Je leest:

‘Bacteriën beschermen Groningse dorpen tegen aardbevingen goed plan’

‘Bacteriën beschermen Groningse dorpen tegen aardbevingen goed plan’

Volgens expert zijn nog wel meer tests nodig

Auteur: | 13 november 2014

Bacteriën en diepwanden in de bodem moeten grote scheurvorming in Groningse huizen voorkomen. Dat plan presenteerden twee Noordelijke adviesbureaus. Volgens expert Leon van Paassen (TU Delft) is het inzetten van bacteriën een goed idee en is al veel onderzoek op dit gebied gedaan. “Maar of het nu handig is om dit direct onder een dorp toe te passen? Het lijkt me beter het eerst in een pilot te testen.”

Aardbevingen teisteren de provincie Groningen door de gasboringen. Ze leidden onder meer tot forse schade aan huizen. Hoe worden woningen het beste beschermd tegen aardschokken? Bouwkundig advies- en ontwerpbureau Archipunt en ingenieursbureau LievenseCSO komen met een opmerkelijk plan. Ze willen onder meer bacteriën inzetten om de grond te verstevigen rondom dorpen. Dat klinkt misschien vergezocht, maar is een goed plan, stelt onderzoeker Leon van Paassen (TU Delft). Hij doet al jaren onderzoek naar dit zogeheten biogrouting en is niet betrokken bij het plan. Desgevraagd wil hij het wel kritisch tegen het licht houden voor Kennislink.

Injecties voeden bacterien, die Groningse dorpen beschermen tegen aardbevingen.
Archipunt en LievenseCSO

Drijfzand

Schades aan huizen bij aardbevingen ontstaan onder meer als er los gepakt zand in de ondergrond aanwezig is, zoals in Groningen. “Bij een trilling willen de los gepakte zandkorrels dichter naar elkaar toe bewegen. Daarvoor moet wel het grondwater wat tussen de korrels zit eruit worden geperst. Wanneer het water niet snel genoeg weg kan, komt het voor dat het gewicht van de bovenliggende grond niet meer door de korrels wordt gedragen, maar op het water rust. Waardoor de zandlaag in vloeibaar ‘drijfzand’ verandert. Met grote verzakkingen tot gevolg”, legt Van Paassen uit.

Verstevig de ondergrond daarom met bacteriën stelt het plan. Die zijn al in de bodem aanwezig en hebben alleen nog een beetje voeding nodig. Dat kan op twee manieren, bijvoorbeeld door er biocement van te maken. “Je injecteert een oplossing van ureum (een meststof) en calciumchloride in de grond. Dat zetten de bacteriën onder meer om in kalk waarmee je de korrels als het ware aan elkaar kit zodat de ondergrond stevig wordt”, zegt Van Paassen. Een paar jaar geleden hebben Van Paassen en collega’s dit voor het eerst op grote schaal toegepast. Dat was een wereldprimeur. “Om te voorkomen dat een boorgat zou instorten bij de aanleg van een grote ondergrondse gasleiding hebben we vierhonderd kuub grind versteend. Ook is het mogelijk zand dicht te kitten. Dat is bijvoorbeeld handig om lekkages te voorkomen bij de opslag van CO2 in de bodem of bij de aanleg van ondergrondse constructies.”

De aanleg van diepwanddempers.
Archipunt en LievenseCSO

Een andere optie om aardbevingsschade te voorkomen is door kleine gasbellen te maken in het zand. Door de voeding aan te passen produceren bacteriën naast kalk ook stikstofgas. Wanneer het gas als kleine belletjes tussen de zandkorrels hangt, dempt dit de trillingen. “Dit voorkomt verzakkingen”, aldus Van Paassen. “Versteviging met gasbellen is veel goedkoper dan met biocement omdat er maar weinig gas nodig is om de trillingen te dempen.”

Diepwanddempers

Hij stelt dat de technieken, waar momenteel zo’n veertig onderzoeksgroepen zich wereldwijd mee bezig houden, toegepast kunnen worden. “Ik ben daar een voorstander van. We kunnen op dit moment al berekenen hoeveel gas of kalk er ongeveer nodig is als we informatie hebben over de lokale grondgesteldheid. Met behulp van rekenmodellen kunnen we dan een plan opstellen. Maar het is belangrijk dat er eerst een grote pilot komt om te controleren of de berekeningen kloppen. En om bijvoorbeeld na te gaan hoeveel gasbellen er nodig zijn om de grond te verstevigen. Hoe goed blijven ze hangen? Hoe lang en hoe vaak dien je te injecteren? Onder meer naar die vragen doen twee promovendi bij ons momenteel onderzoek.”

Dat goed onderzoek belangrijk is, onderschrijft Karin Hazewinkel van Archipunt, dat het plan mede opstelde. “Wij denken ongeveer een half jaar nodig hebben als voorbereidingstijd. Dan kijken we onder meer naar de bodem en naar grondeigenaren en waar leidingen lopen. Het is uiteraard maatwerk.”

Het Groningse dorp Middelstum kan door de inzet van bacteriën en diepwanddempers voor 26,5 miljoen euro worden beschermd.
Archipunt en LievenseCSO

Naast bacteriën zijn er nog meer maatregelen wenselijk, stelt Hazewinkel. Een ring met zogeheten diepwanddempers moet de huizen ook beschermen tegen horizontale trillingen (oppervlaktegolven) van aardbevingen. “Om een dorp of groep huizen wordt dan een tien meter diepe sleuf gegraven. Daarin komen met lucht gevulde kunststofzakken. Die absorberen trillingen. Het is onderhoudsvrij. Mocht er toch een deel beschadigd zijn, dan is het eenvoudig per compartiment te vervangen”, zegt ze. Ook een gracht van water is overwogen, maar is door de geringere diepte minder effectief dan de diepwanddemper volgens Hazewinkel. “Een watergracht kan je vanwege stabiliteit en effecten op het grondwater niet zo gemakkelijk diep maken en neemt veel ruimte in beslag.”

Als voorbeeld werkten Archipunt en LievenseCSO al een plan van aanpak uit voor het pittoreske Groningse Middelstum. Het dorp krijgt een diepwanddemper van 2,5 kilometer en een diepte van vijftien meter. De kosten bedragen 7,5 miljoen euro. Het is ook nodig deels biologisch te versterken op een diepte van elf meter tegen een prijs van 19 miljoen euro. Een conservatieve inschatting, volgens Van Paassen. Hij vermoedt dat het zelfs goedkoper kan. Hazewinkel laat weten dat het plan is opgestuurd naar de NAM en dat ze binnenkort in gesprek gaan over de uitvoerbaarheid van het voorstel.

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 13 november 2014

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.