De Ingenieur november 2019

T EC H N I E K M A A K T J E W E R E L D

DE INGENIEUR nummer 11 | jaargang 131 | november 2019

Van het gas af Hoe verwarmen we straks ons huis?

DE PRINS FRISO INGENIEURSPRIJS WOENSDAG 4 MAART 2020

NOMINEER JOUW FAVORIET TIJDENS DE

DAG VAN DE INGENIEUR Met de uitreiking van de Prins Friso Ingenieursprijs aan de Ingenieur van het Jaar wil het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) excellente ingenieurs en hun werk voor het voetlicht brengen.

Kijk voor de criteria en verdere informatie op: www.kivi.nl/dagvandeingenieur Het indienen van nominaties voor de Ingenieur van het Jaar kan tot en met 19 december 2019. De winnaar wordt tijdens de Dag van de Ingenieur op 4 maart 2020 bekendgemaakt. @dagvandeingenieur #dvdi2020

met medewerking van:

foto Jorrit Lousberg/Vattenfall

12 VAN HET GAS AF Hoe haal je miljoenen woningen van het gas af? De woning­ bezitter kan helpen door beter te isoleren, elektrisch te koken met zonnestroom en een warmtepomp aan te schaffen. Maar ook de gemeenten en netbeheerders moeten hun steentje bijdragen en duidelijkheid scheppen over de plannen.

26 ZOUTE BODEM Nederland ontkomt niet aan verzilting van het oppervlakte­ water. Dus zijn ingenieurs op zoek naar manieren om het zout weg te drijven én om gewassen bestand te maken tegen een zoutere bodem.

36 HOOGBEGAAFDE ROBOTS Hoogleraar Pieter Abbeel bouwt robots die razendsnel kunnen leren. In tien minuten kan een robot speelgoed herkennen en sorteren. Maar deze hoogbegaafde robots hebben nog een ­lange weg te gaan.

Geknipt Vooraf Focus Giesen Van het gas af Aquathermie Möring Verzilting Podium Inbox Duurzame gebouwen Quote Eureka Rolf zag een ding To do Poolse mijnen Media Voorwaarts Groene bedoelingen Passie

49 SCHONE MIJN Een nieuwe installatie reinigt afvalwater uit Poolse mijnen.

Van zwart, vervuilend slijk tot kraakhelder vocht dat zo de ­rivier in mag.

T EC H N I E K M A A K T J E W E R E L D

DE INGENIEUR nummer 11 | jaargang 131 | november 2019

Van het gas af Hoe verwarmen we straks ons huis?

Lees het laatste technieknieuws op www.deingenieur.nl facebook.com/deingenieur.nl @de_ingenieur

Waterdamp uit de schoorstenen van huizen in Gro­ningen. foto Jan Luursema

40 ELEKTRISCHE CAMPER De camper van de toekomst is zelfrijdend en elektrisch, met een chassis in de vorm van een skateboard. Maker Hymer wil een fa­ briek bouwen die deze campers op bestel­ ling produceert.

Ook in Eureka: een betere valhelm, zweven­ de jetski’s en een milieuvriendelijke doods­ kist.

EUREKA

jaargang 131 nummer 11 november 2019

Moderne kantoorgebouwen zijn groener, duurzamer en inno­ vatiever. Een nieuw bankgebouw in Zeist staat midden in een natuurgebied en bestaat voor een groot deel uit hout, met ­linnen doeken als muurbekleding.

illustratie Peter Welleman

INHOUD

31 MODERNE KANTOREN

2 3 4 5 12 20 25 26 29 29 31 36 40 45 48 49 56 60 62 64

COLOFON

GEKNIPT

ABONNEMENTEN Leden van het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) ontvangen De Ingenieur uit hoofde van hun lidmaatschap.

Abonnement voor niet-leden (inclusief btw): • magazine € 128,50 per jaar • digitaal € 69,- per jaar • losse nummers € 15,- (inclusief verzending) Abonnementen worden tot wederopzegging aangegaan en ten minste voor de vermelde periode. Het abonnement kan na deze periode per maand worden opgezegd. U kunt uw opzegging het beste via onze website doorgeven: www.deingenieur.nl/lezersservice

ABONNEESERVICE DE INGENIEUR Ga voor (cadeau)abonnementen, adreswijzigingen en het laten nazenden van niet ontvangen nummers naar het webformulier op de site, te vinden onder het kopje ‘Abonneeservice’. www.deingenieur.nl adres Postbus 30424, 2500 GK Den Haag e-mail abonneeservice@ingenieur.nl tel. 070 39 19 850 (bereikbaar op maandag, ­dinsdag, donderdag en vrijdag van 9 tot 14 uur)

DE INGENIEUR ALS PDF Abonnees die De Ingenieur willen downloaden als pdf-bestand, ­kunnen daarvoor terecht op de website: www.deingenieur.nl/pdf

REDACTIE drs. Pancras Dijk (hoofdredacteur), ir. Jim Heirbaut, Marc Seijlhouwer MSc, Babette Tierie (eindredacteur) REDACTIEADRES Prinsessegracht 23 2514 AP Den Haag Postbus 30424 2500 GK Den Haag tel. 070 391 9885 e-mail redactie@ingenieur.nl website www.deingenieur.nl

VORMGEVING Hannie van den Berg Grafische Vormgeving & DTP, Houten TECHNISCHE EINDREDACTIE ir. Martine Segers ADVERTENTIES Sandra Broerse e-mail sandra.broerse@kivi.nl tel. 06 – 46 61 86 14 DRUK Bariet Ten Brink, Meppel

­

‘Nerds zijn vaak helemaal geen juichaapjes die elke technologi­ sche ‘vernieuwing’ met trompetgeschal inluiden. Weinig mensen die zo kritisch zijn op technologie als nerds.’

Techjournalist Joost Schellevis reageert op een Volkskrant-artikel over de schaduwkanten van technologie (Twitter)

‘Onze demografie en ons ruimtegebruik dwingen ons om meer ­ondergronds te gaan denken.’

Cees Brandsen, hoofdingenieur-directeur van Rijkswaterstaat, wil meer aandacht voor ondergronds bouwen (de Onderbouwing)

‘We hebben niet gekeken op projectniveau. Zo heb ik ook geen antwoord op de vraag hoe het verder moet met de Formule 1 en het circuit van Zandvoort.’

Johan Remkes, wiens commissie verregaande adviezen over de stikstof­ beperking gaf, laat een heet hangijzer over aan de provincie (Cobouw)

‘Wanneer technologische ontwikkelingen de ongelijkheid sterk vergroten, dan kan er niet van waarachtige vooruitgang worden gesproken.’

Paus Franciscus vreest dat kunstmatige intelligentie tot ‘een nieuwe vorm van barbarij’ leidt (nerdist.com)

De Ingenieur verschijnt 12 maal per jaar. © Copyright 2019 Niets uit deze uitgave mag worden verveelvoudigd en/of openbaar gemaakt door middel van druk, fotokopie, via internet of op welke andere wijze dan ook zonder voorafgaande schriftelijke toestemming van de uitgever. Niet in alle gevallen is na te gaan of er op de illustraties in dit nummer nog copyright rust.

Waar er nog verplichtingen zijn tot het betalen van auteursrecht is de uitgever bereid daar alsnog aan te voldoen.

ISSN 0020-1146

LIDMAATSCHAP KONINKLIJK INSTITUUT VAN INGENIEURS Het Koninklijk Instituut Van Ingenieurs (KIVI) is de beroepsvereniging voor hoger opgeleide technici in Nederland. Iedereen die hoger technisch onderwijs volgt, heeft gevolgd of een sterke affiniteit heeft met techniek, kan lid worden van KIVI. Leden ontvangen vanuit het lidmaatschap technologietijdschrift De Ingenieur. Kijk voor meer lidmaatschapsvoordeel op www.kivi.nl/lidmaatschap.

CONTRIBUTIE 2019 Regulier lidmaatschap: € 137,50 Afgestudeerd in 2018/2019: € 69,Studentlidmaatschap: € 44,Seniorlidmaatschap: € 108,De contributie voor leden in het buitenland is gelijk aan die voor leden woonachtig in Nederland.

Een lidmaatschapsjaar loopt van 1 januari tot en met 31 december.

Bij lidmaatschappen die in de loop van het jaar ingaan, wordt de ­contributie naar rato berekend. Aanmelden voor het lidmaatschap kan via www.kivi.nl/lidworden.

OPZEGGEN LIDMAATSCHAP Het lidmaatschap wordt jaarlijks automatisch verlengd. Beëindiging van het lidmaatschap kan per het einde van het kalenderjaar. Er geldt een opzegtermijn van ten minste één maand; een schriftelijke opzegging per brief of e-mail dient uiterlijk 1 december in ons bezit te zijn. Na ontvangst van de opzegging en eventueel verschuldigde contributie verstuurt de ledenadministratie een bevestiging.

CORRESPONDENTIEADRES Koninklijk Instituut Van Ingenieurs t.a.v. Ledenadministratie Postbus 30424 2500 GK Den Haag tel 070 391 98 80 ledenadministratie@kivi.nl

‘In de toekomst zal Alexa bestellingen voor je kunnen opnemen.

Maar deze Alexa houdt je in de gaten, afkeurend klakkend met de tong en stampvoetend.’

De Britse premier Boris Johnson heeft niet alleen een afkeer van de EU en de Labour-partij, maar ook van de spraakassistent van ­Amazon (The Guardian)

‘De grote kracht van ons land is de infrastructuur. Maar liefst 98 % van de Nederlanders heeft toegang tot het digitale netwerk, hierin zijn we nummer één in Europa.’

Het nieuwe SER-raadslid Hans van Waayenberg, van branchevereniging Nederland ICT, is niet verbaasd dat Nederland deel uitmaakt van de topdrie van EU-landen met de sterkste digitale economie (SERmagazine)

‘Dit vliegtuig, dat we tot 2050 zullen gebruiken, heeft constant updates nodig. En dan niet om de zoveel jaar, maar om de zoveel maanden.’

Met de peperdure aankoop van de gloednieuwe F35-straaljager zijn we er nog niet, maakt defensie-expert Christ Klep duidelijk (KIJK)

‘Bij events staan onze koks echt te vlammen tussen de gasten. De chefs vinden dat zelf ook leuk om te doen. Ik geloof niet dat een robot dat ooit op die manier zal kunnen.’

Johan van Marle van maaltijdservice Uitgekookt is niet bang voor automatisering in de professionele keuken (Vakblad Voedingsindustrie)

VERWARMEN ZONDER SPIJT

Drs. Pancras Dijk is hoofd­ redacteur van De Ingenieur.

meeste Nederlanders. Uit onderzoek van het Sociaal Cultureel Planbureau bleek dit najaar namelijk dat de meeste mensen zich weliswaar neerleggen bij het kabinetsbesluit om het aardgas vaarwel te zeggen, maar dat men vooralsnog niet bereid is er zelf ook maar enige invulling aan te geven. De voortschrijdende techniek zal het wel oplossen, is de algemene verwachting.

Het is de vraag of afwachten verstandig is. Met het isoleren van de woning kunnen we immers vandaag al beginnen. In alle denkbare scenario’s is dat de eerste stap van de transitie naar gasloos verwarmen en daarmee een ­zogeheten no regret-investering. Nu de keuken klaar is, wordt dat voor ons in ieder geval de eerstvolgende stap.

Behalve dat we ergens in de komende drie ­decennia van het gas af ­moeten, ­weten we ­eigenlijk nog vrij weinig In de hedendaagse keuken is open vuur taboe, was duidelijk de boodschap. Wacht even, wij zijn nog helemaal niet van het aardgas af, wilde ik nog tegenwerpen, maar ik realiseerde me dat het weinig zou uit­ maken. Dan maar vlekken op de muur en afwachten welk energieplan de gemeenteambtenaren voor ons wijkje uit de hoge hoed zullen toveren.

Want behalve dat we ergens in de komende drie ­decennia van het gas af zullen moeten, weten we ­eigenlijk nog vrij weinig. Per wijk, soms zelfs per straat of huis zal er een aparte oplossing komen, ­lezen we in het Klimaatakkoord. Sommigen van u ­zullen over tien jaar een warmtepomp krijgen, anderen kunnen dan wellicht via geo- of aquathermie hun huis verwarmen of wellicht mag u terugvallen op stadsverwarming. Over tien jaar moeten al anderhalf miljoen huizen zijn omgebouwd.

foto Inge van Mill

VOORAF

Na een kleine verbouwing in de keuken hadden we laatst een nieuwe spatplaat nodig voor achter het fornuis, om de achterwand te behoeden voor ongewenste spettervlekken. In het grootste woonwarenhuis in de wijde omgeving hadden we er al snel een gevonden, maar de verkoper moest ons teleurstellen. Het door ons gekozen exemplaar kon enkel achter een keramische kookplaat worden gemonteerd. En voor we verder gingen zoeken: eigenlijk was geen van de spatplaten in het uitgebreide assortiment geschikt voor gebruik in combinatie met ons vijfpitsgasfornuis, waarschuwde hij maar vast.

Voor het omslagverhaal nodigde redacteur Jim Heirbaut een energie-expert uit bij hem thuis voor een advies op maat. Daarmee toonde hij al meer initiatief dan de november 2019 | de ingenieur 11 | 3

Afhankelijk van software uit VS

Brug van biocomposiet

Elektroden op de buik meten de elektrische activiteit van de baar­ moeder.

foto Sammali et al., Reprod Sci 2018 / Sammali et al., IEEE Trans UFFC 2019.

Lees het laatste ­technieknieuws op www.deingenieur.nl

Onnauwkeurige riviermodellen

Echografie brengt de subtiele bewegingen van de baarmoeder in beeld.

FOCUS

BAARMOEDERMETING De slagingskans van IVF kan omhoog door voor de implan­ tatie de activiteit van de baarmoeder te meten. Dat blijkt uit promotieonderzoek van dr. Federica Sammali aan de Technische Universiteit Eindhoven. Zij ontwikkelde nieuwe technieken om samentrekkingen van de baarmoeder te meten. Sammali promoveerde op 4 november.

onder redactie van ir. Jim Heirbaut redactie@ingenieur.nl m.m.v. drs. Pancras Dijk en Marc Seijlhouwer MSc

Als een koppel probeert om zwanger te worden met IVF (in-­ vitrofertilisatie), dan is succes allesbehalve gegarandeerd.

Slechts 19 % van de pogingen resulteert in een voldragen zwangerschap. Er kunnen verschillende oorzaken zijn waardoor een embryo dat is geïmplanteerd, wordt afgestoten. Een mogelijke oorzaak zijn te heftige samentrekkingen van de baarmoeder. ‘Op zich zijn die contracties een normaal gegeven bij de vrouw; ze variëren altijd’, zegt Sammali. Maar zijn de samentrekkingen te sterk, dan kan het embryo losraken uit de baarmoederwand en is de zwangerschap al in dit zeer vroege stadium ten einde.

Promovenda Sammali onderzocht daarom twee verschillende technieken om de samentrekkingen van de baarmoeder te meten. De eerste werkt met elektroden die op de buik worden aangebracht en die de elektrische activiteit meten van de spieren in de baarmoeder. ‘Het bleek lastig om de elektrische signalen van de baarmoeder te meten, doordat er meerdere lagen weefsel tussen zitten. Door slimme signaal­bewerking zijn we daar toch in geslaagd.’

De tweede methode is gebaseerd op echografie (ultrasound), een apparaat dat al standaard wordt gebruikt in het ziekenhuis en de IVF-kliniek. ‘Wij hebben deze meettechniek aangepast om een uitgebreide analyse van de complexe bewegingen van de ­baarmoeder te maken.’

Om deze meettechniek te verbeteren, maakte Sammali ook echo’s van een levende baarmoeder ­buiten het lichaam.

Uit een reeks proeven in het Catharina Ziekenhuis in Eindhoven

4 | de ingenieur 11 | november 2019

bleek dat Sammali met de twee tech­ nieken samen de verschillende fasen van de menstruele cyclus van vrouwen kan identificeren, waarbij de samentrekkingen van de baarmoeder verschillen in sterkte.

Vervolgens startte ze in het Universitair Ziekenhuis Gent een tweede serie ­proeven, nu met vrouwen die in een IVF-traject z­ aten. Hier was het doel om te onderzoeken of de beide technieken kunnen aantonen of een vrouw gunstige of ongunstige baarmoederactiviteit heeft.

Uit de proeven bleek dat het door een combinatie van de beide technieken mogelijk is om te voorspellen of een IVF-poging kans van slagen, met een betrouwbaarheid van ­liefst 94 %.

Toekomstig gebruik in de kliniek zou als volgt kunnen werken: wordt er te sterke samentrekking gemeten, dan krijgt de vrouw op dat moment geen embryo geïmplanteerd en is het wachten op het kalmeren van de baarmoeder. De slagingskans is dan veel groter. Ook is het mogelijk medicijnen te geven die de ­samentrekkingen in sterkte laten af­ nemen. ‘Een lichte samentrekking is het meest gunstig.’ Sammali verwacht dat het nog even kan duren voor haar technieken tot de IVF-­afdeling zijn door­ gedrongen. ‘Ik zie geen onoverkomelijke bezwaren, maar we moeten mijn onderzoek eerst herhalen onder een grotere groep vrouwen.’ (JH)

RIVIERMODELLEN VOORSPELLEN ONNAUWKEURIG

derzoek een aantal veelgebruikte riviermodellen onderzocht. Alle model­ len bleken hetzelfde probleem te hebben. Ook het in Nederland ontwik­ kelde Delft3D schat sedimenttransport te hoog in na kalibratie.

Deze fout in de riviermodellen kan tot gevolg hebben dat voorspellingen over hoe vaak een rivier moet worden gebaggerd onjuist zijn, aangezien het model niet goed voorspelt hoe snel de rivier weer volstroomt met sediment na het baggeren. ‘Als je als expert de fouten in het model kent, kun je er om­ heen werken door de uitkomsten aan te passen. Maar lang niet iedereen die de modellen gebruikt kan dat’, denkt Baar.

LAB VOOR E-SPORTERS

Sedimentbeweging voorspellen is erg ­ingewikkeld. Baar: ‘Er lijkt een belang­ rijke factor te worden vergeten in het model: het sediment dat zich heeft vermengd met water. Maar hoe dat sediment precies beweegt door de rivier, is nog niet goed onderzocht. Daarnaast lijkt er iets niet te kloppen in de nume­ rieke bere­keningen in de modellen.’

Nu bekend is wat er niet klopt aan het model, wil Deltares het verbeteren.

‘Maar daar moet wel overheidsgeld voor vrijkomen’, zegt Baar. ‘Je moet immers velddata verzamelen en experimenteren om de juiste aanpassingen te vin­ den.’ (MS)

GIESEN illustratie Matthias Giesen

Het onderzoek verscheen in het weten­ schappelijk tijdschrift Nature Commu­ nications. Baggeraars en adviesbureaus gebruiken riviermodellen om de impact van een ingreep, zoals baggeren, in te schatten. De modellen berekenen onder meer de diepte van een rivier en de verplaatsing van water en zand. Maar in de gebruikte modellen wordt de rivier altijd te diep ingeschat. Ter compensatie worden de modellen zo aangepast dat er meer sediment van de zijkant naar het midden van de rivier stroomt, door middel van een extra formule in het algoritme. ‘Maar het geeft een onrea­ listisch beeld van sedimenttransport; er lijkt veel meer sediment van de zijkant te komen dan in werkelijkheid het geval is’, zegt dr. Anne Baar, die voor dit on­

De geulen in de Westerschelde verondiepen sneller dan modellen voorspellen. Dat is een gevolg van tekortkomingen in riviermodellen.

foto Rijkswaterstaat

De modellen die instellingen als Del­ta­res gebruiken om het gedrag van rivieren te voorspellen hebben belangrijke te­kortkomingen. Daardoor is de impact van ingrepen minder nauwkeurig te voorspellen, blijkt uit onderzoek van de Universiteit Utrecht.

De Universiteit Twente krijgt een lab voor e-sporters; mensen die professioneel videogames spelen. In samenwerking met de Eredivisie gaat het lab onderzoek doen naar reactietijd, inzicht, stressniveau en ruimtelijk inzicht van de e-sporters. Het gaat hier om gamers die in dienst zijn van eredivisieclubs. ­Alle achttien clubs hebben twee gamers in dienst, die de voetbalspellen uit de FIFA-reeks op competitief niveau tegen elkaar spelen. Het combineren van wetenschappelijk onderzoek met e-sport is volgens de ­universiteit uniek. Doel is om met data verbeterpunten voor spelers te verzamelen en die kennis door te spelen naar alle ere­divisieclubs. De Eredivisie hoopt met dit lab het niveau van de e-sporters te verhogen, want een ­hoger niveau trekt sponsors aan en geeft de spelers meer kans om mee te doen met presti­ gieuzere toernooien. De e-sportsmarkt groeit snel. Er wordt steeds meer prijzengeld voor internationale toernooien uitgekeerd en meer bedrijven sponsoren of investeren in e-sporters. De nieuwe ­Nederlandse eDivisie, die 11 november start, heeft dit jaar 100.000 euro aan prijzengeld. (MS) november 2019 | de ingenieur 11 | 5

FOCUS

Uitvinden en geld verdienen Nederland heet wel een land van uitvinders te zijn. Van de microscoop via het cassettebandje en de cd tot aan bluetooth en Wifi: Nederlandse ingenieurs stonden aan de wieg ervan. In de woorden van de directeur van de Order van Uitvinders: uitvinden zit ons in het bloed. Maar geld verdienen is dan toch zeker onze tweede natuur. Uit een recente studie van het Europees Octrooibureau (EOB) en het Bureau voor Intellectuele Eigendom van de Europese Unie (EUIPO) blijkt namelijk dat Nederlandse bedrijven meer dan gemiddeld gebruik maken van intellectuele eigendomsrechten (IER).

Intellectueel eigendom belangrijk voor Nederlandse bedrijven

Vijf sectoren

Enkele cijfers op een rij over industrieën die bovengemiddeld gebruikmaken van intellectuele eigendomsrechten (IER), zoals octrooien, merken, industriële ontwerpen en auteursrechten. Ze zijn goed voor:

De industriële sectoren die intensief gebruik maken van intellectuele eigendomsrechten en het sterkst presteren wat betreft de werkgelegenheid in Nederland zijn:

39,3% van het Nederlandse BBP 271 miljard euro 6,6 biljoen euro

Management- en andere consultancybedrijven

29% van het aantal banen in Nederland 2,3 miljoen banen 63 miljoen banen

Machinebouw en gerelateerde technische advisering

47% ­ 72% hogere lonen dan in andere sectoren

Computerprogrammering Computerconsultancy Sport, amusement en recreatie

Gebruik industriële eigendomsrechten Het gemiddelde gebruik van industriële eigendomsrechten binnen de EU, per 1.000 werknemers: 1 Europees octrooi

4,7 Europese merken

1,7 industriële ontwerpen 0,2 kwekersrechten

Octrooi-intensieve industrieën

illustratie Ymke Pas

670.000 banen In 2018 werden er vanuit Nederland 7.140 octrooiaanvragen bij het Europees Octrooibureau (EOB) ingediend.

Nederland staat daarmee op de 8ste plaats.

Na: de VS, Duitsland, Japan, Frankrijk, Volksrepubliek China, Zwitserland en Zuid-Korea.

6 | de ingenieur 11 | november 2019

Kwekersrechten

Uit het buitenland

De bijdrage van kwekersrechten, een vorm van intellectueel eigendom over nieuwe en waardevolle plantenrassen, aan het Nederlandse BBP en de Nederlandse werkgelegenheid is klein (1,5 % van alle banen). Toch is dit bijna het dubbele van het EU-gemiddelde en het hoogste percentage van alle EU-lidstaten.

In Nederland gevestigde buitenlandse bedrijven zijn goed voor 25 % van alle IER-gerelateerde banen. De helft van deze bedrijven komt uit een andere EU-lidstaat, de andere helft is van buiten de EU afkomstig.

Bron: rapport IPR-intensive industries and economic performance in the European Union, september 2019.

FOCUS

‘STERK AFHANKELIJK VAN AMERIKANEN’

tekst Marc Seijlhouwer MSc

Oktober was een turbulente maand voor de Venezolaanse Adobe-gebruikers. Op 7 oktober liet de softwaregigant weten dat het als gevolg van een executive order van de Amerikaanse president geen clouddiensten meer mag leveren aan Venezuela. Gebruikers konden tot 28 oktober hun gegevens en documenten downloaden. Daarna ging de stekker eruit. Maar precies op 28 oktober liet Adobe weten dat het een ontheffing van het presidentieel bevel had geregeld.

Venezuela kon daardoor toch blijven photoshoppen.

Deze verwarrende situatie heeft een ongemakkelijk probleem voor de hele wereld blootgelegd. De Amerikaanse president heeft blijkbaar de mogelijkheid om toegang tot Amerikaanse digitale diensten te blokkeren voor het buitenland.

Daar valt Adobe onder, maar ook alle ­sociale media en een enorm deel van de clouddiensten (met als belangrijkste speler Amazon Web Services) en andere veelgebruikte softwarediensten. Veel softwarebedrijven zijn de afgelopen jaren overgestapt op het verkopen van software-as-a-service. Je koopt niet meer eenmalig een softwarepakket, maar een maandelijks bedrag om zo altijd toegang te hebben tot de nieuwste versie van de software. Dit maakt het echter makke­ lijker om van de ene op de andere dag toegang tot de software te blokkeren. Ter illustratie: met een cd-rom kun je Word ’97 altijd op je computer installeren, maar als je Word via de cloud gebruikt, valt die zekerheid plotseling weg.

Zorgen maken ‘Over deze ontwikkeling op het gebied van software zouden we ons veel meer zorgen moeten maken’, zegt dr. Jan

Smits, emeritus hoogleraar Recht en Techniek van de TU Eindhoven. ‘We zijn extreem afhankelijk geworden van Amerikaanse infrastructuur en hebben in Europa geen eigen systeem gebouwd.’

Smits begrijpt hoe dat zo is gegroeid.

Amerikaanse softwarebedrijven konden hun diensten, dankzij enorme hoeveel­ heden investeringsgeld, gratis aanbieden.

‘En als iets gratis is, ga je niet in je eigen land geld uitgeven om iets soortgelijks te bouwen.’

De situatie met Venezuela maakt iets zichtbaar waarover ook wij ons zorgen moeten maken, volgens Smits. ‘Als de houding van president Trump tegenover Europa of Nederland verandert, heeft hij de juridische macht om ons pijn te doen door cloudservices te blokkeren. De Wereldhandelsorganisatie (WHO) zou zo’n blokkade vermoedelijk onrechtmatig vinden, maar voordat de WHO dat besluit ben je jaren verder. De schade die je in de tussentijd hebt opgelopen is groot.’

De mogelijkheid om te worden geblokkeerd is niet het enige probleem. Begin 2018 namen de VS een nieuwe wet aan, de zogenoemde CLOUD Act (Clarifying Lawful Overseas Use of ­Data Act). Deze wet stelt dat Amerikaanse bedrijven altijd data moeten delen met veiligheidsdiensten als die erom vragen. Ook als een server of datacentrum in een ander land staat. ‘Het geeft Amerikanen nog meer

mogelijkheden om gegevens van mensen uit andere landen af te tappen’, zegt Smits. Eind oktober nam het Amerikaanse Digital Realty bijvoorbeeld een groot Nederlands datacentrumbedrijf over. Dat heeft tot gevolg dat alle gegevens die door het bedrijf worden verzameld en opgeslagen nu beschikbaar zijn voor de veiligheidsdiensten.

Eigen cloud bouwen Smits ziet twee oplossingen voor de problemen. Allereerst moeten er strengere afspraken worden gemaakt met Amerikaanse softwarebedrijven. Consumentenorganisaties uit Europa kunnen gezamenlijk regels opstellen waar ook Amerikaanse clouddiensten zich aan moeten houden. De echte oplossing gaat nog een stap verder. Europa zou zijn eigen cloud moeten bouwen. Er zijn al kleinschalige initiatieven zoals SURF, de Nederlandse cloud voor academische instellingen. Smits: ‘Natuurlijk werkt SURF in sommige opzichten minder dan de gigantische Amazon Web Services. Maar als de nood hoog is, kan SURF wel een voorbeeldfunctie hebben. Kleinschalige diensten zou je kunnen opschalen.’ Een cloud bouwen kost echter een hoop geld en tijd. ‘Nu we zo afhankelijk zijn van de Amerikanen, is het moeilijk om zelf nog iets te bouwen. We hebben 25 jaar zitten slapen in Europa.’

foto Tom Raftery

Amerikaanse bedrijven leveren een aanzienlijk deel van de software­ diensten die we gebruiken. Dat maakt ons kwetsbaar, bleek onlangs.

Door sancties van de Amerikaanse regering kon Venzuela plotseling geen Adobe-­software meer gebruiken. Is er een alternatief?

Datacenter van Facebook in de Amerikaanse staat Oregon.

november 2019 | de ingenieur 11 | 7

FOCUS

KNAP STAALTJE LANGS SNELWEG Waar je in een museum rustig om een kunstwerk heen kunt lopen om het van alle kanten te bestuderen, zal je dat bij Arc Majeur niet lukken. Wie ­deze stalen sculptuur rustig wil bekijken, moet hopen op een file. Anders zoef je er met 120 km per uur langs, of eigenlijk doorheen.

De Arc Majeur, die eind oktober werd geïnaugureerd, staat op de snelweg E411 tussen Namen en Luxemburg. Geen bestuurder die hierlangs komt kan eromheen. Op den duur zal het dus een van de meest bekeken kunstwerken in België zijn.

