Waterpark embleem

Achtergronden

In het Waterpark wordt tot en met 2010 fundamenteel wetenschappelijk onderzoek gedaan naar zuivering van oppervlaktewater met behulp van rietfilters. Onderzoek van Wageningen UR/Plant Research International heeft inmiddels aangetoond dat speciale rietvelden grote volumes oppervlaktewater zeer effectief kunnen zuiveren van stikstof en fosfaat. Voorwaarde is wel dat deze volumes juist gedoceerd worden: afgestemd op de opnamecapaciteit van het riet.

grafische weergave van het project

Grafische weergave van het project (model Vereijken)

In de periode 2005-2006 zijn trapsgewijze rietvelden aangelegd in 18 compartimenten met horizontale doorstroming. Er wordt geëxperimen-teerd met dag/nachtritmes, seizoens- en jaarrond-bevloeiing en nat/droogsituaties. Het riet wordt jaarlijks geoogst om de afgevangen stoffen af te voeren. Hierdoor is het een duurzaam systeem, omdat de bodem niet vervuild. Het riet wordt gebruikt om groene energie te produceren. Het gezuiverde water kan vervolgens via het eeuwenoude en fijnmazige vloeiweidensysteem van het landgoed verspreid worden en een bijdrage leveren aan verdrogingsbestrijding en natuurontwikkeling.

Voor meer informatie over het onderzoeksconcept, -methode en - implementatie: Dr. Adrie van der Werf (projectleider onderzoek) 0317-475862 (Wageningen UR/Plant Research International)

Voor meer informatie over vloeiweiden, historische ecologie en landgoedbeheer: Drs. Eric Brinckmann (locatiemanagement) 06-53717724 (Landgoed het Lankheet)

Missie

Het realiseren van nieuwe vormen van landgebruik die meerdere functies combineren en economisch rendabel zijn: zuivering van oppervlaktewater, berging van oppervlaktewater en energie uit non-food gewassen. Een en ander is ingepast in een historisch landschap waarin kunst, educatie en ook zorgprojecten een plaats hebben.

Visie

Oppervlaktewater wordt door middel van rietvelden gezuiverd van met name fosfor en stikstof. De groene non-food biomassa wordt ingezet als energiebron. Het oppervlaktewater kan tijdelijk geborgen worden op momenten van hoge piekafvoer. Daarnaast wordt het gezuiverde water ingezet om de grondwaterstand weer op peil te brengen.

De pilot dient als voorbeeld voor grootschalige implementatie (100.000-200.000 ha ofwel 3-7 % van het huidige landbouwareaal) van deze vorm van landgebruik. Hiermee kunnen de doelstellingen van de Kaderrrichtlijn Water en WB21 ruimschoots gehaald worden. Tevens levert dit areaal een hoeveelheid bio-energie in de vorm van stroom of bio-ethanol die aanzienlijk genoemd mag worden. De bezoeker van het Waterpark wordt naast wetenschap getrakteerd op diverse cultuurhistorische aspecten van het landgoed die aantrekkelijk worden gecombineerd met diverse vormen van kunst. De pilot Waterpark Het Lankheet is een gezamenlijk initiatief van het landgoed het Lankheet, de provincie Overijssel, Wageningen UR/Plant Research International, het Waterschap Rijn&IJssel en de Koninklijke Nederlandsche Heidemaatschappij.

Doelstellingen van het project Innovatief Waterbeheer:

  • Lankheetbeekwater zuiveren van fosfaat, stikstof, zware metalen en organische verbindingen (KRW)
  • Verdroging van het landschap tegen gaan (natuurversterking, drinkwaterwinning, landbouw zonder beregening)
  • Reduceren piekafvoer, waterberging (WB21) •koolstof vastleggen (Kyoto-protocol)
  • Implementeren van watertolerante landbouwgewassen

De vloeiweiden van Het Lankheet

De vloeiweiden van Het Lankheet middeleeuwse waterkennis ondersteunt eigentijdse waterzuivering. Waterbeheer en natuurontwikkeling gaan steeds beter samen. Veel oude broekbossen zijn hersteld, beek- en rivierbegeleidende natuur (her)ingericht.

