Better Airport Regions: Schiphol

26 2 0 1 4 / 0 5 S + R O T h e m a S t a t i o n e n l u c h t h a v e n in d e s t a d Better Airport Regions: Schiphol B o b C e l d e r m a n s T U D e i f t R.J.Celdermans@tudelft.nl A l e x a n d e r W a n d l T U D e l f t A.Wandl@tudelft.nl A n d y v a n d e n D o b b e l s t e e n T U D e l f t A.AJ.F.vandenDobbelsteen@tudelft.nl De b e e l d e n bij d i t a r t i i < e l z i j n v a n d e a u t e u r s , t e n z i j a n d e r s is a a n g e g e v e n D i t a r t i l < e l is v e r t a a l d d o o r P e r f e c t W o r d s

Better flirport

flegions: Schiphol

1^

Grote internationale luchthavens vormen nog geen duurzaam onderdeel van de stedelijke gebieden waarin ze zich bevinden. Dat komt vooral omdat luchthavens afhankelijk zijn van exter-ne aan- en afvoer. Dit zijn vaak liexter-neaire Stromen in plaats van duurzame cycli. Het project Better Airport Regions (BAR) richt zich op een beter begrip van de relaties tussen essentiële bronstro-men en hun infrastructuren. De casus Schiphol biedt inzichten, vaardigheden en cruciale kenmerken voor een geïn-tegreerde duurzame ontwikkeling in luchthavenregio's.

Het project Better Airport Regions (BAR) heeft twee doelstellingen: aan

de ene kant een analyse van geselec-teerde essentiële bronstromen en hun infrastructuren in de regio Schiphol (stroomkaarten) en aan de andere kant de identificatie van mogelijkheden ter verbetering van de prestaties van deze stromen met betrekking tot duurzaam-heid en regionale integratie (poten-tieelkaarten). In figuur i op pagina 26 worden de geselecteerde bronstromen en de aantallen voor de luchthaven Schiphol in 2011 inzichtelijk gemaakt.

Met behulp van een geografisch infor-matiesysteem (GIS) is de informatie over kwantiteit, kwaliteit en locatie van de vraag naar en het aanbod van bronnen in de luchthavenregio in kaart

MENSEN Reizigers Personeel Bezoekers F i g u u r 1: O v e r z i c h t d o o r v o e r S c h i p h o l _{v a n g e s e l e c t e e r d e s t r o m e n i n 2011} MENSEN 50.000.000 50.000 13.000.000 F i g u u r 1: O v e r z i c h t d o o r v o e r S c h i p h o l v a n g e s e l e c t e e r d e s t r o m e n i n 2011 ENERGIE Elektriciteit TJ GasTJ Brand-stoffen TJ F i g u u r 1: O v e r z i c h t d o o r v o e r S c h i p h o l v a n g e s e l e c t e e r d e s t r o m e n i n 2011 11.900

WATER Drinkwater Afvalwater vervuings-eenheden 1.220.000 45.000 MATE-RIAAL Plastics: PET ton Plas-tics: Niet gespecifi-ceerd ton MATE-RIAAL 388 434 VOEDSEL Kool-hydraten ton Groenten ton Fruit/ noten ton Vlees-producten ton Vis-producten ton Zuivel-producten ton VOEDSEL 11.500 5.930 3.290 5.270 1,650 5.270 AFVAL Totaal opgehaald afval ton 13.900

gebracht. Zo werden ook gerelateerde infrastructuren en transportroutes duidelijk. Deze analyse verschafte voor het eerst inzicht in de kenmerken van de huidige stromen en hun infra-structuren, informatie die gemak-kelijk toegangemak-kelijk is voor de verschil-lende belanghebbenden. Zo bleken de afvalverwerkingslocaties over een groot deel van Nederland verspreid te zijn t o t ver buiten de grenzen van de regio (zie figuur 2 en 3 op pagina 27). De toegepaste BAR-module is gericht op essentiële stromen en op het sluiten of verbinden van de cycli. Deze module is bij uitstek technisch van aard, waarbij tegelijkertijd ingespeeld wordt op de ruimtelijke implicaties van het beheer van bronnen.

