Missie 6: Veilige delta

Missie 6: Veilige delta

In 2050 is Nederland, ondanks een stijgende zeespiegel en meer variabele aanvoer van rivierwater, nog steeds een veilige en weerbare delta. Land en water zijn beschermd met betaalbare, circulaire, klimaatneutrale en natuur-inclusieve maatregelen. Havens zijn bereikbaar en rivieren, kanalen en de Noordzee zijn veilig bevaarbaar.

De Nederlandse delta heeft de strengste normen voor overstromingsrisico wereldwijd. De bescherming heeft meerdere lagen: waterkeringen en dijken, ruimtelijke inrichting, en een goede crisisorganisatie. Onzekerheid over de snelheid van zeespiegelstijging, sterker schommelende rivierafvoeren, heviger neerslagextremen en langere droogteperioden, in combinatie met andere maatschappelijke opgaven zoals klimaatmitigatie en circulariteit, vragen om nieuwe afwegingen en oplossingsrichtingen voor de verre toekomst. Die raken ook andere innovatiethema’s en al lopende beleids- en uitvoeringsprogramma’s.

De kennis- en innovatie-agenda voor het thema Landbouw, water en voedsel focust enerzijds op innovatieve aanvullingen op onze bescherming tegen overstromingen, en anderzijds op de verdeling van het beschikbare water over Nederland. De oplossingen moeten voldoen aan allerlei randvoorwaarden zoals haalbaarheid, betaalbaarheid, snelheid, maar ook aan verminderd energie- en grondstofverbruik, biodiversiteit en natuur-inclusiviteit.

Uiteenlopende sectoren worden betrokken bij het ontwerpen van methoden om minder energie te verbruiken en bouwgrondstoffen (zoals zand en grind) meer circulair toe te passen. Sectoren met wie deze grondstoffen worden gedeeld zijn betrokken bij de bouw van onder andere woningen, bedrijfspanden, wegen en andere infrastructurele werken.

Voor een vitale, weerbare delta als Nederland is duurzame en veilige zeevaart en binnenvaart cruciaal. Mondiaal is de economisch belangrijke maritieme sector nu nog verantwoordelijk voor bijna drie procent van de totale uitstoot van broeikasgassen. In de toekomst worden schepen en maritieme installaties met minimaal grondstofverbruik gebouwd en gerecycled, en kunnen ze bovendien klimaatneutraal worden ingezet – ook voor de bescherming van de Hollandse delta.

De komende decennia zal de drukte op zeeën, rivieren en kanalen toenemen, bijvoorbeeld door sterke uitbreiding van energie- en voedselproductie op zee en de noodzaak om meer vracht duurzamer en dus per schip te vervoeren. Innovatie zal nodig zijn om ondanks die toenemende drukte de veiligheid op peil te houden en waar mogelijk nog te vergroten.

Drie innovatieprogramma’s

6A Duurzame maatregelen voor veilige, weerbare, bereikbare delta’s

Einddoel 2050

In 2030 zijn duurzame maatregelen om delta’s te beschermen, weerbaar en bereikbaar te houden doorontwikkeld. De geschiktheid van maatregelen zijn bekend, ook met het oog op de lange termijn en voor extremere scenario’s.

Deelprogramma 1 | Systeemkennis

Wat willen we bereiken:

  • Beslissers zijn zich bewust van opgaven en handelen daarnaar
  • Beslissers geven een duidelijk kader mee

Gewenste resultaten: (Volgorde: van toepassingsgericht naar fundamenteel onderzoek)

  • Knikpunten van huidige maatregelen zijn bekend
  • Regionale oplossingsruimte is bekend
  • Effect van (extreme) klimaat- en maatschappelijke scenario’s is bekend
  • Haalbare waardecreatie voor verschillende landschapstypen onder verschillende scenario’s in beeld
  • Inzicht in fysisch, ecologisch en sociaal-economisch systeemwerking in relatie tot veiligheid, weerbaarheid en bereikbaarheid
  • Inzicht in maatschappelijk gewenste waardecreatie in relatie tot systeemgrenzen
Deelprogramma 2 | Duurzame maatregelen

Wat willen we bereiken:

  • Ontwerp: Beslissers kunnen kiezen uit duurzame maatregelen
  • Validatie en opschaling: Duurzame maatregelen daadwerkelijk vaker getest en geïmplementeerd

Gewenste resultaten: (Volgorde: van toepassingsgericht naar fundamenteel onderzoek)

