Expertise

De ondergrond gebruiken voor robuustere, effectievere, duurzamere, en voordeligere oplossingen

Geohydrologie

Bevolkingsgroei en klimaatverandering zorgen voor een toenemende druk op de voedsel-, water-, en energievoorziening. Om problemen het hoofd te bieden, wordt gewoonlijk aan bovengrondse oplossingen gedacht, zoals het bouwen van zoetwaterreservoirs of het plaatsen van zonnepanelen. De ondergrond biedt daarentegen tijd, ruimte en reactiviteit, en daarmee vaak robuustere, effectievere, duurzamere, en voordeligere oplossingen. Geohydrologie vormt daarom een belangrijke expertise binnen KWR, waarbij we de ondergrond op velerlei manieren inzetten voor een duurzamere voedsel-, water- en energievoorziening.

Putmanagement en –technologie

Steeds vaker en intensiever wordt de ondergrond benut voor opslag en (terug)winning van water en thermische energie. Voor deze doeleinden vormen putten de toegangspoort naar de ondergrond. In nauwe samenwerking met boor-, water-, en energiebedrijven richten we ons op het ontwikkelen van veelzijdige, robuuste en betrouwbare putontwerpen die efficiënt en duurzaam gebruik van de ondergrond bevorderen. Voorbeelden van innovatieve putconfiguraties zijn horizontaal gestuurde boringen (HDDW), putten met meerdere onvolkomen filters op verschillende dieptes (MPPW) en grindpaalputten (EDGW). Daarnaast onderzoekt KWR de oorzaken van putverstopping en hoe dit kan worden verholpen en tegengegaan. Daarmee kunnen wij het ontwerp en de bedrijfsvoering van putten(velden) optimaliseren, en de risico’s en faalkansen ervan reduceren.

Schans Martin vd Martin van der Schans
Expert Putmanagement en –technologie

Zoetwatervoorziening in kustgebieden

Stedelijke kustgebieden hebben last van een hoge druk op zoetwatervoorraden door verzilting, veroorzaakt door zeespiegelstijging, bodemdaling en overexploitatie van het beschikbare zoete grondwater. Maar voor landbouw, industrie en de drinkwaterproductie in die gebieden is het juist van levensbelang om altijd toegang te hebben tot voldoende zoetwater. Samen met installateurs, overheidsinstanties als waterschappen, en bijvoorbeeld tuinders, ontwikkelt KWR concepten om op lokale en regionale schaal zelfvoorzienend te zijn en voldoende zoetwater voorhanden te hebben, ook tijdens langdurige droogte. Wij ontwikkelen verschillende concepten van idee naar een pilot en uiteindelijk tot realisatie. Voorbeelden zijn lokale ondergrondse waterbergingssystemen als ASR-Coastal, Freshmaker en Urban Waterbuffer, waarbij in tijden van wateroverschot grondwaterreserves worden aangevuld om vervolgens het water efficiënt terug te winnen wanneer er vraag naar is. Niet alleen hemel- en oppervlaktewater worden daarbij benut, maar we onderzoeken ook de mogelijkheden om restwater te hergebruiken, zoals in Dinteloord, of om brakwater te benutten met bijvoorbeeld de Freshkeeper. Binnen COASTAR worden deze concepten ook op regionale schaal toegepast, zowel in Nederland als internationaal.

Raat Klaasjan Klaasjan Raat
Expert Zoetwatervoorziening in kustgebieden

Benutting van de ondergrond voor duurzame waterproductie

Verschillende oorzaken zorgen overal ter wereld voor onvoldoende toegang tot schoon (drink)water, bijvoorbeeld als gevolg van langdurige droogteperioden of door structurele overexploitatie van natuurlijk beschikbare watervoorraden. Naar verwachting zal de druk op schone watervoorraden door klimaatverandering, bevolkingsgroei en antropogene vervuiling alleen maar toenemen. In samenwerking met drinkwaterbedrijven ontwikkelt KWR kennis en technieken om de ondergrond duurzaam, voordelig en energie-efficiënt te benutten voor de productie van voldoende en schoon drinkwater. Zo passen wij bijvoorbeeld ondergrondse berging en transport van water (MAR, ASR, en ASTR) toe om een ruimtelijke of tijdelijke discrepantie tussen vraag en aanbod te overbruggen, zoals in Dinteloord. Daarnaast heeft de ondergrond ook potentie om de waterkwaliteit te verbeteren (ondergronds zuiveren). In dit verband onderzoeken wij ondergrondse chemische en biologische processen en ontwikkelen we maatregelen die deze processen bij infiltratie of onttrekking stimuleren of juist tegengaan. Een goed voorbeeld hiervan is ondergrondse ontijzering, waarmee besparing op bovengrondse zuiveringsfaciliteiten mogelijk is.

Bas van der Grift
Expert Benutting van de ondergrond voor duurzame waterproductie

Bodemenergie: ondergrondse opslag en productie van (geo)thermische energie

Wereldwijd worden doelen gesteld om het gebruik van fossiele brandstoffen en de gerelateerde uitstoot van broeikasgassen te reduceren. Grote winst valt te halen in de bebouwde omgeving, waar zo’n 40 procent van het totale energieverbruik bestaat uit het beheersen van de temperatuur, en dus uit het voldoen aan de warmte- en koudevraag. Daarom ontwikkelt en optimaliseert KWR technologieën waarmee de ondergrond op duurzame wijze wordt benut voor de opslag en (terug)winning van thermische energie. Voorbeelden van deze ondergrondse technieken zijn: gesloten bodemenergiesystemen (BTES), open bodemenergiesystemen (ATES), hoge temperatuuropslagsystemen (HTO) en geothermie. Hierin onderzoeken we geavanceerde putconfiguraties en optimaliseren we de bedrijfsvoering en efficiëntie van individuele en geclusterde bodemenergiesystemen. Ook analyseren onze onderzoekers de potentiële negatieve effecten op de ondergrond zodat hiermee goed rekening kan worden gehouden. Bovengenoemde technieken zijn al werkzaam in de praktijk of worden momenteel verder onderzocht, zoals in het geval van de ondergrondse warmteopslag bij de pilotlocatie van Koppert Cress en binnen het project Solar Power to the People. Daarnaast werken we aan het mogelijk maken van ondergrondse warmteopslag in de koppeling met warmtenetten en geothermie, zoals binnen het EU project HEATSTORE of binnen het Nederlandse consortium WINDOW.

