Met een bellenscherm verzilting tegengaan

Mede door klimaatverandering neemt verzilting van zoet water toe. Een bellenscherm helpt bij het bestrijden van verzilting van oppervlaktewater. Zowel de natuur, landbouw, industrie als drinkwatervoorziening hebben hier baat bij. Momenteel liggen er bellenschermen bij een aantal sluizen en eentje in het Amsterdam-Rijnkanaal. Rijkswaterstaat onderzoekt hoe ze bellenschermen zo efficiënt mogelijk kunnen inzetten.

• LinkedIn

Volg de laatste ontwikkelingen via LinkedIn.

In het kort

1. Met bellenschermen bestrijdt Rijkswaterstaat verzilting van oppervlaktewater.
2. Verzilting bedreigt onder meer de natuur, landbouw en drinkwaterbronnen.
3. De bellen blazen het zoute water omhoog zodat het niet verder landinwaarts trekt.
4. Een bellenscherm kan bij een sluis of in stromend water geplaatst worden.
5. Het inzetten van een scherm kost wel veel energie en is niet voor elke locatie geschikt.

Wat is een bellenscherm?

Een bellenscherm is sen buis met gaatjes waar lucht doorheen wordt geblazen zodat een scherm van bellen ontstaat. Veel ingewikkelder is het principe van een bellenscherm niet. Wanneer je de buis op de bodem van een waterplas of waterweg legt, komt een verticale waterstroom tot stand, vertelt Arjen Kikkert, senior adviseur bij Rijkswaterstaat. “Die verticale stroom kun je benutten voor verschillende toepassingen.”

Toepassingen bellenscherm

Een bekend voorbeeld is The Great Bubble Barrier, zegt Kikkert. “Dit bellenscherm blaast microplastics en zwerfvuil omhoog, waarna het aan de oever uit het water kan worden gevist. In de baggerindustrie voorkomen bellenschermen dat bagger zich verspreidt. En in de Amsterdamse Sloterplas wordt het principe toepast om blauwalg te bestrijden.”  

Tegengaan verzilting

Rijkswaterstaat zet ook bellenschermen in, maar dan voor een ander doel: het tegengaan van verzilting. Deze bellenschermen worden op twee type locaties gebruikt, zegt Kikkert.

• Bellenscherm bij een sluis

Het eerste is bij een schutsluis die zoet en zout water scheidt, zoals de Krammersluizen. “Wanneer de sluisdeuren opengaan vindt uitwisseling van zoet en zout water plaats. Deze uitwisseling wil je zoveel mogelijk beperken. Dat kan door bij elke kolkuitwisseling – het moment dat de deuren voor een schip opengaan – het scherm aan te zetten.”

• Bellenscherm in stromend water

Het andere type locatie is in water met een continue stroming. Kikkert: “Bijvoorbeeld het Amsterdam-Rijnkanaal, waar ter hoogte van Zeeburg een bellenscherm ligt. Die hebben we in 2018 geplaatst toen door langdurige droogte de verzilting sterk toenam. Bij lage afvoer van rivieren dringt het zwaardere zoute water vanaf zee landinwaarts via de bodem. Door het zoute water met bellen omhoog te duwen stroomt het zout met het lichtere zoete water weer terug richting het Noordzeekanaal.”

Bescherming drinkwaterbronnen

Het tegengaan van verzilting dient verschillende belangen, zegt Kikkert. Bijvoorbeeld het beschermen van drinkwaterbronnen. “Als oppervlaktewater dat wordt ingenomen voor de productie van drinkwater te zout is, moet een drinkwaterbedrijf extra zuiveren. Dat kost meer energie en vraagt complexe technologie. Een reden dat we een scherm hebben geplaatst in het Amsterdam-Rijnkanaal is dat Waternet daar een innamepunt heeft.”

Ook voordelig voor natuur, landbouw en industrie

Ook de natuur, landbouw en industrie zijn gebaat bij zoet oppervlaktewater, vervolgt Kikkert. “Te zout water kan problemen opleveren voor flora en fauna en zelfs zorgen voor afsterving van organismen. Voor agrariërs is zout water slecht voor hun gewassen. Ook de industrie wil liever geen zout water voor hun waterbehoeftige processen.”