De indrukwekkende geometrische vorm in het heuvelachtige landschap van de ­Ardennen, was een uitdaging voor de ingenieurs. Het kunstwerk weegt 200 ton en het lange gedeelte reikt tot 60 meter hoog. De boog is opgebouwd uit segmenten van 20 meter lang, die ter plaatse aan elkaar zijn bevestigd. Deze losse segmenten werden eerst in de fabriek gemaakt uit platen Cortenstaal (de naam komt van corrosion resistance, ofwel corrosiebestendigheid en tensile strength: treksterkte). Het materiaal is geliefd in de wereld van kunstenaars en architecten, vooral vanwege de eigenschap dat het flink roest; in het kader van de kunst een pluspunt. Die corrosie vormt op het staal een dikke oxidelaag met een karakteristiek roodbruine kleur. Deze laag heeft bovendien een beschermende werking. Ontwerper Bernar Venet gebruikte het materiaal al vaker.

Het Arc Majeur-project toont ook aan dat een kunstenaar vaak over een lange adem moet beschikken. Venet ontwierp de boog al in 1985, maar slaagde er niet in om hem te realiseren. Oorspronkelijk zou het kunstwerk een plek krijgen in Frankrijk.

Maar na jaren tevergeefs leuren, werd het idee uiteindelijk opgepikt door Groupe John Cockerill, een groot internationaal ­ingenieursbureau. Dat slaagde erin de boog echt te bouwen, samen met verschillende andere bedrijven. Nu vormt hij een hommage aan het industriële verleden van Wallonië.

tekst ir. Jim Heirbaut foto meta-morphosis

8 | de ingenieur 11 | november 2019

FOCUS

november 2019 | de ingenieur 11 | 9

FOCUS

Eind deze maand neemt Friesland een fietsbrug van biocomposiet in gebruik. De brug bestaat voor 85 % uit duurzame materialen.

De brug bij het dorp Ritsumasyl, ten westen van Leeuwarden, is 66 m lang en heeft een beweegbaar deel van 33 m. Het wegdek van de brug is gemaakt van biocomposiet, dat bestaat uit vezels van vlas en natuurlijke hars. Alleen de ‘harder’ (de stof die het uitharden van de hars in gang zet) is niet circulair.

De brug is een initiatief van de provincie, die hiermee de ontwikkeling van biocomposieten wil bevorderen. ‘Tijdens de crisis is de interesse in ontwikkeling van nieuwe materialen verdwenen, er was simpelweg geen vraag naar’, vertelt bouwteamvoorzitter ing. Edward Herzog. ‘Met dit project hopen we dat er meer interesse komt in dit materiaal, zodat er weer meer onderzoek naar wordt gedaan.’

Toen Herzog en collega’s van Strukton en Delft Infra Composites in 2017 aan het project begonnen, was de kennis van biocomposieten beperkt. ‘We moesten veel zelf ontdekken, samen met hogescholen en universiteiten.’ De provincie Friesland wil met de brug haar kennis van circulair bouwen laten zien.

‘We steken onze nek uit voor deze techniek.’ Uiteindelijk wil de provincie tot de top drie van circulaire ontwikkelregio’s horen. Mede daarom kijkt Herzog nu alweer vooruit. ‘We hebben nu een fietsbrug met een bewegend deel van biocomposiet gebouwd. Als volgende stap kun je denken aan een vaste autobrug. Het materiaal kan dat aan; over de fietsbrug kan ook een onderhoudsvoertuig ­rijden.’

Het ontwikkelingstraject vroeg het uiterste van de ingenieurs. ‘We wilden de grenzen van het mate­ riaal opzoeken. Kan bijvoorbeeld de overspanning groter worden, zodat er een steunpunt uit het water naar het land verplaatst kan worden? We zitten met deze brug aan de limiet van wat met de huidige inzichten mogelijk is. In een volgend project ­weten we welke grenzen we moeten doorbreken.’

Het biocomposiet is momenteel drie tot vier keer zo duur als het gangbare materiaal voor bruggen. ‘Het is nog niet doorontwikkeld en de vraag vanuit de markt is beperkt. Maar als je naar de totaalkosten kijkt, dan is een brug met composietkosten slechts 10 % duurder. Dat komt doordat de kosten van het brugdek een relatief klein deel vormen van de totale kosten.’ (MS)

foto Provincie Fryslân

BRUG VAN BIOCOMPOSIET

Het bewegende brugdeel van biocomposiet wordt ingehesen.

SLIMME BLIK Het visueel inspecteren van een auto, door een fabrikant, een verhuur­ bedrijf of een beveiligingsdienst, is tijdrovend. Met een paar camera’s en kunstmatige intelligentie kan het allemaal stukken sneller en beter.

foto UVeye

In 2016 werd de Israëlische start-up UVeye opgericht om de bodemplaat van

10 | de ingenieur 11 | november 2019

voertuigen te inspecteren op de aanwezigheid van bommen. Op heel verschillende plekken worden voertuigen aandachtig geïnspecteerd om te zoeken naar krassen, oneffenheden, mogelijke roestvorming en dus explosieven, aldus mr. Yaron Saghiv van UVeye. ‘Meestal gebeurt dat met een spiegel aan een lange stok, waarmee iemand onder de auto kijkt’, zegt Saghiv. ‘Maar explosieven zien er altijd anders uit en agenten ­weten niet goed waarnaar ze moeten zoeken.’

UVeye ontwikkelde een methode waarbij camera’s en algoritmes het werk doen.

Hun eerste product was een platte scanner met drie tot vijf camera’s. De scanner maakt foto’s wanneer er een voertuig overheen rijdt. Er worden foto’s gemaakt die een intelligent systeem vervolgens beoordeelt. ‘Het probleem was dat wij ook niet wisten hoe een bom eruitziet.

Het Helios-systeem van UVeye scant de onder­ kant van een voertuig op afwijkingen.

Explosieven zijn er immers in alle soorten en maten. Dus hebben we het algoritme geleerd hoe de onderkant van een auto er normaal gesproken uitziet.’ Het systeem werkte zelfs veel beter dan UVeye had gehoopt. Het aantal componenten die in de bodemplaat verwerkt zit, is beperkt. ‘Er zijn maar een paar ­fabrieken die al die onderdelen maken’, zegt Saghiv. Op de scanbeelden plaatst het systeem markeringen bij alles wat afwijkt van de standaard. Zo vallen niet alleen verdachte pakketjes op, maar ook loszittende schroeven, krassen, beginnende olielekken en loshangende knalpijpen. De bodemplaatscan staat inmiddels op meer dan honderd plekken wereldwijd opgesteld, bij vliegvelden en ambassades, bij havens en banken. Die gebruiken het om aanslagen of smokkel te voorkomen. De analyse duurt hooguit een paar seconden.

Maar UVeye kent inmiddels ook een tweede afdeling die zich richt op auto­ fabrikanten, leasemaatschappijen en

FOCUS

PRECIEZER BESTRALEN MET 4D-MRI Het ziekenhuis Antoni van Leeuwenhoek (AvL) in Amsterdam heeft de eerste kankerpatiënt behandeld met bestraling in combinatie met zogeheten ‘4D-MRI’. Dit is een techniek om van een tumor een reeks MRI-scans te maken, die het bewegen van de tumor als gevolg van de ademhaling vastleggen.

Hierdoor kan de arts de bestralingsbundel beter op de tumor richten.

foto AvL

verhuurbedrijven. Volvo en Toyota investeerden deze zomer tientallen miljoenen in de start-up. Volvo gaat in zijn fabrieken alle auto’s die van de band komen scannen en plaatst de apparatuur ook bij dealers en op werkplaatsen. Toyota gaat tweedehandsmodellen bestemd voor de export eerst scannen. Daarvoor heeft UVeye inmiddels een apparaat ontwikkeld dat het volledige voertuig fotografeert. Daarnaast is er nu ook een systeem dat zich specifiek op autobanden richt: het meet de luchtdruk en analyseert slijtage.

De samenwerking met grote autofabrikanten levert de start-up weer tal van data op. Zo wordt het systeem steeds slimmer. Volgens Saghiv zal het niet lang meer duren of de apparatuur wordt ook in Nederland geïnstalleerd. UVeye is al in gesprek met een aantal Nederlandse busondernemingen. Zij zien mogelijkheden om met de scan het onderhoud te verbeteren en ongelukken te voor­ komen. (PD)

Bestraling van een tumor dient om de kankercellen kapot te maken en de groei van de tumor te stoppen. Het is hierbij de kunst om met een zo groot mogelijk deel van de stralingsbundel de tumor te raken. Zo is het effect van de bestraling het grootst en richten de fotonen in het omliggende gezonde weefsel zo min mogelijk schade aan.

De patiënt gaat vlak voor de bestra­ ling door een CT-scanner om de plek waar de tumor zich bevindt in beeld te brengen. Deze CT-scanner is on­ derdeel van het bestralingsapparaat dat daarna direct op de juiste plek, bijvoorbeeld de lever, kan richten.

Op CT-beelden (röntgenscans) is de tumor echter niet goed zichtbaar.

Om die toch te herkennen, moeten in de lever enkele markers worden aangebracht; dunne goudstaafjes van 1 cm lang die voor contrast zorgen op een CT-scan.

Vorig jaar nam het AvL een bestra­ lingsapparaat in gebruik waar ook een MRI-scanner op zit, een MRLinac. Door met dit apparaat vlak voor het bestralen een 4D-MRI-scan (een

3D-MRI-scan met als vierde dimensie de tijd) te maken van het gebied rond de tumor, zijn die markers niet meer nodig. ‘Dat is winst, want het aanbrengen van die markers is niet prettig voor de patiënt. We brengen ze namelijk met een lange naald in de lever’, vertelt dr. Peter Remeijer, klinisch fysicus bij het Antoni van Leeuwenhoek.

Bij de nieuwe methode gaat de patiënt in de MRI-Linac, die (vlak voor de bestraling) tien driedimensiona­ le MRI-scans van bijvoorbeeld het gebied rond de lever maakt, terwijl de patiënt normaal ademt. ‘Die tien momentopnamen kiezen we zo dat ze allemaal een andere fase in de ademhaling vastleggen. Ongeveer vijf tijdens het inademen en vijf tijdens het uitademen’, legt Remeijer uit.

Door deze beelden te vergelijken met de scans die eerder van de tumor zijn gemaakt, ontstaat een scherper beeld van het gebied dat moet worden bestraald.

Het apparaat bestraalt nu een gebied op zo’n manier dat de bundel zoveel mogelijk tumorweefsel raakt en zo min mogelijk gezond weefsel. De bestralingsbundel beweegt nu nog niet met de tumor mee. ‘Dat zou in theorie wel het mooiste zijn, dat de bundel de tumor precies volgt als die zich verplaatst. Maar zover zijn we nog niet. Het is ook de vraag wat je daar nog mee wint. Ja, er komt nog iets meer bestraling in de tumor, maar als dit tracken misgaat, bestraal je ook meteen mis.’ (JH)

De MR-Linac, een bestralings­appa­ raat met een MRIscanner aan boord.

Mede­werkers van AvL gebruiken dit appa­raat voor 4D-MRI.

november 2019 | de ingenieur 11 | 11

Brede leidingen liggen klaar voor de aanleg van een warmtenet.

12 | de ingenieur 11 | november 2019

foto Jorrit Lousberg / Vattenfall

ALLE WONINGEN OVER OP NIEUWE WARMTEBRON

VAN GAS LOS De overheid heeft besloten dat Nederlandse woningen in 2050 niet meer met fossiel aardgas mogen worden verwarmd. Bij nieuwbouw is dit relatief gemakkelijk te regelen, maar hoe pakken we de miljoenen bestaande woningen aan? tekst ir. Jim Heirbaut

november 2019 | de ingenieur 11 | 13

DUURZAAM VERWARMEN

Hoe ga je met een gemiddeld rijtjeshuis van het aardgas af? We lieten een typische tussenwoning in het zuidwesten van Amsterdam analyseren.

hoe pakken we het beste bestaande woningen aan?

Om die vraag te beantwoorden ga ik eerst op onderzoek uit voor mijn eigen huis, een tussen­ woning in een jaren negentig Vinex-wijk in het zuidwesten van Amsterdam. Kan mijn huis van het aardgas af, hoe doe je dat en, ook niet onbe­ langrijk, wat kost dat? Op mijn verzoek is ir. Hui­ bert Spoorenberg van bouwkundig adviesbureau OFME bereid om langs te komen voor een analyse van mijn woning. Het is zijn dagelijks werk om advies te geven bij het verduurzamen van bestaande gebouwen en nieuwbouw.

Vlammetje

E

r was eens een landje aan de Noordzee. Dat kleine, eigenwijze land had het grote geluk dat er een enorme gasbel in de bodem zat. Met dat aardgas konden de Nederlanders jarenlang dou­ chen, hun huizen knus verwarmen en de aardappelen, groen­ ten en vlees bereiden. Dankzij die toevallige aardgasvoorraad konden in de jaren vijftig en zestig van de vorige eeuw ook die vieze kolen de deur uit. Leve de vooruitgang!

Inmiddels is het 2019 en is de aardgasdroom ten einde. Het is duidelijk geworden dat het verstoken van fossiele brandstoffen uit de bodem de temperatuur op aarde te veel verhoogt en dat heeft allerlei desastreuze gevolgen. Daarnaast pikken we het niet meer dat de Groningers moe­ ten wonen op grond die regelmatig beeft. Jarenlang heeft de BV Nederland geprofiteerd van het Groningse gas, maar daar hebben de bewoners ter plekke weinig méér voor teruggekregen dan scheuren in hun huizen. En dus heeft de Nederlandse regering besloten dat ons land in 2050 geen fossiel aardgas meer zal gebruiken. Op weg daar­ naartoe is er een tussenstop: in 2030 moeten al 1,5 miljoen woningen van het aardgas af zijn gehaald. Een enorme opgave.

Van het gas af dus. Hoe doe je dat slim? Hoe pak je het op een verant­ woorde manier aan? Wat zijn de beste oplossingen voor verschillende soorten woningen? Voor nieuwbouw is het duidelijk: die huizen wor­ den goed geïsoleerd opgeleverd, de zonnepanelen kunnen er direct op, de warmtepomp erin of aansluiten op een warmtenet en klaar. Maar

14 | de ingenieur 11 | november 2019

Mijn huis is een behoorlijk doorsnee rijtjeshuis met dubbelglas en geïsoleerde spouwmuren van baksteen. Standaard hebben de woningen in onze straat twee lagen, maar de vorige bewoner heeft er ongeveer vijftien jaar geleden een woonlaag bovenop laten zetten. In totaal heeft de woning nu een oppervlakte van 120 m2. Als mijn huis niet meer met aardgas mag worden verwarmd, dan zou een aansluiting op een warmtenet een optie zijn. Helaas ligt dat er niet in mijn wijk. Ik zit er trouwens maar net naast, zie ik op maps.amster­ dam.nl. Volgens een kaartje op deze website zijn de flats in een wijk verderop wel aangesloten op een warmtenet.

Dan maar een warmtepomp? Dit apparaat ver­ plaatst warmte van de ene plek naar de andere, net als een koelkast. Bijkomend voordeel: een warmtepomp verwarmt niet alleen een huis in de winter, maar kan het – in de juiste uitvoe­ ring – ook koelen in de zomer.

De crux bij een warmtepomp is de lage watertem­ peratuur; het bekendste type levert water van 45 °C. Of mijn woning daarmee te verwarmen is, hangt helemaal af van de mate van isolatie.

Spoorenberg is daar bij zijn analyse dan ook in het bijzonder op gefocust. De leeftijd van het huis is alvast goed nieuws. Het is opgeleverd in 1992. ‘In dat jaar was het Bouwbesluit al van kracht, dat een ondergrens stelt aan de isolatiewaarde van de woning. Het huis is dus redelijk goed geïsoleerd’, zegt Spoorenberg. De gemeente heeft ons huis energielabel B gegeven. Dat is terug te zien in het gasverbruik, dat ik heb opgezocht in de jaarlijkse

foto Huibert Spoorenberg / OFME

DUURZAAM VERWARMEN

WELKE WARMTEPOMP? Bij een goed geïsoleerde woning wordt vaak een luchtwater-­warmtepomp geadviseerd. Dit type haalt energie uit de buitenlucht en gebruikt die om water op te warmen tot 40 à 45 °C. Dat water stroomt vervolgens in de vloerverwarming of de radiatoren om een ruimte verwarmen. ´Wie wat meer kan investeren, haalt de warmte niet uit de lucht, maar uit de bodem’, zegt Huibert Spoorenberg van bouwkundig adviesbureau OFME. ‘De warmtepomp heeft dan een hoger rendement, maar het kost je wel algauw € 10.000 om de boring in de bodem te laten doen. In Amsterdam heb ik soms klanten met een woonboot en zij hebben het makkelijker. Een stevige slang onder de drijvende woning volstaat al. De energie voor de verwarming haal je hiermee uit het water’. In bestaande woningen kan een hybride warmtepomp een goede keus zijn. Dat is een warmtepomp met een kleine capaciteit, die kan zorgen voor de basisverwarming van een woning. Op momenten van piekbelasting, zoals op koude winterdagen, bevat dit type een gewone cv-ketel die dan warmte bijlevert. Spoorenberg: ‘Met deze warmtepomp kun je veel aardgas besparen, maar je bent nog niet van je gasaansluiting af.’

Opname met een warmtebeeldcamera van de huiskamer van de tussenwoning. Het witte ding is de radiator; uit deze beelden is de temperatuur van de radiator af te lezen: 69 °C.

afrekening van de energieleverancier. In 2018 verstookte ons gezin ­ 571 m3 aardgas, waarvan pakweg zo’n 400 m3 voor het verwarmen van het huis. ‘Dat is veel lager dan je buren in de straat, die gemiddeld bijna het dubbele gebruiken’, zegt Spoorenberg die cijfers van de gemeente erop na heeft geslagen. We doen blijkbaar zuinig aan met gas, want het landelijk gemiddelde is volgens het NIBUD 1470 m3 per huishouden. We hebben een moderne hoogrendementsketel, ­douchen altijd kort en verwarmen in de winter alleen de huiskamer en de badkamer.

Inmiddels loopt Spoorenberg met een aansteker door mijn huiskamer.

Hij houdt een vlammetje bij het dubbelglas van de voorgevel. ‘Zie je dat? Alle vier de reflecties die je ziet hebben de kleur van de vlam. Dat betekent dat jouw huis standaard dubbelglas heeft. Als het extra isole­ rend HR++-glas was geweest, hadden de reflecties een andere kleur gehad, door de coating die daarop zit.’

Fijnstof Op de dag dat adviseur Spoorenberg langskomt is de verwarming in mijn huis nog niet aangegaan, maar op zijn verzoek zet ik de thermos­ taat omhoog. De cv-ketel slaat aan en een paar minuten later beginnen de radiatoren warmte uit te stralen. Met een speciaal hulpstuk veran­ dert Spoorenberg zijn smartphone in een warmtebeeldcamera, die hij op de radiatoren richt. Aan de straatkant heeft de verwarming een temperatuur van 75 °C, aan de tuinkant 69 °C. Deze hoge temperaturen laten zien dat de cv-ketel staat ingesteld op het produceren van heet water van 75 °C. ‘Dat is te hoog’, legt Spoorenberg uit. ‘Het stof op de radiatoren verbrandt en verandert daardoor in fijnstof en dat ruik je. Als je de temperatuur van je cv op 45 °C zet, verwarm je je huis effi­

ciënter en gaat je gasverbruik omlaag’. Ik blijk lang niet de enige te zijn die de temperatuur van zijn cv-ketel te hoog heeft ingesteld, bij de meeste huishoudens is dit het geval. Spooren­ berg: ‘Begin eerst met de simpele maatregelen, voordat je de grote overweegt, is mijn advies’.

Minder heet water in je radiatoren betekent wel dat een woning op een koude ochtend minder snel behaaglijk warm is.

Muisstil Of je huis comfortabel wordt met een cv-ketel die op 45 °C staat ingesteld, is belangrijke informatie voor wie een warmtepomp overweegt. Dat is namelijk ook de temperatuur van het water dat een warmtepomp doorgaans produceert. ‘Zet de komende winter de cv-ketel eens op 45 °C en kijk wat er gebeurt. Wordt je huis comfortabel warm, dan mag je ervanuit gaan dat het met een warmte­ pomp ook zal lukken’, zegt Spoorenberg. ‘Je kunt de warmteoverdracht eventueel versnellen met kleine radiatorventilatoren. Die zijn muisstil, kos­ ten weinig en verbruiken maar 2 W’. Je bevestigt deze ventilatoren aan de onderkant van een radia­ tor, waar ze lucht omhoog blazen. Zo geeft de radi­ ator zijn warmte sneller af aan de omgeving en warmt de ruimte sneller op. Vooral nuttig als de temperatuur van de cv-ketel omlaag is geschroefd.

Er is nog één ding wat ik volgens Spoorenberg zou kunnen doen om de isolatie van mijn huis te per­ fectioneren. Als ik de kieren in de woning dicht, kan lucht en dus warmte niet meer ontsnappen.

De methode om die kieren te vinden, is door lucht in de woning te blazen en het verlies aan lucht te meten. Dat geeft een indicatie over hoe ´lek’ de woning is. Vervolgens kun je met rook bepalen november 2019 | de ingenieur 11 | 15

DUURZAAM VERWARMEN

JAREN ZESTIG-FLAT VAN E NAAR A++ Bij de grote opgave van het aardgasvrij maken van 1,5 miljoen woningen voor 2030 lopen woningbouwverenigingen in grote steden mee voorop. Flats van enkele verdiepingen uit de jaren vijftig en zestig van de vorige eeuw zijn relatief gemakkelijk aan te pakken. Te meer omdat ze vaak toch al toe waren aan renovatie.

Neem de flat aan de Hemsterhuisstraat in de Amsterdamse wijk Slotervaart, die woningcorporatie de Alliantie aanvankelijk wilde slopen. Totdat bleek dat renovatie tot energielabel B haalbaar was. Toen de gemeente Amsterdam in 2017 afspraken begon te maken met de woningcorporaties om in tien jaar tijd zo’n tienduizend woningen van het aardgas te halen, kwam deze flat daarvoor in aanmerking.

Het gebouw uit 1963 met 84 appartementen van gemiddeld 65 m2 groot werd helemaal gestript en gasloos gemaakt. Een deel van de vernieuwde woningen is opgeleverd en bouwvakkers leggen nu de laatste hand aan het gebouw. Op 1 maart 2020 moeten alle huurders, die tijdelijk ergens anders zijn ondergebracht, weer terug kunnen naar hun eigen woning.

Koken doen de bewoners straks uiteraard niet meer op aardgas. De stroom voor hun elektrische kookplaat komt overdag deels van de zonnepanelen die op het dak van de flat liggen. Verder werd, net als bij veel andere woningen, ook hier de eerste slag geslagen met betere isolatie. Alle kozijnen werden vervangen door nieuwe kunststof exemplaren met isolerend HR++-glas erin.

‘Tot onze teleurstelling bleek de buitenmuur enkelsteens, waardoor we geen spouwisolatie konden toepassen’, vertelt gebiedsontwikkelaar Frans de Roos van de Alliantie. Daarom kreeg de flat een isolerende schil aan de buitenkant, die is afgedekt met cement en steenstrips. Wie nu door de straat loopt, ziet geen verschil met gemetselde bakstenen. Op de vraag hoe de woningen het best kunnen worden verwarmd, kwam het antwoord vanzelf. Vlakbij waren al scholen aangesloten op een warmtenet van energieleverancier Vattenfall. Het was relatief gemakkelijk om een extra buis te leggen naar de gerenoveerde flat van de Alliantie. Daar loopt warm water doorheen dat is opgewarmd met de hitte van het Afval Energie

wáár precies de lekken zitten. Vaak is dat bij deuren en ramen en bij de aansluiting van een schuin dak op de gevel. Deze warmtelekken zou je eerst moeten oplossen door middel van (betere) isolatie. Als je dat hebt gedaan, is de kans groot dat je genoeg hebt aan een warmtepomp met een kleinere capaciteit, die bovendien goedkoper is’.

Bedrijf, de afvalverbranding van Amsterdam.

Al met al mag het resultaat er zijn. De woningen aan de Hemsterhuisstraat hadden voorheen een energielabel E, maar worden nu A++. Hoeveel dit scheelt in het energieverbruik is lastig om precies te voorspellen, maar de schatting is ongeveer de helft. De Alliantie gaat monitoren of de energiebesparing die ze verwacht, gemiddeld genomen ook wordt gehaald.

‘Mijn ervaring met verschillende verduurzamingsprojecten is dat mensen tevreden zijn over hun nieuwe energierekening’, zegt Jelle de Jong van de Alliantie.

En wat kost de hele operatie? De Jong schat zo’n 9 miljoen euro, ongeveer 100.000 euro per woning. Dat is ongeveer 15.000 euro meer dan als de woningen waren gerenoveerd met een nieuwe gasaansluiting. ‘De gemeente vraagt de corporaties om woningen gasloos te maken.

Daar staan we achter, maar we hebben de gemeente wel gevraagd om mee te betalen. Anders sponsoren wij als corporaties de infrastructuur voor de particulieren die er later van profiteren’, zegt De Roos.

Voor die warmtepomp moet je vervolgens wel plek hebben; het apparaat is ongeveer zo groot als een flinke koelkast. Hoe zit het eigenlijk met het geluid, waar je soms klachten over hoort? Dat valt tegenwoordig mee, volgens Spoorenberg. ’Het deel van de warmtepomp dat in huis staat, bromt een beetje en buiten hoor je hem nauwelijks’.

Niet rendabel Spoorenberg heeft de warmtehuishouding van mijn huis in de computer gemodelleerd en daar­ uit volgt dat een warmtepomp een piekvermogen van 8 kW moet hebben om het op een koude dag (tot -10 °C) op 20 °C te kunnen houden in huis.

Warmtepompen variëren van 4 tot 16 kW. Een warmtepomp met een piekvermogen van 8 kW is dus een medium-formaat en kost ongeveer € 12.500. Op dit moment kun je hiervoor onge­ veer € 2000 subsidie krijgen, via de Investerings­

Deze flat uit 1963 met 84 appartementen in Amsterdam Nieuw-West wordt helemaal gestript en ‘gasloos’ gemaakt. Een deel van de vernieuwde woningen is al opgeleverd; bouwvakkers leggen nu de laatste hand aan de rest. Zie het kader hierboven.

16 | de ingenieur 11 | november 2019

DUURZAAM VERWARMEN

Illustratie dwa.nl

Deze illustratie laat een goed geïsoleerd huis zien zonder aardgasaansluiting. De bewoners koken elektrisch en het warme water voor douchen en de verwarming komt van een (lucht-water-)warmtepomp.

subsidie Duurzame Energie (ISDE). Daar tegenover staat dat dan mijn gasrekening van ongeveer € 348 per jaar vervalt. Wel verbruik ik door de warmtepomp en een elektrische kookplaat extra stroom voor de warmtepomp. Dat kost mij € 282 per jaar. Per saldo bespaar ik dus € 66 per jaar. Ook hoef ik het vastrecht voor aardgas niet meer te beta­ len dat momenteel € 191 per jaar is. Bij elkaar opgeteld zou ik dus onge­ veer € 257 per jaar kunnen besparen. Dat klinkt goed, maar hoewel de prijzen van aardgas waarschijnlijk gaan stijgen en elektriciteit goed­ koper wordt, gaat het terugverdienen van de investering van pakweg € 10.000 toch wel even duren. Spoorenberg: ‘Eigenlijk is je huidige aardgasverbruik te laag om deze besparingsmaatregelen rendabel te laten zijn’. Conclusie: als ik het milieu een warm hart toedraag, moet ik het vooral doen, maar voor mijn portemonnee kan ik het beste alles aan mijn huis zo laten als het is en hooguit de warmtelekken dicht­ maken om mijn huis nog beter te isoleren.

Bal bij gemeenten Behalve het verlagen van de radiatortemperatuur, besluit ik voorlopig nog even te wachten met het verder aanpakken van mijn woning. Dat is ook precies het advies dat Vereniging Eigen Huis aan huiseigenaren geeft. ‘Wij raden mensen aan om niet te hard van stapel te lopen. De bal ligt nu bij de gemeenten. De overheid heeft hun gevraagd om in 2021 met een plan te komen voor de aanpak van alle wijken in hun gemeente’, zegt woordvoerder Hans André de la Porte. Vanaf dat moment hebben bewoners nog acht jaar de tijd om zich op de switch voor te bereiden. Die termijn is door de overheid bepaald. ’Je kunt niet aan woningeigenaren met een huis van een paar jaar oud vragen of zij overmorgen de aardgasaansluiting afkoppelen’.

Woningeigenaren mogen van hun gemeente verwachten dat die komt met adviezen om de woning aardgasvrij te maken. Bovendien moet de overheid ook mensen die niet zelf in staat zijn om van het gas af te stappen financieel gaan ondersteunen, vindt André de la

Porte. ‘De overgang moet haalbaar en betaalbaar zijn, de bankrekening mag niet de beperkende factor zijn’. De Vereniging Eigen Huis pleit voor een langlopend en betrouwbaar fonds. Geen sub­ sidiepotje dat alweer leeg is voordat goed en wel bekend is dat je daar aanspraak op kunt maken.

Ook zouden gemeenten kredieten kunnen ver­ lenen om het verduurzamen van woningen voor meer mensen toegankelijk te maken. Een eerste begin is daarmee al gemaakt met het zogeheten ‘warmtefonds’ dat het kabinet heeft opgericht.

Hierin legt de overheid jaarlijks 80 miljoen euro en dit zou moeten groeien tot 1 miljard euro.

