Slim omgaan met water: Verbruik, recycling en opslag

Meten is weten

Een heel nuttig instrument om het waterverbruik te monitoren is de slimme watermeter. Zo’n smart watermeter doet veel meer dan het inzichtelijk maken van het dagelijkse waterverbruik. Wij noemen het signaleren van lekkages piekverbruik, drukklachten opsporen en het aangeven van de watertemperatuur. Tevens wordt het doorgeven van de meterstanden en de facturering een stuk eenvoudiger.

Volgens Micha van Aken van waterbedrijf Vitens: “Je hebt met een slimme watermeter meer grip op het waterverbruik en je kunt processen optimaliseren. Ook zie je waar lekkages zitten en kun je temperatuurschommelingen meten. Zo kun je risico’s voor de drinkwaterkwaliteit bij de klant thuis monitoren, maar ook de verdeling van het drinkwater door het distributienet volgen.”

Meteen gaat er echter al een wenkbrauw omhoog. Gaat al dat gemeet en monitoring niet ten koste van de privacy bij de watergebruikers? En weer een draadloze stralingsbron er bij. In de praktijk zal zulks gelukkig wel meevallen doch enige waakzaamheid kan in deze nooit kwaad. Ook zijn slimme watermeters duurder dan de domme exemplaren.

De waterapp geeft een mooi grafisch inzicht in het verbruik en maakt fijnafafstemming en programmeren mogelijk. Ook op afstand en tijdens afwezigheid. Google Assist is inmiddels al geschikt voor het ondersteunen van kranen en badkuipen. Watermonitoring geeft veelal een goed overzicht in het waterverbruik, beheer en waar er bespaard kan worden.

Watertransitie

Transitie is een gevleugeld woord als het over duurzaamheid gaat. Natuurlijk is er ook een watertransitie. In 2050 wil de overheid voor Nederland een geheel circulair watersysteem. Met andere woorden er wordt evenveel water gebruikt als er in voorraad (opgeslagen of gerecycled) is. Drinkwater Platform: “Door afvalwater, zoals douchewater en toiletwater, een nieuwe bestemming te geven, hoeven we minder drinkwater te gebruiken. Het realiseren van zo’n systeem vraagt wel om een zorgvuldige afweging van risico’s voor de volksgezondheid, kosten en baten, goede organisatie, wettelijke aanpassingen en acceptatie door de gebruiker.” Dat kan al voor een belangrijk deel in het smarthome en de smartgarden zelf, maar zeker ook op wijkniveau plaatsvinden.

Er is een evenwicht tussen besparing, de meest duurzame methode, en terugwinnen. Een zuinige slimme douchekop, kraan en tuinsproeier verminderen sowieso het waterverbruik meer dan menigeen denkt. Wat dan toch verbruikt wordt valt met nieuwe technieken grotendeels aan te vullen. Een andere input vormt de opvang van regen- en condenswater. Bij het terugwinnen van verbruikt water komen nog meer aspecten kijken. Behalve het water zelf vallen vaak eveneens warme en nuttige grond- en afvalstoffen terug te winnen.

Water vasthouden is een proces van regulering tussen opvang (voorkomt straks te korten) en lozing bij overvloed (voorkomt overstroming). Het met slimme technieken en kunstmatige intelligentie monitoren van het waterpeil, de grondwaterstand en sluizen of stuwen is inmiddels al gewoon geworden. Dat kan ook in het smarthome. Een slimme waterton, een eigen waterbekken, water vasthouden op een begroeid plat dak en tegels er uit met gras of planten daarvoor in de plaats. Een andere optie vormt het aanleggen van slimme irrigatiesystemen in de eigen tuin.

Slimme douchekop

Er wordt nogal wat water verbruikt tijdens het douchen. Dat valt behoorlijk te reduceren, soms wel tot 90% maar in de praktijk doorgaans circa 50%. N.B.: In Nederland ging voor de besparing zo’n 80% van alle het warme water naar douche en bad.

