 100 m2 per keer.

Literatuur

• Veldkamp, T., T. Schoenmaker, J. Klück (2020), WP2: Functioneren van infiltrerende verharding in de praktijk, Hoge School van Amsterdam
• Rooze, D., Boogaard, F. en Brolsma, R., Onderzoek waterpasserende en doorgroeibare verharding, 2021
• Leskens, A., Veldkamp, T., Boogaard, F., Lekkerkerk, J., Schoenmaker, T., Klück, J., en De Graaf, R., RAAK MKB Project De Infiltrerende Stad, 2020