Woningeigenaren kunnen voor het verduur­ zamen van hun huis maximaal € 25.000 lenen tegen een aantrekkelijke rente van 2 % met een looptijd van twintig jaar. Als je een eigen woning hebt, kun je dus maar beter niet acuut de cv-ketel uit je huis slopen.

Toch zijn er wel maatregelen te nemen, waar je nooit spijt van zult krijgen. Isoleren, zegt iedereen die we spreken. ‘Die investering verdien je altijd terug en je wooncomfort gaat er direct van omhoog’, aldus André de la Porte. ‘En voor huizen die na 1992 zijn gebouwd geldt: dicht kieren en ga mechanisch ventileren. Dat scheelt je veel gas én je huis wordt er gezonder door’, voegt Spooren­ berg toe. Met balansventilatie wordt het hele huis goed geventileerd en kun je honderden kubieke meters aardgas per jaar besparen dankzij het terugwinnen van warmte uit de lucht die wordt afgevoerd. november 2019 | de ingenieur 11 | 17

DUURZAAM VERWARMEN

In aanloop naar het plan van aanpak in 2021 zijn allerlei partijen al druk bezig om zich voor te bereiden. Netbeheerder Stedin, verantwoordelijk voor de elektriciteit- en gasinfrastructuur in een groot deel van de Randstad (behalve Amsterdam), valt daarin op. Samen met enkele andere partijen maakt de netbeheerder een grondige analyse van zijn gebied, dat bestaat uit 3500 buurten. ‘Er is geen one size fits all-oplossing. In de ene wijk zijn warmtepompen het beste, elders is duurzaam gas of een warmtenet de oplossing, en in weer een ander geval kies je misschien wel voor ketels op waterstof ’, vertelt ir. Albert van der Molen, expert asset management bij Stedin. ‘Wij zijn nu al bezig, omdat we vooruit moeten kunnen plannen. Wij willen straks niet de beperkende factor zijn.’

De analyse moet per wijk aantonen welke optie er het meest rendabel is. Gemeentes kunnen hun voordeel doen met die informatie. Op die manier kun je de totale kosten van de transitie minimali­ seren. Stedin maakt bij deze analyse gebruik van drie verschillende bestaande rekenmodellen voor de energietransitie (van advies­bureau CE Delft, Quintel en het Planbureau voor de Leefomge­ ving). Daar zitten de factoren in die een rol spe­ len: onder andere de leeftijd van de woningen in een buurt, de leeftijd van de infrastructuur (gas­ leidingen), de aanwezigheid van lage- en hoge­ temperatuurbronnen, de kosten voor de aanleg van een eventueel warmtenet, de beschikbare technieken en de bijbehorende investerings- en operationele kosten. De analyse moet straks inzicht geven in wat per wijk de beste keuze is.

‘Als alle modellen dezelfde uitspraak doen over het rationeel optimale energiesysteem voor een buurt, dan is de uitkomst voor deze buurt robuus­ ter dan wanneer de modellen verschillende uit­ komsten geven.’

De resultaten van deze zeer uitgebreide analyse worden begin 2020 gepresenteerd onder de naam Openingsbod. Van der Molen: ‘Deze naam benadrukt dat het geen blauwdruk is, maar een

foto’s Stedin

Geen blauwdruk

advies op basis van ratio dat gemeenten kan helpen bij het maken van keuzes en het aanbrengen van volgorde.’

Dat vooruit plannen lijkt verstandig, want de opgave waar Nederland voor staat is groot. Neem alleen al het Stedin-gebied. Als daar in 30 jaar 3500 buurten van het gas af moeten, dan zijn dat meer dan 100 buurten per jaar. Met welke buurt ga je dan beginnen? Van der Molen heeft daarop het antwoord: ´Met de buurten die het meest geschikt zijn’, zegt hij. ´Je gaat eerst het laaghangende fruit plukken, en het jaar erop bepa­ len we opnieuw wat dan de meest geschikte buurt is. Misschien is dat in de tussentijd wel een beetje veranderd. De ontwikkeling van de tech­ niek blijft maar doorgaan en de samenstelling van de wijk zal waar­ schijnlijk veranderen. En ook belangrijk: zijn eenmaal de eerste wijken aardgasloos gemaakt, dan kun je daar gaan meten hoe de maatregelen in de praktijk uitwerken. Dat is preciezer dan modelleren’.

juli 2018

2021

2022

Nieuwe gebouwen krijgen geen aardgasaansluiting meer.

Alle 355 Nederlandse ­ emeenten moeten plannen g gereed hebben hoe ze wijken van het gas gaan afhalen.

Gaswinning in ­Groningen stopt.

18 | de ingenieur 11 | november 2019

DUURZAAM VERWARMEN

Hoe je met waterstof woningen kunt verwarmen, test Stedin in Rozenburg samen met drie producenten van cv-ketels.

Aangepaste ketels verbranden waterstof en verwarmen zo een aantal appartementen.

ner maakt en aan de buitenkant het - vaak beschermde - aangezicht van de woning veran­ dert. Voor huizen die in deze staat verkeren, ligt de oplossing mogelijk in het verbranden van duur­ zaam gas. Duurzaam geproduceerd methaan bij­ voorbeeld, dat ontstaat uit de vergisting van natuurlijk afval.

Een andere kandidaat is waterstof. Hoe je met dat gas woningen kunt verwarmen, test Stedin in Rozenburg samen met drie producenten van cv-ketels. Zij hebben speciale typen ontwikkeld die draaien op waterstof en nu al een aantal appar­ tementen verwarmen. Het gas wordt lokaal gemaakt met de elektrolyse van water. De eerste resultaten laten zien dat de ketels prima functione­ ren en dat je de lokale leidingen niet hoeft aan te passen om er waterstof in plaats van methaan doorheen te laten stromen.

Overhaast

‘De transitie moeten we dus slim aanpakken, want linksom of rechtsom komen de kosten bij de burger terecht. We betalen deze overgang met zijn allen’, zegt Van der Molen.

Een van de opties die Stedin meeneemt in zijn modellen, is het verwar­ men van woningen met een duurzaam gas, zoals biomethaan of water­ stof. Deze techniek staat nog in de kinderschoenen, maar zou een oplos­ sing kunnen zijn voor een groep woningen die buiten de boot valt voor lagetemperatuurverwarming of een warmtenet. ‘Er is een groep woningen die zo oud is dat je daar het aardgas niet zomaar kunt weg­ halen. Deze huizen, soms zelfs monumentale panden, zijn slecht geïso­ leerd, hebben enkel glas en enkelsteens muren. Dit soort panden zitten straks in de knel, want aardgas mag niet meer, een warmtenet kan niet, en een warmtepomp trekt het niet’, aldus Van der Molen. Isoleren is in dit type huis vaak lastig, omdat dat aan de binnenkant de kamers klei­

Het zou mooi zijn als bestaande gasleidingen in de toekomst gebruikt kunnen worden voor het transporteren van waterstof of biomethaan. ‘Het transporteren van energie door middel van gas­ moleculen door een buis is tien tot twintig keer goedkoper dan het transporteren van elektronen door een kabel’, zegt Van der Molen. Met beperkte aanpassingen worden bestaande gasdistributie­ netwerken in Nederland geschikt voor het trans­ port van duurzame gassen. En dat hoeft maar zo’n 700 miljoen euro te kosten, schatte Netbeheer Nederland in een rapport uit 2018. ‘Deel dat bedrag door 30 jaar en 8 miljoen huishoudens, dan zijn die kosten te verwaarlozen ten opzichte van de 400 miljard euro die McKinsey inschat voor de energietransitie. We hebben in ons land een geweldige infrastructuur van gasleidingen in de grond liggen. Laten we die niet overhaast weg­ halen, maar eerst kijken of we er nog iets nuttigs mee kunnen doen.’ |

2030

2050

Tussendoel: 1,5 miljoen ­bestaande huizen en andere gebouwen zijn aardgasvrij gemaakt.

Einddoel: alle N ­ ederlandse woningen en bedrijfsgebouwen zijn van het aardgas af.

november 2019 | de ingenieur 11 | 19

Friesland is voor warmtewinning uit oppervlaktewater het meest geschikt van alle provincies. Meer dan de helft van de benodigde warmte zou op die manier te winnen zijn.

AQUATHERMIE ALS ALTERNATIEF VOOR AARDGAS

Warmte winnen uit water Uiterlijk in 2050 moet heel Nederland van het aardgas af. Alternatieve vormen van warmtewinning krijgen daardoor steeds meer aandacht. Een van die alternatieven is thermische energie uit oppervlaktewater (TEO). Een verwarmen. Is de oplossing echt zo veelbelovend of zitten er toch haken en ogen aan? tekst Tseard Zoethout

M

et het sluiten van de Green Deal Aquathermie op 14 mei 2019 is de belangstelling voor deze nieuwe energievorm toegenomen. Drie ministeries (Economische Zaken en Kli­ maat, Infrastructuur en Waterstaat, en Binnenlandse Zaken en Koninkrijkrela­ ties), lagere overheden en een groot aantal andere marktpartijen (onder meer (drink)waterbedrijven en de Unie van Waterschappen) ondertekenden de Green Deal. Daarmee willen ze deze vorm van aardgasvrije warmte­winning hoger op de uitvoerings­agenda zetten.

Het is opvallend dat veel onderteke­ naars uit het noorden komen. Volgens onderzoek van adviesbureau ROM3D en netwerk van energieprofessionals Inenergie kan 40 % van de ge­bouwen in Noord­-Nederland met thermische energie uit oppervlakte­water (TEO) 20 | de ingenieur 11 | november 2019

worden verwarmd en gekoeld. Zij deden deze studie in op­dracht van Rijkswaterstaat, de vier noordelijke provincies en vijf waterschappen.

In de provincie Friesland ligt de potentie van warmtewinning uit oppervlaktewater het hoogst van alle provincies. Bijna de helft van de

ving biedt kansen als TEO met ­warmte-koudeopslag (WKO) en warmte­pompen is te combineren.

Hoeveel woningen nu al thermi­ sche energie uit sloten en vaarten halen, is onbekend. Wel hebben ROM3D en Inenergie een website ont­ wikkeld waarop goed te zien is welke

Bewoners kunnen kiezen uit drie doorgerekende scenario’s benodigde warmte zou je op die manier kunnen winnen. Geen enkele andere provincie in Nederland heeft dan ook zo veel meren, hoofdwaterwegen en dorpen. Vooral het samengaan van waterwegen en de gebouwde om­ge­

gebieden in het bijzonder geschikt zijn voor TEO, TEA (thermische energie uit riool- en afvalwater) en TED (thermi­ sche energie uit drinkwater).

Een van de grootste TEO-pilots van Nederland gaat plaatsvinden in Heeg,

foto Depositphotos

derde van de huizen en gebouwen in Nederland zou je hiermee kunnen

een watersportdorp aan de rand van het Heegermeer.

Bij de pilot Warm Heeg zijn bijna 836 huishoudens met bij elkaar 2200 inwoners betrokken. De meeste zijn twee-onder-een-kapwoningen aan het water met een motorsloep aan de steiger. Van gemeente Súdwest-Fryslân en de provincie heeft Warm Heeg in totaal € 44.000 voor de eerste fase van de planontwikkeling gekregen. Daarnaast een eenmalige bijdrage van € 15.000 van het waterschap Wetterskip Fryslân. Tegelijkertijd investeren de trekkers er € 9.000 aan arbeid in. Het watersportdorp heeft al een paar jaar een goedlopende energiecoöperatie. Het initiatief voor een duurzaam warmtenet is van recenter datum (eind 2018).

Bij Warm Heeg draait het allemaal om mienskip, een oud Fries woord voor gemeenschapszin. ‘Het idee voor deze pilot ontstond door de verwarming van It Sylhûs, het nieuwe gebouw van de watersportvereniging’, zegt Sjoerd Ypma.

Samen met ir. Lucie Gelderblom neemt hij het voortouw in deze pilot. Naast zonnepanelen voor het opwekken van elektriciteit, gebruikt It Sylhûs water uit het Heegermeer om het gebouw te verwarmen. ‘Deze manier van verwar­ ming willen we voor het hele dorp’, zegt Ypma. ‘Onderzoek van adviesbureau Inenergie liet begin dit jaar zien dat

warmtewinning uit het Hegemer Mar voor heel Heeg er veelbelovend uitziet. Hoe meer inwoners zich aansluiten, des te gunstiger de kosten en baten voor een aardgasvrij dorp uitpakken.’

Complexe operatie Hoe zou het opwekken van TEO voor Heeg uit kunnen pak­ ken? Het dorp moet er in ieder geval rekening mee houden dat het een complexe operatie zal worden, waarbij meerdere systemen betrokken zijn. Al die systemen moeten nauw­ keurig op elkaar worden afgestemd. De bewoners moeten bereid zijn om hun medewerking hieraan te verlenen. TEO lijkt veel op WKO, met oppervlaktewater als bron. Ook bij TEO moeten de bron en het afgiftesysteem dicht bij elkaar liggen, niet alleen om de kosten voor leidingwerk te beper­ ken, maar vooral om warmteverlies zo veel mogelijk tegen te gaan. CE Delft en Deltares stellen in hun publicatie Nationaal potentieel van aquathermie (eind 2018) dat de afstand tussen bron en afgiftesysteem maximaal drie kilometer mag zijn. Er is echter één groot verschil: waar in een WKO­systeem de warmte-onttrekking jaarlijks gelijk moet zijn aan de koude-onttrekking, wordt TEO in balans gehouden november 2019 | de ingenieur 11 | 21

door warmteafgifte aan het opper­vlaktewater. In de pilot Warm Heeg zorgen pompen ervoor dat de beschikbare warmte uit het oppervlaktewater ’s zomers in waterhoudende grondlagen (aqui­ fers) wordt bewaard voor gebruik in de winter.

Ir. Lucas van den Boogaard is managing part­ ner bij Inenergie en als projectleider vanaf het begin bij de Hegemer pilot betrokken. Medio oktober heeft Inenergie de eindrapportage van de verdiepingsslag afgegeven aan provincie Friesland, gemeente Súdwest-Fryslân en Warm Heeg. Hij verduidelijkt eerst het principe: ‘In de zomers willen we water met een tempera­ tuur tussen de 15 en 25 °C met behulp van pompen aan het Heegermeer onttrekken. Dat slaan we vervolgens op in aquifers op zo’n 150 tot 160 m diepte. ’s Winters laten we dat water met een snelheid van maximaal 100 m3 per uur weer naar boven pompen, afhankelijk van de warmte­ behoefte. Via een stelsel van leidingen en ­warmtewisselaars komt het uiteindelijk bij een ­ of meerdere warmtepompen terecht. Daar krikken we de temperatuur op naar 65 à 70 °C. Je moet dus een vrij groot temperatuurverschil overbruggen, waardoor de gebruikte warmte­ pomp een relatief hoog vermogen nodig heeft.’

Legionella Voor Warm Heeg heeft Inenergie nu drie scena­ rio’s voor een TEO-warmtenet doorgerekend waaruit de inwoners kunnen kiezen. Van den Boogaard licht de scenario’s toe. ‘In alle varianten willen we 5,5 MWth aan vermogen uit het ­Heegermeer onttrekken. In de eerste variant maken we gebruik van een centrale TEO/WKO-

foto Piet Verdonschot

Volgens Piet Verdonschot, hoogleraar aquatische ecologie, ontregel je de levenscycli van het onderwaterleven als je de watertemperatuur verstoort.

unit voor alle 836 woningen. De tweede variant is qua opzet hetzelfde, maar in plaats van één centrale unit zijn er vier bronnen waaruit warmte wordt geput en vier bronnen waar het water, na gebruik, weer in wordt geïnjecteerd. In de laatste variant stroomt het opge­ pompte water bij 15 tot 25 °C door de wijk om door individuele warm­ tepompen te worden opgekrikt’. Elk van die varianten heeft invloed op het afgiftesysteem naar de woningen en de bijbehorende kosten, zowel in nieuwbouwwijken als in het centrum met minder goed geïso­ leerde woningen. Van den Boogaard: ‘Kritisch hierbij is het tempera­ tuurniveau voor de bestaande bouw met radiatoren. Voor gewone warmtepompen is de sprong van 20 naar 90 °C te groot om optimaal te kunnen draaien. Daar adviseren we gebruik te maken van HT (hoge temperatuur)­-warmtepompen waarmee het water bij 70 °C de woning ingaat. Bewoners hoeven in de eerste variant weinig te doen en kun­ nen direct over warm tapwater beschikken. Legionellavorming wordt

VORMEN VAN AQUATHERMIE Hoewel thermische energie uit oppervlaktewater (TEO) volgens diverse onderzoeken het meest veelbelovend lijkt te zijn voor duurzame warmtevoorziening, is het niet de enige vorm van aquathermie. Ook andere vormen kunnen aan verduurzaming bijdragen. Uit drinkwater en riool- en afvalwater is ook thermische energie te winnen.

Over energie winnen uit riool- en afvalwater schreef De ­Ingenieur al in oktober 2017. Het ging toen over de ­AHPD-vergister van Bareau die volgend jaar op Ameland operationeel wordt. Uniek aan deze hoge drukvergister is dat bacteriën in natte biomassa – met name rioolslib –

22 | de ingenieur 11 | november 2019

­ ethaan produceren dat rechtstreeks het aardgasnet in m kan, daarmee hoge kosten voor zuivering voorkomend.

TED (thermische energie uit drinkwater) heeft met enkele procenten het minste potentieel en wordt sinds begin dit jaar in de nieuwbouwwijk de Sniep in Diemen toegepast.

Daar zijn de omstandigheden goed voor TED. De wijk ligt vlak langs de drinkwaterleiding naar Amsterdam en er is een by-pass aangelegd die via een warmtewisselaar een aantal graden Celsius van het drinkwater ‘afpakt’ om de wijk (meer dan 200 woningen) met behulp van warmtepompen te verwarmen.

afbeelding Defacto Stedenbouw

bij die temperatuur voorkomen. Wel zal men, bij de eerste twee vari­ anten, de woningen beter moeten isoleren.’

Volgens Van den Boogaard heeft de tweede variant de meeste kans van slagen. ‘Een zeer laag temperatuur-systeem met individuele warmtepompen vergt andere afleversets, neemt veel ruimte per woning in beslag en kan weleens te duur uitvallen. Voor energie­ label B-woningen is een lokale ESCo (energy service company) aan­ trekkelijk. Die neemt alles tot aan de meterkast voor zijn rekening, oftewel de leidingen, aansluitingen en afleversets, de in- en uit­­­ laatvoorzieningen bij oppervlaktewater en de warmtepompen. Bewo­

‘Als het oppervlaktewater erdoor afkoelt, kan dat juist gunstig zijn’ ners zijn voor gebruik van warmte niet meer dan anders kwijt. Wel krijgen ze met een extra aansluitbijdrage en andere bijkomende kosten te maken, zoals de kosten voor de verwijdering van de oude cv-ketels’, zegt de expert.

Grote potentie Ypma: ‘De grootste hobbel die we nu moeten nemen, is projectfinan­ ciering. We zitten met een dozijn partijen – vooral uit de overheids- en de bancaire sector – om tafel om dat te laten slagen. Daarnaast moet er natuurlijk voldoende draagvlak in Heeg worden gecreëerd en dat vraagt veel aandacht’.

Bij waterschap Wetterskip Fryslân vertelt Arjan van den Hoogen MSc, senior adviseur duurzaamheidvraagstukken, dat uit de Friese Energiestrategie aquathermie in 2017 als kansrijke optie naar voren

kwam. ‘Wetterskip Fryslân gaat niet over win­ ning en distributie van TEO. Dat is aan derden.

Wel staat het waterschap borg voor schoon, vol­ doende en veilig water van goede kwaliteit. We hebben de pilot Warm Heeg eenmalig onder­ steund omdat we zien dat oppervlaktewater veel warmte kan ­vasthouden en afgeven en dat er daarmee een grote potentie is voor het verwar­ men van de gebouwde omgeving in Friesland.’

Thermische schok voor waterleven Hoewel het nog te vroeg is om conclusies te trek­ ken, meent Van den Hoogen dat de water­ kwaliteit niet onder TEO zal lijden. ‘Door klimaat­ verandering zullen we steeds warmere zomers krijgen. De temperatuur van het oppervlakte­ water gaat daardoor omhoog, bacteriegroei neemt toe en het water krijgt een slechtere kwa­ liteit. Als je de temperatuur ’s zomers via TEO met één à twee graden koelt, zou dat weleens positief uit kunnen pakken. ’s Winters verwach­ ten we nauwelijks effecten: het bodemleven staat stil, organische activiteit is afwezig.’

Prof.dr.ir. Piet Verdonschot, hoogleraar aquati­ sche ecologie aan de Wageningen Universiteit, betwijfelt echter ten zeerste dat TEO positief zou kunnen uitpakken voor de watertemperatuur en -kwaliteit. Hij maakt zich dan ook grote zorgen.

Verdonschot is een van de weinige wetenschap­ pers in ons land die de laatste jaren over de gevol­ gen van temperatuursveranderingen op het waterleven heeft gepubliceerd. november 2019 | de ingenieur 11 | 23

foto Depositphotos

Hoe groter het wateroppervlakte, hoe minder de ecologische dilemma’s een rol spelen bij TEO.

‘Voor aquathermie zijn er geen richtlijnen, net zo min als voor koud­ waterlozingen’, zegt hij. ‘De overheid heeft alleen restricties op warm­ waterlozingen gesteld, zodra de temperatuur boven de 25 °C komt.

Wat we wel weten is dat aquathermie tot temperatuursverandering van het oppervlaktewater leidt. Over de effecten van koudwaterlozin­ gen in de zomer is de laatste jaren gelukkig meer bekend. De fotosyn­ theseactiviteit neemt dan af, algen groeien minder snel en er komen andere vissoorten in het water. Zeker is dat er – zowel bij koud- als warmwaterlozingen – een thermische schok optreedt.’

Die schok is van geval tot geval verschillend. Verdonschot: ‘Elke plas, sloot, meer of beek heeft zijn eigen temperatuurhuishouding en daarop staat het ecosysteem afgesteld. Als je die temperatuur ver­ stoort, ontregel je de levenscyclus van eencelligen, algen, insecten, vissen en planten. Veel organismen leggen dan het loodje. Minder gevoelige en minder zeldzame soorten worden door de schok domi­ nant. De biodiversiteit vermindert in zowel omvang als kwaliteit. Exo­ ten als waterpest, wormen en larven nemen in omvang toe. Eendags­ vliegen, indicatoren voor de waterkwaliteit, verdwijnen.

AARDGASVRIJ De pilot Warm Heeg zal dit najaar een aanvraag voor aardgasvrije wijken indienen. De voorwaarden daarvoor worden in november bekend en indienen kan pas in januari 2020. Volgens de eindrapportage van Inenergie kan met aquathermie een energiebesparing van 35 à 40 % worden bereikt. Als de elektriciteit voor pompen en warmtepompen wordt verduurzaamd, is daarvoor circa 24.000 m2 aan zonnepanelen of een windturbine van 1,8 MW n ­ odig. Veel huishoudens beschikken al over zonnepanelen.

24 | de ingenieur 11 | november 2019

Waterplanten bloeien ’s winters bij warmwater­ lozingen op en sterven veel sneller.’

In het lab heeft Verdonschot een experiment met een eco-ingenieur uitgevoerd. ‘Koud water kan meer zuurstof vasthouden. Al bij één tot twee graden verschil verlopen natuurlijke processen anders. Bij aquathermie doen zich verschillen van zes graden voor. Bij zes mg zuurstof per liter treedt er al sterfte op binnen het ecosysteem. Aquather­ mie kan echt niet overal, het bevoordeelt organis­ men uit het voedselweb die minder bijzonder zijn.’

Hoe groter de oppervlakte van het water, hoe minder de ecologische dilemma’s een rol spelen.

Als je TEO toepast op het IJsselmeer is dat minder schadelijk dan op een kleinere plas of sloot. In die laatste gevallen kunnen de effecten volgens de hoogleraar onverwacht groot zijn. ‘Ecologie krijgt maar amper aandacht bij aquathermie. Energie­ bedrijven nemen het milieu wel steeds serieuzer, maar financiering voor ecologie ontbreekt. In pilots kunnen we onderzoek naar de draagkracht van ecosystemen meenemen. Nu nog komen ini­ tiatieven voor aquathermie uit de energiesector, gesteund door het ministerie van EZK. Als landen tuinbouworganisatie LTO en het ministerie van LNV aanschuiven en ook studies naar de effecten op het waterleven ondersteunen, dan kunnen we ontbrekende kennis over het aquati­ sche ecosysteem beter in kaart brengen.’ |

WATERDICHT

W

MÖRING

ater stroomt naar het laagste punt, maar hoe het daar komt is een raadsel. Van de vier appartementen in het oude landhuis waar ik woon is het mijne de enige waar het lekt.

Mijn vorige huis, in Rotterdam, lekte ook en het huis daarvoor idem dito. Soms denk ik dat de Schotse band Travis haar enige hit, Why does it always rain on me?, voor mij heeft geschreven.

Mijn Rotterdamse huizen waren pas na jaren zoeken en veel trial-and-error waterdicht. Het bloed mag dan kruipen waar het niet gaan kan, water is pas echt slinks. Het loopt langs dwarsbalken om uit te komen aan de andere kant van het punt van ­binnentreden. Het stroomt als een dief in de nacht door spouwmuren en oude elektraleidingen om vervolgens uit een meer dan honderd jaar oud plafondornament te druppelen.

Ik heb een keer meegemaakt dat het in polsdikke stralen naar beneden spoot uit wat ooit de buis voor het gaslicht moet zijn geweest. Mijn zoon en ik probeerden het vallende water op te vangen in emmers, pannen en zelfs zo’n grote plastic opberg­ container van Ikea, die we daarna natuurlijk niet meer konden verslepen omdat-ie te zwaar was geworden.

Zo erg was het in mijn nieuwe appartement niet.

Maar waar het vandaan kwam en waarom het uitgerekend bij mij besloot het daglicht te zien dat wist ook de loodgieter niet nadat hij een halve dag met een zaklamp door de zolder en over het dak had gekropen. ‘We moeten wachten tot het weer gaat regenen’, zei hij op de mistroostige toon die blijkbaar bij dat vak hoort.

‘Die oude huizen hebben het moeilijk met het veranderende klimaat’, zei mijn geliefde, die zelf een oud huis in Rotterdam bewoont. Bij haar komt het water niet door het dak, maar via de vloer. Het oude Rotterdamse centrum is gebouwd op ingeklonken deltablubber. Het grondwater staat hoog en er hoeft maar een flinke bui te vallen of de halve binnenstad staat te dweilen terwijl dompelpompen proberen de vloed te stelpen. ‘Maar we hebben nog helemaal niet veel regen gehad’, zei ik. ‘De boeren klagen over neerslagtekort.’

Marcel Möring is schrijver.

Zijn nieuwe roman Amen verscheen afgelopen maand.

Sinds ik hier woon, in een bos in het noorden, omringd door weidegrond en maisvelden, is de landbouwer in mij wakker geworden. Ik betrap mij er op

dat ik in gesprekken met stedelijke vrienden over onderzaaien en hakselen spreek en daarbij mis­ moedig mijn hoofd schudt. ‘Boeren klagen altijd’, zei mijn geliefde. Ze zijn niet de enige beroepsgroep die daar om bekend staat. Praat een kwartier met schrijvers en je hebt hoofdpijn van het zelfbeklag.

Ik ben gelukkig een uitzondering.

Water is niet alleen meer het probleem van mensen die oude herenhuizen in de randstad bewonen.

Het klimaatpanel van de VN, IPCC, verwacht dat de zeespiegel aan het einde van de eeuw 84 centimeter hoger is. Wij redden het misschien nog een tijdje met een Deltaplan 2.0, maar in de Stille Zuidzee lopen eilanden nu al onder en het is een kwestie van jaren, niet van decennia, voor men daar moet vertrekken.

’Als jullie de Holterberg een berg noemen, wat is dan bij jullie een heuvel?’

‘Jij zit hier goed. Jij woont op een… Hoe heet dat ding?’, zei mijn geliefde. ‘Een horst’, zei ik. ‘Een soort natuurlijke terp, opgestuwde aarde uit de ijstijd die… ’ Ze zuchtte vermoeid. ‘Hoog in ieder geval’, zei ik. ‘En droog.’

Ik moest denken aan de Engelse schrijver Louis de Bernières, met wie ik ooit door Denemarken reed.

Hij keek verbaasd naar het vlakke land. Na een tijdje vroeg hij: ‘Holland is toch net zo plat?’ Ik kon niet anders dan dat beamen. ‘Maar’, zei ik, ‘wij hebben wel degelijk bergen.’ Hij fronste zijn wenkbrauwen.

‘De Holterberg’, zei ik, ‘de Nijverdalse berg. De Vaalserberg is de hoogste.’ Hoe hoog die dan wel was, wilde hij weten. ‘Iets meer dan driehonderd meter’, zei ik. Hij keek mij aan. Het vlakke Deense land trok aan ons voorbij.

‘Als jullie dat een berg noemen’, zei hij, ‘wat is bij jullie dan een heuvel? Een gat in de grond?’ Ik wierp hem een geringschattende blik toe. ‘Louis’, zei ik, ‘het gezegde luidt dat God de wereld heeft geschapen en de Hollanders Nederland. De Engelsen zijn gewoon naar dat eiland van jullie gelopen.’ Het sloeg nergens op, maar het voelde toch goed. november 2019 | de ingenieur 11 | 25

LEVEN MET DE GEVOLGEN VAN VERZILTING

Telen in zoute grond Klimaatverandering heeft niet alleen invloed op de flora en fauna om ons heen.

