Low-cost grondwater Peilbuis voor private ruimte - met WiFi/LoRa/IoT

Winnovatie Het Waterschapshuis 06-05-2021
275 keer bekeken 9 reacties

Ik heb samen met Technasium scholieren (4VWO) een eenvoudige en goedkope grondwater peilbuis ontwikkeld voor private gebieden (tuinen).

Hiermee kunnen burgers, bedrijven en organisaties in de private ruimte (tuinen, erven) metingen doen en data (realtime) opvragen en delen, als ze dat willen. Het is in aanvulling op de peilbuizen in de openbare ruimte. Het eerste werkende prototype is gebouwd. We willen het idee breder testen en opschalen.

De grondwaterstand is belangrijk voor de hitte, droogte, wateroverlast en overstromingen in bebouwd gebied. Deze wordt in de openbare ruimte  wél gemonitord maar in de private ruimte  nog niet (hoofdzakelijk). Ondergrondse obstakels (zoals kelders, souterrains, muren of kleilagen) kunnen in private gebieden een heel ander grondwaternivo veroorzaken dan in de omliggende openbare ruimte. De relatie tussen grondwater in openbare ruimte en grondwater in de private ruimte is op dit moment hoofdzakelijk onbekend. Wij willen dit ontsluiten voor bewoners.

Met een goedkope en gemakkelijke peilbuis kunnen bewoners hun eigen tuin monitoren. Ze kunnen de locatiedata (realtime) uitlezen en met andere bewoners delen in een bouwblok/straat/wijk of zelfs op stads/gebiedsnivo. Of niet delen uiteraard als ze dat niet willen. Bestaande peilbuizen zijn te duur, te moeilijk om te gebruiken of te moeilijk verkrijgbaar voor particulieren. We willen een doe-het-zelf, open source en liefst  open data versie introduceren, liefst met WiFi, LoRa en/of IoT. Het tweede prototype is goed te testen binnen een jaar.

De haalbaarheid voor grote schaal zal uit de tests blijken. Ik verwacht dat bij oplagen van 1.000 stuks of meer een versie onder de € 20 haalbaar moet zijn. Hardware en software zijn als onderdelen al beschikbaar. Het is een kwestie van de juiste onderdelen in elkaar klikken en het in als 'handzaam pakketje' aanbieden. Het is nu tijd om de schaalbaarheid te testen en een businessplan op te stellen. Ik wil een  campagne opzetten van € 35.000 voor de ontwikkeling van de eerste 1.000 stuks.

In Belgie zijn al grote innvesteerders (banken en dagbladen) die meetinstrumenten bij consumenten stumuleren en genereren duizenden mensen deze data. Laten we dat in Nederland ook doen met ons project Peilbuis voor private ruimte.

Grondwater is van ons allemaal. Meet het en je weet het.

Afbeeldingen

9  reacties

Archiveerder 3 01-08-22 om 11:10

Marinus van Dijk

Interessante ontwikkeling! Onder het concept 'Multiflexmeter' wordt gewerkt aan een vergelijkbaar idee, ook met Arduino, LoRa en ultrasoon meten. We meten daarmee al oppervlaktewaterstanden, en een grondwatervariant is al heel ver in de ontwikkeling. Het lijkt me goed om beide ontwikkelingen eens met elkaar te bespreken, zou je dat willen?

Marinus van Dijk

Waterschap Vallei en Veluwe

27 mei 2021 om 11.46

Archiveerder 3 01-08-22 om 11:10

Ralph Stuyver

Ja samenwerken lijkt me fantastisch mooi, ben ik altijd groot voorstander van! Volgende week bellen/mailen/appen/zoomen?

27 mei 2021 om 12.57

Archiveerder 3 01-08-22 om 11:11

Ralph Stuyver

Dag Alice,

Het idee is om in private gebieden, dus bijvoorbeeld tuinen en erven, de grondwaterstand te gaan meten. Normaal gesproken meet de overheid hoofdzakelijk in openbare gebieden, zoals straten en pleinen. Hoe het grondwater in openbare ruimte zich tot private ruimte verhoudt is meestal onbekend. We willen het makkelijker maken voor particulieren om zelf in eigen ruimte de grondwaterstand te meten.