Voor de hand liggen het korter en minder vaak te douchen. Maar ook bij de verdeling van en minder krachtige verdeelde waterstraal valt bij de smart douchekop, bijvoorbeeld van Grohe, veel te winnen. Een ander punt vormt het opvangen en recyclen van het douchewater met als aanvullende optie het terugwinnen van de daarin opgenomen warmte.

Met de spotjes van de overheid komt de doucheschaamte of -schuld tussen de oren van de Nederlander. En die wil daar bedacht op ons klimaat natuurlijk best wat aan doen. Maar waar nu op te letten bij de aanschaf van een slimme zuinige douchekop? In de praktijk gaat het als eerste om het waterverbruik per minuut. Een waterbesparende douche zou tussen de 4,2 tot 6,9 liter water per minuut moeten verbruiken. Dan de spaarstand. Welke opties zijn er en bevallen deze ook voor het douchegenot? Let er ook op dat je meteen de slang vervangt. De druk bij waterbesparende douchekoppen maken gebruik van interne drukverhoging om hetzelfde straalgevoel bij minder verbruik te creëren. Daarvoor heb je dan wel drukbestendige slangen nodig. Een smart timer kan handig zijn om de duur van het douchen te beperken. Bijvoorbeeld de Douche Coach Eco van Ecosavers.

Douchewater-opvang en -WTW

Net als ander afvalwater in het slimme huis kan je het verbruikte douchewater terugwinnen of zelfs hergebruiken. Een duurzame tip vormt het opvangen van het eerste douchewater, tot dat op een aangename temperatuur is, in een emmer om straks de planten mee te begieten of het toilet door te spoelen.

Relatief eenvoudig is het opslaan voor het doorspoelen van het toilet. Dan behoeft er aan de waterkwaliteit zelf weinig te gebeuren. Om als douchewater her te gebruiken is wel filtering op zeep en vuil vereist. Wil je er ook de tuin mee besproeien dan moeten alle zeepresten er uit. Bij de meeste smart badkamers zal de waterbesparende douchecabine het opvang- en filterwerk voor zijn rekening nemen.

Het terugwinnen (WTW) van de in het douchewater opgenomen warmte kan een aantrekkelijke besparende, zuinige en duurzame manier voor het besparen van energie in het smarthome zijn. In de praktijk gaat het daarbij om het gebruiken van de geloosde warmte voor het weer opwarmen van het nieuw aangevoerde douchewater. Het leidingwater is meestal 10 graden Celsius en het douchewater 36 graden Celcius. Voldoende verschil voor een efficiënte warmte-uitwisseling. De besparing kan zo’n 40-50% van het energieverbruik zijn. Dus weer goed voor de vermindering van de CO2-uitstoot. Wel is er een kleine verbouwing voor het plaatsen van de vereiste slimme apparatuur, veelal een zogenaamde WTW-pijp of -goot, in de badkamer nodig.

Grijswater

Regelmatig valt bij besparing op het verbruik van leidingwater de term grijswater. Dat is teruggewonnen water dat niet aan de kwaliteit van grand cru drinkwater voldoet maar nog altijd geschikt is als spoel- of irrigatiewater bij planten. Grijswater is afkomstig van douchen, wasautomaten, vaatwassers, wasbakken, regentonnen, condens (airconditioning) en platte daken met vegetatie. Het gaat vaak om veel meer recyclebaar water dan de bewoners van smarthomes in het vizier hebben.

Het gebruik van grijswater als drinkwater kan nadelige consequenties hebben voor de (volks)gezondheid. Er zijn wel slimme meters voor de waterkwaliteit verkrijgbaar doch beter geen risico’s nemen!

Slimme kranen

Bij de smartkraan is het wel even kijken wat de kraan precies slim doet. Alleen slim water sparen, ook efficiënt omgaan met warmwater (energieverbruik), het voorkomen van verbranding door heet water, en bij de Dyson Airblade Wash een slimme combinatie tussen wassen en drogen plus het voorkomen van contaminatie.