Ook onder onze voeten brengen de veranderende weerspatronen nogal wat teweeg. Dat heeft gevolgen voor een van onze belangrijkste natuurlijke bronnen: het grondwater. tekst drs. Pancras Dijk

D

foto Depositphotos

oor de stijgende zeespiegel en toenemende ver­ damping wordt het grondwater op veel plekken steeds zouter. Klimaatverandering is een belang­ rijke oorzaak, maar ook de bodemdaling als gevolg van voortdurende veenafbraak in weidegebied is er debet aan. De noordelijke provincies van ons land kampen daar­ naast met bodemdaling als gevolg van de winning van zout en van gas, zolang die nog duurt. Door die bodemdaling kan diepgelegen, zout grondwater steeds makkelijker door­ dringen in het oppervlaktewater.

Zelfs als de klimaatdoelstellingen uit het verdrag van Parijs worden gehaald, zullen verzilting en daarmee het tekort aan zoet water toenemen. Dat is de verwachting van prof.dr.ir. Pier Vellinga, die als hoogleraar water en klimaat is verbonden aan de Wageningen Universiteit. In Neder­ land zal dat nog sterker voelbaar zijn dan in andere landen door onze lage ligging aan de zee.

Zoutbestendige gewassen

Ook op de Friese Waddeneilanden, zoals Ameland, is verzilting een probleem.

Vooral de landbouwgronden aan de dijk kunnen er schade van ondervinden.

26 | de ingenieur 11 | november 2019

Op sommige plekken is het grondwater nu al zo zout, dat de winning van drinkwater er moest worden gestaakt. Grond­ water dat te zout is om te drinken, is ook voor landbouwers onbruikbaar. Hun traditionele gewassen zijn niet bestand tegen het zout. Op steeds meer plekken wordt daarom ge­­ experimenteerd met zilte teelt. Er zijn een aantal varianten van zilte teelt, onder ander van zeekraal en zeekool. Om dergelijke halofyten in zilte grond te verbouwen, is geen diepgaand onderzoek nodig: die groeien vanzelf wel. Een uitdaging is wel om ze bij ons op tafel te krijgen, want tot nu toe worden ze nog nauwelijks gegeten. Een groot verschil in de voedselvoorziening zullen ze dus vooralsnog niet maken.

Een tweede optie is het zoutbestendig maken van bestaande gewassen. Maar het verbouwen van aardappels is bijvoor­

illustratie Johan de Putter

In Friesland komt het grondwater van drie kanten binnen. Vanuit Drenthe gaat het om 14 miljoen kuub per jaar, vanuit het IJsselmeer om circa 10 miljoen. Maar het grootste deel komt uit de Waddenzee: 45 miljoen liter per jaar. Met het stijgende zeewater zal de zoute kwel de komende decennia toenemen, met naar schatting nog eens 17 tot 25 % in het jaar 2085.

beeld al veel onderzoek gedaan. Honderden aardappelrassen zijn onderzocht op hun zoutbestendigheid. Met succes, want enkele rassen blijken ook in zilte grond te overleven. Ook andere gewassen worden onder de loep genomen, zoals ui, wortel, granen, veevoer, kool en bie­ ten. Volgens Vellinga is de nood hoog om een oplossing te bedenken voor de verzilting van landbouwgronden. Voedselveiligheid geldt als een van de duurzaamheidsdoelen van de Verenigde Naties. Met het schaarser worden van zoetwater komt die veiligheid echter in gevaar.

Met de groeiende wereldbevolking zijn er steeds meer monden te voe­ den, tot wel negen miljard in 2050. Als wetenschappers en akkerbou­ wers erin slagen om meer gewassen in zilte grond te telen, dan komt er wereldwijd in één klap naar schatting 300 miljoen hectare landbouw­ grond beschikbaar. Grond die nu nog braak ligt, maar die verder kan worden ontwikkeld voor de toekomstige voedselvoorziening.

Grondwaterspiegel aanpassen De onlangs verschenen Grondwateratlas van Fryslân maakt duidelijk hoe groot de problemen kunnen worden en hoe belangrijk het is dat we met de verzilting leren leven. De atlas is gebaseerd op een ­uitgebreide studie naar de grondwatersituatie in de provincie. Het zoute grondwater, dat zich nu enkel in het zeekleigebied langs de Waddenzeekust concentreert, zal zich de komende decennia steeds verder ­landinwaarts bewegen. Op de hele lange termijn – dan ­hebben we het over het jaar 2500 – krijgen ook gebieden ten zuid­ oosten van Leeuwarden en ten zuiden van Sneek met zout grond­ water te kampen.

Aanvankelijk bevindt het zoute water zich vooral diep in de onder­ grond, waar het enkel drinkwaterbedrijven in de problemen zal bren­ gen. Maar uiteindelijk zal ook het ondiepe grondwater verzilt raken.

‘Het probleem met grondwater is dat eventuele ingrepen pas op hele lange termijn gevolgen hebben’, zegt ir. Harry Boukes, een van de auteurs van de grondwateratlas. ‘Het is nauwelijks bij te sturen.’

Een probleem is wat Boukes het ‘waterbedeffect’ noemt. In bepaalde

polders is het mogelijk om het grondwater mee te laten stijgen met de zeespiegel. Maar dat betekent dat op andere plekken waar de waterdruk niet wordt verhoogd, de zoute kwel juist toeneemt.

Antiverziltingsdrainage Binnen het project Spaarwater zijn ingenieurs­ oplossingen bedacht tegen de verzilting. Op twee plaatsen in het noorden, het Friese Herbaijum en het Groningse Hornhuizen, zijn de afgelopen vijf jaar proeven gedaan met antiverziltingsdrainage.

Via een innovatieve wijze van draineren worden de zoetwaterlenzen versterkt. Die lenzen ont­ staan door regenwater en vormen in de grond een buffer tussen de gewassen aan het oppervlakte en verzilt grondwater. In perioden met weinig neerslag droogt de lens echter op en dat brengt de oogst in gevaar. De boer kan met de antiverzil­ tingsdrainage zelf bepalen om het peil in zijn pol­ der te verlagen wanneer er veel neerslag is voor­ speld of wanneer hij met zware voertuigen het land op moet. Door het peil vervolgens weer te verhogen, wordt water opgeslagen in de lenzen.

Tijdens de proeven bleken die lenzen dan ook 15 tot 20 % in grootte toe te nemen, een forse winst.

Er wordt meer zoetwater vastgehouden en de zoute kwel wordt succesvol tegengehouden. Ook deze ingenieuze maatregel is echter niet immuun tegen het waterbedeffect, want op andere plek­ ken blijkt de zoute kwel toe te nemen, al is het maar met slechts de helft. De noodzaak om meer zeekraal te gaan eten blijft dus nog wel even bestaan. | november 2019 | de ingenieur 11 | 27

ACTUEEL TECHNIEKNIEUWS vind je op www.deingenieur.nl

Alles wat je zoekt overzichtelijk bij elkaar Wat speelt er vandaag op techno­ logiegebied? Je leest het op de website van De Ingenieur. Elke dag nieuwe berichten met beeld, filmpjes en links.

www.deingenieur.nl

Ook op onze site: • Activiteiten op techniekgebied in een overzichtelijke agenda • Dossiers over onderwerpen als de quantumcomputer en kunstmatige intelligentie • De interessantste vacatures voor ­ingenieurs

PETER-PAUL VERBEEK

CARLO VAN DE WEIJER

VANESSA EVERS

FELIENNE HERMANS

PODIUM

DE PARTICULIER ALS FINANCIER

Dr.ir. Felienne Hermans leidt aan het Leiden Institute of Advanced Computer Science een onderzoeksgroep gericht op program­ meer­onderwijs.

Crowdfunden voor de gezondheidszorg; tot voor kort dacht ik dat dit vooral in Amerika voorkomt, waar ­patiënten zonder zorgverzekering zijn overgeleverd aan de goedheid van mensen op internet voor het betalen van ziekenhuisrekeningen. Maar ook in Nederland is dit een opkomend fenomeen. Deze zomer kwam de Evangelische Omroep (EO) met het televisieprogramma Je geld of mijn leven, waarin vier mensen met een aandoening geld proberen in te zamelen voor een onbetaalbare behandeling. Ik vind het een lastig onderwerp. Willen we wel dat die keus bij ‘de mensen’ ligt? Ergens was ik blij dat ik er geen oordeel over hoefde te vellen. Tot dit fenomeen ook in mijn eigen werkveld de kop opstak.

Steuntue.nl stuurde mij, als alumnus van de TU Eind­ hoven, een flyer met een oproep om wetenschappers te steunen in hun onderzoek of onderwijs. Via de website kun je een donatie doen om TU’ers – van stagiair tot hoogleraar – financieel te ondersteunen. De TU Eindhoven is niet de enige die crowdfunding stimuleert. Ook via de Hartstichting haalden wetenschappers onlangs geld op via de hashtag #steunmijnonderzoek.

Het is lastig om eenduidige informatie te vinden over deze crowdfundingacties. Ik vraag me af hoeveel geld er aan de strijkstok blijft hangen voor bijvoorbeeld ­marketing. Die mooie flyers zijn toch zeker ook niet gratis? Navraag bij de TU Eindhoven levert na enig aandringen het antwoord op. Het opgehaalde geld gaat rechtstreeks naar de betrokken wetenschappers, mits zij een goed onderbouwd plan kunnen aanleveren over de besteding van het geld. De marketingkosten ­betaalt de universiteit zelf en komen dus niet uit het potje van de donateurs. Dat klinkt aardig, maar dat geld had natuurlijk ook direct naar de wetenschappers kunnen gaan. Over cijfers wil de TU/e niets melden, wel zeggen ze dat het ingezamelde geld hoger is dan de marketingkosten.

De Hartstichting vermeldt wel cijfers over de opbrengst

per wetenschapper. Er blijkt tot nu toe 30.000 van de benodigde 250.000 euro te zijn opgehaald. Maar zij zeggen niets over het dekken van marketingkosten. Als dank voor je donatie krijg je een handgeschreven kaartje van de wetenschapper in kwestie. Dat geeft mij in elk geval vertrouwen dat het geld op de juiste plek terechtkomt.

Vervolgens rijst bij mij de vraag hoe de wetenschappers die aanspraak maken op een donatie worden geselecteerd. De Hartstichting meldt dat de ‘onderzoeken zijn goedgekeurd op wetenschappelijke kwaliteit’. Fijn om te lezen, maar er zijn vast veel meer onderzoeken die geld nodig hebben en buiten de boot vallen. Bij de Hart­stichting valt op dat de geselecteerde onderzoeken niet alleen bijzonder relevant zijn, maar ook worden uit­ gevoerd door mediagenieke wetenschappers die in ronkende volzinnen uitleggen waarom juist zij een doorbraak teweeg kunnen brengen. Er bestaat een kans dat juist de onderzoeken die goed ‘uitlegbaar’ zijn en die worden geleid door wetenschappers met veel overredingskracht eruit springen. Ten slotte roemt de Hartstichting nog het out of the box-denken en stellen ze dat ‘originele onderzoeken winst opleveren’. Dat geeft in ieder geval te denken dat er (ook) selectie heeft plaatsgevonden op originaliteit van onderzoeken en niet alleen op de te verwachten impact.

Ik ben er nog niet helemaal uit wat ik ervan vind. Ergens is het natuurlijk goed om het publiek bij de wetenschap te betrekken. Ik ben geen voorstander van wetenschappers die in hun ivoren toren zelf wel bepalen waar ze onderzoek naar doen. Maar geld sturen naar dure en ondoorzichtige marketingcampagnes of hoogleraren die hun kostbare tijd verdoen aan het schrijven van bedankbriefjes, vind ik ook geen goed idee. Ik wil niet dat spannend onderzoek meer steun verdient dan het ‘saaie’ werk dat ook broodnodig is, en dat misschien wel nooit meer wordt ­ge­financierd als we op dit pad doorgaan.

INBOX Uitstoot is misplaatste term Het publiek wordt de laatste tijd bedolven onder publicaties over stikstofuitstoot in verband met de verontreiniging van ons milieu.

De term ‘uitstoot’ wordt in overheidsstukken (Programma Aanpak Stikstof, Raad van State) en zelfs in wetenschappelijk bedoelde teksten gebruikt.

Niet alleen wordt daarmee gesugge-

reerd dat er met geweld iets wordt gelanceerd, deze term is ook volstrekt ­misleidend.

Stikstof is een van de vriendelijkste inerte gassen en vormt het grootste bestanddeel (circa 78 %) van onze atmosfeer. Er bestaan wel een aantal stikstof­verbindingen, zoals ammoniak (NH3) en stikstofoxides (NOx), die wel

schadelijk zijn voor onze atmosfeer, en die waarschijnlijk worden bedoeld.

Het verkeerd gebruiken van het woord ‘uitstoot’ vormt over het algemeen een bewijs van volstrekte ondeskundigheid. Het valt me nog mee dat de ‘uitstoot’ van CO2 niet wordt aangeduid als ´koolstofuitstoot´!

Dr.ir. J.A.Rietdijk, Veldhoven

Wilt u reageren op een artikel in De Ingenieur? U kunt uw brief, bij voorkeur niet langer dan driehonderd woorden, mailen naar redactie@ingenieur.nl of sturen naar De Ingenieur, Postbus 30424, 2500 GK Den Haag. De redactie behoudt zich het recht voor brieven in te korten en te redigeren of te weigeren.

november 2019 | de ingenieur 11 | 29

REACTIE

Duits is een belangrijke taal Duitse machinebouw is van internationale allure. Duitsland is ook een natie van ingenieurs en techniek. ‘Made in Germany’ geldt wereldwijd als kwaliteitskenmerk. Duitsland loopt internationaal ook voorop in de energietransitie.

Eerder dit jaar nam de Belgische hoofdredacteur van NRC Handelsblad afscheid. In een slotbeschouwing over zijn tijd in Nederland schreef hij onder andere: “Nederland heeft maar twee buurlanden, maar legt verbazend weinig belangstelling voor beide.” Onze cultuur is vooral Angelsaksisch gericht, maar voor onze welvaart zijn we met name afhankelijk van Duitsland en België, onze

Met verbazing en ook enige ergernis heb ik de column van Marcel Möring in het oktobernummer van De Ingenieur gelezen. Dit betreft met name zijn opmerkingen over gebruik van de Duitse taal.

Met tegenzin is hij in zijn jeugd door zijn ouders op Duitse les gestuurd en nu vraagt hij zich af: ‘Duits, wie spreekt het nog?’ Ik heb die opmerking wel vaker gehoord en begrijp hem niet. Duitsland is by far de belangrijkste politieke en economische partner van Nederland. Ons land wordt daarom ook wel de zeventiende deelstaat van Duitsland genoemd.

Duitsland is een van de meest vooraanstaande industrienaties in de wereld. De

twee belangrijkste exportlanden.

Het is inderdaad zo dat nog maar weinig Nederlanders Duits spreken.

Ik vind dat ons onderwijs daarmee een forse steek heeft laten vallen. Zelf heb ik Duits gehad op de mulo (evenals Engels en Frans) en ook op de hts. Ik heb spreek- en leesvaardigheid in die drie talen altijd als een verrijking ervaren.

Möring noemt zichzelf schrijver. Hij is dus met taal bezig. Ik zou zeggen: met elke taal die je kent verrijk je je leven als schrijver. Möring moet achteraf zijn ouders dankbaar zijn dat ze hem op Duitse les hebben gedaan.

Ing. Henk Tolsma, Alphen a/d Rijn

Valkuilen vermijden

Het artikel over geo-engineering in De Ingenieur van oktober 2019 begint met de mededeling dat ‘klimaat­ wetenschappers het erover eens zijn dat de aarde opwarmt door menselijke CO2-uitstoot, met schadelijke klimaat­ verandering tot gevolg’.

Deze conclusie komt voort uit het werk van ‘klimaatstatistici’ en is meestal de uitkomst van tijdreeksanalyses zoals die ook in de economie en sociologie worden gebruikt.

Onder wetenschappers in het algemeen bestaan er ook andere opvattingen over de veranderingen in het wereldklimaat.

Zij laten zien dat het wereldklimaat bestaat uit een enorm aantal teruggekoppelde systemen met veel niet-lineariteiten en tijdvertragingen. Deze System Engineers weten dat er zonder goede kennis van het systeem niet willekeurig kan worden gesleuteld met als argument: ‘Als het een wordt verlaagd dan zal het ander ook wel kleiner worden.’

Het gedeelte in de publicatie over vulkaanuitbarstingen laat de werking van een tijd-dynamisch systeem met terugkoppeling fraai zien. Natuurlijk heeft de mens invloed op het klimaat.

Maar omdat er over het klimaatsysteem kwantitatief nog te weinig bekend is, zijn voorspellingen over het dynamisch

Rolf Hut schrijft in zijn column in De Ingenieur van oktober 2019 iets over de aard van uitvinden. Dat zette mij aan het denken over het volgende. Het is ontzettend belangrijk voor een student om aan het begin van zijn carrière na te gaan wat zijn sterke punten zijn en hoe je valkuilen kunt omzeilen, wat nu tijdens de studie vrijwel niet aan de orde komt. Hoewel mensen zich in een later stadium kunnen bijscholen, lopen zij evengoed nog het risico om in hun valkuil te lopen.

De Britse wetenschapper Belbin kent twee verschillende rollen die een teamlid aanneemt als het op creativiteit aankomt.

De eerste is de introverte rol: een persoon die creatief is op basis van analogieën, zoals Hut beschrijft, en in staat is om voort te bouwen op bestaande ideeën. Tegelijkertijd is een afwachtende houding zijn valkuil. Het is zaak dat deze persoon beseft dat het belangrijk is om erop uit te trekken en niet alleen veel te lezen en luisteren.

De tweede is de extroverte rol: degene die creatief is op basis van oorspronkelijke ideeën. Zijn valkuil is echter dat hij kan losraken van de werkelijkheid. Oplossing: zorg voor een team waar mensen elkaar vertrouwen en waar je op een eerlijke manier slechte ideeën eruit filtert, zodat de goede overblijven.

Ir. G. Bordewijk, Oegstgeest

foto Studio Roosegaarde

Het klimaat is geen verzameling grafieken

gedrag door invloed van de mens gedurende de ­komende 30 jaar uiterst dubieus. Het­zelfde geldt voor fysiologische-, economische- en sociologische systemen.

De fysiologie van de mens is een goed voorbeeld van een ingewikkeld systeem waar de invloed van de mens glashelder is en de statistiek van tijdreeksanalyse onbruikbaar. Een reeks waarnemingen van de bloeddruk en andere fysiologische variabelen uit het verleden geeft een huisarts niet de mogelijkheid de bloeddruk over 30 jaar te voorspellen.

Hij zal op grond van die ­waarnemingen en de invloed van de mens op dat systeem niet heftig gaan sleutelen maar hoogstens adviseren niet te veel alcohol te gebruiken.

Conclusie: aan het klimaatsysteem moet heel voorzichtig worden gesleuteld en het is voor grote ingrepen nodig eerst meer kennis over de dynamica van het klimaatsysteem te vergaren.

Ir. M. Woerlee, Alphen a/d Rijn

Wilt u reageren op een artikel in De Ingenieur? U kunt uw brief, bij voorkeur niet langer dan driehonderd woorden, mailen naar redactie@ingenieur.nl of sturen naar De Ingenieur, Postbus 30424, 2500 GK Den Haag. De redactie behoudt zich het recht voor brieven in te korten en te redigeren of te weigeren.

30 | de ingenieur 11 | november 2019

SNEL, DUURZAAM EN CIRCULAIR

Gebouwd op

de toekomst

Een beetje bedrijf komt niet meer aan met een betonnen schoenendoos.

Een ‘groen’ bedrijfspand kan je imago goed doen. Steeds vaker worden kantoren circulair, duurzaam en in korte tijd gebouwd. In de kantoortuin van de toekomst zit je ook echt in het groen. november 2019 | de ingenieur 11 | 31

Het nieuwe gebouw van Triodos is helemaal uit elkaar te halen en een groot deel van de materialen is herbruikbaar.

Bouwpakket van vurenhout Het complete Triodos-kantoor is in elkaar geschroefd en kan – als het moet – ook weer netjes uit elkaar worden gehaald. Op dit moment het meest circulaire kantoor ter wereld. tekst Marc Seijlhouwer MSc foto’s Bert Rietberg voor J.P. van Eesteren

H

et ruikt naar verbouwing in het nieuwe hoofdkantoor van Triodos, waar twee afdelingen van de duurzame bank deze maand intrekken. Een geur van vers, onbewerkt hout. Bij een sneak preview voor de pers zijn links en rechts nog tien­ tallen mensen bezig om de puntjes op de i te zetten. Meubilair wordt naar binnen gesleept, verlichting geïnstalleerd. Intussen leidt ir. ­Thomas Rau het clubje journalisten rond en vertelt detail voor detail hoe duurzaam en herbruikbaar het gebouw is.

2500 kubieke meter hout Het nieuwe hoofdkantoor bestaat voor een enorm deel uit vurenhout, afkomstig uit Duitse bossen. Volgens Rau’s eigen berekening had het bos 11 minuten nodig om de meer dan 2500 kubieke meter hout in het gebouw te produceren. Hout is dan ook prominent aanwezig. Zo zijn er houten pilaren die eruitzien als de onderkant van een paddenstoel.

Samen houden alle houten structuren het gebouw overeind. Zelfs de kern van het gebouw bestaat uit bomen. Vijf lagen gelamineerd hout bieden stevigheid én voldoende brandveiligheid. ‘Er zijn maar drie lagen nodig om het gebouw structureel stevig te houden. Bij brand kunnen er dus twee lagen wegbranden’, zegt Rau. ‘Dat geeft tijd genoeg om veilig te evacueren.’

Het hout valt meteen op, maar ook andere aspecten van het kantoor ademen duurzaamheid. De onbewerkte cementen vloer op de begane 32 | de ingenieur 11 | november 2019

grond, bijvoorbeeld. Linnen muren, die voor goede akoestiek zorgen zonder extra steen te gebruiken. De gevel die bestaat uit losse panelen, waardoor ze makkelijker te vervangen zijn. Of zelfs te hergebruiken als het kantoor zijn langste tijd heeft gehad.

Bouwen in sneltreinvaart Het bouwproces verliep ook op een ongebruike­ lijke manier. ‘Het kantoor is opgezet als een auto.

Elk onderdeel is van te voren uitgemeten, zodat de daadwerkelijke montage snel kon gebeuren’, legt Rau uit. Dat blijkt, want de bouw begon in april 2018 en augustus 2019 was bijna alles klaar.

Demonteerbaarheid is het toverwoord. Mocht Triodos genoeg hebben van het kantoor, dan is het helemaal uit elkaar te halen en is een groot deel van de materialen herbruikbaar in andere projec­ ten. Er zijn enkel droge verbindingen: het hout zit met tienduizenden schroeven vastgemaakt.

De schroeven kun je er uit draaien en alle balken, pilaren en kernen zijn herbruikbaar.

De enige dissonant in deze duurzame symfonie

Groene daken zorgen voor een goede waterhuishouding in en rond het pand.

is de betonnen kelder. Daar ontkom je in het dras­ sige Nederland niet aan. En al helemaal niet op deze locatie: een landgoed bij Driebergen-Zeist.

Dat het fundament voor een groot deel afkomstig is uit puin, maakt het grotendeels goed. Dat is een stuk duurzamer dan gewoon beton.

Het gebouw doet denken aan Circl, het circu­ lair gebouwde paviljoen naast het hoofdkantoor van ABN Amro, in Amsterdam-Zuid. Ook daar veel hout, herbruikbare gevels en een betonnen kelder. Circl hergebruikt daarnaast zelf ook isola­ tie van oude spijkerbroeken en raamwerk van een voormalige Philips-fabriek als afsluiting van vergaderruimten. In het Triodos-pand is zoiets niet aanwezig; alles is gloednieuw.

Ramen rondom In het gebouw is ruimte voor 800 medewerkers.

De drie torens, van respectievelijk twee, drie en vijf verdiepingen, worden zo ingedeeld dat nie­ mand een ‘slechte’ plek heeft. De enorme hoe­ veelheid ramen zorgt voor veel daglicht. In de donkere wintermaanden zorgt de ledverlich­ ting in de plafonds automatisch voor meer licht.

Rau: ‘Verlichting kost meer energie dan klimaat­ controle met airco. Dat betekent dat je met rela­ tief veel glas in de zomer misschien iets meer

Houten structuren houden het gebouw overeind. In totaal is er voor de bouw 2500 kubieke meter vurenhout gebruikt.

koeling nodig hebt, maar dat compenseer je door de grotere hoeveel­ heid natuurlijk licht.’

Het landgoed zelf is onderdeel van de ecologische hoofdstructuur.

Dat maakte het voor de bouwers niet makkelijk. Zij moesten zelfs naar de Raad van State om een bouwvergunning te krijgen. Dat lukte, maar alleen onder de voorwaarde dat er bos bij zou worden geplant ter com­ pensatie van de bomen die moesten wijken. Triodos is hierin zo ver gegaan dat er zelfs enkele bomen zijn getransplanteerd van de ene naar de andere plek. Nu staan ze een paar honderd meter verderop met een verband om de stam, zodat ze niet verbranden in de volle zon.

Op hun vorige locatie hadden ze namelijk meer schaduw.

Netjes uit elkaar schroeven Ook aanwezig op het landgoed: een speciale ecologische vijver en een bidirectioneel laadstation, waar de elektrische auto’s van de toekomst kunnen opladen óf hun overtollige energie leveren aan het kantoor.

Op het dak van dit laadstation (het grootste van Europa) liggen zonne­ panelen die alles in principe energieneutraal maken. Op het dak van het pand zelf ligt veel groen; essentieel om de waterhuishouding goed te regelen.

‘Het kantoor heeft een enorme circulaire potentie’, vertelt Rau. ‘Maar die potentie oogst je pas als het gebouw zijn tijd heeft gehad en uit elkaar wordt gehaald. Als de slopers dat op de juiste manier doen, is alles opnieuw te gebruiken.’ Of dat gaat gebeuren, zal nog van een hele­ boel zaken afhangen; lomp slopen is immers goedkoper dan demonte­ ren. En het is nog onbekend hoe we over vijftig of honderd jaar tegen hergebruik aan kijken.

Parkeren kan bij een bidirectioneel laadstation waar elektrische auto’s kunnen opladen of hun overtollige energie kunnen leveren aan het kantoor.

De grote raampartijen bieden bijzonder veel daglicht. In de winter­maan­den past de ledverlichting zich automatisch aan de hoeveelheid natuurlijk licht aan.

november 2019 | de ingenieur 11 | 33

Een 60 meter hoge planten­ wand verbetert de lucht­ kwaliteit en zorgt voor verkoeling in de zomer.

Groene oase op de Zuidas Een 60 meter hoge plantenwand is de eyecatcher van het EMA-gebouw. Het streven was het pand van top tot teen duurzaam, groen en circulair te maken. Zelfs met vogels en vleermuizen wordt rekening gehouden. tekst Juliska Wijsman MA foto’s Rob Acket

O

p de Zuidas in Amsterdam wordt een nieuw gebouw uit de grond gestampt. Met ruim 900 werknemers zal het Euro­ pean Medicines Agency (EMA) eind 2019 hiernaartoe ver­ huizen vanuit een tijdelijke Amsterdamse huisvesting. De 36.000 bezoekers die het EMA op jaarbasis ontvangt, kunnen straks terecht in de grote congresruimte die onderdeel is van het ontwerp.

Het gebouw zit vol duurzame snufjes en oplossingen. De duurzaam­ heidseisen die het EMA stelt zijn hoog, net als die van de gemeente Amsterdam en het Rijksvastgoedbedrijf (RVB). Als bij oplevering aan alle eisen is voldaan, is het pand verzekerd van het certificaat BREEAM ‘Excellent’. Het bewijs dat het gebouw voldoet aan de negen duurzaam­ heidseisen waarop het wordt beoordeeld. Een ander bijzonder aspect is de snelheid waarmee het gebouw wordt neergezet. In mei 2018 werd de eerste paal geslagen en op 15 november 2019 wordt het gebouw opgeleverd.

In alle hoeken van het gebouw zie je duurzaamheidsoplossingen terug. Sommige duidelijk zichtbaar, andere meer verstopt. Een groene 34 | de ingenieur 11 | november 2019

plantenwand met een hoogte van maar liefst ­ 60 m is de eyecatcher van het interieur. Vanaf de zesde etage heb je er goed zicht op. De wand is meer dan een sfeermaker, hij verbetert ook het binnenklimaat.

Verkoeling ‘De planten bevorderen de luchtkwaliteit in het gebouw geven verkoeling op warme zomer­ dagen’, legt RVB’s landschapsarchitect Mirjam Segeren uit. De groene wand is ingezet met tegels van natuursteen, die terugkomen op het maai­ veld bij de hoofdingang en op de daktuin op de derde verdieping. De daktuin vangt regen­water op in een retentielaag en overtollig water gaat naar een buffertank in de kelderbak. Zo wordt het gemeentelijk rioleringssysteem ontlast en

Ook in de daktuin vind je allerlei duurzame snufjes en oplossingen ter bevordering van de biodiversiteit.

komt de duurzaamheid ten goede, maar ook de snelheid waarmee het gebouw is neergezet. ­Derkzen: ‘Door het ontbreken van uitstekende of overhangende vormen en elementen kun je opti­ maal stapelen.’ Een aantal conferentiezalen bevindt zich recht onder de daktuin. Dat is de enige plek met een dubbele overspanning.

Bouwsnelheid

Het gebouw is in sneltreinvaart gebouwd. De eerste paal werd geslagen in mei 2018 en is het klaar.

water bespaard bij het begieten van de planten in de daktuin.

