Hoe Wageningse kennis bijdraagt aan grootstedelijke vraagstukken

^{Tekst: René Didde | Foto: Shutterstock}

Dit artikel verscheen in Wageningen World 2|2025, het magazine van Wageningen University & Research.

‘Kijk, dat is de vangst van de afgelopen twee dagen.’ Joppe van Driel staat aan de oever van het IJ in Amsterdam, vlakbij het Centraal Station. Hij wijst op een stalen kooi in het water waarin tientallen plastic flesjes, verpakkingen, folies, bekertjes, balpennen en sigarettenfilters drijven. Een brutale fuut probeert tevergeefs bij een plastic zakje te komen.

De kooi is de fuik in een soort gordijn dat over de hele breedte van het kanaal hangt, van vijftig centimeter onder tot twintig centimeter boven de waterspiegel. Het gordijn voorkomt dat plastic soep via het IJ en het Noordzeekanaal naar de Noordzee drijft. Deze CanalCleaner is een van de plasticvangers die start-up Noria uit Delft ontwikkelde. ‘Dankzij Wagenings onderzoek weten we dat per minuut 3,67 plastic items het IJ in drijven door stroming die ontstaat bij het dagelijks doorspoelen van de grachten. Natuurlijke factoren zoals wind en neerslag kunnen het plastictransport via de grachten naar het IJ versnellen. En we weten door dit onderzoek ook dat dit een van de belangrijkste uitstroompunten is van alle Amsterdamse binnenwateren’, zegt Van Driel, programmaontwikkelaar bij het Amsterdam Institute for Advanced Metropolitan Solutions (AMS Institute).

De plasticsoepvanger weerspiegelt de werkwijze van AMS Institute. Hier werken Wageningse wetenschappers samen met onderzoekers van de TU Delft, het Massachusetts Institute of Technology (MIT) en de gemeente Amsterdam. Ook masterstudenten, ondernemers en projectpartners uit de publieke sector dragen bij aan oplossingen voor grootstedelijke problemen. Het leidt tot wetenschappelijk onderzoek dat snel doordringt tot de beleidspraktijk van de grote stad. In de elf jaar dat AMS Institute bestaat, zijn meer dan 250 projecten uitgevoerd, verdeeld over zes verschillende thema’s. Behalve afval en circulariteit zijn grootstedelijke problemen op het gebied van mobiliteit, klimaatadaptatie, energietransitie, voedsel en digitalisering onderwerp van onderzoek en innovatie. AMS Institute heeft bovendien via een eigen masteropleiding zo’n 250 ‘stadsingenieurs’ opgeleid en bijgedragen aan ruim honderd start-ups.

Kosten dalen

‘We onderzoeken nu de opschaling om plastic afval weg te vangen’, vertelt Van Driel. Als een van de programmaontwikkelaars van AMS Institute brengt hij Amsterdamse vragen onder bij de wetenschapsinstellingen. De gemeente is momenteel jaarlijks 3,2 miljoen euro kwijt om plastic afval uit de grachten te vissen, veelal door met bootjes hotspots schoon te maken. Die kosten zullen dankzij dit onderzoek dalen. Andere waterrijke steden kunnen hun voordeel doen met de resultaten, verwacht Van Driel.

AMS Institute werkt ook aan bestrijding van de bronnen van het plastic afval. ‘We overleggen met Amsterdamse snackketens over preventie en reductie van het zwerfafval. En we werken met biotechnologen van de vakgroep van de Delftse hoogleraar en Wagenings alumnus Mark van Loosdrecht aan biobased alternatieven voor plastic op basis van organische reststromen uit afvalwater.’

‘Ons instituut is wereldwijd een uniek, direct samenwerkingsverband tussen universiteiten en een stedelijke overheid’, zegt Eveline van Leeuwen, sinds 2020 wetenschappelijk directeur van AMS Institute en tevens hoogleraar Stedelijke economie in Wageningen. In de eerste vijf jaar van AMS Institute was het ‘aftasten’ tussen de wetenschappers en ambtenaren, vertelt Van Leeuwen. ‘We deden echt iets nieuws en moesten elkaars taal leren spreken, vertrouwen ontwikkelen en een reputatie opbouwen.’ Dat is volgens Van Leeuwen gelukt. ‘We zijn ‘een kritische vriend’ van de gemeente geworden.’

In het AMS-gebouw op het Marineterrein in Amsterdam – deels nog Defensieterrein maar uitgegroeid tot innovatiedistrict voor de stad – werken zo’n dertig hoofdonderzoekers, met hun thuisbasis in Delft of Wageningen, samen met circa twintig promovendi en postdocs, waarvan de helft afkomstig is van Wageningen University & Research. In de onderzoeksprojecten wordt daarbij samengewerkt met zo’n honderd onderzoekers van de betrokken universiteiten. Daarnaast werken er circa zeventig mensen in verschillende teams zoals programmaontwikkeling, living lab coördinatie, prototyping, ondernemerschap, communicatie en support.

