Verslag Inspiratieclass 3 juni 2024

Vernieuwingsopgave blijft nog even een uitdagende puzzel

Impressie Inspiratiemasterclass ‘Flattening the curve (1) Levensduurverlenging en vervanging van kunstwerken’, 3 juni 2024

Door meer monitoring, data en levensduurverlengende maatregelen is het in principe mogelijk om natte en droge kunstwerken langer te laten functioneren. Maar is dat niet alleen maar ‘uitstel van executie’? Bij het maken van goed geïnformeerde, integrale afwegingen over vervangen of renoveren hoort ook de vraag hoe Nederland open kan blijven tijdens de verbouwing. Dit was een van de uitkomsten van de masterclass over de enorme vervangings- en renovatieopgave (VenR) van de infrastructuur waaraan Rijkswaterstaat en andere partijen werken.

Marjolein van Zuilekom, MT-lid van de directie ASA, opende de middag. ‘Met deze masterclasses in samenwerking met de TU Delft verbinden we kennis en beleid. We doen dit het liefst vanuit vragen vanuit de organisatie zelf, zoals bij deze driedelige serie over VenR. Heb je zelf een vraag? Neem dan contact met ons op.’ Vervolgens nam middagvoorzitter Vincent Marchau (TUD en RUN) het stokje ver. Hij lichtte het programma toe en gaf de eerste spreker het woord. Andreas Hartmann, universitair hoofddocent Infrastructure Asset Management bij de Universiteit Twente en onder meer projectleider van het NWO-project STABIILTY rond bruggen en kademuren in stedelijk gebied, introduceerde zichzelf. ‘Ik ben Duitser, zoals jullie horen, maar ik ken de Nederlandse situatie al heel lang. De opgaven die hier actueel zijn, spelen ook in Duitsland. Centraal staat voor mij nu de vraag: wanneer moet je een kunstwerk vervangen en wanneer hoeft dat nog niet? Welke afwegingen komen daar bij kijken?’

Anders kijken naar de opgave
Hartmann begon met de vraag of we eigenlijk wel weten hoe groot de opgave is. ‘TNO heeft berekend dat de kosten van VenR tot 2100 van alleen al de civiele constructies ongeveer 170 miljard euro zijn. Maar van de prognoses die TNO heeft bestudeerd, kijkt het overgrote deel korter dan twintig jaar vooruit. Ook is onduidelijk van welke technische levensduur is uitgegaan. En soms wordt er alleen een zeer generieke levensduur genoemd. Bovendien kunnen we in plaats van kunstwerken één op één vervangen ook werken met deelvervangingen of het herbeoordelen van objecten, waardoor we de technische levensduur verlengen en daarmee mogelijk de kosten verminderen.’ Vervolgens liet Hartmann zien hoe we een beter beeld kunnen krijgen van de opgave. Hij maakte daarvoor eerst een onderscheid in verschillende soorten ‘einde levensduur’: de functionele, de technische en de economische. Vervolgens toonde hij een stroomschema waarmee een integrale afweging kan worden gemaakt rond die drie vormen van einde levensduur. ‘Daarbij moet je steeds kijken naar de huidige situatie en die in de toekomst, ermee rekening houdend dat voorspellen moeilijk is. Er zijn veel onzekerheden.’

Scenario’s en systeemafhankelijkheden
Daarom kan het helpen om met verschillende scenario’s te werken. Hierin kunnen sociale, economische, technologische, en ecologische ontwikkelingen worden meegenomen, aldus Hartmann. ‘We hebben in onderzoek laten zien dat kunstwerken eerder of later hun einde levensduur kunnen bereiken onder verschillende scenario’s. Daarnaast moeten we rekening houden met systeemafhankelijkheden. Zo vormt niet alleen het wegennetwerk een complex geheel, maar ook dat van alle spoorverbindingen en de waterwegen. We hebben een ingewikkeld systeem-van-systemen, waarin soms de transportvraag van de ene naar de andere modaliteit verschuift, als er bijvoorbeeld een investering plaatsvindt in een van die netwerken.’ Hartmann concludeerde dat investeren (vervanging of verlenging) in infrastructuur niet alleen betekent dat je als beheerder inspeelt op toekomstige ontwikkelingen, maar deze ook actief mede vormgeeft. Vraag uit de zaal: als je kiest voor levensduurverlenging, levert dat later dan niet een grotere golf aan werk op? Hartmann: ’Ja, dat risico blijft altijd bestaan.’