Bestaande peilbuizen zijn niet makkelijk voor particulieren te koop. Ze zijn ook (heel) duur. En ze zijn meestal niet in een online netwerk verbonden of eenvoudig digitaal uitleesbaar. Bovendien zijn ze niet eenvoudig zelf te plaatsen. Onze innovatie beoogt deze nadelen op te lossen.

Het zou toch mooi zijn als er een goedkope (Doe het zelf - DIY), via internet verbonden (burger kan zelf kiezen data wel/niet/anoniem te delen, dus geen privacyproblemen), voor de burger verkrijgbare (want betaalbaar, zeg onder de € 20) peilbuis beschikbaar zou komen.

Zoals een temperatuurmeter, maar dan voor grondwaterstand. Zodat je weet hoe het grondwater bij jouw buurt/tuin/erf staat, en je daar rekening mee kunt houden. Bijvoorbeeld voor het groen (bomen) in je tuin, de plaatsing van wateropslagkratten in de grond, of fundering van huizen en gebouwen. Meten is weten 😃

Uit consumenten onderzoek door de scholieren blijkt dat 87% van de bezoekers aan een tuincentrum het grondwaterpeil belangrijk vinden. Als ze een grondwaterpeil meter willen kopen dan wil circa 80 % tussen de € 0 en € 20 uitgeven hiervoor.

Het prototype heeft zich vooral gericht op de techniek. Hierin is een standaard PVC buis gebruikt, een Arduino + breadboardje en ultrasone sensor en display. Het prototype meet de grondwaterstand tot wel 3 mm nauwkeurig. Het prototype kostte minder dan € 20. Dus in grotere oplage waarschijnlijk  veel goedkoper. De meetsoftware is door de scholieren geschreven en open source beschikbaar. De dataopslag/netwerkfunctie is nog niet getest.

25 mei 2021 om 09.03 · Bewerkt

Archiveerder 3 01-08-22 om 11:12

Alice Fermont

Beste Ralf,

Dank je wel voor dit idee. Zou je iets meer kunnen vertellen over de private peilbuis? Wat is bijvoorbeeld het verschil met een normale peilbuis? En zou je bijvoorbeeld een foto van het prototype kunnen toevoegen? Dan wordt het misschien al duidelijk.

Hartelijke groeten,

Alice

19 mei 2021 om 11.56

Archiveerder 3 01-08-22 om 11:12

Jora Slinger

Hoi Ralph, 

Mooie ontwikkeling! Hoe zou je de in tuinen gemeten grondwaterstanden relateren aan de regenwaterbestendigheid van een gebied? 

12 mei 2021 om 18.15

Archiveerder 3 01-08-22 om 11:13

Ralph Stuyver

Dag Jora, ik dacht dat ik al een reactie aan je had geschreven maar ik zie die hier niet meer.

Ja goede vraag naar de relatie tussen grondwaterstand en regenwaterbestendigheid. Ik ben geen grondwater expert en ook geen klimaatadaptatie expert. Maar klimaatadaptatie gaat volgens mij in hoofdlijnen over: hitte, droogte, wateroverlast en overstromingen.

Wat betreft hitte zie ik een relatie tussen groen en grondwaterstand. Groen, bomen, planten, onverharde en 'groene' grond is een van de beste maatregelen tegen hitte. Groen is (sterk) afhankelijk van de grondwaterstand. Voor het goed functioneren van groen, en bijvoorbeeld een goed rendement van nieuwe bomenaanplant, is een goede grondwaterstand belangrijk.