‘Bij de beplanting hebben we rekening gehouden met de bestaande ­leefomgeving van planten en dieren’, vertelt Segeren. ‘Op de zijgevel van het pand hangen nestkasten voor vleermuizen en bij de keuze van planten in de daktuin hebben we rekening gehouden met de lokale vogelpopulaties. Die vinden hier voedsel en kunnen een nest bouwen.’

Slimme constructie Het zijn niet alleen natuurlijke elementen die het gebouw duurzaam maken. Ook de complete constructie van het gebouw draagt daaraan bij. ‘Bij het ontwerpen van de draagconstructie is zoveel mogelijk gebruikgemaakt van een vaste maat’, vertelt Bianca Derkzen, tech­ nisch manager en constructeur van het Rijksvastgoedbedrijf.

‘Daardoor is het mogelijk om uitsluitend prefab elementen te gebruiken. In grote hoeveelheden kunnen die al in de fabriek worden gemaakt. Dat bespaart materiaal en bevordert de bouwsnelheid.’ De hoofddraag­constructie is van staal. Het is materiaal waarmee je snel kunt bouwen en bovendien is het herbruikbaar. ‘Het gebruik van beton hebben we zoveel mogelijk beperkt, omdat dit een minder duur­ zaam materiaal is; de productie van beton veroorzaakt veel CO2-­ uitstoot. Alleen bij de centrale kern, de fundering en als toplaag op de stalen vloerplaten konden we er niet omheen.’

De vorm van het gebouw is eenvoudig en dat is niet voor niets. Het

Een deel van de installaties van het EMA-gebouw bevindt zich op een speciale tussenetage boven de tweede verdieping. Hierdoor konden deze al vroeg in het bouwproces worden geïnstalleerd, wat de bouwsnelheid ten goede kwam. De rest van de installaties bevindt zich op de bovenste etage, waar bij veel gebouwen alle installaties komen te staan.

Op de tussenverdieping vertelt Marcel van Breugel, realisatiemanager installaties bij de Bouwcombinatie EMA, over het verwarmen en koelen van het kantoor. ‘Doordat de systemen voor verwarmen en koelen van het gebouw zijn aangesloten op de stadsverwarming en -koeling van de gemeente Amsterdam, zijn er geen ketels en koelmachines nodig. Enkel de ruimte met IT-techniek wordt met een eigen installatie gekoeld.’

Verwarming is op werkplekniveau naar wens aan te passen. Ook bij de verlichting in het pand is naar een duurzame oplossing gezocht: de lam­ pen worden automatisch sterker naarmate men­ sen zich in de buurt bevinden.’

Het EMA-gebouw is bij voltooiing een BENG (Bijna Energieneutraal Gebouw), dat komend jaar de wettelijke norm is voor alle nieuwbouw. Om ook de gebruikers van het gebouw te stimuleren tot duurzaam gedrag, heeft het gebouw een enorme fietsenstalling. Bovendien sluit het open­ baar vervoer perfect aan op de locatie van het EMA-gebouw. | november 2019 | de ingenieur 11 | 35

HOOGLERAAR PIETER ABBEEL BOUWT LERENDE ROBOTS

‘Dingen die peuters al beheer Het internet staat vol met video’s waarin het lijkt alsof robots alles al kunnen. Maar dat is niet zo. ­Robots zijn slim, maar nog lang niet slim genoeg.

De doorontwikkeling van kunstmatige intelligentie kan ze wel slimmer maken. ‘We leren robots leren’,

QUOTE

zegt hoog­leraar Pieter Abbeel.

tekst dr.ir.drs. Bennie Mols foto Inge van Mill

Robots bouwen die net zo goed kunnen leren als mensen, dat is de belangrijkste missie van prof. dr.ir. Pieter Abbeel (42). Deze Vlaamse hoogleraar elektrotechniek en informatica aan de University of California, Berkeley is een van de wereldleiders op het terrein van lerende robots. Hij is directeur van het Berkeley Robot Learning Lab en oprichter van het bedrijf Covariant.ai, dat net twee jaar bestaat.

Met zijn bedrijf ontwikkelt hij automatisering die wordt toegepast in onder andere de maak­industrie, logistiek en detailhandel. Robotarmen die een steeds grotere variëteit aan producten kunnen oppakken en verplaatsen bijvoorbeeld.

Intussen ontwikkelt hij aan de universiteit kunst­ matige intelligentie (AI) om robots sneller nieuwe taken te laten leren. Een van de robots waar Abbeel vol trots over vertelt, is robot Blue, geheel gebouwd in zijn eigen lab. Blue heeft de armen van een bodybuilder. Waar in het verleden eerst een robotarm werd gemaakt en pas daarna de software werd geschreven, draaiden Abbeel en zijn collega’s dat om.

Zij namen de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van AI als uitgangspunt en ontwierpen pas daarna de robotarmen. De armen kunnen hun kracht aanpassen aan wat ze voelen. De onderzoekers kunnen zelfs de stijfheid van de robot instellen. Traditionele robotarmen kunnen dat niet, terwijl die fijngevoeligheid juist belangrijk is wanneer robots thuis of in andere ongestructureerde omgevingen komen te werken.

Ter gelegenheid van de opening van het AI for Retail (AIR) Lab Delft gaf Abbeel aan de TU Delft de keynote-lezing ‘Deep learning to learn’. Waar staat

36 | de ingenieur 11 | november 2019

de robotica op het gebied van lerende robots? Na afloop konden we het hem vragen.

In 2012 voltrok zich in het vakgebied van de AI de ‘deep learning’-revolutie. Dankzij diepe neurale netwerken konden computers ineens voorwerpen op beelden herkennen. Wat heeft deze revolutie opgeleverd voor de robotica?

‘In ons lab hebben we hierdoor twee fundamentele doorbraken bereikt. De eerste is dat we een robot in

sen zijn vaak het moeilijkst’

een gesimuleerde wereld hebben leren rennen. In het verleden zou dat veel te veel tijd hebben gekost. Bovendien zou de robot kennis moeten hebben van zaken als statische en dynamische stabiliteit. De robot die wij op basis van deep learning bouwden, leerde op eigen houtje rennen.

De tweede doorbraak in ons lab, was met onze robot BRETT. Hij leerde allerlei soorten speelgoed manipuleren en kon bijvoorbeeld uit verschillende soorten blokken het blok uitkiezen dat precies door een opening in een plankje past. Ik was verbijsterd dat BRETT dat in slechts tien minuten had geleerd.

Dit zijn slechts twee voorbeelden die demonstreren dat robots de wereld

nu veel beter waarnemen en sneller leren binnen die wereld dan vóór 2012. In de praktijk vertaalt zich dat bijvoorbeeld naar zelfrijdende auto’s en naar pick-and-place-robots die werkzaam zijn in magazijnen. We hebben dus flinke stappen vooruitgezet, maar zijn we er nog lang niet.’

Waar schieten deze lerende robots nog in tekort?

‘Zowel voor zelfrijdende auto’s als voor pick-andplace-robots zit de bottleneck in wat wij in de robonovember 2019 | de ingenieur 11 | 37

QUOTE

Hoe kun je een robot leren om verschillende taken uit te voeren? Ook het door Tesla-topman Elon Musk opgerichte OpenAI hoopt daar een antwoord op te vinden. Onlangs maakte het bedrijf bekend erin te zijn geslaagd om een oude robothand ­Rubiks kubus te laten oplossen. Het lukt nog niet elke keer, en de robot doet er veel langer over dan strikt noodzakelijk. Toch werd het nieuws begroet als een doorbraak.

Als de kubus relatief simpel is op te lossen, met hooguit vijftien rotaties, dan lukt het de Voor de kubusproef gebruikten de ontrobothand in 60 % van de gevallen. wikkelaars een vijftien jaar oude robot­hand. ´De hardware die we gebruiken is niet nieuw, maar de software wel´, zegt OpenAI, ­modelleren. Om die reden ontwikkelde het team een dat in mei 2017 begon met het project. In eindeloze, virtu­nieuwe m ­ ethode, Automatic Domain Randomization ele s­ imulatiesessies trainden twee neurale netwerken zich(ADR), die in simulaties steeds ingewikkeldere omstanzelf, zonder ooit een kubus in handen te houden. Al na digheden kan creëren. Zo leert het systeem daar steeds twee maanden wisten de netwerken hoe ze de kubus beter mee omgaan en kan het zich blijven focussen op moesten oplossen. Maar het zou nog meer dan twee jaar het oplossen van de kubus. In dit geval lukte het de duren voor de robothand kon uitvoeren wat het netwerk robothand uiteindelijk om zelfs de kubus op te lossen als wilde. er een zwarte doek overheen was gelegd of als er tijdens het oplossen met een speelgoedgiraffe tegen de kubus Speelgoedgiraffe aan werd getikt.

Het lastigst was volgens de makers om in de simulatie Als de kubus relatief simpel is op te lossen, met hooguit ­wisselende omstandigheden te creëren, die zich ook in vijftien rotaties, dan lukt het de robothand in 60 % van de de echte wereld kunnen voordoen. Factoren als wrijving, gevallen. Bij een ingewikkelde kubus (26 rotaties) lukt elasticiteit en dynamica zijn moeilijk te meten en te het slechts een op de vijf keer. (PD)

tisering the long heavy tail noemen. Robotarmen kunnen specifieke voorwerpen prima oppakken en zelfrijdende auto’s doen het goed in voorspelbare omgevingen. Maar er is ‘een lange, dikke staart’ in de kansverdeling van allerlei mogelijke situaties waarin deze robots nog niet slim genoeg zijn. Neem een robotarm die verschillende typen voorwerpen moet oppakken en verplaatsen. Zodra voorwerpen variëren in vorm, grootte, gewicht, textuur en hardheid gaat het vaak mis.

Talloze bedrijven bouwen robotarmen en het internet staat vol video’s waarin het lijkt alsof de robot alles kan. Het zijn slechts moment­ opnames, je ziet niet de volledige 24 uur die een robotarm aan het werk is. Hoe vaak biedt een mens de helpende hand? Hoe veel keer grijpt de robot mis? Hoe vaak laat de robot iets vallen? Het is duidelijk dat we vooruitgang hebben geboekt, maar een goede metriek om die vooruitgang te kwantificeren hebben we niet. Specifieke scenario’s kunnen we verhelpen, maar het algemene pickand-place-probleem voor robots is nog steeds onopgelost.’

38 | de ingenieur 11 | november 2019

Mensen kunnen leren van slechts een enkel voorbeeld. U probeert robots ook zover te krijgen. Hoe ver bent u?

‘We hebben de eerste stappen gezet om robots met veel minder voorbeelden dan voorheen iets nieuws te laten leren. De robot hoeft nu niet meer elke nieuwe taak helemaal opnieuw onder de knie te krijgen, maar leert op basis van eerdere ervaringen. Hij bekijkt video’s van mensen die een eenvoudige taak uitvoeren: een bal in een bakje stoppen bijvoorbeeld.

Wanneer we een diep neuraal netwerk trainen met vergelijkbare taken die allemaal net een beetje anders zijn, leert de robot daar de essentie uit te halen. De robot leert om te leren en is in staat om een nieuw voorwerp te manipuleren door slechts naar één voorbeeldvideo te kijken.’

Wat zijn de belangrijkste uitdagingen voor de komende tien jaar?

‘Ondanks de vooruitgang die robots hebben geboekt, zijn de toepassingen nog beperkt tot nauw gedefinieerde taken. De grote uitdaging is generalisatie. Hoe zorgen we ervoor dat een zelfrijdende auto overal en altijd veilig rijdt? Hoe bouwen we een robot die alle soorten voorwerpen kan oppakken, ook als hij ze niet eerder heeft gezien? Neem een doorzichtig plastic flesje dat voor een kwart is gevuld met water. Hoe kan een robotarm dat het beste oppakken? De robot heeft waarschijnlijk al moeite met de licht­ reflecties van het oppervlak. Daardoor is de kans groot dat hij niet kan zien hoeveel water er in zit. Vaardigheden die driejarigen beheersen zijn vaak het moeilijkst voor robots. Dat is de paradox.’ |

foto Open AI

ROBOT LEERT RUBIKS KUBUS OPLOSSEN

Politici moeten zich buigen over complexe materie, zoals het stikstofdossier. Daarom zou de kandidatenlijst van elke politieke partij voor minstens een kwart uit bèta’s moeten bestaan, stelt natuurkundige drs. Henri Bontenbal.

‘POLITIEK HEEFT MEER BÈTA’S NODIG’

Drs. Henri Bontenbal is natuur­ kundige. Hij is werkzaam als strateeg bij Stedin Groep.

een vereiste om die ingewikkelde dossiers te kunnen doorgronden. The devil is in the details en je moet in staat zijn om die te herkennen.

De instituten die wetenschappelijke modellen bouwen, doen dat op een wetenschappelijk verantwoorde manier. In de ‘bijsluiter’ geven zij alle on­ zekerheden aan die met de modellen gepaard gaan.

Niet zelden krijgen deze instituten kaders mee van hun opdrachtgever, in dit geval ministeries. Deze ­instituten zijn op hun beurt soms ook de kop van Jut. Als de politici ergens niet uitkomen, ­krijgen de modellen de schuld. En als het politici wél uitkomt, dan verschuilen ze zich achter de ­wetenschappelijke modellen en rapporten om de pijnlijke boodschap niet zelf te hoeven brengen.

In de grotere maatschappelijke discussies spelen ­rekenmodellen een steeds belangrijkere rol. Denk aan het klimaat- en energievraagstuk en het debat over de uitbreiding of opening van vliegvelden. Dan heb je Tweede Kamerleden nodig die in staat zijn deze modellen werkelijk te begrijpen en vooral de uitgangspunten en eventuele ­beperkingen te signaleren. Daarom zouden we in plaats van alleen naar meer vrouwen in de politiek te streven, ook een bètaquotum moeten introduceren. ­Elke politieke partij zou vrij­willig minstens een kwart van de ­kandidaten op hun lijst uit bèta’s moeten laten bestaan.

illustratie Joost Stokhof

PUNT

Het stikstofdossier is een hot topic in Nederland.

Boeren gaan met hun trekker de straat op. Ook ­bouwers komen in opstand. Ze parkeren hun hoog­ werkers en ander zwaar materieel op het Malieveld in Den Haag. Op een steenworp afstand van het ­Binnenhof uiten ze hun ongenoegen aan de politieke macht. Want door de stikstofregels kan er niet goed meer worden geboerd en gebouwd. Waarom heeft het kabinet deze stikstofcrisis niet zien aankomen?

Klopt het rekenmodel van het RIVM eigenlijk wel?

Ook Tweede Kamerleden stellen deze vragen. De ­minister van Landbouw en het RIVM zijn de kop van Jut. Als het stikstofdebat één ding duidelijk maakt, is het wel dat de Tweede Kamer grote behoefte heeft aan meer bèta’s. Nu zijn die op de vingers van twee handen te tellen, terwijl de Tweede Kamer een controlerende functie heeft. In complexe dossiers als stikstof, geluids­belasting rondom luchthavens, luchtkwaliteit­programma’s, ­elektromagnetische velden bij energie-infrastructuur en het voorspellen van de groei van het aantal elektrische auto’s wordt het beleid g ­ ebaseerd op complexe rekenmodellen, die meetdata combineren met berekeningen en statistiek.

Voeling hebben met de materie is

november 2019 | de ingenieur 11 | 39

foto Dynamic Composites

EUREKA

DE PRODUCTONTWERPEN VAN MORGEN

VEILIGER VALLEN

tekst ing. Paul Schilperoord en Juliska Wijsman MA

De huidige valhelmen bieden geen optimale be­ scherming tegen letsel aan het achterhoofd, blijkt uit een onderzoek van de Canadese ingenieur en materiaalkundige Albert Beyer. Hij kwam erachter dat bij sporten zoals hockey, skiën en snowboar­ den 68 % van de hersenschuddingen wordt ­veroorzaakt door een klap op het achterhoofd.

Beyer bedacht vanuit zijn decennialange ­ervaring in de composietmateriaalindustrie het Goose Egg dat als los element achter op een valmhelm is te bevestigen en een groot deel van de klap kan opvangen.

Beyer kwam op het idee voor dit ‘veiligheids-ei’ door goed te kijken naar de kegelvormige crash­ structuren in racewagens. Bij een harde botsing kreukelen deze in elkaar en vangen zo een flink deel van de klap op. Het Goose Egg is echter een stuk kleiner – ongeveer zo groot als een ­koffiecupje – en bestaat uit twee op elkaar ge­ plakte schaal­delen van kunststof, die versterkt zijn met koolstofvezel.

40 | de ingenieur 11 | november 2019

Wanneer een sporter hard op zijn achterhoofd valt, kreukelt het Goose Egg in enkele milliseconden in elkaar. Het vangt zo een groot deel van de energie op. Ventilatiegaatjes langs de naad tussen de twee ei-helften zorgen ervoor dat lucht van binnenuit kan ontsnappen. Beyer deed op de University of Alberta testen met valhelmen voorzien van een Goose Egg. Daaruit blijkt dat de piekbelasting met 70 % wordt verminderd vergeleken met dezelfde helm zonder Goose Egg. Beyer wil het Goose Egg via zijn bedrijf Dynamic Composites op de markt brengen. Het Goose Egg weegt slechts 28 gram en is met een houder op een bestaande helm te bevestigen. Na een val kan het ei worden vervangen door een ­nieuw exemplaar.

Ook is het voor een helmenfabrikant mogelijk om het Goose Egg in het ontwerp van een nieuwe valhelm te verwerken. Volgens Beyer hebben ­verschillende grote fabrikanten al interesse ­getoond. (PS)

illustraties Rollogo

ROLKOFFER WEKT STROOM OP Rolkoffers voor zakenreizigers en stedentrippers worden steeds vaker voorzien van een powerbank. Via een usb-aansluiting kun je de koffer onderweg gebruiken als oplaadpunt voor een smartphone of laptop. Maar vroeg of laat moet de powerbank zelf ook weer worden opgeladen. Daar hebben de ontwerpers van het merk Rollogo uit Hong Kong iets op gevonden. Hun nieuwe rol­ koffermodel Escape S laadt de powerbank automatisch op wanneer je de koffer rolt.

De Rollogo Escape S is een moderne rolkoffer op handbagageformaat. De koffer heeft een sterk inwendig frame en een kunststof basisplatform waarop de wielen zijn gemonteerd. De buitenkant van de koffer is gemaakt van een zachte stof van water- en vuilafstotende nanovezels.

De platte bovenkant kan ook dienstdoen als minibureau voor een laptop en heeft een klein compartiment voor essentiële benodigdheden, zoals paspoort, boardingpas, portemonnee, agenda en zonnebril. Boven in de koffer ligt een powerbank van 8000 mAh die is verbonden met twee usb-poorten. Daar kun je je mobieltje, tablet of laptop op aansluiten. Opladen gaat behoorlijk snel ­dankzij de output van 3,4 Ampère per oplaadpunt. De powerbank kan minimaal tien uur lang andere apparaten opladen.

Wanneer de powerbank leeg is, kun je deze eenvoudig uit de koffer halen en opladen via het lichtnet. Maar ­zolang de koffer in beweging blijft is dat niet nodig. De powerbank wordt dan vanzelf opgeladen. De wieltjes zijn elk voorzien van een kleine generator om stroom op te wekken en een onafhankelijk veersysteem, zodat elk wiel goed contact houdt met de grond. Tien minuten in looptempo rollen, zou voldoende elektriciteit voor 1,2 uur aan telefoneren opleveren.

Een ander technisch snufje van de Rollogo Escape S is dat je koffer via bluetooth contact kan maken met je smartphone. Via een app kun je de accustatus van de powerbank controleren en zien op welke locatie je ­koffer zich bevindt. De app waarschuwt je als je koffer door iemand anders wordt verplaatst. Een handig ­anti-diefstalsysteem. (PS) november 2019 | de ingenieur 11 | 41

foto WaveFlyer

EUREKA

JETSKI MET VLEUGELS Jetski’s veroorzaken op het water flink wat milieuvervuiling, doordat ze veel schadelijke stoffen uitstoten en een hoop lawaai maken. Daarnaast gebeuren er regelmatig ongelukken als gevolg van hoge snelheden en onervaren bestuurders. Het Australische bedrijf ElectroNautic wil jetski’s schoner, stiller en veiliger maken en heeft daarom de WaveFlyer ge­ bouwd. Deze jetski heeft een elektrische aandrijving en draagvleugels voor een schone, stille en stabiele vaart.

Als de WaveFlyer stilligt, ziet hij eruit als een gewone jetski met zitplaats voor twee personen. Maar zodra het vaartuig op snelheid komt, wordt de WaveFlyer door de draagvleugels volledig uit het water getild. De voorste draagvleugel is vast verbonden met de romp en de achterste draagvleugel is draaibaar ­opgehangen aan een stuurinrichting. Beide draagvleugels bevinden zich onder water.

Ze hebben, net als een vliegtuigvleugel, een bollere bovenkant. Daar­ door stoomt het water over de bovenkant sneller en ontstaat er ­onder de vleugel een hogere druk. Door deze ­opwaartse kracht wordt het ­vaartuig omhoog­geduwd. Dankzij de draagvleugelconstructie is de 42 | de ingenieur 11 | november 2019

­ aveFlyer minder gevoelig voor golfslag en ligt W hij stabieler op het water dan een gewone jetski.

De elektrische aandrijving van de WaveFlyer is ­onder water op de achterste draagvleugel ge­ monteerd. Wat voor aandrijfsysteem er precies wordt gebruikt, heeft ElectroNautic nog niet vrij­ gegeven. De accu heeft een capaciteit van twee kWh. Dat is voldoende om een halfuur lang te kunnen jetskiën.

Vooralsnog heeft ElectroNautic alleen een eerste prototype van de WaveFlyer ontwikkeld in samen­ werking met de University of Western Australia.

Het is nog niet bekend wanneer de elektrische jet­ ski met draagvleugels in productie zal gaan. De verwachting is wel dat er een flinke markt voor is, nu de vraag naar schonere, stillere en veiligere ­pleziervaartuigen groeit. (PS)

EUREKA

Wie de wereld een beetje ecologisch verantwoord wil ver­ laten, kan daar tegenwoordig zijn kist op uitkiezen. Het bedrijf FAIR coffins heeft een milieuvriendelijke uitvaartkist op de markt gebracht, waarin je de eeuwigheid een stuk schoner en socialer tegemoet treedt dan in een normale kist.

De uitvaartkisten van FAIR coffins zijn gemaakt van een nieuw ontwikkelde kartonsoort, die bestaat uit gerecyclede hout­ vezels, oud papier en karton. Een leeg exemplaar weegt slechts 14 kg en is daarmee veel lichter dan de standaard hou­ ten kist. Door een speciale vouwtechniek waarmee de ­materiaallagen van houtpulp, karton en papier aan elkaar vastzitten, kunnen de kisten een gewicht tot 200 kg dragen.

Met ecologische tape worden ze daarna vastgezet. Dat vou­ wen en tapen gebeurt in een sociale werkplaats.

Voor deze ecologische kisten geldt one size fits all. Maar let wel op, want in tegenstelling tot hout buigt het karton vaak een beetje mee. Hij kan dus wat doorzakken bij volle bela­ ding.

De kist is zowel voor cremeren als begraven geschikt. Ondanks het karton is de kist veilig te verbranden. ‘Eerdere kartonnen kisten waren niet tegen vocht en ­hitte ­bestand, waardoor ze

foto Fair Coffins

GROEN TOT IN ’T GRAF

verzwakten, doorlekten of al bij invoer begonnen te ontbran­ den’, aldus een woordvoerder van FAIR coffins. In de grond zullen alle gebruikte materialen vergaan. Als het veel regent zal de kist onder de grond al snel in elkaar zakken, waardoor de materialen en menselijke resten sneller vergaan.

FAIR coffins is van mening dat duurzaamheid geen meerprijs mag hebben. De prijs van de kist is dan ook ongeveer gelijk aan die van een eenvoudige kist van spaanplaat. Voor 249 euro heb je het basismodel. Wil je de kist laten bedruk­ ken met een speciaal design in ecologische inkt dan betaal je 595 euro. (JW)

foto PortLiner

BINNENVAART OP STROOM

In Nederland gaat veel vracht over de binnenlandse wateren en dat levert een flinke uitstoot aan koolstofdioxide en stikstofoxide op. Volgens het Parijs­akkoord uit 2015 moet deze uitstoot worden gereduceerd. Scheeps­bouwer PortLiner in Huissen speelt hierop in met een ontwerp voor een volledig elektrisch aangedreven containerschip voor de ­binnenvaart.

Het nieuwe vaartuig van PortLiner de EC110 is ­110 m lang en 11,45 m breed.

Vooral de brug achter op het schip is bij-

zonder. Die is voorzien van een grote ­robotarm die de stuurhut omhoog en omlaag kan bewegen. Binnen in de arm gaat een trap omhoog naar de stuurhut.

Als de containers hoog worden opge­ stapeld kan de stuurhut stijgen, zodat de kapitein eroverheen kan kijken. Is er een lage brug op de vaarroute, dan kan de stuurhut ­dalen. Extra ballasttanks zorgen ervoor dat het containerschip nog verder kan zakken. Bij het laden en lossen van containers kan de arm de brug omhoog zetten met een hoek van bijna 90 graden.

Onder de beweegbare brug zit een nieuwe energiebron geïnstalleerd. Een serie flow batteries, voorzien van tanks gevuld met positief en negatief geladen vloeibaar elektrolyt. Deze hebben een veel langere levensduur dan reguliere batterijen. Omdat bij een elektromotor geen grote machinekamer aan boord ­nodig is, wordt 8 % aan ruimte bespaard. De schepen van PortLiner kunnen daardoor 270 containers vervoeren en zijn voorzien van een riante leefruimte voor de gehele bemanning onder de brug.

Het binnenvaartschip van PortLiner kan met de energie uit de flow battery 35 uur varen. Bij aankomst in de haven wordt het elektrolyt in de accu’s gebunkerd, vervangen door geladen elektrolyt.

Dit gebeurt door wind-, water- of zonne-energie. Het is ook mogelijk om de batterij direct vanaf de kade met een speciale stekker op te laden, vergelijkbaar met de stekker voor een elektrische auto. PortLiner wil een complete infrastructuur voor de flow battery realiseren, zodat een elektrisch schip in elke haven op een efficiënte manier kan worden gebunkerd. (JW) november 2019 | de ingenieur 11 | 43

foto’s Hymer

EUREKA

ZELFRIJDENDE CAMPER In 2030 hoef je geen honderden kilo­ meters meer achter het stuur te zitten tijdens je vakantie, volgens de Duitse camperfabrikant Erwin Hymer Group. Tegen die tijd brengt de autonoom rijdende camper je naar je plaats van bestemming. De ontwerpers van Hymer noemen deze camper van de toekomst Galileo.

Hymer was in 2016 de eerste camper­ fabrikant die met autonoom rijdende voertuigtechniek aan de slag ging. De Noord-Amerikaanse divisie van het bedrijf kreeg een vergunning in Canada om Mercedes Sprinter campers met auto­ nome voertuigtechniek te testen.

Inmiddels zijn ze toe aan een volgende stap: visualiseren hoe een autonome camper eruit zou kunnen zien. Galileo heeft elektrische aandrijving en een skate­boardvormig chassis waarin alle aandrijftechniek zit verwerkt, inclusief de

44 | de ingenieur 11 | november 2019

a­ ccu’s, elektromotoren en het autonome besturingssysteem. Op dat chassis kan een op maat gemaakte carrosserie worden geplaatst. Doordat zowel de motorruimte als de bestuurders­cabine ontbreekt, is er aan de voorzijde van de camper extra ruimte. De Galileo heeft een carrosserie met veel glas, waardoor je in de loungeruimte voorin alle kanten op kunt kijken. Aan de zijkant heeft de camper een grote opklapdeur met daaronder een uitschuifbaar terras.

Achter- en middenin is plaats voor de keuken, badkamer en slaapplaatsen, die op verschillende manieren zijn in te delen. In de keuken is een groot touch­ screen voor het projecteren van recepten, de houdbaarheidsdata van producten in de koelkast en het maken van digitale boodschappenlijstjes. Het touch­ screen in de badkamer projecteert

’s ochtends onder meer je lichaams­ gewicht, als je tenminste wilt weten hoe hard de vakantiekilo’s eraan vliegen.

De realisatie van het Galileo-concept is sterk afhankelijk van de ontwikkeling van autonome voertuig- én accutechniek. ­Alles in de camper werkt namelijk elektrisch: van de aandrijving tot de kookplaat, koelkast, verwarming, airconditioning en de touchscreens. Dat vreet natuurlijk elektriciteit en dan moet de camper ook nog eens zijn dagelijkse kilometers kunnen afleggen.

Hymer denkt dat er voor 2030 een hypermoderne fabriek staat waar de campers volledig geautomatiseerd op bestelling worden gebouwd. Als laatste stap in het productieproces wordt de carrosserie op het chassis gemonteerd. Daarna verlaat de Galileo geheel zelfstandig de fabriek, op weg naar zijn nieuwe eigenaar. (PS)

Bij bestraling van een kankerpatiënt moet de radiolaborant eerst een aantal referentiepunten op de huid aanbren­ gen, om de röntgenstraal exact te ­kunnen richten. Het plaatsen is een ­ver­velende stap in de toch al akelige kankerbehandeling. Het is pijnlijk en het pigment komt zo diep in de huid dat de punten niet meer te verwijderen zijn.

Annelies Maas, oprichter van Art of ­Beauty, en haar man ir. Roland Korten­ horst, hebben vanuit hun bedrijf Medical Precision een oplossing ontwikkeld: de Comfort Marker 2.0, een pen die gemak­ kelijk en pijnloos stippen zet, die na de behandeling te verwijderen zijn of met de tijd vervagen.