De natte kant
De tweede spreker was Joost Breedeveld, bij Deltares onder meer programmamanager van het Kennisprogramma Natte Kunstwerken. Hierin werkt Rijkswaterstaat samen met kennisinstituten (Deltares, MARIN en TNO). Hij ging in op kennis en tools voor een meer gestroomlijnde besluitvorming rond vervanging en renovatie. ‘Wat deze materie bij natte kunstwerken onder meer zo complex maakt, is dat er veel verschillende typen zijn. Dus dat betekent vaak maatwerk. En deze constructies – denk aan een kademuur – bestaan uit verschillende componenten, bijvoorbeeld civiele en bewegende delen. Die hebben elk een eigen levensduur. En elke component bestaat weer uit elementen, zoals bijvoorbeeld funderingspalen, waarvan je niet precies weet hoe zwaar deze nu worden belast en wat de precieze geschiedenis van de belasting is geweest. Bij natte kunstwerken speelt ook nog dat een deel onder de grond en een deel onder water ligt, dus lastig te inspecteren.’

Onzekerheden verkleinen
Gelukkig kunnen de componenten en elementen die Breedeveld noemde apart worden onderzocht. ‘Dat is bijvoorbeeld gedaan bij de 70 jaar oude stalen legankers van de gesloopte Roggebotsluis. We hebben de aantasting door corrosie gemeten: de diameter van de ankerstang neemt in het gebruik af. Van de aangetaste ankerstangen hebben we een digitaal model van gemaakt waar we allerlei analyses op los laten. Ook hebben we stalen damwanden onderzocht op het dunner worden door corrosie. We hebben daarvoor gelukkig allerlei verschillende niet-destructieve methodes, zodat er niet altijd duikers het water in hoeven. Zo kunnen we de normering aanscherpen en dus onzekerheden in ontwerpen en beoordelen verkleinen.’ Nu er meer bekend is over die dunner wordende ankerstangen en wanden, kan er scherper worden gerekend aan de levensduur. Breedeveld: ‘Daarnaast kunnen we voor levensduurverlenging ook meenemen dat een constructie een bepaalde belasting al heeft overleefd.’

Toekomstbestendige besluitvorming
Een ander punt om rekening mee te houden: een positieve maatregel voor de ene functie, geeft soms een negatief effect voor een andere. Breedeveld: ‘Denk aan het vergroten van een zeesluis: dat is mooi voor de scheepvaart, maar zorgt er ook voor dat grotere hoeveelheden zout water naar binnen komen, wat je om allerlei redenen niet wilt.’ Hij concludeerde dat monitoring en data een directe impact hebben op de beoordelings-, ontwerp- en uitvoeringspraktijk via aangescherpte normering, een meer eenduidige meetaanpak, betrouwbare meetmethoden en verbeterde uitvoeringsrichtlijnen. ‘Ook krijgen we meer inzicht in de daadwerkelijke opgave en de mogelijkheden voor levensduurverlenging. Zo kunnen we besparingen onderbouwen. Toekomstbestendige besluitvorming is nodig om onzekerheden te verkleinen. Daarvoor moeten we samenwerken met iedereen die kennis kan toeleveren.’