Wat betreft droogte kun je denken aan paalrot bij een langdurig lage grondwaterstand. Dat kan grote (financiele) gevolgen hebben voor de huizen en panden (vastgoed). Te lage grondwaterstand door langdurige droogte zorgt bovendien dat groen uitdroogt en uiteindelijk sterft. Wat weer gevolgen heeft voor hitte, leefbaarheid en biodiversiteit. De dikte van het grondpakket (afstand maaiveld - grondwaterniveau) heeft ook relatie met waterbuffer capaciteit bij harde/extreme regenbuien. Dus de waterbuffercapaciteit lijkt me gerelateerd aan de afstand tot het grondwater. Een dikker grondpakket blijkt uit onderzoek in Amsterdam een van de meest kosteneffeciente maatregelen.

Wat betreft wateroverlast zorgt hoog grondwater dat woningen, kelders of kruipruimten onder water kunnen komen staan, of gaan schimmelen of rotten. Schade aan gebouwen en gezondheid als gevolg. Te hoge grondwaterstand zorgt voor rot en sterfte van groen. Te hoge grondaterstand zorgt er ook voor dat in/onder tuinen bijvoorbeeld geen extra wateropslag gemaakt kan worden, want te dun grondpakket zodat ondergrondse wateropslagtanks zouden gaan 'drijven'.

Overstromingen zullen door hoog grondwater moeilijker opgevangen of gebufferd worden. Hoog grondwater en hardere buien kunnen tot overstroming van riolen leiden. Dat is ook een reden om te willen weten hoe hoog de grondwaterstand ter plekke is.

De helft van de stad is vaak private ruimte. Dus het lijkt ook logisch om deze helft van de stad ook te gaan monitoren wat betreft grondwaterpeil. Verder verplicht de (water)wet de private grond eigenaren om het hemelwater te bergen, als ik het goed heb gegrepen. Dan is het dus ook handig als die weten hoe hoog het grondwater daadwerkelijk staat lijkt me.


 

dit plaatje komt van internet. de bron is (vooralsnog) onbekend

25 mei 2021 om 09.32 · Bewerkt

Archiveerder 3 01-08-22 om 11:13

Patricia Gravemaker

Interessant idee Ralph! Regie en betrokkenheid bij de stedelingen. Levert dit idee nog privacy gevoelige vraagstukken op? En wanneer wordt er gestart met het prototype?  

7 mei 2021 om 09.17

Archiveerder 3 01-08-22 om 11:14

Ralph Stuyver

Hoi Patricia, dank! Privacy probemen verwacht ik niet want de tuineigenaar kan zelf kiezen of 'zijn' grondwaterdata open is of niet. Eerste werkende prototype is gemaakt en getest door 4VWO Technasium scholieren, op hoofdlijnen. Waternet heeft daar ook in meegedaan. Deze indiening gaat om een nadere uitwerking en opschaling.


December 2019 presenteerden vier studenten (Marit, Sami, Ismael en Justin) hun werkende prototype. Op de achtergrond (in blauw) de standaard peilbuis van Waternet, die ter referentie beschikbaar is gesteld.

7 mei 2021 om 12.19 · Bewerkt

Archiveerder 3 01-08-22 om 11:14

Ralph Stuyver

Het idee is dat een goedkope versie (€ 20) door veel private eigenaren gekocht kan worden (tuinwinkel/bouwmarkt) of met een eenvoudige DIY-handleiding zelf kunnen maken. Hiermee ontstaat een mooi uitgebreid meet-netwerk van private tuinen in de stad. Mensen kunnen uiteraard ook beslissen geen open data te leveren maar alleen de meetgegevens voor zichzelf te gebruiken. De ervaring leert dat het grondwaterpeil in de tuinen aardig kunnen afwijken van de openbare ruimte. Meetgegevens uit de private ruimte zijn dus welkom!

6 mei 2021 om 11.27 · Bewerkt

READAR | Gebouwinformatie en mutatiesignalering uit luchtfoto's

Contact

Het Waterschapshuis
Stationsplein 89
3818 LE Amersfoort

033-4603100

winnovatie@hetwaterschapshuis.nl 

 

 

Cookie-instellingen