Helder zicht in de toekomst van het stedelijk water in Zaanstad

De gemeente Zaanstad heeft de wateropgaven afgestemd met het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier. Door de integrale aanpak kon in de optimalisatie aan ‘systeemknoppen’ worden gedraaid die normaal gesproken vastzitten. In het Afvalwaterakkoord is een samenwerkingsagenda overeengekomen met afspraken over bijvoorbeeld gegevensuitwisseling en onderzoek.

Download hier de pdf van dit artikel.

Geschreven door Marina Könst, Ariane Cruz (gemeente Zaanstad), Mark Lamers (Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier), Paul van Oss (Imber Advies), Erik Liefting (Partners4UrbanWater)

In de gemeente Zaanstad moeten in het kader van de woningbouwopgave van de provincie Noord-Holland tussen 2022 en 2050 ruim 15.000 extra woningen worden gebouwd. Hierdoor groeit het afvalwateraanbod in de komende decennia sterk. Om dit op te kunnen vangen, zal de capaciteit van de riolering, het afvalwatertransportsysteem en de rwzi’s moeten worden vergroot. Naast deze opgave staat de regio voor meer klimaatverandering, verscherpte zuiveringseisen vanuit de nieuwe EU-richtlijn voor behandeling van stedelijk afvalwater (ERSA) en een ontoereikende oppervlaktewaterkwaliteit.

De gemeente Zaanstad heeft besloten om in nauwe samenwerking met Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier (HHNK) een Systeemoverzicht Stedelijk Water (SSW) voor Zaanstad op te laten stellen. Tegelijkertijd stelt HHNK basiszuiveringsbeelden (BZB’s) op van de rioolwaterzuiveringsinstallaties (rwzi’s) waarnaar Zaanstad het afvalwater afvoert: rwzi Beverwijk, rwzi Zaandam-Oost en rwzi Westpoort (van Waterschap Amstel, Gooi en Vecht). Door het SSW en de BZB’s tegelijk op te pakken, stemmen Zaanstad en HHNK hun opgaven af en besparen ze zoveel mogelijk maatschappelijke kosten. Partners4UrbanWater en Imber Advies hebben het SSW opgesteld.

Afbeelding 1. Plan van aanpak gecoördineerde planvorming

Systeemoverzicht Stedelijk Water
In 2020 heeft Stichting RIONED het Systeemoverzicht Stedelijk Water (SSW) geïntroduceerd als opvolger van het Basisrioleringsplan (BRP) [1]. De vernieuwing is dat het SSW zich niet beperkt tot de riolering, maar het stedelijk watersysteem integraal benadert, inclusief grond- en oppervlaktewater, stroming over maaiveld en de onderlinge interacties tussen deze deelsystemen. Daarnaast werd een BRP in de praktijk grotendeels gebaseerd op modelberekeningen, waar het SSW expliciet rekening houdt met metingen, meldingen en ervaringskennis van het stedelijk watersysteem.

Het SSW van Zaanstad bestaat overeenkomstig de indeling van de kennisbank van Stichting RIONED uit vier delen:

1. beschrijving van het stedelijk watersysteem en de deelsystemen;
2. beschrijving van het functioneren van het systeem op basis van informatie uit meldingen, ervaringen, metingen en modelsimulaties;
3. evaluatie van het functioneren op basis van de normen en ambities voor milieutechnisch functioneren, hydraulisch functioneren bij droogweer en bij neerslag, en rioolvreemd water;
4. benodigde en/of voorgenomen maatregelen om het systeem in de toekomst te laten voldoen, of om het (gegevens)beheer ervan te verbeteren.

Een SSW-rapport maakt gebruik van een geografisch informatiesysteem (GIS) waarin de systeemonderdelen, het functioneren en eventuele maatregelen als kaartbeelden zijn vastgelegd.

Integraal modelleren
In Zaanstad is veel oppervlaktewater en bij neerslag is er hydraulische interactie tussen riolering en oppervlaktewater. Om deze interactie in beeld te krijgen, is een integraal hydrodynamisch rekenmodel voor de hele gemeente opgesteld, op basis van gegevens van riolering, maaiveld en oppervlaktewater. De beheersystemen van Zaanstad en HHNK vormden belangrijke gegevensbronnen voor dit model.