Er wordt hierbij zelfs gebruik gemaakt van oude watersystemen om water te bergen, verdroging tegen te gaan en de natuur te versterken. Op het Overijsselse landgoed het Lankheet in Haaksbergen, zijn zogenaamde vloeiweiden hersteld, een middeleeuwse vorm van watermanagement. Deze weiden worden binnenkort ook ingezet voor natuurlijke waterzuivering, actueel vanwege de Europese Kaderrichtlijn Water (KRW). Het klimaat verandert: meer regen in de winter en veel drogere zomers. Hevige neerslag in korte perioden. Dit betekent overstromingsgevaar en tegelijkertijd verdroogt het landschap omdat het water veel te snel naar zee wordt afgevoerd. Deze paradoxale situatie vraagt om creatieve oplossingen. Het waterbeheer van de 21e eeuw (WB21) zoals dat door de overheid in gang is gezet, probeert praktische antwoorden te vinden op deze bedreigingen. Er moet meer ruimte komen om oppervlaktewater te bergen -retentie- om de veiligheid van mensen te garanderen. Maar er zijn ook ingrepen noodzakelijk om het water langer vast te houden om de negatieve effecten van droge zomers te bestrijden. Een deel van het water moet kunnen inzijgen in de ondergrond en er langer over kunnen doen om gedurende het jaar naar zee te stromen. Zo blijven er in tijden van droogte vochtige condities voor de natuur en de landbouw. Historische vormen van waterbeheer staan weer in de belangstelling. Het traditioneel bevloeien van graslanden is één van de manieren om water te bergen, vast te houden en geleidelijk af te voeren. Deze vloeiweiden blijken ook goed in te richten als natuurlijke waterfilters.

Weer in gebruik

Op het landgoed het Lankheet op de grens van Overijssel en Gelderland, zijn sinds de winter 1999/2000 weer historische vloeiweiden in gebruik. Vooralsnog is de belangrijkste functie verdrogingsbestrijding, in een goede balans met de agrarische bedrijfsvoering van de melkveehouder die op het landgoed boert. Het landgoed is zo’n 500 ha groot en de geschiedenis ervan gaat terug tot 1188. De oudste relicten van bevloeiingssystemen dateren uit de 13e en 14e eeuw.

Zover men heeft kunnen nagaan is het bevloeien van hooilanden om de grasgroei te stimuleren, in ons land als reguliere landbouwtechniek vanaf de 10e eeuw ontstaan. Bevloeien door het opbrengen van water op graslanden betekende vroeger een aanzienlijke verhoging van de gewasopbrengst. Het hooi was het voedsel voor het vee, dat weer kostbare mest produceerde voor het bouwland. Als met kalk- en mineraalrijk water de hooilanden konden worden gevoed, was er in principe sprake van een gesloten voedselcyclus, een zelfvoorzienend systeem.

Drie keer oogsten

De boeren konden door middel van weidebevloeiing wel tot drie keer per jaar oogsten, wat zelfs naar hedendaagse maatstaven niet gering is. Het vorstvrij houden van de zode in de winter zorgde er bovendien voor dat in het voorjaar de grasgroei snel op gang kon komen. Schadelijke insecten voor het boerenbedrijf als engerlingen en ritnaalden werden door het water bestreden en mollen werden verdreven. In de beekdallandschappen in Oost- en Zuid-Nederland betrof het doorgaans deze manier van bevloeien met water in beweging, waarbij gebruik is gemaakt van de natuurlijke helling van de bodem. Met de komst van de kunstmest eind 19e begin 20e eeuw, is aan het bevloeien van hooilanden vrij abrupt een einde gekomen.