De pen brengt pigment zeer nauwkeurig en ondiep in de huid aan. Maas en Kor­ tenhorst kwamen op dit idee door de techniek van pigmentatie van perma­ nente make-up. In tegenstelling tot het zetten van tatoeages, werkt cosmetische permanente make-up veel subtieler.

De Comfort Marker 2.0 bestaat uit een elektronisch aangestuurde pen die je kunt instellen op drie pigmentatie­dieptes, variërend van 0,2 tot 0,7 mm.

Op de pen wordt een kunststof naald­ module geplaatst. Drie piepkleine naaldjes in die module prikken vervol­ gens zachtjes in de huid. De laborant plaatst de naaldmodule op de pen, doopt deze in pigment-inkt die voor me­ dische toepassing is gecertificeerd en zet de stipjes. Doordat dit vrijwel pijnloos gebeurt, is het plaatsen van exacte pun­ ten ook toe te passen bij kinderen. De pen van Medical Precision wordt al in een aantal Nederlandse academische ziekenhuizen gebruikt. (JW)

‘Dat wordt een dure boete … oh wacht, toch niet.’ De auto die bij Amsterdam Centraal de tramhalte oprijdt is van het Amsterdamse vervoersbedrijf zelf en blijft verdacht nauwkeurig de tramrails volgen. Dichterbij gekomen zie ik waarom: er zit een onderstel met kleine tramwielen onder dat omhoog en omlaag te schakelen is. Achterop zitten twee waterspuiten die precies boven de rails hangen en alle bladeren op deze herfstdag uit de rails spuiten.

Bij dit soort specialistische stukken gereedschap vraag ik me altijd af hoeveel ervan zouden zijn: hoeveel van deze auto’s rijden er door de straten van Amsterdam? Er is namelijk iemand, of een bedrijfje, dat trambaanonderstellen voor auto’s maakt. Iemand verdient daar haar of zijn brood mee. Dat is niet iets waar je normaal snel bij stilstaat.

Of het nu de telefoon in je hand, de jus d’orange bij de ­supermarkt of het lichteffect bij een concert is: kans is groot dat er een wereld van bedrijfjes achter zit waar je niet bij stilstaat als eindgebruiker. Ik heb als bijbaan gewerkt in de wereld van verse vruchtensappen en als vrijwilliger in de wereld van showverlichting. De machines die de vruchten persen, worden gemaakt door een leverancier die is gespecialiseerd in voedselveilige machinebouw. De zwabbers waarmee de productiehal werd schoongemaakt, worden weer door een ander bedrijf geleverd. De trussen waar showlicht wordt ingehangen, kun je bij groothandels kopen die zich specifiek op de markt van evenementenorganisaties in Nederland richten.

Rijd een willekeurig bedrijventerrein in een middelgrote provinciestad op en achter de gevels van de standaard ­bedrijfsunits vind je bedrijven die oplossingen leveren voor problemen waarvan de meeste mensen niet weten dat ze bestaan. Het is het soort ondernemingen waar ik van hou. MKB-bedrijven die vaak de contacten met het lokale MBO hebben voor stages. Die shirtsponsor zijn van het lokale jeugdvoetbalteam. Die ongezien de motor zijn van onze economie en die er met z’n allen voor zorgen dat er jus d’orange in de schappen ligt en showlicht in de trussen hangt.

Wie mij op NPO Radio 1 hoort afgeven op corporate culture, weet dan dat ik het heb over de winkelketens voor wie vastgoedbeheer belangrijker is dan klantenbinding. Over de wereldwijde koffieketens die via fiscale constructies nergens belasting over hun gigantische winst betalen.

Over de op basis van subsidie ‘innoverende’ oliebedrijven, die via lobby innovatie in echte groene industrie dwars­ bomen. Maar niet over het MKB dat vanaf de bedrijven­ terreinen van Nederland de trussen voor concerten levert, de persmachines voor jus d’orange of de onderstellen voor trambaanschoonmaakauto’s.

ROLF ZAG EEN DING

foto Medical Precision BV

VRIENDELIJKE PIGMENTPEN

SCHOONMAAKAUTO VOOR TRAMRAILS

Dr.ir. Rolf Hut is universitair docent aan de TU Delft, maker, spreker en schrij­ver. In zijn column kijkt hij naar dingen die misschien geen hoogwaardig inge­nieurs­werk uitstralen, maar wel getuigen van denken als een ingenieur.

november 2019 | de ingenieur 11 | 45

HET ONZICHTBARE WERK VAN DE INDIASE INGENIEUR

‘India staat bij ons niet op de radar’ De rol die India speelt in onze economie is minstens zo groot als

ALDUS

die van China. Alleen hebben we dat niet in de gaten. India is een land vol jonge en goed opgeleide ingenieurs die steeds belangrijker ­worden voor onze samenleving.

E

Fons Stoelinga BSc was van 2012 tot eind 2018 ambassadeur in ­India. Hij schreef het boek ‘India.

Land van de toekomst’, waarin hij de lezer inzicht wil geven in de Indiase cultuur en economie.

en aantal jaren geleden werd ik tijdens een Nederlandse handelsexpositie in Bangalore, het Silicon Valley van India, geïnterviewd voor Radio 1. De interviewer vroeg hoe het toch kwam dat we in Nederland wel weten wat China aan ons verkoopt, maar dat niemand doorheeft wat er allemaal uit India komt. Ik had het antwoord al op mijn lippen. China heeft ge­ durende vele jaren de productie van consumptie­ goederen van het Westen overgenomen: koelkas­ ten, televisies, mobieltjes. Op menig apparaat staat ‘Made in China’.

Maar India? Dat land is op een heel andere manier hier alom aanwezig. Eén voorbeeld: ­Nederland is jaarlijks miljarden euro’s kwijt aan de vele files op de wegen. Met matrixborden bo­ ven de snelweg wordt geprobeerd de verkeers­ stromen te managen en daarmee files te voor­ komen. Per rijstrook wordt een maximum snelheid aange­geven, die voortdurend wordt aangepast aan de verkeerssituatie. Maar hoe ge­ beurt dat concreet? Welnu, in Trivandrum, de hoofdstad van de deelstaat Kerala in het uiterste puntje van India, een ‘kleine’ stad met een mil­ joen inwoners, ligt een technopark met IT- en hightechbedrijven. Het van oorsprong Neder­ landse bedrijf ‘ARS Traffic and Transport Tech­ nology’ heeft er een vestiging.

Ik ben er in 2013 als ambassadeur op bezoek geweest. De bedrijfsleider van ARS bracht ons

46 | de ingenieur 11 | november 2019

naar een zaal die leek op de controlekamer van ­NASA bij een maanlanding. Er zaten zo’n twee­ honderd jonge ingenieurs met een gemiddelde leeftijd van 22 jaar druk op hun tablets te reke­ nen, terwijl ze voortdurend naar een groot scherm keken. Tot mijn verbazing toonden die schermen delen van de rijksweg Assen­Groningen of Delft-Rijswijk. De bedrijfsleider vertelde trots dat in heel Nederland op al die ­matrixportalen hun camera’s staan gemonteerd.

De jonge ­ingenieurs hebben algoritmen ontwik­ keld ­waarmee computers aan de hand van de ­camerabeelden berekenen hoe snel de Nederlan­ der over zijn rijksweg mag zoeven. Voor mij werd dit beeld symbolisch voor het nieuwe India: jonge, gemotiveerde en goed opgeleide ingenieurs die software ontwikkelen en data bewerken waarmee onze samenleving en economie draai­ end worden gehouden. India speelt een grote rol in ons leven, en die rol wordt ook steeds groter, maar het werk speelt zich achter de schermen af en is onzichtbaar.

Vrije pers India staat bij ons niet op de radar. En dat terwijl het land in 2030 qua bevolking het grootste ter wereld zal zijn en de derde grootste economie zal hebben. Bovendien maakt India deel uit van de vrije wereld. Het heeft een democratie, vrije ver­ kiezingen, een onafhankelijke rechterlijke macht

foto Pixabay

Het nieuwe India is een land met jonge, gemotiveerde en goed opgeleide ingenieurs.

en een vrije pers. Tegelijkertijd neemt de economische en vooral mili­ taire macht van China duidelijk toe. Wie de moeite neemt om meer over India te weten te komen, staat een beloning te wachten. Je ont­ moet een land waar de energie en het optimisme vanaf spatten. Waar 16 % van de wereldbevolking woont, van wie ook nog eens 50 % 25 jaar of jonger is. Waar er per maand acht miljoen mobieltjes bijkomen en het aantal binnenlandse vluchten met 25 % per jaar toeneemt.

India staat dichter bij ons dan China, zeker in termen van democratie en rechtstaat In 2012 kwam de post van ambassadeur van Nederland in India vrij.

India trok aan mij als een geweldige magneet. Sinds 2012 is de Indiase economie flink op stoom gekomen. Het werd dan ook een bijna on­ beschrijflijk interessante ervaring. Samen met mijn gezin bleef ik ­uiteindelijk geen vier jaar in New Delhi, maar zes. Al die tijd merkte ik in Nederland een enorm gebrek aan kennis over India, en nog steeds.

Als het in Nederland gaat over onze kansen en uitdagingen in Azië, dan gaat het over China. En dat terwijl India in menig opzicht dichter bij ons staat; zeker in termen van democratie of rechtstaat, maar ook in termen van handel en de belangen daarvan voor Nederland. Wie zes

jaar in het buitenland vertoeft, krijgt een grote ­afstand tot het leven en werken in eigen land. De dagelijkse informatiestromen die – steeds vaker in de vorm van hypes – het denken in onze maat­ schappij beïnvloeden en bepalen, gingen groten­ deels aan me voorbij. Zoals geschiedschrijvers op grote tijdsafstand de trends en ontwikkelingen in het verleden beter kunnen zien, zo ben ik ervan overtuigd dat je beter kunt duiden waarom zaken bij ons in het Westen gaan zoals ze gaan, juist als je daar zelf niet woont. Die afstand opende mijn ogen voor de cultuurverschillen tussen Neder­ land en India.

Eenvormigheid Maar het scherpte ook mijn blik voor de reus­ achtige en vaak overdonderende variatie die ­India heeft te bieden. In Nederland zijn we bang voor grote verschillen, de eenvormigheid is enorm. In India heersen de grote getallen, ook als het om uiteenlopende levensstijlen en tradi­ ties gaat. Het land staat met één been in het ver­ leden, terwijl het met het andere in een aantal opzichten juist op ons vooruitloopt.

Ik voorspel dat India voor ons in het Wes­ ten, en in Nederland in het bijzonder, een belang­rijke speler zal worden. | FONS STOELINGA, INDIA. LAND VAN DE TOEKOMST 256 BLZ. | € 19,99 | UITGEVERIJ DE KRING

november 2019 | de ingenieur 11 | 47

TO DO

foto Lego

PROFESSIONELE ONTWIKKELING | 11 december

TECHNO-MODE | t/m 26 januari Technologie sijpelt langzaam maar zeker ook door in de haute couture en in het ontwerp van sieraden. Dat laat de tentoonstelling Body Control zien in De Kerk, in modestad Arnhem. De ondertitel van de tentoonstelling luidt: Sieraden en mode op de grens van de mens. Een verrassende combinatie van recente sieraad- en modeontwerpen van meer dan honderd vormgevers en kunstenaars uit binnen- en buitenland komt aan bod. Body Control reageert op actuele maatschappelijke kwesties rondom de maakbaarheid en de grenzen van het menselijk lichaam.

De ontwerpers stellen met hun werk prikkelende vragen: kunnen sieraden ons slimmer maken, en kunnen sieraden een rol spelen bij het misleiden van gezichtsherkenningssoftware? Een van de ontwerpers die diep in de technologie duikt, is Anouk Wipprecht, die in haar bedrijfsnaam zelfs de term fashiontech gebruikt. Haar ontwerpen bewegen, ademen en gaan interacties aan met de omgeving. Neem bijvoorbeeld haar Spider Dress, die bewegende robotarmen heeft en vol zit met sensoren. ‘Deze robotjurk valt je aan als je te dichtbij komt’, schrijft ze in de biografie op haar website. Dat is nog eens een manier om je personal space af te bakenen.

Body Control, tentoonstelling, Arnhem, t/m 26 januari 2020, museumarnhem.nl.

48 | de ingenieur 11 | november 2019

foto Jason Perry

Misschien bij het grote publiek nog niet zo bekend, maar de Deen Bjarke Ingels is een van de meest gevraagde architecten ter wereld. Het Nederlands Architectuurinstituut omschreef Ingels ooit als lid van ‘een nieuwe generatie architecten die slimme analyse combineren met speels experimenteren, maatschappelijke verantwoordelijkheid en humor’.

Over de hele wereld worden de ontwerpen van Ingels’ bureau BIG gebouwd. In New York City werd in 2016 op een toplocatie het opvallende piramidevormige ­appartementengebouw VIA 57 West opgeleverd. Ingels tekende ook voor verschillende grote gebouwen van Google, in de VS en Londen. En niet te missen: voor zijn geboorteland Denemarken ontwierp de architect het kleurrijke LEGO House (zie foto), dat staat in Billund, de stad waar het speelgoed vandaan komt.

Voor de Vrije Academie geeft architectuurhistoricus Jelte van Koperen college over de ideeën en ontwerpen van Ingels. Hij analyseert samen met zijn publiek verschillende bouwwerken om te doorgronden hoe ze in elkaar zitten.

College Bjarke Ingels Group, in verschillende steden en data in november en ­december 2019, vrijeacademie.nl.

Wat betekent een wereld die snel verandert voor onze professionele ontwikkeling?

Op die vraag gaat KIVI in op woensdag 11 december, met het seminar Continue professionele ontwikkeling in een wereld in transformatie.

De digitale transformatie die de samen­ leving doormaakt en die ook de ingenieurswereld raakt, staat centraal. Hoe kunnen ­ingenieurs zorgen dat zij zich blijven ontwikkelen, zowel in de diepte als in de breedte? Hoe blijven technici hun competenties ontwikkelen? Op die vragen gaan sprekers én bezoekers samen in, onder ­leiding van Alexander Rinnooy Kan. Sprekers op wie u kunt rekenen zijn onder meer ­Peter Werkhoven, chief scientific ­officer van TNO, Michèle Blom, directeur­generaal Rijkswaterstaat, en Sadako ­Huitema, directeur Engineering bij Brunel.

KIVI-bijeenkomst Professionele ont­ wikkeling, Prinsessegracht 23, Den Haag, woensdag 11 december, 10.00-14.00 uur.

Inschrijven via kivi.nl/activiteiten.

tekst ir. Jim Heirbaut

foto Pudelek / CC BY-SA 3.0

De Bolesław Šmiały-mijn nabij Katowice in Zuid-Polen.

MIJNWATER GEZUIVERD VOOR EEN GEZONDE RIVIER

Brijn uit de mijn Kolenmijnen in Polen pompen zout water (brijn) op uit de mijn en lozen dat in de rivier. Dat is slecht voor het milieu, dus is er behoefte aan een proces dat het zoute water ontdoet van de mineralen. De dubbele winst is: het schone water mag probleemloos de rivier in én het proces levert nuttige stoffen op. tekst ir. Jim Heirbaut

T

erwijl we in Nederland de kolencentrales langzaam maar zeker sluiten, gaat het er in Polen heel anders aan toe. Het land exploiteert nog achttien kolen­ mijnen en haalt ruim 79 % van zijn elektriciteit uit het verbranden van steenkool. Dat is ook best logisch, want het land heeft nog ruim 21 miljard ton steenkool in de grond zitten volgens Euracoal, een lobbyclub van de kolen­ industrie.

Op een grijze dag in oktober is in een van die kolenmijnen een groep weten­ schappers en ingenieurs welkom.

Daarnaast ook een aantal journalisten, onder wie die van De Ingenieur. De reden: er is goed nieuws te melden. De Bolesław Śmiały-mijn op een uurtje rijden van Katowice, in het uiterste zuiden van Polen, heeft sinds een paar maanden een proefinstallatie aan de praat die zout mijnwater schoon­ maakt.

Wie toegang wil krijgen (en houden) tot de mijn om steenkool te delven, moet voortdurend water uit de mijn pompen. Dat opgepompte water is zout, omdat hier vroeger een zee was.

Ook de zoutmijnen een stukje verderop herinneren daar nog aan.

De proefinstallatie slaat twee vlie­ gen in een klap. Enerzijds worden uit dat zoute water (brijn) nuttige stoffen gewonnen, anderzijds blijft schoon water over, dat probleemloos in de november 2019 | de ingenieur 11 | 49

ZO WERKT DE INSTALLATIE Als het zwarte brijn (het zoute water) uit de kolenmijn de proefinstallatie in gaat, wordt eerst de vaste organische stof eruit gefilterd en het kooldioxide eruit gehaald. Een belangrijke taak is vervolgens weggelegd voor nanofilters, die calcium- en magnesium­ zouten uit het water halen. Bij deze stap is vooral het winnen van magnesiumhydroxide interessant, want dit is een stof waarmee de chemische industrie wel wat kan. Het spul wordt gebruikt om vuurvaste materialen van te maken. Ook zit het in bepaalde geneesmiddelen. Ook als element is magnesium interessant voor de chemische industrie. Het is echter ook een stof die de EU voor het grootste deel moet importeren, uit China vooral.

Het zou fijn zijn als het winnen van magnesium uit mijnwater kan helpen om die afhankelijkheid af te bouwen.

Nu een waterige oplossing met vooral keukenzout erin is overgebleven, volgen de laatste twee stappen om de zoutconcentratie verder op te schroeven. Het proces dat hierbij centraal staat, heet elektrodialyse. Het is de specia­ liteit van hoogleraar Marian Turek van de Technische Universiteit van Silezië. ‘Elektrodialyse vormt het hart van deze installatie.’ Nadat het water door de eerdere stappen al zo zout mogelijk is gemaakt, volgt deze stap.

Elektrodialyse werkt op basis van elektrische velden die ionen door membranen trekken. De positief geladen ionen gaan de ene kant op en de ­negatief geladen ionen de andere.

Vlak naast de kolenmijn Bolesław Šmiały staat deze elektriciteitscentrale, die met het verbranden van de steenkool stroom opwekt voor de regio.

Het hart van de installatie waar de elektrodialyse plaatsvindt.

rivier te lozen is. De proef in Polen valt binnen het Europese project Zero Brine, dat een oplossing biedt voor de huidige situatie waarbij Poolse mij­ nen het zoute water gewoon lozen in de rivieren, die daardoor te zout zijn geworden. Het leven in de rivieren is afgenomen, wat heeft geleid tot protesten van vissers. Nu komen de mijnbouw­ bedrijven er nog mee weg, maar de verwachting is dat over een paar jaar de regels strenger wor­ den, ook onder druk van de Europese Unie. Dan mogen mijnbouwers wellicht niet meer het zoute water dumpen, op straffe van boetes.

Polen heeft op dit moment nog maar één ­ontziltingsinstallatie, de benchmark voor het Zero Brine-project. Die verbruikt echter veel energie én kan alleen keukenzout (natrium­ chloride) uit het water halen, andere zouten zijn er niet mee terug te winnen. Daarom doet Polen 50 | de ingenieur 11 | november 2019

mee aan het project. Het land wil graag een proces hebben dat industrieel water reinigt, de nuttige mineralen uit het mijnwater haalt én dat de helft minder energie kost dan bestaande processen.

Rondleiding langs de mijnen De grond in de Bolesław Śmiały-mijn is pikzwart, vrachtwagens rijden af en aan. Over het terrein loopt een oud spoorlijntje dat nog steeds wordt gebruikt. Om de paar minuten komt er een treintje met ver­ roeste wagonnetjes voorbij. Overal lopen horizontale pijpen tussen de fabriekshallen. Veel van de werklui die we passeren dragen geen helm. De veiligheidsvoorschriften zijn hier duidelijk wat losser dan in West-Europa.

In een colonne van gloednieuwe Toyota-busjes rijdt onze groep met journalisten en onderzoekers van het Zero Brine-project over het ter­ rein. De weg vol zwarte modder en kuilen gaat langzaam omhoog.

Langs lage bosjes, zware voertuigen en rokende werklui rijden we een met gras begroeide heuvel op. De heuvel is gemaakt door mensen en het resultaat van de mijnbouw. Het mengsel van stenen en zand dat uit

foto’s Aleksander Prugar

de mijnschacht wordt gehaald, maar geen kolen bevat, moet toch érgens blijven.

Boven aangekomen snijdt de wind door onze kleding, maar we hebben er wel een prachtig uit­ zicht (zie de foto op pag. 49). ‘Dit is het hoogste punt van de streek!’, roept onze gids trots. Aan de oostkant van de heuvel zien we de bedrijfsgebou­ wen van de mijn, omgeven door bergen steen­ kool. Spoorlijnen eindigen hier en rond de mijn is een stadje ontstaan. ‘Deze kolenmijn heeft onge­ veer 2000 medewerkers in dienst, die per jaar 1,5 miljoen ton kolen naar boven halen’, vertelt de gids. Vroeger werd hier steenkool gewoon aan de oppervlakte gewonnen, tegenwoordig moet het van meer dan een kilometer diepte komen.

Onze gids wijst naar twee piepkleine groene doosjes in de verte, tussen alle gebouwen. Het zijn de zeecontainers waarin de proef loopt voor het project Zero Brine. Voordat we daar naartoe gaan, wandelen we eerst om de top van de heuvel heen naar de zuidwestkant. Hier verschijnen gigantische koeltorens, die deel uitmaken van een elektriciteitscentrale. Een deel van de steen­ kolen wordt daar direct verbrand voor de pro­ ductie van stroom.

We dalen weer in een colonne van busjes de heuvel af en rijden naar de twee mosgroene

Een Poolse mijnwerker gefotografeerd tijdens en na zijn werk. Onder de naam “Front Miners” maakte de Poolse foto­graaf Aleksander Prugar een fotoreeks van mijnwerkers in zijn land. De foto’s werden in 2012 tentoongesteld in een gebouw van de Europese Unie in Brussel.

zeecontainers. Hier wordt gewerkt aan het schoner maken van de Poolse steenkolenindustrie. ‘Deze installatie maakt op kleine schaal het zwarte, zoute water uit de mijn schoon’, zegt dr. Ewa Laskowska, één van de jonge onderzoekers van de Technische Universiteit van Silezië die de testinstallatie runnen. Schoon genoeg om het zonder pro­ blemen op de rivier te kunnen lozen. Als we de eerste container betre­ den, lopen we tegen een grote kast vol elektronica aan, die dient om alle apparatuur aan te sturen. Op een touchscreen stellen de onder­ zoekers er de procesparameters mee in of lezen de status van meet­ instrumenten uit. Via een app kunnen ze het reilen en zeilen van ­ hun installatie zelfs thuis volgen. Die draait inmiddels naar behoren, en verwerkt een paar honderd liter water per uur. november 2019 | de ingenieur 11 | 51

EUROPEES PROJECT Zero Brine is een groot Europees project dat in totaal vier jaar loopt en waaraan wetenschappers en ingenieurs van 22 instellingen en 10 landen uit heel Europa meedoen. Op vier plekken in Europa staan proefinstallaties, die allemaal net op een andere manier, uit zoute mengsels nuttige stoffen proberen te winnen. ‘We beseffen steeds meer dat we de manier waarop we omgaan met grondstoffen moet veranderen. Er zijn tekorten aan sommige stoffen of we zien dat die eraan komen. We zijn met steeds meer mensen op de wereld, die allemaal een fijn leven willen leiden’, zegt hoogleraar Luuk Rietveld van de TU Delft, wetenschappelijk coördinator van Zero Brine.

Om in eigen land te beginnen: in Rotterdam heeft Evides Water­ bedrijf het testcentrum Plant One Rotterdam ingericht, een proeftuin voor nieuwe technieken om industrieel water op circulaire wijze te filteren en de brijn te behandelen. In Spanje worden nuttige zouten teruggewonnen bij een bedrijf dat silica produceert. Ook Turkije doet mee, een land dat veel kleding produceert. In een ­textielfabriek staat een installatie die uit afvalwater van het verven van textiel, zouten terugwint waar andere bedrijven nog wat mee kunnen. En ten slotte staat in Polen de vierde kleine installatie, die verschillende mineralen uit mijnwater haalt.

Twee van de vele filters die bijdragen aan het ontzilten van het mijnwater.

want de installatie is groot. Aan de andere kant heeft het runnen van een full-scale installatie ook zo zijn voordelen’, benadrukt Rietveld. ‘Een grote installatie is beter te managen. Zo kun je belang­ rijke onderdelen dubbel inbouwen. Als dan bij­ voorbeeld het ene filter kapotgaat, houd je parallel nog een aantal identieke filters werkend.’

Economische haalbaarheid Het water dat binnenkomt is duidelijk zwart, en als het de installatie verlaat, is het helemaal helder. In de tussentijd is het water verschil­ lende filters en membranen gepasseerd die stapsgewijs allerlei nuttige stoffen, zoals magnesium en calcium, uit het water halen (zie voor meer details het kader ‘De installatie’ op pag. 50).

Achter in de tweede zeecontainer levert de installatie nog twee ­producten: schoon water dat praktisch helemaal van mineralen is ­ontdaan, en water met een extreem hoog zoutgehalte van ongeveer 300 gram keukenzout per liter. Hieruit is eenvoudig met bestaande technieken (chemische kristallisatie, ofwel indampen) het vaste keukenzout te winnen. Dat is te gebruiken in de voedingsindustrie of voor het ijsvrij maken van wegen in de winter.

Hoewel de installatie ogenschijnlijk al perfect draait, zijn de onder­ zoekers nog druk doende om het proces te optimaliseren. ‘We varië­ ren de procesparameters en kijken dan hoe het gaat met de productie en de kwaliteit van het eindproduct’, zegt Laskowska. Het nieuwe ­proces heeft ongeveer 50 % minder energie nodig om het water schoon te maken dan de benchmark, maar de hoop is dat het nóg energiezuiniger kan.

Opgeschaald De proefinstallatie kan maximaal 400 à 500 liter zout water per uur schoonmaken. ‘Op industriële schaal heeft het pas zin als je een paar miljoen liter water per uur kunt verwerken’, zegt Laskowska. ‘Na dit project moet de technologie dus met meer dan een factor 1000 worden opgeschaald.’ Wat voor uitdagingen kun je daarbij tegenkomen? ‘Een voor de hand liggende is dat je een veel zwaardere constructie moet bouwen voor de installatie. Verder moeten de processen nog robuuster en betrouwbaarder zijn’, zegt prof.dr.ir. Luuk Rietveld van de TU Delft, wetenschappelijk coördinator van het Zero Brine-project. ‘Een fullscale installatie moet tien, twintig jaar aan één stuk door kunnen draaien. Dat stelt eisen aan het ontwerp. Je moet bijvoorbeeld oppas­ sen voor bronnen van vervuiling van de membranen die je nog niet kende van de proefinstallatie. Schoonmaken is echt een uitdaging, 52 | de ingenieur 11 | november 2019

De goede eerste resultaten met de testinstallatie in de Bolesław Smiały-kolenmijn doen vermoeden dat het met de techniek en het ontziltingsproces wel los zal lopen. De grote vraag is vervolgens of deze oplossing ook op grote schaal economisch haalbaar kan zijn. Want het betekent dat een kolenmijn een nieuwe grote installatie moet bou­ wen voor het schoonmaken van het mijnwater.

‘Ik heb goede hoop dat het proces economisch haalbaar kan worden’, zegt prof.dr. Marian Turek van de Technische Universiteit van Silezië, weten­ schappelijk leider van het proefproject in de Poolse mijn. Moet je bijvoorbeeld die membranen niet om de haverklap vervangen? ‘Nee, dat valt mee. Die membranen gaan tien à vijftien jaar mee.’

Of het nieuwe ontziltingsproces ook op grote schaal economisch ‘uit kan’, hangt van verschil­ lende factoren af. Hoeveel energie kost het proces; wat is de prijs van de zouten die worden gewon­ nen, en wat is de prijs van die zouten als je ze als grondstof zou moeten kopen? ‘Maar ook als het duurder wordt om het zoute afvalwater op rivie­ ren te lozen, dan is dat een prikkel om dit nieuwe proces te gaan gebruiken’, zegt Rietveld.

Overigens zijn er ook op andere gebieden toe­ passingen mogelijk, zodra eenmaal is bewezen dat het ontziltingsproces ook op grote schaal goed werkt. Bijvoorbeeld voor het behandelen van de brijn die ontstaat bij het ontzilten van zeewater, dat een vergelijkbare samenstelling heeft als het water dat bij de Bolesław Śmiały-mijn van 1000 meter diep komt. In januari 2020 gaat de testinstallatie naar de Technische Universiteit van Silezië in ­Gliwice. Project Zero Brine loopt af in 2021. |

TNO

Van BIM naar predictive twin Digitaal werken wordt langzaamaan de standaard binnen de bouwwereld. Maar waar het digitale Bouw Informatie Model of Bouw Informatie Management (BIM) vaak als toverwoord wordt gebruikt voor een digitale toekomst, denkt TNO aan vervolgstappen.

Het onderzoeksinstituut werkt toe naar de ontwikkeling van een predictive twin: een ­digitale replica van een bouwwerk, waarmee toekomstig gedrag van de fysieke ­equivalent te voorspellen is. ‘Het mooie is dat in dit onderzoek allerlei disciplines ­samenkomen’, zegt prof.dr.ir. Arjen Adriaanse, wetenschappelijk directeur bij TNO.

H

oe is het gesteld met de digi­ talisering? Organisatieadvies­ bureau McKinsey deed er vier jaar geleden uitgebreid on­ derzoek naar. Het resultaat was een rangschikking per sector. Vrijwel onder­ aan, als een van de sectoren waar digi­ talisering kennelijk nog als vies woord werd beschouwd, stond de bouw.