Data op orde
Een groot deel van de inspanning, en ook een belangrijke meerwaarde van het project, bestond uit het nauwkeurig in beeld krijgen van de verschillende onderdelen van het stedelijk watersysteem. Wanneer objectdata uit een beheersysteem gebruikt moeten worden in modelsimulaties, blijkt dat voor gegevensbeheer liefde, toewijding en trouw onmisbaar zijn. Een hydrodynamisch rekenmodel is een strenge keurmeester van het gegevensbeheer. Niet alleen de gegevens van de ondergrondse infrastructuur in beheer bij de gemeente zijn relevant, maar ook gegevens van afstromende oppervlakken, van riolering en hemelwatervoorzieningen op percelen, en van het oppervlaktewatersysteem.

Veel aandacht is uitgegaan naar het op orde krijgen van de gegevens van onder meer 184 bemalingsgebieden, 335 overstorten en 730 hectare verhard oppervlak. Dit is gedaan in nauwe samenwerking met de gegevensbeheerder van de gemeente en uitgevoerd in het eigen beheersysteem, om te voorkomen dat bij een volgend SSW dezelfde euvels moeten worden verholpen.

Klachten, meldingen en ervaringen
Een van de vernieuwingen van het SSW ten opzichte van het BRP is dat het SSW expliciet rekening houdt met metingen, meldingen en ervaringskennis van het stedelijk watersysteem.

Om te zien in welke stelsels de meeste problemen worden ervaren, is de registratie van meldingen en klachten van de gemeente gebruikt. Omdat deze vaak persoonsgegevens bevatten, zijn de meldingen in een beveiligde omgeving (‘AVG-proof’) gefilterd en geclassificeerd. Het overzicht op kaart (afbeelding 2) laat zien dat de meldingendruk per stelsel flink kan verschillen; van minder dan 0,025 tot meer dan 0,2 meldingen per inwoner over een periode van vijf jaar. Meldingen uit het meldingensysteem voor de openbare ruimte die betrekking hadden op het stedelijk watersysteem waren redelijk herleidbaar, maar voor een onderverdeling naar type melding of achterliggende oorzaak, zoals in de landelijke standaard voor meldingen in de openbare ruimte BOR-MELD [2], waren onvoldoende gegevens beschikbaar.

Afbeelding 2. Themakaart meldingendruk

Medewerkers van de gemeente en het hoogheemraadschap hebben in een gezamenlijke werksessie ervaringen met de oppervlaktewaterkwaliteit in Zaanstad gedeeld. De gemeente en het hoogheemraadschap hebben elk een top-10 van waterkwaliteitsproblemen aangeleverd. In de ervaringen van de gemeente en die van het waterschap zat overlap. Maar er waren ook meldingen en klachten over een slechte waterkwaliteit die bij een van beide partijen terecht kwamen, terwijl deze bij de andere partij niet bekend waren. Een deel van de klachten en meldingen over een slechte oppervlaktewaterkwaliteit bleek niet te herleiden tot de emissie van overstorten, bijvoorbeeld omdat ter plekke van de klachten geen gemengde riolering aanwezig was.

Modelsimulaties
Om de herhalingstijd van wateroverlastgebeurtenissen te bepalen zijn modelsimulaties uitgevoerd met composietbuien uit de kennisbank van RIONED [2]. Een composietbui met een bepaalde herhalingstijd is een bewerking van de regenduurlijnen van de meest recente neerslagstatistieken (peiljaar 2014) en de klimaatscenario’s van het KNMI voor Nederland [3]. De composietbuien uit de kennisbank van RIONED zijn zwaarder dan de verouderde ontwerpbuien uit de Leidraad Riolering, waarmee veel Nederlandse rioolstelsels zijn ontworpen. Het kan zijn dat een stelsel dat met de oude Bui08 uit de Leidraad Riolering is ontworpen om geen water op straat te hebben bij neerslaggebeurtenissen met een herhalingstijd van 2 jaar, niet meer voldoet wanneer het wordt doorgerekend met de nieuwere composietbui T=2.