Tot nu toe is op het Lankheet bevloeid met gebiedseigen water, maar om de anti-verdrogingsdoelstelling effectief te realiseren zal ook beekwater van de nabij gelegen Buurserbeek gebruikt moeten worden. De tweede belangrijke waterfunctie die op dat moment aan de orde is betreft dan ook waterzuivering. Immers, met vernatting wordt beoogd de historische beekbegeleidende natuur te herstellen (waaronder het vogelkers-essen verbond, het zgn. Alno-padion), dat op geen enkele wijze gebaat is bij vermesting. Zuiver water is daarom noodzakelijk. Het gebiedsvreemde water moet van meststoffen worden ontdaan voordat het in kwetsbare natuur kan worden toegelaten.

KRW

Waterzuivering is thans uiterst actueel vanwege de Europese Kaderrichtlijn Water (KRW) die hoge normen voorschrijft voor de kwaliteit van het oppervlaktewater. Binnen stroomgebieden moeten doelen gesteld worden waarbij de ecologie het sturende principe is. Feitelijk bepaalt de KRW dat we terug moeten naar de ongestoorde toestand van weleer.

Nederland werpt Brussel thans voor de voeten dat zowat alles in Nederland met een agrarisch doel is gegraven, dus terugkeer naar de oertoestand een onrealistisch streefbeeld is, bovendien economisch onhaalbaar. Hoe dan ook, er zullen strenge normen komen. Veel rivieren, beken en beekjes zijn sterk verrijkt met vermestende voedingsstoffen door landbouwwater en overstort en zijn vervuild door zware metalen en toxische stoffen. Ergo, er moeten nieuwe effectieve systemen worden bedacht om de nieuwe doelstellingen te halen. Op het Lankheet zijn in 2005 enkele vloeiweiden door Wageningen UR/Plant Research International, het Lankheet, Provincie Overijssel en het Waterschap Rijn&IJssel (en met medewerking van de gemeente Haaksbergen en steun van de Koninklijke Nederlandsche Heidemaatschappij) ingericht als geavanceerde rietfilters om de ongewenste voedingsstoffen uit het beekwater te zuiveren. Een tweeledige functie: natuurversterking en partiële zuivering van het totaalvolume beekwater.

Opgave waterzuivering

De stroomgebieddoelstellingen KRW worden in principe eind 2005 vastgesteld, het Waterschap Rijn& IJssel hanteert thans voor de Buurserbeek/Schipbeek indicatief een (hoge) 25%-norm. Om een ‘ecologisch goede toestand’ te realiseren, is verwijdering noodzakelijk van overmaten van:

  • Vermestende plantenvoedingsstoffen, vooral fosfaat, stikstof en nitraat;
  • Zware metalen zoals koper, zink, nikkel en cadmium;
  • Organische verontreinigingen c.q. toxische stoffen zoals PAK’s, pesticiden en oestrogenen;
  • Uit de eerste KRW-rapportage van het Waterschap Rijn&IJssel worden voor de Buurserbeek 5 overschrijdingen genoemd van het maximaal toelaatbaar risico: totaal stikstof (N), fosfaat (P), koper, nikkel en zink (waterrapport 02/03, re6, www.wrij.nl);
  • In de andere 5 rapportage eenheden domineren ze ook, vandaar dat deze stoffen voor het Lankheet-filter als prioritair zijn aangemerkt.

Principes

In het het door WageningenUR/Plant Research International ontwikkelde model (model-Vereijken) is sprake van een multi-functioneel systeem, waarin biologische zuivering (rietteelt) en duurzame zuivering (jaarlijkse rietoogst) voorop staat. Rietoppervlakte en watertoevoer worden optimaal afgestemd op de zuiveringscapaciteit. Fosfaat (P) is daarbij de meeste kritische stof. Het riet kan maximaal 50 kg P/ha opnemen in zijn oogstbare delen (vgl stikstof: 500kg N/ha). Met het geplande rietfilter van netto 5 ha, betekent dit een jaarlijkse zuivering van 250kg P. Uitgaande van een haalbare reductie van het P-gehalte van de Buurserbeek van 0,20 mg naar 0,05-0,1 mg/l (maximaal toelaatbaar risico is 0,15mg, streefwaarde is 0,05 mg volgens 4e nota Waterhuishouding), kan jaarlijks 1,7-2,5 miljoen m3 beekwater worden gezuiverd. Dit komt overeen met een gemiddelde wateraanvoer van 10-15 cm per dag over de 5 ha rietvelden.

