Water bergen op schuine daken in Enschede

De gemeente Enschede onderzocht samen met Stichting Pioneering, Waterschap Vechtstromen en kennisinstituut STOWA de effectiviteit van de zogenaamde ‘Ecopan’, een uitvinding uit Enschede. De Ecopan is een dakpan die je op een standaard schuin dak kan leggen. De Ecopan houdt tijdens (extreme) regen, water vast en voert het vertraagt af van de daken.

Afbeelding: Schuine daken met de Ecopan in Enschede.

De Ecopan

De Ecopan is een dakpan voorzien van sedumbeplanting die geplaatst kan worden op bestaande panlatten van hellende daken. De maximum helling is 50 graden. De Ecopan bestaat uit een kunststof bak ter grootte van twee standaard dakpannen, met waterreservoirs, een substraatlaag en een laag sedum. De Ecopan heeft hetzelfde gewicht en maatvoering als een gewone pan. Bij neerslag houdt de substraatlaag water vast en kunnen de planten het water verbruiken. De gemeente Enschede bracht partijen bij elkaar om de Ecopan te onderzoeken als middel om wateroverlast tegen te gaan.

Proef met de Ecopan in wijk Transburg

Om het waterbergend vermogen van de Ecopan te onderzoeken verving de woningcorporatie de betondakpannen met de Ecopannen van elf woningen in de wijk Transburg. De daken van deze woningen hebben een helling van 45 graden. De meetopstelling bestond uit een neerslagmeter en een eenvoudig weerstation waarmee windrichting en -snelheid, temperatuur, luchtvochtigheid, luchtdruk en lichtsterkte werden gemeten. Twee studenten van de Universiteit Twente onderhielden de meetopstellingen en analyseerden de data samen met STOWA. Er werden twee locaties met groendaken vergeleken met de twee daken ernaast waar gewone pannen liggen.

Afbeelding: Meetopstelling om de effectiviteit te meten.

Resultaten meetopstelling

De resultaten tonen een groot verschil in het waterbergend vermogen tussen de zomer- en de herfstmaanden. In de zomermaanden vindt er nauwelijks waterafvoer plaats doordat er veel verdamping optreedt. Enkel tijdens grote buien wordt er waterafvoer gemeten. Deze afvoer is minder groot dan de afvoer van de betonpannen. Een dak met betonpannen absorbeert de eerste millimeter van een bui, en gaat dan afvoeren.

In de herfstmaanden treedt er minder verdamping op en voert de Ecopan een groter deel van de neerslag, weliswaar vertraagd, af. Een deel van de neerslag wordt zelfs zo langzaam afgevoerd, dat het met de meetopstelling lastig te detecteren is. Tijdens een inspectie bleek dat er achttien uur na een regenbui nog steeds druppelsgewijze afvoer van het groendak plaatsvond.

Minder water op straat

Omdat Enschede in 2014 al stresstesten heeft uitgevoerd zijn de effecten van extreme regenbuien al in het rioolmodel opgenomen. Ingenieursbureau Roelofs berekende op basis van deze informatie en de resultaten van de Ecopan proef, het effect van het toepassen van groene daken op alle daken die afstomen in het afstroomgebied dat door het centrum loopt. In dit gebied bestaat ongeveer de helft van het verhard gebied uit daken, waarvan weer de helft van de daken een schuin dak betreft.

De berekening laat zien dat de groende daken bij een bui van 20 mm in een uur (‘standaardbui 8’) op veel locaties een verschil geeft van enkele centimeters waterpeil op straat. Het totale volume van water dat op straat blijft staan neemt af met ongeveer 80%. Bij een heviger bui waarin 36 mm valt in 45 minuten (‘standaardbui 10’) neemt het volume water op straat af met 40%.

De onderzoeksresultaten laten zien dat ook schuine daken kunnen worden ingezet voor waterberging en het verschil kunnen maken tussen wel of geen wateroverlast. De hoeveelheid neerslag die de Ecopan vasthoudt zal wel afhangen van de oriëntatie van de daken. Een hellend dak op het zuidwesten, zal door de heersende windrichting vanuit het zuidwesten veel meer neerslag opvangen en ook meer verdampen dan een dakhelling dat op het noordoosten is gericht. De effecten van de windsnelheid en windrichting op de hoeveelheid neerslag is gecorrigeerd in de berekeningen.

Leerpunten uit het project

• Meetopstelling in een woonwijk. Het bleek niet eenvoudig om een goede meetopstelling te realiseren in een woonwijk; er moet rekening gehouden worden met de dagelijkse dynamiek. Bovendien was er geen plek op de stoep voor regentonnen. Er zijn daarom afvoermeters ontwikkeld die in de regenpijp geplaatst konden worden. Hiermee was de meting robuust en bestand tegen bijvoorbeeld vandalisme. Wel was het nodig om regelmatig vuil uit de dakgoten te verwijderen. Verder moesten er correcties op de metingen worden uitgevoerd voor temperatuur en voor de verschillende tijdsregistraties van meetinstrumenten (denk bijvoorbeeld aan zomertijd). Het kost ongeveer een jaar voordat een robuust systeem is ontwikkeld dat betrouwbare gegevens levert.
• Samenwerking, inbreng en gesloten beurzen. Het project kon plaatsvinden door de goede samenwerking tussen partijen en de inbreng van iedere partij. Stichting Pioneering fungeerde daarbij als verbindende partij tussen studenten, MKB-bedrijf en onderzoek. Elke partij droeg vanuit zijn eigen kracht bij aan het gezamenlijke onderzoek:
  o Op de werkplaats van Waterschap Vechtstromen zijn de afvoermeetbuizen op maat gemaakt.
  • Gemeente Enschede heeft plaatsing van de neerslagmeter geregeld.
  • STOWA heeft het weerstation geplaatst en analyses van de metingen uitgevoerd samen met studenten van TU Twente
  • Woningcorporatie Domijn regelde de aanpassingen aan de regenpijpen en regelmatig schoonhouden van de daken.
  • En een bewoner verleende twee jaar lang medewerking door toegang te geven tot de datalogger die in de woning stond. Hierdoor kon het onderzoek met ‘gesloten beurzen’ plaatsvinden en waren er geen onderlinge verrekeningen.
• Leerpunten voor de ontwikkeling van de Ecopan. Woningbouwverenigingen vervangen dakpannen om de 40 jaar, dit biedt een kans de Ecopan te introduceren. Om de Ecopan een aantrekkelijk alternatief te maken voor de reguliere dakpan, zal onderzocht moeten worden hoe een lagere kostprijs gerealiseerd kan worden. Hiernaast is het interessant om te zoeken of er alternatieve beplanting gebruikt kan worden die beter bestand is tegen droogte. Tot slot ontstaat er soms schade aan de pannen doordat vogels stekjes groen gebruiken als nestmateriaal.

Contactpersoon

Hendrikjan Teekens
Gemeente Enschede
hj.teekens@enschede.nl
06 - 13168686