Voor het hydraulisch functioneren van het stedelijk watersysteem van Zaanstad tijdens neerslag in het huidige klimaat is gerekend met composietbuien met herhalingstijden van ½, 2, 5, 10, 100 en 1000 jaar. Om de mogelijke effecten van klimaatverandering door te rekenen zijn composietbuien met herhalingstijden van 5, 10 en 100 jaar in klimaatscenario 2050 warm/hoog gebruikt. Dit scenario zit aan de bovenkant van de verschillende KNMI-klimaatscenario’s wat betreft extreme neerslag. Deze buien komen overeen met de ambitieuze klimaatdoelstellingen van de gemeente voor nieuwe gebiedsontwikkeling en vervangingsprojecten, zoals:

• nieuwe riolen worden zo gedimensioneerd dat een T=5-composietbui bij klimaat 2050H niet leidt tot water op straat of schade aan of water in panden.
• bij belasting met een T=10-composietbui bij klimaat 2050H mag er water op straat staan tot maximaal 20 cm onder het laagste bouwpeil en ontstaat er geen water in of schade aan panden.
• de te vernieuwen openbare ruimte wordt zo ingericht dat er geen water in of schade aan panden ontstaat en vitale en kwetsbare infrastructuur en voorzieningen bereikbaar blijven bij een T=100 composietbui bij klimaat 2050H.

De gemeente gebruikt deze herhalingstijden voor water op straat en wateroverlast niet als ingrijpmaatstaf bij bestaande rioolstelsels, maar alleen voor nieuwe gebiedsontwikkeling en vervangingsprojecten.

Kaartlagen en themakaarten
Een belangrijk aspect van het SSW volgens de Kennisbank van Stichting RIONED is het gebruik van GIS. Per onderdeel van het SSW (beschrijving systeem, beschrijving functioneren, evaluatie, maatregelen) zijn verschillende kaartlagen geproduceerd die het hart vormen van het systeemoverzicht. Er zijn 121 kaartlagen gemaakt, die afzonderlijk bekeken kunnen worden en naar keuze worden gegroepeerd met andere kaartlagen tot het gewenste kaartbeeld. Een selectie van de mogelijke combinaties is in 32 themakaarten opgenomen. Een aantal hiervan is als voorbeeld weergegeven in afbeeldingen 3 t/m 7.

Afbeelding 3. Themakaart bewaking overstortdrempels

De resulterende kaartbeelden leveren de gemeente Zaanstad meer inzichten op dan een BRP in tekst zou doen. Het gebruik van GIS bij de gemeente heeft door de resultaten een impuls gekregen.

Naast de kaartbeelden in GIS bestaat het SSW uit kenmerkenbladen van de rioleringsgebieden en een beknopt rapport waarin de aanpak van het SSW is vastgelegd en per onderwerp wordt verwezen naar de betreffende kaartbeelden.

Afbeelding 4. Themakaart buffertijd

Afbeelding 5. Themakaart opbouw diameters rioolleidingen

 Afbeelding 6. Themakaart stroombanen over het maaiveld

Maatregelen
De gemeente koppelt maatregelen aan het stedelijke watersysteem voor het overgrote deel aan de reconstructie- en vernieuwingsopgaven uit het Meerjaren Investerings Plan (MIP) voor de openbare ruimte. De meldingendruk is leidend voor prioriteiten in het MIP. Bij het treffen van maatregelen aan het stedelijk watersysteem wordt het systeem getoetst met de toekomstbestendige composietbuien als ontwerpbui. De kaartbeelden van het SSW maken zichtbaar in welke gebieden in de huidige situatie mogelijke zwakke plekken of knelpunten zijn ten opzichte van de ambities. In deze gebieden gaan reconstructie- en vernieuwingsmaatregelen gepaard met aanvullende maatregelen tegen wateroverlast.