Hobspot-zones

De analyse van de huidige stroompa-tronen is gebruikt voor de beoordeling van de mogelijkheden om regionaal gezien en op duurzame wijze te vol-doen aan de vraag van de luchthaven naar bronnen. Tijdens meetings van belanghebbenden en in workshops zijn de voorlopige bevindingen en ontwer-pen gevalideerd, geïnterpreteerd en verbeterd. In de methodologische stap van stroomkaarten naar potentieel-kaarten wordt zo de nadruk gelegd op deelname van de belanghebbenden en op 'ontwerponderzoek' als een brug tussen onderzoek en implementatie. Ter beoordeling van de mogelijkheden op een relatief concreet niveau werd de regio van de luchthaven onderverdeeld in zogenaamde 'hotspot-zones' aan de

F i g u u r 2: G e d e f i n i e e r d e s y s t e e m g r e n -z e n v a n d e r e g i o l u c h t h a v e n S c h i p h o l G e m e e n t e g r e n z e n C o n t o u r S c h i p h o l F i g u u r 3: A f v a l s t r o m e n e n r o u t e s i n v e r b a n d m e t d e l u c h t h a v e n S c h i p h o l F i g u u r 3a: A f v a l v o l u m e s in t o n n e n 2 . 4 - 1 6 . 5 A f v a i v e r v i / e r k i n g 16.6 - 55.5 — 5 5 . 6 - 3 8 0 - ^ S c h i p h o l 381 - 1 5 0 0 — 1 5 0 1 - 9 5 0 0 F i g u u r 3b e n 3c: S o o r t e n a f v a l P l a s t i c Fiest a f v a l PET V o e d s e l a f v a l G l a s T e x t i e l R e s t G a t 1 P a p i e r / K a r t o n S + R O 2 0 1 4 / 0 5 27 T h e m a S t a t i o n en l u c h t h a v e n in de s t a d Better Airpon Regions: Schiphol F i g u u r 2 — ^ / B l o e m e n - \ / ^ / daal r H a .rlemmerliede ^ - ' ^ l""^ ^ > 1 iH a a r l e mi Amsterdam j / f « e m t

/

-/

X

1—T

'

hand van de volgende criteria:

-> Aanwezigheid van specifieke stroom-mogelijkheden: bijvoorbeeld grote volumes aan warmte-overschot of afvalstromen.

-> Ruimtelijke relevantie: de morfologie van het gebied en de mogelijkheden voor interventie in het bronbeheer (productie, opslag, infrastructuur). -> Strategische relevantie: de identiteit

van het gebied met betrekking t o t de organisatorische en regelgevende status.

Huidige of geplande ontwikkelingen. Ruimtelijke en thematische spreiding. Deze hotspot-zones (zie figuur4 op pa-gina 28) dwongen een op maat gemaak-te analyse af, met als doel het vinden van materiaal voor algemene lessen die ook in andere (luchthaven)regio's van toepassing zijn. Hotspot-zone i, 'BESt', is gebaseerd op de vraag naar en het aanbod van verwarming en koeling in de driehoek tussen Badhoevedorp, de com-merciële zone van Elzenhof en Schiphol met een mogelijke koppeling met het groeiende koelingsnetwerk in Amster-dam. Hotspot-zone 2, 'E-BuZ', betreft het 'laaghangend fruit' (gemakkelijk te benutten potentieel) van energiepro-ductie op grote daken in plaatselijke bedrijfszones. Zone 3, 'UMA', is gericht op het benutten van de stedelijke mo-gelijkheden in luchthavens met betrek-king tot plastics in de verwachting dat er regionale schaalvoordelen kunnen worden benut. Zone 4, 'Route du Soleil', draait om zonnepanelen op geluids-schermen, thermische buffering in

Figuur 3a

wegen, locaties voor windturbines, de teelt van gewassen en het oogsten van bermgras. Zone 5, 'CAS', is gebaseerd op een biomassa-initiatief in het gebied Greenport Aalsmeer. In zone 6, 'GAIN', wordt gekeken naar de mogelijkheden om mest te valoriseren (waarde eraan toe te voegen). Eén van deze zones wordt hieronder besproken.