Whodunnit?
Dat was een mooie brug (no pun intended) naar de derde en laatste spreker, Mandy Korff. Zij is werkzaam als universitair hoofddocent Geotechniek bij TU Delft en strategisch adviseur en lid van de wetenschapsraad bij Deltares. Zij leidt onder meer het NWO-project LiveQuay over de beoordeling van binnenstedelijke bruggen en kademuren. ‘Samen leren van ervaringen in combinatie met monitoring en data is essentieel om de problemen aan te pakken. Voor het beoordelen van bestaande civiele constructies moeten we kijken naar maatschappelijke, technische en organisatie-aspecten. Er is veel te doen en we moeten snel zijn, dus moeten we vooral ook samenwerken. ’ Een bijzonder spannend vakgebied daarbij is de zogenoemde ‘forensic engineering’ vertelde Korff verder. ‘Hierin zoeken we uit wat er mis is gegaan bij incidenten en dit helpt om de echte levensduur van constructies beter te kunnen beoordelen: welke faalmechanismen waren bijvoorbeeld verantwoordelijk voor het plotselinge instorten van de kade bij de Grimburgwal in Amsterdam? We hebben daar uitgebreide protocollen met allerlei stappen voor, zodat we niet te snel conclusies trekken en een tunnelvisie voorkomen. Belangrijk bij dit soort incidenten is om zo snel mogelijk na het incident materiaal veilig te stellen voor analyses. We combineren dan fysisch onderzoek met historische data en bijvoorbeeld ook satellietmetingen en modellering om te achterhalen welk faalmechanisme wel en welk mechanisme niet is opgetreden.’

Leren als mentaliteit
Korff vertelde verder dat er niet alleen onderzoek wordt gedaan aan onverwachte incidenten, maar ook met zogenoemde bezwijkproeven die gecontroleerd worden uitgevoerd. ‘Lessen die we trekken, zijn van groot belang voor het beter beoordelen van de sterkte en het kunnen prioriteren van een aanpak voor kunstwerken. We doen dat in het onderzoeksproject LiveQuay vooral voor binnenstedelijke bruggen en kadermuren, maar de principes zijn ook van toepassing op andersoortige kunstwerken en ook buiten de steden.’ Ze gaf vier boodschappen mee. Ten eerste: data worden vaak het nieuwe goud genoemd en dat is zeker terecht, zonder data kun je met een beoordeling niet veel beginnen. Dan: tref voorbereidingen voordat de situatie rond kunstwerken kritisch wordt, we kunnen hierbij leren van crisismanagement. Ten derde: werk met typologieën, zodat je soortgelijke kunstwerken op soortgelijke manieren kunt aanpakken. En tot slot: doe metingen en combineer je data met modellen. Korff: ‘Maar het allerbelangrijkst is misschien nog wel: leer samen. Leren gaat niet alleen over de juiste methoden, maar is ook een mentaliteit. Leren vereist het bewust verzamelen en delen van ervaringen. Je hebt hiervoor reflectie, integratie van zachte vaardigheden en harde vaardigheden en nauwe samenwerking tussen industrie, projecten en de academische wereld nodig.’

Jeukende handen
Na een korte pauze reageerde Robert de Roos als eerste vanuit Rijkswaterstaat. Hij was topadviseur techniek en sinds anderhalf jaar portfolio manager bruggen: ‘Want mijn handen jeukten om ook graag daadwerkelijk wat te doen. Ik zie de Vernieuwingsopgave vooral als een uitdaging en als een puzzel: hoe krijgen wij dit met elkaar gedaan. Iedereen is nodig: de asset owners, projectorganisaties, de kenniswereld en de markt. Als ik denk aan een integrale benadering, dan moeten we ook de bereikbaarheid meenemen. Dat wordt nog een uitdaging als straks veel kunstwerken tegelijk aangepakt worden. Ook moeten we de markt meenemen, want we kunnen niet alles tegelijk met de capaciteit die er nu is. Ik zou zeggen: iets minder aanleg en iets meer VenR, dan komt het goed. We moeten wel oppassen met uitstel. Als we alles precies tot twee cijfers achter de komma willen weten, dan zitten we straks met ingetrokken gebruikersvergunningen voor bruggen en hebben we écht een probleem. Wat betreft het leren: ja, routine opbouwen op een vakgebied helpt enorm. Routine maakt de meester. We moeten er ook voor zorgen dat ervaringen die mensen opdoen opnieuw worden ingezet, liefst ook door diezelfde mensen, dus niet teveel rouleren. Kunnen we het aan? Ja, met de juiste mensen en de juiste kennis. Maar laten we niet in de val van de Dutch disease trappen en denken dat we vooral meer mensen nodig hebben. Het moet slimmer en dat kan ook met vormen van automatisering en robotisering. Laten we hierin ook weer een gidsland worden. Ik heb al innovaties gezien waaruit blijkt dat er veel mogelijk is.’