Afbeelding 7. Themakaart wateroverlast en water op straat bij een T=100-gebeurtenis, klimaatscenario 2050 WH

Integrale aanpak
Drie rioolwaterzuiveringsinstallaties ontvangen afvalwater uit de gemeente Zaanstad: Beverwijk, Zaandam-Oost en Westpoort. In 2022 hebben de gemeente en het hoogheemraadschap een Afvalwaterakkoord gesloten, waarin is afgesproken om als één overheid te werken aan inzameling, transport en zuivering van afvalwater. In het AWA zijn al enkele concrete onderzoeks- en uitvoeringsmaatregelen afgesproken.

In een gezamenlijk optimalisatietraject hebben de gemeente en het hoogheemraadschap vervolgens de opgaven die volgen uit het SSW en de BZB’s samengevoegd en integraal bekeken. De vraag hierbij was of dit kon leiden tot slimmere en goedkopere oplossingen dan wanneer de maatregelen sectoraal werden uitgevoerd. De huidige situatie, zoals beschreven in het SSW en de BZB’s van de drie zuiveringskringen, bevat de volgende flinke uitdagingen:

• volgens de CBS-prognose die HHNK gebruikt voor de groei van het aantal inwonerequivalenten (i.e.), neemt in alledrie de zuiveringskringen de bevolking sterk toe. Hierdoor overschrijdt het toekomstige afvalwateraanbod tussen nu en 2035 de biologische zuiveringscapaciteit.
• eind 2024 is de vernieuwde EU-richtlijn voor de behandeling van stedelijk afvalwater (RSA) van kracht geworden. Voor rwzi’s groter dan 150.000 i.e. (rwzi Beverwijk, Westpoort en Zaandam-Oost) bevat deze richtlijn een aangescherpte effluenteis voor N-totaal van 8 in plaats van 10 mg/l en een aangescherpte effluenteis voor P-totaal van 0,5 in plaats van 0,6 mg/l. Tussen 2033 en 2045 moeten rwzi’s van 150.000 i.e. of meer ook worden uitgerust met een aanvullende zuiveringsstap (quartaire behandeling) die microverontreinigingen verwijdert.
• uit het SSW en de BZB’s blijkt dat in de huidige situatie een deel van de gemalen van het afvalwatertransportsysteem onderpresteert, waardoor ze hydraulische capaciteit tekortkomen. Door een toename van het afvalwateraanbod als gevolg van de bevolkingsgroei lopen in de toekomst nog meer gemalen tegen een capaciteitstekort aan. Het SSW laat verder zien dat de rioolgemalen in Zaanstad niet in balans zijn; sommige gemalen hebben een relatief grote pompovercapaciteit, terwijl andere gemalen capaciteit tekortkomen. Vooral in het gemeentelijke persleidingsysteem Zaandam-Oost worden sommige gemalen tijdens regenwaterafvoer vrijwel volledig weggedrukt, met een negatieve pompovercapaciteit tot gevolg. Dit leidt tot een verhoogde emissie via overstorten.
• Zaanstad heeft de ambitie om in 2050 ‘waterrobuust’ te zijn. De maatstaven, uitgedrukt in herhalingstijden van water op straat, zijn ambitieus. Deze hoge ambities betekenen ten opzichte van de huidige situatie een forse opgave, omdat in het SSW is berekend dat met het huidige systeem een bui met een herhalingstijd van 5 jaar op veel locaties al kan leiden tot water in panden.

Optimalisatiekansen
Op basis van de systeemkenmerken van de drie zuiveringskringen (waar zit de rek in het systeem?) is gezocht naar de ‘knoppen waaraan gedraaid kan worden’ wanneer gemeente en hoogheemraadschap niet ieder hun eigen opgaven oplossen.

Het blijkt dat maatregelen aan de riolering (oplossen onbalans gemaalcapaciteiten, versneld afkoppelen, verminderen rioolvreemd water, verminderen aanbod bedrijfsmatig afvalwater, en de combinatie van verschillende maatregelen) de forse toename van het afvalwateraanbod door de verwachte groei van de bevolking en de economische ontwikkeling, niet volledig kunnen compenseren. Dit betekent dat de zuiveringscapaciteit van HHNK hoe dan ook moet worden vergroot, ofwel op de bestaande locaties, ofwel met een nieuwe rwzi.

