Kennishiaten PV-systemen op dijken in kaart gebracht

Dijken zijn eerst en vooral bedoeld om het land tegen overstromingen te beschermen.

Grasmat

Uiteenlopende pv-systemen op land zijn de laatste jaren uitvoerig onderzocht en de daaruit volgende bevindingen zijn inmiddels ook toegepast. Bij zon-pv op dijken – dat zich met een handvol pilots op dit moment nog in een pril stadium bevindt – komen meer factoren om de hoek kijken. Dijken zijn eerst en vooral bedoeld om het land tegen overstromingen te beschermen. De structurele integriteit van het dijklichaam – en daarmee indirect ook de waterveiligheid – kan namelijk op gespannen voet komen te staan met plaatsing van (vooral) horizontale pv-systemen. Esther Snepvangers, adviseur energietransitie bij ingenieursbureau Tauw, is met Stijn Wolfkamp de auteur van het vervolgrapport ‘Zon op dijken’. ‘Waar het op neerkomt’, aldus Snepvanger, ‘is dat zon-pv op dijken zorgt voor beschadiging van de grasmat, in elk geval op de buitenkant van de dijk. Er is nog niet onderzocht welke grassoorten het beste werken, wel wat het gras doet als er pv-panelen op de dijk staan. Dat zie je ook terug in de pilots, bij zowel horizontale als verticale pv-systemen, vanuit meerdere leveranciers in Nederland.’ Uit de pilots is bekend dat het beheer en onderhoud van pv-systemen op dijken speciale aandacht nodig heeft. Zo heeft de grasmat op de Spuikomdijk bij Ritthem (gemeente Vlissingen) een paar maanden na plaatsing van horizontale pv-panelen grote schade opgelopen. De combinatie van minder zonlicht (reductie tot 90 procent), een nat voorjaar en beweiding met schapen, zorgde volgens het rapport voor een erg open zode met gedeelten van slechts 10 procent grondbedekking. Vervolgens is de opstelling van de panelen (met een lichtreductie van maximaal 50 procent) aangepast. Dat zorgde voor een duidelijk herstel van de grasmat. Door de lage opstelling bleek maaien echter lastig en wilden pachters dat risico niet nemen. Hetzelfde gebeurde bij de opstelling van de pilot op de Knardijk bij Zeewolde (verticaal hangende pv-panelen).

De grasmat op de Spuikomdijk bij Ritthem liep een paar maanden na plaatsing van horizontale pv-panelen al schade op.

Verticaal vs horizontaal

Verschillen in de beschadiging van de grasmat tussen horizontaal en verticaal pv zijn goed aan te wijzen. Want waar horizontale pv-systemen plat op, of vlak boven het binnentalud van het dijklichaam worden gelegd, komen verticale pv-systemen amper in aanraking met de bodem. Dat heeft zo zijn gevolgen voor de grasmat.

Duidelijke verschillen in beschadiging grasmat tussen horizontaal en verticaal PV

Snepvangers: ‘Horizontale systemen houden door hun oppervlakte veel meer het zonlicht op het gras tegen, terwijl je verticale pv-panelen makkelijker uit elkaar kan zetten waardoor er meer zoninval op de grasmat komt. Het effect daarvan is waarschijnlijk permanent, in elk geval op verschillende plekken onder de panelen door de dag heen. Wat bij verticale pv-panelen speelt, veel meer dan bij horizontale systemen, is het risico op afbreken door de wind.’ Lieke Noij-Mousevi, projectleider bij Stowa, vult aan: ‘Denk water daar veel gemakkelijker vanaf en kan het ook zonder problemen in de grasmat en bodem worden opgenomen. Verder is verankering van verticale pv-panelen ten opzichte van horizontale panelen anders, waardoor mogelijke beschadiging aan de grasmat en/of waterkering ook anders kan uitvallen. Daarover is in de pilots en in dit rapport nog onvoldoende vastgelegd.’