Hotspot-zone 'Route du

Soleil' ^

Het zuidoosten van de gemeente Haarlemmermeer, waar twee rijkswe-gen bij elkaar komen, heeft specifiek potentieel om een energielandschap te worden waarin windturbines, zonnepa-nelen (op geluidsschermen), thermische buffering, biomassa en LED-verlichting worden geïntegreerd. Dit is niet alleen te danken aan het ontbreken van zones met overlast als gevolg van lagere vliegroutes, maar ook aan een grotere beschikbaarheid van land, optimale ori-ëntaties, een minder hoge dichtheid van bebouwing en vooral hogere windsnel-heden op kleinere en grotere hoogten. Op de kaart op pagina 28 (figuur 5) is het huidige landgebruik in deze zone weergegeven, plus de hoogte van geluidsschermen en mogelijke plaatsen voor windturbines op basis van het scenario 'Variant Max'.

Voor wat betreft het potentieel van windenergie is het scenario 'Variant Max' (een capaciteit van 40 MW) van het Windpark Haarlemmermeer-Zuid gevolgd.'' Als deze capaciteit wordt

ver-Figuur 3b NOORtJ-HOLLAND NOCIIID-PDAÜANI ^ CZ, _{Figuur 3c} NOOnD.HOLLAND lü iC'!:ü Lll!AiiA(-rr

deeld over 20 turbines van 2 MU/ op een as-hoogte van 80-100 meter, wordt on-geveer 80 c w h aan elektriciteit per jaar gegenereerd. Dat komt ruwweg overeen met300Tj/a(=i.2Tj/ha);en daarmee kan naar schatting energie worden geleverd aan 24.000 huishoudens. Voor het potentieel qua zonnepanelen op geluidsschermen langs rijkswegen hebben we het volgende berekend: 19,2 km van provinciale geluidsschermen worden t o t een hoogte van 2 meter met zonnepanelen bedekt, waarbij de berm wordt gebruikt van de weghelft die het gunstigst is gelegen. Dit is inclusief een efficiëntie van 16 procent van de zonne-panelen en een geschatte reductie van 10 procent als gevolg van onvoldoende reiniging. Dit komt neer op potentieel 16 Tj aan elektriciteit in totaal per jaar voor dit gebied.^ Het potentieel voor biomas-sa in de berm kan worden geschat op grond van a) de lengte van rijkswegen, provinciewegen en t o t op zekere hoogte plaatselijke wegen; b) een gemiddelde bermbreedte van ongeveer 3 meter en c) een gemiddelde van 3,5 ton aan berm-gras per hectare.^ Een totaal

28 2014/05 S+RO Thema Station en luchthaven in de stad

Better Airport Regions: Schiphol

Figuur 4: Zes aangewezen h o t s p o t -zones in de regio Schiphol

Figuur 5: [Hotspot-zone Route du Soleil

potentieel van 75-150 ton per jaar w/ordt een voorzichtige schatting geacht. Bermgras is geschikt voor fermentatie; 1 ton bermgras kan 120 kubieke meter biogas opleveren. Voor het totale gebied komt dit neer op 200-400 Cj per jaar (2,6 Gj/ha). Tot slot is dit deel van de gemeente in juridische documenten bestemd voor innovatieve landbouw." Aangezien de gemeente Haarlem-mermeer als geheel kampt met de toenemende problemen als gevolg van verzilting, kan deze hotspot-zone worden beschouwd als een essentieel testgebied voor de toepassing van in-novatieve brakwater- en/of zoutwater-landbouw, waarbij ingespeeld wordt op de onvermijdelijke voortschrijding van de verzilting van het grondwater in dit hele gebied.