Bellenscherm Amsterdam-Rijnkanaal

Het bellenscherm in het Amsterdam-Rijnkanaal is volgens Kikkert momenteel het enige scherm in een water met een doorlopende stroming. Het exemplaar uit 2018 is inmiddels vervangen door een nieuwe. “Doordat de droogte ons destijds nogal overviel, hebben we heel ad hoc een scherm moeten plaatsen van een tuinslang met gaatjes. Toch hield dat scherm wel 40 procent van het zout tegen.”

Nieuw scherm aangelegd

Het huidige bellenscherm is een stuk professioneler, vertelt Kikkert. “Hij bestaat uit een grote metalen buis die is volgegoten met cement en kunststof slangen met gaatjes. De energietoevoer komt van verschillende punten, zodat de druk goed wordt verdeeld. Ook werkt het nieuwe bellenscherm op elektra. Voor het eerste scherm was een dieselgenerator nodig. Dat is niet bepaald milieuvriendelijk.”

Efficiëntie in kaart brengen

Begin maart verrichtte Rijkswaterstaat een aantal metingen bij het bellenscherm. Kikkert: “Het nieuwe scherm hebben we nog niet toegepast in de praktijk. We weten dus nog niet hoe efficiënt die is. Aan de hand van de data die we vergaren hopen we nauwkeurig te kunnen bepalen op welk moment we het scherm moeten aanzetten, hoeveel energie nodig is en welk effect het scherm heeft op het zoutgehalte.”

Tijdelijk minder wateraanvoer

Om te zorgen voor voldoende zout water in het Amsterdam-Rijnkanaal verminderde Rijkswaterstaat tijdelijk de wateraanvoer vanaf Wijk bij Duurstede. Kikkert: “Hierdoor krijg je meer druk vanaf het Noorzeekanaal en komt er meer zout water binnen. Dat is voor deze tijd van het jaar minder erg. Als het groeiseizoen in april weer begint, zorgen we dat het zoutgehalte weer op normaal niveau is.”

Aandachtspunten plaatsen bellenscherm

De inzichten van Rijkswaterstaat kunnen volgens Kikkert ook andere waterbeheerders helpen om op strategische plekken een bellenscherm te plaatsen. Ondanks de voordelen van het scherm benoemt hij nog wel een paar aandachtspunten.

• Erg kostbare maatregel

Kikkert: “In de eerste plaats is het inzetten van het bellenscherm een nogal kostbare maatregel. Vooral door de hoeveelheid energie die nodig is. Het is dus ook niet zo dat we het scherm voortdurend op volle kracht aanzetten om al het zout tegen te houden. We kijken telkens hoeveel energie nodig is om binnen de norm te blijven. In het Amsterdam-Rijnkanaal is dat 370 milligram zout per liter ter hoogte van Diemen.”

Een bellenscherm bij een sluis kost volgens Kikkert vele malen meer energie dan in water met een constante stroming. “Bij een sluis vormen de bellen een groot front dat de horizontale waterbeweging tegenhoudt. In het Amsterdam-Rijnkanaal hoeft dat niet. Daar hoef je het scherm zelfs alleen maar in het middelste en diepste deel aan te zetten. Daarmee pak je al de helft van het zout.”

• Werking hangt af van locatie

Ook leent niet elke locatie zich voor een bellenscherm, zegt Kikkert. “Het water moet een bepaalde stroomsnelheid hebben. In het Noordzeekanaal beweegt het water heel langzaam. Als je het water daar omhoog blaast, zakt het zout al snel weer naar beneden. Ook in brede en diepe vaargeulen waar grote stromingen ontstaan door gigantische schepen, zoals in IJmuiden, helpt een bellenscherm niet voldoende.”

• Rekening houden met vissen

Tot slot: is het bellenscherm niet hinderlijk voor vissen? Kikkert: “Als je het scherm op volle kracht over de hele breedte aanzet misschien wel. Maar in het Amsterdam-Rijnkanaal houden we de zijkanten bellenvrij, zodat de vissen er langs kunnen. Daarnaast vindt de vismigratie vooral plaats in het vroege voorjaar en het najaar, terwijl verzilting meestal in de zomer plaatsvindt. Dat loopt dus