Wij beperken ons hier tot het waterverbruik. Daarvan zijn er tal van smaken. Bijvoorbeeld om de planten in huis water te geven of de tuin via een Bluetooth/WiFi gestuurde wateradapter. Met een smartlife-app stelt de gebruiker waterzuinige schema’s in of bedient het sproeisysteem direct met een knop. Werkt ook automatisch tijdens afwezigheid. De waterkraan met ingebouwde sensor voor het detecteren van de noodzaak tot gebruik (lopen of dicht) is al vele jaren ingeburgerd. Meestal gaat het om bewegingsdetectie of gesture (gebaren)besturing. Je vindt deze kranen in slimme keukens, badkamers en toiletruimten. Ze kunnen behoorlijk op waterverbruik besparen.

Stembesturing is weer een andere waterbesparende smaak. Onder andere van Kohler. De besparingswinst zit hem met name op het precies afregelen van de gedoseerde hoeveelheid water. Dornbracht heeft een technologie op een slimme kraan met display waarmee je via smart tools en twee knoppen zowel het watervolume als de temperatuur optimaal regelt. Geschikt voor het slim digitaliseren van badkamer en keuken.

Bij de Mindful Tap (ook bij Ikea verkrijgbaar) regelt de gebruiker zonder aan een knop te hoeven draaien de hoeveelheid water en temperatuur. Het verbruikte water wordt bij de wasbak opgevangen voor recycling of plantensproeien.

Tot slot nog de perlator. Dat is een apparaat dat helpt om water te besparen door het water te beluchten terwijl het uit de kraan komt. Dit resulteert in een krachtiger en efficiëntere stroming van het water, wat kan helpen elke maand op je waterrekening te besparen. Tevens claimen diverse fabrikanten dat perlators de smaak van jouw water helpen verbeteren en zelfs eventueel aanwezige onzuiverheden verwijderen.

Hergebruik door opvang van water

Water recyclen door het op te vangen en te filteren vormt een goede manier om op waterverbruik te besparen. Er zijn meerdere vormen van, los of al ingebouwd, maar helaas vaak niet goedkoop. Bijvoorbeeld de Hydraloop-productlijn, grey water recycling voor de grotere woning en kleinere bedrijven.

Hydraloop verzamelt, behandelt en hergebruikt het water van douches, baden, wasmachines en drogers, warmtepompen en airconditioning units. Afhankelijk van de configuratie en het gebruikersgedrag kan tot 45% van het totale waterverbruik in huis worden bespaard. Hydraloop-water is schoon, helder, veilig en gedesinfecteerd. Het kan worden hergebruikt voor toiletspoeling, de wasmachine, tuinirrigatie en het bijvullen van zwembaden.

Een H300-model begint bij 3300 euro, heeft een inhoud van 300 liter en is ongeveer zo hoog als twee wasmachines! Dus niet echt goedkoop en een flinke plek zoeken om het apparaat weg te werken.

Sluit het water tijdig af

Een lekkage kan een behoorlijke overstroming veroorzaken. Dat verspilt een flinke hoeveelheid water en kan een forse schade veroorzaken. Voor het smarthome is er keuze uit detectoren (met ook waarschuwen op afstand), afsluiters voor leidingen en slangen en de intelligente dompelpomp voor de kelder.

De smart lekdetectoren monteer je op plaatsen waar lekken kunnen voorkomen. Zij reageren op veranderingen in waterstromen/verbruik en het vrijkomen van (plassen met) vocht. Een aantal van deze leksensoren is gecombineerd met een waterafsluiter- of -stop. Bij Flow heb je bijvoorbeeld ook een combinatie van een detector, watermonitor en afsluiter.

De kelder vormt een notoir gebied voor overstromingen. Gebroken of gebarsten leidingen, instromend regenwater of opkomend kwelwater. Een intelligente pomp met bijbehorende dompelpomp kan in deze een hoop ellende en kosten voorkomen. Men spreekt in deze van sump pumps monitoren. Dikwijls voorzien van WiFi en een bijbehorende app.

Smart toilet

Slimme toiletten zijn in opkomst. Behalve allerlei snufjes zoals een verwarmde zitting, het wegwerken van geuren. langzaam dalende brillen en diagnostiek op de uitwerpselen ook efficiënt waterbeheer. Behalve elektronisch gedoseerde spoeling ook het instellen van de waterstralen (druk en richting) ook ingebouwde sensoren en voicecontrol.