Bovendien blijkt het in deze context interessant om te kijken naar de regio-nale productie van voedsel voor gebruik op de luchthaven of in vliegtuigen. Eén van de conclusies van het onderzoek is dat deze mogelijkheid momenteel grotendeels onbenut wordt gelaten. We schatten dat ongeveer 4 procent - 300 hectare - van het beschikbare land-bouwgebied in de Haarlemmermeer voldoende zou zijn voor de productie van koolhydraten (in aardappelen) die op de luchthaven worden geconsu-meerd.=

Geïntegreerde stromen -»

De matrix van de geïntegreerde stromen (figuur 6 op pagina 29) is een overzicht dat voortvloeit uit de

analy-Figuur B

Keukenholbosch

Rijpwetering

Solar driven energy potentials

Energy potential based on orientation and height (m) o f noise barriers

iow

ses van het potentieel van de hotspot-zones. Op de horizontale as staan de essentiële bronstromen die zijn onder-verdeeld in subcategorieën en op de verticale as worden duurzame bronnen en soorten vermeld die deze stromen mogelijk maken. De gearceerde cellen geven de primaire productiemogelijk-heden aan; de cellen die in een hotspot-zone of meerdere hotspot-zones voorkomen zijn gemarkeerd en genummerd.

Uit de matrix blijkt onder andere dat biomassa talloze technische mogelijk-heden biedt in het bestudeerde gebied, leder type biomassa heeft een andere samenstelling voor w a t betreft suiker-gehalte, calorische waarde, vochtge-halte, enzovoort, en daardoor andere intrinsieke kwaliteiten. Door verschil-lende conversiemethoden te kiezen

Land use suited for biomass production akl<erland bos: naaldbos boomgaard ^ HQ i ' a s l a n d

bos: loofbos "1 populieren H existing wind turbines

• projected wind turbines ('Variant Max' -stichting Windpark; Haarlemmermeer/ location is indicative)

[1.7] Outline o f hotspot area

(mechanisch, chemisch, biochemisch of thermochemisch) kan biomassa worder geraffineerd om een verscheidenheid aan producten te verkrijgen. De mate waarin de intrinsieke waarde optimaal wordt benut hangt niet alleen af van de beschikbaarheid van de bron en de con-versietechnologie, maar ook in sterke mate van de interactie tussen sectoren en belanghebbenden. Deze interactie verandert radicaal in een zogenaamde 'korte-lijn'-economie, die streeft naar optimale valorisatie van de biomassa-bronnen en de integratie van een toene-mend aantal toeleveringsketens.^

Duurzaam yoordeel -»

Door het onderzoek naar de stromen er cycliciteit dat is uitgevoerd in het kader van het Better Airport Regions-project

Figuur 6: IMatrix van geïntegreerde stromen , waaronder de positionering van hotspot-zones zijn v e r s c h i l l e n d e m o g e l i j k h e d e n o n t -d e k t v o o r h e t o p t i m a a l b e n u t t e n v a n h e t p o t e n t i e e l v a n de regio S c h i p h o l . U i t a n a l y s e v a n de e s s e n t i ë l e s t r o m e n k o m t h e t g r o t e n d e e l s l i n e a i r e d o o r v o e -r e n v a n b -r o n n e n d o o -r de l u c h t h a v e n n a a r v o r e n , t e r w i j l er vele m o g e l i j k -h e d e n blijken t e zijn v o o r p l a a t s e l i j k e c y c l i . B o v e n d i e n b i e d t de l u c h t h a v e n r e -gio - n i e t in de l a a t s t e p l a a t s v a n w e g e de u i t g e s t r e k t e l a n d b o u w g r o n d e n en lange lijnen v a n w e g i n f r a s t r u c t u u r g r o t e m o g e l i j k h e d e n v o o r de o p w e k -k i n g v a n energie, v o e d s e l p r o d u c t i e en a f v a l v e r w e r k i n g . Deze e l e m e n t e n k u n n e n Schiphol a l l e m a a l v o o r d e e l o p l e v e r e n . W e r a d e n nu a a n d a t p l a a t -selijke b e l a n g h e b b e n d e n s a m e n m e t k e n n i s i n s t i t u t e n a a n e e n a g e n d a g a a n w e r k e n v o o r h e t b e h e e r o v e r e s s e n t i ë l e s t r o m e n in de l u c h t h a v e n r e g i o , z o d a t de regio z i c h z e l f m e e r k a n b e d r u i p e n en b e t e r beveiligd is in de t o e k o m s t , e n n i e t in de l a a t s t e p l a a t s a a n h e t c r e ë r e n van b a n e n en e c o n o m i s c h e k a n s e n . <¬ Noten