  • Concrete regionaal uitgewerkte maatregelen beschikbaar, inclusief adaptatiepaden
  • Vaker en tijdig gekozen voor het toepassen van duurzame en integrale maatregelen, waarbij we blijvend monitoren voor een lerend systeem
  • Ontwerpprincipes en afwegingskader voor (combinatie van) grijze, blauwe-groene en multifunctionele maatregelen opgesteld
  • Dimensioneren van maatregelen op regio- en deltaschaal is mogelijk,
  • Inzicht in kansen die NBS, natuurinclusieve en duurzame ontwerpen bieden
  • Maatregelen getest in de praktijk (verificatietesten, lab- en veldproeven), verbeterd en verbreed
6B Verminderen gebruik primaire (bouw)grondstoffen

Einddoel 2050

In 2030 heeft slim en circulair gebruik van (bouw) grondstoffen en een duurzame slibeconomie de vraag naar primaire abiotische (bouw)grondstoffen gehalveerd. De winning is verduurzaamd.

Deelprogramma 1 | Slim ontwerpen

Wat willen we bereiken:

  • Gebruik van primaire, hergebruikte en alternatieve (bouw)grondstoffen is integraal onderdeel van planvorming, ontwerp en besluitvorming.

Gewenste resultaten: (Volgorde: van toepassingsgericht naar fundamenteel onderzoek)

  • Kennis over kritische afhankelijkheden ‘veilige delta’ van andere abiotische grondstoffen is beschikbaar
  • Afwegingskaders en kentallen waarmee grondstoffenefficiëntie onderdeel wordt van ontwerp en besluitvorming zijn geoperationaliseerd
Deelprogramma 2 | Circulair gebruik

Wat willen we bereiken

  • Gebruikte (bouw-) grondstoffen kunnen net zo veilig als primaire grondstoffen worden ingezet voor een veilige, weerbare delta.

Gewenste resultaten: (Volgorde: van toepassingsgericht naar fundamenteel onderzoek)

  • Kwaliteitsstandaarden voor hergebruik van grondstoffen zijn beschikbaar
  • De hoogstwaardige toepassing van (gebruikte) grondstoffen is inzichtelijk
  • Milieukostenindicatoren van (bouw)grondstoffen zijn uitontwikkeld
  • Ontwerpprincipes en afwegingskader voor veilige (,tijdelijke) toepassing (alternatieve) grondstoffen zijn beschikbaar
  • Effect van levensduurverlengende maatregelen en modulaire ontwerpen op grondstoffengebruik is inzichtelijk
  • Meer en duurzamere technieken om (gebruikte, lokale) grondstoffen voor hogere functies op te werken zijn beschikbaar
  • Beschikbaarheid en geschiktheid van lokale of alternatieve (bouw) grondstoffen voor lokale toepassing t.a.v. een veilige delta is bekend
Deelprogramma 3 | Gezonde slibeconomie

Wat willen we bereiken:

  • Slibwinning en toepassing zijn gerijpt tot een veilige, duurzame en rendabele bedrijfstak.

Gewenste resultaten: (Volgorde: van toepassingsgericht naar fundamenteel onderzoek)

  • Inzicht in bijdrage slibeconomie aan beperking primaire grondstoffengebruik
  • De hoogstwaardige toepassing van (gebruikte) grondstoffen is inzichtelijk
  • Milieukostenindicatoren van (bouw)grondstoffen zijn uitontwikkeld
  • (Nature-based) Methodes om bijkomende voordelen van winning te vergroten (bijvoorbeeld t.a.v. ecologische kwaliteit, koolstof/klimaatbalans, biodiversiteitsherstel) zijn beschikbaar en bekend
  • Duurzame en werkbare (nature-based) technieken voor het opwerken van (bagger) slib tot bruikbare schone grondstof (rivierklei, ophoogmateriaal…) zijn doorontwikkeld
  • Meer en duurzamere technieken om (gebruikte, lokale) grondstoffen voor hogere functies op te werken zijn beschikbaar
  • Effect van gebruik systeemdynamiek / NBS op de grondstoffenvraag en voorraadontwikkeling is bekend
  • Slibrijpingsprocessen worden begrepen en kunnen worden gestuurd
  • Biologische conversies voor slib zijn beschikbaar
Deelprogramma 4 | Duurzame winning

Wat willen we bereiken

  • Winning van oppervlakte-delfstoffen is duurzaam.

