Het is nog ochtend als de twintigjarige Sophie op een zomerse dag in juli 2120 de voordeur van haar huis in Arnhem achter zich dichttrekt. “Goedemorgen!”, roept de buurman die in dezelfde houten woontoren woont. “Veel wind vandaag”, zegt hij wijzend op de kleine draaiende windturbine die naast het appartementencomplex staat. “Ja, en voor de zonnepanelen op het dak is het ook een goede dag”, antwoordt Sophie. Terwijl ze de straat oploopt kijkt ze op haar horloge. “Precies op tijd”, mompelt ze. Op hetzelfde ogenblik komt de zelfrijdende deelauto aanrijden, die ze heeft besteld om haar naar haar ouders te brengen. “Vergeet niet om de planten op de gevel te bewateren”, had haar vader net gezegd aan de telefoon. “Dat regenwater wordt niet voor niets opgeslagen.” Vandaag is het zijn verjaardag. Haar cadeau, een kajak waarmee hij vanuit zijn drijvende woning een ommetje kan varen, wordt over een uurtje door een transportdrone bij het feestvarken bezorgd.

Wageningen University & Research, 2022

Over honderd jaar ziet het leven van een inwoner van Arnhem er misschien wel zo uit. Met woningen op palen in het water, transportdrones die door de lucht zoeven, smalle rijwegen, zelfrijdende auto’s, beekjes met watervallen en begroeide muren. “Er zijn veel doemscenario’s over klimaatverandering, maar wij wilden vooruit kijken en een positief beeld schetsen van een bruisende stad, ondanks extremer weer en een stijgende zeespiegel”, zegt Wim Timmermans, onderzoeker klimaatadaptatie aan Wageningen University & Research (WUR). Met zijn collega’s ontwierp hij een scenario voor de klimaatbestendige stad van de toekomst, met Arnhem als voorbeeld.

De stedelijke omgeving zal het zwaar voor de kiezen krijgen als ze zich niet aanpast. Naar verwachting gaan de zeespiegel en het grondwater omhoog komen, waardoor steden onder NAP flink moeten pompen om droge voeten te houden. De piekbelasting op de rivieren neemt toe, leidend tot meer overstromingsrisico. Waarschijnlijk is er ook nog extremer weer, met hevige regenbuien. En dan de hitte. “Droge en warme periodes zullen langer aanhouden. Vooral in steden loopt de temperatuur dan hoog op”, aldus Timmermans. De stad als hitte-eiland in het landschap. Lekker leefbaar is anders. Hoe wapent de stad zich hiertegen?

Het landschap bepaalt

Sinds mensen in huizen wonen hebben we nauwelijks te maken gehad met klimaatverandering. We weten niet anders dan dat alles redelijk stabiel blijft, maar nu is echt tijd om vooruit te blikken en anders te gaan ontwikkelen, benadrukt Timmermans. In het westen van Nederland verrijzen nu nog woningen op natte veengebieden die zeven meter onder NAP liggen. Deze wijken staan er over honderd jaar nog, maar dan bij een zeespiegel die anderhalve meter hoger ligt. "Dan wordt het pompen of verzuipen. Je kunt aan je water aanvoelen dat het verstandiger is om niet te wachten op een ramp, maar om in de loop van de tijd woningbouw te verplaatsen naar het oosten.

Naar Arnhem en omgeving bijvoorbeeld. Het uitgangspunt voor het project was simpel: het landschap bepaalt hoe de stad in elkaar steekt. “Zo is het ooit begonnen. De ligging van een stad bepaalde waar mensen gingen wonen”, zegt hoogeleraar landschapsarchitectuur aan Wageningen Universiteit Sanda Lenzholzer, die meewerkte aan het vergezicht. “In het vroege Den Haag ging iedereen in eerste instantie bijvoorbeeld hoog op de oude duinruggen wonen, veilig voor de zee.”

Arnhem ligt op de grens van de hoge zandgronden van de Veluwe en het lager gelegen rivierengebied van de Rijn. Dat hoogteverschil kun je benutten. In de Wageningse toekomstvisie pompen we overtollig rivierwater omhoog en slaan het op in de hoger liggende meren op de Veluwe. Vervolgens stroomt het ondergronds door buizen weer omlaag, naar een waterkrachtcentrale die dient als energiebron. Steden die op vlakke grond liggen, of juist in de kustregio, vragen natuurlijk om andere oplossingen. Desondanks zijn er een aantal gemene delers waarmee de stad zich duurzaam verweert tegen klimaatverandering, zegt Lenzholzer. “Groene gevels helpen om de stad koel te houden en houtbouw is beter dan steen. Hout houdt minder warmte vast.”

Asfalt inruilen voor groen

“Tachtig jaar geleden, toen ik een klein kind was, lag de hele stad nog vol parkeerplaatsen en asfalt”, vertelt Sophie’s oma als ze aan de taart zitten. “Je kon nergens veilig spelen en ‘s zomers was het niet uit te houden door de hitte. Ouderen vielen er met bosjes bij neer. Gelukkig maakte het asfalt steeds meer plaats voor groen om de straten koel te houden.” Sophie kent de verhalen. En niet alleen over de hitte. Oma’s ouders, haar overgrootouders, maakten nog mee dat steden in Zuid-Limburg overstroomden. “Gelukkig hebben de Rijn en Waal in Arnhem genoeg ruimte gekregen om te overstromen, ze delen nu één stroomgebied”, legt oma altijd weer uit. Sophie weet niet beter dan dat er ‘s zomers een verkoelende wind waait door de wijken. Dat komt door de beekdalen, zoals ze op school leerde. Via die dalen waait vanuit de Veluwe een dalwind door de stad.