1 Windpark Haarlemmermeer-Zuid start een windpark in de zuidoostelijke zone van de Haarlemmermeer

2 Als de volledige hoogte w o r d t gebruikt, kan dit wel oplopen t o t 48 Tje, vooropgesteld dat er maatregelen worden getroffen om verblinding door reflectie te voorkomen. 3 Warmerdam, J.; Yildiz, I. en Koop, K.,

Biomassapotentieel Groene Hart, Ecofys, Utrecht, 2011; En: Tolkamp, G.W.; Berg, C.A. van den; Nabuurs, GJ. en Olsthoorn, A.F., Kwantificering van beschikbare biomassa voor bio-energie uit Staatsbosbeheerterreinen, Alterra, Research Instituut voor de Groene Ruimte, Wageningen, 2006.

4 Gemeente Haarlemmermeer, Structuurvisie Haarlemmermeer 2030, Gemeente Haarlemmermeer, Hoofddorp, 2012.

5 De landbouwgrond in de Haarlemmermeer beslaat ongeveer 7.600 hectare - 40 procent van het totale gebied - en ongeveer 5.900 hectare w o r d t gebruikt voor de teelt van gewassen, voornamelijk aardappelen, suikerbieten, tarwe en uien. Verder is er 1.200 hectare aan weidegrond en 500 hectare is bestemd voor tuinbouw. 6 In de waardepiramide voor toepassingen

van biomassa [zie: Bos-Brouwers, H.; Langelaan, B.; Sanders,J.; Dijk, M. van

1. Best 2. E-Buz 3. UMA 4. Rds 5. Gas 6. Gain S+RO 2014/05 29 Thema Station en luchthaven in de stad Better Airport Regions: Schiphol Flow

en Vuuren, A. van. Chances for biomass. Integrated valorisation o f biomass resources, WUR, Wageningen, 2012] komen farmacie, fijnchemicaliën en voedsel op de eerste plaats, gevolgd door veevoer, de resterende biomassa w o r d t gebruikt voor bulkchemicaliën en andere functionele materialen en vervolgens voor energietoepassingen.

Meer informatie:

-> Geldermans, B.; Wandl, A.; Dobbelsteen, A. van den, 'Mapping and managing resource flows; a case study of Amsterdam Airport Schiphol', in: journal of Smart and Sustainable Built Environment, verschijnt binnenkort.

-» Geldermans, B.; Timmeren, A. van; Fremouw, M.; Wandl, A., 'Airport Region Metabolisms; an analysis o f resource f l o w potentials in airport regions - Case study: Amsterdam Airport Schiphol', in: Journal of Urban Technology, verschijnt binnenkort. -» Mijnders, I.L.; W i t , J. de. Leeuwen; M. Van,

LER Haarlemmermeer, landbouweffecten

voorontwerp structuurvisie Haarlemmermeer 2030, Grontmij, Alkmaar, 2011.

-» Stichting Windpark Haarlemmermeer Zuid, Varianten Windpark

Haarlemmermeer Zuid: h t t p : / / w w w . windparkhaarlemmermeerzuid.nl

60b Geldermans is onderzoeker bij de leer-stoel Climate Design 6- Sustainability, aan de faculteit Bouwkunde van de TU Delft.

Alexander Wandl is onderzoeker bij de leerstoel Environmental Techn/ogy G-Design, aan de faculteit Bouwkunde van de TU Delft.

Andy van den Dobbelsteen is lioogleraar Climate Design G-Technology en

afde-lingsvoorzitter Arcliitectural Engineering + Teclinology, aan de faculteit Bouwkunde van de TU Delft.