Verder puzzelen
In de discussie met de zaal passeerden onder meer de volgende punten:

  • Om straks op te kunnen schieten en de juiste prioriteiten te kunnen stellen, moeten we nu eerst zo’n typologieaanpak van kunstwerken ontwikkelen. Bij het Kennisprogramma Natte Kunstweken wordt een werkwijze bedacht voor het stroomlijnen (van grof naar fijn) van besluitvorming: wat zijn de werkelijk onderscheidende aspecten voor de beoordeling, op die onderwerpen meer kennis verzamelen heeft de meeste zin.
  • Is de urgentie echt zo groot? Ja!
  • We moeten naar toekomstbestendig netwerkbeheer. Kijk bij de aanpak niet alleen naar afzonderlijke objecten, maar naar het hele netwerk en verschillende beheerders die daarin aan de slag zijn. Misschien moet je er soms voor kiezen om langere tijd aan één traject te werken in plaats van steeds korte tijd aan object voor object op dat traject. De ‘oranje loper’ in Amsterdam is zo’n trajectaanpak.
  • Ons wegennetwerk is een mooi product waarvoor we in de file staan om er gebruik van te mogen maken. Het verkeer neemt, ondanks prognoses dat dit wel zou gebeuren, nog niet bepaald af.
  • Nat en droog kunnen van elkaar leren, vooral in de procesmatige aspecten.
  • Zijn we niet vaak te conservatief en voorzichtig in onze inschattingen van hoe lang een object nog mee kan gaan? Misschien nu nog wel; meer kennis levert op dat we minder conservatief hoeven te zijn. Anderzijds: wat je nu niet aanpakt, komt later zeker een keer langs.
  • Maatschappelijke acceptatie en maatschappelijke kosten zijn een apart vraagstuk: wat hebben we er allemaal voor over om de huidige infrastructuur in stand te houden? En moeten de kwaliteitseisen en het ambitieniveau misschien omlaag?
  • •    Is er niet ook een bredere visie op bereikbaarheid nodig, waarbij digitale bereikbaarheid soms vervangend kan zijn voor fysiek bereikbaarheid?
  • •    Hoe kunnen het gedrag van de reiziger en de logistieke sector beïnvloeden? Wat is er mogelijk aan innovaties, zoals autonoom rijden? Kan het vervoer niet efficiënter? Dan zou de capaciteit van het spoor bijvoorbeeld omhoog kunnen. Zo kan de overheid op een modal shift aansturen. Bijvoorbeeld verladers meer via de binnenvaart laten doen. Dat betekent waarschijnlijk een extra overslag, maar dat moet dan misschien maar. Het is nu alleen een kwestie van techniek, maar ook van politiek.
  • Hoe kunnen we tien keer zoveel projecten doen dan we nu doen? Kán dat eigenlijk wel? Misschien wel als we projecten slimmer combineren en grotere projecten en trajecten tegelijk kunnen doen.
  • De benadering van het Hoogwaterbeschermingsprogramma (HWBP) is mooi: 1 miljard voor 100 km dijk met een rolling forecast (een voortschrijdende prognose die elk maand of kwartaal wordt geactualiseerd naar de actuele ontwikkelingen en inzichten). Deze benadering zou voor VenR ook goed kunnen werken.
  • Hoe jonger de objecten, hoe meer geoptimaliseerd ze zijn gebouwd en hoe lastiger ze in feite nu zijn om aan te pakken. Je zou in de aanpak onderscheid kunnen maken in verschillende bouwperiodes die elk hun eigen kenmerken hebben.
  • Er moet nog meer inzicht komen in de effectiviteit van maatregelen. Die moet voorspelbaarder worden.
  • En we moeten inspelen op de komende materialenschaarste.

Vincent Marchau sloot af en bij de borrel werd er nog lang nagepraat met de onderzoekers.

De volgende masterclass over de VenR-opgave draait om materialenschaarste en circulariteit. Deze vindt plats op 2 juli van 15:00 tot 17:00 uur. De derde en laatste gaat over het capaciteitsprobleem en de inzet van automatisering. Deze vindt naar verwachting plaats in november.