Wageningen University & Research, 2022

Groene daken leveren een belangrijke bijdrage voor het bergen van overtollig regenwater. Afhankelijk van de planten op het dak kan de temperatuur op een dak in de namiddag ook een paar graden lager uitvallen. Groen in de stad helpt om hittestress tegen te gaan, legt bouwkundige aan de TU Delft Max Veeger uit. Hij ontwikkelt en onderzoekt een betonsoort die geschikt is om mossen op te laten groeien. De bedoeling is om de grijze betonnen muren, bruggen, viaducten en kades in de stad om te toveren tot een groene stadsjungle.

“Het fijne aan ons materiaal is dat er geen vaatplanten op groeien, maar mossen”, zegt Veeger. Op het moment dat mossen uitdrogen, bijvoorbeeld door langdurige droogte, gaan ze in een soort winterslaap. Ze zien er bruin en dood uit, maar giet er wat water op en de verdorde plantjes leven binnen no time weer op. Vaatplanten die bruin worden door verdroging zijn echt dood.

Of begroeid beton goed werkt om de stad te verkoelen is nog niet bekend. De ontwikkeling van ‘levende’ bouwmaterialen staat nog in de kinderschoenen, benadrukt Veeger. Beton moet poreuzer worden willen mossen er goed in groeien, maar dat gaat waarschijnlijk ten koste van de sterkte. Tot er meer bekend is over de sterkte, wordt het materiaal nu alleen toegepast voor niet-dragende delen van gebouwen, zoals gevelpanelen.

Bemost beton

Max Veeger

Max Veeger

Betonnen gebouwen houden hitte vast, maar veel minder als ze overwoekerd zijn door mos. Onderzoekers van de TU Delft ontwikkelden een betonvariant waar mossen zich aan kunnen hechten, zodat de straten ‘s zomers minder opwarmen. Groene gevels maken de stad bovendien een fijnere plek om te wonen en voor de biodiversiteit zijn ze waarschijnlijk ook mooi meegenomen. Het bedrijf Respyre, een spin-off van de TU Delft, wil het materiaal onder andere als afwerkingslaag aanbrengen op bestaande betonnen muren. Respyre test het ‘groene’ beton momenteel naast NEMO Science Museum op het Marineterrein.

Sluipend probleem

Sophie wandelt vanuit de drijvende buitenwijk van Arnhem terug naar het centrum. Haar oog valt op het wegdek met ingebouwde zonnepanelen. Met de opgewekte elektriciteit springt straks, als het donker wordt, de straatverlichting aan. Dromerig loopt ze verder. Door de aanblik van de klimplanten op de muren van de hoogbouw schiet het haar te binnen dat ze vanavond haar eigen gevel nog moet bewateren. “Sophie!” Ze draait zich in de richting van het geluid en ziet haar vriendinnen zitten, naast het watervalletje. Hun pootjes baden in het water van de brede beek. Zwaaiend loopt ze op hen af en ploft neer in het gras. Het opspattende water verkoelt de warme lucht. Wat een heerlijke zomerdag.

Unsplash via Sachin Agate

Unsplash via Sachin Agate

Het innovatieve van de stad van 2120 zit hem in de koppeling van systemen in het landschap; voor duurzame energie, inperking van het overstromingsrisico, woningbouw, verkeer, landbouw, biodiversiteit en noem het maar op. In het Arnhem van de toekomst gaan waterzuivering en de productie van bouwmaterialen bijvoorbeeld hand in hand. Wilghout en riet dienen als bouwmateriaal voor woningen. Diezelfde wilgenbomen en rietplanten zuiveren het water.

Het toekomstscenario heeft wat weg van een utopie, maar is zeker niet onrealistisch, volgens de Wageningers. Lenzholzer: “De meeste oplossingen om hitte-eilanden en verdroging tegen te gaan zijn bekend. De veranderingen doorvoeren is het grote probleem.” Neem de keuze voor boomsoorten. Bomen die het voorheen goed deden in Nederland, zoals de es, beuk, fijnspar, winter- en zomereik, beginnen nu al te sterven door de toenemende zomerdroogte. Iets om rekening mee te houden bij de aanplant van nieuwe bomen. Hoe zal die boom er over honderd jaar bijstaan? Zo ver vooruitdenken blijkt moeilijk bij een sluipend probleem als klimaatverandering. “Iedereen denkt ‘het komt morgen wel’. Hetzelfde geldt voor de energietransitie”, verzucht Lenzholzer. “Pas bij een goede crisis worden mensen wakker. Maar ik denk dat ons scenario kan lukken. Ruimtelijke ontwerpers zoals wij zijn rasoptimisten.”

©MIT/AMS Institute

©MIT/AMS Institute

Robotboten

Het Arnhemse vergezicht spreekt van robotboten die containers vervoeren door Europa. Futuristisch? Minder dan je denkt. Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions (AMS) ontwikkelt in samenwerking met het Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston een autonome boot die goederen en mensen kan vervoeren. Deze ‘Roboat’ zal zelfstandig navigeren door de grachten van Amsterdam. Afval ophalen staat ook op zijn takenlijstje. Met een vloot elektrisch aangedreven robotboten hoeft er minder verkeer door de drukke straten te rijden.