Het opvangen en hergebruik van toiletspoeling is een complexe klus. Het reinigen, en wegvangen van bruikbare afvalstoffen luister heel nauw. Werk voor de deskundige installateur.

IoT en AI aan het water

Waar duiken het Internet of Things en Artificial Intelligence al niet op? Ook bij het waterbeheer dus. Het IoT zorgt er voor dat slimme water verbruikende, metende en doserende apparaten in het smarthome of gebouw met elkaar verbonden zijn. Een soort water-hub met gekoppelde sensoren en actuatoren dus. Idem voor de tuin.

AI brengt kennis, interpreteren, voorspellen en leren in de waterhuishouding van het smarthome. De kunstmatige intelligentie heeft weet van het watermanagement en het loodgieterswerk in het huis. Hoe is het allemaal aangesloten, welk verbruik is normaal en wat zijn de grenzen? Afwijkingen worden gedetecteerd en met behulp van de aanwezige waterdatabase geïnterpreteerd. Voorspellen en leren van, vormen de sleutel tot duurzaam waterverbruik. Onnodig waterverbruik voorkomen zowel in huis als in de tuin. Wordt er regen verwacht dan niet sproeien. Idem als de vochtdetectoren in planten aangeven dat het allemaal nog nat genoeg is. Echt slim is ‘water deel learning’ waarbij de AI het waterverbruik aanpakt en de bewoners adviseert.

Verder worden ook de voice enabled kranen tot de AI gerekend. Inmiddels ook het domein voor de thuisassistenten van Google, Apple en Amazon. Het is tegenwoordig zelfs mogelijk om met de smartphone de waterkwaliteit te controleren. Onlangs kwam er een device (Spout) uit dat aan het genomen monster de verontreiniging door lood in het drinkwater meet. Van belang voor buurten met oude waterleidingen. Andere interessante metingen betreffen die van de status/onderhoud van het leidingennet, de temperatuur, druk, het aanwezige Chloor en PH waarde.

En natuurlijk de tuin

Echt groen waterbeheer vindt in de tuin plaats. Er zijn een aantal aanvliegpunten. Slim sproeien ligt voor de hand. Dit in de vorm van intelligente waterdosering, het voorkomen/opvangen van lekkages en het werken met de weersvoorspelling en/of de resultaten van vochtmeters in de tuingrond.

Waterberging brengt evenwicht tussen overvloedige regenval en droogte. Bekend is de slimme regenton. Liefst meerdere regentonnen want met een forse bui zit een enkel exemplaar zo vol. Een alternatief vormt een opvangbekken onder de tuin.

Je zult het wellicht niet geloven maar er zijn in Nederland zelfs mensen die zijn afgestudeerd op een slimme regenton. Een citaat van Jeroen Waterink – de Ensketon van de Universiteit Twente: “Stel je voor dat de ton is aangesloten op de waterafvoer en de regenton zelf de weersvoorspellingen kan controleren. Komt er een bui aan, dan maakt hij een berekening: hoe groot is je dakoppervlak, hoeveel water kan hij verwachten. Twee uur van tevoren laat hij voldoende inhoud wegstromen in het riool en dan is hij klaar om de bui op te vangen.”

Ook het zwembad in de tuin kan slim omgaan met water. AI die de waterkwaliteit controleert en pas echt ververst als dat nodig is. En smart zonwering die onnodige verdamping tegengaat. Verder het beheren van water voor fonteinen en vijvers.

Een aparte vorm van een duurzame ‘watertuin’ is een groen dak. Die helpen mee om een deel van dat hemelwater op te vangen: De plantenwortels houden het water vast en geven het langzaam weer af. Hoe meer neerslag tijdens hoosbuien opgevangen wordt door tuinen, parken én groene daken, hoe minder riolen overbelast raken.

Tot slot

Met slim waterbeheer valt in het smarthome en in de smartgarden veel kostbaar water te besparen. Meten, inzicht & monitoring, het opvangen met hergebruik en het voorkomen van lekkages doen al heel veel. Bij gemeenten en Waterschappen kan je tips en regelmatig ook subsidies krijgen. Werk aan een duurzame waterwereld!