‘Ja, dat was niet bepaald goede recla­

me voor mij’, zegt prof.dr.ir. Arjen Adri­ aanse lachend. Hij is al twintig jaar ac­ tief op het raakvlak van digitalisering en bouwen. Adriaanse werkte als pro­ grammamanager BIM bij bouwbedrijf Ballast Nedam, leidde de digitale ­agenda bij Arcadis Europa, en is sinds januari van dit jaar als wetenschappe­ lijk directeur bij de onafhankelijke on­ derzoeksorganisatie TNO verantwoor­

Missie De onafhankelijke onderzoeksorganisatie TNO verbindt mensen en kennis om innovaties te creëren die de concurrentiekracht van bedrijven en het welzijn van de samenleving duurzaam versterken.

Daarvoor zetten de professionals van TNO al meer dan tachtig jaar hun kennis en ervaring in. TNO speelt een voortrekkersrol in de ontwikkeling en toepassing van nieuwe technologieën en werkt, samen met partners, gericht aan transities in negen maatschappelijke domeinen die het samen met de stakeholders heeft geïdentificeerd: Bouw, maritiem & infra, Milieu, Defensie & veiligheid, ­Energie, Gezond leven, Industrie, Informatie & communicatietechnologie, Mobiliteit & logistiek en Strategische analyses & beleid.

Doelgericht innoveren, dat is waar TNO voor staat, waarbij de kennis niet een doel op zich is, maar de praktische toepassing centraal staat. Hoofdkantoor Den Haag Vestigingen Circa veertig in binnen- en buitenland Werknemers Ruim 3200 www.tno.nl/nl/career/tno-als-werkgever

delijk voor het meerjarige strategische kennisprogramma. Daar houdt hij zich bezig met de sectoren bouw, infrastruc­ tuur, maritiem en offshore. Daarnaast is hij voor een dag in de week als hoog­ leraar Bouwprocesintegratie & ICT ver­ bonden aan de Universiteit Twente.

‘De bouw is van oudsher nogal ver­ snipperd’, legt Adriaanse uit. Eerst ko­ men de ontwerpers aan bod, dan gaan de bouwers, onderaannemers en leve­ ranciers aan de slag, en vervolgens de partijen die beheer en onderhoud en uit­ eindelijk de sloop of demontage voor hun rekening nemen. ‘Elke fase wordt over het algemeen afzonderlijk aange­ stuurd, iedereen doet zijn eigen ding en optimaliseert zijn werkzaamheden op basis van de specifieke taak.’ De bouw heeft last van die fragmentatie, die ­bovendien de brede digi­talisering in de weg zit. Maar juist die digitalisering kan hier wellicht een verandering ten goede betekenen, stelt Adriaanse. De hoog­ leraar houdt er regelmatig presentaties over. Dan toont hij vaak een luchtfoto van een reeks zonovergoten palmenei­ landen in een diepblauwe zee. De eilan­ dengroep ziet er aanlokkelijk uit (‘De bouw is een prachtige sector’), maar wat ontbreekt zijn de onderlinge verbin­ advertorial | november 2019 | de ingenieur 11 | 53

TNO

dingen. ‘Willen we als bouw- en infrasector echt succesvol zijn, dan moeten we bruggen bouwen.’

Inhaalslag

Digitale oplossingen kunnen die brugfunctie vervullen. Dat is de kern van Adriaanses leerstoel aan de Universiteit Twente: de rol van informatie en digitale technologieën bij het redu­ ceren van (de effecten van) fragmentatie in de bouw- en in­ frasector en de (organisatorische) voorwaarden waaronder dat kan gebeuren. ‘Het belang van het reduceren van die fragmentatie is overduidelijk: pas dan wordt het mogelijk om echt de vruchten van nieuwe digitale technologieën te pluk­ ken. Want je kunt bijvoorbeeld in het kader van circulair bou­ wen data en digitale technologieën gebruiken om tijdens de

Met de ontwikkeling van de predictive twin wordt voortgeborduurd op de BIM-ontwikkeling. Een predictive twin: • is een digitale replica van een bouwwerk, zoals een brug, of een deel ervan • staat in (continu) contact met zijn fysieke twin en beoordeelt (continu) de actuele toestand • kan telkens voorspellingen doen over het gedrag van zijn fysieke twin • leert middels machine learning en kunstmatige intelligentie continu van de informatie die wordt ontvangen • kan in de toekomst zelfs beslissingen nemen voor of over zijn fysieke twin

54 | de ingenieur 11 | november 2019 | advertorial

foto Martine Krekelaar

Arjen Adriaanse houdt zich als wetenschappe­ lijk directeur bij TNO onder meer bezig met de digitale ontwikke­ lingen in de bouw.

ontwerpfase beter rekening te houden met materialen die in een bepaald gebied vrijkomen uit gesloopte bouwwerken. Of om een beter demontabel en herbruikbaar bouwwerk te ont­ werpen. Maar hebben betrokken partijen er ook belang bij om dat te doen? Op dat onderwerp is een van mijn promo­ vendi recentelijk gepromoveerd.’

Om de conclusies van het genoemde McKinsey-rapport te relativeren wijst Adriaanse op een recenter onderzoek van ING. De bank stelde eind vorig jaar vast dat Nederlandse bouwbedrijven de laatste jaren een flinke inhaalslag hebben gemaakt op het gebied van digitalisering. Dat is geen verras­ sing voor Adriaanse. Dit beeld komt ook voort uit eigen ob­ servaties en onderzoek vanuit zijn leerstoel, bijvoorbeeld op het gebied van BIM-volwassenheid in de Nederlandse bouwen infrasector. Vaak gaat het om het optimaliseren van de net genoemde eilanden. De laatste jaren is er ook veel meer mogelijk en haalbaar geworden. Met drones zijn gebouwen nu eenvoudig te inspecteren, zonder dat er mensen hoeven te gaan kijken. Sensoren zijn steeds kleiner en goedkoper geworden en kunnen nu overal op grote schaal worden ­gebruikt om data over bouwwerken te verzamelen en het ­gebruik en functioneren ervan te monitoren. Dankzij kunst­ matige intelligentie en machine learning weten we ook veel beter raad met die enorme hoeveelheid data en kunnen we daar bijvoorbeeld patronen en knelpunten in herkennen.

Digitale weergave met BIM

Via BIM worden die nieuwe digitale mogelijkheden voor een deel al gebruikt. ‘Veel bedrijven in de bouw, zeker de grote, investeren er fors in’, zegt Adriaanse. ‘En we zien startups

ENGINEERING WORKS

Intelligente meetsystemen

Adriaanse ziet BIM niet als eindstation, maar slechts als een tussenstap naar toekomstige digitale toepassingen die een nog grotere reikwijdte hebben. ‘We zien steeds meer in­ telligente meetsystemen en allerlei databronnen die kunnen helpen om een beeld te krijgen van de actuele toestand van een bouwwerk’, zegt Adriaanse. Neem de Van Brienenoord­ brug nabij Rotterdam, een van de TNO-fieldlabs. Er zijn daar enorme hoeveelheden relevante data beschikbaar, zoals weerdata, verkeersdata en eigen meetdata van de brug. Met deze data kan een beeld worden gecreëerd van de staat van het bouwwerk. Maar het zou nog mooier zijn als de ­beheerder ermee kon voorspellen hoe lang de brug - of elk ander kunstwerk – nog mee kan. Dan moet je toekomstig ­gedrag van de brug kunnen voorspellen.

Daarvoor werkt Adriaanse met zijn TNO-collega’s aan de ontwikkeling van de digital of predictive twin: een virtuele pendant van een werkelijk bouwwerk, die de beheerder hulp biedt bij het nemen van beslissingen over eventueel onder­ houd, renovatie of vervanging.

Zo’n digitaal tweelingbroertje kan helpen bij het voor­ komen van reactief onderhoud. Neem de situatie rond de Merwedebrug bij Gorinchem. Die moest in 2016 plotseling voor zwaar vrachtverkeer worden gesloten vanwege een knelpunt in een constructieonderdeel. Had de brug een pre­ dictive twin gehad, dan was mogelijk al veel eerder duidelijk geworden wat de zwakke plekken waren en had het onder­ houd eerder kunnen plaatsvinden. De kostbare wegafslui­ ting was dan wellicht te voorkomen geweest.

‘Ongeveer 70 % van de 3700 bruggen en viaducten die Rijskwaterstaat in beheer heeft, is voor 1980 gebouwd en loopt inmiddels richting het eind van de levensduur waarop ze zijn ontworpen’, zegt Adriaanse. ‘De vervangingswaarde wordt geschat op zestien miljard euro.’ In totaal telt Neder­ land ongeveer 40.000 bruggen en viaducten. Het goed kun­ nen inschatten of vervanging of renovatie echt noodzakelijk zijn en op welke termijn, is dan ook extreem belangrijk, maakt Adriaanse duidelijk.

TNO heeft inmiddels een ‘proof of principle’-predictive twin

van een brugdek van de Van Brienenoord ontwikkeld en gaat deze komend jaar abstraheren naar een twin voor een ver­ keersbrug in het algemeen. Daarbij wordt niet alleen de ver­ oudering van de constructie berekend, maar ook rekening gehouden met verwachte veranderingen in verkeersbelas­ ting. ‘En stel dat platooning (virtueel aan elkaar gekoppelde vrachtwagens die als een treintje dicht achter elkaar rijden) op grote schaal wordt ingevoerd: wat voor extra belasting betekent dat voor de bruggen en kunnen ze die aan?’

De predictive twin levert kennis op waarmee het beheer van bruggen is te verbeteren en toekomstige scenario’s kun­ nen worden gesimuleerd. Met die leerervaring kan ook het onderhoud van gelijksoortige bouwwerken worden geopti­ maliseerd. En zelfs bij het bouwen van een nieuwe brug, is die opgedane kennis relevant. Belangrijke kennis die bruik­ baar kan zijn op verschillende plekken in de versnipperde bouw.

De komende jaren wil TNO nog wat verder gaan: dan moet er een digitale versie ontstaan van een netwerk van bruggen. ‘Het koppelen van diverse predictive twins zal ons in staat stellen op netwerkniveau analyses uit te voeren’, zegt Adriaanse. ‘Dat is onze toekomstdroom: een netwerk van predictive twins als basis voor voorspellend en proactief beheer en onderhoud, bijvoorbeeld van bruggen.’

Adriaanse geeft aan dat TNO een leidende rol wil spelen in die ontwikkeling. Het mooie is dat er allerlei afdelingen binnen TNO bij betrokken zijn: van civieltechnische brugge­ nexperts die voorspellende modellen van constructies ont­ wikkelen tot experts op het gebied van sensoren, meetsyste­ men, data en BIM en deskundigen op het gebied van machine learning en kunstmatige intelligentie, zegt Adriaan­ se. En waar nodig wordt er met partners samengewerkt. ‘Als verantwoordelijke voor kennisontwikkeling zie ik het als mijn taak al die clubs en disciplines bij elkaar te brengen en de in de organisatie verspreide kennis samen te ballen. Alleen met een multidisciplinaire aanpak met experts uit allerlei domei­ nen kunnen we de stap zetten naar een predictive twin’. beeld TNO

die de bouw op een heel andere manier benaderen met al­ lerlei digitale innovaties, vaak ook gelinkt aan BIM.’ BIM bevat een digitale weergave van een bouwwerk. ­Vloeren, wanden, gevels: alles is erin verwerkt. Ook speci­ fieke kenmerken van objecten zijn erin op te nemen, zoals ­eisen, materialen en andere specificaties. Ook de uitvoe­ ringsplanning is te koppelen, om het uitvoeringsproces te ­simuleren. BIM kan daarbij helpen om de ‘eilanden’ in de sector te verbinden. Samenwerking tussen de betrokken partijen kan zo makkelijker worden. Ze kunnen allemaal ­terugvallen op de data uit BIM en voegen er eigen data aan toe, waarmee a ­ ndere partijen weer hun voordeel kunnen doen. BIM is ook nog van waarde als de bouw eenmaal is voltooid. Het kan dienen als materialenpaspoort: wordt het gebouw ooit gesloopt, dan is direct duidelijk welke materia­ len erin zijn verwerkt en welke ervan mogelijk nog een twee­ de leven kunnen krijgen. ‘Circulair werken begint met een goed overzicht van wat je hebt. BIM kan daarin voorzien.’

Met digitale technologieën kun je in de toekomst al in de ontwerpfase beter rekening houden met materialen die vrijkomen uit gesloopte bouwwerken.

advertorial | november 2019 | de ingenieur 11 | 55

DOEBOEK VOOR KLEINE WETENSCHAPPERS Met de feestmaand op komst belichten we deze maand drie kinderboeken. In Ada Dappers Grote Werk- en Knutselboek voor Top­weten­schappers verkennen kinderen de wetenschap.

MEDIA

Grappig getekend, mooi vormgegeven en vol leuke gedichtjes die zo goed vertaald zijn, dat ze nog steeds heerlijk te lezen zijn. Dat is Ada Dapper, wetenschapper, dat vorig jaar verscheen. Nu hebben de auteurs er een doeboek bij uitgebracht. Ook Ada Dappers Grote Werk- en Knutselboek voor Topwetenschappers is een lust voor het oog.

Ada is een nieuwsgierig meisje dat haar ouders de oren van het hoofd vraagt. Ze stelt hun de meest relevante vragen die je als wetenschapper kunt ­stellen: waarom, hoe en wanneer? Waar het eerste boek ons meenam (in dichtvorm) in de wereld van Ada, zet het doeboek de jonge lezers aan het werk. Er komt van alles aan bod: zoeken naar ­sterrenbeelden, een rottende perzik bestuderen of een chemische reactie bekijken. Zo blijkt bakpoeder

Blader door het boek Laika Kosmoheld en het eerste dat opvalt, zijn bladzijden propvol illustraties en kadertjes gevuld met allerlei ruimteweetjes. Erg leuk, maar het oogt wel wat onrustig.

Als we daar even overheen stappen, zien we een kinderboek waaraan veel zorg is besteed. Crabeels heeft een eigenzinnig gevoel voor humor dat kinderen vermoedelijk aanspreekt. Bovendien bevat het boek een heleboel weetjes in kleine letters. Die kunnen de ouders lezen en aan hun kinderen vertellen. Van een overzicht van bijzondere satellieten en objecten in de ruimte tot een lijst met collega­dieren van Laika die ook allemaal de ruimte in gingen. Het is duidelijk dat de auteur een hoop vooronderzoek heeft gedaan. Dat blijkt bijvoorbeeld ook uit de gele sneeuwvlokken die op een illustratie door de ruimte zweven: bevroren urine van de eerste astronauten. Deze weetjes in de kantlijnen en kwinkslagen in de tekeningen maken het boek méér

56 | de ingenieur 11 | november 2019

Meer vrouwen De twee Ada-boeken zijn zeer de moeite waard.

De geweldige tekeningen zijn voor het grootste deel gemaakt met waterverf, penseel en inkt, op aquarelpapier. Illustrator David Roberts heeft het boek voorzien van gedetailleerde illustraties met humor erin. Ook auteur Andrea Beaty heeft humor en kan prachtig dichten. Een groot compliment is op

HELDHAFTIGE RUIMTEHOND

Het hondje Laika is beroemd gewor­ den als het eerste levende wezen dat in een baan om de aarde cirkelde. De Belgische kinderboekenschrijfster Kim Crabeels wijdt er een grootformaat boek aan.

onder redactie van Babette Tierie m.m.v. drs. Pancras Dijk, Marc Seijlhouwer MSc en drs. Enith Vlooswijk

mengen met azijn geweldige bellen te geven. Al doende krijgt de lezer basisbeginselen mee van de wetenschappelijke methode.

Behoorlijk wat bladzijden zijn ingeruimd voor chemische experimenten. Het begrip van atomen en moleculen dat daarmee hopelijk wordt over­ gebracht, vormt een opmaat voor de introductie van de koolstofkringloop. Van het een komt het ander en zo komen we aan bij fossiele brandstoffen en de invloed van CO2 op het klimaat. Ook lezen we wat kinderen zelf kunnen doen om de hoeveelheid CO2 in de lucht (iets) te verminderen.

dan alleen maar een uniek geïllustreerd verhaal over de eerste ruimtehond.

Opgeofferd voor de wetenschap De humor van Crabeels wordt een beetje zwartgallig wanneer het slimme hondje de brief leest die haar baasje mee de ruimte in stuurde. Het verhaal begint vrolijk, maar met de brief slaat de toon even om. Het baasje schrijft namelijk aan Laika: ‘Jij keert nooit meer naar de aarde terug. In elk geval niet levend.’ Hoewel de werkelijkheid iets anders verliep dan het verhaal, klopt dat ook.

Laika was een proefdier dat werd opgeofferd voor de wetenschap. ‘Bij terugkeer in de dampkring ontbrandt je sonde met alles erop, eraan en erin. Dus ook met jou, Laika’, schrijft Crabeels. Gelukkig hebben de ruimtevaartingenieurs iets meegegeven om Laika deze pijnlijke dood te besparen: gif, dat in haar voeding zit verstopt. ‘Dáárom moest jij zo netjes leren eten. Als je morst, ga je niet dood, in elk geval niet voor je sonde ontbrandt.’ Het boek wordt af en toe bijna sadistisch. Heeft Crabeels soms nog een appeltje te schillen met de Sovjet-wetenschappers die Laika op missie stuurden? (JH) LAIKA KOSMOHELD | 32 Blz. | € 15,99

illustratie David Roberts

S

GENENKWESTIE De kennis over DNA is inmiddels zo ver dat steeds dui­ delijker wordt welke schakels je moet wijzigen of ver­ vangen om bepaalde ziektes en aandoeningen te kun­ nen uitroeien. Hoe gaan we daarmee om?

De tekeningen zijn voor het grootste deel gemaakt met water­verf, penseel en inkt, op aquarelpapier.

zijn plaats voor vertaler Edward van de Vendel, die erin slaagde de vaart en het metrum te behouden.

Ander pluspunt van het doeboek is een pagina waarop beroemde wetenschappers staan afgebeeld. Opvallend is dat hier meer vrouwen dan mannen op staan. Bovendien zijn de figuren van verschillende afkomst. Dit boek geeft kinderen op een speelse en creatieve manier de kans om enthousiast te raken over wetenschap en techniek.(JH) ADA DAPPERS GROTE WERK- EN KNUTSELBOEK VOOR TOPWETENSCHAP­ PERS | 96 Blz. | € 16,95

FANTASTISCHE VOERTUIGEN Bedenk een voertuig en je komt het tegen in dit boek. In hoge snelheid neemt het je mee van geschiedenis naar toekomst van vervoer.

Voor de iets oudere kinderen (10-12 jaar) is er het boek Fantastisch vervoer, een rijk geïllustreerd en informatief boek over voertuigen: van treinen tot ballonnen en van schepen tot helikopters. Auteur Tom Jackson en illustrator Chris Mould zijn erin geslaagd de inhoud op een licht verteerbare manier te brengen. Steeds met een gezellig drukke tekening waarop je in één oogopslag de geschiedenis van het betreffende vervoermiddel ziet. Deze hoogtepunten worden steeds op de daaropvolgende pagina’s verder uitgediept met informatieve stukjes tekst over de uitvinders en ingenieurs.

Fantastische voertuigen mag dan een kinderboek zijn, het is ook heel aardig voor volwassenen. De auteur stapt met zevenmijls­ laarzen door de geschiedenis heen. Die grote stappen zijn de kracht van het boek en bieden overzicht. Zelfs een volwassen lezer zal ontdekken dat hij toch nog niet alles wist.

De pagina’s zijn tot in de kleinste hoeken gevuld op een gekleurde achtergrond. Toch is het prima leesbaar, doordat de tekeningen enkel in zwarte inkt zijn gemaakt. De illustrator heeft een wat ouderwetse stijl, maar door de frisse vormgeving doet het boek zeker niet gedateerd aan. (JH)

De Amerikaanse docuserie Unnatural Selection laat zien waar we staan als het gaat om het hacken van onze eigen genen. Het uitvinden van de techniek CRISPR-Cas 9 was op dat gebied een grote sprong vooruit. Nu is het de vraag hoe we verder gaan. Volgen we de weg van de aca­ demische wereld, waarin biotechnologen, medici en far­ maceuten op zoek zijn naar onderbouwde en gevali­ deerde manieren om ziekte te bestrijden? Of vinden we het goed dat bio-­hackers hun gang gaan op een meer controversiële manier en experimenteren met genetische modificaties? Beide stromingen hebben vooralsnog één doel voor ogen: van betekenis zijn voor de wereld. Tege­ lijkertijd is de discussie over de morele of ethische kant van genbewerkingstechnologie nog lang niet geluwd. De gevolgen die de techniek met zich mee kan brengen, zijn op dit moment nog niet te overzien.

In deze vierdelige Netflix-serie volgen we onder andere het lot van een jongen met een zeldzame oogziekte en een man die grotendeels verlamd is. We zien Maori’s in Nieuw-Zeeland die morele bezwaren hebben tegen de inzet van gentechnologie om een buidelrattenplaag te bestrijden. Ook wordt duidelijk hoe de impact van malaria in Afrika met behulp van genbewerkingstechnologie kan worden verkleind. We zien hoe gentechnologie het moge­ lijk kan maken een kinderwens alsnog in vervulling te laten gaan en hoe we erfelijke gebreken bij baby´s kun­ nen verhelpen. Maar over de vraag hoe ver we hierin moeten gaan, zijn de meningen verdeeld.

Door de inzet van CRISPR kunnen vele aandoeningen wor­ den verholpen. Dat biedt hoop, maar jaagt ook angst aan.

Want wat gebeurt er als deze techniek in handen komt van mensen die minder goede bedoelingen hebben? En hoe ziet de wereld er straks uit als er alleen maar perfect vormgegeven mensen rondlopen? Het antwoord op deze vragen blijft in het midden. Een serie die in ieder geval flink wat stof tot discussie oplevert. (BT) UNNATURAL SELECTION | VIERDELIGE SERIE OP NETFLIX

FANTASTISCH VERVOER | 64 Blz. | € 16,95

november 2019 | de ingenieur 11 | 57

MEDIA

OP HET RANDJE Edgy Architecture bevat een ruime verzameling huizen van architecten die de lat letterlijk en ­figuurlijk hoog hebben gelegd.

De elementen die uit de heuvel naar voren komen, hebben daarom golvende lijnen, waarmee ze de vorm van de heuvel volgen.

Geen berg te hoog voor de architecten in dit rijk geïllustreerde koffietafelboek. De huizen die zij hebben ontworpen zijn soms ware kunstwerken en voldoen veelal aan de eisen van deze tijd. Duurzaam en circulair dus. Mooi of niet, dat is uiteraard aan de lezer. Maar één ding valt niet te ontkennen: de bouwwerken zijn stuk voor stuk een knap staaltje constructietechniek. Ze zijn gebouwd op heuvels, langs kliffen en tegen steile rotswanden. Het is opvallend dat veel van de architecten hebben geprobeerd om de huizen één te laten zijn met de omliggende natuur.

Een van de bijzonderste ontwerpen is van de hand van Julien De Smedt, die een huis niet óp, maar zelfs ín de heuvel wist te bouwen. Zijn Casa Jura in de Franse bergregio Jura vormt nu een bult in het landschap. ‘We wilden dat dit huis zijn omgeving zou omarmen’, zegt hij. De Smedt vindt dat een bouwwerk zijn natuurlijke omgeving niet mag domineren.

Rots van een huis Een vergelijkbare eenheid met de omgeving zie je ook terug in veel van de andere bouwwerken. Neem het Ferienhaus Huse in het Zwitserse Vitznau. Hoewel de opdrachtgever van dit vakantiehuis graag een huis van hout wilde, vroeg de locatie, tegen een steile rotswand, volgens de architecten om robuuster materiaal.

Zij wisten de opdrachtgever te overtuigen van een middenweg: een schil van beton en vanbinnen verfijnde structuren van larikshout. Het huis lijkt aan de rotswand te zijn vastgegroeid. Binnen schijnt het aan te voelen als een luxe hotel. Naar de warmte van het interieur blijft het echter gissen; alleen door de verlichte ramen vang je een glimp op van de binnenkant. Evengoed kunt u met dit boek minstens zo lekker wegdromen over uw favoriete (vakantie)huis als op funda.nl. (BT)

foto Chen Hao

foto FCH Photography

EDGY ARCHITECTURE | 224 Blz. | € 28,99

Boomhuis Qigunshan, China, Bengo Studio

Klifwoning, Spanje, Fran Silvestre Arquitectos

HillSide House, Amerika, Zack | de Vito Architecture + Construction

foto Bruce Damonte

foto Diego Opazo

Narigua-huis, Mexico, P+O Arquitectura

58 | de ingenieur 11 | november 2019

MEDIA

JE MOET ERIN GELOVEN foto Fortnite

Het tiende seizoen Fortnite eindigde met een enorme meteoor die een gat sloeg in het virtuele strijdtoneel.

Een voor een worden de koei­ en ziek en als je er niet snel bij bent, vallen ze om. Aan jou de taak een werkend vaccin te vinden of zelf het juiste synthetische vaccin te ontwerpen op basis van de bacterie M. pneumoniae.

BATTLE FOR CATTLE | GRATIS APP VOOR APPLE EN ANDROID

Het eindigen van een seizoen Fortnite is in de grotemensenwereld ongeveer net zo erg als voor een kind ontdek­ ken dat Sinterklaas niet bestaat, con­ stateert Enith Vlooswijk.

Mijn dochter van acht verweet me tij­ dens het instoppen dat ik het komend sinterklaasfeest nu al totaal heb ver­ stierd. Persoonlijk dacht ik dat ze onderhand wel toe was aan de waar­ heid over die malle man met de mijter en de lange baard. Niet dus. ‘Nou is er niets meer aan!’, beet ze me toe. De spanning, de verlanglijstjes, de planne­ tjes die ze had gesmeed om de pieten te betrappen: het kon allemaal bij het oud vuil. ‘We kunnen misschien doen alsóf je nog gelooft, probeerde ik voor­ zichtig. Woest trok ze het dekbed over haar hoofd. ‘Ik kan toch niet doen alsof ik iets niet weet!’

Zwart gat Was ze een paar jaar ouder geweest, dan had ze die avond waarschijnlijk met zweetdruppels op haar voorhoofd naar een zwart computerscherm geke­ ken. Het tiende seizoen van Fortnite eindigde op dat moment tijdens een live online event, The End, met een enorme meteoor die een gat sloeg in het virtuele strijdtoneel. Dat gat zoog alle karakters, hun bouwsels en het landschap op, tot er niets anders over­ bleef dan een zwart scherm met een kogelgat erin. Via YouTube en Twitch gaapten ruim zes miljoen mensen ver­

volgens urenlang naar… tja, niets dus.

‘Ik heb hier een kind dat bang is dat Fortnite er echt mee gestopt is’, twit­ terde een moeder in mijn Timeline ver­ twijfeld. Haar kind was bepaald niet het enige. Miljoenen spelers staarden beduusd naar het zwarte gat, intussen driftig vingerend op hun social media­schermpjes. De plotselinge overvloed aan vrije tijd leidde tot allerlei specula­ ties. Zo verschenen na een paar uur losse getallen boven het kogelgat, wat hadden die te betekenen? Verwezen ze naar een locatie op Google Maps of was het een geheime code die iets met Elon Musk te maken had?

Ingewijden De radeloosheid van de spelers duurde twee volle dagen, precies genoeg om de spanning tot een prettig hoog niveau te laten stijgen. Natuurlijk weet ieder­ een dat Fortnite zo lucratief is dat Epic Games wel gek zou zijn om niet een ­volgend deel uit te brengen. Wat een hysterie om een spelletje, denkt u mis­ schien. Maar spelletjesfanaten snappen dat werkelijkheid en fantasie, spel en ernst vaak naadloos in elkaar over­ vloeien - online en offline. Kim van Koo­ ten schreef het jaren geleden al: ‘Je moet erin geloven, anders wordt het niets.’ Dit jaar zal mijn dochter ervaren hoe het is om als ingewijde het spelletje mee te spelen. Ze zal gedichten maken, surprises in elkaar knutselen en ontdek­ ken dat ‘geloven’ in de grotemensen­ wereld een zeer rekbaar begrip is.

Waarom zou je naar een auto­ wasstraat gaan wanneer je er ook zelf eentje kunt bou­ wen? Goedgemutst als altijd gaat het oplossings­gerichte duo Buurman & Buurman aan de slag. Heerlijker vertier voor de jongste ingenieurs.

BUURMAN & BUURMAN EXPERIMENTEREN ER OP LOS | VANAF 21 NOVEMBER IN DE ­BIOSCOOP

Of het nu gaat om indi­ viduele organismen, megasteden, ­kankercellen of ­beschavingen: de wens om te groeien is allesbepalend.

Hoog­leraar Vaclav Smil duikt diep in het onderwerp en concludeert dat er grenzen aan de groei zijn. Magistraal.

GROWTH | 664 Blz. | € 30

Trakteer jezelf of een ander op weten­ schappelijke feiten, interessante ­weetjes en puzzels die je brein fit ­houden. Met deze ­kalender scheur je in 366 dagen door de wereld van wetenschap en ben je op 31 december gegarandeerd een stuk wijzer geworden.

WETENSCHAPSKALENDER 2020 |

Technologiejournalist drs. Enith Vlooswijk schrijft in De Ingenieur elke maand over wat haar opvalt op internet.

NEW ­SCIENTIST | € 15,99

november 2019 | de ingenieur 11 | 59

VOORWAARTS

10,9 MILJARD MENSEN IN 2100

Een meevaller De vrees voor overbevolking gaat verbazingwekkend ver terug in de tijd.