Elke twee weken spreekt Van Leeuwen samen met Zwanet van Lubek, sinds 2024 algemeen directeur van AMS Institute, met de Chief Technology Officer van de gemeente Amsterdam. Ze krijgen ook directeuren van gemeentelijke beleidsafdelingen over de vloer. ‘Ze komen zelf met vragen, bijvoorbeeld hoe ze duurzame energie in de binnenstad kunnen realiseren zonder zonnepanelen, want dat strookt slecht met het cultuurhistorisch karakter van de grachtengordel. Aquathermie, via energiewinning uit het water van grachten en vaarten, is een van de opties die we onderzoeken.’

Voedselvermaler

Willie van den Broek, programmaontwikkelaar bij AMS Institute en verbonden aan Wageningen Food & Biobased Research, werkt aan de aanpak van een ander typisch westers grotestedenprobleem: de inzameling van organisch afval. In dichtbevolkte steden lukt het amper om de groente-, fruit- en etensresten (gfe) gescheiden in te zamelen. In Amsterdam wonen een miljoen mensen, vertelt Van den Broek. ‘Die produceren ongeveer 86 kilogram gfe per persoon per jaar.’ Hij richt zich met een promovendus op het organisch afval in hoogbouw. In samenwerking met Rotterdam, Den Haag, Utrecht, Haarlem en Rijkswaterstaat heeft hij een voedselvermaler gebouwd. ‘In een tweede gootsteen kunnen hoogbouwhuishoudens met één druk op de knop hun snij-afval, bananenschillen en maaltijdrestanten vershredderen.’

De organische puree wordt met water weggespoeld naar een installatie in de kelder van het gebouw. ‘Daar wordt de afvalstroom ontwaterd’, legt Van den Broek uit. ‘De restfractie kan door een afvalbedrijf worden opgehaald voor vergisting en compostering. We kijken daarbij ook naar hoogwaardiger mogelijkheden, zoals verwerking tot biobased plastics en ingrediënten voor plantenvoeding. In Amsterdam bestaat nieuwbouw, net als in veel andere grote steden, hoofdzakelijk uit hoogbouw; daar kunnen we dit systeem meteen inbouwen.’

Voor grootschalige toepassing moet er nog wel een probleem worden opgelost. ‘Het onttrokken water willen we lozen op het riool, maar de huidige regelgeving laat dit nog niet toe.’ Daarom onderzoekt AMS Institute momenteel de precieze samenstelling van dit water om oplossingen te vinden. Van den Broek: ‘Daarnaast onderzoeken we toepassingen om dit afvalwater lokaal te hergebruiken, bijvoorbeeld als irrigatie- of sproeiwater voor lokale kwekerijen in en rond Amsterdam of voor restaurants met groente en kruiden in een eigen kas.’

Kades en bruggen

Wethouder Melanie van der Horst van onder meer Openbare ruimte, Groen en Water ziet bij AMS Institute een ‘directe vertaalslag van onderzoek naar praktijk’. ‘We kijken eerst wat er nodig is in de stad en testen oplossingen vervolgens direct op straat. Werkt iets, dan gaan we door. Werkt iets niet, dan gaan we terug naar de tekentafel en proberen we het opnieuw.’

Ze roemt daarbij de samenwerking met het bedrijfsleven. ‘Innovatie wordt daardoor sneller in de praktijk toegepast. Daar hebben we niet alleen in Amsterdam wat aan, het is voor steden in heel het land, of zelfs daarbuiten, van grote waarde.’

Als voorbeeld noemt ze het onderhoud van kades en bruggen. ‘Hoe kunnen we duurzaamheid, leefbaarheid en biodiversiteit slim combineren, terwijl de kade vernieuwd of gerenoveerd wordt? Onderzoekers uit verschillende vakgebieden werken hiervoor samen met ontwerpers, beleidsmakers en andere partners.’

Het is een van de expertisegebieden van Henk Wolfert, verbonden aan Wageningen Environmental Research, en sinds de oprichting in 2014 bij AMS Institute betrokken als programmamanager. Toen in 2019 uit onderzoek van een commissie bleek dat er sprake was van serieus achterstallig onderhoud aan de Amsterdamse kades en in 2020 aan de Grimburgwal een kademuur wegzakte, zag Wolfert de potentie voor de inzet van AMS Institute. ‘Vijf procent van de kademuren en de bruggen was onveilig, vijf procent was wel veilig, maar het ergste was eigenlijk dat de gemeente van negentig procent geen flauw benul had’, herinnert Wolfert zich. ‘Dat geldt trouwens voor alle binnenstedelijke kades en bruggen in Europa, of je nu in Hamburg of Venetië bent. Deze infrastructuur is voor honderd jaar aangelegd, en in de hectiek van alledag bestaat de kans dat de aandacht voor het onderhoud verloren gaat. Er is daardoor ook achterstallige kennis over hoe je zo’n kade of brug aanpakt en hoe je omgaat met leidingen en rioolbuizen die de laatste honderd jaar zijn aangelegd.’

