Waar een wadi regenwater ondiep opvangt en laat infiltreren, gaat aquifer storage and recovery (ASR) een stap verder: water wordt diep in de ondergrond opgeslagen en maanden tot zelfs jaren later weer teruggewonnen, op het moment dat er daadwerkelijk vraag naar is. Daarmee is ASR een krachtige maatregel om grote watervolumes te bufferen voor hergebruik, juist in gebieden waar zoetwater schaars is of waar bovengrondse ruimte voor opslag ontbreekt. In deze gids leggen we uit wat ASR is, hoe het werkt, wanneer het een goede keuze is en waar u op moet letten bij ontwerp en beheer.
ASR staat voor aquifer storage and recovery: het tijdelijk opslaan van water in een watervoerende laag (aquifer) in de ondergrond, en het op een later moment weer actief oppompen voor hergebruik. Via een of meerdere putten wordt gezuiverd water, bijvoorbeeld regenwater of behandeld effluent, in de bodem geïnfiltreerd. Doordat het ingebrachte water vaak zoeter of schoner is dan het omringende grondwater, ontstaat er rondom de put een zoetwaterbel. Bij vraag naar water wordt dezelfde put, of een nabijgelegen put, gebruikt om het opgeslagen water weer op te pompen.
Het principe lijkt eenvoudig, maar de praktijk vraagt precisie: hoeveel van het opgeslagen water ongemengd teruggewonnen kan worden, hangt af van de bodemopbouw, de dikte en doorlatendheid van de watervoerende laag, en het verschil in waterkwaliteit tussen het ingebrachte water en het omringende grondwater. Met gedetailleerd bodemonderzoek, modellering en proefcycli is dit percentage vooraf goed te voorspellen en in de praktijk te valideren.
Een wadi is uitstekend in het opvangen van piekbuien en het laten infiltreren van regenwater binnen enkele dagen tot weken. Maar voor toepassingen waarbij een grote hoeveelheid water over een langere periode overbrugd moet worden, bijvoorbeeld van een nat seizoen naar een droge zomer, schiet een wadi al snel tekort qua capaciteit en verblijftijd. ASR is daarvoor ontworpen: water dat in het ene seizoen in overvloed beschikbaar is, wordt ondergronds bewaard tot het in een ander seizoen nodig is.
Dat maakt ASR aantrekkelijk voor onder meer de glastuinbouw, drinkwaterbedrijven en stedelijke gebiedsontwikkelingen waar grote hoeveelheden gezuiverd water beschikbaar zijn, maar waar bovengrondse opslag in bassins te veel ruimte, kosten of risico’s op kwaliteitsverlies (door bijvoorbeeld opwarming en algengroei) met zich meebrengt. Door de opslag ondergronds te realiseren, blijft de bovengrondse ruimte beschikbaar voor andere functies.
Hoewel ASR van oorsprong vaak wordt toegepast in agrarische en industriële context, wint het concept ook terrein in de bebouwde stedelijke omgeving. Daar wordt het vaak gecombineerd met systemen die regenwater eerst opvangen en zuiveren voordat het ondergronds wordt opgeslagen, zodat een compleet circulair watersysteem ontstaat: van opvang, via zuivering en ondergrondse berging, tot hergebruik.
Een goed voorbeeld hiervan is het project BlueBloqs ARTIS in de Plantagebuurt in Amsterdam, waar Buro Regen&Water samen met Field Factors, Artis, de gemeente Amsterdam, Acacia Water en BOOT Ingenieurs een geïntegreerd watersysteem heeft ontwikkeld. In dit project wordt regenwater uit de omgeving opgevangen, gezuiverd en via het BlueBloqs-systeem van Field Factors ondergronds opgeslagen, in plaats van te worden afgevoerd via het riool. Dit maakt hergebruik mogelijk en vermindert zowel de druk op het stedelijk watersysteem als de afhankelijkheid van drinkwater voor Artis. Wij waren verantwoordelijk voor de wateranalyse, het ontwerp en de technische integratie van het systeem binnen het terrein van Artis en de omliggende openbare ruimte.
Niet elke ondergrond is geschikt voor ASR. Bij de locatiekeuze wordt gezocht naar een goed doorlatende (zand)laag van voldoende dikte om de putfilters in te plaatsen, met daarboven een beschermende, slecht doorlatende deklaag die het opgeslagen water afschermt van activiteiten aan het maaiveld. Daarnaast is de uitgangskwaliteit van het aanwezige grondwater belangrijk: hoe zouter of brakker het omringende grondwater, hoe groter het risico op verlies van het opgeslagen zoetwater door opdrijving en menging, en hoe zorgvuldiger locatie en ontwerp moeten worden bepaald.
In gebieden met een ondiepe, slecht doorlatende ondergrond, een hoge grondwaterstand of sterk wisselende grondwaterkwaliteit is aanvullend onderzoek noodzakelijk om te bepalen of ASR haalbaar is, en zo ja, in welke vorm. Net als bij andere klimaatadaptieve maatregelen geldt: een gedegen onderzoek en analyse van bodem, grondwater en waterstromen vormt hiervoor de basis.
Het ontwerp van een ASR-systeem hangt af van het gewenste opslagvolume, de beschikbare hoeveelheid water om het systeem te voeden, de vraagpatronen van de afnemers en de eigenschappen van de ondergrond. In de praktijk wordt vaak gestart met één of enkele putten en een proefcyclus, waarna het puttenveld stapsgewijs wordt uitgebreid op basis van de gemeten resultaten. Zo kan het systeem meegroeien met de werkelijke watervraag, in plaats van in één keer een groot puttenveld aan te leggen.
Het beheer van een ASR-systeem is technischer dan dat van een natuurlijke voorziening zoals een wadi: er zijn putten, pompen, leidingwerk en meet- en regeltechniek bij betrokken die periodiek onderhoud en monitoring vragen. Daar staat tegenover dat ondergrondse opslag via ASR vaak aanmerkelijk goedkoper uitpakt dan een vergelijkbaar bovengronds bassin, doordat er geen kostbare bovengrondse ruimte nodig is en de levensduur van een goed ontworpen ASR-systeem doorgaans langer is.
Overweegt u ASR of een andere vorm van waterhergebruik en -opslag voor uw gemeente, ontwikkelproject of bedrijventerrein? Wij denken graag mee. Met een vrijblijvende quick-scan brengen we snel in beeld of ASR op uw locatie kansrijk is en welke maatregelen daarbij passen. Neem contact met ons op via onderstaand formulier of bel direct met 020-7865694.
Wilt u partner worden? Heeft u een vraag of juist een leuk idee, neem dan contact op met ons!