Intermitterende aanvoer

Ook wordt er in een aantal compartimenten geëxperimenteerd met intensiveren van dag/nachtritmes, oftewel een intermitterende aanvoer van water om anaerobie en aerobie zoveel mogelijk af te wisselen. Dit betekent dat gedurende de onderzoeksperiode van vijf jaar met technische voorzieningen (pompen/water- en debietproportionele meters) de compartimenten ritmisch droogvallen (eb/vloedvariant; fauna kan zich in speciale bassins terugtrekken). Dit is een belangrijk experiment omdat tijdens het groeiseizoen de velden overdag tot diep in de bodem aeroob worden dankzij de zuurstofproductie van het riet. ’s Nachts wordt de aanwezige zuurstof opgebruikt door riet en bacteriën. Door de nachtelijke anaerobie kunnen denitrificerende bacterien de enorme overmaat van nitraat-stikstof (minstens 1000 kg N/ha/jaar) reduceren tot stikstofgas. Door de velden in de compartimenten overdag droog te laten vallen, kan de zuurstofrijke lucht in de bodem dringen waardoor dit reductieproces aanmerkelijk wordt versterkt.

Na de proefperiode moet het water in principe via vrij verval kunnen worden gezuiverd. De resultaten moeten uitwijzen of dit al dan niet met elektrische schuiven is t.b.v. van de eb/vloedvariant.

Waterpark

Na zuivering kan het water (van zeer rijk -‘hypertroof’- naar halfarm -‘mesotroof’-) via het fijnvertakte watersysteem naar kwetsbare plekken worden geleid die baat hebben bij dit type water. In het kader van het door Plant Research International ontwikkelde concept van het Meervoudig Duurzaam Landgebruik (MDL) -een evenwichtige stapeling van landschapsfuncties- speelt de recreatie ook nadrukkelijk een rol. Het natuurlijke zuiveringsfilter met de omliggende vloeiweiden hebben voor de wandelaar en recreant in de eerste plaats een functie als wijds waterpark, waar nieuwe natuur en waterbeheer op een bijzondere wijze zijn vervlochten. Het filter wordt als watertuin ingericht met wandelpaden, uitzichtpunten en waterbassins waar bio-indicatoren (insecten, amfibieën, planten) de kwaliteit van het water duiden. In de proefperiode doet het Landbouw Economisch Instituut (LEI) onderzoek naar de mogelijkheden om dit type waterzuivering in de toekomst te kunnen oormerken als blauwe dienstverlening aan het waterschap.

In theorie moet dit zuiveringsexperiment een 3-5% bijdrage kunnen leveren aan de doelstelling van het waterschap. Vier tot vijf van dit type systemen verspreid langs de Buurserbeek/Schipbeek (Buurse-Deventer) zou in dat geval voldoende moeten zijn om een zware KRW-norm te halen.

Waterbeheerders -managers- in het hele land staan voor de wateropgave om het watersysteem aan te passen aan de klimaatverandering en om de kwaliteit van grond- en oppervlaktewater te verbeteren. Het vloeiweiden/zuiveringsproject op het Lankheet is een voorbeeld, hoe de combinatie van cultuurhistorie, wetenschap en recreatie betekenis kan krijgen bij het oplossen van de hedendaagse en de toekomstige watervragen.

Eric Brinckmann

Drs. Eric Brinckmann is verantwoordelijk voor het waterbeheer op landgoed Het Lankheet

*) In een latere fase is ook een tweede filter gepland met een vertikale doorstroming; afvoer verloopt via 60-90 cm diep gelegde drains en hierbij fungeert de bodem expliciet als co-filter en opslagmedium. Zo’n filter moet op een locatie komen waar het grondwater hoogstens tot 1 m beneden maaiveld stijgt; anders zou grondwater worden afgevoerd wat de verdrogingsproblematiek alleen maar zou verergeren.