Gewenste resultaten: (Volgorde: van toepassingsgericht naar fundamenteel onderzoek)

  • Harde en zachte methodes voor het beschermen van de voorraad zijn uitontwikkeld
  • (Nature-based) methodes om bijkomende voordelen van winning te vergroten (bijvoorbeeld t.a.v. ecologische kwaliteit, koolstof/klimaatbalans, biodiversiteitsherstel) zijn beschikbaar en bekend
  • Strategieën, technieken, materieel voor klimaatneutrale, ecologische verantwoorde winning zijn ontwikkeld
  • Gebruik sensoren voor bepaling winbare hoeveelheden, monitoring processen etc..
  • Data, AI, Robotica voor (semi-) autonome winning
6C Veilige, circulaire en klimaatneutrale scheepvaart

Einddoel 2050

Maatregelen om scheepvaart emissieloos en veilig te laten plaatsvinden en scheepsbouw digitaal, modulair en circulair te maken zijn doorontwikkeld en toegepast. Hierbij wordt maritieme data veilig gedeeld en data over de hele levenscyclus slim gebruikt.

Deelprogramma 1 | Towards zero emission

Wat willen we bereiken:

  • Energie-efficiënte oplossingen beschikbaar en aantoonbare vermindering onderwatergeluid.

Gewenste resultaten: (Volgorde: van toepassingsgericht naar fundamenteel onderzoek)

  • Modellen voor hydrodynamische karakteristieken zijn beschikbaar t.b.v. digital twins van schepen
  • Operationele data van energie efficiency technieken wordt gebruikt in de gehele levenscyclus
  • Oplossingen voor minimaliseren van thermische verliezen aan boord zijn beschikbaar
  • Technieken om geluidsemissie naar het water te minimaliseren zijn beschikbaar
  • Wind Assist technologie: oplossingen zijn op ware grootte getest en gereed voor opschaling
  • Haalbaarheid van gebruik alternatieve e-brandstoffen is bepaald
  • Haalbaarheid van kleinschalige kernenergie-modules voor schepen is bepaald
  • Wind Assist technologie: operationele aan-sturing incl. energie systemen met AI is ontwikkeld
  • Foiling technologie voor snelle kleine schepen in dynamische condities is volwassen
Deelprogramma 2 | Smart and circular shipbuilding

Wat willen we bereiken:

  • Digitaal, modulair en circulair bouwen, modificeren en ontmantelen van schepen.

Gewenste resultaten: (Volgorde: van toepassingsgericht naar fundamenteel onderzoek)

  • Bouw, onderhoud, modificatie en ontmanteling zijn   ingericht volgens circulaire principes
  • Drie “Living Labs” voor testen nieuwe vormen van ketensamenwerking zijn gerealiseerd
  • Nieuwe vormen van keten-samenwerking en organisatie van de productie zijn geïmplementeerd
  • Ontwerpmethodes voor fysieke modules met minder  materiaalgebruik zijn beschikbaar
  • Standaarden in ontwerp en bouw ter verlaging van kosten en doorlooptijd zijn beschikbaar
  • Technieken voor reduceren van “embedded” impact gedurende bouwproces zijn beschikbaar
  • Digitale technieken zijn beschikbaar voor traceerbaarheid en hergebruik van materialen
  • Mogelijkheden voor opschaling van productie-ketens, nationaal en internationaal zijn verkend
  • Diverse methoden  van automatisering en robotisering zijn in living labs gedemonstreerd
Deelprogramma 3 | Smart and circular shipbuilding

Wat willen we bereiken:

  • Veilig en efficiënte scheepvaart in kust- en zeegebieden met intensief medegebruik.

Gewenste resultaten: (Volgorde: van toepassingsgericht naar fundamenteel onderzoek)

  • Autonome technologie is gedemonstreerd op een zeegaand en binnenvaartschip
  • Inzet van onbemande systemen voor operaties op zee is gedemonstreerd
  • Aanvaringsrisico’s en effectanalyses  schepen onderling en schepen vs vaste constructies zijn onderzocht
  • Standaarden voor uitwisseling data en informatie zijn beschikbaar
  • Studies naar regelgeving voor toepassen autonome technologie zijn gedaan
  • Maatregelen in beperkte vaarwater om aanvaringen en aan de grond lopen te voorkomen zijn ontwikkeld
  • Methoden voor aantonen  systeemveiligheid met gereduceerde bemanning zijn getest 
  • Methoden voor mens-machine interactie t.b.v. shore control centres zijn getest
  • Methoden voor beperking fysieke belastingen in zeegang op mens, schip en lading zijn ontwikkeld

Theory of Change-schema’s

Bovenstaande innovatieprogramma’s zijn ook samengevat volgens de Theory of Change-methode. Deze schema’s zijn meer in detail uitgewerkt en geven de onderlinge samenhang tussen de innovatieprogramma’s weer. U kunt de schema’s hier downloaden.