Daarnaast moeten andere maatregelen worden overwogen om de overige uitdagingen aan te gaan. Zaanstad en HHNK zijn samen overeengekomen om werk te maken van de volgende maatregelen:

• oplossen van de onbalans in de capaciteiten van de gemalen van de gemeente is een maatregel die zich altijd terugverdient. Vanwege de significante beperking van de emissie die met deze maatregel wordt bereikt, heeft deze een hoge prioriteit voor gemeente en waterschap. Zaanstad is hiervoor in overleg met HHNK een project gestart.
• een aantal HHNK-gemalen haalt op dit moment de overeengekomen capaciteit niet en op de middellange termijn - tot 2050 - gaat dit voor meer gemalen gelden. Voor deze gemalen wordt een plan van aanpak opgesteld om de afnamecapaciteit te kunnen blijven waarborgen. Als de benodigde investeringen te hoog oplopen doordat een persleiding vergroot moet worden binnen de vervangingstermijn, wordt verkend of de realisatie van een rwa-buffer bij het gemaal de persleidingvergroting kan voorkomen.
• bij één locatie met waterkwaliteitsproblemen in het stedelijk gebied wordt nader onderzoek gedaan naar de mogelijke aanwezigheid van foutaansluitingen op het hemelwaterstelsel dat loost op het lokale oppervlaktewater.
• in het gebied van de gemeenste Zaanstad hebben maatregelen aan het stedelijk watersysteem een verwaarloosbaar effect op de KRW-status van de oppervlaktewaterlichamen. In de KRW-factsheets die per waterlichaam de doelen, toestand en maatregelen beschrijven, staan geen opgaven voor de afvalwaterketen binnen de gemeente. De onvoldoende waterkwaliteit is te wijten aan andere invloeden, zoals uit- en afspoeling van landelijk gebied. Voor het oplossen van deze problemen zijn dan ook andere maatregelen (doorspoelen, baggeren, etc.) nodig dan maatregelen in de keten.
• in de gemeente Zaanstad liggen 30 verbeterd gescheiden stelsels (vgs). Door het verminderen van de hemelwaterafvoer van deze stelsels kunnen hydraulische knelpunten deels worden opgelost. De voorkeur is om deze stelsels om te bouwen tot vgs 2.0 [4] in plaats van simpelweg de hemelwaterpomp uit te schakelen. HHNK en Zaanstad zijn een project gestart om deze maatregel verder uit te werken.
• Het afkoppelen van bedrijfsafvalwater is in theorie een mogelijkheid om de biologische belasting van de rwzi’s te verminderen. Praktisch gezien komen er met deze oplossingsrichting waarschijnlijk nieuwe uitdagingen. In overleg met de Omgevingsdienst worden de huidige lozingen en lozingsvergunningen beter in kaart gebracht en de mogelijkheden onderzocht om het vergunningenbeleid in de toekomst aan te scherpen.

Afkoppelen en het effect op het oppervlaktewatersysteem
De gemeente Zaanstad koppelt bij rioolvervanging standaard verhard oppervlak in het openbaar gebied af van de gemengde riolering. In het recente Gemeentelijk Riool- en waterzorgprogramma (GWRP) [5] staat bovendien de ambitie om afstromend regenwater lokaal te bergen en te benutten. Meer afkoppelen zou ertoe kunnen leiden dat de hydraulische belasting op het oppervlaktewatersysteem toeneemt en dat via dit watersysteem de stedelijke wateropgave deels wordt afgewenteld op het omliggende landelijk gebied. In een vervolgonderzoek voor de polder Westzaan hebben de gemeente en het hoogheemraadschap onderzocht welke effecten afkoppelen heeft op het oppervlaktewatersysteem.

Met het SSW-model is onder verschillende neerslagbelastingen (T = 1, T = 5 en T = 100) het effect berekend op waterstanden en inundatiedieptes in het bebouwde en het landelijke gebied. Verder is met de waterkwaliteitsmodule in InfoWorks de verspreiding bepaald van waterfracties van verschillende herkomst (gemengde overstorten, hemelwateruitlaten). De effecten van afkoppelen op inundatiediepte en inundatieduur zijn in deze casus klein tot verwaarloosbaar.