Het maakt kennelijk niet uit hoeveel mensen er op aarde rondlopen, we vinden het altijd te veel. Maar de werkelijkheid logenstraft telkens weer de sombere verwachtingen. In onze tijd klinkt steeds vaker de analyse dat ­overbevolking het probleem niet is. tekst Fanta Voogd

D

e grote onheilsprofeet van de menselijke overbevolking is predikant, econoom en demo­ graaf Thomas Malthus (17661834). Toen de Industriële Revolutie en de daarmee gepaard gaande trek naar de grote steden in Groot-Brittannië goed op stoom was, publiceerde hij zijn boek An Essay on the Principle of Population (1798). Daarin stelde hij dat de bevolking exponentieel groeit, ter­ wijl de voedselproductie slechts lineair stijgt. Malthus bepleitte een huwelijks­ verbod voor mensen die in armoede leven. Daarnaast vertrouwde hij op de zuiverende werking van honger, ziekte en oorlog.

Maar de zorg over te veel mensen op een te klein oppervlakte is opmer­ kelijk veel ouder. Waarschijnlijk zo oud als de oudste steden. De Chinese filosoof Confucius (551-479 v.Chr.) zag

Technologische voorspellingen uit het verleden zijn soms griezelig accuraat; een andere keer slaan ze de plank op vermakelijke wijze mis. De rubriek Voorwaarts verdiept zich in de geschie­ denis van de toekomst.

60 | de ingenieur 11 | november 2019

in overbevolking de oorzaak van dalende welvaart en conflicten. Plato (427-347 v.Chr.) bepleitte maatregelen tegen overbevolking in de Griekse stadsstaten. Aristoteles (384-322 v.Chr) wees overbevolking aan als voor­ naamste oorzaak van armoede.

Kerkvader Tertullianus (circa 155240 n.Chr), inwoner van de gigantische Noord-Afrikaanse stad Carthago, schreef: “Overal zie je de krioelende mensenmassa’s. Onze aantallen zijn inmiddels zo belastend voor de wereld dat deze ons niet meer kan voeden.”

Daarmee was hij de eerste (waar­ schijnlijk in het jaar 211) die overbevol­ king als mondiaal probleem presen­ teerde. Er moeten in Tertullianus’ tijd hooguit 250 miljoen mensen op aarde hebben ‘gekrioeld’.

Goedkoop brood De ideeën van Malthus waren blijvend van invloed. Nederlandse aanhangers richtten in 1881 de Nieuw-Malthu­ siaanse Bond op, die zich inzette voor geboortebeperking. In de jaren zestig van de vorige eeuw laaide de bezorgd­ heid weer op, doordat de wereldbevol­ king spectaculair piekte met een jaar­

lijks groeipercentage van 2,1 %. De Verenigde Naties en de Wereldbank publiceerden alarmerende schattingen van de toekomstige bevolkingsomvang.

Natuurkundige Charles Darwin (klein­ zoon van… ) waarschuwde in 1960 voor een bevolkingsaanwas tot 20 miljard in het jaar 2100. Het boek The Population Bomb (1968) van de Amerikaanse bioloog Paul Ehrlich blies het gedachte­ goed van Malthus nieuw leven in.

‘Kannibalisme door bevolkingsexplo­ sie’ en ‘Bevolkingsexplosie even erg als atoomoorlog’ kopte Het Vrije Volk (1966 en 1969). De Amerikaanse gedragsbio­ loog John Calhoun joeg de heersende schrik verder op middels lugubere experimenten met ratten en muizen in te krappe kooien. Ook de Club van Rome schetste in Grenzen aan de Groei (1972) een apocalyptisch beeld van overbevolking. Het vervolgrapport uit 1974 bevat de misantropische stelling: ‘De wereld heeft kanker en de kanker is de mens.’ Er zijn aanwijzingen dat de Club van Rome grote invloed heeft gehad op de strenge Chinese eenkind­ politiek (1979-2015).

Hoewel de wereldbevolking sinds de dagen van Malthus is gegroeid van

VOORWAARTS

N

og nooit was de aarde zo vol gebouwd. Nog nooit was de aarde zo onderworpen als vandaag, overal zie je de krioelende ­mensenmassa’s. Onze aantallen zijn inmiddels zo belastend voor de wereld dat deze ons niet meer kan voeden.

Kerkvader Tertullianus in zijn boek De Anima/Over de Ziel (ca. 210 n.Chr.)

ongeveer 1 miljard tot 7,7 miljard in 2019, zijn de gevolgen daarvan bedui­ dend minder dramatisch gebleken dan gevreesd. De verwachting dat de ­voedselproductie de bevolkingsgroei niet zou kunnen bijbenen, bleek tel­ kens weer niet uit te komen. Neem de voedselvoorziening in Nederland.

Vanaf 1855 zou Nederland niet meer worden geteisterd door grote hongers­ noden, dankzij effectievere landbouw­ methoden, de industriële productie van goedkoop brood (stoommachine) en het steeds beter functioneren van de wereldhandel en het transport van granen (stoomboot).

Minder kinderen De schattingen van de toekomstige wereldbevolking in de jaren zestig en zeventig bleken naderhand veel te hoog, omdat men geen rekening heeft gehouden met de indrukwekkende, wereldwijde daling van het geboorte­ cijfer. De jaarlijkse groei van de wereldbevolking is van ruim 2 % in de jaren zestig inmiddels gedaald tot 1,08 %. In rap tempo zien de Verenigde Naties zich gedwongen de verwachte omvang van de wereldpopulatie naar

beneden bij te stellen. In 2015 luidde de prognose voor 2100 nog 12,3 miljard. In juni 2019 publiceerden de VN een nieuwe schatting: 10,9 miljard. De Canadese auteurs Bricker en Ibbitson voorzien in hun boek Empty Planet (2019) zelfs dat de wereldbevolking over drie decennia al gaat krimpen.

De nuchtere weerlegging van Mal­ thussiaans pessimisme is niet van van­ daag of gisteren. De Deense econoom en landbouwdeskundige Ester Boserup (1910-1999) heeft daarbij het voortouw genomen. Met The Conditions of Agricultural Growth (1965) ging ze dwars in tegen het heersende alarmisme. In het boek introduceerde ze haar theorie dat bevolkingsdruk in de geschiedenis tel­ kens leidt tot landbouwinnovatie en een doelmatigere voedselproductie.

Er is in onze tijd duidelijk sprake van een kentering in de kijk op over­ bevolking. Steeds luider klinkt het standpunt dat bevolkingsgroei niet het kernprobleem is. De Amerikaanse beweging van ecomodernisten ver­ kondigt dat zelfs met bestaande tech­ nologieën de landbouwproductiviteit zo is op te schroeven dat er meer land overblijft voor de natuur.

In Nederland wordt het hernieuwde, progressieve vooruitgangsgeloof onder meer uitgedragen door filosoof Ralf Bodelier met zijn organisaties World’s Best News en World in Pro­ gress. ‘Terwijl de bevolking de afgelo­ pen zestig jaar met 4,5 miljard sneller toenam dan ooit, zijn armoede en honger gehalveerd en is de mens ­slimmer geworden. (…) We zijn, zoals in Israël is te zien, in staat om zee­ water te zuiveren tot zoet drinkwater en woestijngrond vruchtbaar te maken’, aldus Bodelier in de Volkskrant (17 maart 2018).

Ook Louise Fresco, voorzitter van de Wageningen Universiteit, is van mening dat niet overbevolking het grote probleem is, maar overconsump­ tie. In de NRC (17 december 2018) stelt ze: ‘Het is een ijzersterke wet dat eco­ nomische groei en opleiding van vrou­ wen direct leiden tot minder kinderen per gezin.’ Aristoteles had gelijk toen hij 2300 jaar geleden een verband legde tussen armoede en overbevol­ king. Maar inmiddels is het besef door­ gedrongen dat een hoog geboortecijfer niet zozeer de oorzaak, maar eerder het gevolg is van armoede. | november 2019 | de ingenieur 11 | 61

HOEVEEL SCHONER IS E10?

GROENE BEDOELINGEN

Tarwe in de tank

tekst drs. Pancras Dijk

Aan de lopende band presenteren bedrijven en organisaties initiatieven die het milieu moeten sparen. In deze rubriek zoekt De Ingenieur uit of die maatregelen echt zoden aan de dijk zetten. Deze keer: we kunnen nu overal E10 tanken. Maar maakt dat een autorit echt zoveel schoner?

S

inds begin oktober zijn tankhouders ver­ plicht om ook E10-benzine aan te bieden.

De kans is dus groot dat uit de pomp waar u voorheen Euro 95 tankte, nu een nieuw soort brandstof stroomt, met een hoger gehalte aan bio-ethanol.

Bio-ethanol is een alcohol die wordt geprodu­ ceerd uit plantaardige (rest)producten: suikerbiet, mais en tarwe. Waar in de al langer gangbare E5-brandstof maximaal 5 % bio-ethanol wordt bijgemengd, komt bij E10 tot het dubbele uit plantaardige bron. Dat maakt de brandstofmix minder vervuilend en duurzamer, is het idee.

Maar klopt dat eigenlijk wel? Hoe duurzaam is bio-ethanol en hoeveel winst behalen we door een beetje extra door onze autobrandstof te men­ gen? De overheid is er duidelijk over: bio-ethanol helpt bij het behalen van de klimaatdoelstellin­ gen. ‘De bijdrage aan de reductie van broeikasgas­ emissies van E10 is hoger dan die van E5’, aldus een recente mededeling in de Staatscourant. Ook de brancheorganisatie van brandstofhandelaren NOVE is enthousiast. ‘Alsof 250.000 huishoudens in één klap CO2-neutraal worden gemaakt’, zei directeur Erik de Vries.

Prof.dr.ir. Sanderine Nonhebel maakt echter een heel andere berekening. Ze is als milieu­ kundige verbonden aan de Faculty of Science and Engineering van de Rijksuniversiteit Gronin­ gen. ‘Uit fossiele benzine komt evenveel en pre­ cies dezelfde CO2 vrij als uit bio-ethanol’, zegt ze.

Maar omdat het energiegehalte van benzine iets hoger is, is de uitstoot per kilometer met E10 zelfs wat groter dan die van benzine waaraan geen biobrandstof is toegevoegd.

62 | de ingenieur 11 | november 2019

Het grote verschil is dat bio-ethanol als natuurlijk product wordt gezien, met fotosynthese als basis.

Bij de groei legt de mais of de tarwe CO2 vast. Bij verbranding komt diezelfde CO2 weer vrij. Een prachtige, gesloten kringloop: wie kan daar iets op tegen hebben?

Tractor Het blijkt niet moeilijk om critici te vinden.

‘Niet wetenschappers, maar politici hebben ooit besloten dat biobrandstoffen duurzaam zijn’, zegt drs. Maarten van Andel, directeur Toegepaste Natuurwetenschappen van Fontys Hogescho­ len. ‘Ze hadden ook kunnen besluiten dat appels voortaan omhoog vallen. Daarmee is het nog niet waar.’ Biobrandstoffen zouden alleen zin hebben als het tempo waarmee we ze verbou­ wen minstens zo groot is als het tempo waarmee we ze verbranden. ‘Bij verbranding van een liter bio-ethanol komt ongeveer 1,5 kilo CO2 vrij’, rekent Van Andel voor. ‘Een boom doet er meer dan een maand over om die hoeveelheid vast te

Sinds 1 oktober kan vrijwel overal E10 worden getankt.

Beter voor het milieu, aldus de overheidscampagne.

foto Depositphotos

Het door benzine mengen van voedsel­ gewassen als mais is niet alleen inefficiënt, maar zelfs immoreel, stelt Maarten van Andel.

leggen, terwijl een auto het in een uurtje verbrandt. Dat staat in geen enkele verhouding tot elkaar.’

Over die ene liter bio-ethanol wil Nonhebel ook nog wel even wat kwijt. ‘Die brandstofgewassen groeien niet zomaar’, legt ze uit. Ze wor­ den gezaaid met behulp van een tractor, ze hebben kunstmest nodig en moeten vervolgens in een fabriek worden verwerkt tot brandstof.

Stuk voor stuk stappen die brandstof vergen. ‘Volgens voorzichtige schattingen kost het 1,5 liter brandstof om 1 liter bio-ethanol te maken’, zegt de milieukundige. ‘Volgens realistischere schattingen zelfs nog veel meer.’

Geen reststromen voedsel Een ander nadeel van bio-ethanol is de enorme druk die de teelt ervan legt op het beschikbare grondoppervlak. Land is schaars en waar brandstofgewassen groeien, wordt geen voedsel geteeld. ‘Biobrand­ stoffen kunnen van restproducten worden gemaakt, maar dat gebeurt niet’, zegt Nonhebel. ‘Zulke reststromen kennen we in Nederland niet meer, dus hele maiskolven en tarweplanten verdwijnen zo in de tank.’

Van Andel ziet hetzelfde. Nog niet 1 % van de biobrandstof wordt gemaakt van restproducten. De rest komt allemaal van gewassen die speciaal voor de productie van biobrandstof zijn geteeld, bevestigt hij.

Efficiënt is dit grondgebruik bovendien ook niet. Nonhebel rekent het even voor: verwerk 1 hectare tarwe tot bio-ethanol en twee auto’s kunnen daar een jaar lang op rijden. Plaats je die ene hectare echter vol met zonnepanelen, dan wek je genoeg energie op om 250 auto’s een jaar lang te laten rijden. ‘En je hebt geen 200 kilo stikstof nodig, zoals bij tarwe’, voegt ze eraan toe. Het kost weliswaar twee jaar voor de energie voor de productie van de zonnecellen is gecompenseerd, maar die gaan vervolgens nog zo’n dertig jaar mee.

Van Andel heeft berekend dat zelfs wanneer je alle op aarde geteelde gewassen in brandstof zou omzetten, je daarmee in slechts 5 % van de wereldwijde energiebehoefte zou voorzien. Van Andel noemt het zelfs ‘immoreel’ om natuur en voedsel te gebruiken om auto’s te laten rijden. E10 is daarom slechter dan E5, is zijn oordeel.

Hoogleraar Nonhebel is het daarmee eens. E10 is absoluut niet beter

dan E5, zelfs geen 5 %. Maar als het wetenschap­ pelijke oordeel zo zonneklaar is, waarom dan toch die verplichte introductie ervan? Nonhebel heeft er wel een verklaring voor. ‘Beleidsproces­ sen ver­lopen traag’, zegt ze. ‘Tot de invoering van E10 was al meer dan een decennium geleden besloten. Twintig jaar terug was de graanschuur nog overvol en kenden we een boterberg. In die tijden van voedseloverschotten, waarin we ons bovendien zorgen maakten over het opraken van de olie, was het mogelijk een zinvol idee om een deel van de overtollige voedselgewassen te verwerken tot brandstof. Maar toen kenden we de elektrische auto nog niet en niemand had nog zonnepanelen op het dak, laat staan een laadpaal voor de deur. Nu zou die keuze volledig anders uitpakken.’

Volgens Van Andel daarentegen heeft de politiek zijn oor weer eens te veel te luisteren gelegd bij de machtige automobiellobby. ‘De snel­ ste manier om alle milieudoelstellingen te halen, is minder, rustiger en met lichtere motoren te gaan rijden’, zegt hij. De consumenten moeten hun gedrag drastisch aanpassen: gewoon door blijven rijden met een beetje meer bio-ethanol in de tank, brengt die duurzame toekomst geen stap dichterbij. |

Claim: duurzamer autorijden met E10 Van: overheid en brandstofsector Oordeel: het bijmengen van extra bio-­ ethanol door benzine maakt het wegverkeer zeker niet duurzamer, en misschien zelfs minder duurzaam. november 2019 | de ingenieur 11 | 63

PASSIE

M

et fotograaf Elmer bezocht ik Wim Dingemans (72), nickname: Silverhands, in zijn raamloze werkruimte aan de Amsterdamse grachtengordel. Het was alsof we in een tijdmachine naar de jaren tachtig waren gestapt.

Wim, dikke wallen onder de ogen van de chemicaliën in de ­doka, ontwikkelt en verzamelt zwart-witfoto’s. Hij is een van de weinigen, in Amsterdam waarschijnlijk de enige, die dat nog handmatig doet.

Wim werkte als fotograaf, maar ook bij fotolaboratoria. Hij begon als negentienjarige ooit bij Capilux. ‘Ik mocht er de vloer dweilen.’ Toen het bedrijf begon met de digitale fotografie, besloot Wim niet over te stappen. Hij begon voor zichzelf en besloot nooit met pensioen te gaan. Zijn leven speelde zich vooral in dit souterrain af, vertelde hij. De rest, thuis zijn bijvoorbeeld, beschouwde hij als bijzaak. Hij had ook geen internet, omdat het hem te veel tijd zou kosten als hij daar eenmaal aan zou ­beginnen. Aan de muur hingen zwart-witfoto’s van beroemde fotografen, die hij vaak zelf had afgedrukt. Er waren ook nogal wat mensen die hem rolletjes kwamen brengen die ze ergens, in een keukenla bijvoorbeeld, hadden gevonden. Die rolletjes behandelde hij op dezelfde serieuze manier als hij rolletjes van professionele fotografen zou behandelen: uiterst zorgvuldig.

Hij verdween in een doka, om pas een halfuur later terug te komen met een heel verhaal over Het Parool waarin een prachtig artikel over hem was verschenen. Hij was het niet eens met de foto, waarop hij boven een bak met ontwikkelaar stond.

‘Hoe kun je het maken? Ik zeg nog tegen dat meisje, van wie ik nog nooit gehoord had: Niet flitsen, dit is een doka. Dat is toch heiligheidsschennis?’

Elmer knikte.

64 | de ingenieur 11 | november 2019

Hij had genoeg aan het bestaande licht.

Wim bleef maar doorgaan dat het geen pas gaf, flitslicht in de doka. Voor hem was het hele krantengebeuren daarmee verpest, hoewel hij het op zich wel een mooie publicatie vond. Met de tekst was niets mis. Het ging hem om het principe.

Hup, daar begon hij weer over dat meisje.

‘Ik mocht ook niet meekijken op de camera, niets, ze had haar eigen strijdplan. Maar ja, dat is nu.’

Ik begon ook maar over vroeger.

Op zijn bureau stond een elektrische typemachine, waarmee hij de correspondentie deed. Ik zei dat mijn vader ook zo’n ding had. In het toilet stond een emmer water voor als de spoelbak het niet deed. De voordeur klemde.

Tegelijkertijd was het heel prettig om bij Wim te zijn. Je proefde, rook en voelde de passie die hij voor het ontwikkelen en afdrukken van foto’s had.

Wat ik hier verder over ging schrijven maakte hem niet zoveel uit. Mijn medeleven ging uit naar Elmer, wiens foto’s met een loep zouden worden bekeken, maar de eerste indruk was een goede. Hij werkte tenminste niet met flitslicht!

Ik had zin om daar een grap over te maken, maar durfde niet.

De liefde voor fotografie had hij niet over kunnen dragen aan zijn zoon.

‘Hij is hier een keer geweest, in zijn puberteit. Toen heeft hij op een krukje de hele middag klemmetjes schoongemaakt.

Daarna nooit meer. Hij vindt andere dingen leuk, dat kan. Maar hij is wel trots op me, heb ik begrepen.’ Hij had zich in elk geval nooit gestoord aan de foto’s bij de publicaties over zijn vader. | tekst Marcel van Roosmalen foto Elmer van der Marel

Postacademische cursussen voor technici die door willen groeien Profiteer van de nieuwste kennis en kunde in techniek en management

Als technisch professional is het belangrijk dat je je blijft ontwikkelen op vakinhoudelijk en persoonlijk vlak. Met de juiste kennis en kunde maak je als ingenieur het verschil. PAO Techniek en Management (PAOTM) helpt je daar graag bij. In onze postacademische cursussen krijg je de meest actuele kennis van topspecialisten én leer je van de interactie met andere cursisten. Ook breng je eigen vraagstukken in die je direct in jouw werk kan toepassen. Welke cursus je ook kiest, bij PAOTM ben je verzekerd van nieuwe inzichten waarmee je in de praktijk verder komt.

BETROUWBAARHEIDSANALYSE VOOR TECHNICI

Risico’s en faalkansen van complexe systemen bepalen \ 3, 10 en 17 december 2019

PYTHON VOOR INGENIEURS

Maak je werk sneller en gemakkelijker met Python \ 9, 10, 16 en 17 januari 2020

AQUATHERMIE

Inzicht in het potentieel van TEO, TEA en TED \ 5 en 6 februari 2020

DUBOCALC

Toepassing DuboCalc in aanbestedingen en inschrijvingen \ 12 en 13 februari 2020

NIEUW TECHNISCH MANAGEMENT BIJ BOUW- EN INFRAPROJECTEN Interactief aan de slag met Technisch Management binnen IPM \ 11 maart 2020

DAMWANDCONSTRUCTIES EN BOUWPUTTEN Ontwerp, uitvoering, verzekering en onderhoud \ 17, 18, 24 en 25 maart 2020

PROCESS CONTROL

Alles over regeltechniek: van conventionele procesregelingen tot smart control solutions \ 18 en 25 maart, 1, 8 en 15 april 2020

NIEUW SAMENWERKEN IN BOUWTEAMS

Inzicht in de kansen voor bouwteamsamenwerking \ eind maart 2020

PARAMETRISCH ONTWERPEN VOOR DE BOUW

Basiscursus over de principes en mogelijkheden van parametrisch ontwerpen, met optioneel hackathon \ 1 en 2 april, optioneel 8 en 9 april 2020

INGENIEURSGEOLOGIE (CGF-G)

Praktische cursus voor geologie in Nederland en daarbuiten \ 2, 9, 16 en 23 april, 14 en 20 mei 2020

OPLEIDING BOUWBESLUITDESKUNDIGE (BBL)

SKB post-hbo-opleiding waarmee je allround bouwplantoetser wordt \ start 15 april 2020

PRACTICAL DATA SCIENCE

Statistiek voor big data & business intelligence (met R) \ 18 en 25 mei, 8 en 15 juni 2020

POLITIEK MEESTERSCHAP VOOR INGENIEURS

Invloed uitoefenen op besluitvorming op basis van expertise \ september 2020

LEIDERSCHAPSONTWIKKELING VOOR INGENIEURS

Verbeter je skills voor effectief leiderschap in de techniek \ verwacht 2020

Ga voor meer informatie en inschrijven naar www.paotm.nl

ENGINEER YOUR CAREER KIVI helpt je verder in je carrière. Als beroepsvereniging van ingenieurs biedt KIVI carrièreservices. Leden kunnen onder meer gratis gebruikmaken van een cv-check, sollicitatietraining en loopbaancoaching. Ook brengt KIVI aantrekkelijke vacatures onder de aandacht.

• • AMSTERDAM

CONTRACTMANAGER RAAMOVEREENKOMSTEN Wist je dat dagelijks ruim 100.000 voertuigen door de Amsterdamse tunnels rijden? En meer dan een miljoen inwoners en bezoekers gebruikmaken van de 1.600 bruggen, 35 sluizen en verkeersregelinstallaties? Beheer- en onderhoudsprojecten in de openbare ruimte zijn dan ook onze topprioriteit. Deze voeren we effectief en kostenbewust uit met jouw raamcontracten.

Dit ga je doen Raamcontracten zijn relatief nieuw binnen het fysieke domein van de gemeente Amsterdam. Hierbij worden bestaande beheer- en onderhoudscontracten vernieuwd en maken we serieus werk van innovatie. Voor jou is dit een mooie kans om je rol en toevoegde waarde krachtig neer te zetten. Liggen jouw ambities op het gebied van tunnels, bruggen en sluizen? Of juist bij verhardingen, groen, vastgoed of de verlichting in de stad? We gaan samen kijken wat goed bij je past en waar jij het verschil kunt maken. Samen met het team van jonge en enthousiaste collega’s ga je het vak van Contractmanager verder ontwikkelen. Je komt zeker niet in een gespreid bedje, dus je hebt ook veel invloed op de koers. Waar je ook aan de slag gaat, je doet dit – en ook dat is nieuw – voor heel de gemeente Amsterdam.

Het kan ook zijn dat je verbetertrajecten organiseert om de nieuwe manier van werken verder aan te scherpen en de nieuwe manier van werken te implementeren. Dit zijn vaak boeiende overleggen die ongeveer de helft van je tijd in beslag nemen.

Dit is jouw kracht Pionieren met innovatieve contractvormen ligt jou als geen ander. Jouw rol is nieuw en het gaat erom dat je de projectteams verder helpt. Je bent dan ook een verbinder, netwerker en teamplayer die goed kan communiceren op verschillende niveaus. Als abstract denker overzie jij de grote lijnen, maar je kunt ook de vertaalslag naar de praktijk maken. En je adviezen helder op papier zetten. Je richt je met name op de borging voor de langere termijn.

Verder heb je: • Minimaal een HBO- of WO-diploma, bijvoorbeeld in de richting van (technische) bedrijfskunde of engineering; • Liefst ook ervaring met het opstellen van inkoopstrategieën in de openbare ruimte;

DOETINCHEM

SPECIALIST PROCESAUTOMATISERING Over ons: Werken bij Waterschap Rijn en IJssel is dynamisch, uitdagend en maatschappelijk nuttig. Onze organisatie staat nooit stil. Actuele thema’s, zoals klimaatverandering, vragen om een organisatie die snel kan anticiperen en integraal werken.

Want de zorg voor waterveiligheid, -kwaliteit en -kwantiteit gaat continu door.

Wie zoeken wij: Wij zijn op zoek naar een specialist procesautomatisering met een initiatiefrijke en een praktische houding om gebruikerswensen om te zetten in technische oplossingen. Je bent proactief en hebt en een hoge mate van betrokkenheid en flexibiliteit. Analytisch en resultaatgericht werken is iets wat goed bij je past.

In deze baan krijg je veel verantwoordelijkheid en alle ruimte om je persoonlijk te ontwikkelen. Je komt in een hardwerkend team terecht met een informele sfeer waar je je eigen expertise kunt laten zien, maar ook elkaar als team kan ondersteunen.

Ben jij nieuwsgierig geworden?

Lees het volledige profiel op www.wrij.nl

• Kennis van verschillende contractvormen, bijvoorbeeld STABU,RAW of UAV-GC of juist van een diensten- en/​of leveringscontract; • Ervaring met (raam)contractmanagement; • Een pré als je zelfstandig (Europese) aanbestedingen kunt uitvoeren; • Bij voorkeur een technische achtergrond of kennis van groen of juist straatmeubilair, hierdoor praat je makkelijker met de verschillende projectteams met wie je aan tafel zit.

Dit bieden wij je • Een vast dienstverband, met daaraan voorafgaand een tijdelijke aanstelling voor een jaar (standaard binnen de gemeente Amsterdam); • Inschaling in salarisschaal 11/​11A (minimaal € 3.456,- tot en met maximaal € 5.357,- bruto per maand bij een volledige werkweek van 36 uur), afhankelijk van jouw opleiding en werkervaring; • De mogelijkheid om thuis te werken en flexibele werktijden te hanteren, voor een goede balans tussen werk en privé; • Complexe, afwisselende werkzaamheden en een plek in een collegiaal, divers team waarbinnen iedereen zijn identiteit en eigenheid behoudt; • Goed pakket secundaire arbeidsvoorwaarden, met o.m. opname in het ABPpensioenfonds en een maandelijkse bijdrage aan je ziektekostenverzekering; • Een individueel keuzebudget (17,05%) om extra verlofuren mee te kopen, opleidingskosten van te betalen of te laten uitbetalen in de vorm van extra inkomen; • Uitstekende opleidings- en ontwikkelingsmogelijkheden, gericht op persoonlijke ontwikkeling en vakspecialistische opleidingen.

• En natuurlijk een fantastische werklocatie midden in het centrum van Amsterdam met een van de grootste, mooiste en breedste projectenportefeuilles in het land.

Solliciteren kan via www.solliciterenbij.amsterdam.nl/vacatures/ ingenieursbureau-0/contractmanager-0/ tot 30-11-2019.

Wil je meer informatie over de functie? Neem dan contact op met Marga van Eig, programmamanager categorie- en strategisch contractmanagement Ingenieursbureau bereikbaar via 06 1379 0613.

Acquisitie naar aanleiding van deze vacature stellen wij niet op prijs.

HEERHUGOWAARD

MANAGER TECHNIEK, R&D EN ENGINEERING SPECIALIST IN DIEPTREKKEN

Geerts Metaalwaren in Noord-Holland is al 60 jaar Europa’s specialist op gebied van het naadloos vervormen (dieptrekken) van metalen tot bijvoorbeeld cilinders, maar alle vormen en nabewerkingen zijn denkbaar. Deze productiewijze biedt de klant veel ontwerpvrijheid en onderhoudsarme mogelijkheden.

Als leidinggevende stuur je een team van circa 15 collega’s aan. Je organiseert het werk, stelt prioriteiten en doelen. Je versterkt de kennis en het niveau van je teamleden en ontwikkelt de organisatie mee met de ambities van Geerts.

Daarnaast ontwikkel je een R&D roadmap om in te zetten op de juiste kennis en technologie voor de toekomst.

Je bent een HBO- of WO-geschoolde werktuigbouwkundige met bij voorkeur ervaring in plaatbewerkingstechnieken of verwante. Je hebt ervaring met het leiden van R&D- en engineeringsprocessen en het laten samenwerken van professionals. Je bent technologie gedreven, met oog voor wat de klant nodig heeft.

Nieuwsgierig? www.buildingcareers.nl / Robrecht Bakker / 06 4641 8829 BuildingCareers werving en selectie voor ­ingenieurs in de industrie.

Ook uw vacature op deze pagina? Neem contact op met Sandra Broerse via 06 46 61 86 14 of sandra.broerse@kivi.nl