Tijdloze grachten

Wolferts betrokkenheid leidde in 2022 tot een spectaculaire bezwijkproef. Een kade uit 1905 die toch weg moest, werd onder druk gezet met containers gevuld met steeds meer water. Sensoren registreerden de bewegingen van de kade in detail. De kade werd vijftien centimeter weggedrukt. De proef kostte ruim twee miljoen euro, maar leverde zijn geld ruimschoots op vanwege nieuwe voorspellende modellen over de staat van de kades. ‘De gemeente kon bijvoorbeeld van de verwachte 200 kilometer kaderestauratie in 2024 direct bijna vier kilometer schrappen. Als je bedenkt dat één meter nieuwbouw wel vijftigduizend euro kan kosten dan scheelt dat al gauw 200 miljoen’, becijfert Wolfert. ‘Onderzoek loont dus. In het project Tijdloze Grachten delen we deze kennis met steden zoals Den Haag, Utrecht, Leiden en Delft. Het onderzoeksbudget van AMS is sinds de start vervijfvoudigd, mede door de participatie van instellingen zoals NWO en bedrijven in bijvoorbeeld de bouw.’

AMS Institute en de gemeente Amsterdam kwamen bij het herontwerp van de grachten tot een concept van zogeheten multifunctionele kades. ‘Die moeten weer honderd jaar mee, dus ook klimaatadaptatie, energietransitie, waterkwaliteit en ook biodiversiteit moeten meeliften’, aldus Wolfert. Bij biodiversiteit gaat het niet alleen om behoud van de bomen, maar ook om andere boomsoorten die meer insecten trekken en beter tegen zowel natte als droge voeten kunnen. Wageningen levert daarvoor 3D-visualisaties van de manier waarop boomwortels groeien. Wolfert: ‘Denk bij biodiversiteit ook aan varens op de kademuren, waterplanten die zuiverend werken en 3D-geprinte betontegels waar vissen schuil- en paaiplaatsen vinden.’

Daarnaast wordt onderzocht hoe warmtewisselaars in de kademuren de energie van het grachtenwater kunnen overdragen op water dat voor verwarming en koeling in huizen kan zorgen, zogeheten aquathermie. Dat is expertise van de TU Delft. Wolfert: ‘Waar het steeds om gaat, is dat verschillende disciplines hier in AMS Institute samenkomen en transdisciplinair samenwerken. We werken hier aan één tekening, waarbij de energiemensen aangeven hoeveel huizen er te verwarmen zijn en aquatisch ecologen en plantkundigen de biodiversiteit agenderen.’

De opgedane kennis en de concrete oplossingen kunnen ook in andere grote steden met veel water worden toegepast, benadrukt Wolfert. ‘Wageningen wordt vaak geassocieerd met kennis van het landelijk gebied en met boeren, maar we praten ook mee in een stad als Amsterdam met zijn power, geld, technologie en innovatie.’

Inclusiviteit bevorderen

Zo mogelijk werkt AMS Institute ook aan projecten die de inclusiviteit van de stad bevorderen. ‘Inclusiviteit is één van de zeven belangrijkste politieke idealen die naar voren komen bij bestudering van dertig jaar gemeentelijke coalitieakkoorden’, aldus Van Leeuwen. Alle Amsterdammers (175 verschillende nationaliteiten) moeten kunnen meedoen met de stad, zich er veilig voelen, ongeacht hun afkomst en inkomen. Zo verdiept een onderzoeker en energiecoach van AMS Institute zich in hoe slimme technologie kan helpen om energiearmoede in de wijk te verminderen.

In een kas van een voormalige rozenkweker in het uiterste westen van Amsterdam zijn de Wereld Groente Tuintjes een fraai voedselvoorbeeld van inclusiviteit. Amsterdammers met een Surinaamse, Turkse of Marokkaanse achtergrond kweken er groenten die ze anders voor steeds meer geld bij de toko moeten kopen. Wageningse wetenschappers selecteren de zaden die het goed doen in een onverwarmde kas in Nederland. En ze doen onderzoek naar de vraag of culinair erfgoed kan bijdragen aan een gezonder voedingspatroon.

Een ander mooi voorbeeld, aldus Van Leeuwen, is hergebruik van zonnepanelen. ‘Onderzocht wordt of tweedehands zonnepanelen nog werken na demontage en vervoer naar een nieuwe bestemming’, aldus Van Leeuwen. ‘In Amsterdam-Zuidoost zijn hier leerwerktrajecten voor jongeren aan verbonden. De tweedehands panelen worden geplaatst op de daken van bijvoorbeeld clubhuizen van sportverenigingen. Ook worden ze gekoppeld aan de Energiebank en via woningcorporaties in bruikleen gegeven aan huishoudens met energiearmoede.’