Bloemendal Martin Martin Bloemendal
Expert Bodemenergie

 

Het werkveld van Geohydrologie en Ecohydrologie

Het werkveld van Geohydrologie en Ecohydrologie
1
2
3
4
5
6
7
8
9

1. Putmanagement en –technologie

Steeds vaker en intensiever wordt de ondergrond benut voor opslag en (terug)winning van water en thermische energie. Voor deze doeleinden vormen putten de toegangspoort naar de ondergrond. In nauwe samenwerking met boor-, water-, en energiebedrijven richten we ons op het ontwikkelen van veelzijdige, robuuste en betrouwbare putontwerpen die efficiënt en duurzaam gebruik van de ondergrond bevorderen.

2. Zoetwatervoorziening in kustgebieden

Stedelijke kustgebieden hebben last van een hoge druk op zoetwatervoorraden door verzilting, veroorzaakt door zeespiegelstijging, bodemdaling en overexploitatie van het beschikbare zoete grondwater. Maar voor landbouw, industrie en de drinkwaterproductie in die gebieden is het juist van levensbelang om altijd toegang te hebben tot voldoende zoetwater. Samen met installateurs, overheidsinstanties als waterschappen, en bijvoorbeeld tuinders, ontwikkelt KWR concepten om op lokale en regionale schaal zelfvoorzienend te zijn en voldoende zoetwater voorhanden te hebben, ook tijdens langdurige droogte.

3. Benutting van de ondergrond voor duurzame waterproductie

Verschillende oorzaken zorgen overal ter wereld voor onvoldoende toegang tot schoon (drink)water, bijvoorbeeld als gevolg van langdurige droogteperioden of door structurele overexploitatie van natuurlijk beschikbare watervoorraden. Naar verwachting zal de druk op schone watervoorraden door klimaatverandering, bevolkingsgroei en antropogene vervuiling alleen maar toenemen. In samenwerking met drinkwaterbedrijven ontwikkelt KWR kennis en technieken om de ondergrond duurzaam, voordelig en energie-efficiënt te benutten voor de productie van voldoende en schoon drinkwater.

4. Bodemenergie: ondergrondse opslag en productie van (geo)thermische energie

Wereldwijd worden doelen gesteld om het gebruik van fossiele brandstoffen en de gerelateerde uitstoot van broeikasgassen te reduceren. Grote winst valt te halen in de bebouwde omgeving, waar zo’n 40 procent van het totale energieverbruik bestaat uit het beheersen van de temperatuur, en dus uit het voldoen aan de warmte- en koudevraag. Daarom ontwikkelt en optimaliseert KWR technologieën waarmee de ondergrond op duurzame wijze wordt benut voor de opslag en (terug)winning van thermische energie.

5. Watersysteemanalyse

6. Grondwaterkwaliteit en –bescherming

Een effectieve en betrouwbare drinkwatervoorziening vereist de beschikbaarheid van voldoende grondwater met een continue goede kwaliteit. De kwaliteit van grond- en oppervlaktewater staat echter onder toenemende druk. TegenwoDe zoetwatervoorziening op de lange termijn staat onder druk. Naast wateroverlast door intensieve neerslag wordt ons land meer en meer geconfronteerd met droogteschade aan landbouw en natuur. Daarnaast neemt de druk op waterbeschikbaarheid voor andere toepassingen, zoals de productie van drinkwater, toe.ordig vormen nitraat, bestrijdingsmiddelen, oude bodemverontreinigingen en opkomende stoffen al knelpunten voor veel grondwaterwinningen.

Zie: Ecohydrologie

7. Waterbeheer in het landelijk gebied

De zoetwatervoorziening op de lange termijn staat onder druk. Naast wateroverlast door intensieve neerslag wordt ons land meer en meer geconfronteerd met droogteschade aan landbouw en natuur. Daarnaast neemt de druk op waterbeschikbaarheid voor andere toepassingen, zoals de productie van drinkwater, toe.

Zie: Ecohydrologie

8. Ecologisch beheer & herstel

Door intensief landgebruik, grootschalige vervuiling en klimaatverandering staan natuur en biodiversiteit sterk onder druk. Om met beheer, herstel en ontwikkelen van natuur doelgericht te kunnen ingrijpen, moet bekend zijn hoe waterhuishouding, hydro- en geochemie op elkaar inwerken en hoe ecosystemen functioneren. Daarom ontwikkelt KWR kennis over effectieve beheer- en herstelmaatregelen in een brede range van ecosystemen.

Zie: Ecohydrologie

9. Stedelijke ecohydrologie

Zowel wateroverlast als hittestress zijn wereldwijd een groeiend probleem in de stedelijke omgeving. Regenbuien worden frequenter en heftiger, terwijl door verdichtende stedelijke gebieden het infiltrerend oppervlak afneemt. Meer oppervlakkige afstroming van het water en overbelasting van het regenwater- en/of oppervlaktewaterafvoersysteem zijn het gevolg.

Zie: Ecohydrologie