Ook het effect van het vergroten van de hemelwaterberging in het stedelijk gebied is klein. Op de waterkwaliteit heeft afkoppelen wel enig effect. Dit is doorgaans een verbetering. De lozing van water uit overstorten wordt vervangen door lozingen uit hemelwateruitlaten, met een betere waterkwaliteit. De specifieke eigenschappen van de polder Westzaan (veel oppervlaktewater, een relatief grote landelijke polder ten opzichte van het afvoerende stedelijke gebied) dragen bij aan deze uitkomsten.

Afbeelding 7. Fractie water afkomstig uit overstorten en hemelwateruitlaten bij inundatie (T = 100). Links: huidig, rechts: na grootschalig afkoppelen

Conclusie: de meerwaarde van gezamenlijke planvorming
Door het gelijktijdig en gezamenlijk oppakken van het SSW voor de riolering en de BZB’s voor het transportsysteem en de rwzi’s van de betrokken zuiveringskringen, hebben de gemeente Zaanstad en HHNK meer inzicht gekregen in het integrale systeem en de interactie tussen de verschillende onderdelen. Bij medewerkers van de gemeente en het hoogheemraadschap is de wederzijdse kennis over het systeem van ‘de buren’ vergroot. Hierdoor was het ook mogelijk om samen ‘grensoverschrijdende’ maatregelen te onderzoeken en aan systeemknoppen te draaien die normaal gesproken vast zitten, zoals de pompovercapaciteit bij het overnamepunt en de eis dat lozingen in het stedelijk gebied niet mogen worden afgewenteld op het landelijk gebied. Zaanstad en HHNK maken nu samen werk van maatregelen als het oplossen van de onbalans in gemaalcapaciteiten, het toepassen van vgs 2.0 en het onderzoeken van de mogelijkheden om de hoeveelheid bedrijfsafvalwater te verminderen.

Samenvatting
De gemeente Zaanstad heeft een Systeemoverzicht Stedelijk Water laten opstellen en in een optimalisatiestudie de opgaven afgestemd met het Hoogheemraadschap Hollands Noorderkwartier. Het SSW geeft meer inzicht in het integrale systeem en de interactie tussen de verschillende onderdelen ervan. Door de integrale aanpak kon in de optimalisatie aan ‘systeemknoppen’ worden gedraaid die normaal gesproken vastzitten. In het Afvalwaterakkoord is een samenwerkingsagenda overeengekomen met afspraken over bijvoorbeeld gegevensuitwisseling en onderzoek. De gemeente en het hoogheemraadschap gaan ook kansen uit de optimalisatiestudie gezamenlijk uitwerken, zoals het verminderen van de afvoer van gescheiden rioolstelsels en het balanceren van de gemaalcapaciteiten.

REFERENTIES
1. Stichting RIONED (2020). Systeemoverzicht stedelijk water. https://www.riool.net/kennisbank/organiseren-en-afwegen/systeemoverzicht-stedelijk-water, geraadpleegd op 29 april 2026
2. Kennisplatform CROW (2024). BOR MELD 2.0 https://www.crow.nl/kennisproducten/bor-meld-20/, geraadpleegd op 13 mei 2026
3. Stichting RIONED (2020). Composietbuien. https://www.riool.net/kennisbank/onderzoek-uitvoeren/modelleren-hydraulisch-functioneren/stap-iv-hydraulische-belasting-bepalen/hemelwaterafvoer-hwa/ontwerpbuien-met-statistische-herhalingstijd/composietbuien, geraadpleegd op 29 april 2026
4. Beersma, J. Hakvoort, H., Jilderda, R., Overeem, A., Versteeg, R. (2019)
5. Schilperoort, R. , Langeveld, J. (2017). Anders omgaan met VGS: beter voor rwzi, oppervlaktewater én portemonnee. Stowa/RIONED-rapport 2017-12.
6. Gemeente Zaanstad (2025). Gemeentelijk Riolerings- en Waterzorgprogramma Zaanstad 2025-2029 (GRWP 2025-2029) “Robuust handelen in een dynamische leefomgeving”. https://lokaleregelgeving.overheid.nl/CVDR743731/1, geraadpleegd op 29 april 2026