Infiltratiekrat voor regenwater

Veel oppervlakten in stedelijke gebieden zijn verhard waardoor regenwater voor overlast kan zorgen. Door toepassing van infiltratiekratten kunnen grote hoeveelheden regenwater effectief afgevoerd worden. BPO ontwikkelde in opdracht van DYKA, producent van kunststof leidingsystemen, de RAINBOX®3S. Het infiltratiekrat wordt gebruikt in groenstroken en gebieden met lichte verkeersbelasting.

Een infiltratiekrat is een sterk waterdoorlatende box waarin hemelwater ondergronds verzameld wordt. Het verzamelde water kan vanuit de box geleidelijk in de bodem wegzakken oftewel ‘infiltreren’. Dit ontlast de riolering, zorgt voor een betere grondwaterhuishouding en geeft minder verdroging of verzakkingen.

De grootste uitdaging in het project was het realiseren van de scherpe gewichtseis bij zware belasting. BPO heeft met behulp van topologie-optimalisatie software de meest optimale structuur bepaald om de gronddrukbelasting op het krat door te leiden. De uitkomst is vertaald naar een geometrische structuur met pilaren. Door middel van eindige elementen simulaties zijn de wanddiktes van kolommen en ribben gebalanceerd voor verticale, laterale en gecombineerde belastingsgevallen.

Tussen de pilaren zijn ‘rijbanen’ opengelaten voor een remote camera om een krattenveld ondergronds te inspecteren. Zijwanden, aansluitingen voor buizen, en de verbindingen tussen krathelften en tussenplaat zijn in het ontwerp geïntegreerd. Ook is voldaan aan belangrijke eisen met betrekking tot stapelen, nesten en verbinden. Door de nestbare eigenschappen kan bij grotere projecten een transport- en opslagvoordeel van 50% behaald worden.

De RAINBOX®3S wordt opgebouwd uit twee krathelften en een tussenplaat. Afzonderlijke kratten kunnen eenvoudig worden gestapeld en met verbindingsclips tot één krattenveld met groot volume verbonden worden. Het geassembleerde geheel wordt omwikkeld met geotextiel om te voorkomen dat kratten met grond verstopt raken.

Een tweede ontwerp van gerecycled materiaal

Initieel was het toegepaste materiaal speciaal voor het infiltratiekrat ontwikkeld. De eerste versie was dusdanig succesvol, dat er na verloop van tijd een nieuwe matrijs nodig was. Om het product duurzamer te produceren, is ervoor gekozen om voor gerecycled kunststof te gaan.

Er was een gerecycled kunststof beschikbaar wat gebruikt kon worden, maar dit was minder sterk voor lange duur belastingen. Dit kan echter gecompenseerd worden met grotere wanddiktes, waardoor de hoeveelheid materiaal en daarmee de cyclustijd toenemen, maar het gerecyclede materiaal is goedkoper per kilogram. Uit een voorstudie bleek dat het inderdaad prima mogelijk is een herontwerp voor gerecycled materiaal te maken zonder dat de lange duur sterkte omlaag gaat en zonder dat de kostprijs omhoog gaat.

Uiteindelijk is het ook gelukt om een aantal slimme constructieve verbeteringen door te voeren, zodat het product zelfs beter functioneert dan oorspronkelijk gedacht. Daarnaast is het nieuwe product vrijwel altijd sterker dan het oude product. Er wordt namelijk rekening gehouden met de mogelijke spreiding in materiaaleigenschappen van het recyclaat en het product moet ook nog voldoen als het qua eigenschappen aan de ondergrens van zijn specificaties zit.

Het is interessant om vooraf na te denken of een product geheel of deels uit een gerecycled materiaal gemaakt kan worden en of het na zijn levensduur weer kan dienen als grondstof voor hetzelfde of een nieuw product. Op deze manier kan optimaal gebruik gemaakt worden van de eigenschap van kunststoffen, dat ze keer op keer opnieuw gebruikt kan worden.

De gepatenteerde RAINBOX®3S is succesvol getest en reeds op de markt geïntroduceerd. Meer informatie over RAINBOX®3S en DYKA? www.dyka.nl