Met het programma Innovaties in de Kustlijnzorg (IKZ) verduurzaamt Rijkswaterstaat het kustonderhoud. Om hier nieuwe oplossingen voor te ontwikkelen, werken Rijkswaterstaat en marktpartijen nauw samen in zogenoemde innovatiepartnerschappen. Een mooi voorbeeld is de Zandvleugel, een innovatie van onderzoeks- en adviesbureau Waardenburg Ecology samen met Waterproof en de Rijksuniversiteit Groningen.
Hoe vindt de natuur oplossingen voor uitdagingen? Dit was de vraag die marien ecoloog Malenthe Teunis en haar team bij Waardenburg Ecology bezighield, terwijl ze zochten naar een duurzaam alternatief voor het verplaatsen van grote hoeveelheden zand in kustwateren en rivieren. Voor Teunis was het antwoord op deze vraag helder: ‘Vogels creëren met hun vleugels een stroomversnelling, waardoor ze zich kunnen verplaatsen. Deze natuurlijke mechaniek moeten we nabootsen.’ Tijdens haar afstudeeronderzoek in 2014 aan de Rijksuniversiteit Groningen onderzocht ze de mogelijke werking van deze zogenoemde Zandvleugel. In 2017 trad ze in dienst bij Waardenburg Ecology om de potentiële effectiviteit van de Zandvleugel verder te onderzoeken.
Innovatie in stroomversnelling
In 2019 komt de ontwikkeling van de Zandvleugel in een stroomversnelling. Binnen het programma Innovaties in de Kustlijnzorg (IKZ) gaat Waardenburg Ecology een innovatiepartnerschap aan met Rijkswaterstaat. ‘Rijkswaterstaat heeft ons de kans gegeven om de Zandvleugel door te ontwikkelen’, vertelt Teunis. ‘Ook zijn ze een goede sparringpartner. Ze stellen de juiste vragen om ons verder te helpen.’ Rutger Rebel is sinds het voorjaar van 2024 programmamanager innovatie en markt bij Rijkswaterstaat. Ook hij ziet potentie in de Zandvleugel. ‘Het afgelopen jaar hebben we samen met Waardenburg Ecology en partners een grote bassinstudie uitgevoerd in het hydromorfologisch laboratorium van Waterproof. We plaatsten de Zandvleugel op de bodem van een groot zwembad met daarin veel zand. Hiervoor gebruikten we een prototype. In de praktijk is de Zandvleugel 40 m lang en 5 m hoog.’
Positieve resultaten
De resultaten van de bassinstudie zijn positief en bevestigen het vooronderzoek van Teunis. ‘De vleugel doet wat hij moet doen’ stelt Rebel. ‘Langdurig kleine hoeveelheden zand verplaatsen over een vrij groot oppervlak, zodat er gedurende een lange periode relatief veel zand verplaatst.’ Tijdens de testfase bleek wel dat de Zandvleugel minder geschikt is voor toepassing in de kustlijnzorg. ‘Dit komt omdat de benodigde specifieke omstandigheden langs de kust beperkt aanwezig zijn’, legt Teunis uit. ‘De Zandvleugel lijkt beter te werken bij het onderhoud aan geul- en plaatsystemen, die voorkomen in bijvoorbeeld de Zuidwestelijke Delta of de Waddenzee. Hier kan de Zandvleugel het opspuiten van zand – ook wel suppletie genoemd – voorkomen of de levensduur ervan verlengen. De innovatie is mogelijk ook inzetbaar voor het onderhoud van rivieren.’
‘Het natuurlijke ecosysteem krijgt door de Zandvleugel de kans om zich aan te passen’
Getijdestroom doet zijn werk
Het inzetten van de Zandvleugel vergt een eenmalige investering, maar kan de kosten voor beheer en onderhoud verlagen. ‘Voor de plaatsing van de Zandvleugel heb je een schip nodig’, licht Rebel toe. ‘Maar als hij eenmaal staat, doet de getijstroom het werk.’ De innovatie is daarmee kostenefficiënt en heeft in de uitvoering geen emissies. Ook heeft de Zandvleugel grote voordelen voor het ecologische leven. ‘De Zandvleugel levert over een langere periode zand aan op locaties waar normaal gesproken intensieve suppleties of baggeractiviteiten plaatsvinden’, legt Teunis uit. ‘Daarmee minimaliseert de Zandvleugel verstoringen, waardoor het natuurlijke ecosysteem de kans krijgt om zich aan te passen.’
Grootschalige veldproef
Het IKZ-programma stopt in 2024, maar het werk aan de Zandvleugel gaat door. ‘In 2025 hopen we te starten met een grootschalige veldproef op een geschikte locatie’, vertelt Teunis. ‘Het is nu aan ons allemaal, zowel aan Rijkswaterstaat als aan Waardenburg Ecology, om een vervolgprogramma te vinden om dit mogelijk te maken.’ Rebel is het daarmee eens. ‘We geloven sterk in de mogelijkheden van de Zandvleugel bij het onderhoud van geul- en plaatsystemen en zien dan ook zeker de noodzaak van een grote pilot.’ In het najaar van 2024 organiseert Rijkswaterstaat een gezamenlijke workshop om het concept van de Zandvleugel te presenteren aan experts en geïnteresseerden van binnen en buiten Rijkswaterstaat. ‘Zo werken we toe naar een vervolgtraject’, vertelt Rebel. Teunis blikt alvast vooruit: ‘Als ik straks op de boot sta waarmee we de eerste Zandvleugel gaan plaatsen, trek ik zeker een flesje champagne open.’