Draagvlak

Een van de andere kennishiaten is het maatschappelijk draagvlak voor zon op dijken. Tussen 2019 en 2021 voerde WUR (Wageningen Universiteit & Research) – vanuit het consortium ‘Zon in landschap’ – het project ‘In my backyard please’ uit. Samen met TNO, TS Visuals en Design Innovation Group ging WUR indertijd na wat de beste manieren zijn om een zonnepark maatschappelijk gewenst te krijgen. De bedoeling was om op het terrein van Afvalzorg bij Nauerna, een buurtschap dat aan het Noordzeekanaal grenst, een tijdelijk zonnepark van maximaal zeven hectare aan te leggen. Bewoners van Nauerna werden vanaf het begin bij zowel het proces als het ontwerp betrokken. Hoewel het zonnepark nog steeds niet is gerealiseerd, leverde het project wel een schat aan inzichten over participatie op. De conclusie uit dit onderzoek is om de betrokkenen al vanaf het begin over de plannen te informeren. In 2023 werd dat nog eens bevestigd door Arcadis, aangehaald in het vervolgrapport. Multifunctionele zonneparken op een stortplaats zijn echter nog geen pv-systemen op dijken. Het enige concrete over maatschappelijk draagvlak wat uit de pilots voor ‘Zon op dijken’ naar voren kwam, was de ervaring die landschapsarchitect Robbert de Koning opdeed. De Koning huurt Dijkmagazijn Delden aan de Drielsedijk, nabij station Arnhem-Zuid. Het gebouw grenst aan de installaties van de afvalwaterzuivering waardoor het landschap, althans volgens het rapport, ‘al enigszins industrieel oogt’. Van 2021 tot 2023 heeft Waterschap Rivierenland op de zuidzijde van de dijk negen verticale pv-panelen neergezet (3 x 3) en zes horizontale pv-panelen (2 x 3) op tafels geplaatst. De Koning heeft voorbijgangers gevraagd naar hun mening, samengevat in het rapport. Horizontale pv-panelen vielen nauwelijks op wanneer je er langs liep of reed, ze accentueerden de vorm van de dijk juist. Bij verticale pv-panelen, van noord op zuid, bleek dat anders. Niet alleen stond de proefopstelling dicht op elkaar (2 m) waardoor de aanblik ‘nogal hokkerig’ werd, ook de hoeken aan weerskanten van de pv-panelen staken uit (bij vee kan zoiets problemen opleveren). ’s Nachts vingen de verticale pv-panelen bovendien lichtbundels van voorbijgaande auto’s op, waardoor bestuurders zouden kunnen schrikken. Zowel Noij-Mousevi als Snepvangers geven aan dat het maatschappelijk draagvlak in alle pilots niet is getoetst. Weliswaar heeft de dorpsraad van Ritthem meegeholpen bij het ontwerp van de horizontale pv-panelen – zo staat op een groep panelen het portret van admiraal de Ruyter (geboren en getogen in Vlissingen) – maar is niet onderzocht welke invloed die samenwerking op het maatschappelijk draagvlak heeft gehad. ‘Het zijn allemaal tijdelijke, kleine projecten geweest’, licht Snepvangers toe. ‘Je merkt de laatste jaren wel dat zonneparken met wat meer weerstand te maken krijgen. Bij zon op dijken zijn er ook nog zorgen over wat dat precies doet ten opzichte van de waterveiligheid. Het kan ook zijn dat dijken wat meer in het landschap uitsteken en dat zonneparken daardoor van grotere afstand meer opvallen. We weten eigenlijk niet zo goed of mensen en omwonenden heel anders kijken naar een pv-systeem dat op een dijk wordt geplaatst ten opzichte van het weiland ernaast.’ Wel stelt het rapport dat het maatschappelijk draagvlak na afloop van de pilots vrijwel onveranderd is. Zo stelt het rapport: ‘Uit dit onderzoek (van Arcadis in 2023. TZ) bleek dat er geen enkele maatregel denkbaar is die zal bijdragen aan meer acceptatie van ‘Zon op dijken’. Ook bleek dat er geen significante toename van acceptatie plaatsvond na anderhalf jaar.’

Natuur en landschap

Inpassing van pv-systemen in het landschap en de dijk en behoud van biodiversiteit zijn nauw met elkaar verweven. Horizontale pv-panelen nemen licht, lucht en vocht op de grond weg waardoor de grasbedekking wordt aangetast en de biodiversiteit afneemt. Maar waarvoor moet je als  projectontwikkelaar – commercieel of niet – nu kiezen: voor de bodem of voor de (opstelling van) pv-panelen? Holland Solar heeft twee jaar geleden het EcoCertified Solar Label voor zonneparken gelanceerd, waarin onder meer de bodemtoets van TNO is opgenomen. Opstelling en de mate van lichtdoorlaatbaarheid zijn daarin belangrijke onderdelen. Het rapport ‘Zon op dijken’ richt zich qua landschappelijke inpassing en behoud van biodiversiteit wat specifieker op de kwaliteit van de grasbedekking, juist omdat dit in nauwe relatie met de structurele integriteit van de dijk staat. Zo draagt een sterke bedekking niet alleen bij aan de robuustheid en veerkracht, maar versterken bloemen en kruiden ook de biodiversiteit en gaan met name kruiden uitdroging van de dijk tegen, blijkt uit onderzoek van WUR.

Maatwerk of standaardisatie?

Wat grootschalige toepassing van pv-systemen op dijken ingewikkeld maakt, is het spanningsveld tussen enerzijds de eisen (zoals waterveiligheid, onderhoud en beheer, maatschappelijk draagvlak en biodiversiteit) en anderzijds de kosten. Standaardisatie van pv-systemen op dijken zou een mogelijkheid zijn om die kosten te drukken, maar dat is vooralsnog toekomstmuziek. ‘Elke situatie vraagt nu in feite om maatwerk’, zegt Snepvangers. ‘Niet alleen van welk type panelen je gebruikt, maar ook waar die moeten komen. Het hangt van zoveel factoren af; van de dijk zelf en de waterveiligheid tot aan de afstand tot het elektriciteitsnet, het maatschappelijk draagvlak en hoe de systemen in het landschap passen. Zoals we in het rapport hebben aangegeven, liggen daar nog de nodige kennishiaten.’

'Spanningsveld tussen de eisen en de kosten'

‘En als je tot standaardisatie overgaat, dan is het ook belangrijk dat waterbeheerders duidelijk in hun beleid aangeven of zon-pv op dijken tot hun doelstelling behoort om klimaatneutraliteit te behalen. Komt het initiatief vanuit het waterschap, een gemeente of vanuit een externe, commerciële partij die zoiets graag wil realiseren? Dat maakt voor de snelheid zeker nogal wat uit. Qua opbrengst aan zonnestroom verschillen pv-systemen op dijken overigens niet significant van die op land’, besluit Noij-Mousevi.

 

Tekst: Tseard Zoethout
Fotografie: Eric de Vries, Robbert de Koning, iStock, Stowa

Meer weten over innovatieve technieken en ontwikkelingen?
Meld u dan nu aan voor onze gratis nieuwsbrief